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Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen optischen Systems.
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Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.
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Bei wie zuvor erwähnten Spiegeln ist es erforderlich, die thermische Stabilität der Spiegel aufrechtzuerhalten. Hierzu kann gemäß betriebsinternen Erkenntnissen beispielsweise eine Temperatur des jeweiligen Spiegels ortsaufgelöst gemessen und durch eine Temperiereinrichtung, beispielsweise in Form eines Heizers, aktiv beeinflusst werden. Dies wird an mehreren Spiegeln gleichzeitig durchgeführt.
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Da aufgrund des verwendeten Beleuchtungssettings und des verwendeten Retikels eine jeweilige Oberflächentemperatur der Spiegel im Betrieb sowohl zeitlich als auch räumlich stark schwanken kann, wird eine große Anzahl von Temperatursensoren je Spiegel benötigt. Für das Anbringen der Temperatursensoren können beispielsweise rückseitige Ausnehmungen oder Bohrungen in den Spiegeln erforderlich sein. Diese Bohrungen reduzieren jedoch die Struktursteifigkeit der Spiegel und damit die maximal erzielbare Regelperformance, welche durch die Bohrungen somit negativ beeinflusst wird. Die Regelperformance hat jedoch einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Abbildung des Retikels auf den Wafer.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen.
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Demgemäß wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst mehrere optische Elemente, einen Temperatursensor, der einem der optischen Elemente zugeordnet ist, und eine Recheneinheit, in der ein virtuelles thermo-optisches Modell des optischen Systems hinterlegt ist, wobei die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell eine von dem Temperatursensor an einer Messstelle des einen optischen Elements, dem der Temperatursensor zugeordnet ist, erfasste Temperatur auf weitere Messstellen der anderen optischen Elemente zu extrapolieren, um so eine jeweilige Temperatur an den weiteren Messstellen abzuschätzen.
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Dadurch, dass die Temperatur an den weiteren Messstellen abgeschätzt werden kann, ist es möglich, auf Temperatursensoren an den weiteren Messstellen zu verzichten. Hierdurch kann die Anzahl der erforderlichen Temperatursensoren reduziert werden. Dabei ergibt sich der Reduktionsfaktor beispielsweise aus der Anzahl der zu heizenden optischen Elemente bei gleichbleibender Performance. Das heißt, bei drei zu heizenden optischen Elementen genügt ein Drittel der ursprünglichen Temperatursensoren, um die gleiche Performance zu erreichen. Ferner ist es auch möglich, Temperatursensoren an Bereichen der optischen Elemente auszusparen, die schwer zugänglich ist. Es ist somit eine freiere Wahl von Positionen der Temperatursensoren möglich.
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Das optische System ist vorzugsweise eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Demgemäß kann das thermo-optische Modell auch als Objektivmodell bezeichnet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
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Die optischen Elemente können Spiegel, insbesondere EUV-Spiegel, sein. Die Anzahl der optischen Elemente ist beliebig. Beispielsweise umfasst das optische System drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs optische Elemente. Im Betrieb des optischen Systems folgt EUV-Strahlung einem Strahlengang des optischen Systems durch das optische System. Jedes optische Element weist beispielsweise eine optisch aktive Fläche oder optisch wirksame Fläche auf. Die optisch aktive Fläche ist geeignet, EUV-Strahlung zu reflektieren. Beispielsweise ist die optisch aktive Fläche eine Spiegelfläche. Die optisch aktive Fläche kann gekrümmt, insbesondere torusförmig gekrümmt, sein.
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Jedem der optischen Elemente kann zumindest ein Temperatursensor zugeordnet sein. Den optischen Elementen können auch jeweils mehrere Temperatursensoren zugeordnet sein. Die Anzahl der Temperatursensoren kann sich von optischem Element zu optischem Element unterscheiden. Mit Hilfe der Recheneinheit ist es möglich, virtuelle Temperatursensoren zu erzeugen. Unter einem „virtuellen“ Temperatursensor ist vorliegend zu verstehen, dass die Recheneinheit an einer Messstelle, an der kein realer oder physischer Temperatursensor vorgesehen ist, dennoch die Temperatur so abschätzen kann, als ob an dieser Messstelle ein physischer Temperatursensor vorhanden wäre.
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Die Recheneinheit kann Teil einer Steuereinrichtung des optischen Systems beziehungsweise der Projektionsbelichtungsanlage sein. Beispielsweise ist die Recheneinheit ein Computer. Das virtuelle thermo-optische Modell kann beispielsweise in einem Speicher der Recheneinheit hinterlegt sein. Das virtuelle thermo-optische Modell umfasst beispielsweise ein Beleuchtungssetting, insbesondere eine Beleuchtungsstärke beziehungsweise eine optische Intensitätsverteilung über der jeweiligen optisch aktiven Fläche der optischen Elemente, welches sich durch das optische System fortpflanzt.
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Anhand des thermo-optischen Modells ist beispielsweise bekannt, wie sich warme Punkte oder warme Bereiche durch das optische System fortpflanzen. Beispielsweise kann anhand des thermo-optischen Modells eine Aussage darüber getroffen werden, wie viel Wärme im Betrieb des optischen Systems in einen bestimmten Bereich des jeweiligen optischen Elements eingebracht wird. Ist beispielsweise die Temperatur an der einen Messstelle des einen optischen Elements, dem der Temperatursensor zugeordnet ist, bekannt, so kann anhand des thermo-optischen Modells und der erfassten Temperatur auf die Temperatur an der weiteren Messstelle rückgeschlossen werden.
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Die abgeschätzte Temperatur wird beispielsweise dadurch abgeschätzt, dass anhand des thermo-optischen Modells der Wärmeintrag in die weiteren Messstellen bekannt ist. Anhand der erfassten Temperatur und dem bekannten Wärmeeintrag kann dann die Temperatur an den Messstellen, denen kein Temperatursensor zugeordnet ist, abgeschätzt werden. Unter „Extrapolieren“ ist insbesondere die Fortführung einer Zeitreihe über einen letzten beobachteten Zeitpunkt oder Wert hinaus nach vorwärts oder rückwärts, also eine Schätzung anhand der beobachteten Entwicklungstrends, zu verstehen. Das thermo-optische Modell ist insbesondere ein virtuelles Modell des optischen Systems.
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Mit Hilfe des thermo-optischen Modells kann, wie zuvor erwähnt, an den weiteren Messstellen jeweils ein virtueller Temperatursensor erzeugt werden. Das heißt, dass an den weiteren Messstellen kein realer oder physischer Temperatursensor erforderlich ist. Die weiteren Messstellen sind somit temperatursensorfrei oder temperatursensorlos. Dass die Temperatur an den weiteren Messstellen „abgeschätzt“ wird, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Temperatur an den weiteren Messstellen errechnet und nicht gemessen oder erfasst wird. Das Errechnen erfolgt anhand des thermo-optischen Modells und der erfassten Temperatur derjenigen Messstelle, welcher der Temperatursensor zugeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jedem optischen Elemente eine Temperiereinrichtung zum Temperieren des jeweiligen optischen Elements zugeordnet, wobei der Temperatursensor Teil einer der Temperiereinrichtungen ist.
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Beispielsweise ist die Temperiereinrichtung dazu eingerichtet, dem jeweiligen optischen Element Wärme zuzuführen oder Wärme von dem jeweiligen optischen Element abzuführen. Die Temperiereinrichtung kann beispielsweise rückseitig an dem jeweiligen optischen Element angebracht sein. Die Temperiereinrichtung kann beispielsweise in dem jeweiligen optischen Element verlaufende Kühlkanäle umfassen. Jeder Temperiereinrichtung kann ein Temperatursensor zugeordnet sein. Vorzugsweise sind alle Temperiereinrichtungen mit der Recheneinheit derart in Wirkverbindung, dass die Temperatursensoren der Temperiereinrichtungen alle mit der Recheneinheit kommunizieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jedem optischen Element ein Temperatursensor zugeordnet, wobei die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell eine von dem jeweiligen Temperatursensor an Messstellen der optischen Elemente erfasste Temperatur auf weitere Messstellen der optischen Elemente zu extrapolieren, um so eine jeweilige Temperatur an den weiteren Messstellen abzuschätzen.
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Das heißt insbesondere, dass jedem der optischen Elemente mehrere reale oder physische Temperatursensoren und mehrere virtuelle Temperatursensoren zugeordnet sein können. Aus Redundanzgründen können auch an jenen Messstellen, an denen nicht zwingend ein Temperatursensor vorgesehen sein muss, Temperatursensoren vorgesehen sein. Diese redundanten Temperatursensoren können dann dazu genutzt werden, die Funktionalität der virtuellen Temperatursensoren zu überprüfen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das virtuelle thermo-optische Modell eine Information darüber, wie sich ein Beleuchtungssetting des optischen Systems durch das optische System fortpflanzt.
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Das heißt beispielsweise, dass anhand des thermo-optischen Modells eine Beleuchtungsstärke beziehungsweise eine optische Intensitätsverteilung über der jeweiligen optisch aktiven Fläche des jeweiligen optischen Elements bekannt ist. Es ist somit bekannt, wo und wieviel Wärme im Betrieb des optischen Systems in die jeweilige optisch aktive Fläche der optischen Elemente eingebracht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest einer der weiteren Messstellen ein Temperatursensor zugeordnet, um eine Temperatur der zumindest einen weiteren Messstelle zu erfassen, wobei die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, die erfasste Temperatur mit der abgeschätzten Temperatur zu vergleichen, um die Abschätzung zu überprüfen.
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Die Abschätzung wird dadurch überprüft, dass die von dem physischen Temperatursensor erfasste Temperatur mit der von dem virtuellen Temperatursensor abgeschätzten Temperatur verglichen wird. Die Zielsetzung dabei ist, eine möglichst geringe Abweichung der abgeschätzten Temperatur von der tatsächlich gemessenen Temperatur zu erreichen. Es kann somit ein lernender Algorithmus verwirklicht werden, der es ermöglicht, die Abschätzung kontinuierlich zu verbessern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell eine Lebenszeitabschätzung der optischen Elemente durchzuführen.
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Die Lebenszeitabschätzung (Engl.: Lifetime) ist aufgrund von Sensordaten möglich. Die Lebenszeit der optischen Elemente ist von der Exposition mit EUV-Licht abhängig.
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Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen optischen Systems für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen, wobei das optische System mehrere optische Elemente, einen Temperatursensor, der einem der optischen Elemente zugeordnet ist, und eine Recheneinheit umfasst. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Erfassen einer Temperatur an einer Messstelle des einen optischen Elements, dem der Temperatursensor zugeordnet ist, und b) Extrapolieren der erfassten Temperatur auf weitere Messstellen der anderen optischen Elemente basierend auf einem virtuellen thermo-optischen Modell des optischen Systems, das in der Recheneinheit hinterlegt ist, so dass eine jeweilige Temperatur an den weiteren Messstellen abgeschätzt wird.
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Das Verfahren ist insbesondere ein Vorhersagemodell zum Vorhersagen der jeweiligen Temperatur an den weiteren Messstellen, an denen keine Temperatursensoren vorgesehen sind. Der Schritt a) wird vorzugsweise mit Hilfe des Temperatursensors durchgeführt. Hierzu kann der Temperatursensor beispielsweise rückseitig an dem jeweiligen optischen Element angebracht sein. Der Temperatursensor gibt Sensorsignale oder Messsignale aus, welche von der Recheneinheit ausgewertet werden können. Das Extrapolieren der erfassten Temperatur auf die weiteren Messstellen der anderen optischen Elemente erfolgt mit Hilfe der Recheneinheit. Die Recheneinheit nutzt hierzu das virtuelle thermo-optische Modell und Sensorsignale oder Messsignale des Temperatursensors, der an der Messstelle des einen optischen Elements vorgesehen ist, dem der Temperatursensor zugeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform wird an zumindest einer der weiteren Messstellen mit Hilfe eines Temperatursensors eine Temperatur erfasst, wobei die erfasste Temperatur mit der abgeschätzten Temperatur verglichen wird, um die Abschätzung zu überprüfen.
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In diesem Fall wird an der weiteren Messstelle mit Hilfe des Verfahrens ein virtueller Temperatursensor verwirklicht. Zusätzlich ist an der weiteren Messstelle ein realer oder physischer Temperatursensor vorgesehen. Der virtuelle Temperatursensor und der reale oder physische Temperatursensor sind in diesem Fall redundant. Dies ermöglicht es, die Abschätzung dahingehend zu überprüfen, dass eine möglichst geringe Abweichung der abgeschätzten von der erfassten Temperatur erreicht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mit Hilfe des Vergleichens der erfassten Temperatur mit der abgeschätzten Temperatur die Abschätzung dahingehend optimiert, dass eine Abweichung der erfassten Temperatur von der abgeschätzten Temperatur minimiert wird.
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Idealerweise stimmt die abgeschätzte Temperatur mit der erfassten Temperatur überein. Durch das Vergleichen der erfassten Temperatur mit der abgeschätzten Temperatur kann, wie zuvor erwähnt, ein selbstlernender Algorithmus verwirklich werden. Das Verfahren kann somit in Form eines selbstlernenden Algorithmus verwirklicht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das virtuelle thermo-optische Modell experimentell und/oder rechnerisch erzeugt.
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Das virtuelle thermo-optische Modell kann beispielsweise mit Hilfe der Recheneinheit errechnet werden. Im Betrieb des optischen Systems kann das virtuelle thermo-optische Modell experimentell erzeugt oder ergänzt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jedem optischen Element ein Temperatursensor zugeordnet, wobei basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell eine von dem jeweiligen Temperatursensor an Messstellen der optischen Elemente erfasste Temperatur auf weitere Messstellen der optischen Elemente extrapoliert wird, so dass eine jeweilige Temperatur an den weiteren Messstellen abgeschätzt wird.
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Es ist somit möglich, mit Hilfe einer beliebigen Anzahl an physischen Temperatursensoren und virtuellen Temperatursensoren, die mit Hilfe des Verfahrens verwirklicht werden, die Temperaturverteilung in dem gesamten optischen System zu erfassen. Die Anzahl der physischen Temperatursensoren kann somit signifikant reduziert werden.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die für das optische System beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
- 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des optischen Systems gemäß 2; und
- 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des optischen Systems gemäß 2.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise 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 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
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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.
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In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
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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.
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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 y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
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Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
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Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 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 (Engl.: 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.
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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 Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
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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 auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
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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.
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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.
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Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
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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 .
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Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
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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.
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Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
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Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
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Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der
DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
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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.
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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, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.
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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 ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
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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.
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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.
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Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
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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. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. 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.
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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, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
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Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y 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 y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
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Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe Bx, By in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe Bx, By der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (6x, By) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab B bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab 8 bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
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Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
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Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
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Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
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Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y 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 x, y sind bekannt aus der
US 2018/0074303 A1 .
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Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 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 ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
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Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 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.
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Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
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Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
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Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
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Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
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Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 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.
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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.
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Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 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.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems 100 für die Projektionsbelichtungsanlage 1. Das optische System 100 kann eine wie zuvor erwähnte Projektionsoptik 10 der Projektionsbelichtungsanlage 1 sein. Daher kann das optische System 100 auch als Projektionsoptik bezeichnet werden.
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Das optische System 100 umfasst mehrere optische Elemente 102, 104, 106. Die Anzahl der optischen Elemente 102, 104, 106 ist grundsätzlich beliebig. Die optischen Elemente 102, 104, 106 können Spiegel sein. Beispielsweise entspricht das optische Element 102 dem Spiegel M1, das optische Element 104 entspricht dem Spiegel M2 und das optische Element 106 entspricht dem Spiegel M3.
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Jedes optische Element 102, 104, 106 weist vorderseitig eine optisch aktive Fläche 108, 110, 112 und eine der optisch aktiven Fläche 108, 110, 112 abgewandte Rückseite 114, 116, 118 auf. Die optisch aktiven Flächen 108, 110, 112 sind Spiegelflächen. Die optisch aktiven Flächen 108, 110, 112 sind geeignet, die Beleuchtungsstrahlung 16 zu reflektieren. Die optischen Elemente 102, 104, 106 definieren einen Strahlengang 120, dem die Beleuchtungsstrahlung 16 durch das optische System 100 folgt.
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Um eine gewünschte thermische Stabilität der optischen Elemente 102, 104, 106 zu erreichen, wird gemäß betriebsinternen Erkenntnisses eine Temperatur des jeweiligen optischen Elements 102, 104, 106 ortsaufgelöst gemessen und durch Heizer aktiv beeinflusst. Dies passiert an mehreren der optischen Elemente 102, 104, 106 des optischen Systems 100.
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Da aufgrund des verwendeten Beleuchtungssettings und des Retikels 7 eine Oberflächentemperatur im Betrieb sowohl zeitlich als auch räumlich stark schwanken kann, wird eine große Anzahl von Temperatursensoren 122, 124, 126, von denen in der 2 jeweils nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, je optischem Element 102, 104, 106 benötigt. Für das Anbringen der Temperatursensoren 122, 124, 126 sind rückseitige Ausnehmungen oder Bohrungen in den optischen Elementen 102, 104, 106 erforderlich.
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Zu der großen Anzahl von Temperatursensoren 122, 124, 126 kommt hinzu, dass durch Redundanz die Ausfallwahrscheinlichkeit der Temperatursensoren 122, 124, 126 reduziert werden soll. Diese Forderungen stehen im Gegensatz zur Tatsache, dass die Struktursteifigkeit der optischen Elemente 102, 104, 106 und damit die maximal erzielbare Regelperformance durch die nötigen Bohrungen negativ beeinflusst wird. Die Regelperformance hat einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Abbildung des Retikels 7 auf den Wafer 13.
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Hinzu kommt, dass je nach optischem Element 102, 104, 106 manche Sensorpositionen aufgrund des verfügbaren Bauraums in dem optischen System 100, aufgrund von Bauraumkonflikten mit anderen Anbauteilen, wie Sensoren und Aktuatoren, oder aufgrund von negativen Effekten auf dynamische Eigenschaften nur mit starken Einbußen realisierbar sind.
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Als Lösungsansatz kann auf Kosten der Performance und auch der Redundanz der Heizung versucht werden, die Positionsregelperformance des jeweiligen optischen Elements 102, 104, 106 bestmöglich zu erhalten. Damit erhöht sich jedoch einerseits die Ausfallwahrscheinlichkeit im Feld und andererseits reduziert sich dadurch die erreichbare Performance der Heizung der optischen Elemente 102, 104, 106.Dies gilt es zu verbessern.
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Durch die Ausnutzung eines virtuellen thermo-optischen Modells des optischen Systems 100 ist es möglich, die Anzahl der nötigen Temperatursensoren 122, 124, 126 für die Heizung der optischen Elemente 102, 104, 106 zu reduzieren. Dieses virtuelle thermo-optische Modell kann errechnet oder mit Hilfe von Experimenten erzeugt werden. Hierzu kann das optische System 100 eine Recheneinheit 128 umfassen.
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Im Optimalfall ergibt sich ein Reduktionsfaktor der Temperatursensoren 122, 124, 126 aus der Anzahl der zu heizenden optischen Elemente 102, 104, 106 bei gleichbleibender Performance. Das heißt, dass bei drei zu heizenden optischen Elementen 102, 104, 106 ein Drittel der ursprünglichen Temperatursensoren 122, 124, 126 genügt, um die gleiche Performance zu erreichen.
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Beispielsweise ist jedem optischen Element 102, 104, 106 eine Temperiereinrichtung 130, 132, 134 zugeordnet, die dazu eingerichtet ist, dem jeweiligen optischen Element 102, 104, 106 Wärme zu entziehen oder diesem Wärme zuzuführen. Die Temperiereinrichtungen 130, 132, 134 können beispielsweise Kühlkanäle aufweisen, die durch eine jeweiliges Spiegelsubstrat des entsprechenden optischen Elements 102, 104, 106 hindurchgeführt sind.
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Die Temperiereinrichtungen 130, 132, 134 können rückseitig an dem jeweiligen optischen Element 102, 104, 106 vorgesehen sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Temperiereinrichtungen 130, 132, 134 sind mit der Recheneinheit 128 in Wirkverbindung. Beispielsweise steuert die Recheneinheit 128 die Temperiereinrichtungen 130, 132, 134 zum Temperieren der optischen Elemente 102, 104, 106 an.
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Die Recheneinheit 128 empfängt auch Sensorsignale oder Sensorinformationen der Temperatursensoren 122, 124, 126. Der Temperiereinrichtung 130 des optischen Elements 102 sind dessen Temperatursensoren 122 zugeordnet. Der Temperiereinrichtung 132 des optischen Elements 104 sind dessen Temperatursensoren 124 zugeordnet. Der Temperiereinrichtung 134 des optischen Elements 106 sind dessen Temperatursensoren 126 zugeordnet.
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Wenn mehrere optische Elemente 102, 104, 106 mit Temperiereinrichtungen 130, 132, 134 und entsprechenden Temperatursensoren 122, 124, 126 ausgestattet sind, können die Sensorinformationen zwischen den optischen Elementen 102, 104, 106 geteilt werden.
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Durch das virtuelle thermo-optische Modell des optischen Systems 100 ist bekannt, wie die Beleuchtungssettings, das heißt die Beleuchtungsstärke beziehungsweise die optische Intensitätsverteilung über der jeweiligen optisch aktiven Fläche 108, 110, 112, sich durch das optische System 100 fortpflanzen. Damit kann bei einer Messung an einem optischen Element 102, 104, 106 die Temperatur einer korrespondierenden Messstelle eines anderen optischen Elements 102, 104, 106 geschätzt beziehungsweise extrapoliert werden.
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Das heißt, dass an allen anderen optischen Elementen 102, 104, 106 des optischen Systems 100 ein Temperatursensor an dieser Messstelle entfallen beziehungsweise mit einem virtuellen Temperatursensor ersetzt werden kann. Dies ist der 2 dadurch verdeutlicht, dass verbleibende Temperatursensoren 122, 124, 126 mit einer durchgezogenen Linie und eingesparte beziehungsweise virtuelle Temperatursensoren 122, 124, 126 mit gestrichelten Linien dargestellt sind.
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Alternativ zu der Einsparung eines Temperatursensors 122, 124, 126 kann dieser jedoch auch beibehalten und so für Redundanzzwecke vorgehalten werden. Im Extremfall genügt es grundsätzlich nur ein optisches Element 102, 104, 106 mit Temperatursensoren 122, 124, 126 auszustatten um damit alle anderen optischen Elemente 102, 104, 106 auf Basis dieser Information verbunden mit dem virtuellen thermo-optischen Modell des optischen Systems 100 zu regeln.
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Dennoch kann das Anbringen einzelner Temperatursensoren 122, 124, 126 vorteilhaft sein. Allerdings ist es möglich, Bereiche des jeweiligen optischen Elements 102, 104, 106, die hinsichtlich des Anbringens von Temperatursensoren 122, 124, 126 kritisch sind, auszusparen. Je nach Design des jeweiligen optischen Elements 102, 104, 106 ist das Anbringen von Temperatursensoren 122, 124, 126 an manchen Stellen für die Positionsregelung unkritisch, während an andere Stellen ein sehr großer negativer Einfluss erwartet wird. Dies erlaubt es nun genügend Temperatursensoren 122, 124, 126 vorzuhalten, um gleichzeitig die Positionsregelung wie auch die Heizregelung optimal zu unterstützen und die nötige Redundanz zu gewährleisten.
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3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des optischen Systems 100, wobei in der 3 nur die optischen Elemente 102, 104 gezeigt sind. Dem optischen Element 102 ist ein wie zuvor erläuterter Temperatursensor 122 zugeordnet, der dazu eingerichtet ist, an einer Messstelle 136 eine Temperatur T1 des optischen Elements 102 zu erfassen.
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Das optische Element 102 kann beispielsweise eine rückseitige Bohrung umfassen, in welcher der Temperatursensor 122 aufgenommen ist. Das optische Element 102 kann eine Vielzahl an Messstellen 136 und eine Vielzahl an Temperatursensoren 122 aufweisen. dabei ist es jedoch nicht zwingend erforderlich, dass jeder Messstelle 136 ein eigener Temperatursensor 122 zugeordnet ist.
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Das optische Element 104 weist eine Messtelle 138 auf. An der Messstelle 138 herrscht eine Temperatur T2. Der Messtelle 138 ist kein Temperatursensor 124 zugeordnet. Anhand des virtuellen thermo-optischen Modells, das auf der Recheneinheit 128 hinterlegt ist, kann nachvollzogen werden, welche Punkte auf dem optischen Element 102 wo auf das optische Element 104 abgebildet werden. Mit anderen Worten ist anhand des virtuellen Optikmodels bekannt auf welchen Bereich des optischen Elements 106 die Messstelle 136 gemapt wird. Vorliegend wird die Messstelle 36 auf die Messstelle 138 gemapt.
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Da durch das virtuelle thermo-optische Modell bekannt ist, wie sich die Beleuchtungssettings durch das optische System 100 fortpflanzen, ist es möglich, bei einer Messung an der Messstelle 136 des optischen Elements die Temperatur T2 der korrespondierenden Messstelle 138 des optischen Elements 104 anhand der Temperatur T1 der Messstelle 136 abzuschätzen. Es kann somit ein Vorhersagemodell zur Vorhersage der Temperatur T2 an der Messstelle 138 verwirklicht werden.
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Für den Fall, dass an der Messstelle 138, beispielsweise aus Redundanzgründen, dennoch ein Temperatursensor 124 vorgesehen ist, so kann dieser genutzt werden, um die mit Hilfe des Vorhersagemodells abgeschätzte Temperatur T2 an der Messstelle 138 zu überprüfen und so das abgeschätzte Ergebnis mit dem gemessenen Ergebnis des Temperatursensors 124 zu vergleichen. Es kann somit ein lernender Algorithmus verwirklicht werden. Ferner kann auch die Funktionalität des Temperatursensors 124 überprüft werden.
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4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des optischen Systems 100. Bei dem Verfahren wird in einem Schritt S1 eine Temperatur T1 an einer Messstelle 136 des einen optischen Elements 102, 104, 106, dem der Temperatursensor 122, 124, 126 zugeordnet ist, erfasst.
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In einem Schritt S2 wird die erfasste Temperatur T1 auf weitere Messstellen 138 der anderen optischen Elemente 102, 104, 106 basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell des optischen Systems 100, das in der Recheneinheit 128 hinterlegt ist, extrapoliert so dass eine jeweilige Temperatur T2 an den weiteren Messstellen 138 abgeschätzt wird. Das virtuelle thermo-optische Modell kann experimentell und/oder rechnerisch erzeugt werden.
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An zumindest einer der weiteren Messstellen 138 kann mit Hilfe eines Temperatursensors 122, 124, 126 eine Temperatur T1 erfasst werden, wobei die erfasste Temperatur T1 mit der abgeschätzten Temperatur T2 verglichen wird, um die Abschätzung zu überprüfen. Insbesondere kann mit Hilfe des Vergleichens der erfassten Temperatur T1 mit der abgeschätzten Temperatur T2 die Abschätzung dahingehend optimiert werden, dass eine Abweichung der erfassten Temperatur T1 von der abgeschätzten Temperatur T2 minimiert wird. Es kann somit ein selbstlernender Algorithmus verwirklicht werden.
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Es kann jedem optischen Element 102, 104, 106 ein Temperatursensor 122, 124, 126 zugeordnet sein. Dabei wird basierend auf dem virtuellen thermo-optischen Modell eine von dem jeweiligen Temperatursensor 122, 124, 126 an den Messstellen 136 der optischen Elemente 102, 104, 106 erfasste Temperatur T1 auf weitere Messstellen 138 der optischen Elemente 102, 104, 106 extrapoliert. Somit kann eine jeweilige Temperatur T2 an den weiteren Messstellen 138 abgeschätzt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Projektionsbelichtungsanlage
- 2
- Beleuchtungssystem
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Beleuchtungsoptik
- 5
- Objektfeld
- 6
- Objektebene
- 7
- Retikel
- 8
- Retikelhalter
- 9
- Retikelverlagerungsantrieb
- 10
- Projektionsoptik
- 11
- Bildfeld
- 12
- Bildebene
- 13
- Wafer
- 14
- Waferhalter
- 15
- Waferverlagerungsantrieb
- 16
- Beleuchtungsstrahlung
- 17
- Kollektor
- 18
- Zwischenfokusebene
- 19
- Umlenkspiegel
- 20
- erster Facettenspiegel
- 21
- erste Facette
- 22
- zweiter Facettenspiegel
- 23
- zweite Facette
- 100
- optisches System
- 102
- optisches Element
- 104
- optisches Element
- 106
- optisches Element
- 108
- optisch aktive Fläche
- 110
- optisch aktive Fläche
- 112
- optisch aktive Fläche
- 114
- Rückseite
- 116
- Rückseite
- 118
- Rückseite
- 120
- Strahlengang
- 122
- Temperatursensor
- 124
- Temperatursensor
- 126
- Temperatursensor
- 128
- Recheneinheit
- 130
- Temperiereinrichtung
- 132
- Temperiereinrichtung
- 134
- Temperiereinrichtung
- 136
- Messstelle
- 138
- Messstelle
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- S 1
- Schritt
- S2
- Schritt
- T1
- Temperatur
- T2
- Temperatur
- x
- x-Richtung
- y
- y-Richtung
- z
- z-Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008009600 A1 [0051, 0055]
- US 20060132747 A1 [0053]
- EP 1614008 B1 [0053]
- US 6573978 [0053]
- DE 102017220586 A1 [0058]
- US 20180074303 A1 [0072]
