WO2010037434A1 - Field facet mirror for use in an illumination optic of a projection illumination system for euv microlithography - Google Patents

Field facet mirror for use in an illumination optic of a projection illumination system for euv microlithography Download PDF

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WO2010037434A1
WO2010037434A1 PCT/EP2009/004449 EP2009004449W WO2010037434A1 WO 2010037434 A1 WO2010037434 A1 WO 2010037434A1 EP 2009004449 W EP2009004449 W EP 2009004449W WO 2010037434 A1 WO2010037434 A1 WO 2010037434A1
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field
facet
facets
facet mirror
illumination
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PCT/EP2009/004449
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Inventor
Adrian Staicu
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Carl Zeiss Smt Ag
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Publication date
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/702Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection

Definitions

  • the invention relates to a field facet mirror for use in a lighting optical system of a projection exposure apparatus for EUV microlithography according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a field facet mirror, an illumination optics with such a field facet mirror, a lighting system with such Illumination optics, a projection exposure system with such an illumination system, a method for producing a microstructured or nanostructured component using such a projection exposure apparatus and a microstructured or nanostructured component produced by such a production method.
  • Such a field facet mirror is known from WO2007 / 128407A.
  • such field facet mirrors are intended to provide uniform illumination of the object field and, on the other hand, to lead the greatest possible share of the illumination light provided by an EUV light source to the object field.
  • the facets of the field facet mirror receive a shape and an aspect ratio which are adapted to the object field to be illuminated.
  • the facet main body according to the invention has two opposite spherical side walls, that is, two opposite side walls, which are designed as ball gap sections.
  • spherical sidewalls for a faceted base body offer the possibility of producing these sidewalls with processing methods which are known and tested from the manufacture of lenses. It is then possible to produce the facet main body with high accuracy of the spherical configuration of the side walls. This creates the possibility of an exact arrangement of adjacent facet main bodies to one another, which in turn leads to the possibility of a high occupation density of the field facet mirror in a main reflection plane.
  • the main reflection plane of the field facet mirror is the plane in which the reflection surfaces of all facets of the field facet mirror are arranged.
  • a facet shape according to claim 2 is well adapted to a bow or partial ring shape of an object field to be illuminated.
  • Facets with side walls of the facet base body according to claim 3 can be packed on the one hand very tight and on the other hand allow a displacement of the two adjacent facet base relative to each other along the spherical surface of the two facing each other Side walls. This allows new degrees of freedom in the relative positioning of the field facets of the field facet mirror to each other.
  • Field facets according to claim 4 can be produced with one and the same processing tool for the production of the spherical side walls.
  • Facet mirrors according to claim 5 can be tightly packed on the one hand and on the other hand can be tightly packed between other field facets and yet tilt-adjusted around the center.
  • Field facets according to claim 6 can also be adapted to more exotic object field shapes or to other requirements, for example for intensity control of the illumination light.
  • At least two of the field facets can be tilted by more than 1 ° about an axis perpendicular to the base plane of the field facet mirror, ie perpendicular to the main reflection surface of the field facet mirror.
  • the boundary condition that has been met so far according to which the projection of field facet edges in the direction of a normal of a usually present carrier plate of the known field facet mirrors is identical, identical in terms of both size and shape as well as orientation, becomes thereby given up. Due to the new degree of freedom of the tilting, for example, a precompensation of a possible rotation of the images of individual field facets due to the imaging conditions relative to one another is achievable when they are superposed on the object field.
  • Such a rotation of the faceted images results, as was recognized according to the invention, due to different paths of the illumination light guided channel-by-channel over the field facets through the illumination optics. This can also lead to ner variation of the magnification of the field facets come to the object field.
  • the rotation of the facet images without precompensation leads to the undesired effect of the edge scattering of the object field illumination, since the images of the field facets superimposed on the object field no longer match the different real facet surfaces, especially on the edge.
  • the field facets can be arranged side by side on a carrier plate. This support plate then runs usually parallel to the base plane of the field facet mirror.
  • the tilted arrangement of the field facets represents a degree of freedom previously discarded due to supposed steric accommodation problems of the field facets, which in particular reduces or completely avoids a marginal scattering of the object field illumination observed in the previously known assignment geometries of field facets on the field facet mirror.
  • This variation of the magnification can also be precompensated.
  • the inventive degree of freedom of tilting the field facets about an axis perpendicular to the main reflection plane also facilitates a design in which tilt angles about axes that lie in the main reflection plane and to a large mismatch between the surface of the projection of the reflection surfaces tilted field facets on the Main reflection level on the one hand and the real reflection surface on the other hand lead, are avoided.
  • field facets having a more favorable aspect ratio relative to their occupancy with respect to occupancy of the field facet mirror, without resulting in disturbing edge-side scattering in the field illumination.
  • a corresponding assignment of field facets tilted about the tilt axis perpendicular to the main reflection plane leads to the illumination angles predetermined by association with pupil facets of a pupil facet mirror for the possibility of ensuring intensity monitoring of the illumination light with minimized losses taking place at the edges of the object field.
  • Such field facets can be used in a projection exposure apparatus, within which an object is displaced continuously or stepwise during a projection exposure in an object displacement direction.
  • a partial ring or arc shape of the field facets according to claim 8 allows a well-adapted illumination of a corresponding partial ring or arcuate object field.
  • Such an object field form can be well imaged with a downstream projection optics of the projection exposure apparatus designed as mirror optics.
  • An arrangement of the tilting axis according to claim 9 ensures that tilting of the respective field facet only slightly changes the occupancy requirement of this field facet in the main reflection plane, since tilting leads at best to a slight deviation of the position of the arcuate or partially ring-shaped side edges of the facet Reflection surface leads. With a tilting about this tilting axis, practically only the end faces of the facet reflection surfaces leading or following in the circumferential direction about the pitch circle or arc shape are displaced.
  • Field facets according to claim 10 can be compared to field facets with lower partial ring thickness finished with lower production costs. Accompanied by this minimum partial ring thickness or with this minimum radial extent of the reflection surface of the respective field facet a strength of the respective field facet body which is easier to handle for the production of the field facets. In addition, the mutual relative shading of the field facets may be smaller with increasing width.
  • a further tilting degree of freedom according to claim 11 tilted field facets ensure a desired variability in the assignment of the field facets to pupil facets of a pupil facet mirror of an illumination optics of the EUV projection exposure apparatus.
  • a predetermined and well-mixed assignment of the pupil facets of the pupil facet mirror assigned to the field facets is possible.
  • an axis for the further tilting degree of freedom an axis is selected whose tilt leads to the smallest possible deviation of a surface of a field facet projected onto the main reflection plane from the real reflection surface of the field facet.
  • a field facet mirror according to claim 12, for which various embodiments are specified according to the invention, increases the EUV light throughput within a projection exposure apparatus equipped with such a field facet mirror.
  • a manufacturing method according to claim 13 allows efficient production of field facet groups with side walls of adjacent facet bodies having the same radius of curvature.
  • a fabrication method according to claim 14 is adapted to facet block arrays of field facet mirrors.
  • a manufacturing method according to claim 15 enables exact alignment of the combined within a facet block field facets.
  • FIG. 2 shows a plan view of a field facet mirror of the illumination optics according to FIG. 1;
  • Fig. 3 shows schematically an enlarged detail according to detail
  • Fig. 4 enlarges and perspectively a single one of the field facets of the field facet mirror of Fig. 2;
  • FIG. 9 shows a meridional section comparable to FIG. 1, rotated by 180 ° about an x axis and rotated by 90 ° about a z axis, at the edge of an object field illuminated by the illumination optics at the location of an intensity monitoring sensor;
  • FIG. 10 shows a plan view of the object field, wherein the edge illumination thereof is highlighted for different illumination directions;
  • FIG. 11 shows, in a representation similar to FIG. 10, a superimposition of the illumination of the object field on the basis of a predetermined test point pattern on the field facets in an arrangement according to FIG. 2;
  • FIG. 12 schematically shows a representation of two adjacent field facets arranged tilted relative to one another for representing possible tilt angles
  • FIG. 13 schematically shows a sequence in the production of a field facet mirror with field facets, wherein mutually facing side walls of adjacent facet main bodies are the same
  • FIG. 1 schematically shows a projection exposure apparatus 1 for EUV microlithography.
  • the light source 2 is an EUV radiation source. This may be an LPP (Laser Produced Plasma) radiation source or a DPP (Discharge Produced Plasma) radiation source.
  • the light source 2 emits EUV useful radiation 3 having a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm.
  • the useful radiation 3 is also referred to below as illumination or imaging light.
  • the illumination light 3 emitted by the light source is first collected by a collector 4. Depending on the type of light source 2, this may be an ellipsoidal mirror or a nested collector. After the collector 4, the illumination light 3 passes through a Swissfokusebene 5 and then strikes a field facet mirror 6, which will be explained in detail below. From the field facet mirror 6, the illumination light 3 is reflected toward a pupil facet mirror 7. By way of the facets of the field facet mirror 6 on the one hand and the pupil facet mirror 7 on the other hand, the illuminating light bundle is divided into a plurality of illumination channels, wherein each illumination channel is assigned exactly one facet pair with a field facet or a pupil facet.
  • a subsequent optical system 8 arranged downstream of the pupil facet mirror 7 guides the illumination light 3, ie the light of all illumination channels, to an object field 9.
  • the field facet mirror 6, the pupil facet mirror 7 and the sequential optics 8 are components of an illumination optical system 10 for illuminating the object field 9.
  • the object field 9 is arcuate or partially circular, as will be explained below.
  • the object field 9 lies in an object plane 1 1 of a projection optics 12 of the projection exposure apparatus 1 arranged downstream of the illumination optics 10.
  • a structure arranged in the object field 9 is mounted on a reticle (not shown in the drawing).
  • the projection lens 12, ie on a mask to be projected, is imaged onto an image field 13 in an image plane 14 using the projection optics 12.
  • a wafer likewise not shown in the drawing, is arranged, onto which the structure of the reticle for producing a microstructured or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is transmitted.
  • the follower optics 8 between the pupil facet mirror 7 and the object field 9 has three further EUV mirrors 15, 16, 17.
  • the last EUV mirror 17 in front of the object field 9 is designed as a grazing incidence mirror.
  • the sequential optics 8 may also have more or fewer mirrors or even be dispensed with altogether. In the latter case, the illumination light 3 is guided by the pupil facet mirror 7 directly to the object field 9.
  • an xyz coordinate system is used below.
  • the x direction runs perpendicular to the plane of the drawing into it.
  • the y-direction runs in the figure 1 to the right and the z-direction is in the figure 1 down.
  • a Cartesian coordinate system is likewise used in FIGS. 2 et seq., This in each case spans the reflection surface of the illustrated component.
  • the x-direction is then in each case parallel to the x-direction in FIG. 1.
  • An angular relationship of the y-direction of the individual reflection surface to the y-direction in FIG. 1 depends on the orientation of the respective reflection surface.
  • FIG. 2 shows the field facet mirror 6 more in detail.
  • This has a total of four columns Sl, S2, S3, S4, which are numbered from left to right in Figure 2, arranged individual field facets 18.
  • the two middle columns S2, S3, are separated by a space 19, which extends in the y-direction and has a constant x-Aussteckung.
  • the installation space 19 corresponds to a far-field shadowing of the illumination light beam, which is structurally conditioned by the structure of the light source 2 and the radiator 4.
  • the four facet slits Sl to S4 each have a y-propagation which ensures that all four facet slits S 1 to S 4 lie within a circularly limited far field 20 of the illumination light 3. With the boundary of the far field 20, the edge of a support plate 21 for the field facets 18 coincides.
  • Reflecting surfaces 22 of the field facets 18 have, with respect to a projection on the xy plane, that is to say with respect to a main reflection plane of the field facet mirror 6, a congruent arc or partial ring shape which is similar to the shape of the object field 9.
  • the object field 9 has an x / y aspect ratio of 13/1.
  • the x / y aspect ratio of the field facets 18 is greater than 13/1.
  • the x / y aspect ratio of the field facets 18 is 26/1, for example, and is usually greater than 20/1.
  • the field facet mirror 6 has 416 field facets 18.
  • Alternative embodiments of such field facet mirrors 6 may have numbers of field facets 18 ranging from a few tens to, for example, a thousand.
  • the reflection surfaces 22 of the field facets 18 have a displacement in the y direction of about 3.4 mm.
  • the extent of the field facets 18 in the y direction is in particular greater than 2 mm.
  • the totality of all 416 field facets 18 has a packing density of 73%.
  • the packing density is defined as the sum of the illuminated reflection surfaces 22 of all field facets 18 in relation to the surface illuminated on the carrier plate 21 as a whole.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the field facet mirror 6 in an end region of the facet slit S1. Adjacent ones of the field facets 18 are arranged tilted by more than 1 ° about an axis which is perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6, ie parallel to the z-axis in FIG.
  • FIG. 2 This is shown in FIG. 2 using the example of the second field facet 18 2 in the facet column S 2 from below in comparison to the third field facet 18 3 in the column S 4 from below.
  • These two field facets 18 2 , 18 3 are tilted relative to one another about an axis 23, which is perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 2, ie perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6, by a tilt angle Kz of approximately 2 °. A larger tilt angle Kz is possible.
  • the adjacent field facets 18 are thus tilted relative to each other about the axis 23, which coincides to a good approximation with the ring centers.
  • the tilting of adjacent field facets 18 relative to one another about the axis 23 defined by the position of the respective ring centers of these field facets 18 is also referred to below as tilting Z.
  • This tilt Z is in each case associated with a tilt angle Kz.
  • FIG. 4 shows details of the structure of one of the field facets 18.
  • the reflection surface 22 has an extension of approximately 60 mm.
  • the facet base 24 continues away from the reflection surface 22 in the manner not shown in FIG. 4.
  • the reflection surface 22 carries a reflectivity-enhancing multilayer (multilayer) coating with alternating molybdenum and silicon layers.
  • the facet base 24 is of two substantially perpendicular to the y-axis, opposing spherical side walls 27, 28 convex / concave, so convex on one side and concave on the other side, bounded.
  • the two side walls 27, 28 are thus formed as spherical surface sections.
  • the side wall 27 facing the observer of FIG. 4 is convex and the opposite side wall 28 facing away from the observer of FIG. 4 is concave.
  • the reflection surface 22 is designed as one of a total of four end walls of the facet main body 24.
  • the reflection surface 22 may be flat or, according to given imaging specifications, curved, e.g. spherical, aspherical or free-form surface.
  • FIG. 4 shows a further tilting possibility of adjacent field facets 18 relative to one another, namely a tilting about a further tilting axis 25 parallel to the y axis, which is also referred to below as tilting Y.
  • the tilting axis 25 runs parallel to a radius that is predetermined by the partial ring shape of the reflection surface 22 of the field facet 18. Due to the tilt Y, an angle deviation of a normal N results on the tilted reflection surface (see 22 ') in FIG.
  • Deviation by one tilt angle Ky is greatly exaggerated in FIG.
  • Such a tilt Y can be used for the correct alignment of the reflection surface 22 of the respective field facet 18 or also in connection with the fabrication of the field facet mirror 6. In principle, it is possible to bring about an association of the respective field facet 18 with the associated pupil facet of the pupil facet mirror 7 via the tilt Y.
  • FIG. 5 shows again schematically the tilting of adjacent field facets 18 about the respective tilt axes 23 defined for them.
  • sections of two adjacent columns Sx and Sy are shown.
  • a total of four field facets 18i to 18 4 of the column Sx, whose index is numbered from top to bottom, and a total of three field facets 18 5 to 18 7 of the column Sy, whose index is also numbered from top to bottom, are shown in FIG.
  • the field facets IS 1 to 18 7 each again have a bow or partial ring shape.
  • the field facet 18 2 covers a larger circumferential angle than the field facet IS 1 arranged above it and has a greater extent in the x direction than the field facet 18 1 .
  • Effective tilt angles Kz of the field facets 18 5 to 18 7 relative to one another are indicated in FIG. 5 by arrows 29.
  • Three of the illustrated arrows 29 represent extensions of mid-symmetry radii of the respective field facet 18 5 to 18 7 represents.
  • This symmetry are radii in the drawing also by the reference numeral 29 marked.
  • a representative tilt axis 23 is also shown.
  • FIG. 6 shows a further arrangement of adjacent field facet mirrors IS 1 to 18 g within a facet column Sx.
  • the spherically concave side wall 28 8 of the field facet 18 8 shown at the bottom in FIG. 6 has a radius of curvature with the amount R 1 , starting from a center 30 g.
  • the spherically convex side wall 27g of the field facet 18g has a radius of curvature, also with the amount Ri, starting from a center 3O 7, 18 8 displaced in the positive y direction about a center thickness Mz of the facet base body 24 8 of the field facet to the center 3O 8 is arranged.
  • the center 3O 7 is at the same time the center for the curvature of the concave spherical side wall 28 7 of the field facet 18 7 , which is adjacent to the field facet 18 8 .
  • the other side walls 27i to 27 7 and 28] to 28 6 of the other field facets 18i to 18g shown in FIG. 6 are also centered by centers 30] to 3O 7 , which in each case are spaced from one another by the distance Mz from the positive y direction , Are defined.
  • all side walls 27 1 to 27 8 , 28 1 to 28 8 have the same radius of curvature Ri in magnitude.
  • the side walls 27 X , 28 X of one of the facet mirrors 18 X do not run concentrically in the embodiment according to FIG but the curvature Center points 3O x of the two side walls 27 X , 28 X of the respective field facet mirror 18 X are offset by the thickness of the reflection surface in the y-direction to each other.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of field facets 18 arranged adjacent to a column S x.
  • four field facets 18i to 18 4 are shown one above the other.
  • Two of the four field facets 18 shown in FIG. 7, namely the field facets 18 2 and 18 4, have opposite side walls 27 2 , 28 2 and 27 4 , 28 4 , respectively, which have different radii of curvature R 2 , Ri and are concentric.
  • R 2 , Ri radii of curvature
  • Ri radii of curvature
  • the spherical concave side wall 28 2 has a radius of curvature of the amount Ri, starting from a center 3O 2 .
  • the spherically convex side wall 27 2 of the field facet 18 2 has a radius of curvature with magnitude R 2 , where R 2 is greater than Ri.
  • the other two field facets 18i shown in Figure 7, I8 3 have convex / concave side walls 27 1, 28], and 27 3, 28 3, having various radii of curvature and are also not run concentrically.
  • the arrangement of the facets 18 X in the column Sx according to Figure 7 is such that in each case a Feldfacette 18 with concentrically designed side walls 27, 28 with a Feldfacette 18 with non-concentrically designed side walls 27, 28 also have different radii of curvature alternates.
  • Figure 8 shows a facet column Sx with field facets 18] to I8 4 , the opposite side walls 27, 28 are not designed concentric.
  • the reflection surfaces of the field facets 18 1 to 18 4 according to FIG. 8 in each case form partial rings with circumferentially varying y-strength.
  • the y-strength of the reflection surface 22 of the field facet 18 4 in FIG. 8 increases continuously from left to right.
  • the y-strength of the reflection surface 22 Feldfacette 18 2 in Figure 8 decreases continuously from left to right.
  • FIGS. 9 to 11 lighting conditions in the area of the object field 9 and in the area of the object plane 11 will be explained with reference to FIGS. 9 to 11.
  • a detection plane 31 which is spaced from the object plane 11 by a distance ⁇ z and lies in the beam direction of the illumination light 3 in front of the object plane 11, a detection device 32 with two EUV intensity sensors 33 is arranged, one of which is shown schematically in FIG. FIG. 9 shows an enlarged view of the edge of the object field 9 with positive x values.
  • this can be used independently of an illumination angle within the numerical aperture NA of the illumination light 3 up to an x value X n for the projection exposure.
  • NA numerical aperture
  • X n x value which are greater than X n .
  • the illumination light beam in the object plane 11 must be in x-direction.
  • Direction an extension to x.
  • NA where x is valid.
  • FIG. 10 illustrates the illumination of the object field 9 beyond its edge at the values ⁇ x n .
  • the corners to the illuminating direction -NA which have the smallest x distance to the usable field edge x N for positive x values, have the largest x distance to the usable field edge -x n for negative x values.
  • the field facets 18, the shape of which is superimposed on the object field 9, must have different extents in the x-direction depending on the angle of illumination, ie depending on their assignment to the respective pupil facets of the pupil acetate mirror 7, thus illuminating without loss of light as a function of the illumination angle each of the sensors 33 is just fulfilled.
  • These necessary for the illumination of the sensors 33 different extents of the field facets 18th In the x-direction, certain asymmetry of the field facets 18 about the mean symmetry radius in the x-direction is achieved by an asymmetry targeted in the x-direction.
  • the illumination of the sensors 33 is thus achieved independently of the tilt angle Kz by adapting the azimuthal extent of the individual field facets 18 to both sides of the center symmetry radius 29. Measured by the center symmetry radius, the field facets 18 have an unequal x-extension on both sides and an unequal extent in the azimuthal direction about the respective tilting axis 23.
  • FIG. 10 illustrates in an insert the shape of the projection surfaces of such asymmetrized field facets 18a, 18b and 18c. All three field facets 18a to 18c have one and the same central symmetry radius 29. On the basis of this, the field facet 18a shown at the top in FIG. 10 sweeps to the right a larger azimuth angle than to the left. The field facet 18b shown in the middle in FIG. 10 passes over a larger azimuth angle to the left than to the right. The field facet 18c, which is shown at the bottom in FIG. 10, covers approximately the same azimuth angle in both directions. It should be noted that all three field facets 18a to 18c have the same tilt angle K z .
  • FIG. 11 shows the superimposition of field facets 18 tilted relative to one another in the object field 9 with tilt Z.
  • FIG. 11 shows that identical positions are present on the different field facets 18
  • the arrangement of Figure 2 in the object field 9 in the region of the edges of the object field 9 are superimposed on the same positions.
  • This practically perfect superposition of the images of the field facets 18 in the object field 9 is a direct consequence of the fact that the projection surfaces of the reflection surfaces 22 of the different field facets 18 differ to the base plane xy in at least one of the following parameters: size of the reflection surfaces 22, shape of the reflection surfaces 22, orientation of the reflection surfaces 22.
  • This difference leads to a precompensation, so that the individual image of the different reflection surfaces 22 in the object field 9 with the tilting, the resulting change in size and the resulting change in shape exactly to that shown in the figure 11 , perfect superposition of the field facets 18 in the object field 9 leads.
  • Figure 12 illustrates the possibilities of tilting two field facets 18i, 18 2 , whose side walls 27], 28 2 facing each other are arranged concentrically with the same radius of curvature. Any tilt on the surface defined thereby around a center O is possible.
  • the associated tilting axis can run in any direction. It is only necessary that this tilting axis passes through the center O.
  • FIG. 13 schematically shows the sequence of a method for producing a facet mirror 6 in the manner of that of FIG individual green field facets 34 are produced with spherical side walls 27, 28 (see method step 35, in which a spherical grinding wheel 36 for producing the side walls 28 is indicated).
  • a method step 37 the individual raw field facets 34 are then assigned to a field facet stack 38, in which side walls 27, 28 of adjacent facet main bodies 24, which are assigned to one another in each case, have the same radius of curvature.
  • the individual reflection surfaces 22 of the raw field facets 34 are individually processed, ie optically polished and provided with the reflection multilayer.
  • a block of the raw field facets 34 is assembled in a method step 40 (step 40a) and then a base 41 of the block of the raw field facets 34 to a flat reference surface ground.
  • a grouping of the field facets 18 is then combined to form a facet block 42, wherein the reference surface 41 is applied to a planar counter surface 43 of a mirror holding structure 44.
  • the projection exposure apparatus 1 is used as follows: First, the reticle and the wafer are provided. Subsequently, a structure projected on the reticle onto a photosensitive layer of the wafer with the aid of the projection exposure apparatus 1. By developing the photosensitive layer, a microstructure is then produced on the wafer and thus the microstructured component.
  • the projection exposure apparatus 1 is designed as a scanner.
  • the reticle is thereby continuously displaced in the y-direction during the projection exposure.
  • an embodiment as a stepper is possible in which the reticle is displaced stepwise in the y-direction.

Abstract

The invention relates to a field fact mirror for use in an illumination optic in a projection illumination system for EUV microlithography for transferring a structure of an object disposed in an object field into an image field. The field facet mirror has a plurality of field facts (18) having reflective surfaces (22). The reflective surfaces (22) of the field facets (18) are each formed by a face wall of a base facet body. The base facet body is bounded by two opposite spherical side walls. The result is a field facet mirror ensuring that high requirements are met for uniform object field illumination and simultaneously high EUV throughput.

Description

Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik einer Pro- jektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie Field facet mirror for use in illumination optics of a projection exposure system for EUV microlithography
Die Erfindung betrifft einen Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer Be- leuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Feldfacettenspiegels, eine Beleuchtungsoptik mit einem derartigen Feldfacettenspiegel, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projekti- onsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mikro- bzw. nanostrukturiertes und nach einem derartigen Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil.The invention relates to a field facet mirror for use in a lighting optical system of a projection exposure apparatus for EUV microlithography according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a field facet mirror, an illumination optics with such a field facet mirror, a lighting system with such Illumination optics, a projection exposure system with such an illumination system, a method for producing a microstructured or nanostructured component using such a projection exposure apparatus and a microstructured or nanostructured component produced by such a production method.
Ein derartiger Feldfacettenspiegel ist bekannt aus der WO2007/128407A.Such a field facet mirror is known from WO2007 / 128407A.
Derartige Feldfacettenspiegel sollen einerseits eine uniforme Beleuchtung des Objektfeldes bereitstellen und andererseits einen möglichst großen An- teil des von einer EUV-Lichtquelle bereitgestellten Beleuchtungslichts hin zum Objektfeld führen. Dabei erhalten die Facetten des Feldfacettenspiegels eine Form und ein Aspektverhältnis, die an das auszuleuchtende Objektfeld angepasst sind. In Bezug auf die gleichzeitige Gewährleistung einer uniformen Objektfeld- Ausleuchtung, insbesondere auch dann, wenn das von der EUV-Lichtquelle bereitgestellte Beleuchtungslicht keine uniforme Intensitätsverteilung über das Beleuchtungsbündel aufweist, und eines hohen EUV-Durchsatzes besteht bei den bekannten Feldfacettenspiegeln noch Verbesserungsbedarf. Es ist daher eine Aufgabe der folgenden Erfindung, einen Feldfacettenspiegel der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass eine Gewährleistung einer uniformen Objektfeld- Ausleuchtung bei gleichzeitig hohem EUV-Durchsatz hohen Anforderungen entspricht.On the one hand, such field facet mirrors are intended to provide uniform illumination of the object field and, on the other hand, to lead the greatest possible share of the illumination light provided by an EUV light source to the object field. The facets of the field facet mirror receive a shape and an aspect ratio which are adapted to the object field to be illuminated. With regard to the simultaneous provision of a uniform object field illumination, in particular even if the illumination light provided by the EUV light source does not have a uniform intensity distribution over the illumination beam, and a high EUV throughput, there is still room for improvement in the known field facet mirrors. It is therefore an object of the following invention to further develop a field facet mirror of the type mentioned at the beginning in such a way that guaranteeing a uniform object field illumination with simultaneously high EUV throughput meets high requirements.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Feldfacettenspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a field facet mirror with the features specified in claim 1.
Der erfindungsgemäße Facetten-Grundkörper hat zwei gegenüberliegende sphärische Seitenwände, also zwei gegenüberliegende Seitenwände, die als Kugelfiächen-Abschnitte ausgeführt sind. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sphärische Seitenwände für einen Facetten-Grundkörper die Möglichkeit bieten, diese Seitenwände mit Bearbeitungsmethoden herzustellen, die aus der Linsenherstellung bekannt und erprobt sind. Es ist dann möglich, die Facetten-Grundkörper mit hoher Genauigkeit der sphärischen Ausgestaltung der Seitenwände herzustellen. Dies schafft die Möglichkeit einer exakten Anordnung benachbarter Facetten-Grundkörper zueinander, was wiederum zur Möglichkeit einer hohen Belegungsdichte des Feldfacettenspiegels in einer Haupt-Reflexionsebene führt. Die Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels ist dabei die Ebene, in der die Reflexionsflächen aller Facetten des Feldfacettenspiegels angeordnet sind.The facet main body according to the invention has two opposite spherical side walls, that is, two opposite side walls, which are designed as ball gap sections. According to the invention, it has been recognized that spherical sidewalls for a faceted base body offer the possibility of producing these sidewalls with processing methods which are known and tested from the manufacture of lenses. It is then possible to produce the facet main body with high accuracy of the spherical configuration of the side walls. This creates the possibility of an exact arrangement of adjacent facet main bodies to one another, which in turn leads to the possibility of a high occupation density of the field facet mirror in a main reflection plane. The main reflection plane of the field facet mirror is the plane in which the reflection surfaces of all facets of the field facet mirror are arranged.
Eine Facettenform nach Anspruch 2 ist gut an eine Bogen- bzw. Teilringform eines auszuleuchtenden Objektfeldes angepasst.A facet shape according to claim 2 is well adapted to a bow or partial ring shape of an object field to be illuminated.
Facetten mit Seitenwänden des Facetten-Grundkörpers nach Anspruch 3 lassen sich einerseits sehr dicht packen und ermöglichen andererseits eine Verschiebung der beiden benachbarten Facetten-Grundkörper relativ zueinander entlang der sphärischen Fläche der beiden einander zugewandten Seitenwände. Dies ermöglicht neue Freiheitsgrade bei der relativen Positionierung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels zueinander.Facets with side walls of the facet base body according to claim 3 can be packed on the one hand very tight and on the other hand allow a displacement of the two adjacent facet base relative to each other along the spherical surface of the two facing each other Side walls. This allows new degrees of freedom in the relative positioning of the field facets of the field facet mirror to each other.
Feldfacetten nach Anspruch 4 lassen sich mit ein und demselben Bearbei- tungswerkzeug zur Herstellung der sphärischen Seitenwände herstellen.Field facets according to claim 4 can be produced with one and the same processing tool for the production of the spherical side walls.
Facettenspiegel nach Anspruch 5 lassen sich einerseits dicht packen und können andererseits zwischen anderen Feldfacetten dicht gepackt angeordnet und trotzdem um das Zentrum herum kippjustiert werden.Facet mirrors according to claim 5 can be tightly packed on the one hand and on the other hand can be tightly packed between other field facets and yet tilt-adjusted around the center.
Feldfacetten nach Anspruch 6 können auch an exotischere Objektfeldformen oder auch an andere Anforderungen beispielsweise zur Intensitätskontrolle des Beleuchtungslichts angepasst werden.Field facets according to claim 6 can also be adapted to more exotic object field shapes or to other requirements, for example for intensity control of the illumination light.
Mindestens zwei der Feldfacetten können um eine Achse senkrecht zur Basisebene des Feldfacettenspiegels, also senkrecht zur Haupt- Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels, um mehr als 1 ° zueinander verkippt angeordnet sein. Die bisher eingehaltene Randbedingung, wonach die Projektion von Feldfacettenrändern in Richtung auf eine Normale einer in der Regel vorhandenen Trägerplatte der bekannten Feldfacettenspiegel identisch ist, und zwar identisch sowohl in Bezug auf die Größe und auf die Form als auch in Bezug auf die Orientierung, wird hierdurch aufgegeben. Durch den neuen Freiheitsgrad der Verkippung ist beispielsweise eine Vorkompensation einer aufgrund der Abbildungsverhältnisse möglichen Verdrehung der Bilder einzelner Feldfacetten relativ zueinander bei deren Überlagerung auf dem Objektfeld erreichbar. Eine derartige Verdrehung der Facettenbilder resultiert, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, aufgrund verschiedener Wege des über die Feldfacetten kanalweise geführten Beleuchtungslichts durch die Beleuchtungsoptik. Hierbei kann es auch zu ei- ner Variation des Abbildungsmaßstabes der Feldfacetten auf das Objektfeld kommen. Bei der Abbildung auf das Objektfeld führt die Verdrehung der Facettenbilder ohne Vorkompensation zum unerwünschten Effekt der randseitigen Streuung der Objektfeldausleuchtung, da die dem Objektfeld überlagerten Bilder der Feldfacetten mit den unterschiedlichen realen Facettenflächen insbesondere randseitig nicht mehr zusammenpassen. Die Feldfacetten können nebeneinander auf einer Trägerplatte angeordnet sein. Diese Trägerplatte verläuft dann in der Regel parallel zur Basisebene des Feldfacettenspiegels. Die verkippte Anordnung der Feldfacetten stellt einen bisher wegen vermeintlicher sterischer Unterbringungsprobleme der Feldfacetten verworfenen Freiheitsgrad dar, der insbesondere eine bei den bisher bekannten Belegungs-Geometrien von Feldfacetten auf den Feldfacettenspiegel beobachtete randseitige Streuung der Objektfeldausleuchtung vermindern oder ganz vermeiden hilft. Durch die Verkippung der Feldfa- cetten zueinander kann auch diese Variation des Abbildungsmaßstabes vorkompensiert werden. Der erfindungsgemäße Freiheitsgrad der Verkippung der Feldfacetten um eine Achse senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene erleichtert zudem eine Auslegung, bei der Kippwinkel um Achsen, die in der Haupt-Reflexionsebene liegen und zu einem zu großen Missverhältnis zwischen der Fläche der Projektion der Reflexionsflächen verkippter Feldfacetten auf der Haupt-Reflexionsebene einerseits und der realen Reflexionsfläche andererseits führen, vermieden sind. Es können dann Feldfacetten mit einem in Bezug auf ihre Fertigung günstigeren Aspektverhältnis zu Belegung des Feldfacettenspiegels herangezogen werden, ohne dass eine störende randseitige Streuung bei der Objektfeldausleuchtung die Folge ist. Außerdem erhöht sich damit effektiv der Füllgrad des Objektfeldes und damit der transportierbare Lichtleitwert. Dies ist insbesondere für Quellen mit großem Lichtleitwert oder für Beleuchtungssysteme, welche unterschiedlich stark gefüllte Beleuchtungspupillen ohne Lichtverlust anbieten, wichtig. Zudem fuhrt eine entsprechende Zuordnung von um die Kippachse senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene verkippten Feldfacetten zu den über eine Zuordnung zu Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels vorgegebenen Beleuchtungswinkeln zur Möglichkeit, eine an den Rändern des Objektfeldes erfolgende Intensitätsüberwachung des Beleuchtungslichts mit minimierten Verlusten zu gewährleisten. Derartige Feldfacetten können in einer Projektionsbelichtungsanlage zum Einsatz kommen, innerhalb der während einer Projektionsbelichtung ein Objekt in einer Objektverlagerungsrichtung kontinuierlich oder schrittweise verlagert wird.At least two of the field facets can be tilted by more than 1 ° about an axis perpendicular to the base plane of the field facet mirror, ie perpendicular to the main reflection surface of the field facet mirror. The boundary condition that has been met so far, according to which the projection of field facet edges in the direction of a normal of a usually present carrier plate of the known field facet mirrors is identical, identical in terms of both size and shape as well as orientation, becomes thereby given up. Due to the new degree of freedom of the tilting, for example, a precompensation of a possible rotation of the images of individual field facets due to the imaging conditions relative to one another is achievable when they are superposed on the object field. Such a rotation of the faceted images results, as was recognized according to the invention, due to different paths of the illumination light guided channel-by-channel over the field facets through the illumination optics. This can also lead to ner variation of the magnification of the field facets come to the object field. When imaging onto the object field, the rotation of the facet images without precompensation leads to the undesired effect of the edge scattering of the object field illumination, since the images of the field facets superimposed on the object field no longer match the different real facet surfaces, especially on the edge. The field facets can be arranged side by side on a carrier plate. This support plate then runs usually parallel to the base plane of the field facet mirror. The tilted arrangement of the field facets represents a degree of freedom previously discarded due to supposed steric accommodation problems of the field facets, which in particular reduces or completely avoids a marginal scattering of the object field illumination observed in the previously known assignment geometries of field facets on the field facet mirror. By tilting the field facets to one another, this variation of the magnification can also be precompensated. The inventive degree of freedom of tilting the field facets about an axis perpendicular to the main reflection plane also facilitates a design in which tilt angles about axes that lie in the main reflection plane and to a large mismatch between the surface of the projection of the reflection surfaces tilted field facets on the Main reflection level on the one hand and the real reflection surface on the other hand lead, are avoided. It is then possible to use field facets having a more favorable aspect ratio relative to their occupancy with respect to occupancy of the field facet mirror, without resulting in disturbing edge-side scattering in the field illumination. In addition, effectively increases the degree of filling of the object field and thus the transportable optical conductivity. This is particularly true for sources with high light conductance or for lighting systems that offer differently filled lighting pupils without loss of light, important. In addition, a corresponding assignment of field facets tilted about the tilt axis perpendicular to the main reflection plane leads to the illumination angles predetermined by association with pupil facets of a pupil facet mirror for the possibility of ensuring intensity monitoring of the illumination light with minimized losses taking place at the edges of the object field. Such field facets can be used in a projection exposure apparatus, within which an object is displaced continuously or stepwise during a projection exposure in an object displacement direction.
Eine Teilring- bzw. Bogenform der Feldfacetten nach Anspruch 8 ermöglicht eine gut angepasste Ausleuchtung eines entsprechend teilring- bzw. bogenförmigen Objektfeldes. Eine derartige Objektfeldform lässt sich mit einer als Spiegeloptik ausgeführten, nachgeschalteten Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage gut abbilden.A partial ring or arc shape of the field facets according to claim 8 allows a well-adapted illumination of a corresponding partial ring or arcuate object field. Such an object field form can be well imaged with a downstream projection optics of the projection exposure apparatus designed as mirror optics.
Eine Anordnung der Kippachse nach Anspruch 9 gewährleistet, dass eine Verkippung der jeweiligen Feldfacette den Belegungsbedarf dieser Feldfacette in der Haupt-Reflexionsebene nur gering ändert, da eine Verkippung allenfalls zu einer geringen Abweichung der Lage der bogen- bzw. teilring- fbrmigen Seitenkanten der Facetten-Reflexionsfläche führt. Bei einer Verkippung um diese Kippachse verschieben sich praktisch ausschließlich die in Umfangsrichtung um die Teilkreis- bzw. Bogenform führenden bzw. nachfolgenden Stirnseiten der Facetten-Reflexionsflächen.An arrangement of the tilting axis according to claim 9 ensures that tilting of the respective field facet only slightly changes the occupancy requirement of this field facet in the main reflection plane, since tilting leads at best to a slight deviation of the position of the arcuate or partially ring-shaped side edges of the facet Reflection surface leads. With a tilting about this tilting axis, practically only the end faces of the facet reflection surfaces leading or following in the circumferential direction about the pitch circle or arc shape are displaced.
Feldfacetten nach Anspruch 10 lassen sich im Vergleich zu Feldfacetten mit geringerer Teilringstärke mit geringerem Herstellungsaufwand fertigen. Mit dieser minimalen Teilringstärke bzw. mit dieser minimaler radialen Erstreckung der Reflexionsfläche der jeweiligen Feldfacette einher geht eine entsprechend für die Herstellung der Feldfacetten besser handhabbare Stärke des jeweiligen Feldfacetten-Grundkörpers. Zudem kann die gegenseitige relative Abschattung der Feldfacetten mit zunehmender Breite geringer sein.Field facets according to claim 10 can be compared to field facets with lower partial ring thickness finished with lower production costs. Accompanied by this minimum partial ring thickness or with this minimum radial extent of the reflection surface of the respective field facet a strength of the respective field facet body which is easier to handle for the production of the field facets. In addition, the mutual relative shading of the field facets may be smaller with increasing width.
Um einen weiteren Kipp-Freiheitsgrad nach Anspruch 11 verkippte Feldfacetten gewährleisten eine erwünschte Variabilität bei der Zuordnung der Feldfacetten zu Pupillenfacetten eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik der EUV-Projektionsbelichtungsanlage. Eine vorgegebene und gut durchmischte Zuordnung von den Feldfacetten zugeordneten Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels ist möglich. Als Kippachse für dem weiteren Kipp-Freiheitsgrad ist eine Achse gewählt, deren Verkippung zu einer möglichst geringen Abweichung einer Fläche einer auf die Haupt- Reflexionsebene projizierten Feldfacette zur realen Reflexionsfläche der Feldfacette führt.A further tilting degree of freedom according to claim 11 tilted field facets ensure a desired variability in the assignment of the field facets to pupil facets of a pupil facet mirror of an illumination optics of the EUV projection exposure apparatus. A predetermined and well-mixed assignment of the pupil facets of the pupil facet mirror assigned to the field facets is possible. As the tilting axis for the further tilting degree of freedom, an axis is selected whose tilt leads to the smallest possible deviation of a surface of a field facet projected onto the main reflection plane from the real reflection surface of the field facet.
Ein Feldfacettenspiegel nach Anspruch 12, für den erfindungsgemäß verschiedene Ausführungen angegeben sind, erhöht den EUV-Lichtdurchsatz innerhalb einer mit einem derartigen Feldfacettenspiegel ausgerüsteten Pro- jektionsbelichtungsanlage.A field facet mirror according to claim 12, for which various embodiments are specified according to the invention, increases the EUV light throughput within a projection exposure apparatus equipped with such a field facet mirror.
Ein Fertigungsverfahren nach Anspruch 13 erlaubt eine effiziente Herstellung von Feldfacettengruppen mit Seitenwänden benachbarter Facetten- Grundkörper, die den gleichen Krümmungsradius haben.A manufacturing method according to claim 13 allows efficient production of field facet groups with side walls of adjacent facet bodies having the same radius of curvature.
Ein Fertigungsverfahren nach Anspruch 14 ist angepasst an Facettenblock- Anordnungen von Feldfacettenspiegeln. Ein Fertigungsverfahren nach Anspruch 15 ermöglicht eine exakte Ausrichtung der innerhalb eines Facettenblocks zusammengefassten Feldfacetten.A fabrication method according to claim 14 is adapted to facet block arrays of field facet mirrors. A manufacturing method according to claim 15 enables exact alignment of the combined within a facet block field facets.
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 16, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 17, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 18, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 19 sowie eines mikrostrukturierten Bauteils nach Anspruch 20 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Feldfacetten- Spiegel bereits diskutiert wurden.The advantages of an illumination optics according to claim 16, an illumination system according to claim 17, a projection exposure apparatus according to claim 18, a manufacturing method according to claim 19 and a microstructured component according to claim 20 correspond to those which have already been discussed above with reference to the field facet mirror according to the invention.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this drawing show:
Fig. 1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-1 shows schematically a projection exposure apparatus for the EUV
Mikrolithographie, wobei eine Beleuchtungsoptik im Meridi- onalschnitt gezeigt ist;Microlithography, wherein an illumination optics in Meridi- onalschnitt is shown;
Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel der Beleuch- tungsoptik nach Figur 1 ;FIG. 2 shows a plan view of a field facet mirror of the illumination optics according to FIG. 1; FIG.
Fig. 3 schematisch eine Ausschnittsvergrößerung gemäß AusschnittFig. 3 shows schematically an enlarged detail according to detail
III in Figur 2;III in Figure 2;
Fig. 4 vergrößert und perspektivisch eine einzelne der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels nach Figur 2;Fig. 4 enlarges and perspectively a single one of the field facets of the field facet mirror of Fig. 2;
Fig. 5 bis 8 jeweils in Aufsicht verschiedene Ausführungen von gruppenweise angeordneten Feldfacetten zum Einsatz im Feldfa- cettenspiegel nach Figur 2 sowie Beispiele für deren benachbarte Anordnung;5 to 8 respectively in plan view different embodiments of group-wise arranged field facets for use in Feldfa cettenspiegel according to Figure 2 and examples of their adjacent arrangement;
Fig. 9 in einem zu Figur 1 vergleichbaren, um 180° um eine x- Achse und um 90° um eine z-Achse gedrehten Meridional- schnitt Beleuchtungsverhältnisse am Rand eines von der Beleuchtungsoptik ausgeleuchteten Objektfeldes am Ort eines Intensitäts-Überwachungssensors ;9 shows a meridional section comparable to FIG. 1, rotated by 180 ° about an x axis and rotated by 90 ° about a z axis, at the edge of an object field illuminated by the illumination optics at the location of an intensity monitoring sensor;
Fig. 10 eine Aufsicht auf das Objektfeld, wobei die Randausleuch- tung von diesem für verschiedene Beleuchtungsrichtungen hervorgehoben ist;10 shows a plan view of the object field, wherein the edge illumination thereof is highlighted for different illumination directions;
Fig. 11 in einer zur Figur 10 ähnlichen Darstellung eine Überlage- rung der Ausleuchtung des Objektfeldes ausgehend von einem vorgegebenen Testpunkt-Muster auf den Feldfacetten bei einer Anordnung nach Figur 2;11 shows, in a representation similar to FIG. 10, a superimposition of the illumination of the object field on the basis of a predetermined test point pattern on the field facets in an arrangement according to FIG. 2;
Fig. 12 schematisch eine Darstellung zweier benachbarter und zuein- ander verkippt angeordneter Feldfacetten zur Darstellung möglicher Kippwinkel;FIG. 12 schematically shows a representation of two adjacent field facets arranged tilted relative to one another for representing possible tilt angles; FIG.
Fig. 13 schematisch einen Ablauf bei der Herstellung eines Feldfacettenspiegels mit Feldfacetten, wobei einander zugewandte Sei- tenwände benachbarter Facetten-Grundkörper den gleichen13 schematically shows a sequence in the production of a field facet mirror with field facets, wherein mutually facing side walls of adjacent facet main bodies are the same
Krümmungsradius haben.Have radius of curvature.
Figur 1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die EUV-Mikrolithographie. Als Lichtquelle 2 dient eine EUV-Strahlungs- quelle. Hierbei kann es sich um eine LPP- (Laser Produced Plasma, lasererzeugtes Plasma) Strahlungsquelle oder um eine DPP- (Discharged Produced Plasma, gasendladungserzeugtes Plasma) Strahlungsquelle handeln. Die Lichtquelle 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.FIG. 1 schematically shows a projection exposure apparatus 1 for EUV microlithography. The light source 2 is an EUV radiation source. This may be an LPP (Laser Produced Plasma) radiation source or a DPP (Discharge Produced Plasma) radiation source. The light source 2 emits EUV useful radiation 3 having a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The useful radiation 3 is also referred to below as illumination or imaging light.
Das von der Lichtquelle emittierte Beleuchtungslicht 3 wird zunächst von einem Kollektor 4 gesammelt. Hierbei kann es sich, abhängig vom Typ der Lichtquelle 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 Pupillenfacetten- Spiegel 7 reflektiert. Über die Facetten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 7 andererseits wird das Beleuchtungslichtbündel in eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen aufgeteilt, wobei jedem Ausleuchtungskanal genau ein Facettenpaar mit einer Feldfacette oder einer Pupillenfacette zugeordnet ist.The illumination light 3 emitted by the light source is first collected by a collector 4. Depending on the type of light source 2, this may be an ellipsoidal mirror or a nested collector. After the collector 4, the illumination light 3 passes through a Zwischenfokusebene 5 and then strikes a field facet mirror 6, which will be explained in detail below. From the field facet mirror 6, the illumination light 3 is reflected toward a pupil facet mirror 7. By way of the facets of the field facet mirror 6 on the one hand and the pupil facet mirror 7 on the other hand, the illuminating light bundle is divided into a plurality of illumination channels, wherein each illumination channel is assigned exactly one facet pair 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 bogen- bzw. teil- kreisförmig, wie nachfolgend noch erläutert wird. Das Objektfeld 9 liegt in einer Objektebene 1 1 einer der Beleuchtungsoptik 10 nachgeordneten Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Eine im Objektfeld 9 angeordnete Struktur auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Reti- kel, 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 subsequent optical system 8 arranged downstream of the pupil facet mirror 7 guides the illumination light 3, ie the light of all illumination channels, to an object field 9. The field facet mirror 6, the pupil facet mirror 7 and the sequential optics 8 are components of an illumination optical system 10 for illuminating the object field 9. The object field 9 is arcuate or partially circular, as will be explained below. The object field 9 lies in an object plane 1 1 of a projection optics 12 of the projection exposure apparatus 1 arranged downstream of the illumination optics 10. A structure arranged in the object field 9 is mounted on a reticle (not shown in the drawing). The projection lens 12, ie on a mask to be projected, is imaged onto an image field 13 in an image plane 14 using the projection optics 12. At the location of the image field 13, a wafer, likewise not shown in the drawing, is arranged, onto which the structure of the reticle for producing a microstructured or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is transmitted.
Die Folgeoptik 8 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 7 und dem Objektfeld 9 hat drei weitere EUV-Spiegel 15, 16, 17. Der letzte EUV-Spiegel 17 vor dem Objektfeld 9 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing inci- dence-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 follower optics 8 between the pupil facet mirror 7 and the object field 9 has three further EUV mirrors 15, 16, 17. The last EUV mirror 17 in front of the object field 9 is designed as a grazing incidence mirror. In alternative embodiments of the illumination optics 10, the sequential optics 8 may also have more or fewer mirrors or even be dispensed with altogether. In the latter case, the illumination light 3 is guided by the pupil facet mirror 7 directly to the object field 9.
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein xyz-Koordinatensystem verwendet. In der Figur 1 verläuft die x- Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der Figur 1 nach rechts und die z-Richtung verläuft in der Figur 1 nach unten. Soweit in den Figuren 2 ff. ebenfalls ein kartesisches Koordinatensystem verwendet wird, spannt dieses jeweils die Reflexionsfläche der dargestellten Komponente auf. Die x-Richtung ist dann jeweils parallel zur x-Richtung in der Figur 1. Eine Winkelbeziehung der y-Richtung der individuellen Reflexionsfläche zur y-Richtung in der Figur 1 hängt von der Orientierung der jeweiligen Reflexionsfläche ab.To facilitate the representation of positional relationships, an xyz coordinate system is used below. In FIG. 1, the x direction runs perpendicular to the plane of the drawing into it. The y-direction runs in the figure 1 to the right and the z-direction is in the figure 1 down. Insofar as a Cartesian coordinate system is likewise used in FIGS. 2 et seq., This in each case spans the reflection surface of the illustrated component. The x-direction is then in each case parallel to the x-direction in FIG. 1. An angular relationship of the y-direction of the individual reflection surface to the y-direction in FIG. 1 depends on the orientation of the respective reflection surface.
Figur 2 zeigt den Feldfacettenspiegel 6 stärker im Detail. Dieser hat insgesamt vier in Spalten Sl, S2, S3, S4, die in der Figur 2 von links nach rechts durchnummeriert sind, angeordnete einzelne Feldfacetten 18. Die beiden mittleren Spalten S2, S3, sind durch einen Bauraum 19 voneinander getrennt, der in y-Richtung verläuft und eine konstante x-Ersteckung hat. Der Bauraum 19 entspricht einer Fernfeld- Abschattung des Beleuchtungslichtbündels, die konstruktiv durch den Aufbau der Lichtquelle 2 und des KoI- lektors 4 bedingt ist. Die vier Facettenspalten Sl bis S4 haben jeweils eine y-Ersteckung, die gewährleistet, dass alle vier Facettenspalten S 1 bis S4 innerhalb eines kreisförmig begrenzten Fernfeldes 20 des Beleuchtungslichts 3 liegen. Mit der Berandung des Fernfeldes 20 fallt der Rand einer Trägerplatte 21 für die Feldfacetten 18 zusammen.FIG. 2 shows the field facet mirror 6 more in detail. This has a total of four columns Sl, S2, S3, S4, which are numbered from left to right in Figure 2, arranged individual field facets 18. The two middle columns S2, S3, are separated by a space 19, which extends in the y-direction and has a constant x-Aussteckung. The installation space 19 corresponds to a far-field shadowing of the illumination light beam, which is structurally conditioned by the structure of the light source 2 and the radiator 4. The four facet slits Sl to S4 each have a y-propagation which ensures that all four facet slits S 1 to S 4 lie within a circularly limited far field 20 of the illumination light 3. With the boundary of the far field 20, the edge of a support plate 21 for the field facets 18 coincides.
Reflexionsflächen 22 der Feldfacetten 18 haben eine in Bezug auf eine Projektion auf die xy-Ebene, also in Bezug auf eine Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6, eine zueinander kongruente Bogen- bzw. Teilringform, die zur Form des Objektfeldes 9 ähnlich ist.Reflecting surfaces 22 of the field facets 18 have, with respect to a projection on the xy plane, that is to say with respect to a main reflection plane of the field facet mirror 6, a congruent arc or partial ring shape which is similar to the shape of the object field 9.
Das Objektfeld 9 hat ein x/y- Aspektverhältnis von 13/1. Das x/y- Aspektverhältnis der Feldfacetten 18 ist größer als 13/1. Je nach Ausführung beträgt das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 18 beispielsweise 26/1 und ist in der Regel größer als 20/1.The object field 9 has an x / y aspect ratio of 13/1. The x / y aspect ratio of the field facets 18 is greater than 13/1. Depending on the embodiment, the x / y aspect ratio of the field facets 18 is 26/1, for example, and is usually greater than 20/1.
Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 6 416 Feldfacetten 18. Alternative Ausführungen derartiger Feldfacettenspiegel 6 können Anzahlen der Feldfacetten 18 im Bereich zwischen einigen zehn bis beispielsweise tausend haben.Overall, the field facet mirror 6 has 416 field facets 18. Alternative embodiments of such field facet mirrors 6 may have numbers of field facets 18 ranging from a few tens to, for example, a thousand.
Die Reflexionsflächen 22 der Feldfacetten 18 haben eine Ersteckung in y- Richtung von etwa 3,4 mm. Die Ausdehnung der Feldfacetten 18 in y- Richtung ist insbesondere größer als 2 mm. Die Gesamtheit aller 416 Feldfacetten 18 hat eine Packungsdichte von 73%. Die Packungsdichte ist definiert als die Summe der ausgeleuchteten Reflexionsflächen 22 aller Feldfacetten 18 im Verhältnis zur auf der Trägerplatte 21 insgesamt ausgeleuchteten Fläche.The reflection surfaces 22 of the field facets 18 have a displacement in the y direction of about 3.4 mm. The extent of the field facets 18 in the y direction is in particular greater than 2 mm. The totality of all 416 field facets 18 has a packing density of 73%. The packing density is defined as the sum of the illuminated reflection surfaces 22 of all field facets 18 in relation to the surface illuminated on the carrier plate 21 as a whole.
Figur 3 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Feldfacettenspiegels 6 in einem Endbereich der Facettenspalte Sl. Benachbarte der Feldfacetten 18 sind um eine Achse, die senkrecht zur Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6, also parallel zur z-Achse in der Figur 2, verläuft, um mehr als 1° zueinander verkippt angeordnet.FIG. 3 shows an enlarged detail of the field facet mirror 6 in an end region of the facet slit S1. Adjacent ones of the field facets 18 are arranged tilted by more than 1 ° about an axis which is perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6, ie parallel to the z-axis in FIG.
Dies ist in der Figur 2 am Beispiel der in der Facettenspalte S4 zweiten Feldfacette 182 von unten im Vergleich zur in der Spalte S4 dritten Feldfacette 183 von unten dargestellt. Diese beiden Feldfacetten 182, I83 sind um eine Achse 23, die senkrecht auf der Zeichenebene der Figur 2 steht, also senkrecht auf der Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6, zueinander um einen Kippwinkel Kz von etwa 2° zueinander verkippt. Auch ein größerer Kippwinkel Kz ist möglich. Dies bewirkt, dass die Feldfacette 182 gegenüber der Feldfacette I83 am linken Rand, also in negativer x- Richtung übersteht, während die Feldfacette 183 gegenüber der Feldfacette 182 um den gleichen Betrag am rechten Rand, also in positiver x-Richtung übersteht. Entsprechende Überstände zwischen benachbarten der Feldfacetten 18 sind der Ausschnittsvergrößerung der Figur 3 zu entnehmen. Die Kippwinkel Kz zwischen benachbarten der Feldfacetten 18 variieren im Bereich zwischen ± 2,5°.This is shown in FIG. 2 using the example of the second field facet 18 2 in the facet column S 2 from below in comparison to the third field facet 18 3 in the column S 4 from below. These two field facets 18 2 , 18 3 are tilted relative to one another about an axis 23, which is perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 2, ie perpendicular to the main reflection plane of the field facet mirror 6, by a tilt angle Kz of approximately 2 °. A larger tilt angle Kz is possible. This causes the field facet 18 2 over the field facet I8 3 on the left edge, ie in the negative x direction, while the field facet 18 3 over the field facet 18 2 by the same amount at the right edge, ie in the positive x direction , Corresponding projections between adjacent field facets 18 can be seen in the detail enlargement of FIG. The tilt angles Kz between adjacent ones of the field facets 18 vary in the range between ± 2.5 °.
Die Kippachsen 23, mittels der der Kippwinkel Kz jeweils benachbarter der Feldfacetten 18 zueinander definiert ist, liegen mittig zwischen den Ringzentren, die diesen beiden teilringförmigen Feldfacetten 18 zugeordnet sind. Die benachbarten Feldfacetten 18 sind also zueinander um die Achse 23 verkippt, die in guter Näherung mit dem Ringzentren zusammenfällt. Der Kipp benachbarter Feldfacetten 18 zueinander um die über die Lage der jeweiligen Ringzentren dieser Feldfacetten 18 definierte Achse 23 wird nachfolgend auch als Kipp Z bezeichnet. Diesem Kipp Z ist jeweils ein Kippwinkel Kz zugeordnet.The tilting axes 23, by means of which the tilt angle Kz of respectively adjacent field facets 18 is defined relative to one another, lie centrally between the two Ring centers, which are assigned to these two partially annular field facets 18. The adjacent field facets 18 are thus tilted relative to each other about the axis 23, which coincides to a good approximation with the ring centers. The tilting of adjacent field facets 18 relative to one another about the axis 23 defined by the position of the respective ring centers of these field facets 18 is also referred to below as tilting Z. This tilt Z is in each case associated with a tilt angle Kz.
Figur 4 zeigt Details des Aufbaus einer der Feldfacetten 18. In x-Richtung hat die Reflexionsfläche 22 eine Erstreckung von etwa 60 mm. Der Facetten-Grundkörper 24 setzt sich abgewandt von der Reflexionsfläche 22 in in der Figur 4 nicht näher dargestellter Weise fort.FIG. 4 shows details of the structure of one of the field facets 18. In the x-direction, the reflection surface 22 has an extension of approximately 60 mm. The facet base 24 continues away from the reflection surface 22 in the manner not shown in FIG. 4.
Die Reflexionsfläche 22 trägt eine die Reflektivität steigernde Multilayer (Mehrlagen)-Beschichtung mit alternierenden Molybdän- und Silizium- Schichten.The reflection surface 22 carries a reflectivity-enhancing multilayer (multilayer) coating with alternating molybdenum and silicon layers.
Der Facetten-Grundkörper 24 ist von zwei im Wesentlichen senkrecht zur y-Achse angeordneten, gegenüberliegenden sphärischen Seitenwänden 27, 28 konvex/konkav, also auf einer Seite konvex und auf der anderen Seite konkav, begrenzt. Die beiden Seitenwände 27, 28 sind also als Kugelflächen-Abschnitte ausgebildet. Die dem Betrachter der Figur 4 zugewandte Seitenwand 27 ist konvex ausgeführt und die gegenüberliegende, vom Betrachter der Figur 4 abgewandte Seitenwand 28 ist konkav ausgeführt.The facet base 24 is of two substantially perpendicular to the y-axis, opposing spherical side walls 27, 28 convex / concave, so convex on one side and concave on the other side, bounded. The two side walls 27, 28 are thus formed as spherical surface sections. The side wall 27 facing the observer of FIG. 4 is convex and the opposite side wall 28 facing away from the observer of FIG. 4 is concave.
Beschränkt man sich auf eine derartige Gestaltung eines Facetten- Grundkörpers 24, bei dem die Seitenwände 27, 28 parallel verschobene Kugelflächen sind, so sind Projektionen der Reflexionsflächen 22 derartiger Facetten-Grundkörper 24 auf eine Basisebene xy, die durch die Anord- nung der Feldfacetten 18 nebeneinander aufgespannt ist, begrenzt durch parallel verschobene Teilkreise. Die Richtung der radial verlaufenden Parallelverschiebung des durch die konkav ausgeführte Seitenwand 28 definierten inneren Teilkreises zum durch die konvexe Seitenwand 27 definier- ten äußeren Teilkreis ist für jede der Feldfacetten 18 individuell. Ein Winkel zwischen diesen Parallelverschiebungs-Richtungen und der y- Achse entspricht dem jeweiligen Kippwinkel Kz.If one limits oneself to such a configuration of a facet main body 24, in which the side walls 27, 28 are spherical surfaces displaced in parallel, then projections of the reflection surfaces 22 of such facet main bodies 24 are on a base plane xy, which are represented by the arrangement tion of the field facets 18 is clamped next to each other, limited by parallel shifted pitch circles. The direction of the radially extending parallel displacement of the inner pitch circle defined by the concave side wall 28 to the outer pitch circle defined by the convex side wall 27 is individual for each of the field facets 18. An angle between these parallel shift directions and the y-axis corresponds to the respective tilt angle Kz.
Die Reflexionsfläche 22 ist als eine von insgesamt vier Stirnwänden des Facetten-Grundkörpers 24 ausgeführt. Die Reflexionsfläche 22 kann plan oder auch, entsprechend vorgegebener Abbildungsvorgaben, gekrümmt, z.B. sphärisch, asphärisch oder als Freiformfläche, ausgeführt sein.The reflection surface 22 is designed as one of a total of four end walls of the facet main body 24. The reflection surface 22 may be flat or, according to given imaging specifications, curved, e.g. spherical, aspherical or free-form surface.
Figur 4 zeigt eine weitere Kippmöglichkeit benachbarter Feldfacetten 18 zueinander, nämlich eine Verkippung um eine zur y- Achse parallele, weitere Kippachse 25, was nachfolgend auch als Kipp Y bezeichnet wird. Die Kippachse 25 verläuft parallel zu einem Radius, der durch die Teilringform der Reflexionsfläche 22 der Feldfacette 18 vorgegeben ist. Aufgrund des Kipp Y ergibt sich eine Winkelabweichung einer normalen N auf die ver- kippte Reflexionsfläche (vgl. 22' ) in der Figur 4. Diese Kipp Y-FIG. 4 shows a further tilting possibility of adjacent field facets 18 relative to one another, namely a tilting about a further tilting axis 25 parallel to the y axis, which is also referred to below as tilting Y. The tilting axis 25 runs parallel to a radius that is predetermined by the partial ring shape of the reflection surface 22 of the field facet 18. Due to the tilt Y, an angle deviation of a normal N results on the tilted reflection surface (see 22 ') in FIG.
Abweichung um ein einen Kippwinkel Ky ist in der Figur 4 stark übertrieben dargestellt. Ein derartiger Kipp Y kann zur korrekten Ausrichtung der Reflexionsfläche 22 der jeweiligen Feldfacette 18 oder auch im Zusammenhang mit der Fertigung des Feldfacettenspiegels 6 genutzt werden. Prinzipiell ist es möglich, über den Kipp Y eine Zuordnung der jeweiligen Feldfacette 18 zur zugeordneten Pupillenfacette des Pupillenfacettenspie- gels 7 herbeizufuhren. Alternativ zu einer Verkippung um einen Kippwinkel Kz, wie im Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben, ist es auch möglich, die Feldfacetten 18 um eine ebenfalls zur z-Achse parallele Kippachse 26 (vgl. Figur 4) zu verkippen, die durch einen Schwerpunkt bzw. durch ein Zentrum 27a der Reflexionsfläche 22 verläuft. Auch eine solche Verkippung um die Kippachse 26 führt zu einem Kipp Z der Feldfacette 18.Deviation by one tilt angle Ky is greatly exaggerated in FIG. Such a tilt Y can be used for the correct alignment of the reflection surface 22 of the respective field facet 18 or also in connection with the fabrication of the field facet mirror 6. In principle, it is possible to bring about an association of the respective field facet 18 with the associated pupil facet of the pupil facet mirror 7 via the tilt Y. As an alternative to tilting by a tilt angle Kz, as described in connection with FIG. 2, it is also possible to tilt the field facets 18 about a tilting axis 26 (see FIG. 4) which is also parallel to the z-axis ., Through a center 27a of the reflection surface 22 extends. Such tilting about the tilting axis 26 also leads to a tilting Z of the field facet 18.
Figur 5 zeigt die Verkippung benachbarter Feldfacetten 18 um die jeweils zu diesen definierten Kippachsen 23 nochmals schematisch. In der Figur 5 sind Ausschnitte zweier benachbarter Spalten Sx und Sy dargestellt. Insgesamt vier Feldfacetten 18i bis 184 der Spalte Sx, deren Index von oben nach unten durchnummeriert ist, und insgesamt drei Feldfacetten 185 bis 187 der Spalte Sy, deren Index ebenfalls von oben nach unten durchnummeriert ist, sind in der Figur 5 dargestellt. Die Feldfacetten IS1 bis 187 ha- ben jeweils wiederum eine Bogen- bzw. Teilringform.FIG. 5 shows again schematically the tilting of adjacent field facets 18 about the respective tilt axes 23 defined for them. In the figure 5 sections of two adjacent columns Sx and Sy are shown. A total of four field facets 18i to 18 4 of the column Sx, whose index is numbered from top to bottom, and a total of three field facets 18 5 to 18 7 of the column Sy, whose index is also numbered from top to bottom, are shown in FIG. The field facets IS 1 to 18 7 each again have a bow or partial ring shape.
Nicht alle der Feldfacetten 18] bis 187 haben in Bezug auf ihre Projektion auf die Haupt-Reflexionsebene xy des Feldfacettenspiegels 6 eine zueinander kongruente Teilringform. So überstreicht die Feldfacette 182 einen grö- ßeren Umfangswinkel als die darüber angeordnete Feldfacette IS1 und hat in x-Richtung eine größere Erstreckung als die Feldfacette 181.Not all of the field facets 18] to 18 7 have a partial ring shape which is congruent with respect to their projection onto the main reflection plane xy of the field facet mirror 6. Thus, the field facet 18 2 covers a larger circumferential angle than the field facet IS 1 arranged above it and has a greater extent in the x direction than the field facet 18 1 .
Einander zugewandte Seitenwände 27, 28 der Feldfacetten IS1 bis 184 einerseits und der Feldfacetten I 85 bis 187 andererseits haben jeweils den gleichen Krümmungsradius.Mutually facing side walls 27, 28 of the field facets IS 1 to 18 4 on the one hand and the field facets I 8 5 to 18 7 on the other hand each have the same radius of curvature.
Effektive Kippwinkel Kz der Feldfacetten 185 bis 187 zueinander sind in der Figur 5 durch Pfeile 29 angedeutet. Drei der dargestellten Pfeile 29 stellen Verlängerungen von Mittel- Symmetrie-Radien der jeweiligen Feld- facetten 185 bis 187 dar. Beim jeweiligen Mittel-Symmetrie-Radius handelt es sich um den zusammenfallenden Radius der beiden konkaven bzw. konvexen Seitenwände 28, 27 einer der Feldfacetten 18. Diese Symmetrie- Radien werden in der Zeichnung ebenfalls mit der Bezugsziffer 29 gekenn- zeichnet. Dargestellt ist zudem eine repräsentative Kippachse 23.Effective tilt angles Kz of the field facets 18 5 to 18 7 relative to one another are indicated in FIG. 5 by arrows 29. Three of the illustrated arrows 29 represent extensions of mid-symmetry radii of the respective field facet 18 5 to 18 7 represents. When respective center symmetry radius is the coincident radius of the concave or convex side walls 28, 27 of the field facet 18. This symmetry are radii in the drawing also by the reference numeral 29 marked. Also shown is a representative tilt axis 23.
Die Krümmungsradien einiger der Seitenwände 27, 28 von den Feldfacetten 18 sind in der Figur 5 durch gestrichelte Kreise angedeutet.The radii of curvature of some of the side walls 27, 28 of the field facets 18 are indicated in FIG. 5 by dashed circles.
Figur 6 zeigt eine weitere Anordnung benachbarter Feldfacettenspiegel IS1 bis 18g innerhalb einer Facettenspalte Sx. Die sphärisch konkave Seitenwand 288 der in der Figur 6 zuunterst dargestellten Feldfacette 188 hat einen Krümmungsradius mit dem Betrag R1, ausgehend von einem Zentrum 30g. Die sphärisch konvexe Seitenwand 27g der Feldfacette 18g hat einen Krümmungsradius, ebenfalls mit dem Betrag Ri, ausgehend von einem Zentrum 3O7, das um eine Mittenstärke Mz des Facetten-Grundkörpers 248 der Feldfacette 188 in positiver y-Richtung versetzt zum Zentrum 3O8 angeordnet ist. Das Zentrum 3O7 ist gleichzeitig das Zentrum für die Krümmung der konkav sphärischen Seitenwand 287 der Feldfacette 187, die der Feldfacette 188 benachbart ist. Entsprechend sind auch die anderen Seitenwände 27i bis 277und 28] bis 286 der sonstigen in der Figur 6 dargestellten Feldfacetten 18i bis 18g durch Zentren 30] bis 3O7, die voneinander jeweils wiederum um den Abstand Mz voneinander positiver y-Richtung beabstandet sind, definiert.FIG. 6 shows a further arrangement of adjacent field facet mirrors IS 1 to 18 g within a facet column Sx. The spherically concave side wall 28 8 of the field facet 18 8 shown at the bottom in FIG. 6 has a radius of curvature with the amount R 1 , starting from a center 30 g. The spherically convex side wall 27g of the field facet 18g has a radius of curvature, also with the amount Ri, starting from a center 3O 7, 18 8 displaced in the positive y direction about a center thickness Mz of the facet base body 24 8 of the field facet to the center 3O 8 is arranged. The center 3O 7 is at the same time the center for the curvature of the concave spherical side wall 28 7 of the field facet 18 7 , which is adjacent to the field facet 18 8 . Correspondingly, the other side walls 27i to 27 7 and 28] to 28 6 of the other field facets 18i to 18g shown in FIG. 6 are also centered by centers 30] to 3O 7 , which in each case are spaced from one another by the distance Mz from the positive y direction , Are defined.
In der Ausführung nach Figur 6 haben also alle Seitenwände 271 bis 278, 281 bis 288 vom Betrag her den gleichen Krümmungsradius Ri. Die Seitenwände 27X, 28X eines der Facettenspiegel 18X verlaufen bei der Ausführung nach Figur 6 nicht konzentrisch, sondern die Krümmungs- Mittelpunkte 3Ox der beiden Seitenwände 27X, 28X des jeweiligen Feldfacettenspiegels 18X sind um die Stärke der Reflexionsfläche in y-Richtung zueinander versetzt.In the embodiment according to FIG. 6, therefore, all side walls 27 1 to 27 8 , 28 1 to 28 8 have the same radius of curvature Ri in magnitude. The side walls 27 X , 28 X of one of the facet mirrors 18 X do not run concentrically in the embodiment according to FIG but the curvature Center points 3O x of the two side walls 27 X , 28 X of the respective field facet mirror 18 X are offset by the thickness of the reflection surface in the y-direction to each other.
Figur 7 zeigt eine alternative Ausführung von innerhalb einer Spalte Sx benachbart angeordneter Feldfacetten 18. In der Figur 7 sind vier Feldfacetten 18i bis 184 übereinander dargestellt. Zwei der vier in der Figur 7 dargestellten Feldfacetten 18, nämlich die Feldfacetten 182 und 184 haben gegenüberliegende Seitenwände 272, 282 bzw. 274, 284, die unterschiedli- che Krümmungsradien R2, Ri aufweisen und konzentrisch ausgeführt sind. Dies ist in der Figur 7 anhand der Krümmung der Seitenwände 272, 282 der Feldfacette 182 näher veranschaulicht. Die sphärisch konkav ausgeführte Seitenwand 282 hat einen Krümmungsradius mit dem Betrag Ri, ausgehend von einem Zentrum 3O2. Ausgehend vom gleichen Zentrum 3O2 hat die sphärisch konvex ausgeführte Seitenwand 272 der Feldfacette 182 einen Krümmungsradius mit Betrag R2, wobei R2 größer ist als Ri.FIG. 7 shows an alternative embodiment of field facets 18 arranged adjacent to a column S x. In FIG. 7 four field facets 18i to 18 4 are shown one above the other. Two of the four field facets 18 shown in FIG. 7, namely the field facets 18 2 and 18 4, have opposite side walls 27 2 , 28 2 and 27 4 , 28 4 , respectively, which have different radii of curvature R 2 , Ri and are concentric. This is illustrated in more detail in FIG. 7 on the basis of the curvature of the side walls 27 2 , 28 2 of the field facet 18 2 . The spherical concave side wall 28 2 has a radius of curvature of the amount Ri, starting from a center 3O 2 . Starting from the same center 3O 2 , the spherically convex side wall 27 2 of the field facet 18 2 has a radius of curvature with magnitude R 2 , where R 2 is greater than Ri.
Die beiden weiteren in der Figur 7 dargestellten Feldfacetten 18i, I83 haben konvex/konkave Seitenwände 271, 28] bzw. 273, 283, die verschiedene Krümmungsradien haben und zudem nicht konzentrisch ausgeführt sind. Die Anordnung der Facetten 18X in der Spalte Sx nach Figur 7 ist so, dass sich jeweils eine Feldfacette 18 mit konzentrisch ausgeführten Seitenwänden 27, 28 mit einer Feldfacette 18 mit nicht konzentrisch ausgeführten Seitenwänden 27, 28 die zudem unterschiedliche Krümmungsradien haben, abwechselt.The other two field facets 18i shown in Figure 7, I8 3 have convex / concave side walls 27 1, 28], and 27 3, 28 3, having various radii of curvature and are also not run concentrically. The arrangement of the facets 18 X in the column Sx according to Figure 7 is such that in each case a Feldfacette 18 with concentrically designed side walls 27, 28 with a Feldfacette 18 with non-concentrically designed side walls 27, 28 also have different radii of curvature alternates.
Figur 8 zeigt eine Facettenspalte Sx mit Feldfacetten 18] bis I84, deren gegenüberliegende Seitenwände 27, 28 nicht konzentrisch ausgeführt sind. Zudem sind Zentren, über die die sphärischen Seitenwände 27, 28 der Feld- facetten 181 bis 184 nach Figur 8 definiert sind, fallweise auch in x- Richtung gegeneinander versetzt. Die Reflexionsflächen der Feldfacetten 181 bis 184 nach Figur 8 bilden jeweils Teilringe mit in Umfangsrichtung variierender y-Stärke. Die y-Stärke der Reflexionsfläche 22 der Feldfacette 184 in der Figur 8 nimmt von links nach rechts kontinuierlich zu. Die y- Stärke der Reflexionsfläche 22 Feldfacette 182 in der Figur 8 nimmt von links nach rechts kontinuierlich ab. Stärken der Feldfacetten 181 bis 184 in der y-Richtung sind in der Figur 8 stark übertrieben dargestellt. Gestrichelt sind in der Figur 8 unter einem spitzen Winkel zur x- Achse verlaufende Linien angedeutet, die Kippwinkel Kz der Feldfacetten I81, 182 und I83 repräsentieren.Figure 8 shows a facet column Sx with field facets 18] to I8 4 , the opposite side walls 27, 28 are not designed concentric. In addition, centers over which the spherical side walls 27, 28 of the field facets 18 1 to 18 4 are defined according to Figure 8, occasionally offset in the x direction against each other. The reflection surfaces of the field facets 18 1 to 18 4 according to FIG. 8 in each case form partial rings with circumferentially varying y-strength. The y-strength of the reflection surface 22 of the field facet 18 4 in FIG. 8 increases continuously from left to right. The y-strength of the reflection surface 22 Feldfacette 18 2 in Figure 8 decreases continuously from left to right. Strengths of the field facets 18 1 to 18 4 in the y-direction are greatly exaggerated in FIG. Dashed lines in the figure 8 at an acute angle to the x axis extending lines are indicated, the tilt angle K z of the field facets I8 1 , 18 2 and I8 3 represent.
Nachfolgend werden anhand der Figuren 9 bis 11 Beleuchtungsverhältnisse im Bereich des Objektfeldes 9 und im Bereich der Objektebene 11 erläu- tert. In einer Detektionsebene 31, die zur Objektebene 11 um einen Abstand Δz beabstandet ist und in Strahlrichtung des Beleuchtungslichts 3 vor der Objektebene 11 liegt, ist eine Detektionseinrichtung 32 mit zwei EUV- Intensitätssensoren 33 angeordnet, von denen in der Figur 9 einer schematisch dargestellt ist. Die Figur 9 zeigt vergrößert den Rand des Objektfeldes 9 bei positiven x- Werten.Subsequently, lighting conditions in the area of the object field 9 and in the area of the object plane 11 will be explained with reference to FIGS. 9 to 11. In a detection plane 31, which is spaced from the object plane 11 by a distance Δz and lies in the beam direction of the illumination light 3 in front of the object plane 11, a detection device 32 with two EUV intensity sensors 33 is arranged, one of which is shown schematically in FIG. FIG. 9 shows an enlarged view of the edge of the object field 9 with positive x values.
Zur Beleuchtung des Objektfeldes 9 kann dieses unabhängig von einem Beleuchtungswinkel innerhalb der numerischen Apertur NA des Beleuchtungslichts 3 bis zu einem x-Wert Xn zur Projektionsbelichtung genutzt werden. Bei Einstrahlung aus Richtung -NA schattet in der in der Figur 9 dargestellte Sensor 33 das Objektfeld 9 bei x- Werten, die größer sind als Xn ab. Damit aus der Strahlrichtung -NA der Sensor 33 noch beaufschlagt wird, muss das Beleuchtungslichtbündel in der Objektebene 11 in x- Richtung eine Erstreckung bis x.NA haben, wobei gilt x.NA > Xn- Damit Beleuchtungslicht 3, das auf den in der Figur 9 dargestellten Sensor 33 genau in z-Richtung eintrifft (vx=0), muss in der Objektebene 11 eine Ausleuchtung bis zum Wert X0 erfolgen, wobei gilt: Xo > X.NA- Damit Beleuchtungs- licht, das unter den Beleuchtungswinkel +NA einfällt, den in der Figur 9 dargestellten Sensor 33 erreicht, muss in der Objektebene 11 eine Ausleuchtung bis zum x- Wert x+NA erfolgen, wobei gilt: x+NA > X0.For illumination of the object field 9, this can be used independently of an illumination angle within the numerical aperture NA of the illumination light 3 up to an x value X n for the projection exposure. In the case of irradiation from direction -NA, in the sensor 33 shown in FIG. 9 the object field 9 shadows the object field 9 at x values which are greater than X n . In order for the sensor 33 to still be acted upon by the beam direction -NA, the illumination light beam in the object plane 11 must be in x-direction. Direction an extension to x. Have NA , where x is valid. NA > X n - So that illumination light 3, which arrives on the sensor 33 shown in FIG. 9 exactly in the z-direction (v x = 0), an illumination must take place in the object plane 11 up to the value X 0 , where: Xo > X. NA - For illumination light incident at illumination angle + NA to reach sensor 33 shown in FIG. 9, illumination must take place in object plane 11 up to the x value x + NA , where: x + NA > X 0 .
Dies ist in der Figur 10 schematisch dargestellt, die die Ausleuchtung des Objektfeldes 9 über dessen Rand bei den Werten ±xn hinaus darstellt. Gezeigt sind mit unterschiedlichen Punkt-Darstellungen die Ecken der in x- Richtung erforderlichen Objektfeldausleuchtung, damit bei den Einstrahlungen aus den Beleuchtungsrichtungen -NA, Vx=O und +NA eine Ausleuchtung des Sensors 33 gewährleistet ist. Die Ecken zur Beleuchtungs- richtung -NA, die bei positiven x- Werten den geringsten x- Abstand zum nutzbaren Feldrand xN haben, haben bei negativen x- Werten den größten x- Abstand zum nutzbaren Feldrand -Xn. Bei den Ecken zu der Beleuchtungsrichtung +NA ist dies genau umgekehrt. Die Eckpunkte zur Beleuchtungsrichtung vx=0 haben zu beiden Seiten des Objektfeldes 9 den gleichen x- Abstand zu den nutzbaren Feldgrenzen ±xn.This is illustrated schematically in FIG. 10, which illustrates the illumination of the object field 9 beyond its edge at the values ± x n . The corners of the object field illumination required in the x direction are shown with different dot representations, so that an illumination of the sensor 33 is ensured during the irradiations from the illumination directions -NA, V x = 0 and + NA. The corners to the illuminating direction -NA, which have the smallest x distance to the usable field edge x N for positive x values, have the largest x distance to the usable field edge -x n for negative x values. At the corners to the illumination direction + NA this is exactly the opposite. The vertices to the illumination direction v x = 0 have the same x distance to the usable field boundaries ± x n on both sides of the object field 9.
Entsprechend müssen die Feldfacetten 18, deren Form auf dem Objektfeld 9 abgebildet überlagert wird, beleuchtungswinkelabhängig, also abhängig von ihrer Zuordnung zu den jeweiligen Pupillenfacetten des Pupillenfacet- tenspiegels 7, verschiedene Erstreckungen in der x-Richtung haben, damit ohne Lichtverlust abhängig vom Beleuchtungswinkel eine Ausleuchtung der Sensoren 33 jeweils gerade noch erfüllt ist. Diese zur Ausleuchtung der Sensoren 33 notwendigen verschiedenen Erstreckungen der Feldfacetten 18 in der x-Richtung werden durch eine in der x-Richtung gezielte Asymmetrie bestimmter der Feldfacetten 18 um den mittleren Symmetrie-Radius in der x-Richtung erzielt.Correspondingly, the field facets 18, the shape of which is superimposed on the object field 9, must have different extents in the x-direction depending on the angle of illumination, ie depending on their assignment to the respective pupil facets of the pupil acetate mirror 7, thus illuminating without loss of light as a function of the illumination angle each of the sensors 33 is just fulfilled. These necessary for the illumination of the sensors 33 different extents of the field facets 18th In the x-direction, certain asymmetry of the field facets 18 about the mean symmetry radius in the x-direction is achieved by an asymmetry targeted in the x-direction.
Die Ausleuchtung der Sensoren 33 wird also unabhängig vom Kippwinkel Kz erreicht durch ein Anpassen der azimutalen Erstreckung der einzelnen Feldfacetten 18 zu beiden Seiten des Mittel-Symmetrieradius 29. Gemessen vom Mittel-Symmetrieradius aus haben die Feldfacetten 18 zu beiden Seiten hin eine ungleiche x-Erstreckung sowie eine ungleiche Ausdehnung in azimutaler Richtung um die jeweilige Kippachse 23.The illumination of the sensors 33 is thus achieved independently of the tilt angle Kz by adapting the azimuthal extent of the individual field facets 18 to both sides of the center symmetry radius 29. Measured by the center symmetry radius, the field facets 18 have an unequal x-extension on both sides and an unequal extent in the azimuthal direction about the respective tilting axis 23.
Figur 10 verdeutlicht in einem Insert die Form der Projektionsflächen derart asymmetrisierter Feldfacetten 18a, 18b und 18c. Alle drei Feldfacetten 18a bis 18c haben ein und denselben Mittel-Symmetrieradius 29. Ausge- hend von diesem überstreicht die in der Figur 10 zuoberst dargestellte Feldfacette 18a nach rechts einen größeren Azimutwinkel als nach links. Die in der Figur 10 mittig dargestellte Feldfacette 18b überstreicht nach links einen größeren Azimutwinkel als nach rechts. Die in der Figur 10 zuunterst dargestellte Feldfacette 18c überstreicht zu beiden Richtungen in etwa den gleichen Azimutwinkel. Es wird darauf hingewiesen, dass alle drei Feldfacetten 18a bis 18c den gleichen Kippwinkel Kz haben.FIG. 10 illustrates in an insert the shape of the projection surfaces of such asymmetrized field facets 18a, 18b and 18c. All three field facets 18a to 18c have one and the same central symmetry radius 29. On the basis of this, the field facet 18a shown at the top in FIG. 10 sweeps to the right a larger azimuth angle than to the left. The field facet 18b shown in the middle in FIG. 10 passes over a larger azimuth angle to the left than to the right. The field facet 18c, which is shown at the bottom in FIG. 10, covers approximately the same azimuth angle in both directions. It should be noted that all three field facets 18a to 18c have the same tilt angle K z .
Figur 11 zeigt die Überlagerung von entsprechend der Anordnung nach Figur 2 mit Kipp Z gegeneinander verkippten Feldfacetten 18 im Objekt- feld 9. Dargestellt ist die Überlagerung ausgewählter Ausleuchtungspunkte AP einerseits im Bereich der Mitte der jeweiligen Feldfacette 18 und andererseits im Bereich der beiden Seiten der Feldfacetten 18. Die Figur 1 1 zeigt, dass gleiche Positionen auf den verschiedenen Feldfacetten 18 bei der Anordnung nach Figur 2 im Objektfeld 9 auch im Bereich der Ränder des Objektfeldes 9 auf den gleichen Positionen überlagert werden.FIG. 11 shows the superimposition of field facets 18 tilted relative to one another in the object field 9 with tilt Z. The superimposition of selected illumination points AP on the one hand in the region of the center of the respective field facet 18 and on the other hand in the region of the two sides of the field facets 18. FIG. 11 shows that identical positions are present on the different field facets 18 The arrangement of Figure 2 in the object field 9 in the region of the edges of the object field 9 are superimposed on the same positions.
Eine unerwünschte Streuung, also eine Abweichung der Bilder gleicher Facettenpunkt verschiedener Facetten in der Objektebene 11 findet nicht statt.An undesirable scattering, that is to say a deviation of the images of the same facet point of different facets in the object plane 11, does not take place.
Diese praktisch perfekte Überlagerung der Bilder der Feldfacetten 18 im Objektfeld 9 ist eine direkte Folge der Tatsache, dass sich die Projektions- flächen der Reflexionsflächen 22 der verschiedenen Feldfacetten 18 auf die Basisebene xy in mindestens einem der nachfolgenden Parameter unterscheiden: Größe der Reflexionsflächen 22, Form der Reflexionsflächen 22, Orientierung der Reflexionsflächen 22. Dieser Unterschied führt zu einer Vorkompensation, sodass die individuelle Abbildung der unterschiedlichen Reflexionsflächen 22 in das Objektfeld 9 mit der hierbei erfolgenden Verkippung, der hierbei erfolgenden Größenänderung und der hierbei erfolgenden Formänderung genau zur in der Figur 11 dargestellten, perfekten Überlagerung der Feldfacetten 18 im Objektfeld 9 führt.This practically perfect superposition of the images of the field facets 18 in the object field 9 is a direct consequence of the fact that the projection surfaces of the reflection surfaces 22 of the different field facets 18 differ to the base plane xy in at least one of the following parameters: size of the reflection surfaces 22, shape of the reflection surfaces 22, orientation of the reflection surfaces 22. This difference leads to a precompensation, so that the individual image of the different reflection surfaces 22 in the object field 9 with the tilting, the resulting change in size and the resulting change in shape exactly to that shown in the figure 11 , perfect superposition of the field facets 18 in the object field 9 leads.
Figur 12 veranschaulicht die Möglichkeiten einer Verkippung zweier Feldfacetten 18i, 182, deren einander zugewandte Seitenwände 27], 282 konzentrisch mit dem gleichen Krümmungsradius angeordnet sind. Ein beliebiger Kipp auf der hierdurch definierten Oberfläche um ein Zentrum O ist möglich. Die zugehörige Kippachse kann in beliebiger Richtung verlaufen. Es ist lediglich erforderlich, dass diese Kippachse durch das Zentrum O verläuft.Figure 12 illustrates the possibilities of tilting two field facets 18i, 18 2 , whose side walls 27], 28 2 facing each other are arranged concentrically with the same radius of curvature. Any tilt on the surface defined thereby around a center O is possible. The associated tilting axis can run in any direction. It is only necessary that this tilting axis passes through the center O.
Figur 13 zeigt schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Facettenspiegels 6 nach Art desjenigen der Figur 2. Zunächst werden einzelne Roh-Feldfacetten 34 mit sphärischen Seitenwänden 27, 28 hergestellt (vgl. Verfahrensschritt 35, bei dem ein sphärischer Schleifkörper 36 zur Herstellung der Seitenwände 28 angedeutet ist). In einem Verfahrensschritt 37 werden dann die einzelnen Roh-Feldfacetten 34 zu einem Feldfa- cetten-Stapel 38 zugeordnet, bei dem jeweils aneinander zugeordnete Seitenwände 27,28 benachbarter Facetten-Grundkörper 24 den gleichen Krümmungsradius haben.FIG. 13 schematically shows the sequence of a method for producing a facet mirror 6 in the manner of that of FIG individual green field facets 34 are produced with spherical side walls 27, 28 (see method step 35, in which a spherical grinding wheel 36 for producing the side walls 28 is indicated). In a method step 37, the individual raw field facets 34 are then assigned to a field facet stack 38, in which side walls 27, 28 of adjacent facet main bodies 24, which are assigned to one another in each case, have the same radius of curvature.
Die einzelnen Reflexionsflächen 22 der Roh-Feldfacetten 34 werden indi- viduell bearbeitet, also optisch poliert und mit dem Reflexions-Multilayer versehen.The individual reflection surfaces 22 of the raw field facets 34 are individually processed, ie optically polished and provided with the reflection multilayer.
Nach dem Zuordnen im Schritt 37 und vor dem individuellen Bearbeiten (Schritt 39) wird in einem Verfahrensschritt 40 ein Block aus den Roh- Feldfacetten 34 zusammengesetzt (Schritt 40a) und dann eine Grundfläche 41 des Blocks aus den Roh-Feldfacetten 34 zu einer planen Referenzfläche geschliffen. Nach dem individuellen Bearbeiten 39 erfolgt dann ein Zusammensetzen jeweils einer Gruppe der Feldfacetten 18 zu einem Facettenblock 42, wobei die Referenzfläche 41 an einer planen Gegenfläche 43 einer Spiegel-Haltestruktur 44 angelegt wird.After the assignment in step 37 and before the individual processing (step 39), a block of the raw field facets 34 is assembled in a method step 40 (step 40a) and then a base 41 of the block of the raw field facets 34 to a flat reference surface ground. After the individual processing 39, a grouping of the field facets 18 is then combined to form a facet block 42, wherein the reference surface 41 is applied to a planar counter surface 43 of a mirror holding structure 44.
Durch die vorstehend beschriebenen Anordnungsvarianten der Feldfacetten 18 des Feldfacettenspiegels 6 ist ein Transfer des Beleuchtungslichts 3, das zur Beleuchtung des Objektfeldes 9 vom Feldfacettenspiegel 6 reflektiert wurde, maximiert.As a result of the above-described arrangement variants of the field facets 18 of the field facet mirror 6, a transfer of the illumination light 3, which was reflected by the field facet mirror 6 to illuminate the object field 9, is maximized.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Pro- jektionsbelichtungsanlage 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 apparatus 1 is used as follows: First, the reticle and the wafer are provided. Subsequently, a structure projected on the reticle onto a photosensitive layer of the wafer with the aid of the projection exposure apparatus 1. By developing the photosensitive layer, a microstructure is then produced on the wafer and thus the microstructured component.
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 apparatus 1 is designed as a scanner. The reticle is thereby continuously displaced in the y-direction during the projection exposure. Alternatively, an embodiment as a stepper is possible in which the reticle is displaced stepwise in the y-direction.
Bei der Anordnung nach Figur 7 ist eine Kippjustage beispielsweise derIn the arrangement of Figure 7 is a Kippjustage for example the
Feldfacette 182 um das Zentrum 3O2 möglich, ohne dass hierbei die anderen Feldfacetten 18l5 183, 184, verlagert werden müssen. Field facet 18 2 possible without affecting the other field facets 18 l5 18 3, 18 4 must be shifted to the center 3O 2.

Claims

Patentansprüche claims
1. Feldfacettenspiegel (6) zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die EUV-Mikrolithographie zur1. field facet mirror (6) for use in an illumination optical system of a projection exposure apparatus (1) for EUV microlithography for
Übertragung einer in einem Objektfeld (9) angeordneten Struktur eines Objektes in ein Bildfeld (13), mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (18) mit Reflexionsflächen (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen (22) der Feldfacetten (18) jeweils durch eine Stirnwand eines Facetten-Grundkörpers (24) ausgebildet sind, wobei der Facetten-Grundkörper (24) von zwei gegenüberliegenden sphärischen Seitenwänden (27, 28) begrenzt ist.Transmission of a structure of an object arranged in an object field (9) into an image field (13), having a plurality of field facets (18) with reflection surfaces (22), characterized in that the reflection surfaces (22) of the field facets (18) are each by a End wall of a facet base body (24) are formed, wherein the facet base body (24) of two opposing spherical side walls (27, 28) is limited.
2. Feldfacettenspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Facetten-Grundkörper von den zwei gegenüberliegenden, sphärischen Seitenwänden (27, 28) konvex/konkav begrenzt ist.2. field facet mirror according to claim 1, characterized in that the facet base body of the two opposite, spherical side walls (27, 28) is convex / concave limited.
3. Facettenspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander zugewandten Seitenwände (27X, 28y) benachbarter Facetten-Grundkörper (24) den gleichen Krümmungsradius haben und konzentrisch zueinander verlaufen.3. facet mirror according to claim 1 or 2, characterized in that the two mutually facing side walls (27 X , 28 y ) of adjacent facet base body (24) have the same radius of curvature and are concentric with each other.
4. Facettenspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die beiden gegenüberliegenden Seitenwände (27X, 28X) des Facetten-Grundkörpers (24) eines der Feldfacetten (18) den gleichen Krümmungsradius (Ri) haben und nicht konzentrisch ausgeführt sind. 4. facet mirror according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two opposite side walls (27 X , 28 X ) of the facet base body (24) of the field facets (18) have the same radius of curvature (Ri) and not are executed concentrically.
5. Facettenspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegenüber liegenden Seitenwände (27X, 28X) des Facetten-Grundkörpers (24) einer der Feldfacetten (18) unterschiedlichen Krümmungsradius (Ri, R2) haben und konzentrisch aus- geführt sind.5. facet mirror according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two opposite side walls (27 X , 28 X ) of the facet base body (24) one of the field facets (18) have different radius of curvature (Ri, R 2 ) and are concentrically executed.
6. Facettenspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegenüberliegenden Seitenwände (27X, 28X) des Facetten-Grundkörpers (24) nicht konzentrisch ausgeführt sind, wobei die Reflexionsfläche (22) einen Teilring mit in Umfangsrichtung variierender Stärke bildet.6. facet mirror according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two opposite side walls (27 X , 28 X ) of the facet base body (24) are not concentric, wherein the reflection surface (22) has a partial ring with varying in the circumferential direction Strength forms.
7. Facettenspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Feldfacetten (18) um eine Achse (23; 26) senkrecht zu einer Haupt-Refiexionsfläche des Feldfacettenspiegels (6) um mehr als 1 Grad zueinander verkippt angeordnet sind.7. Facet mirror according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least two of the field facets (18) about an axis (23; 26) perpendicular to a main Refiexionsfläche the Feldfacettenspiegels (6) are tilted by more than 1 degree to each other ,
8. Feldfacettenspiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Projektionen der Feldfacetten (18) auf die Haupt-Reflexionsebene eine Teilringform haben.8. field facet mirror according to claim 7, characterized in that projections of the field facets (18) on the main reflection plane have a partial ring shape.
9. Feldfacettenspiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippachse (23) durch einen Mittelpunkt eines Rings, auf dem die Teilringform benachbarten Feldfacetten (18) angeordnet ist, und senk- recht zu der von diesem Ring vorgegebenen Ebene (xy) verläuft.9. field facet mirror according to claim 8, characterized in that the tilting axis (23) through a center of a ring on which the partial ring shape adjacent field facets (18) is arranged, and perpendicular to the plane predetermined by this ring (xy).
10. Feldfacettenspiegel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldfacetten (18) in einer Projektion auf die Haupt- Reflexionsebene eine Stärke des Teilrings von mindestens 2 mm, insbesondere eine Stärke von 3,4 mm, aufweisen.10. field facet mirror according to claim 8 or 9, characterized in that the field facets (18) in a projection on the main Reflection level, a thickness of the partial ring of at least 2 mm, in particular a thickness of 3.4 mm.
11. Feldfacettenspiegel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens zwei der Feldfacetten (18) zueinander um eine Achse (25) verkippt sind, die parallel zu einem Radius des Teilrings verläuft.11. field facet mirror according to one of claims 8 to 10, character- ized in that at least two of the field facets (18) are tilted to each other about an axis (25) which extends parallel to a radius of the sub-ring.
12. Feldfacettenspiegel (6) zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsan- läge (1) für die EUV-Mikrolithographie zur Übertragung einer in einem Objektfeld (9) angeordneten Struktur eines Objektes in ein Bildfeld (13), mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (18), die derart angeordnet sind, dass ein Transfer von Beleuchtungslicht (3) zur Beleuchtung des Objektfeldes (9), das vom Feldfacettenspiegel (6) reflektiert wurde, maximiert ist.12. field facet mirror (6) for use in a projection exposure apparatus (1) for EUV microlithography for transmitting a structure of an object arranged in an object field (9) into an image field (13) with a plurality of field facets (18), which are arranged such that a transfer of illumination light (3) for illuminating the object field (9) which has been reflected by the field facet mirror (6) is maximized.
13. Verfahren zur Herstellung eines Feldfacettenspiegels (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit folgenden Schritten:13. A method for producing a field facet mirror (6) according to one of claims 1 to 12, comprising the following steps:
Herstellen von einzelnen Roh-Feldfacetten (34) mit Facetten- Grundkörpern (24) mit sphärischen Seitenwänden (27, 28),Producing individual raw field facets (34) with faceted basic bodies (24) with spherical side walls (27, 28),
Zuordnen der einzelnen Roh-Feldfacetten (34) zu einem Feldfacetten-Stapel (38), bei dem jeweils einander zugeordnete Seitenwände (27, 28) benachbarter Facetten-Grundkörper (24) den gleichen Krümmungsradius haben, - individuelles Bearbeiten (39) der einzelnen Reflexionsflächen (22) der Feldfacetten,Assigning the individual raw field facets (34) to a field facet stack (38), in which respective mutually associated side walls (27, 28) of adjacent facet base bodies (24) have the same radius of curvature, - individual processing (39) of the individual reflection surfaces (22) the field facets,
Zusammensetzen einer Gruppe der bearbeiteten Feldfacetten ( 18) zu einer Facettenanordnung auf den Feldfacettenspiegel (6). Assembling a group of the processed field facets (18) into a facet arrangement on the field facet mirror (6).
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammensetzen der Anordnung der Feldfacetten (18) eine gruppenweise Anordnung zu Feldfacettenblöcken (42) erfolgt.14. The method according to claim 13, characterized in that when assembling the arrangement of the field facets (18) a group-wise arrangement to Feldfacettenblöcken (42).
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Zuordnen und vor dem individuellen Bearbeiten ein Roh- Facettenblock zusammengesetzt (40a) und eine Grundfläche (41) des Roh-Facettenblocks zu einer planen Referenzfläche geschliffen wird.15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that after the assignment and prior to individual processing a raw facet block composed (40a) and a base surface (41) of the raw facet block is ground to a flat reference surface.
16. Beleuchtungsoptik mit einem Feldfacettenspiegel (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.16. Illumination optics with a field facet mirror (6) according to one of claims 1 to 12.
17. Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik (10) nach Anspruch 16 und einer EUV-Lichtquelle (2).17. Illumination system with an illumination optics (10) according to claim 16 and an EUV light source (2).
18. Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 17 und einer Projektionsoptik (12) zur Abbildung des Objektfeldes (9) in das Bildfeld (13).18. Projection exposure system with an illumination system according to claim 17 and a projection optical system (12) for imaging the object field (9) in the image field (13).
19. Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten:19. Method for producing a microstructured component with the following method steps:
Bereitstellen eines Retikels und eines Wafers, Projizieren einer Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 18,Providing a reticle and a wafer, projecting a structure on the reticle onto a photosensitive layer of the wafer with the aid of the projection exposure apparatus according to claim 18,
Erzeugen einer Mikrostruktur auf dem Wafer.Creating a microstructure on the wafer.
20. Mikrostrukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 19. 20. A microstructured component produced by a method according to claim 19.
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