WO2023208557A1 - Beleuchtungsoptik für die projektionslithografie - Google Patents

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WO2023208557A1
WO2023208557A1 PCT/EP2023/059023 EP2023059023W WO2023208557A1 WO 2023208557 A1 WO2023208557 A1 WO 2023208557A1 EP 2023059023 W EP2023059023 W EP 2023059023W WO 2023208557 A1 WO2023208557 A1 WO 2023208557A1
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illumination
object field
mirror
partial
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PCT/EP2023/059023
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Michael Patra
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • GPHYSICS
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    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/702Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems

Definitions

  • the invention relates to illumination optics for projection lithography.
  • the invention further relates to an optical system with such illumination optics, an illumination system with such illumination optics, a projection exposure system with such an optical system, a method for producing a micro- or nano-structured component and a component produced using the method.
  • a lighting optics of the type mentioned is known from US 2011/0318696 Al, DE 10 2008 001 511 Al, US 9,977,335, WO 2009/100 856 Al and WO 2008/011 981 Al.
  • DE 103 17 667 A1 discloses an optical element for a lighting system.
  • a curved transfer mirror arranged downstream of the further facet mirror is advantageous in the case of illumination optics in which partial fields are transferred into partial sections of the object field.
  • the additional, curved, i.e. non-plane transfer mirror enables, for example, field shaping of the object field, which can be used to shape components located upstream in the illuminating light beam path.
  • a folding effect of the transfer mirror reduces the risk of installation space conflicts.
  • the transfer mirror Due to the curved design of the transfer mirror, there is a refractive power effect of the transfer mirror and an effect on the shape of a beam of illuminating light striking the transfer mirror, which is also referred to below as the beam-forming effect.
  • the subfields When the subfields are transferred to the subsections of the object field, these subfields can be mapped into subsections of the object field.
  • An enlarging or reducing image s effect of the transfer mirror can represent an additional degree of freedom in the design of optical components of the illumination optics, which can be used, for example, to reduce the size and / or adjust the size of such optical components.
  • the first facet mirror is arranged in a field plane of the illumination optics. Alternatively, the first facet mirror can also be arranged at a distance from such a field plane.
  • the respective sub-bundle can be guided via exactly one of the first facets and/or via exactly one of the further facets.
  • the sub-sections of the object field into which the sub-fields specified by the first facets are transferred have an area share of the entire object field that can be a maximum of 50%.
  • This Area share can be smaller and can be a maximum of 45%, a maximum of 40%, a maximum of 35%, a maximum of 33.3%, a maximum of 30%, a maximum of 25%, a maximum of 20% of the total area of the object field.
  • the object field is designed in an arc shape. Such a design of the illumination optics enables good aberration correction of a downstream projection optics for imaging the object field.
  • the first facets are assigned to the second facets for guiding one of the partial illumination light bundles in such a way that a pupil-varying effect of an image variation caused by the transfer mirror when transferring the subfields into the object field, which results when transferring the rectangular subfields into the arcuate object field , is compensated.
  • a facet assignment takes into account the fact that a transfer of rectangular subfields into an arcuate object field regularly leads to an image variation, which has a pupil-varying effect on an illumination pupil of the illumination optics.
  • the compensation of the pupil-varying effect of the image variation caused by the transfer mirror when transferring the subfields into the object field, which results when transferring the rectangular subfields into the arcuate object field, due to the facet assignment is also referred to as the image-compensating effect.
  • the partial illumination light bundles would be guided to the partial sections of the object field with illumination angle distributions that deviate from one another, so that an undesirable pupil variation can result.
  • the assignment results in compensation for undesirable effects of such a mapping variation.
  • an illumination angle distribution can then be achieved for object illumination that is field-independent to a good approximation.
  • the facet assignment results from a corresponding distribution of tilts of the first facets, so that the sub-beams of the illuminating light acting on the first facets are guided to the assigned second facets.
  • an illumination optics according to claim 2 with a first facet mirror for partial field specification and a downstream second facet mirror, spaced from an illumination optics pupil plane is also known in the prior art as a specular reflector.
  • a specular reflector regularly requires the formation of an illumination of the object field from partial sections as well as the presence of individually tiltable further facets on a further facet mirror.
  • a design of the transfer mirror as a Gl mirror (grazing incidence mirror) according to claim 3 enables lighting light guidance with low reflection losses.
  • An angle of incidence of the illumination light on the GL mirror is greater than 45°. This angle of incidence can be greater than 60°, can be greater than 65° and can also be greater than 70°. This angle of incidence is usually less than 89°.
  • a rectangular reflection surface border of the first facets according to claim 4 enables dense packing of the first facets on the first facet mirror in at least one packing dimension, preferably in the two packing dimensions that span an arrangement plane of the first facet mirror.
  • the object field can be partially ring-shaped.
  • the beam-forming effect of the transfer mirror can be designed in such a way that rectangular subfields predetermined by the first facets are transferred into the arcuate or partially ring-shaped object field into correspondingly arcuate partial sections.
  • a transverse extension of the partial sections according to claim 7 has proven successful in practice.
  • This extension of the partial sections transverse to the object displacement direction can be a maximum of 40% of the total object field extension transverse to the object displacement direction, can be a maximum of 30%, a maximum of 25%, a maximum of 20% or a maximum of 5% and may also be smaller.
  • This transverse extent of the partial sections is regularly greater than 1% of the transverse extent of the entire object field.
  • a subdivision of the first facets according to claim 8 enables a high degree of flexibility in the use of the lighting optics.
  • a group specified, for example, via the individual mirrors can then result in one of the first facets.
  • the individual mirror groups can have rectangular borders and then in turn specify subfields with rectangular borders.
  • Subfields can also be divided along the object displacement direction, so that the partial sections also have an extension along the object displacement direction that is smaller than the total extent of the object field in the object displacement direction.
  • the advantages of an optical system according to claim 10, an illumination system according to claim 11, a projection exposure system according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a micro- or nano-structured component according to claim 14 correspond to those that have already been explained above with reference to the illumination optics .
  • the component produced can be a semiconductor element, in particular a microchip, in particular a memory chip.
  • FIG. 1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography
  • Fig. 2 shows schematically a transmission of subfields, which are predetermined by juxtaposed first facets of a first facet mirror of the illumination optics, using an illumination optics of the projection exposure system according to Fig. 1, via a transmission optics, having a further facet mirror and a transfer mirror, into partial sections of a Object field of a downstream imaging optics of the projection exposure system; 3 in a representation that is fundamentally similar to FIG of an overall illumination light bundle, a distribution of the illumination light to illuminated subpupils within an illumination pupil of the illumination optics and a transfer mirror arranged downstream of the illumination pupil for transferring the entire illumination light bundle into the object field are also shown;
  • FIG. 4 shows schematically the guidance of a partial illumination light beam from an intermediate focus between, on the one hand, a collector of the projection exposure system and the illumination optics and, on the other hand, the object field to illustrate typical dimensions for the design of components of the illumination optics;
  • 5 and 6 exemplary assignments of sections of the first facet mirror with the first facets for specifying the subfields.
  • a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6.
  • the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system . In this case, the lighting system does not include the light source 3.
  • the object field 5 is designed in an arc shape.
  • the object field 5 can be partially ring-shaped.
  • a reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed.
  • the reticle 7 is held by a reticle holder 8.
  • the reticle holder 8 can be displaced in particular in a scanning direction via a reticle displacement drive 9.
  • FIG. 1 A Cartesian xyz coordinate system is shown in FIG. 1 for explanation purposes.
  • the x direction runs perpendicular to the drawing plane.
  • the y-direction is horizontal and the z-direction is vertical.
  • the scanning direction in FIG. 1 runs along the y-direction.
  • the z direction runs perpendicular to the object plane 6.
  • the projection exposure system 1 includes projection optics 10.
  • the projection optics 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12.
  • the image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0 ° is also between the object plane 6 and the Image level 12 possible.
  • a structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12.
  • the wafer 13 is held by a wafer holder 14.
  • the Wafer holder 14 can be displaced in particular along the y direction via a wafer displacement drive 15.
  • the displacement, on the one hand, of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 and, on the other hand, of the wafer 13 via the wafer displacement drive 15 can take place in synchronization with one another.
  • the radiation source 3 is an EUV radiation source.
  • the radiation source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light or imaging light.
  • the useful radiation in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm.
  • the radiation source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma) or a DPP source. Source (Gas Discharged Produced Plasma, plasma produced by gas discharge). It can also be a synchrotron-based radiation source.
  • the radiation source 3 can be a free electron laser (FEL).
  • the illumination radiation 16, which emanates from the radiation source 3, is focused by a collector 17.
  • the collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces.
  • the at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (Grazing Incidence, Gl), i.e. with angles of incidence greater than 45°, or in normal incidence (Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45°, with the illumination radiation 16 be applied.
  • Gl grazing Incidence
  • NI normal incidence
  • the collector 17 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress false light. Together with the light source 3, the collector 17 can form a source-collector module.
  • the intermediate focus plane 18 can represent a separation between a radiation source module, having the radiation source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.
  • the lighting optics 4 comprises a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20.
  • the deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or alternatively a mirror with an effect that influences the bundle beyond the pure deflection effect.
  • the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a wavelength that deviates from this.
  • the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4, which is optically conjugate to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror.
  • the first facet mirror 20 includes a large number of individual first facets 21, which are also referred to below as field facets. Some of these facets 21 are shown in FIG. 1 only as examples.
  • the first facet mirror 20 lies in a far field of the illuminating light 16.
  • the far field can lie approximately in a Fourier conjugate plane to the light or radiation source 3.
  • the first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour.
  • the first facets 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.
  • the first facets 21 can be tilted individually with the help of assigned actuators.
  • the first facets 21 themselves can also each be composed of a large number of individual mirrors, in particular a large number of micromirrors.
  • the first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system).
  • MEMS system microelectromechanical system
  • the illumination s radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction.
  • the second facet mirror 22 In the beam path of the illumination optics 4 there is a second or further facet mirror 22 downstream of the first facet mirror 20.
  • the second facet mirror 22 is spaced from an entrance pupil plane EP of the subsequent projection optics 10, illustrated for example in FIG. 1 between the two facet mirrors 20, 22.
  • the entrance pupil EP is the entrance-side image of the aperture-limiting aperture of the projection optics 10.
  • the entrance pupil plane EP of the projection optics 10 can be in the beam path of the illuminating light 16 before or after the second facet mirror 22 be arranged.
  • a distance of the entrance pupil plane from an arrangement plane of the second facet mirror 22 is at least 5% of a distance between the two facet mirrors 20, 22.
  • specular reflector The combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are basically known from US 9,977,335 or US 2006/0132747 Al, EP 1 614 008 Bl and US 6,573,978.
  • the second facet mirror 22 includes a plurality of second facets 23, which are also referred to as specular facets.
  • the lighting optics 4 thus forms a double faceted system.
  • the second facets 23 can also be macroscopic facets, which can have, for example, round, rectangular or even hexagonal edges, or alternatively they can be facets composed of micromirrors.
  • the second facets 23 can have flat or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.
  • the second facets 23 can be tilted individually with the help of assigned actuators.
  • a transfer mirror 24 is arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which contributes to the imaging of the first facets 21 into the object field 5.
  • the transfer mirror 24 is designed as a mirror for grazing incidence (Gl mirror, gracing incidence mirror).
  • a smallest angle of incidence of the illumination light 16 on the transfer mirror 24 is greater than 45° and may be greater than 60°, can be greater than 65°, can be greater than 70°, can be greater than 75° and can be even greater.
  • the lighting optics 4 has exactly four mirrors after the collector 17, namely the deflection mirror 19, the field facet mirror 20, the further facet mirror 22 and the transfer mirror 24.
  • the Deflecting mirror 19 can also be omitted, so that the first facet mirror 20 is the first component that guides the bundle for the illuminating light 16 after the intermediate focus plane 18.
  • a reflection surface of the transfer mirror 24 deviates from a flat surface and is therefore not flat but curved.
  • the transfer mirror 24 has a beam-forming effect on the overall bundle of the illuminating light 16. Depending on its design, the transfer mirror 24 has an imaging effect with an imaging factor that has an enlarging or alternatively reducing effect.
  • a mapping factor smaller than 1 describes a reducing mapping factor below.
  • An imaging factor greater than 1 describes an enlarging imaging factor.
  • the imaging factor can be 1 or an imaging with imaging factors can be brought about by the transfer mirror 24, which differ in the x direction on the one hand and in the y direction on the other.
  • the imaging factor of the transfer mirror 24 can have a value in the range between 0.1 and 10 in the x-direction and/or in the y-direction.
  • the imaging factor can be in the range between 0.125 and 8, between 0.25 and 4, can be between 0.33 and 3, can be between 0.5 and 2 and can also be between 0.75 and 1.25 or between 0.9 and 1.1.
  • the projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the shaft aisle of the projection exposure system 1.
  • the projection optics 10 comprises six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible.
  • the projection optics 10 is a double obscured optics.
  • the penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16.
  • the projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is larger than 0.5 and which can also be larger than 0.6 and which, for example, is 0. can be 7 or 0.75.
  • Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry.
  • the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape.
  • the mirrors Mi just like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.
  • the projection optics 10 has a large object image offset in the y direction between a y coordinate of a center of the object field 5 and a y coordinate of the center of the image field 11.
  • This object image Offset in the y direction can be approximately as large as a z distance between the object plane 6 and the image plane 12.
  • the projection optics 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales ß x , ß y in the x and y directions.
  • a positive magnification ß means an image without image reversal.
  • a negative sign for the image scale ß means an image with image reversal.
  • the projection optics 10 thus leads to a reduction in size in the x direction, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction, in a ratio of 4: 1.
  • the projection optics 10 leads to a reduction of 8: 1 in the y direction, that is to say in the scanning direction.
  • Image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0, 125 or 0.25, are also possible.
  • the number of intermediate image planes in the x and y directions in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions are known from US 2018/0074303 Al.
  • the first facets 21 of the first facet mirror 20 serve to specify subfields which are converted into subsections 25i of the object field 5 using the illumination optics 4. This transfer may be an illustration.
  • the respective second facet 23, which in turn can comprise a plurality of individual mirrors which are used on the second facet mirror 22 to guide a respective partial bundle 16i, is also referred to below as a virtual partial field facet 23.
  • Each first facet 21 can consist of a coherent macroscopic reflection surface.
  • each first facet 21 may consist of a plurality of adjacent micromirrors.
  • Partial bundles 16i of a total bundle of the illuminating light 16 are reflected from the first facets 2 lij and the partial fields specified by the first facets 21, j are thereby transferred into the partial sections 25i, 25, 253 of the object field 5.
  • the transfer optics used for this purpose which is formed from the second facet mirror 22 and the transfer mirror 24, is only shown schematically in FIG.
  • the first facets 21y are designed with a rectangular reflection surface border, so that the subfields specified by the first facets 21y are rectangular.
  • Sub-bundles 16i which are reflected by the first facets 2 In, 2hi and 2133, are transferred by the transmission optics 22, 24 into the partial section 25i shown on the left in FIG. 2 on the object field 5, superimposed on one another.
  • Partial bundles 16i which are reflected by the first facets 2112, 2I23 and 2I32, are transferred by means of the transmission optics 22, 24 into the partial section 252 shown in the middle of the object field 5 in FIG.
  • Partial bundles 16i which are reflected by the first facets 2113, 2122 and 2131, are transferred by means of the transfer optics 22, 24 into the partial section 253 shown on the right in FIG. 2 on the object field 5.
  • the partial sections 25i have an extent transverse to the object displacement direction y, i.e. along the x direction, which is one third of an x extent of the object field.
  • this x-extension of the partial sections can be a maximum of 50%, can be a maximum of 40%, can be a maximum of 30%, can be a maximum of 25%, can be a maximum of 10% and can be, for example, 5% or may be even smaller.
  • This x-extension of the partial sections 25 is regularly greater than 1% of the x-extension of the object field 5.
  • the partial sections 25 have an extension over the entire object field 5 along the object displacement direction y.
  • Figure 3 illustrates an image-compensating effect of a facet assignment of the facets 21, 23 of the two facet mirrors 20, 22 to the respective partial bundles 16i.
  • the beam paths of three partial bundles starting from exactly three first facets 2h, 2h and 2U are shown in FIG. 3 as an example.
  • Figure 3 illustrates the effect of the second facet mirror 22 and the transfer mirror 24 based on the illumination pupil 26 shown for the partial bundle 16i, I62, I63 with sub-pupils 27 illuminated when the partial bundles I61, I62, I63 are guided, which are shown filled.
  • Each of the partial bundles 16i is guided over exactly one second facet 23 and belongs to exactly one of the subpupils 27.
  • the illumination pupils 26 for guiding the three partial bundles I61 to I63 are shown separately in FIG. In fact, it is one and the same illumination pupil 26, which, however, is constantly rotated with the point of impact on the object field 5 by a different angle of rotation about an axis parallel to the z-axis due to the pupil-rotating image effect of the transfer mirror 24. Accordingly, the positions of the subapertures 27 in the various illumination pupils 26 shown are rotated relative to one another. The angle of rotation depends constantly on the point of impact, so that rotation also occurs within a partial section or partial field 25i of a partial bundle.
  • the illumination pupils 26 shown refer to a location within the corresponding subfield 25i.
  • Illumination radiation 16 of one or more partial bundles 16i leads to the illuminated subpupil 27 within the entrance pupil 26.
  • the entrance pupil 26 lies in the entrance pupil plane EP.
  • the use of the non-planar transfer mirror 24 results in the position of the subpupil 27 within the entrance pupil 26 becoming field-dependent, i.e. dependent on the location of the impact of the illuminating radiation 16 in the object field 5.
  • the image s effect of the transfer mirror 24 leads to the transfer of the rectangular partial fields, which are specified via the first facets 21, into the curved partial sections 25i of the curved object field 5, insofar as the partial bundles 16i would act on the same facets 23 of the second facet mirror 22 , to a rotation of a filling of the illumination pupil 26 in the pupil plane EP.
  • This rotation of the illumination pupil filling is compensated for by an actual, individual assignment of the second facets 23 of the second facet mirror 22 to the different partial bundles 16i:
  • FIG. 3 illustrates in the middle the guidance of the partial bundle I62, starting from the partial field predetermined by the first facet 2h, via illuminated subpupils 27, which are shown filled in the middle of FIG. 3, and via a subsequent reflection on the transfer mirror 24 towards the partial section 252.
  • the partial section 251 of the object field 5, which is specified by the first facet 2U looks the same to a good approximation Distribution of illumination angles predetermined by the subpupils 27 like the partial section 25.
  • the subpupils 27 exposed to the illuminating light of the sub-beam I63 are assigned, which is shown on the right in FIG. Again, the illuminated facets are shown filled and those subpupils 27 that are not acted upon when guiding the sub-beam I63, but are acted upon when guiding the sub-beam I62, are shown hatched.
  • Figure 4 illustrates typical dimensions in the design of the illumination optics 4.
  • the light path of a partial bundle 16i between the intermediate focus in the intermediate focus plane 18 and the object field 5 via one of the first facets 21 and one of the second facets 23 is shown.
  • the transfer mirror 24 is in the figure 4 omitted.
  • the size of the individual first facet 21 results from the size of the object field 5, multiplied by a factor a/b, where a is the light path between the first facet 21 and the second facet 23 and b the
  • the size of the respective virtual partial facet 23 results from a typical diameter of the intermediate focus in the intermediate focus plane 18, multiplied by a factor b'/a'.
  • a' is the light path of the partial bundle 16i between the intermediate focus and the first facet 21.
  • b' is the light path between the first facet 21 and the virtual partial field facet 23.
  • a number of field facets 21 results from their size and the size of the field facet mirror 20.
  • a number of virtual partial field facets 23 results from their size and the size of the second facet mirror 22.
  • the relevant parameters of the components of the illumination optics follow, such as the size of the facet mirror 20, 22 or the size and number of the partial field facets 23 directly from the geometry of the illumination optics 4, i.e. the distances between the components within the illumination optics. These parameters cannot therefore be chosen freely, for example in order to reduce manufacturing costs.
  • the use of a transfer mirror 24 provided with refractive power results in a degree of freedom for adapting these parameters, which can be used, for example, to reduce manufacturing costs.
  • Figures 5 and 6 show examples of typical assignments of the first facet mirror 20 with the first facets 21. This assignment can be densely packed line by line, i.e. along the x direction ( Figure 5).
  • first facets 21 can also be assigned densely packed in the y direction, as shown in FIG.
  • the rectangular edge of the first facets 21 and their edge orientations, each parallel to the x and y directions, enable such a dense packing.
  • the illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by superimposing different lighting channels or partial bundles 16i.
  • the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined.
  • the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the lighting setting or lighting pupil filling.
  • a likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels or partial bundles 16i and by redistributing the virtual partial field facets 23 to guide one of the partial bundles 16i.
  • the projection optics 10 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.
  • the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths.
  • an imaging element in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.
  • This imaging element of the transmission optics can be identical to the transfer mirror 24.
  • the reticle 7 and the wafer 13 are first provided. A structure on the reticle 7 is then projected onto a light-sensitive layer on the wafer 13 using the projection optics of the projection exposure system 1. By developing the light-sensitive layer, a microstructure is then created on the wafer 13 and from this the micro- or nanostructured component is created.

Abstract

Eine Beleuchtungsoptik (4) für die Projektionslithografie dient zur Beleuchtung eines Objektfeldes (5) einer nachgeordneten abbildenden Optik, in dem ein zu beleuchtendes Objekt anordenbar ist, mit Beleuchtungslicht (16i) einer EUV-Lichtquelle. Ein erster Facettenspiegel (20) hat eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten ersten Facetten (21i) zur Vorgabe von Teilfeldern, die mit der Beleuchtungsoptik (4) in Teil-Abschnitte (25i) des Objektfeldes (5) überführt werden. Ein den ersten Facettenspiegel (20) nachgeordneter weiterer Facettenspiegel hat eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, individuell verkippbaren weiteren Facetten. Die beiden Facettenspiegel dienen zur reflektierenden, zumindest zum Teil überlagernden Führung von Teilbündeln (16i) eines Gesamt-Bündels des Beleuchtungslichts über mindestens eine der ersten Facetten (21i) und über mindestens eine der weiteren Facetten. Dem weiteren Facettenspiegel ist ein gekrümmt ausgeführter Überführungsspiegel (24) zur bündelformenden Überführung des Gesamt-Bündels des Beleuchtungslichts (16) in das Objektfeld (5) nachgeordnet. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, bei der mögliche Bauraumkonflikte mit der nachgeordneten abbildenden Optik reduziert werden, wobei gleichzeitig hohen Anforderungen an eine Beleuchtungsqualität Rechnung getragen ist.

Description

Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 204 098.8 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Beleuchtungs system mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nano strukturierten Bauteils sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Bauteil.
Eine Beleuchtungs optik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 2011/0318696 Al, der DE 10 2008 001 511 Al, der US 9,977,335, der WO 2009/100 856 Al und der WO 2008/011 981 Al. Die DE 103 17 667 Al offenbart ein optisches Element für ein Beleuchtungs system.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik derart weiterzubilden, dass mögliche Bauraumkonflikte mit einer nachgelagerten, das Objektfeld abbildenden Projektionsoptik reduziert werden, wobei gleichzeitig hohen Anforderungen an eine Beleuchtung squalität Rechnung getragen ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein dem weiteren Facettenspiegel nachgeordneter, gekrümmt ausgeführter Überführungsspiegel im Falle einer Beleuchtungsoptik, bei der Teilfelder in Teil- Abschnitte des Objektfeldes überführt werden, vorteilhaft ist. Der zusätzliche, gekrümmt ausgeführte, also nicht ebene Überführungsspiegel ermöglicht beispielsweise eine Feldformung des Objektfeldes, was für die Formgebung von im Beleuchtungslicht-Strahlengang vorgeordneten Komponenten genutzt werden kann. Zudem reduziert eine Faltwirkung des Überführungsspiegels die Gefahr von Bauraumkonflikten. Aufgrund der gekrümmten Ausführung des Überführungsspiegels ergibt sich eine Brechkraftwirkung des Überführungsspiegels und eine Wirkung auf die Form eines auf den Überführungsspiegel treffenden Bündels des Beleuchtungslichts, was nachfolgend auch als bündelformende Wirkung bezeichnet ist. Bei der Überführung der Teilfelder in die Teil- Abschnitte des Objektfeldes kann eine Abbildung dieser Teilfelder in Teil- Abschnitte des Objektfeldes stattfinden. Eine vergrößernde oder verkleinernde Abbildung s Wirkung des Überführungsspiegels kann einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Auslegung von optischen Komponenten der Beleuchtungsoptik darstellen, der beispielsweise zur Größenreduzierung und/oder zur Größenanpassung derartiger optischer Komponenten genutzt werden kann. Im Falle einer solchen Abbildung ist der erste Facettenspiegel in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik angeordnet. Alternativ kann der erste Facettenspiegel auch beabstandet zu einer solchen Feldebene angeordnet sein. Die Führung des jeweiligen Teilbündels kann über genau eine der ersten Facetten und/oder über genau eine der weiteren Facetten erfolgen.
Die Teil- Abschnitte des Objektfeldes, in die die Teilfelder überführt werden, die von den ersten Facetten vorgegeben werden, haben einen Flächenanteil am gesamten Objektfeld, der höchstens 50 % betragen kann. Dieser Flächenanteil kann kleiner sein und kann höchstens 45 %, höchstens 40 %, höchstens 35 %, höchstens 33,3 %, höchstens 30 %, höchstens 25 %, höchstens 20 % der Gesamtfläche des Objektfeldes betragen. Auch ein noch kleinerer Flächenanteil, beispielsweise von 10 % oder 5 % ist möglich. Regelmäßig ist dieser Flächenanteil größer als 1 %.
Die Verwendung individuell verkippbarer weiterer Facetten auf dem weiteren Facettenspiegel erlaubt eine größere Freiheit in der Auswahl und Formung der Teilbündel.
Das Objektfeld ist bogenförmig ausgeführt. Eine solche Ausführung der Beleuchtungsoptik ermöglicht eine gute Abbildungsfehlerkorrektur einer nachgelagerten Projektionsoptik zur Abbildung des Objektfeldes.
Die ersten Facetten sind den zweiten Facetten zur Führung jeweils eines der Beleuchtungslicht-Teilbündel derart zugeordnet, dass eine pupillenvariierende Wirkung einer vom Überführungsspiegel hervorgerufenen Abbildung s variation bei der Überführung der Teilfelder in das Objektfeld, die bei der Überführung der rechteckigen Teilfelder in das bogenförmige Objektfeld resultiert, kompensiert ist. Eine solche Facettenzuordnung trägt dem Umstand Rechnung, dass eine Überführung rechteckiger Teilfelder in ein bogenförmiges Objektfeld regelmäßig zu einer Abbildung s variation führt, die sich auf eine Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik pupillenvariierend auswirkt. Die Kompensation der pupillenvariierenden Wirkung der vom Überführungsspiegel hervorgerufenen Abbildung s variation bei der Überführung der Teilfelder in das Objektfeld, die bei der Überführung der rechteckigen Teilfelder in das bogenförmige Objektfeld resultiert, aufgrund der Facettenzuordnung wird auch als abbildungskompensierende Wirkung bezeichnet. Ohne die Zuordnungs-Kompensation würden die Beleuchtungslicht-Teilbündel mit voneinander abweichenden Beleuchtungswinkelverteilungen hin zu den Teil- Abschnitten des Objektfeldes geführt werden, so dass sich eine unerwünschte Pupillenvariation ergeben kann. Aufgrund der Zuordnung ergibt sich eine Kompensation unerwünschter Auswirkungen einer derartigen Abbildung svariation. Insbesondere kann dann eine Beleuchtungswinkelverteilung bei der Objektbeleuchtung erreicht werden, die in guter Näherung feldunabhängig ist. Die Facettenzuordnung ergibt sich durch eine entsprechende Verteilung von Verkippungen der ersten Facetten, so dass die die ersten Facetten beaufschlagenden Teilbündel des Beleuchtungslichts hin zu den zugeordneten zweiten Facetten geführt werden.
Die Gestaltung einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 2 mit einem ersten Facettenspiegel zur Teilfeld- Vorgabe und einem nachgeordneten zweiten Facettenspiegel, beabstandet zu einer Beleuchtungsoptik-Pupillenebene ist im Stand der Technik auch als spekularer Reflektor bekannt. Ein solcher spekularer Reflektor setzt regelmäßig die Formung einer Ausleuchtung des Objektfeldes aus Teil- Abschnitten sowie das Vorhandensein individuell verkippbarer weiterer Facetten auf einem weiteren Facettenspiegel voraus.
Eine Ausführung des Überführungsspiegels als Gl-Spiegel (Grazing Incidence Spiegel, Spiegel zum streifenden Einfall) nach Anspruch 3 ermöglicht eine Beleuchtungslichtführung mit geringen Reflektionsverlusten. Ein Einfallswinkel des Beleuchtungslichts auf dem Gl-Spiegel ist größer als 45°. Dieser Einfallswinkel kann größer sein als 60°, kann größer sein als 65° und kann auch größer sein als 70°. Regelmäßig ist dieser Einfallswinkel kleiner als 89°. Eine rechteckige Reflexionsflächen-Berandung der ersten Facetten nach Anspruch 4 ermöglicht eine dichte Packung der ersten Facetten auf dem ersten Facettenspiegel in mindestens einer Packungsdimension, bevorzugt in den beiden Packungsdimensionen, die eine Anordnungsebene des ersten Facettenspiegels aufspannen.
Das Objektfeld kann teilringförmig ausgestaltet sein.
Die bündelformende Wirkung des Überführungsspiegels kann so ausgebildet sein, dass von den ersten Facetten vorgegebene rechteckige Teilfelder in das bogen- bzw. teilringförmige Objektfeld in entsprechend bogenförmig ausgeführte Teil- Abschnitte überführt werden.
Eine Quererstreckung der Teil- Abschnitte nach Anspruch 7 hat sich in der Praxis bewährt. Diese Erstreckung der Teil- Abschnitte quer zur Objektverlagerungsrichtung kann höchstens 40 % der gesamten Objektfeld-Erstreckung quer zur Objektverlagerungsrichtung sein, kann höchstens 30 %, höchstens 25 %, höchstens 20 % oder auch höchstens 5 % betragen und ggf. auch noch kleiner sein. Diese Quererstreckung der Teil- Abschnitte ist regelmäßig größer als 1 % der Quererstreckung des gesamten Objektfeldes.
Eine Unterteilung der ersten Facetten nach Anspruch 8 ermöglicht eine hohe Flexibilität einer Nutzung der Beleuchtungsoptik. Eine beispielsweise über die Einzelspiegel vorgegebene Gruppe kann dann eine der ersten Facetten ergeben. Die Einzelspiegel-Gruppen können rechteckig berandet sein und dann wiederum rechteckig berandete Teilfelder vorgeben.
Eine Erstreckung der Teilfelder längs der Objektverlagerungsrichtung nach Anspruch 9 hat sich ebenfalls in der Praxis bewährt. Alternativ können die Teilfelder auch längs der Objektverlagerungsrichtung unterteilt sein, so dass die Teil- Abschnitte auch längs zur Objektverlagerungsrichtung eine Erstreckung haben, die kleiner ist als die Gesamterstreckung des Objektfeldes in der Objektverlagerungsrichtung.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 10, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 11, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 und eines mikro- beziehungsweise nano strukturierten Bauteils nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Bei dem hergestellten Bauteil kann es sich um ein Halbleiterelement, besonders um einen Mikrochip, insbesondere um einen Speicherchip handeln.
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 eine mit einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1 erfolgende Übertragung von Teilfeldem, die von nebeneinander angeordneten ersten Facetten eines ersten Facettenspiegels der Beleuchtungsoptik vorgegeben werden, über eine Übertragungsoptik, aufweisend einen weiteren Facettenspiegel und einen Überführungsspiegel, in Teil- Abschnitte eines Objektfeldes einer nachgeordneten abbildenden Optik der Projektionsbelichtungsanlage; Fig. 3 in einer zu Fig. 2 prinzipiell ähnlichen Darstellung, in Bezug auf die Übertragungsoptik aber weniger abstrakt wiederum die Überführung von drei in der Fig. 3 dargestellten Teilfel- dem in das Objektfeld, wobei in Bezug auf die Führung von den Teilfeldem zugeordneten Teilbündeln eines Beleuchtungslicht-Gesamtbündels auch jeweils eine Verteilung des Beleuchtungslichts auf beleuchtete Subpupillen innerhalb einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungs optik sowie ein der Beleuchtungspupille nachgeordneter Überführungsspiegel zur Überführung des gesamten Beleuchtungslicht-Bündels in das Objektfeld dargestellt ist;
Fig. 4 schematisch die Führung eines Beleuchtungslicht-Teilbündels von einem Zwischenfokus zwischen einerseits einem Kollektor der Projektionsbelichtungsanlage und der Beleuchtungsoptik und andererseits dem Objektfeld zur Veranschaulichung typischer Dimensionen zur Auslegung von Komponenten der Beleuchtungsoptik; und
Fig. 5 und 6 ausschnittsweise beispielhafte Belegungen von Abschnitten des ersten Facettenspiegels mit den ersten Facetten zur Vorgabe der Teilfelder.
Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden. Eine Ausführung eines Beleuchtungs systems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungs system separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungs system die Lichtquelle 3 nicht.
Das Objektfeld 5 ist bogenförmig ausgeführt. Das Objektfeld 5 kann teilringförmig ausgeführt sein.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Reti- kelverlagerung santrieb 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-Rich- tung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 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, Beleuchtungs Strahlung oder Beleuchtung slicht oder Abbildungslicht 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-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-La- ser, 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 17 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 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein. Zusammen mit der Lichtquelle 3 kann der Kollektor 17 ein Quellen-Kollektor-Modul bilden.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungs Strahlung 16 durch einen Zwischenfokus 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 Umlenkspiegel 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 einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der Fig. 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Der erste Facettenspiegel 20 liegt in einem Femfeld des Beleuchtungslichts 16. Das Femfeld kann näherungsweise in einer Fourier-konjugierten Ebene zur Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 liegen. 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 plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein. Die ersten Facetten 21 sind mit Hilfe zugeordneter Aktoren individuell verkippbar.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 Al bekannt ist, können die 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 bzw. weiterer Facettenspiegel 22. Der zweite Facettenspiegel 22 liegt beabstandet zu einer beispielhaft in der Figur 1 zwischen den beiden Facettenspiegeln 20, 22 veranschaulichten Eintrittspupillenebene EP der nachfolgenden Projektionsoptik 10. Die Eintrittspupille EP ist das eintrittsseitige Bild der aperturbegrenzenden Blende der Projektionsoptik 10.
Die Eintrittspupillenebene EP der Projektionsoptik 10 kann im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 vor oder nach dem zweiten Facettenspiegel 22 angeordnet sein. Ein Abstand der Eintrittspupillenebene von einer Anordnungsebene des zweiten Facettenspiegels 22 liegt bei mindestens 5 % eines Abstandes zwischen den beiden Facettenspiegeln 20, 22.
Die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind grundsätzlich bekannt aus der US 9,977,335 oder 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 auch als Spekularfacetten bezeichnet werden. Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System.
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 zweiten Facetten 23 sind mit Hilfe zugeordneter Aktoren individuell verkippbar.
Im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 ist ein Überführungsspiegel 24 angeordnet, der zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Der Überführungsspiegel 24 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Gl- Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) ausgeführt. Ein kleinster Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 16 auf dem Überführungsspiegel 24 ist größer als 45° und kann größer sein als 60°, kann größer als 65°, kann größer sein als 70°, kann größer als 75° und kann auch noch größer sein.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der Figur 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau vier Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20, den weiteren Facettenspiegel 22 und den Überführungsspiegel 24. Je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch weggelassen sein, so dass der erste Facettenspiegel 20 die erste für das Beleuchtungslicht 16 bündelführende Komponente nach der Zwischenfokusebene 18 ist. Eine Reflexionsfläche des Überführungsspiegels 24 weicht von einer ebenen Fläche ab, verläuft also nicht plan, sondern gekrümmt.
Der Überführungsspiegel 24 hat eine bündelformende Wirkung auf das Gesamt-Bündel des Beleuchtungslichts 16. Der Überführungsspiegel 24 hat je nach seiner Ausführung eine Abbildung s Wirkung mit einem Abbildungsfaktor, der vergrößernd oder alternativ verkleinernd wirkt. Ein Abbildungsfaktor kleiner als 1 beschreibt nachfolgend einen verkleinernden Abbildungsfaktor. Ein Abbildungsfaktor größer als 1 beschreibt einen vergrößernden Abbildungsfaktor.
Wiederum alternativ kann der Abbildungsfaktor 1 sein oder es kann eine Abbildung mit Abbildungsfaktoren durch den Überführungsspiegel 24 herbeigeführt werden, die sich in der x-Richtung einerseits und in der y-Rich- tung andererseits unterscheiden. Der Abbildungsfaktor des Überführungsspiegels 24 kann in der x-Richtung und/oder in der y-Richtung einen Wert im Bereich zwischen 0,1 und 10 aufweisen. Der Abbildungsfaktor kann insbesondere im Bereich zwischen 0,125 und 8, kann zwischen 0,25 und 4, kann zwischen 0,33 und 3, kann zwischen 0,5 und 2 und kann auch zwischen 0,75 und 1,25 oder auch zwischen 0,9 und 1,1 liegen.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Stiahlengang 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. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungs Strahlung 16. 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-Rich- tung 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 ßx, ßy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 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 10 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. Die ersten Facetten 21 des ersten Facettenspiegels 20 dienen zur Vorgabe von Teilfeldern, die mit der Beleuchtungsoptik 4 in Teil- Abschnitte 25i des Objektfelds 5 überführt werden. Bei dieser Überführung kann es sich um eine Abbildung handeln. Die jeweilige zweite Facette 23, die ihrerseits eine Mehrzahl von Einzelspiegelchen umfassen kann, die auf den zweiten Facettenspiegel 22 zur Führung eines jeweiligen Teilbündels 16i genutzt wird, wird nachfolgend auch als virtuelle Teilfeldfacette 23 bezeichnet.
Figur 2 verdeutlicht diese Überführung der ersten Facetten 21 in die Teil- Abschnitte 25 des Objektfeldes 5 anhand von insgesamt neun ersten Facetten 2 lij, die in drei Zeilen (i = 1, 2, 3) und in drei Spalten (j=l, 2, 3) angeordnet sind. Entsprechend ist in der Figur 2 ein Abschnitt des ersten Facettenspiegels 20 mit insgesamt neun ersten Facetten 2 ly dargestellt. Tatsächlich ist die Anzahl der ersten Facetten 21 des ersten Facettenspiegels 20 deutlich größer und kann beispielsweise im Bereich von mehreren 100 liegen.
Jede erste Facette 21 kann aus einer zusammenhängenden makroskopischen Reflektionsfläche bestehen. Alternativ kann jede erste Facette 21 aus einer Mehrzahl benachbarter Mikrospiegel bestehen.
Von den ersten Facetten 2 lij werden jeweils Teilbündel 16i eines Gesamt- Bündels des Beleuchtungslichts 16 reflektiert und hierdurch die von den ersten Facetten 21 ,j vorgegebenen Teilfelder in die Teil- Abschnitte 25i, 25 , 253 des Objektfeldes 5 überführt. Die hierzu dienende Überführungsoptik, die gebildet ist aus dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Überführungsspiegel 24, ist in der Figur 2 lediglich schematisch dargestellt. Die ersten Facetten 21y sind mit einer rechteckigen Reflexionsflächen-Be- randung ausgeführt, so dass die über die ersten Facetten 21y vorgegebenen Teilfelder rechteckig sind.
Über Teilbündel 16i, die von den ersten Facetten 2 In, 2hi und 2133 reflektiert werden, werden von der Übertragungsoptik 22, 24 in den in der Figur 2 links auf dem Objektfeld 5 dargestellten Teil -Abschnitt 25i einander überlagernd überführt. Teilbündel 16i, die von den ersten Facetten 2112, 2I23 und 2I32 reflektiert werden, werden mittels der Übertragungsoptik 22, 24 in den in der Figur 2 mittig auf dem Objektfeld 5 dargestellten Teil-Abschnitt 252 überführt. Teilbündel 16i, die von den ersten Facetten 2113, 2I22 und 2131 reflektiert werden, werden mittels der Überführungsoptik 22, 24 in den in der Figur 2 rechts auf dem Objektfeld 5 dargestellten Teil-Abschnitt 253 überführt.
Die Teil- Abschnitte 25i haben quer zur Objektverlagerungsrichtung y, also längs der x-Richtung, eine Erstreckung, die ein Drittel einer x-Erstreckung des Objektfeldes beträgt. Je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann diese x-Erstreckung der Teil- Abschnitte höchstens 50 % betragen, kann höchstens 40 % betragen, kann höchstens 30 % betragen, kann höchstens 25 % betragen, kann höchstens 10 % betragen und kann beispielsweise 5 % betragen oder ggf. noch kleiner sein. Regelmäßig ist diese x-Erstreckung der Teil- Abschnitte 25 größer als 1 % der x-Erstreckung des Objektfeldes 5.
Die Teil- Abschnitte 25 haben längs der Objektverlagerungsrichtung y eine Erstreckung über das gesamte Objektfeld 5. Alternativ ist es möglich, dass auch längs der y-Richtung mehrere nebeneinanderliegende Teilfelder vorhanden sind, beispielsweise zwei, drei oder noch mehr derartige Teilfelder. Figur 3 verdeutlicht eine abbildungskompensierende Wirkung einer Facettenzuordnung der Facetten 21, 23 der beiden Facettenspiegel 20, 22 zu den jeweiligen Teilbündeln 16i. Im Unterschied zur Figur 2 sind in der Figur 3 beispielhaft die Strahlengänge von drei Teilbündeln ausgehend von genau drei ersten Facetten 2 h, 2 h und 2U dargestellt.
Figur 3 verdeutlicht die Wirkung des zweiten Facettenspiegels 22 und des Überführungsspiegels 24 anhand der jeweils für das Teilbündel 16i, I62, I63 dargestellten Beleuchtungspupille 26 mit bei der jeweiligen Führung der Teilbündel I61, I62, I63 beleuchteten Subpupillen 27, die gefüllt dargestellt sind. Jedes der Teilbündel 16i wird über genau eine zweite Facette 23 geführt und gehört zu genau einer der Subpupillen 27.
Zur Veranschaulichung sind die Beleuchtungspupillen 26 für die Führung der drei Teilbündel I61 bis I63 in der Figur 3 getrennt dargestellt. Tatsächlich handelt es sich um ein und dieselbe Beleuchtungspupille 26, die allerdings aufgrund der pupillendrehenden Abbildung s Wirkung des Überführungsspiegels 24 stetig mit dem Auftreffort auf dem Objektfeld 5 um einen anderen Drehwinkel um eine Achse parallel zur z- Achse verdreht ist. Dementsprechend sind die Lagen der Subaperturen 27 in den verschiedenen dargestellten Beleuchtungspupillen 26 zueinander verdreht. Der Drehwinkel hängt stetig vom Auftreffort ab, so dass es auch innerhalb eines Teil- Abschnitts bzw. Teilfeldes 25i eines Teilbündels zu einer Drehung kommt. Die dargestellten Beleuchtungspupillen 26 beziehen sich auf einen Ort innerhalb des entsprechenden Teilfeldes 25i.
Die Überführung eines Teilbündels 16i einer der ersten Facetten 21 mittels des Überführungsspiegels 24, der nicht plan ist, also mit einer Brechkraft versehen ist, führt zu einer Form Veränderung der Ausleuchtung in der Ebene des Objektfeldes 5, d.h., die Form des Teil- Abschnittes 25i unterscheidet sich von der Form der entsprechenden ersten Facette 2E. Insbesondere kommt es zu einer Krümmung bzw. Krümmung s Veränderung des Teil- Abschnittes 25i.
Beleuchtungs Strahlung 16 eines oder mehrerer Teilbündel 16i, das über dieselbe zweite Facette 23 geführt wird, führt zur beleuchteten Subpupille 27 innerhalb der Eintrittspupille 26. Die Eintrittspupille 26 liegt in der Eintrittspupillenebene EP. Die Verwendung des nicht planen Überführungsspiegels 24 führt dazu, dass die Lage der Subpupille 27 innerhalb der Eintrittspupille 26 feldabhängig wird, also vom Ort des Auftreffens der Beleuchtungs Strahlung 16 im Objektfeld 5 abhängt. Insbesondere kommt es zu einer Verdrehung um eine Achse parallel zur z- Achse, wobei der Drehwinkel näherungsweise linear von der x-Position abhängt.
Der Überführungsspiegel 24 sorgt zusammen mit dem in der Figur 3 nicht dargestellten zweiten Facettenspiegel 22 für eine Überführung der rechteckigen Teilfelder, die durch die ersten Facetten 21y vorgegeben werden, in die passend zur jeweiligen x-Position auf dem Objektfeld 5 gebogenen Teil- Abschnitte 25i.
Die Abbildung s Wirkung des Überführungsspiegels 24 zur Übertragung der rechteckigen Teilfelder, die über die ersten Facetten 21, vorgegeben werden, in die gebogenen Teil- Abschnitte 25i des gebogenen Objektfeldes 5 führt, soweit die Teilbündel 16i die gleichen Facetten 23 des zweiten Facettenspiegels 22 beaufschlagen würden, zu einer Verdrehung einer Füllung der Beleuchtungspupille 26 in der Pupillenebene EP. Durch eine tatsächlich stattfindende, individuelle Zuordnung der zweiten Facetten 23 des zweiten Facettenspiegels 22 zu den verschiedenen Teilbündeln 16i wird diese Verdrehung der Beleuchtungspupillenfüllung kompensiert:
Figur 3 veranschaulicht mittig die Führung des Teilbündels I62 ausgehend vom durch die erste Facette 2 h vorgegebenen Teilfeld über beleuchtete Subpupillen 27, die in der Figur 3 Mitte gefüllt dargestellt sind, und über eine anschließende Reflexion am Überführungsspiegel 24 hin zum Teil- Abschnitt 252.
Links ist in der Figur 3 die Führung des Teilbündels I61 ausgehend von der ersten Facette 2h hin zum Teil- Abschnitt 25i auf dem Objektfeld 5 dargestellt. Aufgrund der Verdrehung der Beleuchtungspupillenfüllung erscheinen diejenigen Subpupillen 27, die bei der Führung des Teilbündels I62 beleuchtet wurden, nun bei der Führung des Teilbündels I61 verdreht. Um eine Beleuchtungspupillenfüllung bei der Führung des Teilbündels I61 zu erreichen, die derjenigen der Führung des Teilbündels I62 entspricht, werden im Vergleich zur Führung des Teilbündels I62 bei der Führung des Teilbündels I61 verdrehte Gruppen der Subpupillen 27 beleuchtet, was wiederum durch gefüllte Subpupillen 27 veranschaulicht ist. Diejenigen Subpupillen 27, die bei der Führung des Teilbündels I62 beaufschlagt werden, nicht aber bei der Führung des Teilbündels I61, sind in der Figur 3 links auf der Beleuchtungspupille 26 schraffiert dargestellt.
Im Ergebnis sieht trotz der pupillenverdrehenden Abbildung s Wirkung des Überführungsspiegels 24 der Teil- Abschnitt 251 des Objektfeldes 5, der von der ersten Facette 2U vorgegeben ist, in guter Näherung eine gleiche Verteilung von durch die Subpupillen 27 vorgegebenen Beleuchtungs winkeln wie der Teil- Abschnitt 25 .
Entsprechend erfolgt eine Zuordnung der mit dem Beleuchtungslicht des Teilbündels I63 beaufschlagten Subpupillen 27, was in der Figur 3 rechts dargestellt ist. Wiederum sind die beleuchteten Facetten gefüllt dargestellt und diejenigen Subpupillen 27, die bei der Führung des Teilbündels I63 nicht beaufschlagt werden, aber bei der Führung des Teilbündels I62, sind schraffiert dargestellt. Im Ergebnis sieht der Teil- Abschnitt 253, in den das Teilbündel I63 ausgehend vom Teilfeld, das von der ersten Facette 213 vorgegeben ist, eine Beleuchtungswinkelverteilung, die derjenigen der Teilfelder 25 und 25i entspricht.
Über das gesamte Objektfeld 5 ergibt sich somit in guter Näherung die gleiche Beleuchtung swinkelverteilung trotz der pupillendrehenden Abbildungswirkung des Überführungsspiegels 24. Als pupillendrehende Restabbildungswirkung des Überführungsspiegels 24 verbleibt eine Drehung innerhalb eines einzelnen Teilfeldes 25i. Durch Wahl der Größe der Teilfelder 25i, entsprechend einer Wahl der Größe der ersten Facetten 21 „ kann die Stärke dieses Resteffektes beschränkt werden.
Figur 4 verdeutlicht typische Dimensionen bei der Auslegung der Beleuchtungsoptik 4. Dargestellt ist der Lichtweg eines Teilbündels 16i zwischen dem Zwischenfokus in der Zwischenfokusebene 18 und dem Objektfeld 5 über eine der ersten Facetten 21 und eine der zweiten Facetten 23. Der Überführungsspiegel 24 ist in der Figur 4 weggelassen.
Die Größe der einzelnen ersten Facette 21 ergibt sich aus der Größe des Objektfeldes 5, multipliziert mit einem Faktor a/b, wobei a der Lichtweg zwischen der ersten Facette 21 und der zweiten Facette 23 ist und b der
Lichtweg zwischen der zweiten Facette 23 und dem jeweiligen Teil- Abschnitt 25i auf dem Objektfeld 5.
Die Größe der jeweiligen virtuellen Teilfacette 23 ergibt sich aus einem typischen Durchmesser des Zwischenfokus in der Zwischenfokusebene 18, multipliziert mit einem Faktor b‘/a‘. a‘ ist hierbei der Lichtweg des Teilbündels 16i zwischen dem Zwischenfokus und der ersten Facette 21. b‘ ist der Lichtweg zwischen der ersten Facette 21 und der virtuellen Teilfeldfacette 23.
Die Größe des gesamten ersten Facettenspiegels 20 ergibt sich aus einer numerischen Apertur des Gesamtbündels des Beleuchtungslichts 16 am Zwischenfokus 18 und dem Abstand d zwischen dem Zwischenfokus und dem ersten Facettenspiegel 20. In guter Näherung gilt dabei: d = a‘.
Die Größe des gesamten zweiten Facettenspiegels 22 ergibt sich aus der numerischen Apertur des Gesamtbündels des Beleuchtungslichts 16 am Objektfeld 5 und dem Lichtweg d‘ zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5. Es gilt in guter Näherung: b = d‘.
Eine Anzahl der Feldfacetten 21 ergibt sich aus deren Größe und der Größe des Feldfacettenspiegels 20. Eine Anzahl der virtuellen Teilfeldfacetten 23 ergibt sich aus deren Größe und der Größe des zweiten Facettenspiegels 22.
In Abwesenheit eines mit Brechkraft versehenen Überführungsspiegels 24 folgen die relevanten Parameter der Komponenten der Beleuchtungsoptik, wie z.B. die Größe des Facetenspiegel 20, 22 oder die Größe und Anzahl der Teilfeldfaceten 23 direkt aus der Geometrie der Beleuchtungsoptik 4, also den Abständen der Komponenten innerhalb der Beleuchtungsoptik. Diese Parameter können damit also nicht frei gewählt werden, um z.B. Herstellungskosten zu senken. Durch die Verwendung eines mit Brechkraft versehenen Überführungsspiegels 24 ergibt sich ein Freiheitsgrad zur Anpassung dieser Parameter, was z.B. zur Senkung von Herstellungskosten genutzt werden kann.
Figuren 5 und 6 zeigen beispielhaft typische Belegungen des ersten Facettenspiegels 20 mit den ersten Faceten 21. Diese Belegung kann zeilenweise, also längs der x-Richtung, dicht gepackt vorliegen (Figur 5).
Zusätzlich kann die Belegung der ersten Faceten 21 auch in der y-Rich- tung dicht gepackt erfolgen, wie in der Figur 6 dargestellt. Die rechteckige Berandung der ersten Faceten 21 sowie deren Berandungs-Orientierungen jeweils parallel zur x- und zur y-Richtung ermöglichen eine solche dichte Packung.
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 Beleuchtung skanäle bzw. Teilbündel 16i erreicht werden.
Durch eine Anordnung der zweiten Faceten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintritspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle bzw. Teilbündel 16i, insbesondere der diesen jeweils zugeordneten Teilmenge der Subpupillen 27, die Licht führen, kann die Intensitäts Verteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle bzw. Teilbündel 16i sowie durch eine Umverteilung der virtuellen Teilfeldfacetten 23 zur Führung jeweils eines der Teilbündel 16i 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.
Es kann sein, dass die Projektions optik 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. Dieses abbildende Element der Übertragungsoptik kann mit dem Überführungsspiegel 24 identisch sein. Zur Herstellung eines mikro strukturierten Bauteils, insbesondere eines hoch integrierten Halbleiterbauelements, beispielsweise eines Speicherchips, mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden zunächst das Retikel 7 und der Wafer 13 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 7 mit der Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1 auf eine lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 13 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer 13 und hieraus das mikro- beziehungsweise nanostrukturierte Bauteil erzeugt.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsoptik (4) für die Projektionslithografie zur Beleuchtung eines Objektfeldes (5) einer nachgeordneten abbildenden Optik (10), in dem ein zu beleuchtendes Objekt (7) anordenbar ist, mit Beleuchtungslicht (16) einer EUV-Lichtquelle (3), mit einem ersten Facettenspiegel (20) mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten ersten Facetten (21) zur Vorgabe von Teilfeldem, die mit der Beleuchtungsoptik (4) in Teil- Abschnitte (25) des Objektfeldes (5) überführt werden, mit einem dem ersten Facettenspiegel (20) in einem Strahlengang des Beleuchtungslichts (16) nachgeordneten, weiteren Facettenspiegel (22) mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, individuell verkippbaren weiteren Facetten (23), wobei die beiden Facettenspiegel (20, 22) zur reflektierenden, zumindest zum Teil überlagernden Führung von Teilbündeln (16i) eines Gesamt-Bündels des Beleuchtungslichts (16) über mindestens eine der ersten Facetten (21) und über mindestens eine der weiteren Facetten (23) ausgeführt sind, mit einem dem weiteren Facettenspiegel (22) nachgeordneten, gekrümmt ausgeführten Überführungsspiegel (24) zur Überführung des Gesamt-Bündels des Beleuchtungslichts (16) in das Objektfeld (5), wobei das Objektfeld (5) bogenförmig ausgeführt ist, mit einer Zuordnung der ersten Facetten (21) zu den zweiten Facetten (23) zur Führung jeweils eines der Beleuchtungslicht-Teilbündel (16i) derart, dass eine pupillenvariierende Wirkung einer vom Überführungsspiegel (24) hervorgerufenen Abbildung s variation bei der Überführung der Teilfelder in das Objektfeld (5), die bei der Überführung der rechteckigen Teilfelder in das bogenförmige Objektfeld (5) resultiert, kompensiert ist.
2. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Facettenspiegel (22) zu einer Eintrittspupillenebene einer nachgeordneten abbildenden Optik (10) beabstandet angeordnet ist.
3. Beleuchtungs optik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überführungsspiegel (24) als Gl-Spiegel ausgeführt ist.
4. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Facetten (21) mit einer rechteckigen Re- flektionsflächen-Berandung ausgeführt sind, so dass die über die ersten Facetten (21) vorgegebenen Teilfelder rechteckig sind.
5. Beleuchtungsoptik nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektfeld (5) teilringförmig ausgestaltet ist.
6. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine bündelformende Wirkung des Überführungsspiegels (24) derart, dass von den ersten Facetten (21) vorgegebene rechteckige Teilfelder in das Objektfeld (5) in entsprechend bogenförmig ausgeführte Teil- Abschnitte (25i, 25z, 25 z) überführt werden.
7. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil- Abschnitte (25) quer (x) zu einer Objektverlagerungsrichtung (y) eine Erstreckung haben, die höchstens 50 % einer Objektfeld-Erstreckung des Objektfeldes (5) quer (x) zur Objektverlagerungsrichtung (y) beträgt. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Facetten (21) ihrerseits in eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Einzelspiegeln unterteilt sind, die individuell verkippbar und/oder gruppierbar sind. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Teil -Abschnitte (25) längs einer Objektverlagerungsrichtung (y) eine Erstreckung über das gesamte Objektfeld (5) haben. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11). Beleuchtungs system mit einer Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einer Lichtquelle (3). Projektionsbelichtungsanlage mit einem optischen System nach Anspruch 10 und einer Lichtquelle (3). Verfahren zur Herstellung eines mikro strukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten:
Bereitstellung eines Retikels (7),
Bereitstellung eines Wafers (13) mit einer für das Beleuchtungslicht (16) empfindlichen Beschichtung,
Projizieren zumindest eines Abschnitts des Retikels (7) auf den Wafer (13) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 12, Entwickeln der mit dem Beleuchtungslicht (16) belichteten lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer (13). teil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 13.
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