DE102023203313A1 - Optisches System für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung - Google Patents

Optisches System für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung Download PDF

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Henning Mehnert
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    • G02B26/125Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane

Abstract

Ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung weist eine Beleuchtungsoptik (4) auf, zum Leiten von Beleuchtungs- und Abbildungslicht (3) von einer Lichtquelle (2) zu einem Objektfeld (5), in dem ein abzubildendes Objekt (11) angeordnet werden kann. Ein Objekttisch (12) dient zum Montieren des Objekts (11). Eine optische Abbildungseinheit (8) dient zum Abbilden des Objektfelds (5) in ein Bildfeld (9), in dem ein Substrat (14) angeordnet werden kann, durch Leiten des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) zu dem Bildfeld (9). Eine Scanoptik (16), die mindestens eine angetriebene Scankomponente (17, M1, M2, M3) aufweist, dient zum Verschieben des Objektfelds (5) relativ zu dem Objekttisch (12), während Abbildung des Objektfelds (5) in das Bildfeld (9). Die Scanoptik (16) ist derart ausgeführt, dass die Verschiebung des Objektfelds (5) relativ zu dem Objekttisch (12) aus einem Scannen des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) in einem Strahlengang (3a, 3b) des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) stromaufwärts von dem Objektfeld (5) resultiert. Es ergibt sich ein optisches System, das erleichterte Positionierungsanforderungen hinsichtlich eines Objekttischs zum Montieren des Objekts aufweist, für den Fall der Verwendung der Projektionsbelichtungsvorrichtung als Projektionsbelichtungsvorrichtung von der Art eines Scanners.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsvorrichtung, die ein solches optisches System aufweist, ein Verfahren zum Produzieren einer mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Komponente unter Verwendung einer solchen Projektionsbelichtungsvorrichtung und eine mikrostrukturierte oder nanostrukturierte Komponente, die gemäß einem solchen Verfahren produziert wird.
  • Projektionsbelichtungsvorrichtungen sind aus WO 2011/138 259 A1 und aus WO 2022/002 566 A1 bekannt. Scankomponenten innerhalb eines optischen Systems sind bekannt aus US 2009/0073407 A1 , EP 0 686 864 A1 , US 8, 710, 471 B2 und WO 2009/121438 A1 .
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein optisches System mit erleichterten Positionierungsanforderungen im Hinblick auf einen Objekttisch zum Montieren des Objekts zu produzieren, für den Fall der Verwendung der Projektionsbelichtungsvorrichtung als Projektionsbelichtungsvorrichtung von der Art eines Scanners, wobei das Objektfeld während Abbildung des Objektfelds in das Bildfeld relativ zu dem Objekt gescannt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein optisches System, das die Merkmale gemäß Anspruch 1 aufweist, erfüllt.
  • Erfindungsgemäß fand sich, dass eine Scanoptik eine Ausführungsform des optischen Systems mit einem Objekttisch mit geringeren Positionierungsanforderungen während einer Scanoperation der Projektionsbelichtungsvorrichtung während Abbildung des Objektfelds in das Bildfeld ermöglicht. Insbesondere kann der Objekttisch relativ zu einem Hauptrahmen der Projektionsbelichtungsvorrichtung während einer jeweiligen Scanabbildungsoperation und insbesondere während einiger aufeinanderfolgender Scanabbildungsoperationen starr sein. Objekttischbeschleunigung betreffende Probleme während Abbildung des Objektfelds in das Bildfeld können dann vermieden werden.
  • Um eine Scanbewegung des Objektfelds relativ zu dem abzubildenden Objekt zu ermöglichen, statt eines Bewegens des Objekttischs während der Abbildung des Objektfelds in das Bildfeld, wie es im Stand der Technik bekannt ist, wird ein sich bewegendes Lichtstrahlenbündel mit der Scanoptik realisiert. Statt den Objekttisch zu bewegen, wird das Objektfeld bewegt.
  • Das optische System ist als ein optomechanisches System ausgeführt. Insbesondere kann eine mechanische Vorrichtung zum Wandeln eines stationären Belichtungslichtstrahlenbündels in ein Lichtstrahlenbündel, das sich über das Objektfeld bewegt, führen, wodurch das Objektfeld aufgrund eines sich bewegenden Lichtstrahlenbündels abgescannt wird. Somit bewegt sich das Objektfeld nicht unter einem stationären Lichtstrahlenbündel, sondem es bewegt sich das Lichtstrahlenbündel über ein insbesondere stationäres Objektfeld. In dieser Hinsicht kann das Objektfeld relativ zu dem Bildfeld festgelegt sein.
  • Nachdem das Lichtstrahlenbündel das Objektfeld passiert hat, wird das sich bewegende Lichtstrahlenbündel über die angetriebene Folger-Scankomponente in ein stationäres Lichtstrahlenbündel rückgewandelt.
  • Die angetriebene Folger-Scankomponente kann als ein Faltspiegel realisiert sein. Ein solcher Spiegel kann planar oder gekrümmt sein, um eine Strahlformungsfunktion zu erfüllen. Der Spiegel kann als ein Freiformflächenspiegel ausgeführt sein. Aufgrund der vorwärts- und rückwärtsschwenkenden Bewegung ist die Folger-Scankomponente als ein vibrierender Spiegel ausgeführt, dessen Vibrationsfrequenz mit der Scanbewegung der mindestens einen angetriebenen Scankomponente stromaufwärts von der angetriebenen Folger-Scankomponente synchronisiert ist.
  • Eine angetriebene Scankomponente gemäß Anspruch 2 kann Teil eines Retikelmaskierungsobjektivs sein. Soweit eine solche angetriebene Scankomponente eine zusätzliche angetriebene Scankomponente ist, kann eine solche zusätzliche angetriebene Scankomponente über den Scanantrieb oder über einen mit dem Scanantrieb synchronisierten zusätzlichen Scanantrieb angetrieben werden. Der Scanantrieb der angetriebenen Scankomponente kann die angetriebene Scankomponente über mindestens einen Freiheitsgrad verschieben und/oder schwenken. Die angetriebene Scankomponente weist eine optische Wirkung auf, d. h. umfasst ein optisches Element, das eine die Bündelform beeinflussende Auswirkung auf das Beleuchtungs- und Abbildungslicht hat. Ein solches optisches Element kann ein Spiegel sein. Eine solche angetriebene Scankomponente stromaufwärts von dem Objektfeld kann zum Gestalten des Objektfelds im Hinblick auf dessen Größe und/oder im Hinblick auf dessen Umrandungskontur (rechteckig oder bogenförmig) verwendet werden. Dies wird über eine entsprechend angepasste optische Wirkung einer solchen Scankomponente vorgenommen.
  • Eine angetriebene Scankomponente gemäß Anspruch 3 kann über den Scanantrieb oder über einen mit dem Scanantrieb synchronisierten zusätzlichen Scanantrieb angetrieben werden. Solch ein Scanantrieb kann das optische Element über mindestens einen Freiheitsgrad verschieben und/oder schwenken. Die angetriebene Scankomponente weist eine optische Wirkung auf, d. h. umfasst ein optisches Element, das eine die Bündelform beeinflussende Auswirkung auf das Beleuchtungs- und Abbildungslicht hat. Ein solches optisches Element kann ein Spiegel sein. Die optische Wirkung der angetriebenen Scankomponente zwischen dem Objektfeld und der Folger-Scankomponente dient zum Anpassen einer Strahlform an die nachfolgende optische Abbildungseinheit. Ein ähnlicher oder beitragender Zweck kann durch die angetriebene Folger-Scankomponente in einem Fall, dass die Folger-Scankomponente auch eine optische Wirkung aufweist, erfüllt werden.
  • Der eine optische Wirkung aufweisende Spiegel als Teil der angetriebenen Scankomponente stromaufwärts von dem Objektfeld oder zwischen dem Objektfeld und der angetriebenen Scankomponente kann als ein Konkavspiegel oder als ein Konvexspiegel ausgeführt sein. Ein solcher Spiegel kann eine torische Form aufweisen, kann z. B. als ein zylindrischer Spiegel ausgeführt sein.
  • Eine Ausführungsform gemäß Anspruch 5 weist besondere Vorteile auf, da Beschleunigungen des Substrattischs während aufeinanderfolgender Abbildungsoperationen und insbesondere in Zeitspannen zwischen zwei Scanabbildungsoperationen, die aufeinander folgen, vermieden werden. Ferner erhöht eine solche Ausführungsform einen möglichen Durchsatz der Projektionsbelichtungsvorrichtung, da Schrittbewegungen zwischen aufeinanderfolgenden Scanabbildungsoperationen reduziert werden. Die entsprechende Projektionsbelichtungsvorrichtung kann als eine Scanbelichtungsvorrichtung ausgeführt sein, wobei der Substrattisch während Belichtung durch ein Bildfeld gescannt wird. Die durch den Substrattischantrieb verursachte kontinuierliche Bewegung des Substrattischs kann eine gleichförmige geradlinige Bewegung sein. Insbesondere kann sich der Substrattisch während Belichtung mit einer gleichförmigen geradlinigen Bewegung bewegen. Während des Betriebs der Projektionsbelichtungsvorrichtung gemachte aufeinanderfolgende Bilder können bei einer konstanten Wärme und ohne Beschleunigung/Verzögerung des Objekttischs und/oder des Substrattischs belichtet werden. Insbesondere ist eine Belichtung von mehreren Mikro- oder Nanostrukturkomponenten möglich, die durch eine gleichförmige geradlinige Bewegung ausgeübt wird.
  • Aufgrund dieser optischen/mechanischen Vorrichtung kann das Bildfeld mehrere aufeinanderfolgende mikro- oder nanostrukturierte Komponenten, ohne schneller zu werden oder zu verzögern (ohne Beschleunigungen), belichten. Eine entsprechende Zunahme von Waferdurchsatz ist dann möglich. Insbesondere kann solcher Durchsatz grob verdoppelt werden.
  • Eine gleichförmige geradlinige Bewegung in dieser Vorrichtung kann nicht nur eine Produktion signifikant erhöhen, sondern kann auch eine höhere Genauigkeit im Bildfeld ergeben, da während Belichtung durch Beschleunigungen verursachte Vibrationen reduziert oder vermieden werden können. Auch kann eine Positionierungsgenauigkeit des Objektfelds insbesondere relativ zu mehreren aufeinanderfolgenden Bildfeldern leichter erreicht werden.
  • Insbesondere können Beschleunigungen zwischen aufeinanderfolgenden Abbildungsoperationen, z. B. zwischen aufeinanderfolgenden Dies, gänzlich entfernt werden. Insbesondere kann eine Reihe von Dies ohne Beschleunigungen belichtet werden.
  • Ein Abstimmen von an den Substrattisch angebundenen optischen Elementen kann durch mechatronische Einrichtungen vorgenommen werden.
  • Ein Polygonspiegel als die Scankomponente gemäß Anspruch 6 weist besondere Vorteile auf. Solch ein Polygonspiegel ist im Prinzip aus DE 10 2012 016 788 A1 , DE 44 03 549 B4 und EP 1 881 348 A1 bekannt.
  • Die Polygonfacetten eines solchen Polygonspiegels können planare Facetten oder gekrümmte Facetten, die selbst einen Strahlformungseffekt auf das Beleuchtungs- und Abbildungslicht haben, sein. Die Polygonfacetten können als Freiformflächenfacetten designt sein.
  • Ein Verschluss gemäß Anspruch 7 kann Streulichteffekte vermeiden, die durch die mindestens eine Scankomponente während der Scanoperation verursacht werden. Insbesondere kann ein solcher Verschluss Streulicht vermeiden, das daraus resultiert, dass Beleuchtungs- und Abbildungslicht an einer Kante zwischen zwei Polygonfacetten des Polygonspiegels reflektiert wird.
  • Eine Ausführungsform gemäß Anspruch 8 kann von besonderem Vorteil sein.
  • Eine Lichtquelle gemäß Anspruch 9 kann eine DUV-Lichtquelle, insbesondere ein Laser, insbesondere ein Excimer-Laser sein oder kann eine Quecksilberlampe sein. Alternativ kann die Lichtquelle eine EUV-Lichtquelle mit EUV-Beleuchtungs- und Abbildungslicht sein, das eine Wellenlänge in einem Bereich zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere von 13,5 nm aufweist.
  • Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, eines Produktionsverfahrens nach Anspruch 11 und einer nano- oder mikrostrukturierten Komponente nach Anspruch 12 entsprechen denen, die bereits oben beschrieben wurden. Bei dieser Komponente kann es sich um einen Halbleiter-Mikrochip handeln, insbesondere um einen Speicherchip mit hoher Dichte.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung gilt:
    • 1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsvorrichtung für Mikrolithographie einschließlich einer Scanoptik, die in einer Verschiebung eines Objektfelds relativ zu einem Objekttisch zum Montieren eines abzubildenden Objekts resultiert, und
    • 2 zeigt einen Teil der Projektionsbelichtungsvorrichtung, zeigt schematisch Lichtpfade von drei unterschiedlichen Scanpositionen der Scanoptik.
  • Eine Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 für Mikrolithographie umfasst eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungs- oder Abbildungslicht 3. Die Lichtquelle 2 ist eine DUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich von z. B. zwischen 100 nm und 400 nm erzeugt. Typische Beleuchtungs- und Abbildungslichtwellenlängen sind 193 nm, 248 nm oder 365 nm. Das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 3 wird auch als verwendetes DUV-Licht oder verwendete DUV-Strahlung bezeichnet. Alternativ kann die Lichtquelle 2 eine EUV-Lichtquelle sein, die Licht in einem Wellenlängenbereich von z. B. zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge von 13,5 nm erzeugt.
  • Eine optische Beleuchtungseinheit 4, die auch als eine Beleuchtungsoptik bezeichnet wird, dient dazu, das Beleuchtungslicht 3 von der Lichtquelle 2 auf ein Objektfeld 5 in einer Objektebene 6 zu leiten. Die Beleuchtungsoptik 4 weist eine Beleuchtungseinstellungsbaugruppe zum Einstellen einer Beleuchtungswinkelverteilung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 auf, über die das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 3 das Objektfeld 5 beleuchtet. Eine solche Beleuchtungseinstellungsbaugruppe 7, die in 1 nicht detailliert abgebildet ist, kann mindestens ein Mikrolinsenarray und/oder einen Mischerstab und/oder mindestens ein Mikrospiegelarray beinhalten, zum Leiten des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 über eine Vielzahl von Lichtkanälen, von denen jeder einen gewissen Beleuchtungswinkel aus der eingestellten Beleuchtungswinkelverteilung findet.
  • Beispiele für eine solche Beleuchtungseinstellungsbaugruppe 7 sind im Stand der Technik bekannt.
  • Um die Beschreibung der Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 zu erleichtern, ist ein kartesisches xyz-Koordinatensystem in der Zeichnung angegeben, wobei aus diesem Koordinatensystem die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren veranschaulichten Komponenten ersichtlich wird. In 1 erstreckt sich die x-Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene. Die y-Richtung erstreckt sich in 1 nach rechts und die z-Richtung erstreckt sich in 1 nach oben. Die Objektebene 6 erstreckt sich parallel zu der xy-Ebene.
  • Die Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 weist ferner eine optische Projektionseinheit oder optische Abbildungseinheit 8 zum Abbilden des Objektfelds 5 in ein Bildfeld 9 auf. Die optische Projektionseinheit 8 wird auch als eine Abbildungsoptik bezeichnet. Das Bildfeld 9 ist in einer Bildebene 10 angeordnet, die sich auch parallel zu der xy-Ebene erstreckt.
  • In dem Objektfeld 5 ist ein Objekt 11 angeordnet, das auch als ein Retikel bezeichnet wird. Über die optische Projektionseinheit 8 wird ein definierter Teil des Objekts 11 in das Bildfeld 9 abgebildet.
  • Ein Objekttisch 12, der in 1 nicht im Detail gezeigt ist, dient zum Montieren des Objekts 11. Der Objekttisch 12 steht in Bezug auf das xyz-Koordinatensystem eines Hauptrahmens der Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 fest. Somit ist der Objekttisch 12 sowie auch das Objekt 11 relativ zu dem Hauptrahmen starr.
  • Ferner weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 einen Substrattisch 13 auf, zum Montieren eines Substrats 14, von dem ein Teil in dem Bildfeld 9 angeordnet ist. Der Substrattisch wird über einen Substrattischantrieb 15 angetrieben.
  • Das Objektfeld 5 und das Bildfeld 9 können rechtwinklig sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Objektfeld 5 und das Bildfeld 9 eine gebogene oder gekrümmte Form aufweisen, das heißt insbesondere eine partielle Ringform. Das Objektfeld 5 und das Bildfeld 9 weisen ein x/y-Aspektverhältnis von größer als 1 auf. Das Objektfeld 5 weist eine größere Objektfeldabmessung in der x-Richtung und eine kleinere Objektfeldabmessung in der y-Richtung auf.
  • In der Ausführungsform, in einem in 1 gezeigten Lichtpfad des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3, ist das Objekt 11 als ein durchlässiges Objekt gezeigt. Alternativ kann das Objekt 11 auch ein reflektierendes Objekt sein.
  • Die Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 beinhaltet ferner eine Scanoptik 16, die eine Scankomponente 17 aufweist, die in der gezeigten Ausführungsform als ein Polygonspiegel mit einer Vielzahl von Polygonfacetten 18 designt ist.
  • Die Scankomponente 17 wird über den Scanantrieb 19 angetrieben. In der gezeigten Ausführungsform wird der Polygonspiegel 17 über den Scanantrieb 19 um eine Rotationsachse 20 herum rotiert.
  • Weitere Teile der Scanoptik 16 sind ein Spiegel M1, der eine optische Komponente in dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 zwischen dem Polygonspiegel 17 und dem Objektfeld 5 ist, ein weiterer Spiegel M2, der eine führende optische Strahlengangkomponente der optischen Projektionseinheit 8 ist, und eine Folger-Scankomponente, die als ein Spiegel M3 ausgeführt ist. Der Folger-Scanspiegel M3 ist in dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 zwischen dem Spiegel M2 und der weiteren optischen Projektionseinheit 8 angeordnet.
  • Die Spiegel M1, M2 und die Folger-Scankomponente M3 sind mit der Scankomponente, d. h. dem Polygonspiegel 17, die in dem Strahlengang stromaufwärts von dem Objektfeld 5 angeordnet ist, synchronisiert.
  • Der Spiegel M2 und die Folger-Scankomponente M3 sind in dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 stromabwärts von dem Objektfeld 5 angeordnet.
  • Die Folger-Scankomponente M3 wird über einen weiteren Scanantrieb 21 angetrieben, zum Schwenken um eine Schwenkachse 22 herum.
  • Der Spiegel M1 und der Spiegel M2 werden durch weitere Scanantriebe 23, 24 angetrieben.
  • Die Scanantriebe 19, 21, 23 und 24 und ferner der Substrattisch 15 sind miteinander synchronisiert, um die Bewegungen des Polygonspiegels 17, der Spiegel M1, M2, M3 und des Substrattischs 13 während mehrerer aufeinanderfolgender Abbildungsoperationen der Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 zu synchronisieren.
  • Die Beleuchtungsoptik 4, der Objekttisch 12, die optische Abbildungseinheit 8 und die Scanoptik 16 sind Teil eines optischen Systems der Projektionsbelichtungsvorrichtung 1.
  • In 1 sind die Strahlengänge 3a, 3b eines Hauptstrahls eines zentralen Feldpunkts des Objektfelds 5 abgebildet, die verschiedenen Positionen der Scankomponenten 17, M1, M2 und M3 der Scanoptik 16 entsprechen. Scan-Strahlengang 3a betrifft eine Position des Objektfelds 5, die in 1 auch mit 5a bezeichnet ist. Scan-Strahlengang 3b betrifft eine Position des Objektfelds 5, die auch mit 5b bezeichnet ist. Unter der Annahme einer Rotation im Gegenuhrzeigersinn des Polygonspiegels 17 tritt die Objektfeldposition 5b zu einem ersten Zeitpunkt t1 auf. Während der Scanoperation der Scanoptik 16 bewegt sich das Objektfeld 5 danach entlang der negativen y-Richtung, bis am Ende der Scanoperation die Objektfeldposition 5a zu einem späteren Zeitpunkt t2 erreicht wird.
  • Das optische System der Projektionsbelichtungsvorrichtung weist ferner einen Verschluss 25 auf, der durch einen Verschlussantrieb 26 angetrieben wird. Der Verschluss 25 ist in dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 aufwärts von der ersten Scankomponente der Scanoptik 16 angeordnet, d. h. aufwärts von dem Polygonspiegel 17. Der Verschlussantrieb 26 ist mit den weiteren Antrieben der Scanoptik 16 synchronisiert.
  • In einer in 1 nicht gezeigten Ausführungsform kann der Verschluss 25 oder ein weiterer Verschluss in dem Strahlengang des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 aufwärts von der Beleuchtungseinstellungsbaugruppe 7 der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein.
  • Synchronisierte Bewegung der Scankomponenten 17, M1, M2 und M3 gewährleistet, dass das Objektfeld 5a während der Scanbewegung entlang der Scanrichtung (-y), hinsichtlich Form und Position und Bildqualität, stabil in der Objektebene 6 bleibt. Eine solche Scanrichtung ist in 1 über einen Scanrichtungspfeil SDA1 abgebildet. Dies erfordert insbesondere synchronisierte Verschiebung von Spiegel M1 entlang der y- und/oder entlang der z-Richtung und ferner eine synchronisierte Bewegung des Spiegels M2 entlang der y- und/oder entlang der z-Richtung. Ferner kann zusätzlich zu der Schwenkbewegung des Spiegels M3, angetrieben durch den Scanantrieb 21, ein solcher Scanantrieb 21 auch eine Verschiebungsbewegung des Spiegels M3 entlang der y- und/oder der z-Richtung, die synchronisiert ist, beeinflussen.
  • 2 zeigt beispielhaft Scanbewegungspositionen der involvierten Scankomponenten 17, M1, M2 und M3 der Scanoptik 16.
  • Der Scan-Strahlengang 3a ist als gestrichelte Linie gezeigt. Der Scan-Strahlengang 3b ist als Strich-/Punkt-Linie gezeigt. Ferner ist ein dritter Scan-Strahlengang 3c, der während Scannens zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 verwendet wird, als durchgezogene Linie gezeigt. Jene Scan-Strahlengänge 3a, 3b und 3c sind jeweils durch den Verlauf eines Hauptstrahls des zentralen Objektfeldpunkts repräsentiert. Den Scan-Strahlengängen 3a, 3b und 3c entsprechen jeweils die optischen Felder 5a, 5b und 5c.
  • 2 zeigt eine optische Wirkung, d. h. einen Strahlfokussierungseffekt, des Spiegels M1 einerseits und des Spiegels M2 andererseits über eine virtuelle Linse L 1 bzw. L2. Alternativ können solche Linsen L 1 und L2 auch als reale Linsen L 1, L2 vorhanden sein. In diesem Fall ist die Linse L1 zwischen dem Spiegel M1 und der Objektebene 6 angeordnet. Die Linse L2 ist in diesem Fall zwischen der Objektebene 6 und dem Spiegel M2 angeordnet.
  • Scan-Strahlengänge 3a bis 3c entsprechen jeweiligen Winkelpositionen des Polygonspiegels 17.
  • Ferner entsprechen die Scan-Strahlengänge 3a bis 3c jeweiligen Kipppositionen von Spiegel M1, der um eine Schwenkachse 27 herum schwenkt.
  • Ferner entsprechen die Scan-Strahlengänge 3a bis 3c jeweiligen Kipppositionen von Spiegel M2, der um eine Schwenkachse 28 herum schwenkt.
  • Ferner entsprechen die Scan-Strahlengänge 3a bis 3c jeweiligen Kipppositionen von Spiegel M3, der um eine Schwenkachse 29 herum schwenkt.
  • Eine Winkelpositionsgenauigkeit der jeweiligen Scankomponente während Rotation/Schwenken um die jeweiligen Achsen 27 bis 29 herum kann im Bereich von 10 nrad bis 250 nrad liegen, kann insbesondere im Bereich von 25 nrad liegen.
  • Der Spiegel M1 kann Teil einer Abbildungsoptik sein, die dafür ausgeführt ist, eine Zwischenbildebene 30, die stromaufwärts von dem Polygonspiegel 17 angeordnet ist, in die Objektebene 6 abzubilden. Solch eine Zwischenbildebene 30 kann eine Retikelmaskierungsebene sein. Dementsprechend kann der Spiegel M1 Teil eines Retikelmaskierungsobjektivs sein.
  • In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann die mindestens eine Scankomponente, insbesondere der Polygonspiegel 17, in dem Strahlengang aufwärts von der Beleuchtungseinstellungsbaugruppe 7 angeordnet sein.
  • Um eine mikrostrukturierte oder nanostrukturierte Komponente zu produzieren, wird die Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet: Zuerst werden das Objekt, d. h. die Reflexionsmaske 11 oder das Retikel und das Substrat oder der Wafer 14 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 11 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsvorrichtung 1 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 14 projiziert. Dann wird eine Mikrostruktur oder Nanostruktur auf dem Wafer 14 und somit die strukturierte Komponente durch das Entwickeln der lichtempfindlichen Schicht produziert.
  • Das synchronisierte Scannen der Scankomponenten 17, M1, M2, M3 resultiert in einer Verschiebung des Objektfelds 5 relativ zu dem Objekttisch 12, während Abbildung des Objektfelds 5 in das Bildfeld 9. Eine solche Verschiebung des Objektfelds 5 relativ zu dem Objekttisch 12 resultiert aus einem Scannen des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 in dem Strahlengang 3a, 3b, 3c des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 3 stromaufwärts von dem Objektfeld 5. Während des Scannens bewegt sich das Objektfeld 5, und das durch den Objekttisch 12 gehaltene Objekt 11 verbleibt fest.
  • Während solcher aufeinanderfolgenden Abbildungsoperationen wird der Substrattisch 13 kontinuierlich entlang einer Verschiebungsrichtung bewegt, die in Abhängigkeit von der optischen Projektionseinheit 8 die +y-Richtung oder die -y-Richtung sein kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2011138259 A1 [0002]
    • WO 2022002566 A1 [0002]
    • US 20090073407 A1 [0002]
    • EP 0686864 A1 [0002]
    • US 8710471 B2 [0002]
    • WO 2009121438 A1 [0002]
    • DE 102012016788 A1 [0018]
    • DE 4403549 B4 [0018]
    • EP 1881348 A1 [0018]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Die Scanantriebe 19, 21, 23 und 24 [0042]

Claims (12)

  1. Optisches System für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung - aufweisend eine Beleuchtungsoptik (4) zum Leiten von Beleuchtungs- und Abbildungslicht (3) von einer Lichtquelle (2) zu einem Objektfeld (5), in dem ein abzubildendes Objekt (11) angeordnet werden kann, - aufweisend einen Objekttisch (12) zum Montieren des Objekts (11), - aufweisend eine optische Abbildungseinheit (8) zum Abbilden des Objektfelds (5) in ein Bildfeld (9), in dem ein Substrat (14) angeordnet werden kann, durch Leiten des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) zu dem Bildfeld (9), - aufweisend eine Scanoptik (16) mit mindestens einer angetriebenen Scankomponente (17, M1, M2,), angetrieben von mindestens einem Scanantrieb (19, 23, 24), zum Verschieben des Objektfelds (5) relativ zu dem Objekttisch (12), während Abbildung des Objektfelds (5) in das Bildfeld (9), wobei die Scanoptik (16) derart ausgeführt ist, dass die Verschiebung des Objektfelds (5) relativ zu dem Objekttisch (12) aus einem Scannen des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) in einem Strahlengang (3a, 3b, 3c) des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (3) stromaufwärts von dem Objektfeld (5) resultiert, - wobei die Scanoptik (16) ferner mindestens eine angetriebene Folger-Scankomponente (M3) in dem Strahlengang stromabwärts von dem Objektfeld (5) umfasst, - wobei die angetriebene Folger-Scankomponente (M3) als ein Schwenkspiegel ausgeführt ist, wobei eine Vorwärts- und eine Rückwärtsschwenkbewegung der angetriebenen Folger-Scankomponente (M3) mit der mindestens einen angetriebenen Scankomponente (17) stromaufwärts von den Objektfeldern (5) synchronisiert ist.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, wobei die angetriebene Scankomponente (M1) oder die mindestens eine angetriebene Scankomponente (M1) aus einer Vielzahl von angetriebenen Scankomponenten (17, M1, M2) eine optische Wirkung aufweist und Teil einer Abbildungsoptik ist, die ausgeführt ist zum Abbilden einer Zwischenbildebene, die in dem Strahlengang stromaufwärts von dem Objektfeld (5) angeordnet ist, in das Objektfeld (5).
  3. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die angetriebene Scankomponente (M2) oder die mindestens eine angetriebene Scankomponente (M2) aus einer Vielzahl von angetriebenen Scankomponenten (17, M1, M2) eine optische Wirkung aufweist und zwischen dem Objektfeld (5) und der angetriebenen Folger-Scankomponente (M3) angeordnet ist.
  4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend einen Substrattisch (13) zum Montieren des Substrats (14).
  5. Optisches System nach Anspruch 4, aufweisend einen Substrattischantrieb (15), der derart ausgeführt ist, dass sich der Substrattisch (13) während einiger aufeinanderfolgender Abbildungsoperationen zum Abbilden des Objektfelds auf einige separate Gebiete auf dem Substrat kontinuierlich entlang einer Verschiebungsrichtung (y) bewegt.
  6. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Scankomponente als ein Polygonspiegel (17) mit einer Vielzahl von Polygonfacetten (18) designt ist, wobei der Polygonspiegel (17) über den Scanantrieb (21) um eine Rotationsachse (20) herum rotierbar ist.
  7. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend einen Verschluss (25), angetrieben durch einen Verschlussantrieb (26), in dem Strahlengang aufwärts von der mindestens einen Scankomponente (17), wobei der Verschlussantrieb (26) mit dem Scanantrieb (21) synchronisiert ist.
  8. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Beleuchtungseinstellungsbaugruppe (7) zum Einstellen einer Beleuchtungswinkelverteilung, über die das Beleuchtungs- und Abbildungslicht (3) das Objektfeld (5) beleuchtet, wobei die mindestens eine Scankomponente (17) und/oder der mindestens eine Verschluss (25) in dem Strahlengang aufwärts von der Einstellungsbaugruppe (7) angeordnet sind.
  9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das eine Lichtquelle (2) aufweist.
  10. Projektionsbelichtungsvorrichtung (1), die ein optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Komponente gemäß den folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, - Bereitstellen eines Objekts (11), - Projizieren einer Sektion des im Objektfeld (5) angeordneten Objekts (11) auf eine lichtempfindliche Schicht eines Wafers (14).
  12. Mikrostrukturierte Komponente, hergestellt gemäß einem Verfahren nach Anspruch 11.
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