DE102021208674A1

DE102021208674A1 - EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102021208674A1
Application number: DE102021208674.8A
Authority: DE
Inventors: Dirk Ehm; Wolfgang Merkel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2023-02-16
Also published as: KR20240047391A; TW202318045A; WO2023016882A1

Abstract

Ein EUV-Kollektor (24) dient zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage zur Führung von EUV-Nutzlicht, welches von einem Quellbereich einer EUV-Lichtquelle ausgeht. Der Kollektor (24) hat mindestens eine zur Erzielung einer vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmte Reflexionsfläche (30). Der Kollektor (24) hat weiterhin mindestens einen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31i) und eine Halterung (45) zum Halten des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts (31i) in einer zu diesem komplementären Kollektor-Ausnehmung des EUV-Kollektors (24). Der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31i) ist entsprechend der vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmt. Bei einem solchen EUV-Kollektor ist der Aufwand zum Testen von Kollektormaterialien und/oder von Kollektor-Beschichtungsmaterialien verringert.

Description

Die Erfindung betrifft einen EUV-Kollektor zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Wechselvorrichtung zum Austausch eines an einem derartigen EUV-Kollektor gehalterten Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts durch einen Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen Kollektor, ein optisches System mit einem derartigen Beleuchtungssystem, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.
Ein EUV-Kollektor der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE 10 2019 200 698 A1 , aus der WO 2017/174 423 A1 , aus der US 2019/0 302 628 A1 , aus der US 2013/0 335 816 A1 und aus der US 7 084 412 B2 . Ein EUV-Kollektor mit Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten ist bekannt aus der Präsentation „High power LPP-EUV source with long collector mirror lifetime for high volume semiconductor manufacturing“ von H. Mizoguchi, Gigaphoton, SEMICON JAPAN 2017.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen EUV-Kollektor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Aufwand zum Testen von Kollektormaterialien und/oder von Kollektor-BeschichtungsMaterialien verringert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen EUV-Kollektor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der Einsatz eines EUV-Kollektors mit mindestens einem Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt, der entsprechend einer vorgegebenen optischen Wirkung der Reflexionsfläche des EUV-Kollektors gekrümmt ist, zur Möglichkeit führt, den EUV-Kollektor auch während eines Testbetriebs zur Produktion innerhalb einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage einzusetzen. Getestet werden können Kollektor-Substratmaterialien sowie Beschichtungen für die Kollektor-Reflexionsfläche durch Einsatz entsprechender Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte mit Substraten und/oder Beschichtungen aus diesen Materialien. Die Substrate und/oder die Beschichtungen der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte können dabei exakt so ausgestaltet sein, wie es der EUV-Kollektor zur Erzielung der entsprechenden optischen Wirkung im EUV-Produktionsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage erfordert. Auf diese Weise lässt sich ein sehr realitätsnaher Test der Substratmaterialien und der Beschichtungen erreichen, da beim Testen Produktionsbedingungen herrschen können. Es können hochreflektierende Beschichtungen und/oder Beugungsgitter und/oder andere beugende Strukturen, beispielsweise computergenerierte Hologramme (CGH) getestet werden. Der jeweilige Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt kann möglichst nahtlos in eine Reflexionsflächen-Umgebung um den in der Kollektor-Ausnehmung gehaltenen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt übergehen. Dies kann durch eine entsprechend präzise Formgebung des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts und der hierzu komplementären Kollektor-Ausnehmung des EUV-Kollektors erreicht werden. Bei der Halterung für den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt kann es sich um eine Halterung mit einer Riegelwirkung handeln, beispielsweise um eine Rasthalterung. Bei den zu testenden Beschichtungen kann es sich um Multilayer-Beschichtungen handeln. Der EUV-Kollektor ermöglicht insbesondere einen Standzeit-Test bestimmter Materialien und/oder Materialkombinationen eines Substrats beziehungsweise Grundkörpers des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts und/oder einer Beschichtung hierfür. Entsprechende Standzeittests können mit realistischen Bedingungen für ein vorgegebenes Vakuum sowie für eine Apparatefunktion der für die Produktion eingesetzten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt werden, insbesondere mit realen Spezifikationen für eine EUV-Lichtquelle sowie für eine typische Produktions-Betriebsdauer.
Das optische Verhalten des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts kann im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage durch eine entsprechende Reflektivitätsmessung oder auch durch Bestimmung weiterer Parameter, wie beispielsweise einer Erwärmung des Reflexionsflächenabschnitts erfasst werden.
Die Halterung kann Orientierungsmarkierungen zur Sicherstellung einer korrekten Positionierung des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts aufweisen. Derartige Markierungen können als optische Markierungen oder auch als mechanisch komplementäre Markierungen, beispielsweise als Nut/Feder-Passungen, gestaltet sein. Eine Feder des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts kann dabei bei korrekter Positionierung in eine entsprechende Nut der Halterung eingreifen.
Insbesondere Einflüsse von nicht zur Projektionsbelichtung genutzten Wellenlängen, die von einem Quellbereich einer EUV-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage ausgehen, können mit dem EUV-Kollektor dann realitätsnah untersucht werden. Dies gilt besonders für einen regelmäßig für die Projektionsbelichtung nicht genutzten EUV-Wellenlängenbereich zwischen 80 nm und 120 nm.
Auch Plasmaeinflüsse nahe der Kollektor-Reflexionsfläche können dann realitätsnah untersucht werden, beispielsweise der Einfluss eines Wasserstoff-, Stickstoff-, Sauerstoff- und Wasser-Partialdrucks. Auch der Einfluss von Debris, insbesondere des Targetmaterials oder seiner ionisierten Bestandteile der EUV-Quelle, auf den EUV-Kollektor kann untersucht werden.
Weitere Degradationseinflüsse, die untersucht werden können, sind eine Oxidation, ein Kohlenstoff-Wachstum, eine Kontamination mit anorganischen Komponenten, ein Einbau von Fremdatomen oder auch eine mechanische Degradation durch Abplatzen von Schichten oder durch Delamination kann untersucht werden. Auch der Einfluss einer Plasmaintensität, der Einfluss einer Ionenenergie und der Einfluss eines Ionenflusses, der im Zusammenhang mit der EUV-Generierung entstehen kann, auf die Kollektor-Reflexionsfläche kann untersucht werden.
Eine Mehrzahl von Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten und zugeordneten Halterungen nach Anspruch 2 ermöglicht ein Testen an verschiedenen Orten auf der Reflexionsfläche des EUV-Kollektors, die sich beispielsweise im vorangegangenen Betrieb als kritisch herausgestellt haben. Auch ein Test unterschiedlicher Materialien beziehungsweise Materialkombinationen sowie ein Test beispielsweise unterschiedlicher Auslegungen von Beschichtungs-Lagenstrukturen sowie von beugenden Strukturen ist möglich. Die Anzahl der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte kann im Bereich zwischen zwei und hundert, beispielsweise im Bereich zwischen zwei und zwanzig liegen.
Anordnungen der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte nach den Ansprüchen 3 und 4 haben sich als zur Erzielung eines aussagekräftigen Testergebnisses besonders geeignet herausgestellt.
Ein Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt nach Anspruch 5 ermöglicht einen Test entsprechender Beugungsgitter-Strukturen. Beispiele für derartige Beugungsgitter-Strukturen sind beschrieben in der DE 10 2019 200 698 A1 .
Ein Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt nach Anspruch 6 trägt tatsächlich zur Objektfeldbelichtung im Produktionsbetrieb der EUV-Projektionsbelichtungsanlage bei. Eine potentiell vom Rest des EUV-Kollektors abweichende Degradation einer Reflektivität oder eines sonstigen optischen Verhaltens des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts kann dann mit regelmäßig ohnehin mit der Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellten, hochpräzisen Überwachungsinstrumenten zur Überwachung von Beleuchtungsparametern des Objektfeldes bestimmt werden.
Eine Ausgestaltung eines Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts zur Realisierung eines Wechsel-Ausleuchtungsbereichs nach Anspruch 7 stellt sicher, dass Auswirkungen einer Degradation des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts sich nicht unerwünscht stark auf eine Performance der Projektionsbelichtungsanlage im Betrieb auswirken. Das Aspektverhältnis x/y aus Längsseiten- und Schmalseitendimension der jeweiligen Facetten-Reflexionsfläche kann größer sein als fünf, kann größer sein als acht und kann auch größer sein als zehn.
Eine Sprungstufe im Sinne dieses Anspruchs liegt vor, wenn ein Integral über die Fläche des vom betrachteten Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts erzeugten Wechsel-Ausleuchtungsbereichs integriert über die Schmalseitendimension einen nicht zu vernachlässigenden Verlaufsabschnitt hat, der sich senkrecht zur Längsseitendimension der Feldfacetten erstreckt.
Die Facetten-Reflexionsflächen können so gestaltet sein, dass ein Intensitätsbeitrag der jeweiligen Feldfacette zur Beleuchtung eines Objektfeldes abhängig von der Längsseitendimension der Feldfacette einen vergleichsweise kleinen resultierenden Gradienten aufweist.
Eine Gestaltung des mindestens einen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts nach Anspruch 8 stellt sicher, dass eine Degradation des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts sich nicht auf die Objektfeldbeleuchtung im Produktionsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage auswirkt. Der Wechsel-Ausleuchtungsbereich liegt dann in einer sogenannten Overexposed Area, also in einem nicht durch eine Facettenbelegung der Feldfacetten genutzten Abschnitt des Fernfeldes. Ein solcher, nicht durch eine Facettenbelegung der Feldfacetten genutzter Fernfeldabschnitt kann außerhalb eines gesamten Feldfacetten-Anordnungsbereiches liegen oder auch zwischen den Feldfacetten, zum Beispiel dort, wo aus konstruktiven Gründen zwischen Feldfacetten-Gruppen eine freie, nicht mit Feldfacetten belegte Fläche in der Fernfeld-Anordnungsebene vorliegt.
Eine Wechselvorrichtung nach Anspruch 9 ermöglicht einen insbesondere automatisierten Austausch zwischen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten. Die Wechselvorrichtung kann ein Magazin mit einer Mehrzahl von Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten aufweisen. Die Greifeinrichtung sowie der Transferarm der Wechselvorrichtung können auch zum Überführen des Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts von einem Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt-Lager beziehungsweise -Magazin hin zur Kollektor-Ausnehmung und zum Einsetzen des Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts in die zugeordnete Halterung, insbesondere wiederum unter Überwindung der Riegelwirkung, dienen, sodass ein vollständig automatisierter Wechselprozess mit Hilfe der Wechselvorrichtung möglich ist.
Eine Vakuumschleuse nach Anspruch 10 ermöglicht einen Wechsel eines Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts, ohne dass eine Vakuumkammer der Projektionsbelichtungsanlage, in der der EUV-Kollektor untergebracht ist, auf Atmosphärendruck belüftet werden muss.
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 11, 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.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie;
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 schematisch in einem Meridionalschnitt dargestellt ist;
3 eine Aufsicht auf den EUV-Kollektor mit Blickrichtung auf die Reflexionsfläche, wobei Positionen von Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten des EUV-Kollektors jeweils hervorgehoben sind;
4 einen Schnitt gemäß Linie A-A in 3, wobei zwei der in der 3 hervorgehobenen Wechsel-Reflexionsabschnitte wiederum angedeutet sind und mit stark übertriebener Krümmung im Vergleich zur Reflexionsflächen-Umgebung der Kollektor-Reflexionsfläche dargestellt sind;
5 eine Ausschnittsvergrößerung zur Darstellung genau eines Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts;
6 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage in einer Fernfeld-Anordnungsebene, wobei ein Wechsel-Ausleuchtungsbereich des Fernfeldspiegels, der über genau einen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt des EUV-Kollektors ausgeleuchtet wird, hervorgehoben ist;
7 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung den Feldfacettenspiegel mit weiteren Beispielen von Wechsel-Ausleuchtungsbereichen, die über entsprechende Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte ausgeleuchtet werden und einerseits am Ort von Feldfacetten des Feldfacettenspiegels und andererseits am Ort eines nicht durch eine Facettenbewegung genutzten Fernfeldes in der Fernfeld-Anordnungsebene angeordnet sind;
8 einen runden Wechsel-Ausleuchtungsbereich in der Fernfeld-Anordnungsebene;
9 ein über eine Vertikalkoordinate y nach 8 integriertes Beleuchtungsintensitätssignal in der Fernfeld-Anordnungsebene, abhängig von einer Horizontalkoordinate x in der 8 und normiert auf den Wert 1;
10 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung einen weiteren, elliptischen, horizontal orientierten Wechsel-Ausleuchtungsbereich in der Feldfeld-Anordnungsebene;
11 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung wiederum das integrierte und normierte Intensitätssignal des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs nach 10;
12 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung einen weiteren, elliptischen, vertikal orientierten Wechsel-Ausleuchtungsbereich in der Feldfeld-Anordnungsebene;
13 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung wiederum das integrierte und normierte Intensitätssignal des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs nach 12;
14 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung einen weiteren, quadratischen Wechsel-Ausleuchtungsbereich in der Feldfeld-Anordnungsebene;
15 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung wiederum das integrierte und normierte Intensitätssignal des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs nach 14;
16 in einer zu 8 ähnlichen Darstellung einen weiteren, parallelogrammförmigen Wechsel-Ausleuchtungsbereich in der Feldfeld-Anordnungsebene;
17 in einer zu 9 ähnlichen Darstellung wiederum das integrierte und normierte Intensitätssignal des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs nach 16; und
18 schematisch eine Wechselvorrichtung zum Austausch eines am EUV-Kollektor nach 3 gehalterten Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts durch einen Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht bzw. Abbildungslicht 3, die nachfolgend noch weiter erläutert wird. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 15 nm, erzeugt. Das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 wird nachfolgend auch als EUV-Nutzlicht bezeichnet.
Bei der Lichtquelle 2 kann es sich insbesondere um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 13,5 nm oder um eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 6,9 nm handeln. Auch andere EUV-Wellenlängen sind möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt.
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Letztere umfasst einen in der 1 stark schematisch dargestellten Feldfacettenspiegel FF und einen im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nachfolgenden, ebenfalls stark schematische dargestellten Pupillenfacettenspiegel PF. Zwischen dem Pupillenfacettenspiegel PF, der in einer Pupillenebene 6a der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, und dem Objektfeld 4 ist ein feldformender Spiegel 6b für streifenden Einfall (GI-Spiegel, grazing incidence Spiegel) im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Ein derartiger GI-Spiegel 6b ist nicht zwingend.
Nicht näher dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels PF sind Teil einer Übertragungsoptik, die ebenfalls nicht dargestellte Feldfacetten des Feldfacettenspiegels FF einander überlagernd in das Objektfeld 4 überführen und insbesondere abbilden. Für den Feldfacettenspiegel FF einerseits und den Pupillenfacettenspiegel PF andererseits kann eine Ausführung genutzt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Eine derartige Beleuchtungsoptik ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2009 045 096 A1 .
Mit einer Projektionsoptik bzw. abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Hierfür einsetzbare Projektionsoptiken sind beispielweise bekannt aus der DE 10 2012 202 675 A1 .
Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie einzelner optischer Komponenten ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 1 nach links und die z-Richtung in der 1 nach oben. Die Objektebene 5 verläuft parallel zur xy-Ebene. Die x-Achsen der verschiedenen Koordinatensysteme in der Zeichnung verlaufen parallel zueinander und die y- und z-Achsen sind um die jeweilige x-Achse so verkippt, dass die jeweilige xy-Ebene eine Anordnungsebene der optischen Komponente aufspannt.
Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind rechteckförmig. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 gebogen bzw. gekrümmt, also insbesondere teilringförmig auszuführen. Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.
Für die Projektionsoptik 7 kann eines der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele eingesetzt werden. Abgebildet wird hierbei ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Reflexionsmaske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a wird von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert.
Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- bzw. Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.
In der 1 ist schematisch zwischen dem Retikel 10 und der Projektionsoptik 7 ein in diese einlaufendes Strahlenbündel 13 des Beleuchtungslichts 3 und zwischen der Projektionsoptik 7 und dem Substrat 11 ein aus der Projektionsoptik 7 auslaufendes Strahlenbündel 14 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Eine bildfeldseitige numerische Apertur (NA) der Projektionsoptik 7 ist in der 1 nicht maßstäblich wiedergegeben.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung des Retikels 10 und des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen erfolgen synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a.
2 zeigt Details der Lichtquelle 2.
Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma). Zur Plasmaerzeugung werden Zinn-Tröpfchen 15 von einem Zinn-Tröpfchengenerator 16 als kontinuierliche Tröpfchenabfolge erzeugt. Eine Flugbahn der Zinn-Tröpfchen 15 verläuft quer zu einer Hauptstrahlrichtung 17 des EUV-Nutzlichts 3. Die Zinn-Tröpfchen 15 fliegen dabei frei zwischen dem Zinn-Tröpfchengenerator 16 und einem Zinn-Fänger 18, wobei sie einen Plasma-Quellbereich 19 durchtreten. Vom Plasma-Quellbereich 19 wird das EUV-Nutzlicht 3 emittiert. Im Plasma-Quellbereich 19 wird das dort ankommende Zinn-Tröpfchen 15 mit Pumplicht 20 einer Pumplichtquelle 21 beaufschlagt. Bei der Pumplichtquelle 21 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 20 wird über einen Spiegel 22, bei dem es sich um einen geregelt verkippbaren Spiegel handeln kann, und über eine Fokussierlinse 23 in den Plasma-Quellbereich 19 überführt. Durch die Pumplichtbeaufschlagung wird aus dem im Plasma-Quellbereich 19 ankommenden Zinn-Tröpfchen 15 ein das EUV-Nutzlicht 3 emittierendes Plasma erzeugt. Ein Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 ist in der 2 zwischen dem Plasma-Quellbereich 19 und dem Feldfacettenspiegel FF dargestellt, soweit das EUV-Nutzlicht von einem Kollektorspiegel 24 reflektiert wird, der nachfolgend auch als EUV-Kollektor 24 bezeichnet ist. Der EUV-Kollektor 24 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung 25 für das über die Fokussierlinse 23 hin zum Plasma-Quellbereich 19 fokussierte Pumplicht 20. Der Kollektor 24 ist als Ellipsoidspiegel ausgeführt und überführt das vom Plasma-Quellbereich 19, der in einem Ellipsoidbrennpunkt angeordnet ist, emittierte EUV-Nutzlicht 3 in einen Zwischenfokus 26 des EUV-Nutzlichts 3, der im anderen Ellipsoidbrennpunkt des Kollektors 24 angeordnet ist.
Der Feldfacettenspiegel FF ist im Strahlengang des EUV-Nutzlichts 3 nach dem Zwischenfokus 26 im Bereich eines Fernfeldes des EUV-Nutzlichts 3 angeordnet.
Der EUV-Kollektor 24 und weitere Komponenten der Lichtquelle 2, bei denen es sich um den Zinn-Tröpfchengenerator 16, den Zinn-Fänger 18 und um die Fokussierlinse 23 handeln kann, sind in einem Vakuumgehäuse 27 angeordnet. Im Bereich des Zwischenfokus 26 hat das Vakuumgehäuse 27 eine Durchtrittsöffnung 28. Im Bereich eines Eintritts des Pumplichts 20 in das Vakuumgehäuse 27 hat letzteres ein Pumplicht-Eintrittsfenster 29.
3 zeigt im Vergleich zur Darstellung nach 2 weniger schematisch den EUV-Kollektor 24 in einer Aufsicht. Der EUV-Kollektor 24 hat eine Reflexionsfläche 30, die in der Aufsicht nach 3 dem Betrachter zugewandt ist. Die Reflexionsfläche 30 ist zur Erzielung einer vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmt. Je nach Ausführungsbeispiel kann die Reflexionsfläche 30 ellipsoidal gekrümmt sein, wobei ein erster EllipsoidBrennpunkt am Ort des Quellbereichs 19 und ein zweiter Ellipsoidal-Brennpunkt am Ort des Zwischenfokus 26 liegen kann. Auch andere Krümmungen der Reflexionsfläche 30 zur Erzielung einer jeweiligen vorgegebenen optischen Wirkung sind möglich, beispielsweise eine sphärische, eine parabolische oder eine hyperboloide Krümmung. Die Reflexionsfläche 30 kann auch in verschiedene, voneinander separate Reflexionsflächenbereiche unterteilt sein. Insbesondere kann der Kollektor 24 als sogenannter genesteter Kollektor mit mehreren Kollektorschalen gestaltet sein, die jeweils ihrerseits eine zur Erzielung einer vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmte Reflexionsfläche aufweisen können. Der Kollektor 24 kann beispielsweise verschiedene voneinander separate Kollektor-Untereinheiten aufweisen, die unterschiedliche Krümmungs-Gestaltungen Ihrer Reflexionsfläche haben können. Beispielsweise kann eine Kollektor-Untereinheit eine sphärisch gekrümmte Reflexionsfläche und mindestens eine weitere Kollektor-Untereinheit eine ellipsoidal und/oder hyperboloid und/oder paraboloid gekrümmte Oberfläche aufweisen. Beispiele derartiger Kollektorgstaltungen finden sich in der US 9,754,695 B2 sowie dort angegebenen Referenzen.
Der EUV-Kollektor 24 hat mindestens einen Wechsel-Reflexionsabschnitt 31. Anordnungsvarianten des mindestens einen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 des EUV-Kollektors 24 sind in der 3 jeweils mit einem tiefgestellten Index i versehen. Der Kollektor 24 kann einen oder mehrere derartige Wechsel-Reflexionsabschnitte 31_i aufweisen. Die Anzahl der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte kann im Bereich zwischen eins und beispielsweise 50 liegen. Regelmäßig hat der EUV-Kollektor 24 mehrere Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i.
Bei der durchgezogen dargestellten Ausführung hat der Kollektor 24 vier Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₁ bis 31₄, die in Umfangsrichtung gleichverteilt in vier Quadranten der Reflexionsfläche 30 angeordnet sind. Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₁ bis 31₄ sind im gleichen Abstand zu einem Zentrum Z der im dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmig berandeten Reflexionsfläche 30 angeordnet. Bei anders berandeter Reflexionsfläche 30 kann das Zentrum Z auch als Flächen-Schwerpunkt der jeweiligen Randkontur der Reflexionsfläche 30 oder eines Reflexionsflächenbereichs definiert werden.
Weitere Anordnungs- und Ausführungsbeispiele von Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten 31_i sind in der 3 mit weiteren Indexnummern versehen und gestrichelt dargestellt. Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₅, 31₆, 31₇ sind, gesehen vom Zentrum Z aus an der gleichen Umfangsposition wie der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₁ angeordnet, aber in verschiedenen Abständen zum Zentrum Z. Der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₅ ist dabei dem Zentrum Z nächstbenachbart. Der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₆ liegt radial zwischen dem Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₅ und dem Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₁. Der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₇ ist radial weiter vom Zentrum Z beabstandet als der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31₁.
Schematisch ist in der 3 eine Unterteilung der gesamten Reflexionsfläche 30 einerseits in vier Quadranten I bis IV und eine weitere Unterteilung dieser Quadranten I bis IV in radial von innen nach außen indizierte Umfangsabschnitte 30^I _i (i = 1 bis 4) bis 30^IV _i (i = 1 bis 4) angedeutet. Insgesamt liegen also 16 derartiger Reflexionsflächen-Unterabschnitte 30m^I...IV _i vor. Die Umfangsabschnitte 30^IV ₁ und 30^II ₂ sind als weitere Beispiele für Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₈ und 31₉ gestrichelt hervorgehoben. In diesem Fall sind die gesamten Umfangsabschnitte 30^IV ₁ und 30^II ₂ als die Wechsel-Reflexionsflächen 31₈ und 31₉ genutzt.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i können kreisförmig berandet sein, können nach Art der Umfangsabschnitte 30^{I bis IV} _i berandet sein oder können auch andere Berandungsformen aufweisen, beispielsweise eine elliptische, quadratische, rechteckige, regelmäßig mehreckige, zum Beispiel hexagonale, oder auch eine unregelmäßige Berandung.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i können verschiedene Reflexionsflächengrößen haben. Eine derartige Größe der Reflexionsfläche des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 kann weniger als 1% der gesamten Reflexionsfläche 30 des Kollektors 24 betragen. Auch ein größerer Flächenanteil ist möglich, beispielsweise bis zu 1%, bis zu 2%, bis zu 3%, bis zu 5%, bis zu 10% oder gegebenenfalls auch ein noch größerer Flächenanteil.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31 können wenige Prozent der gesamten Reflexionsfläche 30 abdecken. Alternativ kann auch ein größerer Anteil der Reflexionsfläche 30 mit Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten 31 belegt sein, beispielsweise bis zu 10% oder auch bis zu 25%, bis zu 50%, bis zu 75% oder auch bis zu 100% der gesamten Reflexionsfläche 30. Insgesamt kann also auch die gesamte Reflexionsfläche 30 aus Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten 31_i aufgebaut sein. In diesem Fall liegen regelmäßig mehrere Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i vor.
4 zeigt einen Schnitt durch den Kollektor 24 und durch die beiden Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₁, 31₃. Eine Krümmung dieser Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31₁, 31₃ ist in der 4 übertrieben stark dargestellt. Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i sind tatsächlich entsprechend der vorgegebenen optischen Wirkung des EUV-Kollektors 24 gekrümmt.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i sind jeweils in einer hierzu komplementären Kollektor-Ausnehmung 32; des EUV-Kollektors 24 gehaltert.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i gehen jeweils nahtlos in eine Reflexionsflächen-Umgebung, die sich benachbart des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31₁ erstreckt, über.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i haben eine hochreflektierende Beschichtung für das Beleuchtungslicht 3, das auch als EUV-Nutzlicht bezeichnet ist. Eine hochreflektierende Beschichtung kann durch eine Mehrzahl von Bilagen, zum Beispiel als periodische oder quasi-periodische Abfolge von Molybdän und Siliziumlagen gestaltet sein. Als Beschichtungsmaterial kann alternativ oder zusätzlich auch Ruthenium oder MetallOxide, -Nitride oder -Boride zum Einsatz kommen. Alternativ oder zusätzlich können die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i ein Beugungsgitter zur Beugung des EUV-Nutzlichts 3 und/oder zur Beugung von Lichtanteilen anderer Wellenlängen tragen. Der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31 kann alternativ oder zusätzlich zumindest bereichsweise als computergeneriertes Hologramm (CGH) ausgeführt sein.
Zum Halten des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31_i in der zugeordneten Kollektor-Ausnehmung 32; dient eine in der 4 nicht näher dargestellte Halterung.
Die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i ermöglichen einen Standzeit-Test bestimmter Materialien eines Substratkörpers 33 (vergleiche 5) der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31_i und/oder einer Beschichtung 34 des Substratkörpers 33, also beispielsweise einer hochreflektierenden Beschichtung und/oder einer als Beugungsgitter ausgeführten Beschichtung.
Ein Grundkörper des EUV-Kollektors 24 und/oder der Substratkörper 33 des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 kann aus Aluminium gefertigt sein. Alternative Materialien für diesen Substratkörper sind Kupfer, Legierungen mit dem Bestandteil Kupfer und/oder Aluminium oder pulvermetallurgisch hergestellte Legierungen von Kupfer und Aluminiumoxid oder unterschiedliche Strukturformen von Silizium.
6 zeigt eine Anordnung einer Ausführung des Feldfacettenspiegels FF der Beleuchtungsoptik 6 in einer Fernfeld-Anordnungsebene 35 der Beleuchtungsoptik 6, also in einem Fernfeld des EUV-Kollektors 24. Der Feldfacettenspiegel FF hat eine Mehrzahl von Feldfacetten 36, die in der Ausführung nach 6 gekrümmt ausgeführt sind und bei alternativen Ausgestaltungen des Feldfacettenspiegels FF auch rechteckig gestaltet sein können. Die Feldfacetten 36 werden, wie dies grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist, über Komponenten der Beleuchtungsoptik 6 jeweils in das Objektfeld 4 abgebildet. Die Feldfacetten 36 haben Facetten-Reflexionsflächen mit einem x/y-Aspektverhältnis aus einer Längsseitendimension x und einer Schmalseitendimension y, das größer ist als drei und das beispielsweise in der Größenordnung von zehn liegen kann.
Der jeweilige Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31_i des EUV-Kollektors 24 ist so gestaltet, dass in der Fernfeld-Anordnungsebene 35 des Feldfacettenspiegels FF ein Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 über den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 3 1; ausgeleuchtet wird. Das Beleuchtungslicht 3, das vom Quellbereich 19 ausgeht, wird also vom jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31_i hin zu einem Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37i in der Fernfeld-Anordnungsebene 35 reflektiert.
Bei der Anordnung des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs 37 nach 6 hat dieser in etwa die Kontur und die Erstreckung genau einer der Feldfacetten 36.
7 zeigt weitere Anordnungsvarianten von Wechsel-Ausleuchtungsbereichen 37i.
Eine dieser Varianten, der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37₁, ist als Ellipse mit einem x/y-Aspektverhältnis ausgebildet, das im Bereich zwischen zwei und beispielsweise 15 liegen kann, also als in der 7 liegende Ellipse. Der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37₁ kann in der y-Dimension mehrere Feldfacetten 36 überdecken. Auch in der x-Dimension kann der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37₁ mehrere Feldfacetten 36 überdecken oder, wie in der 7 dargestellt, genau eine Feldfacette 36.
Der weitere in der 7 dargestellte Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37₂ hat eine parallelogrammförmige Randkontur. In der x-Dimension erstreckt sich der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 über weniger als eine x-Erstreckung der Feldfacetten 36. In der y-Dimension erstreckt sich der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37₂ über eine Mehrzahl von Feldfacetten 36. Ein Winkel zwischen schrägen Konturabschnitten 38 des Parallelogramms des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs 37₂ kann zur x-Achse einen Absolutwert im Bereich zwischen 15° und 75°, insbesondere im Bereich zwischen 30° und 60°, beispielsweise im Bereich von 45°, einnehmen.
Weitere Varianten von Wechsel-Ausleuchtungsbereichen 37₃, 37₄, 37₅ und 37₆ sind in der Fernfeld-Anordnungsebene 35 außerhalb einer Belegung durch die Feldfacetten 36, also außerhalb eines Feldfacetten-Anordnungsbereichs angeordnet. Die Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37₃ ff können vollständig innerhalb eines Nutz-Fernfeldes angeordnet sein, dessen Berandung in den 6 und 7 bei 38 angedeutet ist. Alternativ können die Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37i, wie bei den Varianten 37₅ und 37₆ angedeutet, jedenfalls zum Teil auch außerhalb des Nutz-Fernfeldes 38 in der Fernfeld-Anordnungsebene 35 liegen.
Die Anordnung und die Formgebung von Randkonturen der Wechsel-Reflexionsabschnitte 31_i ist so, dass eine Reflektivitäts-Degradation der zugeordneten Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37i möglichst geringe Auswirkungen auf eine Produktivität der Projektionsbelichtungsanlage 1 bei der Herstellung mikro- beziehungsweise nanostrukturierter Bauteile hat. Hierzu wird insbesondere eine scanintegrierte Beeinflussung einer Homogenität beziehungsweise Uniformität einer Beleuchtungsintensität über das Objektfeld 4 betrachtet, was anhand ausgewählter Beispiele für Randkonturen der Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37i nachfolgend anhand der 8 bis 17 erläutert wird. Zu Veranschaulichungszwecken wird dabei jeweils angenommen, dass eine Reflektivität des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 bei null liegt und der Reflexionsflächen-Umgebung der Reflexionsfläche 30 um diesen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt bei eins. Im realen Fall ist der Unterschied zwischen der Reflektivität des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 und der Reflektivität der Reflexionsflächen-Umgebung der Reflexionsfläche 30 um diesen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31 herum regelmäßig geringer.
8 zeigt beispielhaft einen Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 mit kreisrunder Randkontur.
9 zeigt eine scanintegrierte Auswirkung einer Randkontur nach 8 auf einen scanintegrierte (Scanrichtung: y-Richtung) BeleuchtungsIntensität von Beleuchtungs- beziehungsweise Abbildungslicht 3, die über einen Fernfeldbereich geführt wird, in dem der Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 nach 8 liegt. Betrachtet wird dabei das Beleuchtungslicht 3, das einerseits vom Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 nach 8 und andererseits von der Umgebung um diesen Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 hin zum Objektfeld 4 geführt ist. Die Kreisform der Randkontur führt zu einem Dip 39 der scanintegrierten Intensität I abhängig von der x-Koordinate des Objektfeldes 4.
Ein Intensitätsminimum I_min liegt bei etwa 60% der auf eins normierten scanintegrierten Intensität bei x-Koordinaten außerhalb des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs 37.
10 und 11 zeigen die Verhältnisse bei einem Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 mit einer Randkontur in Form einer liegenden Ellipse nach Art des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs 37₁ nach 7. Der scanintegrierte Intensitätsverlauf nach 11 zeigt im Vergleich zur 9 einen Intensitäts-Dip 40 mit wesentlich geringerer relativer Amplitude.
Das Intensitätsminimum I_min liegt in der 11 bei etwa 80% der normierten Intensität I.
12 und 13 zeigen die Verhältnisse bei einem Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 in Form einer „stehenden Ellipse“. Im Vergleich zu 10 ist die Randkontur also um 90% gedreht, sodass ein x/y-Verhältnis deutlich kleiner ist als eins.
Entsprechend dramatisch ist der Intensitätseffekt bei der Scanintegration, dargestellt in der 13 mit einem sehr steilen Dip 41 und einer minimalen Intensität I_min im Bereich von 20% der normierten Intensität.
14 und 15 zeigen die Verhältnisse bei einem Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 in Form eines Quadrats mit Seitenflächen parallel zur x- oder y-Koordinate. Aufgrund dieser Orientierung ergibt sich ein scanintegrierter Intensitätsverlauf nach 15 mit Sprungstufen, die den kleinsten und größten x-Koordinaten des Wechsel-Ausleuchtungsbereichs 37 nach 14 entsprechen. Eine minimale Intensität I_min eines entsprechend rechteckigen Dips 42 des scanintegrierten Intensitätsverlaufs nach 15 ergibt sich bei etwa 60% der normierten Intensität I.
16 und 17 zeigen die Verhältnisse bei einem Wechsel-Ausleuchtungsbereich 37 mit parallelogrammförmiger Randkontur entsprechend den Wechsel-Ausleuchtungsbereichen 37₅, 37₆ nach 7.
Die Parallelogrammform bedingt einen Dip 43 der scanintegrierten Intensität ohne Sprungstufe und einer minimalen Intensität I_min im Bereich von 60% der normierten Intensität.
Da eine x-Abhängigkeit bei diesen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten 31 entweder grundsätzlich moderat ist und/oder keine Sprungstufe beinhaltet, sind die Randkonturen der Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37 nach den 10 und 16 bevorzugt. Aus dieser Form der Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37 nach den 10 und 16 ergibt sich, die vorgegebene optische Wirkung 24 zugrunde gelegt, dann die jeweilige Form des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31. Im einfachsten Fall wird die Randkontur des jeweiligen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 mit gegebenem Abbildungsmaßstab in die Fernfeld-Anordnungsebene 35 abgebildet, sodass die Randkonturen der Wechsel-Ausleuchtungsbereiche nach den 8, 10, 12, 14 und 16 zu entsprechenden Randkonturen der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31 führen. Die Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37i können also eine maßstäbliche Projektion der zugeordneten Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i sein.
Insbesondere die Form der Wechsel-Ausleuchtungsbereiche 37 nach den 10 und 16 ergibt in Bezug auf die I(x)-Abhängigkeit einen kleinen resultierenden Gradienten, also einen Gradienten der I(x)-Abhängigkeit, der kleiner ist, als der Gradient der entsprechenden I(x)-Abhängigkeiten der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31, die zu den Wechsel-Ausleuchtungsbereichen 37 nach den 8, 12 und 14 führen.
18 zeigt schematisch eine Wechselvorrichtung 44 zum Austausch eines Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31, der am EUV-Kollektor 24 gehaltert ist, durch einen nicht dargestellten gleichartigen Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt.
In der 18 ist zudem ein Beispiel einer Halterung 45 des EUV-Kollektors 24 für den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31 zum Halten von diesem in der Kollektor-Ausnehmung 32 dargestellt. Diese Halterung 45 weist einen umlaufenden Rastbund 46 auf, der in die Kollektor-Ausnehmung 32 eingesetzt ist und in eine hierzu komplementäre Umfangsnut 47 des Substratkörpers 33 des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 eingreift. Durch das Zusammenwirken des Umfangsbundes 46 der Halterung 45 mit der Umfangsnut 47 des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 ergibt sich eine rastende Halterung des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt 31 in der Kollektor-Ausnehmung 32. Diese rastende Haltekraft kann durch Ausüben einer entsprechenden Zugkraft Fz in Richtung senkrecht zur Reflexionsfläche des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 überwunden werden.
Die Wechselvorrichtung 44 hat eine schematisch durch zwei Saug/Greifarme 48, 49 veranschaulichte Greifeinrichtung 50 zum Erfassen des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 und zum Überwinden einer Riegelwirkung der Halterung 45 durch Ausüben der Zugkraft Fz. Weiterhin hat die Wechselvorrichtung 44 einen Transferarm 51, der mit der Greifeinrichtung 50 mechanisch verbunden ist. Der Transferarm 51 dient zum Überführen des ergriffenen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts 31 von der Kollektor-Ausnehmung 32 hin zu einem externen Überführungsort, an dem sich ein Magazin 52 für eine Mehrzahl entsprechender Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31_i befinden kann.
Die Wechselvorrichtung 44 kann so gestaltet sein, dass mindestens einer der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte 31 während Betriebspausen der Projektionsbelichtungsanlage und insbesondere der Lichtquelle 2 ausgetauscht wird, während denen kein Vakuum in der Vakuumkammer beziehungsweise dem Vakuumgehäuse 27 vorliegt. Bei einer alternativen Ausgestaltung, die in der 18 schematisch gezeigt ist, kann dieser Wechsel auch dann vorgenommen werden, wenn in der Vakuumkammer bzw. in dem Vakuumgehäuse 27 ein Vakuum beziehungsweise ein Unterdruck vorliegt. Im vorliegenden Fall hat die Wechselvorrichtung 44 eine Vakuumschleuse 53 zwischen der Vakuumkammer 27, in der der EUV-Kollektor 24 angeordnet ist, und dem externen Überführungsort.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019200698 A1 [0002, 0013]
WO 2017174423 A1 [0002]
US 20190302628 A1 [0002]
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DE 102012202675 A1 [0028]
US 9754695 B2 [0040]

Claims

EUV-Kollektor (24) zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage (1) zur Führung von EUV-Nutzlicht (3), welches von einem Quellbereich (19) einer EUV-Lichtquelle (2) ausgeht, - mit mindestens einer zur Erzielung einer vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmten Reflexionsfläche (30), - mit mindestens einem Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i), - mit einer Halterung (45) für den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) zum Halten des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts (31_i) in einer zum Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) komplementären Kollektor-Ausnehmung (32) des EUV-Kollektors (24), - wobei der Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) entsprechend der vorgegebenen optischen Wirkung gekrümmt ist.
EUV-Kollektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Wechsel-Reflexionsflächenabschnitten (3 h) und zugeordneten Halterungen (45).
EUV-Kollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (30) des EUV-Kollektors (24) ein Flächenzentrum (Z) hat, wobei die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte (3 li) in verschiedenen Abständen zum Flächenzentrum (Z) angeordnet sind.
EUV-Kollektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (30) des EUV-Kollektors (24) ein Flächenzentrum (Z) hat, wobei die Wechsel-Reflexionsflächenabschnitte (31_i) in verschiedenen Umfangsbereichen um das Flächenzentrum (Z) angeordnet sind.
EUV-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) ein oder mehrere Beugungsgitter trägt.
EUV-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Feldfacettenspiegel (FF) mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (36), die über Komponenten einer Beleuchtungsoptik (6) jeweils in ein Objektfeld (4) abgebildet werden, in dem ein abzubildendes Retikel (10 anordenbar ist, wobei der mindestens eine Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) so gestaltet ist, dass in einer Fernfeld-Anordnungsebene (35) des Feldfacettenspiegels (FF) ein Wechsel-Ausleuchtungsbereich (37_i) des Feldfacettenspiegels (FF) über den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) ausgeleuchtet wird.
EUV-Kollektor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ausführung zum Einsatz mit Feldfacetten (36), deren Facetten-Reflexionsflächen ein Aspektverhältnis x/y aus einer Längsseitendimension x und einer Schmalseitendimension y haben, das größer ist als drei, wobei eine Fläche des Wechsel-Ausleuchtungsbereich (37_i), abhängig von der Längsseitendimension x integriert über die Schmalseitendimension y keine Sprungstufen aufweist.
EUV-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet zum Einsatz in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage mit einem Feldfacettenspiegel (FF) mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (36), die über Komponenten einer Beleuchtungsoptik (6) jeweils in ein Objektfeld (4) abgebildet werden, in dem ein abzubildendes Retikel (10) anordenbar ist, wobei der mindestens eine Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) so gestaltet ist, dass in einer Fernfeld-Anordnungsebene (35) des Feldfacettenspiegels (FF) ein Wechsel-Ausleuchtungsbereich (37_i) über den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (31_i) ausgeleuchtet wird, der einem Anordnungsbereich von Feldfacetten (36) des Feldfacettenspiegels (FF) benachbart ist.
Wechselvorrichtung (44) zum Austausch eines an einem EUV-Kollektor (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gehalterten Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts (31_i) durch einen Tausch-Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt, - mit einer Greifeinrichtung (50) zum Erfassen des Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts (31_i) und zum Überwinden einer Riegelwirkung der Halterung (45) des EUV-Kollektors (24) für den Wechsel-Reflexionsflächenabschnitt (34_i), - mit einem Transferarm (51), der mit der Greifeinrichtung (50) mechanisch verbunden ist, zum Überführen des ergriffenen Wechsel-Reflexionsflächenabschnitts (31_i) von der Kollektor-Ausnehmung (32) hin zu einem externen Überführungsort.
Wechselvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Vakuumschleuse (53) zwischen einer Vakuumkammer (27), in der der EUV-Kollektor (24) anordenbar ist, und dem externen Überführungsort.
Beleuchtungssystem mit einem EUV-Kollektor (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und mit einer Beleuchtungsoptik (6) zur Beleuchtung eines Objektfeldes (4), in dem ein abzubildendes Objekt (10) anordenbar ist, mit dem EUV-Nutzlicht als Beleuchtungslicht (3).
Optisches System mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 11 und mit einer Projektionsoptik (7) zur Abbildung des Objektfeldes (4) in ein Bildfeld (8), in welchem ein Substrat (11) anordenbar ist, auf welches ein Abschnitt des abzubildenden Objekts (10) abzubilden ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 12 und mit einer EUV-Lichtquelle (2).
Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen eines Retikels (10) und eines Wafers (11), - Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (10) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (11) mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, - Erzeugen einer Mikro- und/oder Nanostruktur auf dem Wafer (11).
Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 14.