DE102023202360A1 - Optical assembly for illumination optics of a projection exposure system - Google Patents

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Abstract

Eine optische Baugruppe (20) für eine Beleuchtungsoptik (10) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) weist mindestens ein Spiegel-Array (21) mit einer Vielzahl von verschwenkbar gelagerten Einzelspiegeln (22) auf, wobei das Spiegel-Array (21) auf einem ersten Träger (23) angeordnet ist, wobei der erste Träger (23) verschwenkbar auf einer Tragestruktur (24) gelagert ist.An optical assembly (20) for illumination optics (10) of a projection exposure system (1) has at least one mirror array (21) with a large number of pivotably mounted individual mirrors (22), the mirror array (21) being on a first carrier (23) is arranged, wherein the first carrier (23) is pivotally mounted on a support structure (24).

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe für eine Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Verlagerung von Einzelspiegeln einer optischen Baugruppe, insbesondere ein Verfahren zur Einstellung eines Beleuchtungssettings einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage. Außerdem betrifft die Erfindung einen Facettenspiegel für eine Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere einen Feldfacettenspiegel oder einen Pupillenfacettenspiegel, eine Beleuchtungsoptik mit einem oder zwei derartigen Facettenspiegeln, ein Beleuchtungssystem und ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage sowie eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein verfahrensgemäß hergestelltes Bauelement.The invention relates to an optical assembly for an illumination optics of a projection exposure system. The invention further relates to a method for shifting individual mirrors of an optical assembly, in particular a method for adjusting an illumination setting of an illumination optics of a projection exposure system. The invention also relates to a facet mirror for an illumination optics of a projection exposure system, in particular a field facet mirror or a pupil facet mirror, an illumination optics with one or two such facet mirrors, an illumination system and an optical system for a projection exposure system and a corresponding projection exposure system. Finally, the invention relates to a method for producing a microstructured or nanostructured component and a component produced according to the method.

Beleuchtungsoptiken für Projektionsbelichtungsanlagen umfassen oftmals zwei Facettenspiegel mit einer Vielzahl von ersten und zweiten Facetten. Hierbei sind die Facetten des ersten Facettenspiegels jeweils Facetten des zweiten Facettenspiegels zugeordnet. Hierdurch werden Beleuchtungskanäle gebildet, welche zusammengenommen ein Beleuchtungssetting zur Beleuchtung eines Objektfeldes mit einer bestimmten Beleuchtungswinkelverteilung vorgeben.Illumination optics for projection exposure systems often include two facet mirrors with a large number of first and second facets. In this case, the facets of the first facet mirror are each associated with facets of the second facet mirror. As a result, illumination channels are formed which, taken together, specify an illumination setting for illuminating an object field with a specific illumination angle distribution.

Die Facetten des ersten Facettenspiegels müssen zur Zuordnung zur jeweiligen Facette des zweiten Facettenspiegels präzise ausgerichtet, insbesondere unterschiedlich verknüpft werden. Ein entsprechender Facettenspiegel ist aus der DE 10 2010 003 169 A1 bekannt. Aus der EP 1 262 836 A1 ist ein Spiegel-Array in Form eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) bekannt. Aus der DE 10 2013 209 442 A1 ist ebenfalls eine Beleuchtungsoptik mit Facettenspiegeln bekannt. Eine Anordnung von Facettenspiegeln ist außerdem aus der US 9 996 012 B2 und aus der US 9 823 577 B2 bekannt. Aus der DE 10 2018 207 103 A1 ist es bekannt, Facetten auf verlagerbaren Trägern anzuordnen.The facets of the first facet mirror must be precisely aligned, in particular linked differently, in order to be assigned to the respective facet of the second facet mirror. A corresponding facet mirror is from DE 10 2010 003 169 A1 known. From the EP 1 262 836 A1 a mirror array in the form of a microelectromechanical system (MEMS) is known. From the DE 10 2013 209 442 A1 is also known an illumination optics with facet mirrors. An arrangement of facet mirrors is also from U.S. 9,996,012 B2 and from the U.S. 9,823,577 B2 known. From the DE 10 2018 207 103 A1 it is known to arrange facets on displaceable supports.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Baugruppe für eine Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage sowie Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer entsprechenden optischen Baugruppe zu verbessern.It is an object of the present invention to improve an optical assembly for an illumination optics of a projection exposure system and components of a projection exposure system with a corresponding optical assembly.

Diese Aufgabe wird durch eine optische Baugruppe mit einem Spiegel-Array mit einer Vielzahl von verschwenkbar gelagerten Einzelspiegeln gelöst, bei welcher das Spiegel-Array auf einem Träger angeordnet ist, welcher selbst verschwenkbar auf einer Tragestruktur gelagert ist.This object is achieved by an optical assembly with a mirror array with a multiplicity of pivotably mounted individual mirrors, in which the mirror array is arranged on a carrier which is itself pivotably mounted on a support structure.

Mittels der verschwenkbaren Lagerung des Trägers lassen sich die Anforderungen an den Verschwenkbereich der Einzelspiegel des Spiegel-Arrays reduzieren. Außerdem kann der effektive Verschwenkbereich eines Einzelspiegels durch Lagerung des Spiegel-Arrays auf einem verschwenkbar gelagerten Träger größer werden.By means of the pivotable mounting of the carrier, the requirements for the pivoting range of the individual mirrors of the mirror array can be reduced. In addition, the effective pivoting range of an individual mirror can be increased by mounting the mirror array on a pivotably mounted carrier.

Mithilfe der optischen Baugruppe lässt sich insbesondere die Anzahl der einstellbaren Beleuchtungskanäle erheblich vergrößern.In particular, the number of adjustable lighting channels can be significantly increased with the aid of the optical assembly.

Gemäß einem Aspekt ist das Spiegel-Array als MEMS-Chip ausgebildet.According to one aspect, the mirror array is in the form of a MEMS chip.

Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Herstellung des Spiegel-Arrays.This results in advantages in the manufacture of the mirror array.

Das Spiegel-Array kann eine Mehrzahl von Einzelspiegeln aufweisen, welche in Zeilen und Spalten oder in einem anderen Raster, insbesondere nach Art eines Gitters, angeordnet sind.The mirror array can have a plurality of individual mirrors, which are arranged in rows and columns or in another grid, in particular in the manner of a grid.

Die Einzelspiegel des Spiegel-Arrays können polygonal, insbesondere dreieckig, viereckig, insbesondere rechteckig, oder sechseckig ausgebildet sein. Sie können insbesondere regelmäßig polygonal ausgebildet sein. Sie können insbesondere eine Form aufweisen, welche eine lückenlose Parkettierung einer Ebene ermöglicht.The individual mirrors of the mirror array can be polygonal, in particular triangular, square, in particular rectangular, or hexagonal. In particular, they can be of regular polygonal design. In particular, they can have a shape that enables a level to be tiled without gaps.

Das Spiegel-Array kann in einer ersten Richtung und/oder in einer zweiten Richtung mindestens 2, insbesondere mindestens 5, insbesondere mindestens 10, insbesondere mindestens 20, insbesondere mindestens 50, insbesondere mindestens 100 Einzelspiegel aufweisen.The mirror array can have at least 2, in particular at least 5, in particular at least 10, in particular at least 20, in particular at least 50, in particular at least 100 individual mirrors in a first direction and/or in a second direction.

Die Anzahl der Einzelspiegel des Spiegel-Arrays kann mindestens 100.000, insbesondere mindestens 200.000, insbesondere mindestens 300.000, insbesondere mindestens 500.000, insbesondere mindestens 1 Million betragen.The number of individual mirrors in the mirror array can be at least 100,000, in particular at least 200,000, in particular at least 300,000, in particular at least 500,000, in particular at least 1 million.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Baugruppe eine Mehrzahl von Spiegel-Arrays auf, welche als MEMS-Chips ausgebildet sind, wobei zumindest eine Teilmenge, insbesondere sämtliche, dieser Spiegel-Arrays auf unterschiedlichen ersten Trägern gelagert sind. Die Spiegel-Arrays können insbesondere relativ zueinander verschwenkbar sein.According to a further aspect, the assembly has a plurality of mirror arrays, which are designed as MEMS chips, with at least a subset, in particular all, of these mirror arrays being mounted on different first carriers. The mirror arrays can in particular be pivotable relative to one another.

Hierdurch wird die Flexibilität der Einstellung von Beleuchtungssettings verbessert.This improves the flexibility of setting lighting settings.

Es ist möglich, sämtliche Spiegel-Arrays der optischen Baugruppe auf verschwenkbaren Trägern zu lagern. Es ist auch möglich, nur eine echte Teilmenge der Spiegel-Arrays der optischen Baugruppe auf verschwenkbaren Trägern zu lagern und eine nicht-leere Teilmenge auf unverschwenkbaren Trägern zu lagern. Hierdurch kann der konstruktive Aufwand verringert werden.It is possible to store all the mirror arrays of the optical assembly on pivotable carriers. It is also possible to store only a real subset of the mirror arrays of the optical assembly on pivoting supports and to store a non-empty subset on non-pivoting supports. As a result, the design effort can be reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der erste Träger mittels einer Aktuator-Einrichtung mit einem oder mehreren Aktuatoren verschwenkbar.According to a further aspect, the first carrier can be pivoted by means of an actuator device with one or more actuators.

Der Träger für das Spiegel-Array kann insbesondere gesteuert, insbesondere geregelt verlagerbar, insbesondere verschwenkbar sein.The carrier for the mirror array can in particular be displaceable, in particular pivoted, in a controlled, in particular regulated manner.

Die Aktuatoren und/oder Sensoren zur Verlagerung des Trägers können im Bereich hinter dem Träger, insbesondere in einem zylinderförmigen, insbesondere prismenförmigen Volumenbereich hinter dem Träger angeordnet sein.The actuators and/or sensors for moving the carrier can be arranged in the area behind the carrier, in particular in a cylindrical, in particular prism-shaped, volume area behind the carrier.

Der Träger ist insbesondere relativ zu einer Tragestruktur verschwenkbar. Er ist insbesondere wärmeleitend mit der Tragestruktur verbunden. In der Tragestruktur können insbesondere Kühlelemente vorgesehen sein.In particular, the carrier can be pivoted relative to a carrying structure. In particular, it is connected to the support structure in a thermally conductive manner. In particular, cooling elements can be provided in the support structure.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Träger um zwei Schwenkachsen verschwenkbar. Die Schwenkachsen können insbesondere senkrecht aufeinander stehen.According to a further aspect, the carrier can be pivoted about two pivot axes. The pivot axes can in particular be perpendicular to one another.

Der Träger kann auch um eine Flächen-Normale drehbar sein.The carrier can also be rotatable about a surface normal.

Der Träger kann auch linear verlagerbar sein. Er kann insbesondere einen, zwei oder drei lineare Verlagerung-Freiheitsgrade aufweisen.The carrier can also be linearly displaceable. In particular, it can have one, two or three linear displacement degrees of freedom.

Dadurch wird die Flexibilität der Ausrichtung der Spiegel-Arrays, insbesondere der Einzelspiegel der Spiegel-Arrays weiter verbessert.This further improves the flexibility of the alignment of the mirror arrays, in particular the individual mirrors of the mirror arrays.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist zumindest eine Teilmenge der Einzelspiegel des Spiegel-Arrays um zwei Schwenkachsen verschwenkbar.According to a further aspect, at least a subset of the individual mirrors of the mirror array can be pivoted about two pivot axes.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine Teilmenge der Einzelspiegel des Spiegel-Arrays starr mit dem Träger verbunden sein. Die entsprechenden Einzelspiegel benötigen keine eigene Aktuatorik.According to a further aspect, a subset of the individual mirrors of the mirror array can be rigidly connected to the carrier. The corresponding individual mirrors do not require their own actuators.

Hierdurch lässt sich der konstruktive Aufwand des Spiegel-Arrays verringern.As a result, the structural complexity of the mirror array can be reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist der erste Träger einen ersten Verschwenk-Bereich auf und die Einzelspiegel einen maximalen zweiten Verschwenk-Bereich, wobei der erste Verschwenk-Bereich mindestens so groß ist, insbesondere mindestens zweimal so groß ist, insbesondere mindestens dreimal so groß ist, insbesondere mindestens fünfmal so groß ist, insbesondere mindestens zehnmal so groß ist, wie der maximale zweite Verschwenk-Bereich.According to a further aspect, the first carrier has a first pivoting range and the individual mirrors have a maximum second pivoting range, the first pivoting range being at least as large, in particular at least twice as large, in particular at least three times as large, in particular is at least five times as large, in particular at least ten times as large as the maximum second pivoting range.

Dies kann für eine bestimmte Richtung gelten. Es kann auch für sämtliche Richtungen gelten.This can apply to a specific direction. It can also apply to all directions.

Der Träger kann insbesondere zur Grobeinstellung, insbesondere zur Ausrichtung der Spiegel-Arrays dienen, während die Feineinstellung der Einzelspiegel über deren Verschwenkung relativ zum Träger erfolgen kann.The carrier can be used in particular for coarse adjustment, in particular for aligning the mirror arrays, while the individual mirrors can be finely adjusted by pivoting them relative to the carrier.

Gemäß einem weiteren Aspekt sind die Verschwenkungen der einzelnen Träger derart gewählt, dass die Trägeroberflächen bis auf deren Höhe jeweils an eine Grundform angepasst sind, wobei es sich bei der Grundform um eine sphärische, eine asphärische, eine konische oder eine Freiform handelt.According to a further aspect, the pivoting of the individual carriers is selected in such a way that the carrier surfaces are each adapted to a basic shape up to their height, the basic shape being spherical, aspherical, conical or free-form.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Baugruppe durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Verlagerung des ersten Trägers und zur Steuerung der Verlagerung der Einzelspiegel gekennzeichnet. Es kann sich insbesondere um eine gemeinsame Steuereinrichtung handeln.According to a further aspect, the assembly is characterized by a control device for controlling the displacement of the first carrier and for controlling the displacement of the individual mirrors. In particular, it can be a common control device.

Hierdurch kann die Verlagerung der Einzelspiegel an die Verlagerung des ersten Trägers gekoppelt werden und umgekehrt.As a result, the displacement of the individual mirrors can be coupled to the displacement of the first carrier and vice versa.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Schwenkachse des ersten Trägers parallel zu einer Schwenkachse eines seiner Einzelspiegel orientiert. Dies kann auch für die andere Schwenkachse gelten. Dies kann insbesondere für sämtliche Einzelspiegel des Spiegel-Arrays gelten.According to a further aspect, a pivot axis of the first carrier is oriented parallel to a pivot axis of one of its individual mirrors. This can also apply to the other pivot axis. This can apply in particular to all individual mirrors of the mirror array.

Die durch die Schwenkachsen eines Einzelspiegels des Spiegel-Arrays aufgespannte Ebene kann im nicht-ausgelenkten Zustand desselben insbesondere parallel zu einer durch die Schwenkachsen des Trägers aufgespannten Ebene orientiert sein.In the non-deflected state of the mirror array, the plane spanned by the pivot axes of an individual mirror of the mirror array can in particular be oriented parallel to a plane spanned by the pivot axes of the carrier.

Alternativ hierzu können die Schwenkachsen des Trägers auch nicht-parallel, insbesondere windschief, zu den Schwenkachsen der Einzelspiegel orientiert sein. Sie können auch, insbesondere um eine gemeinsame Normale, gegeneinander verdreht sein.As an alternative to this, the pivot axes of the carrier can also be oriented non-parallel, in particular skew, to the pivot axes of the individual mirrors. They can also be rotated relative to one another, in particular about a common normal.

Dies kann zu Vorteilen bei der Stabilität eines bestimmten Beleuchtungssettings führen.This can lead to advantages in the stability of a specific lighting setting.

Gemäß einem weiteren Aspekt in die Tragestruktur eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Sie kann insbesondere eine konvexe oder eine konkave Oberfläche aufweisen.According to a further aspect, the support structure has a curved surface. In particular, it can have a convex or a concave surface.

Die Tragestruktur kann insbesondere eine sphärische Oberfläche aufweisen. Diese kann insbesondere konzentrisch zu einem Zwischenfokus des Strahlengangs der Beleuchtungsoptik ausgebildet sein.In particular, the support structure can have a spherical surface. This can in particular be formed concentrically to an intermediate focus of the beam path of the illumination optics.

Die Tragestruktur kann auch eine asphärische Oberfläche oder eine Freiform-Oberfläche aufweisen.The support structure can also have an aspherical surface or a free-form surface.

Durch eine geeignete Wahl der Oberflächenform der Tragestruktur lassen sich die Anforderungen an den Verstellbereich des Trägers und/oder der Einzelspiegel reduzieren. Außerdem lässt sich hierdurch die Strahlformung verbessern.The requirements for the adjustment range of the carrier and/or the individual mirrors can be reduced by a suitable choice of the surface shape of the support structure. In addition, the beam shaping can thereby be improved.

Ein Verfahren zur Verlagerung von Einzelspiegeln der vorhergehend beschriebenen optischen Baugruppe umfasst die folgenden Schritte:

  • - Vorgeben eines einzustellenden Beleuchtungssettings,
  • - Ermitteln einer Verlagerungs-Position für den ersten Träger,
  • - Ermitteln von Verlagerungs-Positionen für die Einzelspiegel,
  • - Einstellen der Verlagerungs-Positionen des ersten Trägers und der Einzelspiegel, wobei die Verlagerungs-Position des ersten Trägers derart ermittelt wird, dass
    • • ein Mittelwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel reduziert ist und/oder
    • • ein Maximalwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel reduziert ist.
A method for moving individual mirrors of the optical assembly described above includes the following steps:
  • - Specification of a lighting setting to be set,
  • - determining a displacement position for the first carrier,
  • - Determination of displacement positions for the individual mirrors,
  • - Adjusting the displacement positions of the first carrier and the individual mirrors, the displacement position of the first carrier being determined in such a way that
    • • a mean value of the displacement positions of the individual mirrors is reduced and/or
    • • a maximum value of the displacement positions of the individual mirrors is reduced.

Dies kann für jede Schwenkachse gelten. Es kann auch nur für eine Auswahl der Schwenkachsen gelten.This can apply to any pivot axis. It can also only apply to a selection of the pivot axes.

Gemäß einem Aspekt werden der Mittelwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel und/oder der Maximalwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel minimiert.According to one aspect, the mean value of the displacement positions of the individual mirrors and/or the maximum value of the displacement positions of the individual mirrors are minimized.

Das Verfahren kann insbesondere zur Einstellung eines Beleuchtungssettings einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage dienen.The method can be used in particular to adjust an illumination setting of an illumination optics of a projection exposure system.

Die vorhergehend beschriebene optische Baugruppe kann insbesondere vorteilhaft Bestandteil eines Facettenspiegels, insbesondere eines Feldfacettenspiegels oder eines Pupillenfacettenspiegels sein.The optical assembly described above can particularly advantageously be a component of a facet mirror, in particular a field facet mirror or a pupil facet mirror.

Der Facettenspiegel kann seinerseits Bestandteil einer Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage sein.The facet mirror can in turn be part of an illumination optics for a projection exposure system.

Die Beleuchtungsoptik kann zusammen mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer EUV-Quelle, Bestandteil eines Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage sein.Together with a radiation source, in particular an EUV source, the illumination optics can be part of an illumination system of a projection exposure system.

Zusammen mit einer Projektionsoptik bildet die vorhergehend beschriebene Beleuchtungsoptik ein optisches System einer Projektionsbelichtungsanlage.Together with projection optics, the illumination optics described above form an optical system of a projection exposure system.

Durch die Bereitstellung einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer erfindungsgemäßen optischen Baugruppe können ein Verfahren zur Herstellung mikro- oder nanostrukturierter Bauelemente sowie verfahrensgemäß hergestellte Bauelemente verbessert werden.By providing a projection exposure system with an optical assembly according to the invention, a method for producing microstructured or nanostructured components and components produced according to the method can be improved.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:

  • 1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie, wobei eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt gezeigt ist,
  • 2 schematisch eine Variante einer optischen Baugruppe mit einer Mehrzahl verlagerbar gelagerter Spiegel-Arrays in Form von MEMS-Chips.
Further advantages and details of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic of a projection exposure system for EUV microlithography, with illumination optics being shown in a meridional section,
  • 2 schematically shows a variant of an optical assembly with a plurality of displaceably mounted mirror arrays in the form of MEMS chips.

Im Folgenden werden zunächst exemplarisch die Bestandteile und der allgemeine Aufbau einer Projektionsbelichtungsanlage 1 beschrieben. Diese allgemeine Beschreibung ist rein exemplarisch zu verstehen. Sie ist insbesondere für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht einschränkend. Für weitere Details der exemplarisch beschriebenen Projektionsbelichtungsanlage 1 sei auf die DE 10 2010 003 169 A1 verwiesen, die hiermit vollständig als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.In the following, the components and the general structure of a projection exposure system 1 are first described by way of example. This general description is to be understood purely as an example. In particular, it is not limiting for the subject matter of the present invention. For further details of the projection exposure system 1 described as an example, refer to FIG DE 10 2010 003 169 A1 referred, which is hereby fully integrated as part of the present application in this.

1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die EUV-Mikrolithographie. Als Strahlungsquelle 2 dient eine EUV-Strahlungsquelle. Hierbei kann es sich um eine LPP- (Laser Produced Plasma, lasererzeugtes Plasma) Strahlungsquelle oder um eine DPP-(Discharged Produced Plasma, gasentladungserzeugtes Plasma) Strahlungsquelle handeln. Die Strahlungsquelle 2 ist in einer Lichtquellenebene angeordnet. Die Strahlungsquelle 2 emittiert EUV-Nutzstrahlung 3 mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Die Nutzstrahlung 3 wird nachfolgend auch als Beleuchtungs- oder Abbildungslicht bezeichnet. 1 shows schematically a projection exposure system 1 for EUV microlithography. An EUV radiation source is used as the radiation source 2 . This can be an LPP (laser produced plasma) radiation source or a DPP (discharged produced plasma) radiation source. The radiation source 2 is arranged in a light source plane. The radiation source 2 emits useful EUV radiation 3 with a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm Lung 3 is also referred to below as illumination or imaging light.

Das von der Strahlungsquelle emittierte Beleuchtungslicht 3 wird zunächst von einem Kollektor 4 gesammelt. Hierbei kann es sich, abhängig vom Typ der Strahlungsquelle 2, um einen Ellipsoid-Spiegel oder um einen genesteten Kollektor handeln. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Beleuchtungslicht 3 eine Zwischenfokusebene 5 und trifft anschließend auf einen Feldfacettenspiegel 6, der nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Vom Feldfacettenspiegel 6 wird das Beleuchtungslicht 3 hin zu einem Pupillenfacettenspiegel 7 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel ist in einer Pupillenebene 7a des Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Bei der Pupillenebene 7a handelt es sich um eine Pupillenebene einer nachfolgend noch erläuterten Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1. Über die Facetten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 7 andererseits wird das Beleuchtungslichtbündel in eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen aufgeteilt, wobei jeder Ausleuchtungskanal durch ein Facettenpaar mit einer Feldfacette oder einer Pupillenfacette definiert ist.The illumination light 3 emitted by the radiation source is first collected by a collector 4 . Depending on the type of radiation source 2, this can be an ellipsoidal mirror or a nested collector. After the collector 4, the illumination light 3 passes through an intermediate focal plane 5 and then impinges on a field facet mirror 6, which will be explained in detail below. The illumination light 3 is reflected from the field facet mirror 6 towards a pupil facet mirror 7 . The pupil facet mirror is arranged in a pupil plane 7a of the beam path of the illumination light 3 . The pupil plane 7a is a pupil plane of projection optics of the projection exposure system 1, which will be explained below. The illuminating light bundle is divided into a plurality of illumination channels via the facets of the field facet mirror 6 on the one hand and the pupil facet mirror 7 on the other hand, with each illumination channel being divided by a pair of facets with a field facet or a pupil facet.

Eine dem Pupillenfacettenspiegel 7 nachgeordnete Folgeoptik 8 führt das Beleuchtungslicht 3, also das Licht aller Ausleuchtungskanäle, hin zu einem Objektfeld 9. Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 7 sowie die Folgeoptik 8 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 10 zur Ausleuchtung des Objektfeldes 9. Das Objektfeld 9 ist ringbogenförmig. Das Objektfeld 9 liegt in einer Objektebene 11 einer der Beleuchtungsoptik 10 nachgeordneten Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 1. In der Pupillenebene 7a gibt eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 3 eine Beleuchtungswinkelverteilung in der Objektebene 11 vor. Die Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 3 in der Pupillenebene 7a wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupille bezeichnet.A subsequent optics 8 arranged downstream of the pupil facet mirror 7 directs the illumination light 3, i.e. the light of all illumination channels, to an object field 9. The field facet mirror 6, the pupil facet mirror 7 and the subsequent optics 8 are components of an illumination optics 10 for illuminating the object field 9. The object field 9 is ring shaped. The object field 9 lies in an object plane 11 of a projection optics 12 of the projection exposure system 1 arranged downstream of the illumination optics 10 . The intensity distribution of the illumination light 3 in the pupil plane 7a is also referred to as the illumination setting or illumination pupil.

Eine im Objektfeld 9 angeordnete Struktur auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Retikel, also auf einer zu projizierenden Maske, wird mit der Projektionsoptik 12 auf ein Bildfeld 13 in einer Bildebene 14 abgebildet. Am Ort des Bildfeldes 13 ist ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Wafer angeordnet, auf den die Struktur des Retikels zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, beispielsweise eines Halbleiterchips, übertragen wird.A structure arranged in the object field 9 on a reticle (not shown in the drawing), ie on a mask to be projected, is imaged onto an image field 13 in an image plane 14 with the projection optics 12 . A wafer, also not shown in the drawing, is arranged at the location of the image field 13, onto which the structure of the reticle for the production of a microstructured or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is transferred.

Die Folgeoptik 8 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 7 und dem Objektfeld 9 hat drei weitere EUV-Spiegel 14a, 14b, 14c. Der letzte EUV-Spiegel 14c vor dem Objektfeld 9 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel) ausgeführt. Bei alternativen Ausführungen der Beleuchtungsoptik 10 kann die Folgeoptik 8 auch mehr oder weniger Spiegel aufweisen oder sogar ganz entfallen. Im letzteren Fall wird das Beleuchtungslicht 3 vom Pupillenfacettenspiegel 7 direkt zum Objektfeld 9 geführt.The subsequent optics 8 between the pupil facet mirror 7 and the object field 9 has three further EUV mirrors 14a, 14b, 14c. The last EUV mirror 14c in front of the object field 9 is designed as a mirror for grazing incidence (grazing incidence mirror). In alternative configurations of the illumination optics 10, the subsequent optics 8 can also have more or fewer mirrors or can even be omitted entirely. In the latter case, the illumination light 3 is guided directly to the object field 9 by the pupil facet mirror 7 .

Im Folgenden werden Details des Feldfacettenspiegels 6 bzw. des Pupillenfacettenspiegels 7 näher beschrieben.Details of the field facet mirror 6 and the pupil facet mirror 7 are described in more detail below.

In der 2 ist schematisch eine Ausführung eines Facettenspiegels 6, 7 gemäß einer bevorzugten Variante dargestellt.In the 2 is shown schematically an embodiment of a facet mirror 6, 7 according to a preferred variant.

Der Facettenspiegel 6, 7 kann jeweils eine Mehrzahl von optischen Baugruppen 20 umfassen.The facet mirror 6, 7 can each comprise a plurality of optical assemblies 20.

Die optischen Baugruppen 20 umfassen jeweils ein Spiegel-Array 21 mit einer Vielzahl von Einzelspiegeln 22. Bei den Einzelspiegel 22 handelt es sich insbesondere um Mikrospiegel. Die Einzelspiegel 22 sind verschwenkbar gelagert.The optical assemblies 20 each include a mirror array 21 with a large number of individual mirrors 22. The individual mirrors 22 are, in particular, micromirrors. The individual mirrors 22 are pivotably mounted.

Das Spiegel-Array 21 ist als Mikro-elektromechanisches System (MEMS), insbesondere als MEMS-Chip ausgebildet.The mirror array 21 is designed as a micro-electromechanical system (MEMS), in particular as a MEMS chip.

Das Spiegel-Array 21 ist auf einem Träger 23 angeordnet.The mirror array 21 is arranged on a carrier 23 .

Der Träger 23 ist verlagerbar auf einer Tragestruktur 24 angeordnet. Der Träger 23 kann insbesondere verschwenkbar sein, insbesondere verschwenkbar auf der Tragestruktur 24 angeordnet sein. Die Lagerung 25 kann Aktuatoren und/oder Sensoren aufweisen.The carrier 23 is displaceably arranged on a support structure 24 . The carrier 23 can in particular be pivotable, in particular be arranged on the support structure 24 in a pivotable manner. The bearing 25 can have actuators and/or sensors.

Die Tragestruktur 24 kann eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Die Tragestruktur 24 kann insbesondere eine sphärische, eine asphärische oder eine Freiform-Oberfläche aufweisen.The support structure 24 may have a curved surface. The support structure 24 can in particular have a spherical, an aspherical or a free-form surface.

Die Krümmung der Oberfläche der Tragestruktur 24 kann insbesondere derart gewählt sein, dass die MEMS-Chips des Pupillenfacettenspiegels gleiche oder zumindest im Wesentlichen gleiche Abstände zum Zwischenfokus der Beleuchtungsoptik 10 aufweisen. Hierdurch kann die Dosierung des Beleuchtungslichts 3 auf die Einzelspiegel 22 verbessert werden.The curvature of the surface of the support structure 24 can be selected in particular in such a way that the MEMS chips of the pupil facet mirror have the same or at least essentially the same distances from the intermediate focus of the illumination optics 10 . As a result, the dosing of the illumination light 3 onto the individual mirrors 22 can be improved.

Die Verlagerung der Spiegel-Array 21 relativ zur Tragestruktur 24 ist mittels einer Steuerung Einrichtung 26 steuerbar. Die Steuerungs-Einrichtung 26 kann auch zur Steuerung der Verlagerung der Einzelspiegel 22 des Spiegel-Arrays 21 dienen. Hierfür kann auch eine separate Steuerungs-Einrichtung vorgesehen sein.The displacement of the mirror array 21 relative to the support structure 24 can be controlled by means of a control device 26 . The control device 26 can also be used to control the displacement of the individual mirrors 22 of the mirror array 21 . A separate control device can also be provided for this purpose.

Zur Steuerung der Bestandteile des Feldfacettenspiegels 6 und des Pupillenfacettenspiegels 7 kann eine gemeinsame Steuerungs-Einrichtung 26 vorgesehen sein. Es können auch separate Steuerungs-Einrichtungen vorgesehen sein.A common control device 26 can be provided for controlling the components of the field facet mirror 6 and the pupil facet mirror 7 . Separate control devices can also be provided.

Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden das Retikel und der Wafer bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.To produce a microstructured or nanostructured component, the projection exposure system 1 is used as follows: First, the reticle and the wafer are provided. A structure on the reticle is then projected onto a light-sensitive layer of the wafer using the projection exposure system 1 . A microstructure is then produced on the wafer and thus the microstructured component by developing the light-sensitive layer.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Das Retikel wird dabei in der y-Richtung während der Projektionsbelichtung kontinuierlich verlagert. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung als Stepper möglich, bei der das Retikel schrittweise in der y-Richtung verlagert wird.The projection exposure system 1 is designed as a scanner. The reticle is continuously displaced in the y-direction during the projection exposure. Alternatively, an embodiment as a stepper is also possible, in which the reticle is displaced step by step in the y-direction.

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Claims (15)

Optische Baugruppe (20) für eine Beleuchtungsoptik (10) oder eine Projektionsoptik (12) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) aufweisend 1.1. mindestens ein Spiegel-Array (21) mit einer Vielzahl von verschwenkbar gelagerten Einzelspiegeln (22), 1.2. wobei das Spiegel-Array (21) auf einem ersten Träger (23) angeordnet ist, 1.3. wobei der erste Träger (23) verschwenkbar auf einer Tragestruktur (24) gelagert ist.Having an optical assembly (20) for illumination optics (10) or projection optics (12) of a projection exposure system (1). 1.1. at least one mirror array (21) with a large number of pivotably mounted individual mirrors (22), 1.2. wherein the mirror array (21) is arranged on a first carrier (23), 1.3. wherein the first carrier (23) is mounted pivotably on a support structure (24). Optische Baugruppe (20) gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegel-Array (21) als MEMS-Chip ausgebildet ist.Optical assembly (20) according to claim 1 characterized in that the mirror array (21) is designed as a MEMS chip. Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von Spiegel-Arrays (21) aufweist, welche als MEMS-Chips ausgebildet sind, wobei zumindest eine Teilmenge dieser Spiegel-Arrays (21) auf unterschiedlichen ersten Trägern (23) gelagert sind.Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized in that it has a plurality of mirror arrays (21), which are designed as MEMS chips, with at least a subset of these mirror arrays (21) on different first carriers (23) are stored. Optische Baugruppe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (23) mittels einer Aktuator-Einrichtung verschwenkbar ist.Optical assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first carrier (23) can be pivoted by means of an actuator device. Optische Baugruppe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (23) um zwei Schwenkachsen verschwenkbar ist.Optical assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first carrier (23) can be pivoted about two pivot axes. Optische Baugruppe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Einzelspiegel (22) des Spiegel-Arrays (21) um zwei Schwenkachsen verschwenkbar ist.Optical assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least a subset of the individual mirrors (22) of the mirror array (21) can be pivoted about two pivot axes. Optische Baugruppe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilmenge der Einzelspiegel (22) des Spiegel-Arrays (21) starr mit dem ersten Träger (23) verbunden ist.Optical assembly (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a subset of the individual mirrors (22) of the mirror array (21) is rigidly connected to the first carrier (23). Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (23) einen ersten Verschwenkbereich aufweist und die Einzelspiegel (22) einen maximalen zweiten Verschwenkbereich aufweisen, wobei der erste Verschwenkbereich mindestens so groß ist wie der maximale zweite Verschwenkbereich.Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the first carrier (23) has a first pivoting range and the individual mirrors (22) have a maximum second pivoting range, the first pivoting range being at least as large as the maximum second pivoting range . Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkungen der einzelnen Träger (23) so gewählt sind, dass Trägeroberflächen bis auf deren Höhe jeweils an eine Grundform angepasst sind, welche sphärisch, asphärisch, konisch oder Freiform ist.Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the pivoting of the individual carriers (23) is selected such that carrier surfaces up to their height are each adapted to a basic shape which is spherical, aspherical, conical or free form. Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (26) zur Steuerung der Verlagerung des ersten Trägers (23) und zur Steuerung der Verlagerung der Einzelspiegel (22).Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized by a control device (26) for controlling the displacement of the first carrier (23) and for controlling the displacement of the individual mirrors (22). Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse des ersten Trägers (23) parallel zu einer Schwenkachse eines Einzelspiegels (22) orientiert ist.Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized in that a pivot axis of the first carrier (23) is oriented parallel to a pivot axis of an individual mirror (22). Optische Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragestruktur (24) eine gekrümmte Oberfläche aufweist.Optical assembly (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (24) has a curved surface. Verfahren zur Verlagerung von Einzelspiegeln (22) einer optischen Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: 13.1. Bereitstellen einer optischen Baugruppe (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 13.2. Vorgeben eines einzustellenden Beleuchtungssettings (), 13.3. Ermitteln einer Verlagerungs-Position für den ersten Träger (23), 13.4. Ermitteln von Verlagerungs-Positionen für die Einzelspiegel (22), 13.5. Einstellen der Verlagerungs-Positionen des ersten Trägers () und der Einzelspiegel (22), 13.6. wobei die Verlagerungs-Position des ersten Trägers () derart ermittelt wird, dass 13.6.1. ein Mittelwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel (22) reduziert ist und/oder 13.6.2. ein Maximalwert der Verlagerungs-Positionen der Einzelspiegel (22) reduziert ist.Method for shifting individual mirrors (22) of an optical assembly (20) according to one of the preceding claims, comprising the following steps: 13.1. Providing an optical assembly (20) according to any one of the preceding claims, 13.2. Specification of a lighting setting to be set (), 13.3. determining a displacement position for the first carrier (23), 13.4. Determination of displacement positions for the individual mirrors (22), 13.5. Adjusting the displacement positions of the first carrier () and the individual mirrors (22), 13.6. wherein the displacement position of the first carrier () is determined such that 13.6.1. a mean value of the displacement positions of the individual mirrors (22) is reduced and/or 13.6.2. a maximum value of the displacement positions of the individual mirrors (22) is reduced. Facettenspiegel (6, 7) für eine Beleuchtungsoptik (10) einer Projektionsbelichtungsanlage (1) aufweisend mindestens eine optische Baugruppe (20), insbesondere vier bis acht Baugruppen (20), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.Facet mirror (6, 7) for an illumination optics (10) of a projection exposure system (1) having at least one optical assembly (20), in particular four to eight assemblies (20), according to one of Claims 1 until 11 . Beleuchtungsoptik (10) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) aufweisend einen oder zwei Facettenspiegel (6, 7) gemäß Anspruch 13.Illumination optics (10) for a projection exposure system (1) having one or two facet mirrors (6, 7) according to Claim 13 .
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