WO2022048925A1

WO2022048925A1 - Feldfacette für einen feldfacettenspiegel einer projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: WO2022048925A1
Application number: PCT/EP2021/073180
Authority: WO
Inventors: Stefan LIPPOLDT
Original assignee: Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-03-10
Also published as: DE102020211096A1; US20230205099A1; CN116034297A

Abstract

Eine Feldfacette (21) für einen Feldfacettenspiegel einer Projektionsbelichtungsanlage hat eine von zwei Feldfacettenkoordinaten (xFF, yFF) aufgespannte Reflexionsfläche (25). Eine Aktoreinrichtung mit mindestens zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Aktoreinheiten dient zur Verformung der Reflexionsfläche (25) über mindestens zwei voneinander unabhängige Verformungs-Freiheitsgrade. Ein erster der Verformungs-Freiheitsgrade bewirkt eine Veränderung einer Krümmung der Reflexionsfläche (25) entlang einer Primär-Krümmungskoordinate, die mit einer der Feldfacettenkoordinaten (xFF) zusammenfällt. Ein zweiter der Verformungs-Freiheitsgrade bewirkt eine Veränderung einer Torsion der Reflexionsfläche (25) um die Primär-Krümmungskoordinate. Es resultiert eine Feldfacette, deren Abbildungsleistung, insbesondere angepasst an unterschiedliche Ausleuchtungskanal-Zuordnungen innerhalb der Projektionsbe lichtungsanlage, optimiert ist.

Description

Feldfacette für einen Feldfacettenspiegel einer Projektionsbelichtungsanlage

Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 211 096.4 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Feldfacette für einen Feldfacettenspiegel einer Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung einen Feldfacettenspiegel mit mindestens einer derartigen Feldfacette, eine Feldfacet- ten-Baugruppe mit einem derartigen Feldfacettenspiegel, eine Beleuchtungsoptik mit einer derartigen Feldfacetten-Baugruppe, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nano strukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein so hergestelltes strukturiertes Bauteil.

Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem eine Mehrzahl von Feldfacetten aufweisenden Feldfacettenspiegel ist bekannt aus der DE 10 2017 221 420 Al. Die US 6,715,892 Bl offenbart Ausführungen von Spiegeln mit Spiegelflächen mit aktorisch verformbarer Spiegelfläche. Die DE 10 2013 206 981 Al offenbart einen Facettenspiegel mit im Krümmungsradius einstellbaren Spiegel-Facetten. Die DE 101 51 919 A1 offenbart einen Spiegel. Die DE 10 2008 040 218 Al offenbart ein drehbahres optisches Element. Die DE 10 2018 207 103 Al offenbart einen Feldfacettenspiegel.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feldfacette der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass hiermit eine Abbildungsleistung der Feldfacette, insbesondere angepasst an unterschiedliche Aus- leuchtungskanal-Zuordnungen innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage, optimiert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Feldfacette mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass zusätzlich zu mindestens einem Krümmungs-Freiheitsgrad auch ein Torsions-Freiheitsgrad zur Verformung einer Reflexionsfläche der Feldfacette herangezogen werden kann, um deren Abbildungsleistung zu optimieren. Dies kann insbesondere angepasst an eine Ausleuchtungskanal-Zuordnung dieser Feldfacette geschehen, die wiederum abhängig von einem Beleuchtungssetting der Projektionsbelichtungsanlage, also abhängig von einer gewählten Beleuchtung s winkelvertei- lung sein kann. Es wurde insbesondere erkannt, dass die Abbildungsleistung kritisch von einer Torsion der Reflexionsfläche der Feldfacette für den in der Praxis relevanten Fall einer dreidimensionalen Lage des Ausleuchtungskanals ist, der über die jeweils betrachtete Feldfacette verläuft. Bei einer derartigen dreidimensionalen Lage verläuft der Ausleuchtungskanal nicht innerhalb einer Ebene. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer in der Praxis relevanter Fall auftreten, bei dem auch dann, wenn die Lagen der Ausleuchtungskanäle jeweils als Verlauf zumindest näherungsweise innerhalb einer Ebene beschrieben werden können, die jeweiligen Aus- leuchtungskanal-Ebenen voneinander verschieden sind, also insbesondere gegeneinander verkippt verlaufen. Der von einem Krümmungs- Freiheitsgrad unabhängige Torsions-Freiheitsgrad ermöglicht es insbesondere, einen Abbildungsfehler bei der Abbildung einer Lichtquelle oder eines der Lichtquelle nachgeordneten Zwischenfokus durch die Feldfacette auf eine Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage zu minimieren. Vorteilhaft kleine Lichtquellenbilder in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik und insbesondere ein vorteilhaft geringer Pupillenfüllgrad eines Beleuchtungssettings können die Folge sein. Es kann sichergestellt werden, dass nicht unerwünscht Licht verloren geht, was insbesondere bei Nutzung der Feldfacette als Bestandteil einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage hilfreich ist.

Die Feldfacette kann mit einer monolithischen Reflexionsfläche ausgeführt sein. In diesem Fall ist die Feldfacette nicht in mehrere zueinander separate Einzel-F acetten-Reflexionsabschnitte unterteilt.

Eine Randkontur der Reflexionsfläche der Feldfacette kann rechteckig oder gebogen ausgeführt sein. Ein Aspektverhältnis der Feldfacette zwischen einer Erstreckung der Reflexionsfläche längs der Primär- Krümmungskoordinate und einer Erstreckung der Reflexionsfläche längs der hierzu senkrechten Feldfacettenkoordinaten kann größer sein als 5, kann größer sein als 8 und kann auch größer sein als 10. Dieses Aspektverhältnis ist regelmäßig kleiner als 50.

Eine Aktoreinrichtung nach Anspruch 2 ermöglicht eine weitergehende Abbildungsoptimierung der Feldfacette. Eine unabhängige Krümmungs- Verformung der Reflexionsfläche längs der beiden Feldfacettenkoordinaten ist dann möglich.

Ein zentraler Stützkörper nach Anspruch 3 erleichtert eine definierte Torsions-Verformung der Reflexionsfläche, da eine Positionierung der Reflexionsfläche auf Höhe des zentralen Stützkörpers definiert vorgegeben ist. Torsionskräfte können dann beispielsweise durch Aktoreinheiten mit Zug- und/oder Schubkräften senkrecht zur Reflexionsfläche der Feldfacette erzeugt werden. Der zentrale Stützkörper kann als Stützsteg oder auch als Stützwand ausgeführt sein. Der zentrale Stützkörper kann starr ausgeführt sein. Der Stützsteg kann strebenförmig ausgeführt sein.

Ein Mittelsteg nach Anspruch 4 erleichtert eine Einleitung von Torsionskräften in die Reflexionsfläche der Feldfacette. Diese Torsionskraft- Einleitung kann insbesondere durch Aktoreinheiten erfolgen, deren Schub- und/oder Zugkräfte parallel zur Reflexionsfläche wirken.

Ein Piezoelement nach Anspruch 5 kann in Form eines Piezo-Stacks ausgeführt sein. Entsprechende Piezo-Aktoren sind beschrieben in der DE 10 2016 209 847 Al.

Für eine Schwingspule nach Anspruch 5 können Bauformen zum Einsatz kommen, die beispielsweise bei Schallwandlem zum Einsatz kommen. Anstelle einer dynamischen Spannung kann dabei eine statische Spannung induziert sein.

Eine Hauptkraftrichtung einer Aktoreinheit nach Anspruch 6 kann parallel zur Reflexionsfläche der Feldfacette, schräg zur Reflexionsfläche der Feldfacette und/oder senkrecht zur Reflexionsfläche der Feldfacette gerichtet sein.

Eine Ausführung als Scheraktor nach Anspruch 6 führt zu einer konstruktiv wenig aufwendigen Aktoreinrichtung.

Alternativ oder zusätzlich können auch sonstige Ausführungen magnetostriktiver Aktoren, elektrostatischer Aktoren, thermischer Aktoren oder elektromagnetischer Aktoren zum Einsatz kommen. Vier Aktoreinheiten nach Anspruch 7 ermöglichen eine vergleichsweise einfache Reflexionsflächenverformung über mindestens zwei voneinander unabhängige Verformungs-Freiheitsgrade.

Die Vorteile eines Feldfacettenspiegels nach Anspruch 8 und einer Feldfa- cettenspiegel-Baugruppe nach Anspruch 9 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Feldfacette bereits erläutert wurden. Die Steuer-ZRegeleinrichtung der Feldfacetten-Baugruppe kann mit einer Vorgabeeinheit für das jeweils ausgewählte Beleuchtungssetting in Signal Verbindung stehen.

Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 10, eines optischen Systems nach Anspruch 11, einer Beleuchtungsoptik oder eines optischen Systems nach Anspruch 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 sowie eines mikro- bzw. nano strukturierten Bauteils nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Feldfacette oder die erfindungsgemäße Feldfacettenspiegel-Baugruppe bereits erläutert wurden.

Die Beleuchtungsoptik beziehungsweise das optische System können einen Pupillenfüllgrad (Anteil beleuchteter Abschnitte einer Pupille an einer gesamten Fläche einer genutzten Pupille) von weniger als 30 %, von weniger als 25 %, von weniger als 20% und beispielsweise von weniger als 15 % realisieren.

Bei der Lichtquelle kann es sich um eine EUV-Lichtquelle handeln. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Laser-Plasmaquelle handeln. Die Lichtquelle kann eine Beleuchtungslicht-Nutzleistung von mehr als 500 W und auch von mehr als 800 W haben.

Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip oder ein Chip zur Datenverarbeitung .

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;

Fig. 2 schematisch einen Grundkörper einer Feldfacette eines Feldfacettenspiegels der Projektionsbelichtungsanlage mit Hervorhebung von Krafteinleitungspunkten zur Erzeugung einer Torsion einer Reflexionsfläche der Feldfacette;

Fig. 3 in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine im Vergleich zur Fig. 2 tordierte Momentanposition des Grundkörpers, wobei zusätzlich drei Normalenvektoren auf der Reflexionsfläche veranschaulicht sind;

Fig. 4 den tordierten Feldfacetten-Grundkörper nach Fig. 3, gesehen aus Blickrichtung IV in Fig. 3;

Fig. 5 perspektivisch eine Ausführung einer Feldfacette mit einer Aktoreinrichtung, aufweisend vier Aktoreinheiten, die in Form einer 2 x 2-Matrix hinter der Reflexionsfläche der Feld- facette angeordnet sind, wobei in der Fig. 5 lediglich zwei der vier Aktoreinheiten zu sehen sind;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Feldfacette nach Fig. 5;

Fig. 7 eine Unteransicht der Feldfacette nach Fig. 5, gesehen aus Blickrichtung VII in Fig. 6;

Fig. 8 in einer zu Fig. 5 ähnlichen Darstellung die Feldfacette nach Fig. 5 mit zur Erzeugung einer Torsion der Reflexionsfläche angesteuerter Aktoreinheit,

Fig. 9 in einer zu Fig. 6 ähnlichen Darstellung die Feldfacette nach Fig. 5 mit zur Erzeugung einer Krümmung der Reflexionsfläche entlang einer Primär-Krümmungskoordinate angesteuerten Aktoreinheiten;

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Ausführung einer Aktoreinheit, die alternativ zu den Aktoreinheiten zum Einsatz kommen kann, die in den Fig. 5 bis 9 dargestellt sind;

Fig. 11 in einer zu Fig. 5 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Feldfacette mit einer Aktoreinrichtung mit vier jeweils im Bereich der Kontur-Ecken der Reflexionsfläche hinter dieser angeordneten Aktoreinheiten;

Fig. 12 in einer zu Fig. 11 ähnlichen Darstellung die Feldfacette nach Fig. 11 mit zur Erzeugung einer Torsion der Reflexionsfläche angesteuerten Aktoreinheiten; Fig. 13 in einer zu Fig. 11 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Feldfacette mit vier eckenseitig hinter der Reflexionsfläche angeordneten Aktoreinheiten;

Fig. 14 die Feldfacette nach Fig. 13, gesehen aus Blickrichtung XIV in einer Seitenansicht;

Fig. 15 in einer zu Fig. 13 ähnlichen Darstellung die Feldfacette nach Fig. 13 mit zur Erzeugung einer Torsion der Reflexionsfläche angesteuerten Aktoreinheiten;

Fig. 16 in einer zu Fig. 14 ähnlichen Darstellung die Feldfacette nach Fig. 13 mit zur Erzeugung einer Krümmung entlang der Pri- mär-Krümmungskoordinaten angesteuerten Aktoreinheiten;

Fig. 17 eine Aufsicht auf eine erste Variante der Reflexionsfläche der Feldfacette mit rechteckiger Randkontur;

Fig. 18 eine zu Fig. 17 ähnliche Aufsicht einer weiteren Variante der Reflexionsfläche mit gebogen ausgeführter Randkontur;

Fig. 19 eine schematische Darstellung der Lage eines Zwischenfokus, einer Feldfacette und einer Pupillenfacette zur Veranschaulichung von Lagebedingungen zur Erzeugung einer idealen Abbildung des Zwischenfokus auf die Pupillenfacette; Fig. 20 eine Aufsicht auf die Reflexionsfläche der Feldfacette zusammen mit einer Einfallsebene nach Fig. 19 zur Veranschaulichung eines Koordinatensystems der Feldfacette;

Fig. 21 schematisch eine Aufsicht auf eine Pupillenfacettenkonfiguration eines Pupillenfacettenspiegels der Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1, wobei die Punktspreizfunktion (PSF) als Maß für die Abbildungsqualität des Zwischenfokus für ein bestimmtes Beleuchtungssetting am Ort der verschiedenen Pupillenfacetten durch verschiedene Schraffuren der Pupillenfacetten hervorgehoben ist, in einem Ausgangszustand des Feldfacettenspiegels, wobei jedoch keine Aktoreinheit der Aktoreinrichtungen der Feldfacette aktiv angesteuert ist und sich die Reflexionsflächen der Feldfacetten somit im Ausgangszustand befinden;

Fig. 22 in einer zu Fig. 21 ähnlichen Darstellung die Abbildungsqualität auf den Pupillenfacetten, bei dem die Aktoreinheiten der Aktoreinrichtungen der Feldfacetten zur Verformung der Feldfacetten-Reflexionsflächen über einen ersten Verformungs-Freiheitsgrad, nämlich zur Veränderung der Krümmung der Reflexionsflächen entlang der Primär- Krümmungskoordinaten angesteuert sind;

Fig. 23 in einer zu den Fig. 21 und 22 ähnlichen Darstellung die Abbildungsqualität auf den Pupillenfacetten, bei dem zusätzlich zum Verformungs-Freiheitsgrad nach Fig. 22 die Aktoreinheiten zur Verformung der Feldfacetten-Reflexionsfläche über einen weiteren Verformungs-Freiheitsgrad, nämlich zur Veränderung einer Krümmung der Reflexionsfläche entlang einer Perpendikular-Krümmungskoordinate angesteuert sind; und

Fig. 24 in einer zu den Fig. 21 bis 23 ähnlichen Darstellung die Abbildungsqualität auf dem Pupillenfacetten, wobei die Aktoreinheiten der Feldfacetten zur Verformung der Feldfacet- ten-Reflexionsflächen über einen weiteren unabhängigen Verformungs-Freiheitsgrad, nämlich zur Veränderung der Torsion der Feldfacetten-Reflexionsflächen entlang der Pri- mär-Krümmungskoordinaten angesteuert sind.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.

Ein Beleuchtungs system 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.

In der Figur 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der Fig. 1 längs der y-Richtung. Die z- Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektions optik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungs Strahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasmaj-Quelle oder um eine DPP (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasmaj- Quelle. Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie- Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln. Die Beleuchtungs Strahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hy- perboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 11 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungs Strahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 11 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungs Strahlung 16 durch einen Zwischenfokus IF in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Spiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungs Strahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzel- nen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der Fig. 1 nur beispielhaft einige dargestellt.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als monolithische Facetten ausgeführt sein. Die ersten Facetten 21 können in einem kräftefreien Ausgangszustand als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 Al bekannt ist, können zumindest einige der ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 Al verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtung s Strahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungs optik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 Al, der EP 1 614 008 Bl und der US 6,573,978.

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 Al verwiesen.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugenintegrator (Fly‘s Eye Integrator) bzw. Wabenkondensor bezeichnet.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektions optik 7 optisch konjugiert ist, anzuordnen.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungs Strahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungs optik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI- Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der Fig. 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel Ml bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungs Strahlung 16. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungs Strahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y- Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt- Bild- Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z- Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ß_x, ß_y in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ß_x, ßy der Projektionsoptik 7 liegen bevorzugt bei (ß_x, ß_y) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.

Die Projektionsoptik 7 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4: 1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8: 1.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0, 125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 Al.

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Femfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23. Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Reti- kel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 5 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.

Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.

Fig. 2 zeigt schematisch einen quaderförmigen Grundkörper 24 einer der Feldfacetten 21 des Feldfacettenspiegels 20. Auf einer Oberseite des Grundkörpers 24 ist eine Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 21 ausgebildet. Hierfür ist der Grundkörper 24 mit einer nicht näher dargestellten Multilayer- Schicht beschichtet, die hochreflektierend für die einfallende EUV-Strahlung ausgeführt ist. Die Multilayer- Schicht kann wiederum mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium gestaltet sein.

Die Reflexionsfläche 25 hat in der Ausführung der Feldfacette 21 nach Fig. 2 eine rechteckige Randkontur.

Die Reflexionsfläche 25 ist von zwei Feldfacettenkoordinaten XFF, yFF aufgespannt, deren Beziehung insbesondere zu den Feldkoordinaten x, y nachfolgend noch erläutert wird. Die Feldfacettenkoordinate XFF verläuft längs einer langen Seite der rechteckigen Reflexionsfläche 25. Die Feldfacettenkoordinate yFF verläuft längs einer kurzen Seite der rechteckigen Reflexionsfläche 25. Die Feldfacetten-Koordinate XFF entlang der langen Seite der Randkontur der Feldfacette 21 wird nachfolgend auch als Primär- Krümmungskoordinate bezeichnet. Die Feldfacetten-Koordinate yFF entlang der kurzen Seite der Randkontur der Feldfacette 21 wird nachfolgend auch als Perpendikular-Krümmungskoordinate bezeichnet.

In der Fig. 2 sind mit Pfeilen 26 Krafteinleitung s Vektoren zur Verformung der Reflexionsfläche 25 über einen Verformungs-Freiheitsgrad, nämlich zur Erzeugung bzw. Veränderung einer Torsion KM der Reflexionsfläche 25 veranschaulicht. Die Krafteinleitung s Vektoren 26 wirken paarweise von oben und von unten an gegenüberliegenden Diagonal-Eckpunkten auf den Grundkörper 24. Fig. 3 zeigt beispielhaft das Ergebnis einer entsprechenden Torsionswir- kung durch Krafteinleitung über die Krafteinleitung s Vektoren 26, die über eine Aktoreinrichtung erfolgt, für die nachfolgend noch Ausführungsbeispiele beschrieben werden.

Dargestellt sind beispielhaft drei Normalenvektoren N FF auf der Reflexionsfläche 25 im Bereich einer minimalen XFF-Koordinate, einer mittleren XFF-Koordinate und einer maximalen XFF-Koordinate der Reflexionsfläche 25, jeweils bei einer mittleren yFF-Koordinate. Punkte, von denen die Normalenvektoren N FF von der Reflexionsfläche 25 ausgehen, liegen auf einer Geraden parallel zur XFF-Koordinate

Fig. 4 veranschaulicht die Wirkung der Reflexionsflächen-Torsion über eine Stimansicht der Feldfacette 21, gesehen längs der positiven XFF- Koordinate. Durchgezogen ist in der Fig. 4 eine Randkontur einer dem Betrachter zugewandten Stirnfläche des Grundkörpers 24 und gestrichelt die Randkontur einer vom Betrachter abgewandten Stirnfläche des Grundkörpers 24 der Feldfacette 21 dargestellt. Zwischen den Normalenvektoren

N FF auf der Reflexionsfläche 25 auf Höhe einerseits dieser dem Betrachter zugewandten Stirnfläche und auf Höhe andererseits der dem Betrachter abgewandten Stirnfläche des Grundkörpers 24 ergibt sich ein maximaler Torsionswinkel 0t.

Anhand der Fig. 5 bis 9 wird nachfolgend eine Aktoreinrichtung 27 beschrieben, die zur Verformung der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 21 über zwei voneinander unabhängige Verformungs-Freiheitsgrade dient, nämlich einerseits um einen Torsions-Freiheitsgrad KM entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 4 erläutert wurde, und zum anderen über einen weiteren Verformungs-Freiheitsgrad K_X zur Veränderung einer Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär- Krümmungskoordinate XFF.

Die Aktoreinrichtung hat insgesamt vier Aktoreinheiten 28, 29, 30, 31, die in Form einer 2 x 2-Matrix an einer Rückseite der Feldfacette 21, also hinter der Reflexionsfläche 25, angeordnet sind. Die beiden in der Fig. 7 links dargestellten Aktoreinheiten 28, 30 stützen sich zwischen einem rückseitigen Mittelsteg 32 des Facetten-Grundkörpers 24 und jeweils einem rückseitigen Randsteg 33, 34 des Grundkörpers 24 ab. Die beiden in der Fig. 7 rechten Aktoreinheiten 29, 31 stützen sich einerseits am Mittelsteg 32 und andererseits jeweils an einem den Randstegen 33, 34 jeweils gegenüberliegenden rückseitigen Randsteg 35, 36 des Feldfacetten-Grundkörpers 24 ab.

Die Aktoreinheiten 28 bis 31 der Aktoreinrichtung 27 sind als Piezoele- mente in Form von Piezo- Stacks ausgeführt. Eine Hauptkraftrichtung der jeweiligen Aktoreinheit 28 bis 31 verläuft längs der Facettenkoordinate XFF, also parallel zur unverformten planen Reflexionsfläche 25.

Die vier Aktoreinheiten 28 bis 31 können über eine nicht dargestellte zentrale Steuer-ZRegeleinrichtung unabhängig voneinander aktuiert werden.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen die Aktoreinheiten 28 bis 31 in ihrer jeweiligen un- aktuierten Ausgangsstellung, bei der die unverformte, z. B. plane Reflexionsfläche 25 resultiert. Alternativ zur Situation, bei der die unverformte Reflexionsfläche 25 eine plane Fläche darstellt, kann die unverformte Reflexionsfläche 25 in der unaktuierten Ausgangsstellung auch bereits als gekrümmte Fläche vorliegen. Fig. 8 zeigt eine Torsions- Verformung der Reflexionsfläche 25, also eine Torsion der Reflexionsfläche 25 um die Primär-Krümmungskoordinate XFF. Die Aktoreinheiten 29 und 30 (letztere in der Fig. 8 nicht sichtbar) der Aktoreinrichtung 27 sind hierzu aktuiert und haben sich im Vergleich zu ihrem Ruhezustand längs der Feldfacetten-Koordinate XFF ausgedehnt. Dies hat eine Torsion (Verformungs-Freiheitsgrad KM) der Reflexionsfläche 25 um die Facettenkoordinate XFF, also um die Primär-Krümmungskoordinate, zur Folge. Durch alternatives Ansteuem der beiden anderen Aktoreinheiten 28, 31 lässt sich eine Torsion der Reflexionsfläche 25 in der Gegenrichtung, also um einen Torsionswinkel 0t mit entgegengesetztem Vorzeichen, herbeiführen.

Fig. 9 zeigt beispielhaft eine Verformung der Reflexionsfläche um den zweiten Verformungs-Freiheitsgrad K_X, nämlich eine Veränderung einer Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär- Krümmungskoordinate XFF. Hierfür werden alle vier Aktoreinheiten 28 bis 31 der Aktoreinrichtung 27 mit der Steuer-ZRegeleinrichtung zu deren Ausdehnung angesteuert. Eine konkave Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär-Krümmungskoordinate XFF ist die Folge.

Durch Ansteuem der Aktoreinheiten 28 bis 31 so, dass diese sich im Vergleich zur Ausgangsstellung zusammenziehen bzw. kontrahieren, lässt sich eine konvexe Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär- Krümmungskoordinate XFF erzeugen.

Bei einer alternativen Ausführung der Aktoreinrichtung 27 werden anstelle der Aktoreinheiten 28 bis 31, die längenveränderlich sind, Scheraktorein- heiten eingesetzt werden, für die in der Fig. 10 beispielhaft eine Scheraktoreinheit 37 dargestellt ist. Die Scheraktoreinheit 37 ist wiederum als Pie- zo-Stack ausgeführt, wobei die einzelnen Piezo-Schichten des Piezo-Stacks bei Ansteuerung durch die Steuer-ZRegeleinheit eine Scherung zueinander längs einer Scherkoordinate S durchführen, die parallel zur Feldfacetten- Koordinate ZFF ist. Gestrichelt sind in der Fig. 10 zwei extreme Scherpositionen der Scheraktoreinheit 37 dargestellt.

Bei einer Ausführung der Aktoreinrichtung mindestens einer entsprechenden Scheraktoreinheit 37 können diese beispielsweise am Ort der Aktoreinheiten 28 bis 31 der Ausführung nach den Fig. 5 bis 9 angebracht und flächig mit einer Rückseite des Feldfacetten-Grundkörpers 24 gegenüberliegend zur Reflexionsfläche 25 verbunden sein. Eine Biegewirkung der Scheraktoreinheiten 37 überträgt sich direkt auf die Form der Reflexionsfläche 25. Hierüber lässt sich dann beispielsweise eine Krafteinleitung entsprechend den Krafteinleitung s Vektoren 26 nach Fig. 2 zur Erzeugung einer Torsion der Reflexionsfläche 25 erzeugen. Durch paralleles Scheren aller vier Scheraktoreinheiten 37 lässt sich wiederum eine konvexe bzw. konkave Krümmung der Reflexionsfläche 25 erzeugen, entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der Fig. 9 erläutert wurde.

Anhand der Fig. 11 und 12 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Aktoreinrichtung 38 beschrieben, die anstelle der Aktoreinrichtung 27 nach den Fig. 5 bis 9 oder anstelle der Aktoreinrichtung mit den Scheraktoreinheiten 37 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechend, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffem und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Die Aktoreinrichtung 38 hat wiederum vier Aktoreinheiten 39, 40, 41 und 42, die wiederum in Form einer 2 x 2-Matrix an der Rückseite des Grund- körpers der Feldfacete 21, also hinter der Reflexionsfläche 25, angeordnet sind. Die vier Aktoreinheiten 39 bis 42 sind dabei an den vier Ecken der Randkontur der Reflexionsfläche 25 angeordnet. Die Aktoreinheiten 39 bis 42 sind wiederum als Piezoelemente in Form von Piezo-Stacks ausgeführt. Anders als bei der Ausführung nach den Fig. 5 bis 9 verläuft eine Hauptkraftrichtung der Aktoreinheiten 39 bis 42 bei der Aktoreinrichtung 38 senkrecht zur Reflexionsfläche 25, also in Richtung einer Feldfaceten- Koordinate ZFF. Die Aktoreinheiten 39 bis 42 stützen sich einerseits an der Rückseite des Grundkörpers 24 und andererseits an einer Rahmenplate 43 eines Rahmens der Feldfacete 21 ab, die beabstandet zur Rückseite des Grundkörpers 24 angeordnet ist und parallel zur Reflexionsfläche 25 verläuft. Im Bereich eines Zentrums der Reflexionsfläche 25 ist zwischen dem Grundkörper 24 und der Rahmenplate 43 ein zentraler, starrer, strebenförmiger Stützsteg 44 angeordnet, über den der Grundkörper 24 mit der Rahmenplate 43 fest verbunden ist. Eine Querschnitserstreckung des Stützsteges 44 längs der beiden Facettenkoordinaten XFF, YFF ist typischerweise gleich und ist kleiner als die Erstreckung der Reflexionsfläche 25 längs der Faceten-Koordinate YFF, die auch als Perpendikular-Koordinate bezeichnet wird.

Fig. 12 zeigt beispielhaft eine Torsions- Verformung der Reflexionsfläche 25 nach Art der Verformung, die vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 3, 4 und 8 bereits erläutert wurde. Diese Torsions- Verformung wird erreicht durch Ausdehnungs-Aktuierung der Aktoreinheiten 40, 41, wobei zur Vergrößerung des Torsionswinkels die beiden anderen Aktoreinheiten 39, 42 zur Kontraktion angesteuert werden können. Eine Torsion mit umgekehrtem Tor sions winkel- Vorzeichen kann durch gegengleiche Ansteuerung der Aktoreinheiten 39 bis 42 erreicht werden. Durch Ausdehnungs- Ansteuerung aller Aktoreinheiten 39 bis 42 lässt sich wiederum eine konkave Krümmung der Reflexionsfläche 25 längs der Pri- mär-Krümmungskoordinate erreichen, wie vorstehend anhand der Fig. 9 erläutert. Auch eine konvexe Krümmung der Reflexionsfläche 25 längs der Primär-Krümmungskoordinate XFF kann durch Kontraktion aller vier Aktoreinheiten 39 bis 42 erreicht werden.

Anhand der Fig. 13 bis 16 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Aktoreinrichtung 45 beschrieben, die anstelle der Aktoreinrichtung 38 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die vorstehend insbesondere im Zusammenhang mit der Ausführung nach den Fig. 11 und 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffem und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Im Unterschied zum strebenförmigen Stützsteg 44 hat die Aktoreinrichtung 45 eine Stützwand 46, die sich über die gesamte Erstreckung der Reflexionsfläche 25 längs der Perpendikular-Koordinate yFF erstreckt. Die Reflexionsfläche 25 ist also im Bereich ihres Zentrums, also bei einer mittleren XFF-Koordinate, über ihre gesamte yFF-Erstreckung fest mit der Rahmenplatte 43 verbunden. Dies gewährleistet, dass im Bereich mittlerer XFF- Koordinaten die Reflexionsfläche 25 unabhängig von einer Torsion bzw. Krümmung einen ungekrümmten Verlauf längs der Perpendikular- Krümmungskoordinate yFF hat. Dieser unverformte Reflexionsflächenabschnitt 25o ist in der Fig. 15 durch gestrichelte Begrenzungslinien angedeutet.

Fig. 13 zeigt die Aktoreinrichtung 45 mit den Aktoreinheiten 39 bis 42 in der unverformten Ausgangsstellung. Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht der Feldfacette 21 mit der Aktoreinrichtung 45 in dieser unverformten Ausgangsstellung.

Fig. 15 zeigt die Aktoreinrichtung 45 in einer Torsions- Verformungsstellung der Reflexionsfläche 25 entsprechend der Torsions- Verformungsstellung z. B. nach den Fig. 8 und 12.

Fig. 16 zeigt die Aktoreinrichtung 45 in einer Krümmungs- Verformungsstellung entlang der Primär-Krümmungskoordinate XFF entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der Fig. 9 sowie mit der Aktoreinrichtung 38 bereits erläutert wurde.

Fig. 17 zeigt eine Aufsicht auf die Reflexionsfläche 25 mit rechteckiger Randkontur, wobei Krafteinleitungspunkte 26i bis 264 entsprechend den Angriffspunkten der Krafteinleitung s Vektoren 26 nach Fig. 2 sowie ein Gegenkraft-Punkt 47 im Zentrum der Reflexionsfläche 25, also der Krafteinleitungspunkt des Stützstegs 44 bzw. der Stützwand 46, hervorgehoben sind.

Fig. 18 zeigt wiederum in einer Aufsicht eine Variante der Reflexionsfläche 25 mit gebogen ausgeführter Randkontur, wobei hier ebenfalls die Krafteinleitungspunkte 26i sowie der Gegenkraft-Punkt 47 hervorgehoben sind.

Alternativ zur Ausführung der Aktoreinheiten als Piezoelement können ausgewählte oder alle Aktoreinheiten der vorstehend beschriebenen Aktoreinrichtungen z. B. auch als Schwingspulen ausgeführt sein. Die vorstehend beschriebenen Aktoreinrichtungen können mindestens eine weitere unabhängig ansteuerbare Aktoreinheit zur Verformung der Reflexionsfläche 25 über mindestens einen dritten unabhängigen Verformungs- Freiheitsgrad aufweisen, insbesondere zur Veränderung einer Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Perpendikular-Krümmungskoordinate YFF.

Hierzu können beispielsweise bei der Ausführung der Aktoreinrichtung 27 nach den Fig. 5 bis 9 weitere Aktoreinheiten zwischen den Randstegen 33 und 34 sowie zwischen den Randstegen 35 und 36 angeordnet sein, die beispielsweise eine Hauptkraftrichtung wiederum parallel zur unverformten Reflexionsfläche 25 längs der Perpendikular-Krümmungskoordinate ypF haben. Eine derartige Aktoreinheit ist in der Fig. 5 beispielhaft bei 48 angedeutet. Bei Ausdehnung dieser Aktoreinheiten ergibt sich eine konkave Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Perpendikular- Krümmungskoordinate ypF und bei Kontraktion eine konvexe Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Perpendikular-Krümmungskoordinate ypF.

Eine Wirkung der vorstehend beschriebenen Aktuierung einer Verformung der Reflexionsfläche 25 um mindestens zwei oder drei jeweils voneinander unabhängige Verformungs-Freiheitsgrade, nämlich einerseits einer Torsions-Verformung und andererseits einer Krümmungs-Verformung zumindest entlang der Primär-Krümmungskoordinate wird nachfolgend beschrieben. Eine ideale Abbildung des Zwischenfokus IF auf die jeweils über einen Beleuchtungskanal einer Feldfacette 21 zugeordneten Pupillenfacette 23 erfolgt beispielsweise dann, wenn sowohl der Zwischenfokus IF als auch die jeweils betrachtete Pupillenfacette 23 in den Brennpunkten eines Ellipsoiden liegt. Dies ist schematisch in der Fig. 19 veranschaulicht. Die Feldfacette 21 stellt dabei einen Ausschnitt eines idealen Ellipsoiden 49 dar. do (Gegenstandsweite) bezeichnet einen Abstand zwischen dem Zwischenfokus IF und der jeweils betrachteten Feldfacette 21. dß (Bildweite) bezeichnet einen Abstand zwischen der Feldfacette 21 und der dieser über dem Beleuchtungskanal zugeordneten Pupillenfacette 23. Ein Einfallswinkel der EUV- Strahlung 16 des Beleuchtungskanals auf der Feldfacette 21 ist mit bezeichnet. Eine Einfallsebene der EUV-Strahlung 16 bei der Reflexion an der Feldfacette 21, die mit der Zeichenebene der Fig. 19 zusammenfällt, liegt in einer xz-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems XEiiyEiiZEii des Ellipsoiden 49.

Der geometrische Schwerpunkt zwischen dem Zwischenfokus IF und einem ausgewählten Punkt, nämlich dem geometrischen Schwerpunkt, auf der Pupillenfacette 23 dient als beispielhafter Ursprung für das Koordinatensystem des idealen Ellipsoiden, vgl. Fig. 19. Der Zwischenfokus IF definiert zusammen mit dem geometrischen Schwerpunkt auf der Feldfacette 21 und dem geometrischen Schwerpunkt auf der Pupillenfacette 23 die xz- Ebene des Ellipsoiden-Koordinatensystems. Die x-(xEii)Achse ist so orientiert, dass der Zwischenfokus IF auf der negativen Halbachse liegt, und der geometrische Schwerpunkt auf der Pupillenfacette 23 auf der positiven Halbachse. Die y-(yEii)Achse und die z-(zEii)Achsen des Ellipsoiden- Koordinatensystems sind so orientiert, dass sie zusammen mit dessen x- Achse ein rechtshändiges Koordinatensystem bilden, wobei der geometrische Schwerpunkt auf der Feldfacette 21 im Halbraum negativer z- Werte liegt. Eine Oberflächennormale auf den geometrischen Schwerpunkt auf der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 21 verläuft längs der ZFF- Koordinatenachse . Anstelle des geometrischen Schwerpunktes kann zur Definition der vorstehenden Koordinaten, insbesondere bei Einsatz einer Feldfacette 21 mit einer Reflexionsfläche 25 mit gebogener Randkontur, auch ein Punkt herangezogen werden, dessen x-Koordinate mit derjenigen des geometrischen Schwerpunkts übereinstimmt und dessen y- Achse abweichend vom geometrischen Schwerpunkt in der Mitte der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 21 bei der Schwerpunkt-x-Koordinate liegt. Bei einer Feldfacette 21 mit rechteckiger Reflexionsfläche 25 fallen der geometrische Schwerpunkt einerseits und der so konstruierte Punkt andererseits zusammen, nicht aber bei einer Feldfacette 21 mit bogenförmiger Reflexionsfläche 25.

In der Fig. 19 ist ein ausgewählter Hauptstrahl der EUV-Strahlung 16 dargestellt.

Die ZFF- Achse ist so orientiert, dass der Zwischenfokus IF und der geometrische Schwerpunkt der Pupillenfacette 23 im Halbraum positiver ZFF- Werte liegen. Die XFF- Achse läuft, wie vorstehend bereits beschrieben, in Richtung der langen Seite der Reflexionsfläche 25 und stellt gleichzeitig die Primär-Krümmungsko ordinate da. Die yFF- Achse verläuft längs der kurzen Seite der Reflexionsfläche 25 und stellt gleichzeitig die Perpendiku- lar-Krümmungskoordinate dar.

Fig. 20 zeigt eine Lage der Feldfacette 21 nach Fig. 19 relativ zur Einfallsebene XEII, ZEII des Ellipsoiden 49. Zwischen der Feldfacetten-Koordinate XFF und dieser Einfallsebene des Ellipsoiden 49 liegt ein Winkel A au vor. Zur Beschreibung einer idealen Oberflächenform (Pfeilhöhe) der Reflexionsfläche 25 der Feldfacette 21 genügt eine quadratische Näherung der Pfeilhöhe z.

K ist dabei eine Krümmung der Reflexionsfläche 25 am betrachteten Ort der Reflexionsfläche (Einheit [1/m]); xo ist eine typische Ausdehnung eines betrachteten Reflexionsflächenseg- ments.

Die Gleichung (1) beschreibt eine Pfeilhöhe z einer Kugel. Diese Gleichung dient zur Abschätzung einer Größenordnung eines zu erwartenden Fehlers, der durch die quadratische Näherung entsteht. Die quartische Ordnung kann vernachlässigt werden. Betrachtet wird die quadratische Ord- nung.

Ausgedrückt in den Koordinaten XFF, YFF ergibt sich folgende Beziehung für die ideale Pfeilhöhe Zid der Reflexionsfläche 25:

Hierbei sind:

K_x ^ld eine ideale Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär- Krümmungskoordinate XFF; K_y ^ld eine ideale Krümmung der Reflexionsfläche 25 entlang der Perpendi- kular-Krümmungskoordinate YFF;

KM^ld ein Maß für eine ideale Torsion der Reflexionsfläche 25.

Die Krümmungs- bzw. Torsions-Parameter K der obigen Formel 2 hängen ab von den Krümmungen des Ellipsoiden 49, die wiederum als Funktionen der Objektweite do und der Bildweite dß sowie dem Einfallswinkel geschrieben werden können sowie vom Winkel A au, der oben im Zusammenhang mit der Fig. 20 erläutert wurde.

Für die Richtung der idealen Oberflächeimormalen abhängig von den Krümmungs- und Torsions-Parametern K folgt letztlich:

Hierbei gilt:

£R = xo/2R, wobei R der Konturradius im Falle einer gebogenen Feldfacette ist, also beispielsweise der Krümmungsradius der Randkontur, der sich aus der Aufsicht nach Fig. 18 ergibt.

Dargestellt ist jeweils der Durchmesser einer Punktspreizfunktion als Maß für die Abbildungsqualität, wofür in der jeweiligen Fig. 21 bis 24 rechts ein Maßbalken wiedergegeben ist. Anhand der Abfolge der Fig. 21 bis 24 ergibt sich die Qualitätsverbesserung der Abbildung des Zwischenfokus IF auf die jeweiligen Pupillenfacetten 23 bei einem bestimmten Beleuchtungssetting, also einer bestimmten Beleuchtungskanal-Zuordnung zwischen den Feldfacetten 21 und den Pupillenfacetten 23, abhängig von einer Verformungs-Optimierung der Feld- facetten-Reflexionsflächen über die jeweiligen Verformungs- Freiheitsgrade:

Fig. 21 zeigt die Ausgangssituation, bei der noch keine Verformung der Feldfacetten 21 zur Optimierung der Zwischenfokus- Abbildung stattgefunden hat.

Fig. 22 zeigt die Situation, bei der ausschließlich eine Verformung über den ersten Verformungs-Freiheitsgrad K_X , nämlich eine Veränderung der Krümmung K_X ^FF der Reflexionsfläche 25 entlang der Primär- Krümmungskoordinate XFF erzeugt wurde, so dass hierüber die obige Bedingung (3) mit geringstem Fehler erfüllt ist. Es ergibt sich bei einer Reihe von Pupillenfacetten 23 eine deutliche Verbesserung der Abbildungsqualität, was sich in einer Verkleinerung des Durchmessers der Punktspreizfunktion auswirkt.

Fig. 23 zeigt in einer vergleichbaren Darstellung zur Fig. 22 die Wirkung einer Aktuierung ausschließlich durch Krümmung der Reflexionsflächen 25 der Feldfacetten 21 entlang der Perpendikular-Krümmungskoordinate ypF (Verformungs-Freiheitsgrad K_y). Im Vergleich zur Krümmung entlang der Primär-Krümmungskoordinate ergibt sich eine weniger große Korrekturwirkung. Fig. 24 zeigt die Wirkung einer Aktuierung ausschließlich des Torsions- Freiheitsgrades KM der Reflexionsflächen 25 der Feldfacetten 21. Die Punktspreizfunktion ist in der Fig. 24 bei fast allen Pupillenfacetten so klein, dass eine sehr gute Abbildung des Zwischenfokus auf die jeweilige Pupillenfacette 23 die Folge ist.

Claims

- 35 - Patentansprüche

1. Feldfacette (21) für einen Feldfacettenspiegel (20) einer Projektionsbelichtungsanlage (1)

- mit einer Reflexionsfläche (25), die von zwei Feldfacettenkoordina- ten (XFF, YFF) aufgespannt ist, zur Reflexion von Beleuchtungslicht (16),

- mit einer Aktoreinrichtung (27; 38; 45) mit mindestens zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Aktoreinheiten (28 bis 31; 37; 39 bis 42; 48) zur Verformung der Reflexionsfläche (25) über mindestens zwei voneinander unabhängige Verformungs- Freiheitsgrade (K_X, K\ KM),

- wobei ein erster (K_X) der Verformung s -Freiheitsgrade eine Veränderung einer Krümmung (K_X) der Reflexionsfläche (25) entlang einer Primär- Krümmungskoordinate (x) bewirkt, die mit einer der Feldfacettenkoordinaten (XFF) zusammenfällt,

- wobei ein zweiter (KM) der Verformungs-Freiheitsgrade eine Veränderung einer Torsion der Reflexionsfläche (25) um die Primär- Krümmungsko ordinate (x) bewirkt.

2. Feldfacette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ak- toreinrichtung (27; 38; 45) eine weitere unabhängig ansteuerbare Aktoreinheit (48) zur Verformung der Reflexionsfläche (25) über mindestens einen dritten, unabhängigen Verformung s -Freiheitsgrad (K_y) ausgeführt ist,

- wobei der dritte Verformungs-Freiheitsgrad (K_y) eine Veränderung einer Krümmung (K_y) der Reflexionsfläche (25) entlang einer Per- pendikular-Krümmungskoordinate (y) bewirkt, die senkrecht auf - 36 - der Primär-Krümmungskoordinate (x) steht und mit der anderen der beiden Feldfacettenkoordinaten (YFF) zusammenfällt.

3. Feldfacette nach Anspruch 1 oder 2,

- wobei sich mindestens eine der Aktoreinheiten (39 bis 42) einerseits an einer Rückseite eines Facette-Grundkörpers (24) der Feldfacette (21) und andererseits an einer Rahmenplatte (43) eines Rahmens der Feldfacette (21) abstützt, wobei die Rahmenplatte (43) beab- standet zu einer Rückseite des Grundkörpers (24) angeordnet ist,

- wobei im Bereich eines Zentrums der Reflexionsfläche (25) zwischen dem Grundkörper (24) und der Rahmenplatte (43) ein zentraler Stützkörper (44; 46) angeordnet ist, über den der Grundkörper (24) fest mit der Rahmenplatte (43) verbunden ist.

4. Feldfacette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine der Aktoreinheiten (28 bis 31) zwischen einem rückseitigen Mittelsteg (32) eines Facetten-Grundköpers (24) der Feldfacette (21) und einem rückseitigen Randsteg (33 bis 36) des Grundkörpers (24) abstützen.

5. Feldfacette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Aktoreinheiten (28 bis 31; 37; 39 bis 42; 48) der Aktoreinrichtung (27; 38; 45) als Piezoelement und/oder als Schwingspule ausgeführt ist.

6. Feldfacette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Aktoreinheiten (28 bis 31; 37; 39 bis 42; 48) der Aktoreinrichtung (27; 38; 45) als Schub- und/oder Zugaktor und/oder als Scheraktor ausgeführt ist.

7. Feldfacette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens vier Aktoreinheiten (28 bis 31; 39 bis 42) der Aktoreinrichtung (27; 38; 45), die in Form einer 2 x 2-Matrix an der Rückseite der Feldfacette (21), also hinter der Reflexionsfläche (25) angeordnet sind.

8. Feldfacettenspiegel (20) mit mindestens einer Feldfacette (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Feldfacetten-Baugruppe mit einem Feldfacettenspiegel nach Anspruch 8 und einer Steuer-ZRegeleinrichtung, die mit der Aktoreinrichtung (27; 38; 45), der diese jeweils aufweisenden Feldfacette (21) in Signalverbindung steht.

10. Beleuchtungsoptik mit einer Feldfacetten-Baugruppe nach Anspruch 9 zur Führung von Beleuchtungslicht-Teilbündeln längs eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs in ein Objektfeld (5), in dem eine Lithogra- fiemaske (7) anordenbar ist, und mit einer Übertragungsoptik (22) zur überlagernden Abbildung der Feldfacetten (21) des Feldfacettenspiegels (20) in das Objektfeld (5).

11. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 10 und mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11), in welchem ein Substrat (13) anordenbar ist, auf welches ein Abschnitt des abzubildenden Objekts (5) abbildbar ist.

12. Beleuchtungs optik nach Anspruch 10 oder optisches System nach Anspruch 11 mit einer Lichtquelle (3) für das Beleuchtungslicht (16).

13. Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 11 und mit einer Lichtquelle (3) für das Beleuchtungslicht (16).

14. Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils mit folgenden

V erfahrens s chritten :

- Bereitstelen eines Retikels (7) und eines Wafers (13), Projizieren einer Struktur auf dem Retikel (7) auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsbelichtungs- anlage nach Anspruch 13,

- erzeugen einer Mikro- und/oder Nanostruktur auf dem Wafer (13).

15. Strukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch