WO2010049020A1

WO2010049020A1 - Beleuchtungsoptik für die euv-mikrolithographie

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Publication number: WO2010049020A1
Application number: PCT/EP2009/005113
Authority: WO
Inventors: Guenther Dengel; Gero Wittich; Udo Dinger; Ralf Stuetzle; Martin Endres; Jens Ossmann; Berndt Warm
Original assignee: Carl Zeiss Smt Ag
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2010-05-06
Also published as: KR20110069892A; DE102009033223A1; JP2012507160A; US20110235015A1; CN102203675A; JP5134732B2; KR101258344B1; CN102203675B

Abstract

Eine Beleuchtungsoptik (47) für die EUV-Mikrolithographie dient zur Ausleuchtung eines Objektfeldes (19) mit einem EUV-Nutzstrahlungsbündel (3). Zur Vorgabe von Beleuchtungsparametern dienen Vorgabeeinrichtungen (6, 10). Zur Korrektur der Intensitätsverteilung und/oder der Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung dient eine Beleuchtungs-Korrektureinrichtung. Diese hat eine zumindest teilweise mit dem Nutzstrahlungsbündel (3) vor dem Objektfeld (19) beaufschlagte und gesteuert angetrieben verlagerbare optische Komponente (13). Ein Detektor (50, 53) dient zur Erfassung eines der Beleuchtungsparameter. Eine Auswerteeinrichtung (31) dient zur Auswertung der Detektordaten und zur Umsetzung von diesen in Steuersignale. Mindestens ein Aktor (61, 62) dient zur Verlagerung der optischen Komponente (13). Während Belichtungen werden die Stellelemente so mit den Detektorsignalen geregelt, dass während der Dauer einer Projektionsbelichtung eines maximale Verlagerung von Rändern des Objektfeldes (19) zu einem zu belichtenden Objekt (18) von unter 8 μm gewährleistet ist. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, mit der die Einhaltung vorgegebener Beleuchtungsparameter auch bei höchsten Präzisionsanforderungen gewährleistet

Description

Beleuchtungsoptik für die EUV-Mikrolithographie

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Mikrolithographie. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik sowie eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem.

Eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie ist bekannt aus der DE 10 2005 062 038 Al . Beleuchtungs-Korrektureinrichtungen für Projektionsbelichtungsanlagen sind bekannt aus der US 6 366 341 Bl , der EP 0 952 491 A2, der EP 1 349 009 A2, der EP 0 720 055 Al, der EP 1 291 721 Al , der WO 2007/039 257 Al, der WO 2006/066 638 Al und der US 2006/0244941 Al .

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik für die EUV- Mikrolithographie derart weiterzubilden, dass die Einhaltung vorgegebener

Beleuchtungsparameter auch bei höchsten Präzisionsanforderungen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik für die EUV- Mikrolithographie zur Ausleuchtung eines Objektes am Ort eines Objektfeldes mit einem EUV- Nutzstrahlungsbündel. Hierbei umfasst die Beleuchtungsoptik eine Beleuchtungsintensitäts- Vorgabeeinrichtung und einer Beleuchtungswinkel-Vorgabeeinrichtung zur Ausleuchtung des Objektfeldes mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung und mit einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung innerhalb des Objektfeldes. Ferner ist die Beleuchtungsoptik mit einer Beleuchtungs-Korrektureinrichtung zur Korrektur mindestens eines der folgenden Beleuchtungsparameter ausgestattet:

Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung, Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung,

Die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung umfasst dabei eine im Bereich einer Objektfeldebene oder einer hierzu konjugierten Ebene angeordnete Blendenanordnung mit einer Mehrzahl von Fingerblenden, die längs einer Verlagerungsrichtung (y), längs der das Objekt während der Projektionsbelichtung verlagert wird, verlagerbar sind, und mindestens einen Detektor zur Vermessung der Lage EUV-Nutzstrahlungsbündels im Bereich des Objektfeldes. Der Detektor steht dabei in Signalverbindung mit mindestens einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Detektordaten und zur Umsetzung der Detektordaten in Steuersignale. Weiterhin umfasst Beleuchtungs-Korrektureinrichtung mindestens einen Aktor, der mit der Auswerteeinrichtung in Signalverbindung steht, zur Veränderung der Relativposition zwischen dem EUV-Nutzstrahlungsbündel und der Blendenanordnung.

Hierbei ist die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass während der Beleuchtungszeitdauer eine maximale Verlagerung von Rändern des Nutzstrahlungsbündels zu den Fingerblenden senkrecht zur Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels von 8 μm gewährleistet ist.

Da die Blendenanordnung im Bereich einer Objektfeldebene oder einer hierzu konjugierten Ebene angeordnet ist, entspricht eine Verlagerung des Objektfeldes auch einer Verlagerung des Nutzstrahlungsbündels. Ist die Blendenanordnung außerdem in Bereich der Objektfeldebene angeordnet, so kann aus einer Positionsänderung der Relativposition zwischen Nutzstrahlungsbündel und Blendenanordnung eine Dosisänderung am Ort des Objektfeldes ermittelt werden. Ist die Blendenanordnung dagegen in einer zur Objektfeldebene konjugierten Ebene angeordnet, so muss der Abbildungsmaßstab zwischen der konjugierten Ebene und der Objektfeldebene mit berücksichtigt werden.

In Belichtungssystemen für Wafer sind typischerweise Blendenanordnungen eingebaut, die die Intensitätsverteilung auf dem Retikel anhand von Messwerten steuern, die in Wafernähe ermittelt werden. Diese Messungen können regelmäßig nur in Belichtungspausen durchgeführt werden und reduzieren damit den Durchsatz der Belichtungssysteme. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass Schwankungen von Beleuchtungsparametern, mit denen die Objektfeldbeleuchtung charakterisiert werden kann, von Relativbewegungen des ausgeleuchteten Objektfelds zu diesen Blendenanordnungen während der Zeitdauer einer Projektionsbelichtung des Objektes herrühren, und nur durch unzulässige häufige Unterbrechungen der Belichtungsvorgänge vermessen werden können. Die maximal zulässigen Bewegungen zwischen Objektfeld zur Blendenanordnung werden bestimmt durch vorgesehene Feldbreite und geforderte Dosisstabilität. Bei einer Feldbreite von 8 mm, einem Feld mit homogener Intensität und einer Dossisstabilität, also einer Stabilität der insgesamt auf das Objektfeld einfallenden Nutzstrahlung, von 0,1 Prozent ist beispielsweise eine maximale Objektfeldbewegung zum Objekt von 8 mm * 0,1 % = 8 μm zulässig. Zwischen zwei Messvorgängen für die Blendenanordnung der Belichtungseinheit darf die Relativbewegung maximal den Wert von 8 μm erreichen, was bei den hohen thermischen Belastungen des Beleuchtungssystems nur mit unakzeptabel häufigen Messvorgängen bewirkt werden kann, da die Kalibriervorgänge den Belichtungsprozess unterbrechen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungs-Korrektureinrichtung reduziert derartige Relativbewegungen ohne zusätzliche Messvorgänge in Waferebene auf ein Maß, das zu auch höchsten Ansprüchen genügenden Beleuchtungsparametern führt. Bevorzugt wird durch die Beleuchtungs- Korrektureinrichtung eine maximale Verlagerung des Objektfeldes zum Objekt senkrecht zur Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels von unter 8 μm gewährleistet. Diese maximale Verlagerung kann beispielsweise 5 μm betragen oder auch kleiner sein als 5μm. Erreicht werden kann diese Stabilität durch Einführung eines zusätzlichen Regelkreises für die Feldposition, der auf zusätzlichen Sensoren und Aktoren basiert.

Eine Beleuchtungs-Korrektureinrichtung, die eine maximale Verlagerung des Nutzlichtbündels zu den Fingerblenden einer zur Beeinflussung der von Beleuchtungsparametern der

Objektfeldbeleuchtung dienenden Blendenanordnung gewährleistet, erhöht die Stabilität der Objektfeldbeleuchtung zusätzlich. Bevorzugt wird durch die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung eine maximale Verlagerung von Rändern des Nutzlichtbündels zu den Fingerblenden von 8 μm während der Projektionsbelichtung des Objekts gewährleistet. Insbesondere dann, wenn ein für das EUV-Licht reflektives Retikel eingesetzt wird, wirkt sich - wie erfindungsgemäß erkannt wurde - eine Relativposition einer Blendenanordnung zur Korrektur einer Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung, die nahe dem Retikel angeordnet ist, besonders stark aus, da eine derartige Blendenanordnung nur von einer Seite her in das Nutzstrahlungsbündel eindringen kann, so dass eine Verlagerung des Nutzstrahlungsbündels relativ zu einer solchen Blendenanordnung nicht zu einer Selbstkompensation einer Intensitätsänderung führt.

Eine Nachregelung der Relativposition zwischen Nutzlichtbündel und Blendenanordnung mit einer Zeitkonstanten so, dass eine Nachregelung des Beleuchtungsparameters vom Erfassen eines Beleuchtungs-Ist-Wertes durch den Detektor bis hin zur angesteuerten Verlagerung des Aktors mit einer Zeitkonstante im Bereich von 5 ms erfolgt, gewährleistet, dass die

Nachregelung eine ausreichende Wirkung während der Beleuchtung des Objektes erzielt.

Eine Ausführung der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung in der Form, dass der Aktor eine Verlagerung mindestens eines EUV-Korrekturspiegels bewirkt und hierdurch die Veränderung der Relativposition zwischen dem EUV -Nutzstrahlungsbündel und der Blendenanordnung verursacht, erlaubt eine effiziente Nachregelung der Relativpositionen des Objektfeldes zum Objekt und/oder des Nutzstrahlungsbündels zur Blendenanordnung. Der Korrekturspiegel kann um bis zu sechs Freiheitsgrade angetrieben verlagerbar sein. Mindestens eine Justagelichtquelle, insbesondere ein Justagelaser, in Verbindung mit einem Detektor für die Laserstrahlung, deren Justagestrahlungsbündel auf einem Weg geführt ist, der mit dem Weg des Nutzstrahlungsbündels zusammenfällt oder diesem nahe benachbart ist, wobei der mindestens eine Detektor der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung sensitiv für das mindestens eine Justagestrahlungsbündel ausgeführt ist, ermöglicht eine Stabilisierung des Objektfeldes zum Objekt bzw. des Nutzstrahlungsbündels zur Blendenanordnung., ohne dass hierbei Nutzlicht für die Detektion der Beleuchtungsparameter verloren geht.

Entsprechende Vorteile hat ein Detektor, der sensitiv für mit dem Nutzstrahlungsbündel mitgeführte Lichtwellenlängen ausgeführt ist, die sich von der Wellenlänge des

Nutzstrahlungsbündels unterscheiden. Diese Wellenlängen können dann vorteilhaft zur Detektion von Störgrößen und zur Optimierung der Beleuchtungsparameter heranzogen werden.

Piezo-Aktoren oder Lorentz-Aktoren nach erlauben eine hochpräzise Verlagerung des Korrekturspiegels. Auch andere Aktor-Typen können eingesetzt werden. Lorentz-Aktoren sind beispielsweise aus der US 7 145 269 B2 bekannt.

Ein EUV-Korrekturspiegel, der drei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Aktoren aufweist, über die der EUV-Korrekturspiegel um eine Achse, die senkrecht auf seiner optischen Fläche steht, verschwenkt werden kann, erlauben insbesondere eine Drehung der Lage des Objektfeldes um eine Achse senkrecht zur Objektebene. Dies kann für anspruchsvolle Korrekturaufgaben genutzt werden.

Ein Piezo-Aktor, der mehrere gestapelte Einzelplatten aus piezoelektrisch aktivem Material aufweist, führt zu einer Vergrößerung des piezoelektrisch erreichbaren Verlagerungshubes.

Zwei Korrekturspiegel, die um mindestens zwei Freiheitsgrade angetrieben verlagerbar sind, ermöglichen eine praktisch unabhängige Korrektur einer Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung einerseits und einer Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung andererseits.

Sowohl ein zur Beleuchtungswinkel-Vorgabe dienender Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik als auch ein der Beleuchtungsintensitäts-Vorgabeeinrichtung und der Beleuchtungswinkel-Vorgabeeinrichtung nachgeordneter und vor dem Objektfeld angeordneter EUV-Spiegel haben sich als Korrekturspiegel zum Nachregeln der Beleuchtungsparameter als besonders geeignet herausgestellt.

Ein ortsaufgelöst messender Detektor, der zumindest einen Ausschnitt eines Messlichtbündels erfasst, ermöglicht eine sensitive Erfassung des Messlichtbündels. Bei dem Messlichtbündel kann es sich um zumindest einen Teil des Nutzstrahlungsbündels oder auch um ein Justagelaserbündel oder um mit dem Nutzlicht mitgeführtes Licht handeln.

Aus den Messergebnissen von zwei Detektoren, die beide in nicht zueinander konjugierten Ebenen angeordnet sind, können sich unabhängige Beleuchtungsparameter zur Charakterisierung der Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung einerseits und der Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung andererseits gewinnen lassen.

Eine Detektion mit Hilfe mindestens eine Detektor, der an dem Nutzstrahlungsbündel zugewandten Ende einer Fingerblende angeordnet ist, erlaubt eine effiziente Nachregelung einer Fingerblenden aufweisenden Blendenanordnung zur Beleuchtungsparameterbeeinflussung. Die Detektoren können bei einer bevorzugten Ausführung derart ausgedehnt an den Enden der Fingerblenden ausgeführt sein, dass sie in einem in das Nutzstrahlungsbündel voll eingefahrenen Zustand dieses vollständig überdecken. In dieser Position ist dann eine komplette Vermessung des Nutzstrahlungsbündels möglich.

Ein insbesondere als Feldlagedetektor ausgebildeter Detektor, der derart ausgeführt ist, dass er einen quer (x) zur Verlagerungsrichtung (y) randseitigen Abschnitt des Nutzstrahlungsbündels (3) längs dessen gesamter Erstreckung parallel zur Verlagerungsrichtung (y) ortsaufgelöst erfasst, erlaubt eine empfindliche randseitige Positionsbestimmung der Objektfeldbeleuchtung.

Ein thermischer Detektor ist unaufwendig.

Die Vorteile eines Beleuchtungssystems mit einer beschriebenen Beleuchtungsoptik entsprechen den zuvor beschriebenen Vorteilen der Beleuchtungsoptik. Die gemeinsame Halterung an einem Tragrahmen reduziert von Haus aus eine maximale unerwünschte Relativverlagerung des Objektfeldes zum Objekt bzw. des Nutzstrahlungsbündels zu einer optischen Komponente der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung. Der Tragrahmen des Beleuchtungssystems ist insbesondere so ausgelegt, dass Eigenfrequenzen des Tragrahmens besonders gut schwingungsgedämpft sind, die im Zusammenhang mit dem Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage anschwingen könnten. Alternativ zu einer starren Festlegung der Beleuchtungsoptik und der Lichtquelle an einem gemeinsamen Tragrahmen kann die Lichtquelle gegenüber der nachgeordneten Beleuchtungsoptik auch um mindestens zwei Freiheitsgrade angetrieben verlagerbar sein. Die Wirkung einer Verlagerung der Lichtquelle gegenüber der nachfolgenden Beleuchtungsoptik kann dann der Wirkung der verlagerbaren optischen Komponente der Beleuchtungs- Korrektureinrichtung entsprechen.

Eine Signalverbindung zwischen der Auswerteeinrichtung und der Steuereinrichtung der Lichtquelle ermöglicht die Berücksichtigung von Parameteränderungen der Lichtquelle bei der Nachregelung der Beleuchtungsoptik durch die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung. Hierbei kann insbesondere eine über die Steuereinrichtung erfasste Änderung der Strahlrichtung der Lichtquelle oder eine Änderung der Gesamtenergie oder der Energieverteilung im Nutzstrahlungsbündel berücksichtigt werden.

Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen

Beleuchtungssystem entsprechen denen, die vorstehend in Bezug auf das Beleuchtungssystem und die Beleuchtungsoptik erläutert wurden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie;

Fig. 2 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1 ;

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1 im Bereich einer Retikelebene;

Fig. 5 eine Ansicht auf eine Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung der

Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1 aus Blickrichtung V in Fig. 4; Fig. 6 eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik für die Projektionsbelichtungsanlage mit Justagelasern nach Fig. 1 im Meridionalschnitt;

Fig. 7 eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik für die Projektionsbelichtungsanlage mit Detektoren für von der Quelle abgestrahltes Licht nach Fig. 1 im Meridionalschnitt;

Fig. 8 perspektivisch einen mit Hilfe von Aktoren in 2 Winkeln und Höhe verlagerbaren Spiegel der Beleuchtungsoptik nach Fig. 7;

Fig. 9 eine weitere Ausführung eines in 2 Positionen und Drehwinkel aktorisch verlagerbaren Spiegels der Beleuchtungsoptik nach Fig. 7; und

Fig. 10 in einer zu Fig. 5 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung mit randseitigen Feldlagedetektoren.

Eine in der Fig. 1 schematisch dargestellte Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 40 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 30 nm. Im Zusammenhang mit der EUV-Strahlung werden die Begriffe „Strahlung" und „Licht" in dieser Anmeldung synonym verwendet. Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird ein Nutzstrahlungsbündel bzw. Nutzlichtbündel 3 genutzt. Das Nutzstrahlungsbündel 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen- Aufbau handeln kann. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des Nutzstrahlungsbündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6. Eine Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 ist in der Fig. 2 dargestellt.

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein xyz- Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene und in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der Fig. 1 nach links. Die z-Achse verläuft in der Fig. 1 nach oben. Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Anstelle der rechteckigen Feldfacetten 7 können auch gebogene Feldfacetten zum Einsatz kommen. Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind im Beispiel in vier Spalten zu je sechs Feldfacettengruppen 8 gruppiert. Die Feldfacettengruppen 8 haben in der Regel jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden randseitigen Feldfacettengruppen 8 der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier zusätzliche Feldfacetten 7, so dass diese Feldfacettengruppen 8 insgesamt elf Feldfacetten 7 aufweisen. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettengruppenzeile weist die Facettenanordnung des Facettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist.

Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Strahlbüschel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Nutzstrahlungsbündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillenfacetten 1 1 des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Pupillenfacetten 1 1 sind um ein Zentrum 1 Ia herum in ineinanderliegenden Facettenringen angeordnet. Jedem Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3, das von einer der Feldfacetten 7 reflektiert wird, ist eine Pupillenfacette 1 1 zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 1 1 einen Strahlführungskanal für das zugehörige Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 1 1 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die

Projektionsbelichtungsanlage 1. Zur Ansteuerung bestimmter Pupillenfacetten 11 , also zur Vorgabe bestimmter Strahlführungskanäle, sind die Feldfacettenspiegel 7 um die x-Achse einerseits und um die y-Achse andererseits individuell verkippt.

Über den Pupillenfacettenspiegel 10 und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehende Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 7 in einer Feldebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing Incidence-Spiegel) ausgeführt. Der Feldebene 16 nachgeordnet und in z-Richtung um etwa 5 mm bis 20 mm beabstandet liegt eine Retikelebene 17, in der ein Retikel 18 angeordnet ist. Das Retikel 18 wird von einer Halteeinrichtung 18a gehalten. Das Nutzstrahlungsbündel 3 wird vom Retikel 18 reflektiert. Von dem Retikel 18 wird mit dem Nutzstrahlungsbündel 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet, der mit einem Objektfeld 19 einer nachgelagerten Projektionsoptik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt.

Bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 fallen also die Feldebene 16, in die die Feldfacetten 7 von der Übertragungsoptik 15 in Facettenbilder abgebildet werden, und die Retikelebene 17, die gleichzeitig die Objektebene der Projektionsoptik 20 darstellt, nicht zusammen. Alternativ ist auch eine Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 1 möglich, bei der die Feldebene 16 mit der Retikelebene 17 zusammenfällt.

Die Lichtquelle 2 erzeugt über die das Nutzstrahlungsbündel 3 führenden und formenden Komponenten 4, 6, 10, 12, 13 und 14 eine ausgedehnte Beleuchtung mit einer vorgegebenen Beleuchtungsintensitätsverteilung und einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld 19. Der Intensitätsverteilung und der Winkelverteilung zugeordnete optische Parameter können benachbart zum Retikel 18 mit Hilfe nachfolgend noch dargestellter Detektoren vermessen werden. Hierdurch ist eine Anpassung einer Ist-Beleuchtung des Objektfeldes 19 an eine Soll-Beleuchtung möglich. Die vom Retikel 18 reflektierte und gebeugte Strahlung definiert das Objekt für die nachfolgende Projektionsoptik 20.

Die Projektionsoptik 20 bildet das Objektfeld 19 in der Retikelebene 17 in ein Bildfeld 21 in einer Bildebene 22 ab. In dieser Bildebene 22 ist ein Wafer 23 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während einer Projektionsbelichtung mit der

Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 23 wird von einer Halteeinrichtung 23a gehalten. Bei der Projektionsbelichtung werden die Halteeinrichtungen 18a, 23a sowohl des Retikels 18 als auch des Wafers 23 in der y-Richtung synchronisiert verlagert und insbesondere synchronisiert gescant. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist in diesem Fall als Scanner ausgeführt. Die y-Richtung wird daher auch als Scanrichtung oder als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet.

In der Feldebene 16 angeordnet ist eine Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24. Bei der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 handelt es sich um ein Beispiel für eine Beleuchtungs- Korrektureinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 1 zur Korrektur einer Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19. Die Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 dient zur Einstellung einer scan-integrierten, also in y-Richtung integrierten, Intensitätsverteilung über das Objektfeld 19. Die Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 wird von einer Steuereinrichtung 25 angesteuert.

Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10, die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sowie die Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 26 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Der Feldfacettenspiegel 6 stellt eine Beleuchtungsintensitäts-Vorgabeeinrichtung der Beleuchtungsoptik 26 dar. Der Pupillenfacettenspiegel 10 stellt eine Beleuchtungswinkel-Vorgabeeinrichtung der Beleuchtungsoptik 26 dar.

Im Falle, dass die Beleuchtungsoptik 26 so zur Projektionsoptik 20 ausgerichtet ist, dass die Feldebene 16 mit der Retikelebene 17 zusammenfällt, ist die Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 nicht in der Feldebene 16 angeordnet, sondern ist dieser um etwa 5 mm bis etwa 20 mm vorgelagert. In diesem Falle dient die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 neben einer Korrektur der Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19 auch in gewissem Ausmaß zu einer Korrektur einer Winkelverteilung des Objektfeldes 19.

Fig. 4 und 5 zeigen die Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 stärker im Detail. Die

Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 hat eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten fingerartigen Einzelblenden 27. Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 liegen insgesamt sechsundzwanzig Einzelblenden 27 mit einer jeweiligen Breite von 4 mm vor. Von diesen sind in der Fig. 5 lediglich elf Einzelblenden 27 dargestellt. Die Einzelblenden 27 sind einander direkt benachbart oder auch teilweise überlappend angeordnet. Im Falle einer teilweisen Überlappung liegen Benachbarte der Einzelblenden 27 in einander möglichst nahe benachbarten Ebenen senkrecht zur Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels 3 vor.

Alle Einzelblenden 27 werden in das Nutzstrahlungsbündel 3 von ein und derselben Seite her eingeschoben. Mit Hilfe der Steuereinrichtung 25 können die Einzelblenden 27 unabhängig voneinander in der y-Richtung in eine vorgegebene Position eingestellt werden. Je nach dem, in welcher Feldhöhe, also in welcher x-Position, ein Objektpunkt auf dem Retikel 18 das Objektfeld 19 während der Retikelverlagerung passiert, wird der Scanweg dieses Objektpunktes in y-Richtung und damit die integrierte Nutzstrahlungs-Intensität, die dieser Objektpunkt erfährt, von der y-Position der jeweiligen Einzelblende 27 bestimmt. Auf diese Weise kann über eine Vorgabe der relativen y-Positionen der Einzelblenden 27 eine Homogenisierung oder eine vorgegebene Verteilung der das Retikel 18 beleuchtenden Nutzstrahlungsintensität erreicht werden. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 wird aufgrund ihres Zielparameters, einer möglichst gleichmäßigen (uniformen) Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19, auch als UNICOM (Unifomity Correction Module) bezeichnet.

In den Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 zwischen der Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 und dem Retikel 18 kann ein Detektor 28, angesteuert über einen Antrieb 29 eingeschoben werden. In Belichtungspausen der Projektionsbelichtungsanlage 1 ist so eine Vermessung des Nutzstrahlungsbündels 3 möglich. Bei dem Detektor 28 handelt es sich um einen ortsaufgelöst messenden Detektor, beispielsweise um einen CCD-Chip, der mit Hilfe entsprechender Vorsatzelemente, beispielsweise einer Szintillationsplatte, sensitiv für das Nutzstrahlungsbündel 3 gemacht worden ist.

Über eine Signalleitung 30 steht der Detektor 28 mit einer Auswerteeinrichtung 31 in Signalverbindung. Die Auswerteeinrichtung 31 dient zur Auswertung der Detektordaten.

Der EUV-Spiegel 13 steht mechanisch mit einem Aktor 32 in Verbindung. Mit dem Aktor 32 kann der Spiegel 13 in sämtlichen sechs Freiheitsgraden, also in drei Translations- und drei Kipp-Freiheitsgraden, verlagert werden. Über eine in der Fig. 1 teilweise angedeuteten Signalleitung 33 steht der Aktor 32 mit der Auswerteeinrichtung 31 in Signalverbindung.

Sämtliche starren Elemente der Beleuchtungsoptik 26 sind hoch präzise und gesichert gegen thermische und/oder mechanische Drifts an einem Tragrahmen 34 festgelegt, der in der Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet ist. Teil des Tragrahmens 34 ist auch eine starre

Führungskomponente 35 (vgl. Fig. 4), längs der die Einzelblenden 27 der Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 24 mit entsprechender Präzision geführt sind. Durch diese hochpräzise Führung wird erreicht, dass während einer Zeitdauer einer Beleuchtung des Retikels 18 eine maximale Verlagerung der Fingerblenden 27 zum Nutzstrahlungsbündel 3 in y-Richtung von maximal 8 μm gewährleistet ist. Dies stellt sicher, dass eine mit der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 eingestellte Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19 maximal um 0,1 % variiert.

Das Retikel 18 wird von der in der Fig. 4 angedeuteten Halteeinrichtung 18a gehalten, die während einer Retikelverlagerung gegenüber einer Retikel-Führungskomponente 37 geführt ist. Die Retikel-Führungskomponente 37 ist ebenfalls Teil des Tragrahmens 34 und gegen thermische und mechanische Drifts hoch präzise gesichert.

Die Führungspräzision der Retikel-Führungskomponente 37 ist derart, dass eine Abweichung der Retikel-Ist-Position von einer Soll-Position während der Belichtung des Retikels 18 maximal 2,8 nm beträgt.

Der Tragrahmen 34 ist insbesondere so ausgeführt, dass er gegenüber Schwingungsfrequenzen, die einer Belichtungsdauer des Retikels 18 entsprechen, entkoppelt ist, dass im Bereich derartiger Eigenfrequenzen also keine Resonanzen des Tragrahmens 34 auftreten können.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik 38, die in der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach Fig. 1 eingesetzt werden kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.

Ein Nutzstrahlungsbündel 3 ist in der Fig. 6 äußert schematisch dargestellt. Auch die Spiegel 6, 10 sowie 12 bis 14 sind hinsichtlich der Form ihrer reflektierenden optischen Flächen äußerst schematisch dargestellt.

Im Bereich der Zwischenfokusebene 5 sind drei Justagelaser 39 bis 41 einer Justage-Lasereinheit 42 angeordnet. Justagestrahlungsbündel 43, 44, 45 der Justagelaser 39 bis 41 verlaufen derart benachbart zum optischen Weg des Nutzlichtstrahlungsbündels 3, dass das Nutzlichtstrahlungsbündel 3 zwischen den drei Justagestrahlungsbündeln 43 bis 45 durch die Spiegel 6, 10, 12, 13 und 14 der Beleuchtungsoptik 38 läuft. Nach der Reflexion am Spiegel 14 fallen die Justagestrahlungsbündel 43 auf drei zugeordnete ortsauflösende Detektoren, von denen in der Fig. 6 beispielhaft ein Detektor 46 dargestellt ist. Diese Detektoren sind starr mit dem Tragrahmen 34 verbunden. Aus der Position der drei Justagestrahlungsbündel 43 bis 45 nach Reflexion an den Spiegeln 6, 10, 12 bis 14 der Beleuchtungsoptik 38 kann auf die Position des Nutzstrahlungsbündels 3 geschlossen werden. Hierbei können Messverfahren zum Einsatz kommen, die mit denjenigen vergleichbar sind, die in der DE 10 2005 062 038 Al beschrieben sind.

Abhängig vom Messergebnis der Detektoren 46, die in nicht näher dargestellter Weise mit der Auswerteeinrichtung 31 in Signalverbindung stehen, wird wiederum der Aktor 32 zur Verlagerung des Spiegels 13 in sechs Freiheitsgraden zur Nachregelung des optischen Weges des Nutzstrahlungsbündels 3 angesteuert. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass einerseits eine Relativverlagerung des Nutzungsstrahlungsbündels 3 zur Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 und andererseits des Nutzstrahlungsbündels 3 zum Retikel 18 eine vorgegebene Toleranz nicht überschreitet. Diese maximale Verlagerung muss während einer durchgehenden Beleuchtung des Objektes, also des Retikels 18, gewährleistet sein. Während Beleuchtungspausen, beispielsweise zwischen Einzelbeleuchtungen verschiedener Strukturabschnitte auf dem Retikel 18, ist eine größere Verlagerung tolerabel.

Alternativ zu einem oder mehreren Justagestrahlungsbündeln, wie in der Fig. 6 dargestellt, kann entsprechend den Justagestrahlungsbündeln auch eine mit dem Nutzstrahlungsbündel 3 mitgeführte und bei der Projektionsbelichtung nicht genutzte Lichtwellenlänge, die sich von der Nutzlichtwellenlänge unterscheidet, zu Justagezwecken genutzt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Pumplicht- bzw. Pumpstrahlungswellenlänge zur Erzeugung des EUV- Nutzstrahlungsbündels handeln. Das Pumplicht kann beispielsweise eine Wellenlänge von 10 μm haben. Dieses mitgeführte Licht kann auf den gleichen Bahnen laufen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Fig. 6 den Justagestrahlungsbündeln 43 bis 45 zugeordnet wurden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsoptik 47 zum Einsatz in der Projektionsbelichtungsanlage 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.

Vor der Retikelebene 17 ist im Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 nach dem EUV- Spiegel 14 ein Auskoppelelement 48 in Form eines für die Nutzstrahlung teildurchlässigen Spiegels angeordnet.

Ein vom Auskoppelelement 48 reflektiertes Auskoppelbündel 49 stimmt hinsichtlich seiner Intensitäts- und Strahlwinkelverteilung mit dem Nutzstrahlungsbündel 3 nach dem Auskoppelelement 48 exakt überein. Das Auskoppelbündel 49 wird ortsaufgelöst von einem Detektor 50 vermessen, bei dem es sich um einen Feldrichtungssensor handelt. Mit dem Feldrichtungssensor 50 kann die Abweichung einer Ist-Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels 3, die in der Fig. 7 durchgezogen dargestellt ist, im Bereich der Retikelebene 17, von einer in der Fig. 7 gestrichelt dargestellten Soll-Strahlrichtung 52 detektiert werden. Hinter dem Auskoppelelement 48 ist im Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 ein weiterer ortsaufgelöst messender Detektor 53 angeordnet, bei dem es sich um einen Feldlagesensor handelt. Der Detektor 53 kann, wie der Detektor 28 der Ausführung nach Fig. 4, in den Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 in Belichtungspausen der Projektionsbelichtungsanlage 1 eingeschoben werden. Mit dem Detektor 53 kann eine

Abweichung einer Ist-Lage des Objektfelds 19, die in der Fig. 7 durchgezogen dargestellt ist, von einer in der Fig. 7 gestrichelt dargestellten Soll-Objektfeldlage 54 ermittelt werden.

Die Ausgestaltung des Auskoppelelements 48 hängt von der von den Detektoren 50, 53 genutzten Wellenlänge ab. Das Auskoppelelement kann beispielsweise ein im Vergleich zum Querschnitt des Nutzlichtbündels 3 sehr kleiner Spiegel sein, der lediglich einen kleinen Teil des Nutzlichtbündels 3 auskoppelt. Das Auskoppelelement 48 kann bei anderen Wellenlängen, die durch die Detektoren 50, 53 genutzt werden, auch ein Spiegel mit einer Beschichtung sein, die für die Nutzwellenlänge des Feldrichtungssensors 50 reflektierend und für die Nutzwellenlänge des Feldlagesensors 53 transmittierend ist. Beim Auskoppelelement 48 kann es sich insbesondere auch um einen in Bezug auf die Nutzwellenlänge der Detektoren 50, 53 50:50- Strahlteiler handeln. Dieser kann dann den gesamten Anteil des Nutzlichtbündels 3, der vom Feldlagesensor 53 genutzt wird, abdecken.

Die beiden Detektoren 50, 53 sind in nicht zueinander optisch konjugierten Ebenen der optischen Beleuchtungsgeometrie angeordnet. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, über eine Linearkombination der Messergebnisse der beiden Detektoren 50, 53 einerseits eine Änderung der Lage des Objektfeldes 19 und andererseits eine Änderung der Richtung des Nutzungsbündels 3 zu extrahieren.

Über Signalleitungen 55, 56 stehen die Detektoren 50, 53 mit einem Auswertesystem 57 der Auswerteeinrichtung 31 in Signalverbindung. Zur Auswerteeinrichtung 31 der Ausführung nach Fig. 7 gehört auch eine Ansteuerelektronik 58. Die Ansteuerelektronik 58 steht über Signalleitungen 59, 60, 60a mit Aktoren 61 , 62, 62a in Signalverbindung. Der Aktor 61 steht mechanisch mit dem Feldfacettenspiegel 6 in Verbindung. Der Aktor 62 steht mechanisch mit dem Spiegel 13 in Verbindung. Der Aktor 62a steht mechanisch mit dem Spiegel 6 in Verbindung. Über die Aktoren 61 , 62, 62a ist eine Verlagerung der Spiegel 10, 13, 16 jeweils in sechs Freiheitsgraden möglich. Dies ist in der Fig. 7 schematisch durch Doppelpfeile neben den Spiegeln 6, 10 und 13, die Kipp-Freiheitsgrade verdeutlichen sollen, angedeutet. Eine Verstellung der Spiegel über die Aktoren 32 bzw. 61 , 62, 62a um alle sechs Freiheitsgrade ist nicht zwingend. Die aktorisch verlagerbaren Spiegel können auch um weniger Freiheitsgrade, beispielsweise um einen Freiheitsgrad, um zwei Freiheitsgrade, um drei Freiheitsgrade, um vier Freiheitsgrade oder um fünf Freiheitsgrade, verlagerbar sein.

Zur exakten Justierung des Nutzstrahlungsbündels 3 reicht es aus, wenn genau zwei der drei Spiegel 6, 10, 13 aktorisch verlagerbar sind. Eine exakte Justierung des Nutzstrahlungsbündels 3 kann also erreicht werden, wenn die Spiegel 6 und 10 oder die Spiegel 6 und 13 oder die Spiegel 10 und 13 aktorisch verstellbar sind.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel für einen Aktor 62 zur Verlagerung des Spiegels 13 um drei Freiheitsgrade. Der Aktor 62 umfasst eine Rahmenplatte 63, die starr mit dem Tragrahmen 34 verbunden ist. Über insgesamt drei piezoelektrische Aktoren 64, die um die Umfangsfläche des Spiegels 13 verteilt angeordnet sind, stützt sich eine Spiegel-Fassungsplatte 65 an der Rahmenplatte 63 ab. Jedem der piezoelektrischen Aktoren 64 ist dabei ein Kraftangriffspunkt 66 zugeordnet. Der Spiegel 13 ist starr in der Spiegel-Fassungsplatte 65 gehalten.

Mit Hilfe des Aktors 62 ist eine Verkippung des Spiegels 13 um zwei Freiheitsgrade sowie, wenn alle drei piezoelektrischen Aktoren 64 gleichzeitig in gleicher Weise angesteuert werden, eine Translation des Spiegels 13 senkrecht zu dessen optischer Fläche, also eine Verlagerung um einen dritten Freiheitsgrad, möglich.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Teil des Aktors 61 , mit dem der Feldfacettenspiegel 6 um eine zentrale Achse 67 senkrecht zur optischen Fläche des Feldfacettenspiegels 6 gedreht werden kann. Eine Spiegel-Fassungsplatte 68, an der der Feldfacettenspiegel 6 in nicht dargestellter Weise starr gehaltert ist, stützt sich über drei in Umfangsrichtung um die Spiegel-Fassungsplatte 68 verteilt angeordnete Kraftangriffspunkte 69 und an den Kraftangriffspunkten 69 jeweils zugeordnete piezoelektrische Aktoren 70 an Rahmenblöcken 71 ab, die starr mit dem Tragrahmen 34 verbunden sind. Zwischen den piezoelektrischen Aktoren 70 und den Kraftangriffspunkten 69 ist noch jeweils ein Festkörpergelenk 72 angeordnet, welches für einen Toleranzausgleich zwischen dem piezoelektrischen Aktor 70 und dem Kraftangriffspunkt 69 abhängig von der absoluten Verstellposition der Spiegel-Fassungsplatte 68 um die zentrale Achse 67 sorgt. Mit Hilfe des in der Fig. 9 dargestellten Teil des Aktors 61 kann eine Felddrehung um die z- Achse zu Korrekturzwecken bewirkt werden.

Jeweils einer der piezoelektrischen Aktoren 64 bzw. 70 kann einen Stapel aus mehreren gestapelten Einzelplatten aus piezoelektrisch aktivem Material aufweisen, um den über den piezoelektrischen Aktor 64 bzw. 70 erreichbaren Verstellhub zu vergrößern. Anstelle piezoelektrischer Aktoren 64, 70 können auch Lorentz-Aktoren zum Einsatz kommen. Derartige Aktoren sind beispielsweise aus der US 7 154 269 B2 bekannt.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführung einer Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 73, die anstelle der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 eingesetzt werden kann.

Einzelblenden 74 der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 73, von denen in der Fig. 10 lediglich einige repräsentative Einzelblenden 74 dargestellt sind, haben an ihrem dem Nutzstrahlungsbündel 3 zugewandten Ende einen Messabschnitt 75 bzw. 76, der sensitiv für die Nutzstrahlung oder alternativ für Justagestrahlung oder auch für mit dem Nutzlicht mitgeführte Strahlung ist. Dabei sind zwei Ausführungen von Einzelblenden 74 möglich. Bei den in der Fig. 10 links dargestellten vier Einzelblenden ist der Messabschnitt 75 relativ kurz und stellt einen freien Endabschnitt der jeweiligen Einzelblende 74 dar. Bei den in der Fig. 10 rechts dargestellten drei Einzelblenden 74 ist der Messabschnitt 76 länger als die zugehörige Dimension des Nutzstrahlungsbündels 3 längs der Scanrichtung y. Die Fig. 10 zeigt die Einzelblenden 74 mit den Messabschnitten 76 in einer vollständig in das Nutzlichtbündel 3 eingefahrenen Position, in der die Messabschnitte 76 das Nutzlichtbündel 3 im jeweils der Einzelblende 7 zugeordneten x-Abschnitt vollständig erfassen.

Über Signalleitungen 79, von denen in der Fig. 10 eine Signalleitung dargestellt ist, stehen die Messabschnitte 75, 76 der Einzelblenden 74 mit der in der Fig. 10 nicht dargestellten Auswerteeinrichtung 31 in Signalverbindung.

Die Einzelblenden 74 mit den Messabschnitten 75 sind in einer zur Homogenisierung der

Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19 dienenden Relativposition dargestellt, in der die Einzelblenden 74 und damit die Messabschnitte 75 unterschiedlich weit in das Nutzlichtbündel 3 eingefahren sind. Mit den Messabschnitten 75 wird eine Strahlungsenergie gemessen, die vom jeweiligen Messabschnitt 75 absorbiert wird und die zur Strahlungsenergie des Nutzlichts korreliert ist. Bei den Messabschnitten 75, 76 kann es sich um thermische Detektoren handeln, mit denen nicht ortsaufgelöst eine integrierte absorbierte Energie der auf die Messabschnitte 75, 76 auftreffenden Strahlung vermessen werden kann. Die Messabschnitte 75, 76 können auch als ortsaufgelöst messende Detektoren ausgeführt sein.

An beiden Rändern des Nutzstrahlungsbündels 3 senkrecht zur Scanrichtung y sind auf Höhe der Feldintensitäts- Vorgabeeinrichtung 73 zwei Detektoren 77, 78 zur Vermessung der Lage des Nutzstrahlungsbündels 3 und damit der Lage des Objektfeldes 19, also der Ist-Objektfeldlage, vorhanden. Bei den Detektoren 77, 78 handelt es sich um ortsaufgelöst messende CCD- Detektoren, die für das Nutzlicht oder alternativ für Justagelicht oder für mit dem Nutzlicht mitgeführtes Licht sensitiv sind.

Mit der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 73 ist einerseits eine Lagebestimmung des Nutzstrahlungsbündels 3 und andererseits eine Korrektur der Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19 durch das Nutzstrahlungsbündel 3 möglich. Zur Lagebestimmung wird das Ergebnis der Messung der Detektoren 77, 78 und ggf. das Ergebnis einer Messung der voll eingefahrenen Messabschnitte 76 in einer Beleuchtungspause der Projektionsbelichtungsanlage 1 herangezogen. Zur Korrektur der Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung wird das Messergebnis der Messabschnitte 75 bzw. der führenden

Bereiche der Messabschnitte 76 herangezogen. Sinkt die auf einen der Messabschnitte 75, 76 bei diesem Messmodus erfasste absorbierte Energie, so muss die jeweilige Einzelblende 74 weiter in den Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 eingeschoben werden. Sofern die gemessene Leistung auf den Messabschnitten 75, 76 in diesen Messmodus steigt, muss die entsprechende Einzelblende 74 aus dem Strahlengang des Nutzstrahlungsbündels 3 herausgezogen werden.

Neben den beschriebenen Detektoren weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 auch noch einen Detektor zur Vermessung der von der Lichtquelle 2 abgegebenen Nutzstrahlungs-Gesamtenergie auf.

Soweit die mit den Messabschnitten 75, 76 gemessene Energie auf allen Messabschnitten 75, 76 abfällt oder ansteigt, kann durch Vergleich mit dem Detektor für die Gesamtenergie der Lichtquelle 2 entschieden werden, ob es sich um einen Drift der Gesamtenergie der Lichtquelle oder um eine Verlagerung des Nutzstrahlungsbündels 3 relativ zu allen Einzelblenden 74 handelt. Eine gemessene Lageänderung des Nutzstrahlungsbündels 3 relativ zu den Einzelblenden 74 und/oder relativ zu den Detektoren 77, 78 und damit eine entsprechende Lageänderung des Objektfeldes 19 kann durch entsprechende Ansteuerung eines diese Lage korrigierenden Spiegels über die Ansteuerelektronik 58 der Auswerteeinrichtung 31 korrigiert werden.

Mit den dargestellten Ausfuhrungsformen der Beleuchtungsoptiken ist auch eine Korrektur der Winkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 19 möglich. Hierzu kann beispielsweise die Beleuchtungsoptik 26 in einer Pupillenebene 80 (vgl. Fig. 1) eine verstellbare Blendenanordnung aufweisen, mit der bestimmte Pupillenfacetten 1 1 abgeschottet werden können und somit die Beleuchtungswinkelverteilung beeinflusst werden kann. Diese Blendenanordnung kann wiederum, abhängig vom Ergebnis entsprechender Detektormessungen, von der Ansteuerelektronik 58 angesteuert werden.

Eine Nachregelung von Beleuchtungsparametern, also von der Intensitätsverteilung der

Objektfeldbeleuchtung und/oder der Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung mit Hilfe der Beleuchtungsoptiken 26, 38 oder 47, geschieht folgendermaßen: Mit Hilfe der Detektoren bzw. Messabschnitte 28, 46, 50, 53, 75, 76, 77, 78 wird die Lage des Nutzstrahlungsbündels 3 sowie ggf. dessen Intensitätsverteilung und dessen Beleuchtungswinkelverteilung erfasst. Die Detektormessdaten werden dann vom Auswertesystem 57 der Auswerteeinrichtung 31 ausgewertet und in der Ansteuerelektronik 58 in Steuersignale für die Aktoren 32, 64, 70 bzw. die Antriebe für die Einzelblenden 27 oder 74 umgesetzt. Diese Komponenten werden dann entsprechend angetrieben verlagert, so dass ein Ist-Wert der Beleuchtungsparameter Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung bzw. Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes mit einem Soll-Wert übereinstimmt. Diese Nachregelung erfolgt mit einer Zeitkonstanten im Bereich von 5 ms, so dass die Nachregelung noch während einer Scanbelichtung wirksam wird.

Prinzipiell können die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtungen 24 oder 73 auch in einer zur Feldebene 16 konjugierten Feldebene der jeweiligen Beleuchtungsoptik angeordnet sein.

Bei den Beleuchtungsoptiken 26, 38, 47 können genau zwei verlagerbare Korrekturspiegel zum Einsatz kommen, beispielsweise das Spiegelpaar Feldfacettenspiegel 6/Pupillenfacettenspiegel 10, das Spiegelpaar Feldfacettenspiegel 6/Spiegel 13 oder das Spiegelpaar Pupillenfacettenspiegel 10/Spiegel 13. Ein derart verlagerbares Spiegelpaar schafft prinzipiell die Möglichkeit, sowohl die Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung als auch die Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung nachzuregeln.

Die Auswerteeinrichtung 31 kann mit einer Steuereinrichtung 81 für die Lichtquelle 2 (vgl. Fig. 1) in Signalverbindung stehen. Auf diese Weise kann die Auswerteeinrichtung 31 auch Parameteränderungen der Lichtquelle 2 bei der Nachregelung berücksichtigen, die der Auswerteeinrichtung 31 über die Steuereinrichtung der Lichtquelle 81 2 beispielsweise aufgrund von Stellwerten von Stellelementen der Lichtquelle 2 oder aufgrund von Detektormessungen von Detektoren der Lichtquelle 2 bereitgestellt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Beleuchtungsoptik (26; 38; 47) für die EUV-Mikrolithographie zur Ausleuchtung eines

Objektes (18) am Ort eines Objektfeldes (19) mit einem EUV-Nutzstrahlungsbündel (3) mit einer Beleuchtungsintensitäts- Vorgabeeinrichtung (6) und einer Beleuchtungswinkel- Vorgabeeinrichtung (10) zur Ausleuchtung des Objektfeldes (19) mit einer vorgegebenen

Intensitätsverteilung und mit einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung innerhalb des Objektfeldes, mit einer Beleuchtungs-Korrektureinrichtung zur Korrektur mindestens eines der folgenden

Beleuchtungsparameter - - Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung,

- - Winkelverteilung der Objektfeldbeleuchtung, wobei die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung umfasst: eine im Bereich einer Objektfeldebene (17) oder einer hierzu konjugierten Ebene angeordnete Blendenanordnung (24; 73) mit einer Mehrzahl von Fingerblenden (27; 74), die längs einer Verlagerungsrichtung (y), längs der das Objekt (18) während der

Projektionsbelichtung verlagert wird, verlagerbar sind, - mindestens einen Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) zur Vermessung der Lage EUV-

Nutzstrahlungsbündels (3) im Bereich des Objektfeldes (19) mindestens eine Auswerteeinrichtung (31 ), die mit dem Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) in Signalverbindung steht, zur Auswertung der Detektordaten und zur Umsetzung der

Detektordaten in Steuersignale, mindestens einen Aktor (32; 61 , 62, 62a), der mit der Auswerteeinrichtung (31 ) in

Signalverbindung steht, zur Veränderung der Relativposition zwischen dem EUV- Nutzstrahlungsbündel (3) und der Blendenanordnung (24, 73) wobei die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass während der

Beleuchtungszeitdauer eine maximale Verlagerung von Rändern des Nutzstrahlungsbündels (3) zu den Fingerblenden (27; 74) senkrecht zur Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels (3) von 8 μm gewährleistet ist.

2. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-

Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass der Aktor (32; 61, 62, 62a) eine Verlagerung der Blendenanordnung (24, 73) bewirkt und hierdurch die Veränderung der Relativposition zwischen dem EUV-Nutzstrahlungsbündel (3) und der Blendenanordnung (24, 73) verursacht.

3. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (75, 76) der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung an dem Nutzstrahlungsbündel (3) zugewandten Ende einer Fingerblende (27; 74) angeordnet ist.

4. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerblenden (27; 74) quer (x) zur Verlagerungsrichtung (y) einander benachbart und in ihrer Gesamtheit eine Objektfelddimension (x) quer zur Verlagerungsrichtung (y) insgesamt überdeckend ausgeführt sind.

5. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass der Aktor (32; 61, 62, 62a) eine Verlagerung mindestens eines EUV-Korrekturspiegels (6;13;6, 10; 10, 13) bewirkt und hierdurch die Veränderung der Relativposition zwischen dem EUV-Nutzstrahlungsbündel (3) und der Blendenanordnung (24, 73) verursacht.

6. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der EUV- Korrekturspiegel (6, 13; 6, 10; 10, 13) um mindestens zwei Freiheitsgrade angetrieben verlagerbar ist.

7. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

Korrekturspiegel (6, 10, 13) über mindestens zwei Piezo- Aktoren (64; 70) oder über mindestens zwei Lorentz-Aktoren angetrieben verlagerbar ist.

8. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der EUV- Korrekturspiegel (6) drei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Aktoren (70) aufweist, über die der EUV-Korrekturspiegel (6) um eine Achse (67), die senkrecht auf seiner optischen Fläche steht, verschwenkt werden kann.

9. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Piezo- Aktor (64; 70) mehrere gestapelte Einzelplatten aus piezoelektrisch aktivem Material aufweist.

10. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 4 bis 9, gekennzeichnet durch genau zwei EUV-Korrekturspiegel (6, 13; 6, 10; 10, 13), die um mindestens zwei Freiheitsgrade angetrieben verlagerbar sind.

1 1. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Beleuchtungswinkel-Vorgabe dienender Pupillenfacettenspiegel (10) der Beleuchtungsoptik als EUV-Korrekturspiegel ausgebildet ist.

12. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein der Beleuchtungsintensitäts-Vorgabeeinrichtung (6) und der Beleuchtungswinkel- Vorgabeeinrichtung (10) nachgeordneter und vor dem Objektfeld (19) angeordneter EUV- Spiegel (13) als EUV-Korrekturspiegel ausgebildet ist.

13. Beleuchtungsoptik (26; 38; 47) für die EUV-Mikrolithographie zur Ausleuchtung eines Objektfeldes (19) mit einem EUV -Nutzstrahlungsbündel (3) mit einer Beleuchtungsintensitäts- Vorgabeeinrichtung (6) und einer Beleuchtungswinkel- Vorgabeeinrichtung (10) zur Ausleuchtung des Objektfeldes (19) mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung und mit einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung innerhalb des Objektfeldes, mit einer Beleuchtungs-Korrektureinrichtung zur Korrektur mindestens eines der folgenden Beleuchtungsparameter

- - Intensitätsverteilung der Objektfeldbeleuchtung,

- - Winkel Verteilung der Objektfeldbeleuchtung, wobei die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung umfasst: mindestens einen Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) zur Vermessung der Lage EUV- Nutzstrahlungsbündels (3) im Bereich des Objektfeldes (19) mindestens eine Auswerteeinrichtung (31), die mit dem Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) in Signalverbindung steht, zur Auswertung der Detektordaten und zur Umsetzung der Detektordaten in Steuersignale, mindestens einen Aktor (32; 61 , 62, 62a) der mit der Auswerteeinrichtung (31 ) in Signalverbindung steht zur Verlagerung mindestens eines EUV-Korrekturspiegel s (6;13;6, 10; 10, 13) und somit zur Veränderung einer Lage des EUV-Nutzstrahlungsbündels (3) im Bereich des Objektfeldes (19) wobei die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass während der Dauer einer Projektionsbelichtung eine maximale Verlagerung von Rändern EUV- Nutzstrahlungsbündels (3) im Bereich des Objektfeldes (19) senkrecht zur Strahlrichtung des Nutzstrahlungsbündels (3) von unter 8 μm gewährleistet ist.

14. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass eine Nachregelung des Beleuchtungsparameters vom Erfassen eines Beleuchtungs-Ist- Wertes durch den Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) bis hin zur angesteuerten Verlagerung des Aktors (32; 61 , 62, 62a) mit einer Zeitkonstante im Bereich von 5 ms erfolgt.

15. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-Korrektureinrichtung mindestens eine Justagelichtquelle (39 bis 41 ) umfasst, dessen Justagestrahlungsbündel (43 bis 45) auf einem Weg geführt ist, der mit dem Weg des Nutzstrahlungsbündels (3) zusammenfällt oder diesem nahe benachbart ist, wobei der mindestens eine Detektor (46) der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung sensitiv für das mindestens eine Justagestrahlungsbündel (43 bis 45) ausgeführt ist.

16. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung sensitiv für mit dem Nutzstrahlungsbündel (3) mitgeführte Lichtwellenlängen ausgeführt ist, die sich von der Wellenlänge des Nutzstrahlungsbündels (3) unterscheiden.

17. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) der Beleuchtungskorrektureinrichtung als ortsaufgelöst messender Detektor ausgeführt ist, der zumindest einen Ausschnitt eines Messlichtbündels erfasst.

18. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Detektoren (50, 53) vorgesehen sind, wobei die beiden Detektoren (50, 53) in nicht zueinander optisch konjugierten Ebenen angeordnet sind.

19. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (77, 78) der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung derart ausgeführt ist, dass er einen quer (x) zur Verlagerungsrichtung (y) randseitigen Abschnitt des

Nutzstrahlungsbündels (3) längs dessen gesamter Erstreckung parallel zur Verlagerungsrichtung (y) ortsaufgelöst erfasst.

20. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78) als thermischer Detektor ausgeführt ist.

21. Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit einer EUV-Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik und die Lichtquelle an einem gemeinsamen Tragrahmen starr festgelegt sind.

22. Beleuchtungssystem nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Auswerteeinrichtung (31 ) der Beleuchtungs-Korrektureinrichtung mit einer Steuereinrichtung (81 ) der Lichtquelle (2) in Signalverbindung steht.

23. Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem einem der Ansprüche 1-22.