WO2017029383A1 - Euv-lithographieanlage und verfahren - Google Patents

Euv-lithographieanlage und verfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2017029383A1
WO2017029383A1 PCT/EP2016/069658 EP2016069658W WO2017029383A1 WO 2017029383 A1 WO2017029383 A1 WO 2017029383A1 EP 2016069658 W EP2016069658 W EP 2016069658W WO 2017029383 A1 WO2017029383 A1 WO 2017029383A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
obscuration
euv lithography
diaphragm
lithography system
aperture
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/069658
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Wolf
Joachim Hartjes
Toralf Gruner
Daniel Golde
Hans-Jürgen Mann
Original Assignee
Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102015215948.5A external-priority patent/DE102015215948A1/de
Priority claimed from DE102015220144.9A external-priority patent/DE102015220144A1/de
Application filed by Carl Zeiss Smt Gmbh filed Critical Carl Zeiss Smt Gmbh
Publication of WO2017029383A1 publication Critical patent/WO2017029383A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/7025—Size or form of projection system aperture, e.g. aperture stops, diaphragms or pupil obscuration; Control thereof

Definitions

  • the present invention relates to an EUV lithography apparatus and a procedural ⁇ ren for manufacturing a semiconductor element.
  • Lithography is used to fabricate micro- and nanostructured devices such as integrated circuits.
  • the lithography phielui is carried out with a lithographic tool having a Be ⁇ lighting system and a projection system.
  • the image of an illuminated by the illumination system mask (reticle) is (a silicon wafer z. B.) projected in this case by means of the Pro ⁇ jetechnischssystems was bonded to a photosensitive layer (photoresist) sawn-coated and which is arranged in the image plane of the projection system substrate to the Mask structure on the lichtempfind ⁇ Liche coating of the substrate to transfer.
  • the telecentric optical systems In lithography systems, the telecentric optical systems, through an aperture and, if available, an obscuration influenced ⁇ to.
  • an object of the present invention is to provide an improved lithography system and an improved method for producing a semiconductor element.
  • an EUV lithography apparatus comprising a projection system in which an optical system is arranged, wherein the optical system comprises: a obscuration for blocking at least one of Be ⁇ realm of an optical path and a manipulating device for moving and / or tilting of the obscuration. Due to the fact that the manipulation means can move the obscuration and / or tilt, it is possible to adapt to the obscuration Strah ⁇ beam path, that the optical system allows a telecentric imaging, in particular an image-side telecentric imaging.
  • the obscuration is a shutter that blocks a portion of the Strah ⁇ lengangs.
  • the Obskurationsbrende is exclusively within the Beam path arranged.
  • the obscuration can be formed as sur fa ⁇ chiges element.
  • the manipulation of the obscuration diaphragm ie the change in the obscuration diaphragm in its position, tilt, size and / or shape, can reduce a telecentric error.
  • the telecentric error is the deviation from ei ⁇ ner optimal telecentric imaging of an optical system.
  • the manipulation device can change the position of the obscuration diaphragm.
  • the obscuration can be moved in the three translatori ⁇ rule degrees of freedom of the manipulation device.
  • the manipulation device can tilt the obscuration diaphragm in particular.
  • the obscuration diaphragm can be tilted by the manipulation device in two rotational degrees of freedom.
  • the axes about which the obscuration diaphragm can be tilted are perpendicular to the direction of the beam path.
  • the manipulation device can reduce or enlarge the size of the obscuration diaphragm.
  • the size of the obscuration diaphragm corresponds to the area of the beam path which is blocked by the obscuration diaphragm.
  • the manipulation device can change the shape of the obscuration diaphragm.
  • the obscuration may comprise one or more flächi ⁇ ge elements so that the shape of the obscuration of the superimposed shapes of the flat elements is obtained.
  • the manipulation device has an actuator, in particular a piezoelectric element, for deforming, tilting and / or displacing the obscuration diaphragm.
  • the obscuration diaphragm can be displaced by means of an actuator.
  • the position of the ob- tion aperture are changed relative to the beam path.
  • the obscuration diaphragm can be deformed by means of an actuator.
  • the deformation be ⁇ acts a change in the size of the blocked by the obscuration diaphragm portion of the beam path.
  • the obscuration diaphragm has a first element and a second element.
  • the second element can be displaced relative to the first element by means of the manipulation device for changing the region of the beam path blocked by means of the obscuration diaphragm.
  • the manipulation device has at least one rod-shaped element with the actuator. By means of the at least one rod-shaped element, the obscuration can be moved relative to the beam path Strah ⁇ .
  • the shape of the Obskurati ⁇ onsblende can be changed by means of the deflection of the rod-shaped element.
  • the optical system further comprises a holder, wherein the at least one rod-shaped element is connected to the obscuration panel and to the holder.
  • the at least ⁇ connected a rod-like member to the holder, so that a force caused by the deflection of the bar-shaped member can be transferred to the Obs ⁇ kurationsblende to deform and / or move.
  • a plurality of rod-shaped elements in particular two, three, four, five, six, seven or eight rod-shaped elements, intended.
  • the rod-shaped elements can be arranged so that they do not interfere with the beam path.
  • the optical system further comprises at least one sensor for determining the position, the tilt, the size and / or the shape of the obscuration diaphragm.
  • it can be determined by means of the at least one sensor whether the obscuration diaphragm is arranged pas ⁇ send. It may be meant to be suitably arranged that a telecentricity error is minimized.
  • the optical system further comprises a control device for actuating the manipulation device. Because a control device is provided, the manipulation device can constantly readjust the position, the tilt, the size and / or the shape of the obscuration diaphragm even during the operation of the lithography system.
  • control device is set up to control the manipulation device on the basis of a telecentric measurement and / or on the basis of the position, tilt, size and / or shape of the obscuration diaphragm determined by the at least one sensor.
  • control device ⁇ holds data of a telecentric measurement and / or data or signals from the at least one sensor. With this information, the control device can control the manipulation device so that the position, tilt, size and / or shape of the obscuration diaphragm is suitably adjusted. In this case, suitably adjusted means that a telecentricity error is minimized.
  • the control device is set up to control the manipulation device in accordance with the beam path in order to adapt the position, tilt, size and / or shape of the obscuration diaphragm to the beam path.
  • the light settings and the mask structural ⁇ temperatures can affect the beam path. Accordingly, a Be Wegsichti ⁇ supply of the beam path to a consideration of theansseinstellun- gene and the mask structures lead.
  • the so-called Scanbe ⁇ operating ie, in the mode of operation of the lithography system in which the radiation of the lithography tool moves across the wafer, theanssein ⁇ settings can be crucial.
  • the manipulating means is turned ⁇ directed, the position, inclination, size and / or shape of the Obskura ⁇ tion iris to change continuously or discontinuously.
  • it can (optionally field-dependent) telecentricity errors, structure width errors coming through Uniformticians Sung or variation of the BL LEVEL ⁇ tung distribution and / or structural asymmetries.
  • each of said error along the scan path so the path on the wafer by more than 10% or by more than 20% or by more than 50% may change prin ⁇ zipiell.
  • the manipulation device can react to it and the obscuration continuous or discontinuous, eg, within fes ⁇ th time intervals manipulate.
  • the optical system further comprises a first optical device and a second optical device, wherein the obscuration diaphragm is arranged between the first and the second optical device.
  • the obscuration is disposed at a geeigne ⁇ th position of the optical system.
  • the first optical device and / or the second optical device have a mirror.
  • EUV systems can have mirrors.
  • the optical system further comprises an aperture diaphragm for limiting the beam path, wherein the obscuration diaphragm is arranged within the aperture diaphragm.
  • the aperture is also called the aperture stop and limits the beam path of an optical Sys tems ⁇ .
  • the obscuration diaphragm blocks part of the beam path.
  • the obscuration may be positioned through the aperture stop of the DEFINE ⁇ th opening in the center.
  • the obscuration diaphragm can be fastened to the aperture diaphragm.
  • the aperture stop to several Move ⁇ Liche elements.
  • the manipulation device is set up to move the movable elements continuously or discontinuously. With ⁇ means of the movable members, the size and shape of the opening, the
  • Aperture diaphragm can be adjusted.
  • the opening of the aperture can be adjusted during operation of the lithography system.
  • the manipulating means is turned ⁇ directed, the position, inclination, size and / or shape of the Obskura ⁇ tion aperture in a period below 100 ms, preferably below 40 ms and still more preferably below 20 ms for To achieve a tele ⁇ centric image of the optical system adapt and / or the Mani ⁇ pulations worn set up, the movable elements of the aperture diaphragm in a period of less than 100 ms, preferably below 40 ms and even more preferably below 20 ms to achieve a telecentric Picture of the optical system adapt.
  • EUV is "extreme ultraviolet” and refers to a wavelength of the Ar ⁇ beitslichts between 0.1 and 30 nm.
  • DUV stands for "deep ultra-violet” and be distinguished ⁇ a wavelength of the working light from 30 to 250 nm.
  • the Obscuration Device comprises an obscuration to obscuration of BL LEVEL ⁇ tung radiation and a holding means for holding the Obskurationsblen ⁇ de and arrangement thereof in a beam path of the illuminating radiation, wherein the retaining device has a variable configuration.
  • the lithography tool or the Obskurationsvor- direction may additionally include the manipulation device described above for moving or tilting of the obscuration, whereby adaptation to different illumination settings as well as a correction of the telecentricity becomes possible ⁇ same time.
  • the manipulation device described above for moving or tilting of the obscuration, whereby adaptation to different illumination settings as well as a correction of the telecentricity becomes possible ⁇ same time.
  • other Aspek ⁇ th and features can be provided, which have been described above in connection with the Mani ⁇ pulations worn having lithography system.
  • the Obskurationsvorraum particular, is arranged in the beam path of a projec ⁇ onsoptik the projection exposure apparatus.
  • the holding means comprises a plurality of adjustable ⁇ cash holding struts. It comprises in particular at least two, in particular at least three, in particular at least four retaining struts.
  • the support struts are formed in particular rod-shaped. You are insbesonde ⁇ re starting oriented to run from a central region of obscuration in the radial Rich ⁇ tung. Their orientation is preferably adjustable. It can be infinitely adjustable. It is also possible to design the holding device such that there are a plurality of discrete arrangements for the holding struts. By an adjustability of the retaining struts, the adaptability of the obstruction device to different illumination settings is simplified. According to a further aspect, the holding device comprises a plurality of exchangeable holding struts.
  • the holding device comprises a plurality of holding struts whose relative position is adjustable relative to one another. It comprises in particular ⁇ sondere at least one, particularly at least two, in particular Minim ⁇ least three, in particular at least four support struts that are processing in the circumferential pivotable, that is, have a variable radial arrangement in Rich ⁇ processing.
  • the obscuration diaphragm is round, in particular circular or elliptical. It can have an eccentricity of at least 1.1, in particular at least 2. Ex ⁇ centricity is less than 10 usually.
  • the obscuration diaphragm can in particular be exchangeable. This also further improves the flexibility of the obscuration device.
  • the obscuration a plurality se ⁇ parater Obskurations institute.
  • the obscuration elements each have an identical shape.
  • Fig. 1A shows a schematic view of an EUV lithography system
  • Fig. 1B is a schematic view of a DUV lithography apparatus
  • Fig. 2A shows a schematic view of an optical system
  • Fig. 2B shows a schematic view of the optical system of Fig. 2A in a disturbed state
  • Fig. 3A shows a schematic view of another optical system!
  • Fig. 3B shows a schematic view of the further optical system of Fig. 3A with bent obscuration aperture!
  • Fig. 4A shows a schematic view of another optical system!
  • FIG. 4B shows a schematic view of the further optical system from FIG. 4A with enlarged obscuration diaphragm!
  • Fig. 5 shows a schematic view of another optical system
  • FIGS. 6A to 61 show different intensity distributions in the pupil BL LEVEL ⁇ tung
  • Fig. 7 shows a schematic view of another optical system
  • FIG. 8 shows schematically a meridional section through a projection exposure apparatus for EUV projection lithography (also referred to as EUV lithography apparatus);
  • FIG. 9 schematically shows a representation of a first variant of a Obskurationsvorraum fiction, contemporary ⁇ !
  • FIG. 10 shows a representation according to FIG. 9 of a further variant of the obscura ⁇ tion device!
  • Fig. 11 shows a representation according to FIG. 9 of a further variant of the Obskurations ⁇ device.
  • FIG. 1A shows a schematic view of an EUV lithography system 100A, which includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system.
  • System 104 includes.
  • EUV stands for "extreme ultraviolet” (Engl .: extreme ultra violet, EUV) and denotes a wavelength of the working light between 0.1 and 30 nm.
  • the beam-forming and illumination system 102 and the Gii ⁇ onssystem 104 are each in a vacuum
  • Each vacuum housing is evacuated by means of an evacuation device (not shown in greater detail)
  • the vacuum housings are surrounded by an engine room, not shown in more detail, in which the drive devices are provided for the mechanical method or adjustment of the optical elements Furthermore, electrical controls and the like may also be provided in this machine room.
  • the EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A.
  • EUV light source 106A may be provided, for example, a plasma source or a Synchrot ⁇ ron, which radiation in the EUV range 108A (extremely ultravio- crisps range), for example in the wavelength range of 0.1 nm to 30 nm outside ⁇ .
  • the EUV radiation 108A is collimated and the desired operating wavelength is filtered out of the EUV radiation 108A.
  • the EUV radiation 108A produced by the EUV light source 106A has a relatively low transmissivity by air, therefore the beam-guiding spaces in the beam-forming and illumination system 102 and in the projection system 104 are evacuated.
  • the beam shaping and illumination system 102 shown in FIG. 1A has five mirrors 110, 112, 114, 116, 118.
  • the EUV radiation 108A is directed to the photomask (Engl .: reticle) 120.
  • the photomask 120 is likewise designed as a reflective optical element and can be arranged outside the systems 102, 104. Further, the EUV radiation 108A can be directed to the photomask by a Spie ⁇ gels 136th
  • the photomask 120 has a structure that is reduced by a projection system 104 onto a wafer 122 or the like.
  • the projection system 104 includes six mirrors Ml - M6 for imaging the Pho ⁇ Tomaske 120 on the wafer 122nd In this case, individual mirrors Ml - M6 of the projection system 104 symmetrical to the optical axis 124 of projection system 104 ⁇ be disposed. It should be noted that the number of mirrors of the EUV lithography system 100A not shown to the number be limited ⁇ is. It can also be provided more or less mirror. Furthermore, the mirror usually bends ⁇ ge on its front for beam shaping.
  • Fig. 1B is a schematic view of a DUV lithography system 100B which includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 ⁇ .
  • DUV stands for "deep ultraviolet” (Engl .: deep ultraviolet, DUV) and denotes a wavelength of the working light between 30 and 250 nm.
  • the beam-forming and illumination system 102 and the projection system 104 are of a machine room, not shown surrounded, in which the drive devices for the mechanical method and a ⁇ of the optical elements are provided.
  • the DUV lithography system 100B further includes 126 for controlling various Kom ⁇ components of DUV lithography system 100B to a control means.
  • the control means 126 is connected to the Beam shaping and illumination system 102, a DUV
  • the DUV lithography system 100B has a DUV light source 106B.
  • a DUV light source 106B for example, an ArF excimer laser may be provided which emits radiation 108B in the DUV region at 193 nm.
  • the beamforming and illumination system 102 shown in FIG. 1B directs the DUV radiation 108B onto a photomask 120.
  • the photomask 120 is formed as a transmissive optical element and may be disposed outside of the systems 102, 104.
  • the photomask 120 has a structure which by means of the projection system 104 reduced to a wafer 122 or derglei ⁇ chen is mapped.
  • the projection system 104 has a plurality of lenses 132 and / or mirrors 134 for imaging the photomask 120 onto the wafer 122.
  • individual lenses 132 and / or mirrors 134 of the projection system 104 may be arranged symmetrically with respect to the optical axis 124 of the projection system 104.
  • the number of lenses and mirrors of the DUV lithography system 100B is not limited to the number shown. There may also be more or fewer lenses and / or mirrors.
  • the beam shaping and lighting system 102 on the DUV lithography system 100B more lenses and / or mirrors.
  • the mirrors are usually curved at the front for beam shaping.
  • FIG. 1A and the DUV lithography system 100B in FIG. 1B each show an optical system 138 with an obscuration diaphragm, which is arranged in the respective projection system 104.
  • the opti cal ⁇ system 138 may also be arranged at another location in the Pro ⁇ jetechnischssystemen 104 or in the lithography tools 100A, 100B.
  • Fig. 2A shows a schematic view of an optical system 138.
  • the optical system 138 has a specific ⁇ obscuration 200 and a Manipulationsein ⁇ direction 202.
  • the obscuration 200 blocks at least a portion 204 of an optical path 206.
  • the manipulation device 202, a position, a tilt, a size and or a shape of the Obskurati ⁇ onsblende 200 manipulate.
  • the optical system 138 may include a first optical device 208 and a second optical device 210.
  • the Obskurationsblen ⁇ 200 is de arrival between the first and the second optical device 208, 210 orderly.
  • the first optical device 208 and / or the second optical device 210 may comprise one or more mirrors.
  • FIG. 2A shows a telecentric image on the image side.
  • the exit pupil lies at infinity.
  • An object from the object plane 212 is mapped to an image in the image plane 214.
  • the main rays 216 meet perpendicular to the image plane 214.
  • the optical system 138 may be arranged as shown in FIG. 1A.
  • the photomask 120 may lie in the object plane and the wafer 122 in the image plane of the optical system 138.
  • the optical system 138 may be the projection system 104.
  • the manipulation device 202 may have an actuator 218.
  • the actuator 218 serves to deform and / or move the obscuration diaphragm 200.
  • the actuator 218 may have a piezoelement 220 in order to realize the movement of the actuator 218.
  • the optical system 138 may optionally include an aperture stop 222.
  • the optical system 138 may be provided with a sensor 224.
  • the sensor 224 serves to determine the position, the tilt, the size and / or the shape of the obscuration diaphragm 200. Alternatively, a plurality of sensors 224 may be provided.
  • the optical system 138 may have a control device 226 for actuating the manipulation device 202.
  • control device 226 may be connected to the sensor 224 and to the manipulation device 202.
  • the connections can be realized via electrical lines and / or by radio.
  • FIG. 2A shows an electrical line 228 which connects the control device 226 to the sensor 224.
  • the control device 226 and the manipulation device 202 are connected to each other in Fig. 2A via a radio link.
  • Fig. 2B shows a schematic view of the optical system 138 of Fig. 2A in a disturbed state. In operation or during assembly of Lithographiean ⁇ position 100 malfunction, these imaging quality of the lithography can phiestrom 100 negatively.
  • Manipulators can be installed to minimize wavefront aberrations. Both the disturbances themselves and the manipulator movements can lead, as illustrated in FIG.
  • the beam paths 206 in the disturbed optical system 138 are shifted in comparison to the undisturbed optical system 138. Accordingly, the main rays 216 no longer impinge perpendicularly on the image plane 214 and the exit pupil is no longer in the infinite.
  • the obscuration diaphragm 200 is no longer in the optimum position, so that a telecentricity error arises.
  • the control device 226 can control the manipulation device 202 such that the obscuration diaphragm 200 is manipulated such that a telecentric imaging of the optical system 138 is maintained.
  • the STEU ⁇ er realized 226, the manipulation means 202 on the basis of a telephone zentrietechnisch of the optical system 138 and / or to drive based on the determined by the transmitter 224 sor position, tilt, size and / or shape of the Obskurati ⁇ onsblende 200th
  • the obscuration diaphragm 200 can be tilted by the tilt angle ⁇ .
  • Fig. 3A shows a schematic view of another optical system 138. It shows a obscuration 200 having disposed thereon Manipu ⁇ lations Anlagen 202.
  • the obscuration 200 is not curved and has a diameter Dl for the blocked area 204.
  • the diameter Dl defines the size of the obscuration, if this is arranged perpendicular to the beam path 206th
  • Fig. 3B shows a schematic view of another optical system 138 of FIG. 3A curved obscuration 200.
  • the Manipulationsein ⁇ device 202 may be bent the obscuration 200th The blocked area 204, so the size of the curved obscuration 200 comprises egg NEN diameter D2, said diameter D2 is smaller than the diam ⁇ ser Dl. Accordingly, by means of the manipulation device 202, the size D 1, D 2 and / or shape of the obscuration diaphragm 200 can be changed.
  • FIG. 4A shows a schematic view of a further optical system 138. Shown is the obscuration diaphragm 200.
  • the manipulation device 202 lies behind the obscuration diaphragm 200 and therefore can not be seen.
  • the Obs ⁇ kurationsblende 200 has a first member 400 and a second member 402nd The second element 402 lies behind the first element 400 and therefore can not be seen.
  • FIG. 4B shows a schematic view of the further optical system 138 from FIG. 4A with enlarged obscuration diaphragm 200.
  • the second element 402 can be displaced relative to the first element 400 by means of the manipulation device 202.
  • the displacement of the second element 402 leads to a change in the size and shape of the obscuration diaphragm 200 and thus to a change in the blocked region 204 of the beam path 206.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a further optical system 138.
  • the manipulation device 202 can have four rod-shaped elements 500.
  • each rod-shaped element 500 may be provided with an actuator 502.
  • the actuators 502 may in particular each have a piezoelectric element 504 in order to change the position, tilt, size and / or shape of the obscuration diaphragm 200.
  • the optical system 138 may further include a holder 506.
  • Kgs ⁇ NEN be 500 connected to the holder 506 and with the Obskura ⁇ tion aperture 200, the rod-shaped elements.
  • a further telecentricity error results in the scanning operation of the lithography system 100, ie in the operating mode of the lithography system 100 in which the radiation of the lithography system 100 travels over the wafer 122, from the fact that the wafer 122 is tilted.
  • the Fo ⁇ kuslage changes for a given point on the wafer 122.
  • Te ⁇ lezentrie there is a Verosbeitrag.
  • FIGS. 6A to 61 show different intensity distributions 600 loading in ⁇ leuchtungspupille 602, arising for an illumination system 102 with Wabenkon ⁇ densor.
  • Fig. 6A shows the illumination of the illumination pupil 602 at the beginning of the scan path
  • Fig. 61 shows the illumination of the illumination pupil 602 at the end of the scan path.
  • FIGS. 6A to 61 only a part of the illumination pupil 602 is illuminated at the beginning and at the end of the scan path, and the Y dipole is present only in the middle of the scan path. This corresponds to an energetic telecentric error.
  • a ge ⁇ tipped wafer 122 there is a Verosbeitrag.
  • the controller 226 may manipulate the device 202 according to the beam path 206 steu ⁇ ren, to adjust the position, tilt, size and / or shape of the obscuration 200 optimally to the beam path. It can mean optimally adapted to the Strah ⁇ beam path 206 that the telecentric error is minimized.
  • FIG. 7 shows a schematic view of a further optical system 138.
  • the optical system 138 shown in FIG. 7 additionally has an aperture stop 222 for limiting the beam path 206.
  • the obscuration diaphragm 200 can be arranged within the aperture diaphragm 222.
  • Aperture diaphragm 222 and the obscuration diaphragm 200 lie in one plane.
  • the aperture stop 222 may include a plurality of movable elements 700.
  • the arrow 702 in Fig. 7 indicates that the movable members 700 can move in the radial direction.
  • the manipulation means 202 may be the moveable members 700 continuously or at fixed time intervals various ⁇ ben.
  • the boundary of the aperture diaphragm 222 can be adjusted at any time during operation of the lithography system 100.
  • the obscuration diaphragm 200 and the aperture diaphragm 222 can be manipulated very quickly in order to eliminate the telecentricity errors during the scanning operation of the lithography system 100.
  • the manipulation means 202 may change the position, inclination, size and / or shape of the obscuration 200 in egg ⁇ nem period below 100 ms, below 40 ms or below 20 ms. Further, the manipulation device 202 may move the movable elements 700 of the aperture stop 222 in a time period of less than 100 ms, less than 40 ms, or less than 20 ms.
  • the manipulation in a period below 100 ms, below 40 ms or below 20 ms can be achieved by means of highly dynamic hexapods. It can be a special design with solid joints are used, which completely dispenses with rolling and rubbing elements, thereby allowing a backlash-free movement without mechanical noise.
  • FIG. 8 shows schematically in a meridional section a projection coating system or lithography system 1 for microlithography.
  • a BL LEVEL ⁇ processing system 2 of the projection exposure apparatus 1 has in addition to a radiation source 3, an illumination optical system 4 for exposing an object field 5 in an object plane 6.
  • a valve disposed in the object field 5 reticle 7 (also referred to herein as "photomask") available from a projection optical system a is kept of only ⁇ cut as shown reticle.
  • 8 9 (also referred to herein as "projection system") is used for imaging the Obwalden jektfeldes 5 into an image field 10 11.
  • the radiation source 3 is an EUV radiation source with an emitted useful radiation in the range between 5 nm and 30 nm.
  • This may be a plasma source, for example, a GDPP- source (plasma ⁇ generation through gas discharge, gas Discharge Produced Plasma) or to an LPP source (plasma generation by laser, laser-produced plasma) act.
  • a radiation source that is based on a synchrotron, is used for the Strah ⁇ radiation source. 3 Information about such a radiation source is found by the person skilled in the art, for example, from US Pat. No. 6,859,515 B2.
  • EUV radiation 14 emanating from the radiation source 3 is gebün delt ⁇ by a collector 15 °. After the collector 15, the EUV radiation 14 propagates through an intermediate focal plane 16 before it encounters a field facet mirror 17.
  • the Feldfa ⁇ cettenapt 17 is arranged in a plane of the illumination optical system 4, which is optically conjugate to the object plane 6. It can also be spaced to a derarti ⁇ gen level.
  • the EUV radiation 14 is also referred to as illumination light Bezie ⁇ hung as illuminating radiation or as imaging light. After the field facet mirror 17, the EUV radiation 14 is reflected by a pupil facet mirror 18.
  • the PupiUenfacettenspiegel 18 is arranged in a Pu ⁇ pill plane of the illumination optics 4 which is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics. 9
  • the pupil facet mirror 18 may also be arranged at a distance from the pupil plane.
  • Field facets of the field facet mirror 17 are imaged into the object field 5 with the aid of the pupil facet mirror 18 and an imaging optical subassembly in the form of a transmission optical system 19 with mirrors 20, 21 and 22 designated in the sequence of the beam path.
  • the last mirror 22 of the relay optics 19 is a mirror for grazing incidence ( "Grazing incidence mirrors").
  • the PupiUenfacet ⁇ tenspiegel 18 and the transmission optical system 19 form a sequence optics for Studentst ⁇ tion of the illumination light 14 in the object field 5.
  • In the transfer optics 19 can be dispensed with, in particular, if the pupil facet mirror 18 is arranged in an entrance pupil of the projection optics 9.
  • the field facet mirror 17, the PupiUenfacettenapt 18 and, optionally, the mirrors 20, 21 and 22 of the relay optics 19 are components of Be ⁇ leuchtungsoptik 4.
  • the illumination optical system 4 is thus at least partially reflective, and in particular purely reflective, catoptric formed.
  • FIG. 1 For simplifying the description of positional relationships, a Cartesian xyz coordinate system is shown in FIG.
  • the x-axis extends in the figure 8 perpendicular to the plane in this.
  • the y-axis is to the right.
  • the z-axis runs down.
  • the object plane 6 and the image plane 11 are both parallel to the xy plane. Other arrangements of the object plane 6 or the image plane 11, z. B. tilted or rotated, are possible.
  • the reticle holder 8 is controlled so displaceable that the reticle may be shifted in a direction of displacement 7 in the object plane 6 parallel to the y-direction at the Russianionsbelich ⁇ processing.
  • the wafer holder 13 is ge ⁇ controls so displaced that the wafer 12 in a direction of displacement in the image plane 11 parallel to the y-direction is displaced. This allows the Particle 7 and the wafer 12 are scanned on the one hand by the object field 5 and on the other hand by the image field 10.
  • the shift direction is nachfol ⁇ quietly referred to as the scanning direction.
  • the displacement of the reticle 7 and the wafer 12 in the scan direction can preferably take place synchronously with one another.
  • the field facet mirror 17 has a plurality of only schematic ⁇ schematically indicated in Figure 8 field facets 23rd
  • the field facets 23 are elongate, in particular ⁇ special rectangular or ring-shaped. They have an aspect ratio of at least V-2, in particular at least 1 to 3, in particular at least 1 to 5.
  • the aspect ratio of the field facets 23 corresponds We ⁇ sentlichen the aspect ratio of the object field 5.
  • the field facets 23 serve to generate secondary light sources, because each field facet 23, the light source 3 and a generated by the Kol ⁇ lecturer 15 intermediate focus 16 on one of the field facets 23 associated pupil 24 reflects.
  • the field facets 23 are in turn superimposed on the object plane 6 by means of the facets 24 of the pupil facet mirror 18.
  • the field facets 23 are arranged on the field facet mirror 17 in such a way that their image in the object plane 6 runs in each case parallel to the x, ie to the cross-scan direction.
  • This is meant that in the projection of Feldfa ⁇ cetten 23 in the object plane 6, the long side of each facet parallel to the x-, ie to the cross-scan direction, runs, while the short side of each field facet 23 in y-, ie in Scan direction shows.
  • Each field facet 23 of the field facet mirror 17 is assigned at least one pupil frame 24 of the pupil facet mirror 18. Between each Feldfacet- te 23 and a pupil facet 24 a light channel is formed. In this case, the arrangement of the pupil facets 24 on the pupil facet mirror is correct 18 the light distribution, ie the illumination setting in the exit pupil of the illumination optics 4.
  • the field facets 23 thus serve together with pupil facets 24 of the interpupillary lenfacettenLites 18 which are presents also only schematically Darge ⁇ in the drawing, the generation of a defined illumination setting for BL LEVEL ⁇ processing and illumination of the object field 5.
  • the field facets 23 may also be switchable, in particular tiltable, be designed to allow a loss of light-free change of the lighting setting. Different surfaces tilt angles of the field facets 23 then correspond to different channel ⁇ assignments between field and pupil facets 23, 24.
  • the EUV radiation 14 from the radiation source 3 is collected by means of the collector 15 and converted into a parallel or convergent light pencil. This is decomposed by means of the field facets 23 into a plurality of partial light tufts, which form secondary light sources near or at the location of the pupil facets 24, respectively. These secondary light sources are imaged by the transfer optics 19 into the exit pupil of the illumination optics 4, which coincides with the entrance pupil of the projection optics. The image of the se- ondary light sources in the exit pupil plane of the illumination optics 4 thus forming tertiary light sources in the entrance pupil plane of the projec ⁇ onsoptik. 9
  • the projection optical system 9 comprises a plurality, in particular at least four, in particular at least five, in particular at least six, in particular Minim ⁇ than seven, in particular at least eight mirror projection or projection ⁇ mirror elements.
  • the projection optics 9 can in particular be catapulted purely reflective. to be educated. For further details of the projection optics 9 reference is made to WO 2006/069725 Al.
  • the projection optical system 9 includes one or more pupil planes 26.
  • the concept of the pupil plane in this case refers to the entirety of the transverse direction to a projection 27 adjacent in the direction of locations at which outgoing from a Pupil ⁇ lenfacette radiation beam 24 intersect.
  • At least one pupil plane 26 does not coincide with any of the mirrors of the projection optics 9.
  • the projection optical unit 9 comprises an obscuration device 28 (also referred to herein as an "optical system” and 138, for example) with an obscuration diaphragm 29 and a holding device 30 for arranging the obscuration diaphragm 29 in the projection optics 9.
  • the holding device 30 forms an obscuration in the projection optics projection optics 9. in contrast to the obscuration 29, however, the obscuration formed by the holding device 30 is indeed kon ⁇ structurally necessary but not usually leads to a targeted improvement of the optical properties of the projection optical system 9, but may be an undesirable obscuration a portion of the illumination light 14 lead.
  • the obscuration 29 serves as the obscuration is 200, the Obskura ⁇ tion of part of the serving for imaging the object field 5 in the image field 10 radiation 14.
  • the obscuration diaphragm 29 is formed as an inverted pinhole. It is preferably circular. However, it can also be oval, in particular ⁇ special elliptical trained. This can be advantageous in particular in the case of an arrangement of the obscuration diaphragm 29 transversely, but not exactly perpendicular to the direction of the main beam of the central object field point.
  • the obscuration diaphragm 29 has an aspect ratio, defined by the ratio of the two main axes of a bestfit ellipse, in the range from 0.9 to 1.1, in particular in the range from 0.99 to 1.01.
  • the aspect ratio in the range of 0.5 to 2.0 may be. In particular, it may be less than 0.9 or greater than 1.1.
  • the obscuration 29 is made of a material which on this on ⁇ impinging EUV radiation 14 from the radiation source 3 is at least 90%, especially at least 99%, preferably completely absorbed.
  • the obscuration diaphragm 29 is at least partially, in particular completely, made of a material with good thermal conductivity, in particular of a metal.
  • the holding means 30 is at least partially, in particular completely, made of a material having good thermal conductivity, insbesonde ⁇ re metal. This makes it possible to avoid unwanted heating of the obscuration cover 29, as a result of which a thermal influence on adjacent elements, in particular mirrors, of the projection optics 9 is reduced, in particular avoided.
  • the obscuration diaphragm 29 may also have a non-reflecting, ie an absorbing coating for the EUV radiation 14 from the radiation source 3.
  • the Obskurationsblen- de 29 thus blocking the EUV radiation 14 that impinges with a component in projek ⁇ tion device 27 on it.
  • the Obs ⁇ kurationsblende 29 also a non-reflective, ie not having an absorbing Be ⁇ coating for radiation of EUV wavelengths of the radiation source. 3
  • infrared light which for example emanates from a CO2 laser pumped LPP source, or for light in the DUV range, this may be useful or even necessary.
  • the holding device 30 has a twofold rotational symmetry. It comprises an outer retaining ring 31 (herein also referred to as "bracket”, and corresponds to, for example, the bracket 506) and an inner retaining ring 32.
  • the outer retaining ring 31 can form an aperture or may be formed through an aperture ⁇ aperture.
  • the inner retaining ring 32 is by means of holding struts 33 with the outer retaining ring 31 connected. It is also possible to connect the holding struts 33 directly to the obstruction panel 29. In this case, the inner retaining ring 32 can be dispensed with.
  • the holding device includes four support struts 33 (referred to herein as "rod-shaped elements" and correspond to at ⁇ game as the rod-shaped elements 500).
  • a different number holding struts 33 is also possible.
  • the support struts 33 are forms ⁇ particular straight lined.
  • two each of the holding rods 33 of the Obskurati ⁇ onsblende 29 are opposite to each other with respect to a common direction along angeord- net.
  • the retaining struts 33 are distributed uniformly over the circumference of the retaining rings 31, 32.
  • the Winkelab ⁇ stood between two holding struts is thus 90 °.
  • the projection optics 9 has, in the region of the position in which the Obskurati ⁇ onsblende 29 is arranged, ie in the region of the holding position of Obskurati ⁇ onsblende 29, an aperture.
  • the projection optics 9 has an aperture, in particular in the pupil plane in which the obscuration diaphragm 29 is arranged.
  • the outer retaining ring 31 has an inner diameter which is greater in ⁇ particular than the aperture of the projection optics 9.
  • the outer retaining ring 31 may also be formed with a smaller inner diameter. In this case it also acts as an aperture stop.
  • the obscuration 29 has a radial dimension of at most 60%, especially at most 50%, especially at most 40%, particularly Hoechsmann ⁇ least 30%, especially at most 20%, especially at most 10% of the Ab ⁇ measurements of the aperture of the projection optics 9 in the area of Pupil level 26 up.
  • obscuration of less than 30% is advantageous. It may be ever ⁇ but also be provided that systems with greater obscuration, but can represent a limited range of structures only then.
  • the holding device 30 can be adapted to specific lighting settings. For details, reference is made to DE 10 2010 040 108 AI or WO 2012/028 303 Al, which are hereby incorporated into the present application.
  • the holding device 30 according to FIG. 9 is adapted, for example, to an illumination ⁇ settmg with quadrupole structure, in particular to a so-called quasar illumination setting. It has a fourfold rotational symmetry.
  • the holding means 30 may to adapt to the nature of the quadrupole, and in particular ⁇ sondere be rotated parallel to the direction of projection 27 as a whole about an axis to adapt to a so-called C-Quad, as Darge ⁇ represents in FIG 10th It is thus displaced, in particular rotatable. It generally has a changeable configuration.
  • the holding device 30 can be insbesonde ⁇ re adapted to a particular illumination setting, a contrast, to improve in particular for a predetermined, structure to be imaged, in particular to maximize ⁇ sondere.
  • optimization of the imaging behavior can be achieved by adapting the arrangement, in particular the orientation, of the holding device 30.
  • the holding device 30 with a variable configuratio ⁇ on. It can be arranged, for example, as a whole adjustable, in particular rotatable. It is also possible to configure individual the support struts adjustable ⁇ bar. In particular, the relative position of the retaining struts 33 to each other can be adjustable.
  • the support struts 33 may be ver see with guide elements ⁇ . You can be guided in particular by means of the guide elements ver ⁇ adjustable.
  • piezo elements can be provided, for example.
  • the guide members may be provided with one or several ⁇ ren Einrastoudre.
  • the support struts 33 may also be interchangeable.
  • the holding device 30 may have a plurality of discrete positions for the arrangement of the holding struts 33. In this case, the number of holding struts 33 is variable.
  • FIG. 11 A variant of the obscuration device 28 with a holding device 30 with a changed configuration is shown by way of example in FIG. 11.
  • the support struts 33 are not uniform over the circumference of the retaining rings 31, distributed 32nd For each of these holding struts 33 is thus in each case a further holding strut 33 at a first angle
  • the Garein- shown in Fig. 11 device 30 thus has a two-fold, but no fourfold Drehsymmet ⁇ RIE.
  • the variants shown in FIGS. 9 to 11 are to be understood as examples. Other rotational positions and, in particular other relative arrangements of the support struts 33 to one another are possible and can be useful for certain Be ⁇ leuchtungssettmgs and / or in the imaging of certain structures.
  • variable configuration of the Hal ⁇ te realized with other system degrees of freedom in the illumination optical system 4 and / or the projection optical system 9 useful.
  • shape of the obscuration shutter 29 and / or its orientation and / or its arrangement in the direction of the beam path can be varied.
  • manipulators in the projection optics 9, which are aimed at the optimization of the wavefront can be combined with the degrees of freedom of a variable Garein ⁇ direction 30.
  • manipulators are to be called ⁇ in the direction of the beam path of the illumination radiation 14 and / or vertically displaceable elements about an axis in the direction of the beam path or perpendicular thereto ⁇ rotating elements, deformable elements, locally heating and / or coolable elements .
  • the information which is to choose concrete setting the holding means 30 for holding the obscuration 29 can be made based on the inserted ⁇ presented lighting. More complex adjustments are possible in the course of joint optimization of lighting, in particular the intensity ⁇ distribution and / or incidence angle distribution, and the structures of theproofbil ⁇ Denden reticle 7 as part of the holistic lithography.
  • Individual or multiple features of the lithography system 100 can be combined with one or more features of the lithography system 1.

Abstract

Es wird offenbart eine EUV-Lithographieanlage (100) mit einem Projektionssystem (104), in welchem ein optisches System (138) angeordnet ist, wobei das optische System (13) aufweist: eine Obskurationsblende (200) zum Blockieren zumindest eines Bereichs (204) eines Strahlengangs (206), und eine Manipulationseinrichtung (202) zum Verschieben und/oder Verkippen der Obskurationsblende (200).

Description

EUV-LITHOGRAPHIEANLAGE UND VERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine EUV-Lithographieanlage und ein Verfah¬ ren zum Herstellen eines Halbleiterelements.
Der Inhalt der deutschen Prioritätsanmeldungen DE 10 2015 220 144.9 und DE 2015 215 948.5 wird vollumfänglich durch Bezugnahme mit aufgenommen.
Die Lithographie wird zur Herstellung mikro- und nano strukturierter Bauele- mente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Lithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be¬ leuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Pro¬ jektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be- schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfind¬ liche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstel- lung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV- Lithographieanlagen entwi¬ ckelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, ins¬ besondere 13,5 nm verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellen¬ länge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von— wie bisher— bre- chenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Moderne Lithographieanlagen haben sehr hohe Anforderungen an die Positions¬ genauigkeit und Maßstabstreue der abgebildeten Strukturen. Um diesen Anfor¬ derungen zu genügen, können optische Systeme für Lithographieanlagen tele- zentrisch ausgelegt werden. Demnach treffen die Strahlbündel (genauer : die
Hauptstrahlen der Bündel) in allen Feldpunkten senkrecht auf die Bildebene (al¬ so den Wafer) auf. Damit wird erreicht, dass bei einer Defokussierung der Bild- ebene die laterale Position der Bildpunkte erhalten bleibt und so die Strukturen zwar unscharf, aber nach wie vor an der richtigen Position und mit dem richtigen Maßstab abgebildet werden. Solche Defokussierungen lassen sich nicht vermei¬ den und treten z.B. aufgrund von Einstellungenauigkeiten der Halterung des Substrats (Engl.: wafer stage) oder durch die Wafertopologie selbst auf. Die Tele- zentrie ist somit als wichtige Performancegröße engen Spezifikationen unterwor¬ fen.
In Lithographieanlagen kann die Telezentrie von optischen Systemen durch eine Aperturblende und, sofern vorhanden, eine Obskurationsblende beeinflusst wer¬ den.
Die US 8,421,998 B2 offenbart eine manipulierbare Aperturblende. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Lithographieanlage sowie ein verbessertes Verfahren zum Her¬ stellen eines Halbleiterelements bereitzustellen.
Demgemäß wird eine EUV- Lithographieanlage mit einem Projektionssystem, in welchem ein optisches System angeordnet ist, bereitgestellt, wobei das optische System aufweist: eine Obskurationsblende zum Blockieren zumindest eines Be¬ reichs eines Strahlengangs und eine Manipulationseinrichtung zum Verschieben und/oder Verkippen der Obskurationsblende. Dadurch, dass die Manipulationseinrichtung die Obskurationsblende verschieben und/oder verkippen kann, ist es möglich die Obskurationsblende so an den Strah¬ lengang anzupassen, dass das optische System eine telezentrische Abbildung, insbesondere eine bildseitig telezentrische Abbildung, ermöglicht. Dabei ist die Obskurationsblende eine Blende, die einen Teilbereich des Strah¬ lengangs blockiert. Die Obskurationsblende ist ausschließlich innerhalb des Strahlengangs angeordnet. Insbesondere kann die Obskurationsblende als flä¬ chiges Element ausgebildet sein.
Die Manipulation der Obskurationsblende, d.h. die Veränderung der Obskurati- onsblende in ihrer Position, Verkippung, Größe und/oder Form, kann einen Tele- zentriefehler verringern. Der Telezentriefehler ist dabei die Abweichung von ei¬ ner optimalen telezentrischen Abbildung eines optischen Systems.
Die Manipulationseinrichtung kann insbesondere die Position der Obskurations- blende verändern. Dazu kann die Obskurationsblende in den drei translatori¬ schen Freiheitsgraden von der Manipulationseinrichtung bewegt werden.
Weiter kann die Manipulationseinrichtung die Obskurationsblende insbesondere Verkippen. Dazu kann die Obskurationsblende in zwei rotatorischen Freiheits- graden von der Manipulationseinrichtung verkippt werden. Dabei stehen die Achsen, um die die Obskurationsblende verkippt werden kann, senkrecht zur Richtung des Strahlengangs.
Weiter kann die Manipulationseinrichtung die Größe der Obskurationsblende verkleinern oder vergrößern. Dabei entspricht die Größe der Obskurationsblende dem Bereich des Strahlengangs, der durch die Obskurationsblende blockiert wird.
Weiter kann die Manipulationseinrichtung die Form der Obskurationsblende verändern. Beispielsweise kann die Obskurationsblende ein oder mehrere flächi¬ ge Elemente aufweisen, so dass sich die Form der Obskurationsblende aus den übereinanderliegenden Formen der flächigen Elemente ergibt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Manipulationseinrichtung einen Aktor, insbesondere ein Piezoelement, zum Verformen, Verkippen und/oder Verschieben der Obskurationsblende auf. Vorteilhafterweise kann die Obskurationsblende mittels eines Aktors verschoben werden. Dadurch kann die Position der Obsku- rationsblende relativ zu dem Strahlengang geändert werden. Weiter kann die Obskurationsblende mittels eines Aktors verformt werden. Die Verformung be¬ wirkt eine Änderung der Größe des durch die Obskurationsblende blockierten Bereichs des Strahlengangs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Obskurationsblende ein erstes Element und ein zweites Element auf. Dabei ist das zweite Element gegenüber dem ersten Element mittels der Manipulationseinrichtung zum Verändern des mittels der Obskurationsblende blockierten Bereichs des Strahlengangs ver- schiebbar. Dadurch, dass das zweite Element relativ zu dem ersten Element ver¬ schoben werden kann, ist es möglich, die Größe der Obskurationsblende zu ver¬ ändern. Damit kann mittels der Obskurationsblende die Größe des blockierten Bereichs im Strahlengang verändert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Manipulationseinrichtung zumindest ein stabförmiges Element mit dem Aktor auf. Mittels des zumindest einen stabförmigen Elements kann die Obskurationsblende relativ zum Strah¬ lengang verschoben werden. In dem Fall, dass die Obskurationsblende aus einem verformbaren Material ausgebildet ist, oder dass die Obskurationsblende mehre- re zueinander verschiebbaren Elemente aufweist, kann die Form der Obskurati¬ onsblende mittels der Auslenkung des Stabförmigen Elements verändert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner eine Halterung auf, wobei das zumindest eine stabförmige Element mit der Obskura- tionsblende und mit der Halterung verbunden ist. Vorteilhafterweise ist das zu¬ mindest eine stabförmige Element mit der Halterung verbunden, so dass eine durch die Auslenkung des stabförmigen Elements verursachte Kraft auf die Obs¬ kurationsblende übertragen werden kann, um diese zu verformen und/oder zu verschieben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mehrere stabförmige Elemente, insbesondere zwei, drei, vier fünf, sechs, sieben oder acht stabförmige Elemente, vorgesehen. Vorteilhafterweise können die stabförmigen Elemente so angeordnet werden, dass sie den Strahlengang nicht stören.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner zu- mindest einen Sensor zum Ermitteln der Position, der Verkippung, der Größe und/oder der Form der Obskurationsblende auf. Vorteilhafterweise kann mittels des zumindest einen Sensors ermittelt werden, ob die Obskurationsblende pas¬ send angeordnet ist. Dabei kann mit passend angeordnet gemeint sein, dass ein Telezentriefehler minimiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Manipulationseinrichtung auf. Dadurch, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, kann die Manipulationseinrichtung die Position, die Verkippung, die Größe und/oder die Form der Obskurations- blende auch während des Betriebs der Lithographieanlage ständig nachregeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung eingerichtet, die Manipulationseinrichtung auf Basis einer Telezentriemessung und/oder auf Basis der von dem zumindest einen Sensor ermittelten Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurationsblende zu steuern. Vorteilhafterweise er¬ hält die Steuereinrichtung Daten einer Telezentriemessung und/oder Daten oder Signale von dem zumindest einen Sensor. Mit diesen Informationen kann die Steuereinrichtung die Manipulationseinrichtung so ansteuern, dass die Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurationsblende passend justiert wird. Dabei kann passend justiert bedeuten, dass ein Telezentriefehler minimiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung eingerichtet, die Manipulationseinrichtung entsprechend dem Strahlengang zu steuern, um die Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurationsblende an den Strahlengang anzupassen. Die Beleuchtungseinstellungen und die Maskenstruk¬ turen können den Strahlengang beeinflussen. Demnach kann eine Berücksichti¬ gung des Strahlengangs zu einer Berücksichtigung der Beleuchtungseinstellun- gen und der Maskenstrukturen führen. Insbesondere im sogenannten Scanbe¬ trieb, d.h. in dem Betriebsmodus der Lithographieanlage in dem die Strahlung der Lithographieanlage über den Wafer wandert, können die Beleuchtungsein¬ stellungen entscheidend sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Manipulationseinrichtung einge¬ richtet, die Position, die Verkippung, die Größe und/oder die Form der Obskura¬ tionsblende kontinuierlich oder diskontinuierlich zu verändern. Insbesondere im Scanbetrieb kann es zu (gegebenenfalls feldabhängigen) Telezentriefehlern, Strukturbreitenfehlern durch Uniformitätsänderung oder Variation der Beleuch¬ tungsverteilung und/oder Strukturasymmetrien kommen. Dabei kann sich prin¬ zipiell jeder der genannten Fehler entlang des Scanwegs, also dem Weg auf dem Wafer, um mehr als 10% oder um mehr als 20% oder um mehr als 50% ändern. Vorteilhafterweise kann die Manipulationseinrichtung darauf reagieren und die Obskurationsblende kontinuierlich oder diskontinuierlich, z.B. innerhalb von fes¬ ten Zeitintervallen, manipulieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner eine erste optische Einrichtung und eine zweite optische Einrichtung auf, wobei die Obskurationsblende zwischen der ersten und der zweiten optischen Einrichtung angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Obskurationsblende an einer geeigne¬ ten Stelle des optischen Systems angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die erste optische Einrichtung und/oder die zweite optische Einrichtung einen Spiegel auf. Insbesondere EUV- Systeme können Spiegel aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner eine Aperturblende zum Begrenzen des Strahlengangs auf, wobei die Obskurations- blende innerhalb der Aperturblende angeordnet ist. Die Aperturblende wird auch Öffnungsblende genannt und begrenzt den Strahlengang eines optischen Sys¬ tems. Dagegen blockiert die Obskurationsblende einen Teil des Strahlengangs. Die Obskurationsblende kann in der Mitte der durch die Aperturblende definier¬ ten Öffnung angeordnet sein. Insbesondere kann die Obskurationsblende an der Aperturblende befestigt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Aperturblende mehrere beweg¬ liche Elemente auf. Dabei ist die Manipulationseinrichtung dazu eingerichtet, die beweglichen Elemente kontinuierlich oder diskontinuierlich zu verschieben. Mit¬ tels der beweglichen Elemente kann die Größe und Form der Öffnung der
Aperturblende justiert werden. Insbesondere kann die Öffnung der Aperturblen- de im Betrieb der Lithographieanlage justiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Manipulationseinrichtung einge¬ richtet, die Position, die Verkippung, die Größe und/oder die Form der Obskura¬ tionsblende in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, bevorzugt unterhalb von 40 ms und noch weiter bevorzugt unterhalb von 20 ms zum Erreichen einer tele¬ zentrischen Abbildung des optischen Systems anzupassen und/oder ist die Mani¬ pulationseinrichtung eingerichtet, die beweglichen Elemente der Aperturblende in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, bevorzugt unterhalb von 40 ms und noch weiter bevorzugt unterhalb von 20 ms zum Erreichen einer telezentrischen Abbildung des optischen Systems anzupassen.
Dadurch, dass die Obskurationsblende und/oder die Aperturblende in den ge¬ nannten kurzen Zeiträumen verändert werden können, ist es möglich auf die Veränderungen des Strahlengangs, die sich bei einem Scanbetrieb der Lithogra- phieanlage ergeben, schnell genug zu reagieren.
EUV steht für„extreme ultraviolet" und bezeichnet eine Wellenlänge des Ar¬ beitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für„deep ultraviolet" und be¬ zeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm.
Weiterhin wird eine EUV- Lithographieanlage, insbesondere wie vorstehend be¬ schrieben, mit einer Obskurationsvorrichtung bereitgestellt. Die Obskurations- Vorrichtung umfasst eine Obskurationsblende zur Obskuration von Beleuch¬ tungsstrahlung und eine Halteeinrichtung zur Halterung der Obskurationsblen¬ de und Anordnung derselben in einem Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung, wobei die Halteeinrichtung eine veränderbare Konfiguration aufweist.
Wegen der veränderbaren Konfiguration ist es insbesondere möglich, die Hal¬ teeinrichtung flexibel an die Intensitätsverteilung der Beleuchtungsstrahlung, insbesondere an die Beleuchtungspupillen unterschiedlicher Beleuchtungsset- tings anzupassen.
Besonders vorteilhaft kann die Lithographieanlage bzw. die Obskurationsvor- richtung zusätzlich die vorstehend beschriebene Manipulationseinrichtung zum Verschieben oder Verkippen der Obskurationsblende aufweisen, wodurch gleich¬ zeitig eine Anpassung an unterschiedliche Beleuchtungssettings wie auch eine Korrektur der Telezentrie möglich wird. Im Übrigen können auch weitere Aspek¬ te und Merkmale vorgesehen sein, welche im Zusammenhang mit der die Mani¬ pulationseinrichtung aufweisenden Lithographieanlage vorstehend beschrieben wurden. Die Obskurationsvorrichtung ist insbesondere im Strahlengang einer Projekti¬ onsoptik der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet.
Gemäß einem Aspekt umfasst die Halteeinrichtung eine Mehrzahl von verstell¬ baren Haltestreben. Sie umfasst insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier Haltestreben.
Die Haltestreben sind insbesondere stabförmig ausgebildet. Sie sind insbesonde¬ re ausgehend von einem Zentralbereich der Obskurationsblende in Radialrich¬ tung verlaufend ausgerichtet. Ihre Ausrichtung ist vorzugsweise verstellbar. Sie kann stufenlos verstellbar sein. Es ist auch möglich, die Halteeinrichtung derart auszubilden, dass es für die Haltestreben eine Mehrzahl diskreter Anordnungen gibt. Durch eine Verstellbarkeit der Haltestreben wird die Anpassbarkeit der Obsku- rationsvorrichtung an unterschiedliche Beleuchtungssettings vereinfacht. Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Halteeinrichtung eine Mehrzahl von austauschbaren Haltestreben.
Hierdurch ist insbesondere die Anzahl und Anordnung der Haltestreben verän¬ derbar. Dies führt zu einer nochmals vergrößerten Flexibilität.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Halteeinrichtung eine Mehrzahl von Haltestreben, deren relative Lage zueinander verstellbar ist. Sie umfasst insbe¬ sondere mindestens eine, insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindes¬ tens drei, insbesondere mindestens vier Haltestreben, welche in Umfangsrich- tung verschwenkbar sind, das heißt eine veränderbare Anordnung in Radialrich¬ tung aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Obskurationsblende rund, insbesondere kreisförmig oder elliptisch ausgebildet. Sie kann eine Exzentrizität von mindes- tens 1,1, insbesondere mindestens 2 aufweisen. Üblicherweise beträgt die Ex¬ zentrizität weniger als 10.
Die Obskurationsblende kann insbesondere austauschbar sein. Auch hierdurch wird die Flexibilität der Obskurationsvorrichtung weiter verbessert.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Obskurationsblende eine Mehrzahl se¬ parater Obskurationselemente auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt weisen die Obskurationselemente jeweils eine identische Form auf.
Hierdurch kann die Telezentrie der Beleuchtung verbessert werden. Schließlich wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements unter Verwendung einer Lithographieanlage, wie beschrieben, bereitgestellt.
Die für die vorgeschlagenen Lithographieanlagen beschriebenen Ausführungs- formen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs- beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage;
Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage;
Fig. 2A zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems! Fig. 2B zeigt eine schematische Ansicht des optischen Systems aus Fig. 2A in gestörtem Zustand;
Fig. 3A zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems! Fig. 3B zeigt eine schematische Ansicht des weiteren optischen Systems aus Fig. 3A mit verbogener Obskurationsblende! Fig. 4A zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems!
Fig. 4B zeigt eine schematische Ansicht des weiteren optischen Systems aus Fig. 4A mit vergrößerter Obskurationsblende!
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems!
Fig. 6A bis 61 zeigen unterschiedliche Intensitätsverteilungen in der Beleuch¬ tungspupille ;
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems!
Fig. 8 zeigt schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelich- tungsanlage für die EUV- Projektionslithographie (auch als EUV- Lithographieanlage" bezeichnet);
Fig. 9 zeigt schematisch eine Darstellung einer ersten Variante einer erfindungs¬ gemäßen Obskurationsvorrichtung! Fig. 10 zeigt eine Darstellung gemäß Fig. 9 einer weiteren Variante der Obskura¬ tionsvorrichtung! und
Fig. 11 eine Darstellung gemäß Fig. 9 einer weiteren Variante der Obskurations¬ vorrichtung.
Falls nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Fi¬ guren gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions- System 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett" (Engl.: extreme ultra violet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projekti¬ onssystem 104 sind jeweils in einem Vakuum- Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum- Gehäuse mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvor¬ richtung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht näher dar¬ gestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
Die EUV- Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrot¬ ron vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extrem ultravio- letten Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm aussen¬ den. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A erzeugte EUV- Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, wes- halb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
Das in Fig. 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahl- formungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf die Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie¬ gels 136 auf die Photomaske gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektionssystem 104 weist sechs Spiegel Ml - M6 zur Abbildung der Pho¬ tomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml - M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektions¬ systems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl be¬ schränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung ge¬ krümmt. Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions¬ system 104 umfasst. Dabei steht DUV für„tiefes Ultraviolett" (Engl.: deep ultra- violet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektions- System 104 sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Ein¬ stellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Die DUV- Lithographieanlage 100B weist ferner eine Steuereinrichtung 126 zum Steuern verschiedener Kom¬ ponenten der DUV- Lithographieanlage 100B auf. Dabei ist die Steuereinrichtung 126 mit dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102, einer DUV-
Lichtquelle 106B, einer Halterung 128 der Photomaske 120 (Engl.: reticle stage) und einer Halterung 130 des Wafers 122 (Engl.: wafer stage) verbunden.
Die DUV- Lithographieanlage 100B weist eine DUV- Lichtquelle 106B auf. Als DUV- Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV- Bereich bei 193 nm emittiert.
Das in Fig. 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder derglei¬ chen abgebildet wird.
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 132 und/oder Spiegel 134 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Linsen 132 und/oder Spiegel 134 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte be¬ achtet werden, dass die Anzahl der Linsen und Spiegel der DUV- Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen und/oder Spiegel vorgesehen sein. Insbe¬ sondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 der DUV- Lithographieanlage 100B mehrere Linsen und/oder Spiegel auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Die EUV- Lithographieanlage 100A in Fig. 1A und die DUV- Lithographieanlage 100B in Fig. 1B zeigen jeweils ein optisches System 138 mit einer Obskurations- blende, welche in dem jeweiligen Projektionssystem 104 angeordnet ist. Das opti¬ sche System 138 kann jedoch auch an einer anderen Stelle in den jeweiligen Pro¬ jektionssystemen 104 oder in den jeweiligen Lithographieanlagen 100A, 100B angeordnet sein.
Fig. 2A zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 138. Das opti¬ sche System 138 weist eine Obskurationsblende 200 und eine Manipulationsein¬ richtung 202 auf. Dabei blockiert die Obskurationsblende 200 zumindest einen Bereich 204 eines Strahlengangs 206. Die Manipulationseinrichtung 202 kann eine Position, eine Verkippung, eine Größe und oder eine Form der Obskurati¬ onsblende 200 manipulieren.
Optional kann das optische System 138 eine erste optische Einrichtung 208 und eine zweite optische Einrichtung 210 aufweisen. Dabei ist die Obskurationsblen¬ de 200 zwischen der ersten und der zweiten optischen Einrichtung 208, 210 an- geordnet. Weiter können die erste optische Einrichtung 208 und/oder die zweite optische Einrichtung 210 einen oder mehrere Spiegel aufweisen.
In Fig. 2A ist eine bildseitig telezentrische Abbildung dargestellt. Die Aus- trittspupille liegt im Unendlichen. Ein Objekt aus der Objektebene 212 wird zu einem Bild in der Bildebene 214 abgebildet. Dabei treffen die Hauptstrahlen 216 senkrecht auf die Bildebene 214.
Das optische System 138 kann, wie in Fig. 1A dargestellt, angeordnet sein. Dabei kann die Photomaske 120 in der Objektebene und der Wafer 122 in der Bildebene des optischen Systems 138 liegen. Insbesondere kann das optische System 138 das Projektionssystem 104 sein.
Weiter kann die Manipulationseinrichtung 202 einen Aktor 218 aufweisen. Der Aktor 218 dient zum Verformen und/oder Verschieben der Obskurationsblende 200. Insbesondere kann der Aktor 218 ein Piezoelement 220 aufweisen, um die Bewegung des Aktors 218 zu realisieren. Zudem kann das optische System 138 optional eine Aperturblende 222 aufweisen. Ferner kann das optische System 138 mit einem Sensor 224 vorgesehen sein. Der Sensor 224 dient zum Ermitteln der Position, der Verkippung, der Größe und/oder der Form der Obskurationsblende 200. Alternativ können auch mehrere Sensoren 224 vorgesehen sein. Weiter kann das optische System 138 eine Steuereinrichtung 226 zum Ansteuern der Manipulationseinrichtung 202 aufweisen. Dabei kann die Steuereinrichtung 226 mit dem Sensor 224 und mit der Manipulationseinrichtung 202 verbunden sein. Die Verbindungen können über elektrische Leitungen und/oder über Funk realisiert werden. Fig. 2A zeigt eine elektrische Leitung 228, welche die Steuer- einrichtung 226 mit dem Sensor 224 verbindet. Die Steuereinrichtung 226 und die Manipulationseinrichtung 202 sind in Fig. 2A über eine Funkverbindung miteinander verbunden. Fig. 2B zeigt eine schematische Ansicht des optischen Systems 138 aus Fig. 2A in gestörtem Zustand. Im Betrieb oder bereits bei der Montage der Lithographiean¬ lage 100 auftretende Störungen können die Abbildungsqualität der Lithogra- phieanlage 100 negativ beeinflussen. Es können Manipulatoren verbaut werden, um die Wellenfronaberrationen zu minimieren. Sowohl die Störungen selber als auch die Manipulatorbewegungen können dazu führen, wie Fig. 2B illustriert, dass die Strahlengänge 206 im gestörten optischen System 138 im Vergleich zum ungestörten optischen System 138 verschoben sind. Die Hauptstrahlen 216 tref- fen demnach nicht mehr senkrecht auf die Bildebene 214 und die Austrittspupille liegt nicht mehr im unendlichen. Im gestörten optischen System 138 steht die Obskurationsblende 200 nicht mehr in der optimalen Position, so dass ein Tele- zentriefehler entsteht. Die Steuereinrichtung 226 kann die Manipulationseinrichtung 202 so ansteuern, dass die Obskurationsblende 200 derart manipuliert wird, dass eine telezentri- sche Abbildung des optischen Systems 138 erhalten bleibt. Dafür kann die Steu¬ ereinrichtung 226 die Manipulationseinrichtung 202 auf der Basis einer Tele- zentriemessung des optischen Systems 138 und/oder auf Basis der von dem Sen- sor 224 ermittelten Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurati¬ onsblende 200 ansteuern. Insbesondere kann die Obskurationsblende 200 um den Verkippungswinkel α verkippt werden.
Fig. 3A zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems 138. Zu sehen ist eine Obskurationsblende 200 mit einer daran angeordneten Manipu¬ lationseinrichtung 202. Die Obskurationsblende 200 ist nicht gekrümmt und weist einen Durchmesser Dl für den blockierten Bereich 204 auf. Für eine kreis¬ förmige Obskurationsblende 200 definiert der Durchmesser Dl die Größe der Obskurationsblende, wenn diese senkrecht zum Strahlengang 206 angeordnet ist. Fig. 3B zeigt eine schematische Ansicht des weiteren optischen Systems 138 aus Fig. 3A mit gekrümmter Obskurationsblende 200. Mittels der Manipulationsein¬ richtung 202 kann die Obskurationsblende 200 verbogen werden. Der blockierte Bereich 204, also die Größe der gekrümmten Obskurationsblende 200, weist ei- nen Durchmesser D2 auf, wobei der Durchmesser D2 kleiner als der Durchmes¬ ser Dl ist. Demnach kann mittels der Manipulationseinrichtung 202 die Größe Dl, D2 und/oder Form der Obskurationsblende 200 verändert werden.
Fig. 4A zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems 138. Dargestellt ist die Obskurationsblende 200. Die Manipulationseinrichtung 202 liegt hinter der Obskurationsblende 200 und ist daher nicht zu sehen. Die Obs¬ kurationsblende 200 weist ein erstes Element 400 und ein zweites Element 402 auf. Das zweite Element 402 liegt hinter dem ersten Element 400 und ist daher auch nicht zu sehen.
Fig. 4B zeigt eine schematische Ansicht des weiteren optischen Systems 138 aus Fig. 4A mit vergrößerter Obskurationsblende 200. Das zweite Element 402 kann gegenüber dem ersten Element 400 mittels der Manipulationseinrichtung 202 verschoben werden. Die Verschiebung des zweiten Elements 402 führt zu einer Änderung der Größe und Form der Obskurationsblende 200 und damit zu einer Änderung des blockierten Bereichs 204 des Strahlengangs 206.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems 138. Die Manipulationseinrichtung 202 kann vier stabförmige Elemente 500 aufweisen. Dabei kann jedes stabförmige Element 500 mit einem Aktor 502 versehen sein. Die Aktoren 502 können insbesondere jeweils ein Piezoelement 504 aufweisen, um die Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurationsblende 200 zu verändern. Das optische System 138 kann weiter eine Halterung 506 aufweisen. Dabei kön¬ nen die stabförmigen Elemente 500 mit der Halterung 506 und mit der Obskura¬ tionsblende 200 verbunden sein. Es können ein oder mehrere stabförmige Ele- mente 500 vorgesehen sein. Insbesondere können ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn stabförmige Elemente 500 vorgesehen sein.
Ein weiterer Telezentriefehler resultiert im scannenden Betrieb der Lithogra- phieanlage 100, d.h. in dem Betriebsmodus der Lithographieanlage 100 in dem die Strahlung der Lithographieanlage 100 über den Wafer 122 wandert, daraus, dass der Wafer 122 verkippt wird. Entlang eines Scanwegs ändert sich die Fo¬ kuslage für einen gegebenen Punkt auf dem Wafer 122. Zusammen mit dem Te¬ lezentriefehler kommt es zu einem Verzeichnungsbeitrag.
Fig. 6A bis 61 zeigen unterschiedliche Intensitätsverteilungen 600 in der Be¬ leuchtungspupille 602, die sich für ein Beleuchtungs System 102 mit Wabenkon¬ densor ergeben. Fig. 6A zeigt die Ausleuchtung der Beleuchtungspupille 602 zu Beginn des Scanwegs und Fig. 61 zeigt die Ausleuchtung der Beleuchtungspupille 602 am Ende des Scanwegs. Wie man den Fig. 6A bis 61 entnehmen kann ist zu Beginn und am Ende des Scanwegs nur ein Teil der Beleuchtungspupille 602 ausgeleuchtet und der Y-Dipol ist nur in der Mitte des Scanwegs vorhanden. Dies entspricht einem energetischen Telezentriefehler. In Kombination mit einem ge¬ kippten Wafer 122 kommt es zu einem Verzeichnungsbeitrag.
Die zuvor beschriebenen Effekte können sich auf den Strahlengang 206 des opti¬ schen Systems 138 auswirken. Dementsprechend kann die Steuereinrichtung 226 die Manipulationseinrichtung 202 entsprechend dem Strahlengang 206 steu¬ ern, um die Position, Verkippung, Größe und/oder Form der Obskurationsblende 200 optimal an den Strahlengang anzupassen. Dabei kann optimal an den Strah¬ lengang 206 anpassen bedeuten, dass der Telezentriefehler minimiert wird.
Weiter kann die Manipulationseinrichtung 202 die Position, die Verkippung, die Größe und/oder die Form der Obskurationsblende 200 kontinuierlich oder in fes- ten Zeitintervallen verändern. Damit kann die Obskurationsblende 200 jederzeit im Betrieb der Lithographieanlage 100 angepasst werden. Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren optischen Systems 138. Das in Fig. 7 gezeigte optische System 138 weist zusätzlich eine Apertur blende 222 zum Begrenzen des Strahlengangs 206 auf. Dabei kann die Obskurationsblende 200 innerhalb der Aperturblende 222 angeordnet sein. Weiter können die
Aperturblende 222 und die Obskurationsblende 200 in einer Ebene liegen.
Die Aperturblende 222 kann mehrere bewegliche Elemente 700 aufweisen. Der Pfeil 702 in Fig. 7 deutet an, dass sich die beweglichen Elemente 700 in radialer Richtung bewegen können. Weiter kann die Manipulationseinrichtung 202 die beweglichen Elemente 700 kontinuierlich oder in festen Zeitintervallen verschie¬ ben. Damit kann die Begrenzung der Aperturblende 222 jederzeit während des Betriebs der Lithographieanlage 100 angepasst werden.
Die Obskurationsblende 200 und die Aperturblende 222 können sehr schnell ma- nipuliert werden, um im Scanbetrieb der Lithographieanlage 100 die Tele- zentriefehler zu beheben. Die Manipulationseinrichtung 202 kann die Position, die Verkippung, die Größe und/oder die Form der Obskurationsblende 200 in ei¬ nem Zeitraum unterhalb von 100 ms, unterhalb von 40 ms oder unterhalb von 20 ms verändern. Weiter kann die Manipulationseinrichtung 202 die beweglichen Elemente 700 der Aperturblende 222 in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, unterhalb von 40 ms oder unterhalb von 20 ms verschieben.
Die Manipulation in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, unterhalb von 40 ms oder unterhalb von 20 ms kann mittels hochdynamischer Hexapoden erreicht werden. Dabei kann ein spezielles Design mit Festkörpergelenken verwendet werden, welches völlig auf rollende und reibende Elemente verzichtet und dadurch eine spielfreie Bewegung ohne mechanisches Rauschen ermöglicht.
Die beschriebenen Manipulationen der Obskurationsblende 200 können kombi- niert werden und gleichzeitig erfolgen. Insbesondere kann die Obskurationsblen¬ de 200, wie in Fig. 2B dargestellt, gekippt werden und zusätzlich, wie in Fig. 3B dargestellt, gekrümmt werden. Figur 8 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelictr tungsanlage bzw. Lithographieanlage 1 für die Mikrolithographie. Ein Beleuch¬ tungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungs- quelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7 (vorliegend auch als„Photomaske" bezeichnet), das von einem lediglich aus¬ schnittsweise dargestellten Retikelhalter 8 gehalten ist. Eine Projektionsoptik 9 (vorliegend auch als„Projektionssystem" bezeichnet) dient zur Abbildung des Ob- jektfeldes 5 in ein Bildfeld 10 in eine Bildebene 11. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bild¬ feldes 10 in der Bildebene 11 angeordneten Wafers 12, der von einem ebenfalls schematisch dargestellten Waferhalter 13 gehalten ist. Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um einen EUV- Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP- Quelle (Plasma¬ erzeugung durch Gasentladung, Gas Discharge-Produced Plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, Laser-Produced Plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Strah¬ lungsquelle 3 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2. EUV-Strahlung 14, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 15 gebün¬ delt. Nach dem Kollektor 15 propagiert die EUV-Strahlung 14 durch eine Zwi- schenfokusebene 16 bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 17 trifft. Der Feldfa¬ cettenspiegel 17 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist. Er kann auch beabstandet zu einer derarti¬ gen Ebene angeordnet sein. Die EUV-Strahlung 14 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht bezie¬ hungsweise Beleuchtungsstrahlung oder als Abbildungslicht bezeichnet. Nach dem Feldfacettenspiegel 17 wird die EUV- Strahlung 14 von einem Pupil- lenfacettenspiegel 18 reflektiert. Der PupiUenfacettenspiegel 18 ist in einer Pu¬ pillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 9 optisch konjugiert ist. Der PupiUenfacettenspiegel 18 kann auch beabstandet zur Pupillenebene angeordnet sein. Mit Hilfe des Pupillenfa- cettenspiegels 18 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 19 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 20, 21 und 22 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 17 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 22 der Übertragungsoptik 19 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel"). Der PupiUenfacet¬ tenspiegel 18 und die Übertragungsoptik 19 bilden eine Folgeoptik zur Überfüh¬ rung des Beleuchtungslichts 14 in das Objektfeld 5. Auf die Übertragungsoptik 19 kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn der PupiUenfacettenspiegel 18 in einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 9 angeordnet ist.
Der Feldfacettenspiegel 17, der PupiUenfacettenspiegel 18 sowie gegebenenfalls die Spiegel 20, 21 und 22 der Übertragungsoptik 19 sind Bestandteile der Be¬ leuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 ist somit zumindest teilweise reflek- tiv, insbesondere rein reflektiv, katoptrisch, ausgebildet.
Zur einfacheren Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Figur 8 ein karte- sisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x- Achse verläuft in der Figur 8 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y- Achse verläuft nach rechts. Die z- Achse verläuft nach unten. Die Objektebene 6 und die Bildebene 11 verlaufen beide parallel zur xy-Ebene. Andere Anordnungen der Objektebene 6 oder der Bildebene 11, z. B. gekippt oder rotiert, sind möglich.
Der Retikelhalter 8 ist gesteuert so verlagerbar, dass bei der Projektionsbelich¬ tung das Retikel 7 in einer Verlagerungsrichtung in der Objektebene 6 parallel zur y-Richtung verlagert werden kann. Entsprechend ist der Waferhalter 13 ge¬ steuert so verlagerbar, dass der Wafer 12 in einer Verlagerungsrichtung in der Bildebene 11 parallel zur y-Richtung verlagerbar ist. Hierdurch können das Re- tikel 7 und der Wafer 12 einerseits durch das Objektfeld 5 und andererseits durch das Bildfeld 10 gescannt werden. Die Verlagerungsrichtung wird nachfol¬ gend auch als Scan-Richtung bezeichnet. Die Verschiebung des Retikels 7 und des Wafers 12 in Scan-Richtung kann vorzugsweise synchron zueinander erfol- gen.
Der Feldfacettenspiegel 17 weist eine Vielzahl von in der Figur 8 nur schema¬ tisch angedeuteten Feldfacetten 23 auf. Die Feldfacetten 23 sind länglich, insbe¬ sondere rechteckig oder auch ringsegmentförmig ausgebildet. Sie weisen ein As- pektverhältnis von mindestens V-2, insbesondere mindestens 1^3, insbesondere mindestens 1^5 auf. Das Aspektverhältnis der Feldfacetten 23 entspricht im We¬ sentlichen dem Aspektverhältnis des Objektfeldes 5. Durch die Feldfacetten 23 wird die Strahlung 14 von der Strahlungsquelle 3 in eine Vielzahl von Strah¬ lungsbündel zerlegt. Die Feldfacetten 23 dienen der Erzeugung von sekundären Lichtquellen, da jede Feldfacette 23 die Lichtquelle 3 bzw. einen durch den Kol¬ lektor 15 erzeugten Zwischenfokus 16 auf eine der Feldfacetten 23 zugeordnete Pupillenfacette 24 abbildet. Die Feldfacetten 23 ihrerseits werden mittels der Facetten 24 des Pupillenfacettenspiegels 18 in die Objektebene 6 überlagernd abgebildet.
Die Feldfacetten 23 sind derart auf dem Feldfacettenspiegel 17 angeordnet, dass ihr Abbild in der Objektebene 6 jeweils parallel zur x-, d. h. zur Cross-Scan- Richtung verläuft. Hierunter sei verstanden, dass bei der Projektion der Feldfa¬ cetten 23 in die Objektebene 6 die lange Seite jeder Facette parallel zur x-, d. h. zur Cross-Scan-Richtung, verläuft, während die kurze Seite jeder Feldfacette 23 in y-, d. h. in Scan-Richtung zeigt.
Jeder Feldfacette 23 des Feldfacettenspiegels 17 ist mindestens eine Pupillenfa¬ cette 24 des Pupillenfacettenspiegels 18 zugeordnet. Zwischen je einer Feldfacet- te 23 und einer Pupillenfacette 24 wird ein Lichtkanal ausgebildet. Hierbei be¬ stimmt die Anordnung der Pupillenfacetten 24 auf dem Pupillenfacettenspiegel 18 die Lichtverteilung, d. h. das Beleuchtungssetting in der Austrittspupille der Beleuchtungsoptik 4.
Die Feldfacetten 23 dienen somit zusammen mit Pupillenfacetten 24 des Pupil- lenfacettenspiegels 18, die in der Zeichnung ebenfalls nur schematisch darge¬ stellt sind, der Erzeugung eines definierten Beleuchtungssettings zur Beleuch¬ tung und Ausleuchtung des Objektfeldes 5. Insbesondere können die Feldfacetten 23 auch schaltbar, insbesondere verkippbar, ausgelegt werden, um einen licht- verlustfreien Wechsel des Beleuchtungssettings zu ermöglichen. Unterschiedli- chen Kippwinkeln der Feldfacetten 23 entsprechen dann unterschiedliche Kanal¬ zuordnungen zwischen Feld- und Pupillenfacetten 23, 24. Insbesondere ist es auch möglich, einen Kippwinkel einer Feldfacette 23 so zu wählen, dass das Be¬ leuchtungslicht dieses Beleuchtungskanals nicht zur Beleuchtung des Retikels 7 beiträgt, sondern beispielsweise auf eine Lichtfalle umgelenkt wird. Dies kann z. B. zur Homogenisierung der Feldausleuchtung in der Objektebene 6 nützlich sein.
Die EUV- Strahlung 14 von der Strahlungsquelle 3 wird mit Hilfe des Kollektors 15 gesammelt und in ein paralleles oder konvergentes Lichtbüschel konvertiert. Dieses wird mittels der Feldfacetten 23 in eine Vielzahl von Teil-Lichtbüscheln zerlegt, welche nahe oder am Ort der Pupillenfacetten 24 jeweils sekundäre Lichtquellen ausbilden. Diese sekundären Lichtquellen werden von der Ubertra- gungsoptik 19 in die Austrittspupille der Beleuchtungsoptik 4 abgebildet, welche mit der Eintrittspupille der Projektionsoptik übereinstimmt. Das Abbild der se- kundären Lichtquellen in der Austrittspupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 bildet somit tertiäre Lichtquellen in der Eintrittspupillenebene der Projekti¬ onsoptik 9.
Die Projektionsoptik 9 umfasst mehrere, insbesondere mindestens vier, insbe- sondere mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, insbesondere mindes¬ tens sieben, insbesondere mindestens acht Projektionsspiegel oder Projektions¬ spiegelelemente. Die Projektionsoptik 9 kann insbesondere rein reflektiv katopt- risch, ausgebildet sein. Für weitere Details der Projektionsoptik 9 sei auf die WO 2006/069725 AI verwiesen.
Die Projektionsoptik 9 umfasst eine oder mehrere Pupillenebenen 26. Der Begriff Pupillenebene bezeichnet hierbei die Gesamtheit der in Richtung quer zu einer Projektionsrichtung 27 aneinander grenzenden Orte, an welchen von einer Pupil¬ lenfacette 24 ausgehende Strahlenbündel sich schneiden.
Bei der Projektionsoptik fällt mindestens eine Pupillenebene 26 mit keinem der Spiegel der Projektionsoptik 9 zusammen.
Im Folgenden werden Details einer ersten Ausführungsform der Projektionsoptik 9 beschrieben. Die Projektionsoptik 9 umfasst eine Obskurationsvorrichtung 28 (vorliegend auch als„optisches System" und bspw. mit 138 bezeichnet) mit einer Obskurationsblende 29 und einer Halteeinrichtung 30 zur Anordnung der Obs- kurationsblende 29 in der Projektionsoptik 9. Die Halteeinrichtung 30 bildet eine Obskuration in der Projektionsoptik 9. Im Gegensatz zur Obskurationsblende 29 ist die durch die Halteeinrichtung 30 gebildete Obskuration jedoch zwar kon¬ struktiv notwendig, führt jedoch in der Regel nicht zu einer gezielten Verbesse- rung der optischen Eigenschaften der Projektionsoptik 9, sondern kann zu einer unerwünschten Obskuration eines Anteils des Beleuchtungslichts 14 führen.
Die Obskurationsblende 29 dient, wie die Obskurationsblende 200, der Obskura¬ tion eines Teils der zur Abbildung des Objektfeldes 5 in das Bildfeld 10 dienen- den Strahlung 14. Mittels der Obskurationsblende 29 ist insbesondere eine defi¬ nierte Abschattung der zur Projektion des Objektfeldes 5 dienenden Strahlung möglich. Die Obskurationsblende 29 ist als invertierte Lochblende ausgebildet. Sie ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Sie kann jedoch auch oval, insbe¬ sondere elliptisch, ausgebildet sein. Dies kann insbesondere bei einer Anordnung der Obskurationsblende 29 quer, jedoch nicht exakt senkrecht zur Richtung des Hauptstrahls des zentralen Objektfeldpunktes vorteilhaft sein. Die Obskurationsblende 29 weist insbesondere ein Aspektverhältnis, definiert durch das Verhältnis der beiden Hauptachsen einer Bestfit- Ellipse, im Bereich von 0,9 bis 1,1, insbesondere im Bereich von 0,99 bis 1,01, auf. Im Falle eines op¬ tischen Systems mit Freiformflächen kann das Aspektverhältnis im Bereich von 0,5 bis 2,0 liegen. Es kann insbesondere kleiner als 0,9 oder größer als 1,1 sein.
Die Obskurationsblende 29 ist aus einem Material, welches die auf dieses auf¬ treffende EUV-Strahlung 14 von der Strahlungsquelle 3 zu mindestens 90 %, insbesondere mindestens 99 %, insbesondere vollständig absorbiert. Die Obsku- rationsblende 29 ist zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus einem Metall. Vor¬ zugsweise ist auch die Halteeinrichtung 30 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, insbesonde¬ re aus Metall. Hierdurch lässt sich ein unerwünschtes Erhitzen der Obskurati- onsblende 29 vermeiden, wodurch eine thermische Beeinflussung benachbarter Elemente, insbesondere Spiegel, der Projektionsoptik 9 verringert, insbesondere vermieden wird. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Obskurationsblende 29 auch eine nichtreflektierende, d. h. eine absorbierende Beschichtung für die EUV-Strahlung 14 von der Strahlungsquelle 3 aufweisen. Die Obskurationsblen- de 29 blockiert somit die EUV-Strahlung 14, die mit einer Komponente in Projek¬ tionsrichtung 27 auf sie auftrifft. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Obs¬ kurationsblende 29 auch eine nichtreflektierende, d. h. eine absorbierende Be¬ schichtung für Strahlung von nicht EUV- Wellenlängen der Strahlungs quelle 3 aufweisen. Insbesondere für Infrarotlicht, welches beispielsweise aus einer CO2- Laser gepumpten LPP-Quelle austritt, oder für Licht im DUV- Bereich kann dies sinnvoll oder sogar notwendig sein.
Die Halteeinrichtung 30 weist eine zweizählige Drehsymmetrie auf. Sie umfasst einen äußeren Haltering 31 (vorliegend auch als„Halterung" bezeichnet und ent- spricht beispielsweise der Halterung 506) und einen inneren Haltering 32. Der äußere Haltering 31 kann eine Aperturblende bilden oder durch eine Apertur¬ blende gebildet sein. Der innere Haltering 32 ist mittels Haltestreben 33 mit dem äußeren Haltering 31 verbunden. Es ist auch möglich, die Haltestreben 33 direkt mit der Obskurationsblende 29 zu verbinden. In diesem Fall kann auf den inne¬ ren Haltering 32 verzichtet werden. Gemäß den in den Figuren 9 bis 11 darge¬ stellten Ausführungsbeispielen umfasst die Halteeinrichtung vier Haltestreben 33 (vorliegend auch als„stabförmige Elemente" bezeichnet und entsprechen bei¬ spielsweise den stabförmigen Elementen 500). Eine andere Anzahl Haltestreben 33 ist ebenso möglich. Die Haltestreben 33 sind insbesondere geradlinig ausge¬ bildet. Jeweils zwei der Haltestreben 33 sind einander bezüglich der Obskurati¬ onsblende 29 gegenüberliegend, entlang einer gemeinsamen Richtung angeord- net.
Bei dem in der Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Haltestreben 33 gleichmäßig über den Umfang der Halteringe 31, 32 verteilt. Der Winkelab¬ stand zwischen zwei Haltestreben beträgt somit 90°.
Die Projektionsoptik 9 weist im Bereich der Position, in welcher die Obskurati¬ onsblende 29 angeordnet ist, d. h. im Bereich der Halteposition der Obskurati¬ onsblende 29, eine Apertur auf. Die Projektionsoptik 9 weist insbesondere in der Pupillenebene, in welche die Obskurationsblende 29 angeordnet ist eine Apertur auf. Der äußere Haltering 31 weist einen inneren Durchmesser auf, welcher ins¬ besondere größer ist als die Apertur der Projektionsoptik 9. Prinzipiell kann der äußere Haltering 31 auch mit einem kleineren inneren Durchmesser ausgebildet sein. Er wirkt in diesem Fall zusätzlich als Aperturblende. Die Obskurationsblende 29 weist eine radiale Abmessung von höchstens 60 %, insbesondere höchstens 50 %, insbesondere höchstens 40 %, insbesondere höchs¬ tens 30 %, insbesondere höchstens 20 %, insbesondere höchstens 10 % der Ab¬ messungen der Apertur der Projektionsoptik 9 im Bereich der Pupillenebene 26 auf. Um eine große Vielfalt von abzubildenden Strukturen und/oder Settings zu ermöglichen, ist eine Obskuration von weniger als 30 % vorteilhaft. Es kann je¬ doch auch vorgesehen sein, Systeme mit größerer Obskuration auszubilden, die dann jedoch nur einen eingeschränkten Bereich von Strukturen abbilden können. Die Halteeinrichtung 30 kann an bestimmte Beleuchtungssettings angepasst sein. Für Details sei auf die DE 10 2010 040 108 AI beziehungsweise die WO 2012/028 303 AI verwiesen, die hiermit in die vorliegende Anmeldung integriert sind.
Die Halteeinrichtung 30 gemäß Figur 9 ist beispielsweise an ein Beleuchtungs¬ settmg mit Quadrupolstruktur, insbesondere an ein sogenanntes Quasar- Beleuchtungssetting, angepasst. Sie weist eine vierzählige Drehsymmetrie auf.
Die Halteeinrichtung 30 kann zur Anpassung an die Art des Quadrupols, insbe¬ sondere zur Anpassung an einen sogenannten C-Quad, wie in Figur 10 darge¬ stellt, als Ganzes um eine Achse parallel zur Projektionsrichtung 27 gedreht werden. Sie ist somit verlagerbar, insbesondere verdrehbar. Sie weist allgemein eine veränderbare Konfiguration auf.
Es wurde erkannt, dass je nach Beleuchtungssetting unterschiedliche Bereiche des Nutzlichtvolumens tatsächlich mit Beleuchtungs Strahlung 14 gefüllt sind. Durch eine verlagerbare, insbesondere verdrehbare Ausführung der Obskurati- onsvorrichtung 28 kann die Anordnung derselben an unterschiedliche Beleuch¬ tungssettings angepasst werden. Hierdurch kann die Abbildungsqualität der Pro¬ jektionsoptik 9 verbessert werden. Es ist insbesondere möglich, die Obskurati- onsvorrichtung 28 derart anzuordnen, dass eine unerwünschte Obskuration von Beleuchtungsstrahlung 14, insbesondere aufgrund der Halteeinrichtung 30, re- duziert, insbesondere minimiert, insbesondere vollständig vermieden wird.
Es wurde weiter erkannt, dass es hierbei nicht nur auf die Intensitätsverteilung der Beleuchtungs Strahlung 14 im Bereich der Obskurationsvorrichtung 28 an¬ kommt. Auch andere Eigenschaften, beispielsweise Symmetrieeigenschaften, können eine wesentliche Rolle spielen. Die Halteeinrichtung 30 kann insbesonde¬ re an ein bestimmtes Beleuchtungssetting angepasst werden, um einen Kontrast, insbesondere für eine vorgegebene, abzubildende Struktur, zu verbessern, insbe¬ sondere zu maximieren.
Allgemein lässt sich durch Anpassung der Anordnung, insbesondere der Orien- tierung, der Halteeinrichtung 30 eine Optimierung des Abbildungsverhaltens erreichen.
Es ist vorgesehen, die Halteeinrichtung 30 mit einer veränderbaren Konfigurati¬ on zu versehen. Sie kann beispielsweise als Ganzes verstellbar, insbesondere ro- tierbar, angeordnet sein. Es ist auch möglich, einzelne der Haltestreben verstell¬ bar auszubilden. Insbesondere die relative Lage der Haltestreben 33 zueinander kann verstellbar sein. Die Haltestreben 33 können mit Führungselementen ver¬ sehen sein. Sie können insbesondere mittels der Führungselemente geführt ver¬ stellbar sein. Zur Verstellung der Haltestreben 33 können beispielsweise Piezoe- lemente vorgesehen sein. Die Führungselemente können mit einer oder mehre¬ ren Einrastmöglichkeiten versehen sein. Hierdurch können gezielte Anordnun¬ gen der Haltestreben 33 vorgegeben werden. Die Haltestreben 33 können auch austauschbar sein. Hierzu kann die Halteeinrichtung 30 eine Mehrzahl diskreter Positionen für die Anordnung der Haltestreben 33 aufweisen. In diesem Fall ist auch die Anzahl der Haltestreben 33 veränderbar.
Eine Variante der Obskurationsvorrichtung 28 mit einer Halteeinrichtung 30 mit veränderter Konfiguration ist exemplarisch in Fig. 11 dargestellt. Bei dieser Va¬ riante sind die Haltestreben 33 nicht gleichmäßig über den Umfang der Halte- ringe 31, 32 verteilt angeordnet. Zu jeder dieser Haltestreben 33 ist somit jeweils eine weitere Haltestrebe 33 in einem ersten Winkel
bl< 90° und eine weitere Haltestrebe 33 unter einem zweiten Winkel
b2 > 90° angeordnet. Es gilt insbesondere b2 : bl > 1,5, insbesondere
b2 : bl > 2, insbesondere b2 : bl > 2,5. Die in der Fig. 11 dargestellte Halteein- richtung 30 weist somit eine zweizählige, jedoch keine vierzählige Drehsymmet¬ rie auf. Die in den Fig. 9 bis 11 dargestellten Varianten sind exemplarisch zu verstehen. Auch andere Drehstellungen sowie insbesondere andere relative Anordnungen der Haltestreben 33 zueinander sind möglich und können für bestimmte Be¬ leuchtungssettmgs und/oder bei der Abbildung bestimmter Strukturen nützlich sein.
Weiterhin kann es nützlich sein, die Anzahl der Haltestreben 33 über die unbe¬ dingt erforderliche Anzahl hinaus zu erhöhen. Dies kann insbesondere nützlich sein, um eine Symmetrisierung zu erreichen.
Des Weiteren ist eine Kombination der veränderbaren Konfiguration der Hal¬ teeinrichtung mit weiteren Systemfreiheitsgraden in der Beleuchtungsoptik 4 und/oder der Projektionsoptik 9 sinnvoll. Beispielsweise kann die Form der Obs- kurationsblende 29 und/oder deren Orientierung und/oder deren Anordnung in Richtung des Strahlengangs variiert werden. Es ist insbesondere möglich, diese Charakteristika an bestimmte vorgegebene Beleuchtungssettmgs, insbesondere unterschiedliche Beleuchtungspupillen, anzupassen.
Auch Manipulatoren in der Projektionsoptik 9, welche auf die Optimierung der Wellenfront zielen, können mit den Freiheitsgraden einer variablen Halteein¬ richtung 30 kombiniert werden. Als Beispiel für derartige Manipulatoren sind zu nennen^ in Richtung des Strahlengangs der Beleuchtungsstrahlung 14 und/oder senkrecht dazu verschiebbare Elemente, um eine Achse in Richtung des Strahlengangs oder senkrecht dazu dreh¬ bare Elemente, deformierbare Elemente, lokal heiz- und/oder kühlbare Elemente, gegeneinander verschiebbare, insbesondere asphärisierte Platten, austauschbare Elemente, eine Variation der Bestrahlungsstärke von Gebieten in oder außerhalb des optisch genutzten Bereichs bei der Nutzwellenlänge der lithographischen Abbil¬ dung oder einer davon abweichenden Wellenlänge, bevorzugt unter Bedingun¬ gen, die verhindern, dass die zusätzliche Bestrahlung ins Bild gelangt, um geziel- te Erwärmungseffekte zu erzeugen.
Die Informationen, welche konkrete Einstellung der Halteeinrichtung 30 zur Halterung der Obskurationsblende 29 zu wählen ist, kann auf Basis der einge¬ stellten Beleuchtung getroffen werden. Komplexere Anpassungen sind im Zuge der gemeinsamen Optimierung der Beleuchtung, insbesondere der Intensitäts¬ verteilung und/oder Einfallswinkelverteilung, und der Strukturen der abzubil¬ denden Retikel 7 im Rahmen der holistischen Lithographie denkbar.
Einzelne oder mehrere Merkmale der Lithographieanlage 100 sind mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Lithographieanlage 1 kombinierbar.
Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. EUV- Lithographieanlage (100) mit einem Projektionssystem (104), in wel¬ chem ein optisches System (138) angeordnet ist, wobei das optische System (13) aufweist:
eine Obskurationsblende (200) zum Blockieren zumindest eines Bereichs (204) eines Strahlengangs (206), und
eine Manipulationseinrichtung (202) zum Verschieben und/oder Verkippen der Obskurationsblende (200).
2. EUV- Lithographieanlage nach Anspruch 1, wobei die Manipulationseinrich¬ tung (202) einen Aktor (218), insbesondere ein Piezoelement (220), zum Ver¬ formen, Verkippen und/oder Verschieben der Obskurationsblende (200) auf¬ weist.
3. EUV- Lithographieanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Obskurations¬ blende (200) ein erstes Element (400) und ein zweites Element (402) aufweist und wobei das zweite Element (402) gegenüber dem ersten Element (400) mittels der Manipulationseinrichtung (202) zum Verändern des mittels der Obskurationsblende (200) blockierten Bereichs (204) des Strahlengangs (206) verschiebbar ist.
4. EUV- Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Ma¬ nipulationseinrichtung (202) zumindest ein stabförmiges Element (500) mit dem Aktor (502) aufweist.
5. EUV-Lithographieanlage nach Anspruch 4, ferner aufweisend eine Halterung (506), wobei das zumindest eine stabförmige Element (500) mit der Obskura¬ tionsblende (200) und mit der Halterung (506) verbunden ist.
6. EUV-Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufwei¬ send zumindest einen Sensor (224) zum Ermitteln der Position, der Verkip- pung (α), der Größe (Dl, D2) und/oder der Form der Obskurationsblende (200).
7. EUV-Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufwei¬ send eine Steuereinrichtung (226) zum Ansteuern der Manipulationseinrich¬ tung (202).
8. EUV-Lithographieanlage nach Anspruch 7, wobei die Steuereinrichtung (226) eingerichtet ist, die Manipulationseinrichtung (202) auf Basis einer Tele- zentriemessung und/oder auf Basis der von dem zumindest einen Sensor (224) ermittelten Position, Verkippung (a), Größe (Dl, D2) und/oder Form der Obskurationsblende (200) zu steuern.
9. EUV-Lithographieanlage nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuereinrich¬ tung (226) eingerichtet ist, die Manipulationseinrichtung (202) entsprechend dem Strahlengang (206) zu steuern, um die Position, Verkippung (a), Größe (Dl, D2) und/oder Form der Obskurationsblende (200) an den Strahlengang (206) anzupassen.
10. EUV-Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mani¬ pulationseinrichtung (202) eingerichtet ist, die Position, die Verkippung (a), die Größe (Dl, D2) und/oder die Form der Obskurationsblende (200) kontinu¬ ierlich oder diskontinuierlich zu verändern.
11. EUV-Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufwei¬ send eine Aperturblende (222) zum Begrenzen des Strahlengangs (206), wo¬ bei die Obskurationsblende (200) innerhalb der Aperturblende (222) ange¬ ordnet ist.
EUV-Lithographieanlage nach Anspruch 11, wobei die Aperturblende (222) mehrere bewegliche Elemente (700) aufweist und wobei die Manipulations- einrichtung (202) dazu eingerichtet ist, die beweglichen Elemente (700) kon¬ tinuierlich oder diskontinuierlich zu verschieben.
13. EUV- Lithographieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ma- nipulationseinrichtung (202) eingerichtet ist, die Position, die Verkippung
(a), die Größe (Dl, D2) und/oder die Form der Obskurationsblende (200) in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, bevorzugt unterhalb von 40 ms und noch weiter bevorzugt unterhalb von 20 ms zum Erreichen einer telezentri- schen Abbildung des optischen Systems (138) anzupassen und/oder wobei die Manipulationseinrichtung (202) eingerichtet ist, die beweglichen Elemente
(700) der Aperturblende (222) in einem Zeitraum unterhalb von 100 ms, be¬ vorzugt unterhalb von 40 ms und noch weiter bevorzugt unterhalb von 20 ms zum Erreichen einer telezentrischen Abbildung des optischen Systems (138) anzupassen.
14. EUV- Lithographieanlage (l, 100), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Obskurationsvorrichtung (28, 138) umfassend:
eine Obskurationsblende (29, 200) zur Obskuration von Beleuchtungs¬ strahlung (14, 108A, 108B) und
eine Halteeinrichtung (30, 202, 218, 500, 506) zur Halterung der Obskura¬ tionsblende (29, 200) und Anordnung derselben in einem Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung (14, 108A, 108B),
wobei die Halteeinrichtung (30, 202, 218, 500, 506) eine veränderbare Kon¬ figuration aufweist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements (12, 122) unter Verwen¬ dung einer Lithographieanlage (l, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
PCT/EP2016/069658 2015-08-20 2016-08-18 Euv-lithographieanlage und verfahren WO2017029383A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215948.5 2015-08-20
DE102015215948.5A DE102015215948A1 (de) 2015-08-20 2015-08-20 Obskurationsvorrichtung
DE102015220144.9A DE102015220144A1 (de) 2015-10-16 2015-10-16 Optisches System und Lithographieanlage
DE102015220144.9 2015-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017029383A1 true WO2017029383A1 (de) 2017-02-23

Family

ID=56740237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/069658 WO2017029383A1 (de) 2015-08-20 2016-08-18 Euv-lithographieanlage und verfahren

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017029383A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022058283A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system, in particular lithography system
US11480882B2 (en) * 2017-10-11 2022-10-25 Asml Netherlands B.V. Flows of optimization for patterning processes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
WO2006069725A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Carl Zeiss Smt Ag Hochaperturiges objektiv mit obskurierter pupille
DE102008001694A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsoptik für die Mikrolithografie
DE102010040108A1 (de) 2010-09-01 2012-03-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Obskurationsblende
US8421998B2 (en) 2008-09-18 2013-04-16 Nikon Corporation Optical system, exposure apparatus, and method of manufacturing electronic device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
WO2006069725A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Carl Zeiss Smt Ag Hochaperturiges objektiv mit obskurierter pupille
DE102008001694A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsoptik für die Mikrolithografie
US8421998B2 (en) 2008-09-18 2013-04-16 Nikon Corporation Optical system, exposure apparatus, and method of manufacturing electronic device
DE102010040108A1 (de) 2010-09-01 2012-03-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Obskurationsblende
WO2012028303A1 (en) 2010-09-01 2012-03-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system for euv projection microlithography

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11480882B2 (en) * 2017-10-11 2022-10-25 Asml Netherlands B.V. Flows of optimization for patterning processes
US11886124B2 (en) 2017-10-11 2024-01-30 Asml Netherlands B.V. Flows of optimization for patterning processes
WO2022058283A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system, in particular lithography system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1076906B1 (de) Beleuchtungssystem insbesondere für die euv-lithographie
DE102011003928B4 (de) Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie
DE102015226531A1 (de) Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik
EP1884831A2 (de) Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage mit Wellenlängen &lt; 193 nm
DE102011113521A1 (de) Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102010030089A1 (de) Beleuchtungsoptik für die Mikro-Lithografie sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik
DE102009045219A1 (de) Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie
US9933710B2 (en) Projection exposure method and projection exposure apparatus
WO2017029383A1 (de) Euv-lithographieanlage und verfahren
EP3292441B1 (de) Facettenspiegel für die euv-projektionslithographie sowie beleuchtungsoptik mit einem derartigen facettenspiegel
WO2024017836A1 (de) Optisches system und projektionsbelichtungsanlage
WO2024033320A1 (de) Ansteuervorrichtung, optisches system und lithographieanlage
DE102011006003A1 (de) Beleuchtungsoptik zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie
WO2019149462A1 (de) Beleuchtungsoptik für die projektionslithographie
DE102015220144A1 (de) Optisches System und Lithographieanlage
DE102022200400A1 (de) Verbindung von komponenten einer optischen einrichtung
DE102015215948A1 (de) Obskurationsvorrichtung
DE102016208006A1 (de) Optische Anordnung, Lithographieanlage und Verfahren zum Ändern einer numerischen Apertur
DE102017215872A1 (de) Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage
DE102012204142A1 (de) Kollektor
DE102023207047A1 (de) Kühlleitungsvorrichtung für eine lithographieanlage, lithographieanlage und verfahren zum steuern eines drucks einer kühlflüssigkeit in einer kühlleitung einer lithographieanlage
DE102016219331A1 (de) Optisches System sowie Lithographieanlage
DE102022211799A1 (de) Manipulator, optisches system, projektionsbelichtungsanlage und verfahren
DE102022209852A1 (de) Thermische aktuatoranordnung
DE102020212927A1 (de) Abstützung eines optischen elements

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16753914

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16753914

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1