Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem und ein Verfahren zur projektionslithographischen Herstellung mikro- bzw. nanostrukturierter Bauteile. The invention relates to an illumination system for a projection exposure apparatus for projection lithography. Furthermore, the invention relates to a projection exposure apparatus with such an illumination system and to a method for the projection lithographic production of microstructured or nanostructured components.
Lithographie-Projektionsbelichtungsanlagen dienen zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen mittels eines photolithographischen Verfahrens. Dabei wird eine strukturtragende Maske, das sogenannte Retikel, mit Hilfe einer Lichtquelle und einer Beleuchtungsoptik beleuchtet und mit Hilfe einer Projektionsoptik auf eine photosensitive Schicht abgebildet. Dabei stellt die Lichtquelle eine Strahlung zur Verfügung, die in die Beleuchtungsoptik geleitet wird. Die Beleuchtungsoptik dient dazu am Ort der strukturtragenden Maske eine gleichmäßige Ausleuchtung mit einer vorbestimmten winkelabhängigen Intensitätsverteilung, also einer Verteilung von Beleuchtungswinkeln, mit der die Maske sowie die photosensitive Schicht belichtet werden, zur Verfügung zu stellen. Hierzu sind innerhalb der Beleuchtungsoptik entsprechende optische Elemente vorgesehen. Die so ausgeleuchtete strukturtragende Maske wird mit Hilfe der Projektionsoptik auf die photosensitive Schicht abgebildet. Dabei wird die minimale Strukturbreite, die mit Hilfe einer solchen Projektionsoptik abgebildet werden kann, unter anderem durch die Wellenlänge der verwendeten Strahlung bestimmt. Je kleiner die Wellenlänge der Strahlung ist, desto kleinere Strukturen können mit Hilfe der Projektionsoptik abgebildet werden. Hierbei wird hauptsächlich Abbildungsstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 365 nm, 248 nm, 193 nm oder Abbildungsstrahlung im Bereich des extremen Ultravioletts (EUV) d.h. im Bereich von 5 nm bis 15 nm, verwendet. Bei der Verwendung von Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 193 nm kommen sowohl refraktive optische Elemente als auch reflektive optische Elemente innerhalb der Beleuchtungsoptik und der Projektionsoptik zum Einsatz. Bei Verwendung von Abbildungsstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 5 nm bis 15 nm werden dagegen ausschließlich reflektive optische Elemente (Spiegel) verwendet. Eine weitere Möglichkeit, die minimale Strukturbreite, die mit Hilfe einer solchen Projektionsoptik abgebildet werden kann, zu verringern, besteht darin die winkelabhängige Intensitätsverteilung der Ausleuchtung am Objektfeld auf die Strukturen bzw. auf eine Strukturverteilung auf der strukturtragenden Maske abzustimmen. Lithographic projection exposure systems are used for the production of microstructured components by means of a photolithographic process. In this case, a structure-carrying mask, the so-called reticle, is illuminated with the aid of a light source and an illumination optical system and imaged onto a photosensitive layer with the aid of projection optics. In this case, the light source provides radiation which is conducted into the illumination optics. The illumination optics serves to provide a uniform illumination at the location of the structure-supporting mask with a predetermined angle-dependent intensity distribution, that is to say a distribution of illumination angles with which the mask and the photosensitive layer are exposed. For this purpose, corresponding optical elements are provided within the illumination optics. The thus-exposed structure-bearing mask is imaged onto the photosensitive layer with the aid of the projection optics. In this case, the minimum structure width that can be imaged with the aid of such projection optics is determined inter alia by the wavelength of the radiation used. The smaller the wavelength of the radiation, the smaller the structures can be imaged using the projection optics. In this case, mainly imaging radiation having a wavelength in the range of 365 nm, 248 nm, 193 nm or imaging radiation in the extreme ultraviolet (EUV) range, ie. in the range of 5 nm to 15 nm. When using radiation with a wavelength in the range of 193 nm, both refractive optical elements and reflective optical elements are used within the illumination optics and the projection optics. When using imaging radiation having a wavelength in the range of 5 nm to 15 nm, however, only reflective optical elements (mirrors) are used. Another possibility for reducing the minimum structure width that can be imaged with the aid of such projection optics is to match the angle-dependent intensity distribution of the illumination at the object field to the structures or to a structure distribution on the structure-bearing mask.
Eine abzubildende Struktur kann mit einer vorbestimmten Polarisationsverteilung beleuchtet werden. Hierdurch kann der Kontrast bei der nachgelagerten Abbildung verbessert werden. Hierzu können zusätzliche Polarisationselemente in der Beleuchtungsoptik verwendet werden. Derartige Polarisationselemente können jedoch einen Teil der Strahlung absorbieren und somit die Gesamttransmission der Beleuchtungsoptik reduzieren. In bekannten Projektionsbelichtungsanlagen werden verschiedene reflektive Elemente des Projektionsobjektivs mit verschiedenen Polarisationsrichtungen beaufschlagt. Ein Verlust an Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht kann die Folge sein. A structure to be imaged can be illuminated with a predetermined polarization distribution. This can improve the contrast in the downstream image. For this purpose, additional polarization elements can be used in the illumination optics. However, such polarization elements can absorb some of the radiation and thus reduce the overall transmission of the illumination optics. In known projection exposure systems, different reflective elements of the projection lens are exposed to different polarization directions. A loss of illumination or imaging light may result.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine höhere Transmission des Beleuchtungssystems, also ein verbesserter Durchsatz der Komponenten des Beleuchtungssystems mit dem Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht, und eine verbesserte Abbildung erreicht wird. It is an object of the present invention to develop a lighting system of the type mentioned above such that a higher transmission of the illumination system, ie an improved throughput of the components of the illumination system with the illumination or imaging light, and improved imaging is achieved.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Beleuchtungssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by a lighting system with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Definition einer Objektbeleuchtung und auch ein Durchsatz des Beleuchtungssystems verbessert ist, wenn mindestens zwei räumlich voneinander getrennte Beleuchtungsfelder mit hierin angeordneten Objektfeldern und über die Projektionsoptik diesen Objektfeldern jeweils zugeordnete Bildfelder eingesetzt werden. Das Beleuchtungssystem hat dann mindestens zwei Abbildungsstrahlengänge zwischen den mindestens zwei Objektfeldern und den mindestens zwei Bildfeldern. Diese verschiedenen Abbildungsstrahlengänge werden mit Beleuchtungslicht-Anteilen mit unterschiedlichen Polarisationszuständen beaufschlagt. Hierdurch kann zweierlei erreicht werden: Zum einen kann die Führung der verschiedenen Beleuchtungslicht-Anteile über die verschiedenen Abbildungsstrahlengänge hinsichtlich der Strukturabbildungsleistung optimiert werden, wobei die verwendeten Polarisationen so angepasst werden, dass vorgegebene Objektstrukturtypen optimal abgebildet werden können. Zum anderen kann die Führung der verschiedenen Beleuchtungslicht-Anteile hinsichtlich des Durchsatzes der an der Führung beteiligten Komponenten durchsatzoptimiert werden. Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem kann also über die verschiedenen Abbildungsstrahlengänge mit unterschiedlichen Polarisationszuständen hinsichtlich der Abbildungsleistung und/oder hinsichtlich des Durchsatzes verbessert sein. Die Beleuchtungsfelder können mit den Objektfeldern, die in diesen angeordnet sind, zusammenfallen. Es können genau zwei Objektfelder und diesen zugeordnet zwei Bildfelder zum Einsatz kommen. Auch eine größere Anzahl von Objektfeldern und von Bildfeldern kann zum Einsatz kommen. Entsprechend kann dann auch eine größere Anzahl von Polarisationszuständen zum Einsatz kommen. Die Projektionsoptik kann katoptrisch ausgeführt sein. Auch die Beleuchtungsoptik kann katoptrisch ausgeführt sein. According to the invention, it has been recognized that a definition of an object illumination and also a throughput of the illumination system is improved if at least two spatially separated illumination fields with object fields arranged therein and image fields respectively assigned to these object fields via the projection optics are used. The illumination system then has at least two imaging beam paths between the at least two object fields and the at least two image fields. These different imaging beam paths are exposed to illumination light components with different polarization states. On the one hand, the guidance of the different illumination light components can be optimized with regard to the structural imaging performance via the different imaging beam paths, the polarizations used being adapted so that predefined object structure types can be optimally imaged. On the other hand, the guidance of the various illumination light components with regard to the throughput of the components involved in the guidance can be optimized in terms of throughput. The illumination system according to the invention can thus be improved over the different imaging beam paths with different polarization states with respect to the imaging performance and / or with regard to the throughput. The illumination fields can coincide with the object fields arranged in them. You can use exactly two object fields and two image fields assigned to them. A larger number of object fields and image fields can also be used. Accordingly, a larger number of polarization states can then also be used. The projection optics can catoptric be executed. The illumination optics can also be catoptric.
Eine Beleuchtungsoptik nach Anspruch 2 hat sich, abgesehen von der Führung von Beleuchtungslicht-Anteilen mit mehreren Polarisationszuständen, in der Praxis bewährt. Die ersten Facetten können als Gruppen von einzelnen Facetten, also von Einzelspiegeln, ausgeführt sein. Diese einzelnen Facetten können unabhängig voneinander zur individuellen Verkippung und damit zur individuellen Ausleuchtungskanal-Zuordnung zu zweiten Facetten angesteuert werden. Entsprechendes auch zur Ausführung derart verkippbarer Facetten ist bekannt aus der WO 2009/100856 A1 . Das Aspektverhältnis der ersten Facetten kann dem des Objektfeldes entsprechen. An illumination optics according to claim 2, has been proven in practice, apart from the guidance of lighting light portions with multiple polarization states. The first facets can be implemented as groups of individual facets, that is to say individual mirrors. These individual facets can be controlled independently of each other for individual tilting and thus for individual illumination channel assignment to second facets. Corresponding to the execution of such tiltable facets is known from the WO 2009/100856 A1 , The aspect ratio of the first facets may correspond to that of the object field.
Eine gruppenweise Zuordnung von ersten Facetten zu den verschiedenen Objektfeldern nach Anspruch 3 ermöglicht eine Anpassung einer Beleuchtungsstrahl-Geometrie insbesondere an eine überlagernde Abbildung der ersten Facetten in das Objektfeld. Eine derartige überlagernde Abbildung ist aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt. Die gruppenweise Zuordnung kann auch unabhängig von einer derartigen überlagernden Abbildung zum Einsatz kommen und erleichtert beispielsweise eine Ansteuerung der verkippbaren ersten Facetten. A group-wise assignment of first facets to the different object fields according to claim 3 makes it possible to adapt an illumination beam geometry, in particular to a superimposing mapping of the first facets into the object field. Such a superimposing figure is also known from the prior art. The group-wise assignment can also be used independently of such a superimposed image and facilitates, for example, an activation of the tiltable first facets.
Eine Anordnung nach Anspruch 4 hat sich ebenfalls in der Praxis bewährt. Die zweiten Facetten können dabei in einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems angeordnet sein. An arrangement according to claim 4 has also proven itself in practice. The second facets can be arranged in a pupil plane of the illumination system.
Eine Dipol-Beleuchtungs-Anordnung nach Anspruch 5 führt zu einer besonders definierten Ausleuchtung von Strukturen, die im Wesentlichen parallel zur linearen Polarisation des auftreffenden Beleuchtungslichts verlaufen. Die Beleuchtungslicht-Anteile haben bei dieser Ausführung Polarisationszustände in Form jeweils einer linearen Polarisation. Soweit schaltbare und zwischen mindestens zwei Kippstellungen kippbare erste Facetten zum Einsatz kommen, kann beispielsweise ein Wechsel zwischen einem Außen-Dipol, also einer Dipol-Beleuchtung aus größeren Einfallswinkeln, und einem Innen-Dipol, also einer Dipol-Beleuchtung aus kleineren Einfallswinkeln, erfolgen. Das Beleuchtungssystem kann zur Beleuchtung mehrerer Objektfelder jeweils eine solche Dipol-Beleuchtung zur Verfügung stellen. A dipole illumination arrangement according to claim 5 leads to a particularly defined illumination of structures that run substantially parallel to the linear polarization of the incident illumination light. The illumination light components in this embodiment have polarization states in the form of a linear polarization. As far as switchable first facets which can be tilted between at least two tilt positions are used, for example a change between an outer dipole, ie a dipole illumination from larger angles of incidence, and an inner dipole, ie a dipole illumination from smaller angles of incidence, can take place. The illumination system can each provide such a dipole illumination for illuminating a plurality of object fields.
Eine Anordnung der zweiten Facetten nach Anspruch 6 ermöglicht für die Objektfelder des Beleuchtungssystems eine Ausleuchtung mit komplexeren Beleuchtungswinkelverteilungen, beispielsweise eine annulare Beleuchtung, eine Multipol-Beleuchtung oder auch eine konventionelle Beleuchtung, bei der im Wesentlichen alle Beleuchtungswinkel, die die Apertur der Projektionsoptik zur Verfügung stellt, genutzt werden. Die zweiten Facetten können innerhalb der Außenkontur des zweiten Facettenspiegels gleichverteilt angeordnet sein, zum Beispiel nach Art der schwarzen und weißen Felder eines Schachbretts. An arrangement of the second facets according to claim 6 allows for the object fields of the illumination system illumination with more complex illumination angle distributions, such as an annular illumination, a multipole illumination or conventional illumination, in which substantially all angles of illumination that provides the aperture of the projection optics available , be used. The second facets can be arranged uniformly distributed within the outer contour of the second facet mirror, for example in the manner of the black and white fields of a chessboard.
Ein Drehwinkel zwischen den verschiedenen ersten Facettengruppen nach Anspruch 7 kann 90° betragen. In diesem Fall können zwei Beleuchtungslicht-Anteile durch die Projektionsoptik so geführt werden, dass die Beleuchtungslicht-Anteile jeweils s-polarisiert von den Komponenten der Projektionsoptik geführt werden. Dies ermöglicht eine Führung der Beleuchtungslicht-Anteile in der Projektionsoptik mit hohen Reflektivitäten. A rotation angle between the various first facet groups according to claim 7 may be 90 °. In this case, two illumination light components can be guided by the projection optics such that the illumination light components are each guided s-polarized by the components of the projection optics. This makes it possible to guide the illumination light components in the projection optics with high reflectivities.
Eine Ausführung der Beleuchtungsoptik nach Anspruch 8 erhöht die Freiheitsgrade der Beleuchtung. Die Ausleuchtung der Objektfelder kann dann abschnittsweise optimiert werden. Es können erste Facetten in die Objektfelder abgebildet werden, deren Außenkonturierung keine Ähnlichkeit mit einer Außenkontur der Objektfelder hat. Es können beispielsweise quadratische oder auch rechteckige erste Feldfacetten mit einem Aspektverhältnis ihrer Seitenlängen im Bereich zwischen 1 und 5 zum Einsatz kommen. Auch Beleuchtungsoptik-Gestaltungen nach Art eines spekularen Reflektors können zum Einsatz kommen. An embodiment of the illumination optical system according to claim 8 increases the degrees of freedom of the illumination. The illumination of the object fields can then be optimized in sections. First facets can be imaged into the object fields whose outer contouring bears no resemblance to an outer contour of the object fields. For example, square or even rectangular first field facets with an aspect ratio of their side lengths in the range between 1 and 5 can be used. Also, lighting optics designs in the manner of a specular reflector can be used.
Eine Projektionsoptik nach Anspruch 9 sorgt gleichzeitig für eine gute Abbildungsleistung des Beleuchtungssystems und schafft die Möglichkeit für eine Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht-Führung mit hohem Durchsatz, da beispielsweise bei reflektierenden Komponenten eine Polarisationserhaltung regelmäßig mit der Möglichkeit einer hohen Reflektivität einhergeht. A projection optical system according to claim 9 simultaneously provides a good imaging performance of the illumination system and provides the opportunity for illumination or imaging light guidance with high throughput, since, for example, in reflective components, polarization maintenance is regularly associated with the possibility of high reflectivity.
Eine Projektionsoptik nach Anspruch 10 führt zu einer sauberen Trennung der verschiedenen Beleuchtungslicht-Anteile. Auch mehr als zwei räumlich voneinander getrennt angeordnete Teil-Projektionsoptiken sind möglich. A projection optical system according to claim 10 leads to a clean separation of the different lighting light components. Also, more than two spatially separated from each other arranged partial projection optics are possible.
Teil-Projektionsoptiken nach Anspruch 11 müssen nicht individuell hergestellt werden. Partial projection optics according to claim 11 do not have to be produced individually.
Teil-Projektionsoptiken nach Anspruch 12 können geometrisch an die Polarisationszustände der über diese Teil-Projektionsoptiken zu führenden Beleuchtungslicht-Anteile angepasst sein. Partial projection optics according to claim 12 can be geometrically adapted to the polarization states of the illumination light components to be led via these partial projection optics.
Die Vorteile des Beleuchtungssystems nach Anspruch 13 kommen bei Einsatz einer EUV-Lichtquelle besonders zum Tragen, da dort ein hoher Durchsatz des Beleuchtungssystems besonders gefordert ist. The advantages of the illumination system according to claim 13 are particularly evident when using an EUV light source, since a high throughput of the illumination system is particularly required there.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14 und eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem bereits erläutert wurden. The advantages of a projection exposure apparatus according to claim 14 and a production method according to claim 15 correspond to those which have already been explained above with reference to the illumination system according to the invention.
Bei der Herstellung des mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils können zwei verschiedene, insbesondere komplementär zueinander strukturierte Retikel zum Einsatz kommen, die entweder auf verschiedene Wafer oder, im Wege einer Doppelbelichtung, auf ein und denselben Wafer abgebildet werden. Alternativ ist es möglich, in den Objektfeldern jeweils in gleicher Weise strukturierte Retikel anzuordnen, die dann bevorzugt um einen Winkel gegeneinander verdreht angeordnet sind, der dem Winkel zwischen den Verlagerungsrichtungen der Objekt- und der Waferhalter entspricht. Auch hier ist eine Doppelbelichtung möglich, bei der beide Retikel auf ein und denselben Waferabschnitt abgebildet werden. In the production of the microstructured or nanostructured component, two different, in particular complementary, reticles can be used, which are imaged either on different wafers or, by means of a double exposure, on one and the same wafer. Alternatively, it is possible to arrange in the object fields in each case in the same way structured reticles, which are then preferably arranged rotated by an angle to each other, which corresponds to the angle between the displacement directions of the object and the wafer holder. Again, a double exposure is possible in which both reticles are imaged on the same wafer section.
Bei einer Variante des Herstellungsverfahrens wird ein und dasselbe Retikel nacheinander in den verschiedenen Objektfeldern angeordnet und auf verschiedene Waferabschnitte abgebildet. In one variant of the production method, one and the same reticle is arranged one after the other in the various object fields and imaged onto different wafer sections.
Bei einer weiteren Variante werden die Abbildungsstrahlengänge zwischen den Objektfeldern und den Bildfeldern völlig unabhängig voneinander betrieben. In a further variant, the imaging beam paths between the object fields and the image fields are operated completely independently of one another.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV- Projektionslithograhpie; 1 schematically a projection exposure apparatus for the EUV projection lithography;
2 einen Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 stärker im Detail; 2 a beam path of the projection exposure after 1 stronger in detail;
3 einen Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Pro- jektionsbelichtungsanlage nach 1; 3 a field facet mirror of an illumination optics of the projection exposure system 1 ;
4 einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik der Pro- jektionsbelichtungsanlage nach 1; 4 a pupil facet mirror of the illumination optics of the projection exposure apparatus 1 ;
5 ein schematisches Diagramm der Abhängigkeit der Reflekti- vität von reflektierenden Komponenten der Beleuchtungsop- tik und einer abbildenden Optik der Projektionsbelichtungs- anlage vom Polarisationszustand von Beleuchtungs- und Ab- bildungslicht der Projektionsbelichtungsanlage; 5 a schematic diagram of the dependence of the reflectivity of reflective components of the illumination optics and an imaging optics of the projection exposure of the polarization state of illumination and imaging light of the projection exposure system;
6–8 verschiedene Ausführungsvarianten einer Bewegung von Masken bzw. Retikeln, deren Strukturen mit Hilfe der Projek- tionsbelichtungsanlage auf einen Wafer übertragen werden; 6 - 8th various embodiments of a movement of masks or reticles whose structures are transferred to a wafer with the aid of the projection exposure apparatus;
9 schematisch eine reflektierende optische Komponente der ab- bildenden Optik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Polarisationsverhältnisse des einfallenden Abbildungslichts dargestellt sind; 9 schematically a reflective optical component of the imaging optics of the projection exposure apparatus, wherein the polarization ratios of the incident imaging light are shown;
10 schematisch eine Teil-Projektionsoptik der abbildenden Optik der Projektionsbelichtungsanlage während der Abbildung ei- ner Retikel-Struktur auf einen Wafer, wobei die Polarisati- onsverhältnisse des Beleuchtungs- und Abbildungslichts bei der Abbildung dieses Strukturtyps schematisch dargestellt sind; 10 schematically a partial projection optics of the imaging optics of the projection exposure apparatus during the imaging of a reticle structure on a wafer, the polarization ons ratios of the illumination and imaging light in the representation of this type of structure are shown schematically;
11 zur Verdeutlichung die Reflexion von s-polarisiertem Be- leuchtungs- bzw. Abbildungslicht; 11 for clarity, the reflection of s-polarized illumination or imaging light;
12 zur Verdeutlichung die Reflexion von p-polarisiertem Be- leuchtungs- bzw. Abbildungslicht; 12 for clarity, the reflection of p-polarized illumination or imaging light;
13 schematisch Polarisationsverhältnisse des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts bei der Beleuchtung nach 10, wobei ein Beleuchtungssetting in Form eines y-Dipols ausgewählt ist; 13 schematically polarization ratios of the illumination or imaging light in the lighting after 10 wherein a lighting setting is selected in the form of a y-dipole;
14 in einer zu 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Aus- führung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1; 14 in one too 3 a further embodiment of a field facet mirror of the illumination optics of the projection exposure apparatus 1 ;
15 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Aus- führung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1; 15 in one too 4 a similar view of a further embodiment of a pupil facet mirror of the illumination optics of the projection exposure apparatus 1 ;
16–20 Varianten einer Ausleuchtung des Pupillenfacettenspiegels nach 15 über Feldfacetten des Feldfacettenspiegels nach 14; und 16 - 20 Variants of an illumination of the pupil facet mirror according to 15 over field facets of the field facet mirror 14 ; and
21 schematisch eine weitere Ausführung einer Beleuchtungsop- tik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 mit einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels und dem Pu- pillenfacettenspiegel nach 20, wobei schematisch zwei Ausleuchtungskanäle des Beleuchtungslichts dargestellt sind, die durch Reflexion des Beleuchtungslichts an genau einer der Feldfacetten und nachfolgende Reflexion an genau einer der Pupillenfacetten vorgegeben sind, und wobei zusätzlich noch in Aufsicht zwei Objektfelder der Projektionsbelichtungsanlage dargestellt sind. 21 schematically a further embodiment of a Beleuchtungsop- technology of the projection exposure system according to 1 with a further embodiment of a field facet mirror and the pill facet mirror 20 , wherein schematically two illumination channels of the illumination light are shown, which are given by reflection of the illumination light on exactly one of the field facets and subsequent reflection on exactly one of the pupil facets, and wherein additionally two object fields of the projection exposure apparatus are still shown in plan view.
In 1 ist schematisch der Aufbau einer Projektionsbelichtungsanlage für den EUV-Bereich dargestellt. Der EUV-Bereich umfasst Wellenlängen im Bereich des extrem ultravioletten Lichts und der weichen Röntgenstrahlung, insbesondere unterhalb 100 nm, wobei Wellenlängen zwischen 5 nm und 30 nm von besonderer Bedeutung sind. Für die folgenden Betrachtungen wird beispielhaft eine Wellenlänge von 13,5 nm zugrunde gelegt, die für die EUV-Lithographie eine wichtige Rolle spielt, da hierfür geeignete Lichtquellen verfügbar sind. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese Wellenlänge beschränkt. In 1 the structure of a projection exposure system for the EUV sector is shown schematically. The EUV range covers wavelengths in the range of extreme ultraviolet light and soft X-ray radiation, in particular below 100 nm, with wavelengths between 5 nm and 30 nm being of particular importance. For the following considerations is exemplified a Wavelength of 13.5 nm, which plays an important role in EUV lithography, since suitable light sources are available for this purpose. However, the invention is not limited to this wavelength.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht 3. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 5 nm und 30 nm erzeugt. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, Gas Discharge Produced Plasma), oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, Laser Produced Plasma) handeln. A projection exposure machine 1 for microlithography has a light source 2 for illumination light 3 , At the light source 2 It is an EUV light source that generates light in a wavelength range between 5 nm and 30 nm. It can be a plasma source, for example a GDPP source (plasma generation by gas discharge, gas discharge produced plasma), or an LPP source (plasma generation by laser, laser produced plasma).
Die Lichtquelle 2 kann ein Quellplasma und einen Kollektorspiegel aufweisen. Ein entsprechender Kollektorspiegel ist beispielweise aus der EP 1 225 481 A bekannt. Bei einer LPP-Quelle wird eng begrenztes Quellplasma erzeugt, indem ein kleines Materialtröpfchen mit einem hochenergetischen Laser bestrahlt wird. Alternativ kann es sich um eine Entladungsquelle (GDPP-Quelle) handeln, bei der das Quellplasma mit Hilfe einer Entladung erzeugt wird. In beiden Fällen tritt ein leuchtendes Quellplasma auf, das Strahlung insbesondere im Wellenlängenbereich 5 nm bis 15 nm emittiert. Diese Strahlung wird mit Hilfe des Kollektorspiegels gesammelt und auf einen ersten Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 6 gelenkt, der nachfolgend noch näher beschrieben wird. Es ergibt sich auf dem ersten Facettenspiegel ein im Wesentlichen kreisförmig ausgeleuchteter Bereich, wobei erste reflektive Facetten des ersten Facettenspiegels innerhalb des ausgeleuchteten Bereichs angeordnet sind. Der Durchmesser des ausgeleuchteten Bereichs ergibt sich aus der Apertur des Beleuchtungslichts 3 nach der Lichtquelle 2, dem optisch genutzten Durchmesser des Kollektorspiegels und dem Abstand zwischen der Lichtquelle 2 und dem ersten Facettenspiegel. The light source 2 may have a source plasma and a collector mirror. A corresponding collector mirror is for example from the EP 1 225 481 A known. In an LPP source, narrow source plasma is generated by irradiating a small droplet of material with a high energy laser. Alternatively, it may be a source of discharge (GDPP source) in which the source plasma is generated by means of a discharge. In both cases, a bright source plasma occurs, which emits radiation, in particular in the wavelength range 5 nm to 15 nm. This radiation is collected by means of the collector mirror and onto a first facet mirror of the illumination optics 6 directed, which will be described in more detail below. On the first facet mirror, a substantially circularly illuminated region results, wherein first reflective facets of the first facet mirror are arranged within the illuminated region. The diameter of the illuminated area results from the aperture of the illumination light 3 after the light source 2 , the optically used diameter of the collector mirror and the distance between the light source 2 and the first facet mirror.
Auch andere EUV-Strahlungsquellen, beispielsweise solche, die auf einem Synchrotron basieren, sind möglich. Alternativ kann die Projektionsbelichtungsanlage 1 auch beispielsweise mit Beleuchtungslicht 3 mit sichtbaren Wellenlängen, UV-Wellenlängen, DUV-Wellenlängen oder VUV-Wellenlängen eingesetzt werden. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der 1 äußerst schematisch dargestellt. Other EUV radiation sources, such as those based on a synchrotron, are possible. Alternatively, the projection exposure system 1 also for example with illumination light 3 with visible wavelengths, UV wavelengths, DUV wavelengths or VUV wavelengths. A beam path of the illumination light 3 is in the 1 shown very schematically.
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 hin zu zwei räumlich voneinander getrennten Objektfeldern 4a, 4b in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Mit einer Projektionsoptik 7, die zwei räumlich voneinander getrennt angeordnete Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b aufweist, werden die beiden Objektfelder 4a, 4b in zwei ebenfalls räumlich voneinander getrennte Bildfelder 8a, 8b in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen Verkleinerungsmaßstab abgebildet. Die Projektionsoptik 7 wird auch als abbildende Optik bezeichnet. Die Beleuchtungsoptik 6 bildet gemeinsam mit der Projektionsoptik 7 ein Beleuchtungssystem. Der Verkleinerungsmaßstab ist 4:1. Die Projektionsoptik 7 verkleinert also vom Objektfeld 4 hin zum Bildfeld 8 um einen Faktor 4. Die Projektionsoptik 7 verkleinert beispielsweise um einen Faktor 4. Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenfalls möglich, zum Beispiel 5x, 6x, 8x oder auch Abbildungsmaßstäbe, die größer sind als 8x. Die Bildebene 9 ist parallel zur Objektebene 5 angeordnet. Abgebildet wird hierbei ein mit den Objektfeldern 4a, 4b zusammenfallender Ausschnitt zweier räumlich voneinander getrennt angeordneter Reflexionsmasken 10a, 10b, die auch als Retikel bezeichnet werden. Die Retikel 10a, 10b werden jeweils von einem Retikelhalter 11a, 11b getragen. Die Retikelhalter 11a, 11b stehen mit einem Retikel-Verlagerungsantrieb 12a, 12b in Wirkverbindung. Die beiden Retikel-Verlagerungsantriebe 12a, 12b können Teil einer ansonsten nicht dargestellten Wechseleinrichtung sein, über die ein Wechsel zum Beispiel des Retikels 10a zwischen den beiden Retikelhaltern 11a und 11b möglich ist. Entsprechend können die Substrat-Verlagerungsantriebe 15a, 15b Teil einer nicht dargestellten Wafer-Wechseleinrichtung sein, über die ein Wechsel beispielsweise des Wafers 13a zwischen dem Substrathalter 14a und dem Substrathalter 14b möglich ist. For guiding the illumination light 3 towards two spatially separated object fields 4a . 4b in an object plane 5 serves a lighting optics 6 , With a projection optics 7 , the two spatially separated part-projection optics 7a . 7b has, the two object fields 4a . 4b in two also spatially separated fields 8a . 8b in an image plane 9 mapped with a given reduction scale. The projection optics 7 is also referred to as imaging optics. The illumination optics 6 forms together with the projection optics 7 a lighting system. The reduction scale is 4: 1. The projection optics 7 thus reduces the size of the object field 4 towards the picture field 8th by a factor of 4. The projection optics 7 For example, it reduces the size by a factor of 4. Other magnifications are also possible, for example 5x, 6x, 8x, or even magnifications greater than 8x. The picture plane 9 is parallel to the object plane 5 arranged. Here, one is shown with the object fields 4a . 4b coincident section of two spatially separated reflection masks 10a . 10b , which are also referred to as reticles. The reticles 10a . 10b each are from a reticle holder 11a . 11b carried. The reticle holder 11a . 11b stand with a reticle displacement drive 12a . 12b in active connection. The two reticle displacement drives 12a . 12b may be part of an otherwise not shown changing device, via which a change to the example of the reticle 10a between the two reticle holders 11a and 11b is possible. Accordingly, the substrate displacement drives 15a . 15b Be part of a wafer changing device, not shown, on the change, for example, the wafer 13a between the substrate holder 14a and the substrate holder 14b is possible.
Die Objektfelder 4a, 4b fallen mit Beleuchtungsfeldern zusammen, die von der Beleuchtungsoptik 6 ausgeleuchtet werden. Grundsätzlich gilt, dass die Objektfelder 4a, 4b jedenfalls innerhalb dieser mit dem Beleuchtungslicht 3 ausgeleuchteten Beleuchtungsfelder angeordnet sind. Im Falle, dass die Beleuchtungsfelder größer sind als die Objektfelder 4a, 4b, kann überschüssiges Licht innerhalb der Beleuchtungsfelder, welches nicht zur Ausleuchtung der Objektfelder 4a, 4b Verwendung findet, beispielsweise zu Überwachungs- oder Detektionszwecken eingesetzt sein. The object fields 4a . 4b coincide with fields of illumination that are different from the illumination optics 6 be lit up. Basically, the object fields 4a . 4b in any case within this with the illumination light 3 illuminated illumination fields are arranged. In the case that the illumination fields are larger than the object fields 4a . 4b , excess light within the lighting fields, which is not used to illuminate the object fields 4a . 4b Use, for example, be used for monitoring or detection purposes.
Die Teil-Projektionsoptik 7a bildet das Objektfeld 4a in das Bildfeld 8a ab. Diese Abbildung geschieht mit einem Teilbündel 3a des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3. Die Teil-Projektionsoptik 7b bildet das Objektfeld 4b in das Bildfeld 8b ab. Diese Abbildung geschieht mit einem Teilbündel 3b des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3. The partial projection optics 7a forms the object field 4a in the picture field 8a from. This illustration is done with a sub-bundle 3a the illumination or imaging light 3 , The partial projection optics 7b forms the object field 4b in the picture field 8b from. This illustration is done with a sub-bundle 3b the illumination or imaging light 3 ,
Die beiden Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b sind relativ zueinander um eine ungefaltete Verbindungsachse zwischen dem jeweiligen Objektfeld 4a, 4b und dem jeweiligen Bildfeld 8a, 8b um einen Drehwinkel von 90° verdreht. Auch ein anderer Drehwinkel im Bereich zwischen 10° und 170° ist möglich. The two partial projection optics 7a . 7b are relative to one another about an unfolded connection axis between the respective object field 4a . 4b and the respective image field 8a . 8b rotated by a rotation angle of 90 °. Another angle of rotation in the range between 10 ° and 170 ° is possible.
Abgesehen von dieser Verdrehung haben die beiden Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b das gleiche optische Design. Apart from this twist, the two have partial projection optics 7a . 7b the same optical design.
Die Bildfelder 8a, 8b haben eine Fläche, die mindestens 1 mm2 beträgt. Eine Querdimension der Bildfelder 8a, 8b längs der langen Seiten L ist größer als 10 mm. The picture fields 8a . 8b have an area that is at least 1 mm 2 . A transverse dimension of the image fields 8a . 8b along the long sides L is greater than 10 mm.
Die Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b sind so ausgeführt, dass sie den Polarisationszustand, also die lineare x-Polarisation einerseits und die lineare y-Polarisation andererseits, des jeweiligen Beleuchtungslicht-Anteils 3a, 3b bei der Führung des Beleuchtungslichts 3 zwischen den Objektfeldern 4a, 4b und den Bildfeldern 8a, 8b erhalten. The partial projection optics 7a . 7b are designed so that they the polarization state, ie the linear x-polarization on the one hand and the linear y-polarization on the other hand, the respective illumination light portion 3a . 3b in the guidance of the illumination light 3 between the object fields 4a . 4b and the image fields 8a . 8b receive.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen wird in der Zeichnung ein xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und vom Betrachter weg in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten. Die Reflexionsmasken 10a, 10b und die Substrate 13a, 13b werden bei der Projektionsbelichtung in der y-Richtung jeweils synchronisiert zueinander gescannt. To facilitate the description of positional relationships, an xyz coordinate system is used in the drawing. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane and away from the viewer into it. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 downward. The reflection masks 10a . 10b and the substrates 13a . 13b are scanned synchronously to each other in the projection exposure in the y direction.
Das Teilbündel 3a des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3 ist linear längs der y-Richtung, also senkrecht zur Zeichenebene der 1, polarisiert. Das Teilbündel 3b des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3 ist linear längs der x-Richtung, also in der Zeichenebene der 1 und in dieser horizontal verlaufend, polarisiert. The partial bundle 3a the illumination or imaging light 3 is linear along the y-direction, that is perpendicular to the plane of the 1 , polarized. The partial bundle 3b the illumination or imaging light 3 is linear along the x-direction, ie in the plane of the 1 and in this horizontally extending, polarized.
Die Teil-Projektionsoptik 7a führt das längs der y-Richtung linear polarisierte Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a. Die Teil-Projektionsoptik 7b führt das längs der x-Richtung linear polarisierte Beleuchtungslicht-Teilbündel 3b. The partial projection optics 7a performs the along the y-direction linearly polarized illumination light partial beam 3a , The partial projection optics 7b performs the along the x-direction linearly polarized illumination light sub-beam 3b ,
Die Abbildung erfolgt auf die Oberfläche zweier Substrate 13a, 13b in Form zweier Wafer, die jeweils von einem Substrathalter 14a, 14b getragen sind. Zum Verlagerungsantrieb der beiden Substrathalter 14a, 14b dient jeweils ein Substrat-Verlagerungsantrieb 15a und 15b. The image is taken on the surface of two substrates 13a . 13b in the form of two wafers, each from a substrate holder 14a . 14b are worn. For the displacement drive of the two substrate holders 14a . 14b each serves a substrate displacement drive 15a and 15b ,
Die Projektionsbelichtungsanlage hat ab einschließlich den Retikelhaltern 11a, 11b bis einschließlich den Substrathaltern 14a, 14b zwei grundsätzlich voneinander unabhängige Projektionsbelichtungsanlagen-Abschnitte, die auch als Projektionslinien „a“ und „b“ bezeichnet werden. The projection exposure system has from and including the reticle holders 11a . 11b up to and including the substrate holders 14a . 14b two basically independent projection exposure equipment sections, also referred to as projection lines "a" and "b".
Die Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b sind auf den jeweiligen Polarisationszustand des Beleuchtungslichts 3 optimiert. Im Idealfall wird das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a, 3b verlustfrei von der jeweiligen Reflexionsmaske 10a, 10b durch die zugehörige Teil-Projektionsoptik 7a, 7b auf das jeweilige Substrat 13a, 13b geführt. The partial projection optics 7a . 7b are to the respective polarization state of the illumination light 3 optimized. Ideally, the respective illumination light sub-beam 3a . 3b lossless from the respective reflection mask 10a . 10b through the associated partial projection optics 7a . 7b on the respective substrate 13a . 13b guided.
Dazu wird das Projektionsobjektiv so optimiert, dass im Wesentlichen in der Bildebene spolarisiertes Licht vorliegt. Bei s-polarisiertem Licht bildet die elektrische Komponente des einfallenden linear polarisierten Lichts mit der Einfallsebene einen rechten Winkel, es ist linear senkrecht zur Einfallsebene polarisiert. Dies ist anschaulich in der 11 dargestellt. Demgegenüber liegt bei p-polarisiertem Licht die elektrische Komponente des einfallenden linear polarisierten Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3 in der Einfallsebene. Dies ist in der 12 anschaulich dargestellt. Die Einfallsebenen der 11 und 12 fallen mit der jeweiligen Zeichenebene zusammen. For this purpose, the projection lens is optimized so that there is essentially in the image plane spolarized light. In s-polarized light, the electrical component of the incident linearly polarized light forms a right angle with the plane of incidence, it is linearly polarized perpendicular to the plane of incidence. This is clear in the 11 shown. In contrast, with p-polarized light, the electrical component of the incident linearly polarized illumination or imaging light is 3 in the plane of incidence. This is in the 12 vividly illustrated. The incidence levels of 11 and 12 coincide with the respective drawing level.
Die Spiegelflächen der Spiegel der Beleuchtungsoptik 6 und der Projektionsoptik 7 sind zur Erzielung hoher Reflexionsgrade mit hochreflektierenden Schichten belegt. Diese umfassen vorzugsweise ein oder mehrere Schichten aus dielektrischem Material, deren Brechungsindizes und Schichtdicken so gewählt sind, dass eine Reflexionsverstärkung im genutzten Inzidenzwinkelbereich auftritt. The mirror surfaces of the mirrors of the illumination optics 6 and the projection optics 7 are coated with highly reflective layers to achieve high reflectivities. These preferably comprise one or more layers of dielectric material whose refractive indices and layer thicknesses are chosen such that a reflection gain occurs in the used angle of incidence range.
Diese Schichten führen einen polarisationsabhängigen Phasenunterschied zwischen den senkrecht zueinander ausgerichteten Feldkomponenten des elektrischen Feldvektors des reflektierten Lichtes (s-Polarisation bzw. p-Polarisation) ein. Dieser ergibt sich daraus, dass die Schichten für s- und p-Polarisation in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Strahlen je nach Einfallswinkel einen unterschiedlichen optischen Weg darstellen. Außerdem haben übliche Mehrfachschichten unterschiedliche Reflexionsgrade für s- und p-Polarisation. Ein für Mehrfachschichten typischer Verlauf des Reflexionsgrades R als Funktion des Inzidenzwinkels I ist schematisch in 5 gezeigt. Danach ist es so, dass die Reflexionsgrade für s- und p-Polarisation bei senkrechtem Einfall (Inzidenzwinkel 0°) gleich sind. Mit steigendem Inzidenzwinkel nimmt der Reflexionsgrad für s-Polarisation monoton zu, während der Reflexionsgrad für p-Polarisation zunächst bis zum Brewster-Winkel IB abnimmt, um bei weiterer Steigerung des Inzidenzwinkels wieder zuzunehmen. Generell ist somit bei üblichen Reflexionsschichten der Reflexionsgrad für s-Polarisation über den gesamten Winkelbereich größer als für p-Polarisation, wobei sich im Bereich des bei ca. 45° liegenden Brewster-Winkels besonders starke Reflektivitätsunterschiede ergeben. These layers introduce a polarization-dependent phase difference between the perpendicularly aligned field components of the electric field vector of the reflected light (s-polarization or p-polarization). This results from the fact that the layers for s and p polarization depending on the angle of incidence of the rays represent a different optical path depending on the angle of incidence. In addition, common multiple layers have different reflectivities for s and p polarization. A typical course of the reflectance R as a function of the incidence angle I for multilayers is shown schematically in FIG 5 shown. According to this, the reflectivities for s and p polarization at normal incidence (incidence angle 0 °) are the same. As the angle of incidence increases, the reflectance for s-polarization increases monotonically, while the reflectance for p-polarization initially decreases to Brewster's angle IB to increase again as the angle of incidence is increased. In general, the reflectance for s-polarization over the entire angular range is therefore greater in the case of conventional reflection layers than for p-polarization, with particularly high reflectivity differences occurring in the region of the Brewster angle lying at approximately 45 °.
Mit jedem Lichtpuls der Lichtquelle 2 werden gleichzeitig zwei Reflexionsmasken 10a und 10b auf zwei Substrate 13a und 13b abgebildet. Dabei sind verschiedene Ausführungsformen der Reflexionsmasken 10a, 10b und der Zuordnung zu den Substraten möglich. Beispielsweise können zwei identische Reflexionsmasken 10a und 10b auf zwei verschiedene Substrate 13a und 13b, die sich beispielsweise durch eine Vorbehandlung, insbesondere durch eine Vorbelichtung, von einander unterscheiden können, durch die Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b projiziert werden. With every light pulse of the light source 2 become two reflection masks at the same time 10a and 10b on two substrates 13a and 13b displayed. In this case, various embodiments of the reflection masks 10a . 10b and the assignment to the Substrates possible. For example, two identical reflection masks 10a and 10b on two different substrates 13a and 13b , which may differ from each other, for example, by a pre-treatment, in particular by a pre-exposure, by the partial projection optics 7a . 7b be projected.
Ebenso ist es möglich, zwei verschiedene Reflexionsmasken 10a, 10b zu benutzen, um diese entweder auf zwei verschieden Substrate 13a, 13b in einem Belichtungsvorgang oder auf ein einziges Substrat 13a/b in zwei Belichtungsvorgängen abzubilden, wobei das Substrat 13a/b zwischen den beiden Belichtungsvorgängen beispielsweise vom Bildfeld 8a in das Bildfeld 8b verschoben wird. Andere Kombinationen von Reflexionsmasken und Substraten sind ebenfalls denkbar. It is also possible to have two different reflection masks 10a . 10b to use these on either two different substrates 13a . 13b in an exposure process or on a single substrate 13a / b in two exposures, with the substrate 13a / b between the two exposures, for example, from the frame 8a in the picture field 8b is moved. Other combinations of reflection masks and substrates are also conceivable.
2 zeigt in vereinfachter Form eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage mit zwei reflektiven Facettenelementen in Form eines Feldfacettenspiegels 16 und eines Pupillenfacettenspiegels 17. Diese beiden Facettenspiegel werden nachfolgend anhand der 3 und 4 noch näher erläutert. Der Feldfacettenspiegel 16 hat eine Vielzahl bogenförmiger Feldfacetten 18. Der Pupillenfacettenspiegel 17 hat eine Vielzahl von rechteckigen Pupillenfacetten 18a. Jeder der Feldfacetten 18 ist in einer bestimmten Stellung dieser Feldfacette 18 genau eine Pupillenfacette 18a über einen Beleuchtungslicht-Ausleuchtungskanal zugeordnet. 2 shows in simplified form a perspective view of a projection exposure apparatus according to the invention with two reflective facet elements in the form of a field facet mirror 16 and a pupil facet mirror 17 , These two facet mirrors are described below using the 3 and 4 explained in more detail. The field facet mirror 16 has a variety of arcuate field facets 18 , The pupil facet mirror 17 has a variety of rectangular pupil facets 18a , Each of the field facets 18 is in a certain position of this field facet 18 exactly one pupil facet 18a assigned via an illumination light illumination channel.
Der Kollektorspiegel und die ersten reflektiven Facetten haben eine derartige optische Wirkung, dass sich Bilder des Quellplasmas an den Orten der zweiten Facetten 18a des zweiten Facettenspiegels 17 ergeben. Hierzu werden einerseits die Brennweite des Kollektorspiegels und der ersten Facetten 18 entsprechend der räumlichen Abstände gewählt. Dies geschieht zum Beispiel indem die reflektiven optischen Flächen der ersten Facetten 18 mit geeigneten Krümmungen versehen werden. Andererseits weisen die ersten Facetten 18 eine reflektive optische Fläche auf mit einem Normalenvektor, dessen Richtung die Orientierung einer Reflexionsfläche der ersten Facette 18 im Raum festlegt, wobei die Normalenvektoren der Reflexionsflächen der ersten Facetten 18 derart orientiert sind, dass die von einer ersten Facette 18 reflektierte Strahlung auf eine zugeordnete zweite Facette 18a trifft. Die ersten Facetten 18 sind dabei derart ausgebildet, dass sie über verschiedene Stellungen, insbesondere Kipp-Stellungen, verfügen, wobei sich die Stellungen in der Orientierung des Normalenvektors unterscheiden. Jede erste Facette 18 weist somit eine Anzahl von Stellungen auf, wobei sie in einer ersten Stellung Strahlung auf eine zugeordnete zweite reflektive Facette 18a lenkt und in einer zweiten Stellung Strahlung auf eine andere zugeordnete zweite reflektive Facette 18a. Die verschiedenen Stellungen der ersten Facetten 18 können durch Verkippen und/oder translatorische Verlagerung der ersten Facetten erreicht werden. The collector mirror and the first reflective facets have such an optical effect that images of the source plasma at the locations of the second facets 18a of the second facet mirror 17 result. For this purpose, on the one hand, the focal length of the collector mirror and the first facets 18 chosen according to the spatial distances. This happens, for example, by the reflective optical surfaces of the first facets 18 be provided with suitable curvatures. On the other hand, the first facets 18 a reflective optical surface with a normal vector whose direction is the orientation of a reflection surface of the first facet 18 in space, with the normal vectors of the reflection surfaces of the first facets 18 are so oriented that from a first facet 18 reflected radiation on an associated second facet 18a meets. The first facets 18 are designed in such a way that they have different positions, in particular tilt positions, wherein the positions differ in the orientation of the normal vector. Every first facet 18 thus has a number of positions, wherein in a first position it radiates radiation to an associated second reflective facet 18a deflects and in a second position radiation to another associated second reflective facet 18a , The different positions of the first facets 18 can be achieved by tilting and / or translational displacement of the first facets.
Der zweite Facettenspiegel 17 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 6 angeordnet, die mit Hilfe nachgeordneter Spiegel auf eine Austrittspupillenebene abgebildet wird. Dabei entspricht die Austrittspupillenebene der Beleuchtungsoptik 6 gerade einer Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 7. Somit liegt der zweite Facettenspiegel 17 in einer Ebene, die optisch konjugiert zur Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 7 liegt. Dabei ist die Eintrittspupillenebene der Projektionsoptik 7 definiert als die Ebene senkrecht zu einer optischen Achse OA, in der ein Hauptstrahl eines Mittelpunktes des jeweiligen Objektfeldes 4a, 4b die optische Achse OA schneidet. Die Intensitätsverteilung der Strahlung auf dem zweiten Facettenspiegel 17 steht in einem einfachen Zusammenhang zur winkelabhängigen Intensitätsverteilung der Strahlung im Bereich des Objektfeldes 4a, 4b und beeinflusst die Güte der Abbildung durch die Projektionsoptik 7. The second facet mirror 17 is in a pupil plane of the illumination optics 6 arranged, which is mapped by means of downstream mirror on an exit pupil plane. In this case, the exit pupil plane corresponds to the illumination optics 6 just an entrance pupil plane of the projection optics 7 , Thus lies the second facet mirror 17 in a plane that is optically conjugate to the entrance pupil plane of the projection optics 7 lies. The entrance pupil plane is the projection optics 7 defined as the plane perpendicular to an optical axis OA, in which a principal ray of a center of the respective object field 4a . 4b the optical axis OA intersects. The intensity distribution of the radiation on the second facet mirror 17 is in a simple relationship to the angle-dependent intensity distribution of the radiation in the area of the object field 4a . 4b and influences the quality of the image through the projection optics 7 ,
Daher werden die Stellungen der ersten Facetten 18, das heißt die Orientierungen der Reflexionsflächen der ersten Facetten 18 so eingestellt, dass sich eine gewünschte Intensitätsverteilung auf dem zweiten Facettenspiegel 17 und damit eine gewünschte Beleuchtungswinkelverteilung über das jeweilige Objektfeld 4a, 4b ergibt. Je nach der Maske 10a, 10b sind unterschiedliche Beleuchtungswinkelverteilungen bzw. winkelabhängige Intensitätsverteilungen erforderlich, um eine Abbildung durch die Projektionsoptik 7 zu ermöglichen, die gegebenen Anforderungen entspricht. Über die möglichen Stellungen der ersten Facetten 18 kann eine große Anzahl von gewünschten unterschiedlichen winkelabhängigen Intensitätsverteilungen am Ort der Objektfelder 4a, 4b bereitgestellt werden. Therefore, the positions become the first facets 18 that is, the orientations of the reflection surfaces of the first facets 18 adjusted so that a desired intensity distribution on the second facet mirror 17 and thus a desired illumination angle distribution over the respective object field 4a . 4b results. Depending on the mask 10a . 10b For example, different illumination angle distributions or angle-dependent intensity distributions are required to form an image through the projection optics 7 to allow the given requirements. About the possible positions of the first facets 18 can produce a large number of desired different angle-dependent intensity distributions at the location of the object fields 4a . 4b to be provided.
Die Aufgabe der zweiten Facetten 18a und einer in der Zeichnung nicht dargestellten nachfolgenden Optik, ist es, die ersten Facetten 18 überlagernd auf das jeweilige Objektfeld 4a, 4b in der Objektebene 5 abzubilden. Dabei versteht man unter überlagernder Abbildung, dass Bilder der ersten Facetten 18 in der Objektebene 5 entstehen und dort zumindest teilweise überlappen. Hierzu weisen die zweiten Facetten 18a eine Stellung, insbesondere eine Kippstellung, derart auf, dass die ihnen jeweils über einen Beleuchtungslicht-Ausleuchtungskanal zugeordnete erste Facette 18 auf das jeweilige Objektfeld 4a, 4b in der Objektebene 5 abgebildet wird. The task of the second facets 18a and a subsequent optics, not shown in the drawing, it is the first facets 18 superimposed on the respective object field 4a . 4b in the object plane 5 map. By superimposing images, we mean that images of the first facets 18 in the object plane 5 arise and overlap there at least partially. For this purpose, the second facets point 18a a position, in particular a tilted position, on such that the first facet associated therewith in each case via an illumination light illumination channel 18 to the respective object field 4a . 4b in the object plane 5 is shown.
Da die ersten Facetten 18 auf das jeweilige Objektfeld 4a, 4b abgebildet werden, entspricht die Form des ausgeleuchteten Objektfeldes 4a, 4b der äußeren Form der ersten Facetten 18. Die äußere Form der ersten Facetten 18 wird üblicherweise derart bogenförmig gewählt, dass die langen Berandungslinien L (vgl. 2) des jeweils ausgeleuchteten Objektfeldes 4a, 4b im Wesentlichen kreisbogenförmig um die optische Achse OA der jeweiligen Teil-Projektionsoptik 7a, 7b verlaufen. Kurze Berandungslinien K verlaufen in etwa senkrecht zu den langen Berandungslinien L. Ein Aspektverhältnis K/L zwischen den Längen der kurzen Berandungslinien K und der langen Berandungslinien L ist viel kleiner als in der schematischen Darstellung nach 2 und beträgt etwa 1:25. Because the first facets 18 to the respective object field 4a . 4b be imaged corresponds to the shape of the illuminated object field 4a . 4b the outer shape of the first facets 18 , The outer shape of the first facets 18 is usually chosen so arcuate that the long boundary lines L (see. 2 ) of the respective illuminated object field 4a . 4b essentially circular arc-shaped around the optical axis OA of the respective partial projection optics 7a . 7b run. Short boundary lines K are approximately perpendicular to the long boundary lines L. An aspect ratio K / L between the lengths of the short boundary lines K and the long boundary lines L is much smaller than in the schematic representation of FIG 2 and is about 1:25.
Das Objektfeld 4a und das zugehörige Bildfeld 8a sind so orientiert, dass Tangenten auf den Scheitelpunkten der langen Berandungslinien L des Objektfeldes 4a längs der x-Richtung und entsprechend die beiden kurzen Berandungslinien K längs der y-Richtung verlaufen. The object field 4a and the associated image field 8a are oriented so that tangents on the vertices of the long boundary lines L of the object field 4a along the x-direction and correspondingly the two short boundary lines K extend along the y-direction.
Im Vergleich zum Objektfeld 4a ist das Objektfeld 4b längs der positiven x-Richtung vom Objektfeld 4a beabstandet und um eine parallel zur z-Richtung verlaufende Achse im Uhrzeigersinn um 90° gedreht angeordnet. Die kurzen Berandungslinien K verlaufen beim Objektfeld 4b also längs der x-Richtung. Entsprechend verlagert und verdreht ist auch das Bildfeld 8b im Vergleich zum Bildfeld 8a. Compared to the object field 4a is the object field 4b along the positive x-direction of the object field 4a spaced and arranged to rotate about a direction parallel to the z-direction axis clockwise by 90 °. The short boundary lines K run at the object field 4b ie along the x-direction. Accordingly, the image field is displaced and twisted accordingly 8b in comparison to the image field 8a ,
Zur Erzeugung der mindestens zwei Teilbündel 3a, 3b des Beleuchtungslichts 3 mit verschiedenen Polarisationszuständen wird auf den jeweiligen ersten Facetten 18 des ersten Facettenspiegels 16 eine definierte Polarisationsverteilung selektiert, die auf die jeweils über die Ausleuchtungskanäle zugeordneten zweiten Facetten 18a des zweiten Facettenspiegels 17 gelenkt wird. Der zweite Facettenspiegel 17 lenkt dann das auf die einzelnen zweiten Facetten auftreffende Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a, 3b mit verschiedenen Polarisationszuständen definiert auf die verschiedenen Objektebenen 4a und 4b ab. For generating the at least two sub-bundles 3a . 3b of the illumination light 3 with different polarization states is on the respective first facets 18 of the first facet mirror 16 selects a defined polarization distribution, which depends on the second facets respectively assigned via the illumination channels 18a of the second facet mirror 17 is steered. The second facet mirror 17 then directs the illuminating light sub-beams impinging on the individual second facets 3a . 3b with different polarization states defined on the different object planes 4a and 4b from.
Dies ist in der 2 anhand von vier ausgewählten Beleuchtungs-Einzelstrahlen 3 1, 3 2, 3 3 und 3 4 des Beleuchtungslichts 3 näher dargestellt. Die beiden Einzelstrahlen 3 1 und 3 2 gehören dabei zum Teilbündel 3a. Die beiden Einzelstrahlen 3 3 und 3 4 gehören zum Teilbündel 3b. Die Einzelstrahlen 3 i werden über Ausleuchtungskanäle geführt, die jeweils von einem Paar aus einer ersten Facette 18 des ersten Facettenspiegels 16 und einer zweiten Facette 18a des zweiten Facettenspiegels 17 vorgegeben werden. Über jeden der Ausleuchtungskanäle wird ein Unterbündel des Beleuchtungslichts 3 geführt. Die Einzelstrahlen 3 i, die in der 2 dargestellt sind, repräsentieren jeweils eines dieser Beleuchtungslicht-Unterbündel. This is in the 2 based on four selected individual lighting beams 3 1 , 3 2 , 3 3 and 3 4 of the illumination light 3 shown in more detail. The two individual beams 3 1 and 3 2 belong here to the partial bundle 3a , The two individual beams 3 3 and 3 4 belong to the partial bundle 3b , The single rays 3 i are routed through illumination channels, each from a pair of a first facet 18 of the first facet mirror 16 and a second facet 18a of the second facet mirror 17 be specified. Each of the illumination channels becomes a sub-beam of the illumination light 3 guided. The single rays 3 i who in the 2 are each represented one of these illuminating light sub-beams.
Die beiden Einzelstrahlen 3 1 und 3 2 sind linear in der x-Richtung polarisiert. Die beiden Einzelstrahlen 3 3 und 3 4 sind linear längs der y-Richtung polarisiert. The two individual beams 3 1 and 3 2 are linearly polarized in the x direction. The two individual beams 3 3 and 3 4 are linearly polarized along the y-direction.
Die Strukturen des Retikels 10a verlaufen überwiegend längs der x-Richtung, was durch Strukturlinien des Retikels 10a innerhalb des beleuchteten Objektfeldes 4a angedeutet ist. The structures of the reticle 10a Run predominantly along the x-direction, which is due to structural lines of the reticle 10a within the illuminated object field 4a is indicated.
Die Strukturen des Retikels 10b verlaufen überwiegend längs der y-Richtung, was ebenfalls durch eine Struktur-Linierung innerhalb des beleuchteten Objektfeldes 4b in der 2 angedeutet ist. The structures of the reticle 10b Run predominantly along the y-direction, which also by a structure-line within the illuminated object field 4b in the 2 is indicated.
Das Teilbündel 3a des Beleuchtungslichts 3 wird nach Reflexion am Retikel 10a über insgesamt fünf Spiegel M1a bis M5a der Teil-Projektionsoptik 7a reflektiert, die in der Reihenfolge ihrer Beaufschlagung mit dem Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a durchnummeriert sind. Die Anordnung beispielsweise des Spiegels M1a ist stärker im Detail in der 9 dargestellt. Die Spiegel M1a bis M5a der Teil-Projektionsoptik 7a sind allesamt so angeordnet, dass eine Einfallsebene des Beleuchtungslicht-Teilbündels 3a bei der Reflexion an diesen Spiegel M1a bis M5a parallel zur yz-Ebene verläuft. Das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a ist bei den Reflexionen an den Spiegeln M1a bis M5a der Teil-Projektionsoptik 7a also jeweils s-polarisiert. The partial bundle 3a of the illumination light 3 becomes after reflection at the reticle 10a over a total of five mirrors M1a to M5a of the partial projection optics 7a reflected in the order of their exposure to the illumination light sub-beam 3a are numbered. The arrangement of, for example, the mirror M1a is more detailed in FIG 9 shown. The mirrors M1a to M5a of the partial projection optics 7a are all arranged so that an incident plane of the illumination light sub-beam 3a in the reflection on this mirror M1a to M5a runs parallel to the yz plane. The illumination light sub-beam 3a is at the reflections at the mirrors M1a to M5a of the partial projection optics 7a in each case s-polarized.
Das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3b, das am Retikel 10b reflektiert wurde, wird von Spiegeln M1b bis M5b der Teil-Projektionsoptik 7b hin zum Bildfeld 8b reflektiert. Auch die Spiegel M1b bis M5b sind in der Reihenfolge des Abbildungsstrahlenganges der Teil-Projektionsoptik 7b durchnummeriert. Die Spiegel M1b bis M5b sind so angeordnet, dass das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3b mit einer Einfallsebene parallel zur xz-Ebene an diesen Spiegeln M1b bis M5b reflektiert wird. In Bezug auf diese Reflexionen an den Spiegeln M1b bis M5b und auch in Bezug auf die Reflexion am Retikel 10b ist das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3b also ebenfalls s-polarisiert. The illumination light sub-beam 3b on the reticle 10b is reflected by mirrors M1b to M5b of the partial projection optics 7b towards the picture field 8b reflected. The mirrors M1b to M5b are in the order of the imaging beam path of the partial projection optics 7b numbered. The mirrors M1b to M5b are arranged such that the illuminating light sub-beam 3b is reflected with an incident plane parallel to the xz plane at these mirrors M1b to M5b. Regarding these reflections at the mirrors M1b to M5b and also with respect to the reflection at the reticle 10b is the illumination light sub-beam 3b so also s-polarized.
3 zeigt den Feldfacettenspiegel 16 stärker im Detail. Auf dem Feldfacettenspiegel 16 wird beispielsweise eine XY-Polarisationsverteilung des Beleuchtungslichts 3, also eine Verteilung von Beleuchtungslicht-Unterbündeln 3 x, 3 y, die linear einerseits in der x-Richtung und andererseits in der y-Richtung polarisiert sind, erzeugt. Dazu kann man beispielsweise eine Polarisationsverteilung der Lichtquelle 2 ausnutzen, wie beispielsweise in der DE 10 2009 045 135 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich können, insbesondere zu einer Unterdrückung von unerwünschten Polarisationsanteilen, Polarisationselemente genutzt werden, die zwischen der Lichtquelle 2 und dem Feldfacettenspiegel 16 angeordnet sind. Derartige Elemente sind beispielsweise in der DE 10 2008 002 749 oder der WO 2006/111319 beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Beleuchtungslicht 3, das auf den Feldfacettenspiegel 16 trifft, in zwei zueinander senkrechte Polarisationsrichtungen, einer x-Polarisation und einer y-Polarisation aufgeteilt. 3 shows the field facet mirror 16 stronger in detail. On the field facet mirror 16 For example, an XY polarization distribution of the illumination light becomes 3 , ie a distribution of illumination light sub-beams 3 x , 3 y , which are linearly polarized in the x-direction on the one hand and in the y-direction on the other hand. This can be done, for example, a polarization distribution of the light source 2 exploit, as in the DE 10 2009 045 135 described. Alternatively or additionally, in particular for suppressing unwanted polarization components, polarization elements can be used which are located between the light source 2 and the field facet mirror 16 are arranged. Such elements are for example in the DE 10 2008 002 749 or the WO 2006/111319 described. In the present embodiment, the illumination light 3 pointing to the field facet mirror 16 is divided into two mutually perpendicular polarization directions, an x-polarization and a y-polarization.
Die einzelnen Feldfacetten 18 sind bereichsweise auf dem Feldfacettenspiegel 16 mit einer ersten und einer zweiten Orientierung angeordnet. In Bereichen 19 x, 20 x verläuft die Orientierung langer, bogenförmiger Seiten der Feldfacetten 18 längs der x-Richtung, wobei an den Feldfacetten 18 der Bereiche 19 x, 20 x die Beleuchtungslicht-Unterbündel 3 x reflektiert werden. In Bereichen 19 y, 20 y sind die Feldfacetten 18 so orientiert, dass ihre langen, bogenförmigen Seiten längs der y-Richtung ausgerichtet sind. Hier werden die Beleuchtungslicht-Unterbündel 3 y reflektiert. Die Feldfacetten 18 sind bogenförmig mit einem Aspektverhältnis, welches dem Aspektverhältnis des Objektfeldes 4a/b entspricht. The individual field facets 18 are partially on the field facet mirror 16 arranged with a first and a second orientation. In areas 19 x , 20 x is the orientation of long, arcuate sides of the field facets 18 along the x-direction, where at the field facets 18 the areas 19 x , 20 x the illumination light subbundles 3 x are reflected. In areas 19 y , 20 y are the field facets 18 oriented so that their long, arcuate sides are aligned along the y-direction. Here are the illumination light sub-beams 3 y reflected. The field facets 18 are arcuate with an aspect ratio which is the aspect ratio of the object field 4a / b corresponds.
Die Feldfacetten 18 sind schaltbar zwischen mindestens zwei Kipp-Stellungen, über die ein Wechsel zwischen mindestens zwei Pupillenfacetten 18a, die über diese Feldfacetten 18 mit Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt werden, also ein Wechsel zwischen zwei Ausleuchtungskanälen, möglich ist. The field facets 18 are switchable between at least two tilt positions, via which a change between at least two Pupillenfacetten 18a that have these field facets 18 with illumination light 3 be acted upon, so a change between two illumination channels, is possible.
Die Feldfacetten 18, die in den Bereichen 19 y, 20 y angeordnet sind, sind relativ zu den Feldfacetten 18, die in den Bereichen 19 x, 20 x angeordnet sind, um eine ungefaltete Verbindungsachse zwischen der Lichtquelle 2 und dem Objektfeld 4a bzw. 4b, also um die optische Achse, um einen Drehwinkel von 90° verdreht angeordnet. Auch andere Anordnungs-Verdrehwinkel im Bereich zwischen 10° und 170° sind möglich. The field facets 18 in the fields 19 y , 20 y are relative to the field facets 18 in the fields 19 x , 20 x are arranged to form an unfolded connection axis between the light source 2 and the object field 4a respectively. 4b , ie arranged around the optical axis twisted by a rotation angle of 90 °. Other arrangement angle of rotation in the range between 10 ° and 170 ° are possible.
Die Orientierung der Bereiche 19 x und 20 x ist um 90° verdreht zu den Bereichen 19 y und 20 y angeordnet. Den jeweiligen Bereichen auf dem Feldfacettenspiegel 16 sind entsprechende Bereiche auf dem Pupillenfacettenspiegel 17 zugeordnet. So wird das Beleuchtungslicht aus dem Bereich 19 y beispielsweise auf den Bereich 21 y des Pupillenfacettenspiegels 17 gelenkt. Über die Bereiche 19 y bis 22 y wird das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3b und über die Bereiche 19 x bis 22 x das Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a geführt. The orientation of the areas 19 x and 20 x is rotated 90 ° to the areas 19 y and 20 y arranged. The respective areas on the field facet mirror 16 are corresponding areas on the pupil facet mirror 17 assigned. So the illumination light is out of the range 19 y for example on the area 21 y of the pupil facet mirror 17 directed. About the areas 19 y to 22 y becomes the illumination light sub-beam 3b and about the areas 19 x to 22 x is the illumination light sub-beam 3a guided.
Die Verlagerungsrichtungen der beiden Retikel-Verlagerungsantriebe 12a, 12b einerseits und der beiden Substrat-Verlagerungsantriebe 15a, 15b andererseits nehmen einen Winkel zueinander ein, der dem Drehwinkel der Feldfacetten 18 der Bereiche 19 y, 20 y relativ zu den Facetten 18 der Bereiche 19 x, 20 x entspricht und der gleichzeitig auch dem Drehwinkel der Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b zueinander entspricht. The displacement directions of the two reticle displacement drives 12a . 12b on the one hand and the two substrate displacement drives 15a . 15b on the other hand take an angle to each other, the angle of rotation of the field facets 18 the areas 19 y , 20 y relative to the facets 18 the areas 19 x , 20 x corresponds to and at the same time also the rotation angle of the partial projection optics 7a . 7b corresponds to each other.
Innerhalb der Bereiche 19 x, 20 x einerseits und 19 y, 20 y andererseits liegt jeweils eine Gruppe von Feldfacetten 18 vor, die das Beleuchtungslicht 3 jeweils zu einem der beiden Objektfelder 4a, 4b führen. Within the ranges 19 x , 20 x on the one hand and 19 y , 20 y on the other hand is in each case a group of field facets 18 before that the lighting light 3 in each case to one of the two object fields 4a . 4b to lead.
Die Anordnung der Pupillenfacetten 18a in den Bereichen 21 x, 22 x einerseits und 21 y, 22 y andererseits ist jeweils so, dass eine Dipol-Beleuchtung resultiert, wobei die Beleuchtungsoptik 6 so ausgeführt ist, dass die Polarisation des auf jeweils eines der Objektfelder 4a, 4b treffenden Beleuchtungslichtes senkrecht zu einer Ebene erfolgt, die definiert ist durch die beiden Pole des Dipols und den Objektfeldpunkt. Diese Ebene ist beim Y-Dipol, der über die Bereiche 21 x, 22 x vorgegeben wird, die yz-Ebene. Die x-Polarisation des Beleuchtungslichts 3, das über die Facetten-Bereiche 21 x, 22 x geführt ist, steht senkrecht auf dieser yz-Ebene. Bei dem X-Dipol, der über die Bereiche 21 y, 22 y definiert ist, ist die durch Zentren dieser beiden Pole und jeweils einen zentralen Objektfeldpunkt definierte Ebene die xz-Ebene. Die Y-Polarisation des Beleuchtungslichts, die über die Facetten-Bereiche 21 y, 22 y geführt ist, seht senkrecht auf dieser xz-Ebene. The arrangement of the pupil facets 18a in the fields of 21 x , 22 x on the one hand and 21 y , 22 y, on the other hand, is such that a dipole illumination results, with the illumination optics 6 is designed so that the polarization of each one of the object fields 4a . 4b the incident illumination light is perpendicular to a plane defined by the two poles of the dipole and the object field point. This plane is at the Y dipole, over the areas 21 x , 22 x is specified, the yz plane. The x-polarization of the illumination light 3 that about the faceted areas 21 x , 22 x is perpendicular to this yz plane. At the X-dipole, over the areas 21 y , 22 y is defined, the plane defined by centers of these two poles and in each case one central object field point is the xz plane. The Y polarization of the illumination light passing over the facet areas 21 y , 22 y is guided, look perpendicular to this xz plane.
Das Licht der ersten Bereiche 19 x und 20 x des Feldfacettenspiegel 16 wird auf die ersten Bereiche 21 x und 22 x des Pupillenfacettenspiegels 17 gelenkt. Das Licht der zweiten Bereiche 19 y und 20 y des Feldfacettenspiegels 16 wird auf die zweiten Bereiche 21 y und 22 y des Pupillenfacettenspiegels 17 gelenkt. Die ersten Bereiche 21 x, 22 x des Pupillenfacettenspiegels 17 lenken das Licht mit der x-Polarisation auf das Objektfeld 4a. Die zweiten Bereiche 21 y, 22 y des Pupillenfacettenspiegels 17 lenken das Licht mit der y-Polarisation auf das Objektfeld 4b. The light of the first areas 19 x and 20 x of the field facet mirror 16 will be on the first areas 21 x and 22 x of the pupil facet mirror 17 directed. The light of the second areas 19 y and 20 y of the field facet mirror 16 will be on the second areas 21 y and 22 y of the pupil facet mirror 17 directed. The first areas 21 x , 22 x of the pupil facet mirror 17 direct the x-polarization light onto the object field 4a , The second areas 21 y , 22 y of the pupil facet mirror 17 direct the light with the y-polarization on the object field 4b ,
Eine Objekt-Verlagerungsrichtung für die Retikel 10a und 10b sowie eine Substrat-Verlagerungsrichtung für die Wafer 13a, 13b verläuft jeweils in eine Ebene parallel zur xy-Ebene senkrecht zur Polarisationsrichtung der jeweiligen Beleuchtungslicht-Teilbündel 3a, 3b. Mit dem Retikel-Verlagerungsantrieb 12a wird der Retikelhalter 11a also längs der y-Richtung verlagert. Mit dem Retikel-Verlagerungsantrieb 12b wird der Retikelhalter 11b längs der x-Richtung verlagert. Entsprechend wird mit dem Substrat-Verlagerungsantrieb 15a der Substrathalter 14a längs der y-Richtung und mit dem Substrat-Verlagerungsantrieb 15b der Substrathalter 14b längs der x-Richtung verlagert. An object displacement direction for the reticles 10a and 10b and a substrate displacement direction for the wafers 13a . 13b runs in each case in a plane parallel to the xy plane perpendicular to the polarization direction of the respective illumination light sub-beams 3a . 3b , With the reticle displacement drive 12a becomes the reticle holder 11a So shifted along the y-direction. With the reticle displacement drive 12b becomes the reticle holder 11b shifted along the x-direction. Accordingly, with the substrate displacement drive 15a the substrate holder 14a along the y-direction and with the substrate displacement drive 15b the substrate holder 14b shifted along the x-direction.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Objektfelder 4a und 4b nicht in einer gemeinsamen Objektebene angeordnet, sondern in z-Richtung gegeneinander verschoben. Dadurch wird Raum gewonnen, sodass sich die gegeneinander gerichteten Scans nicht gegenseitig behindern. Dies trifft dann ebenfalls für die beiden Bildfelder 8a und 8b zu, die ebenfalls nicht in einer gemeinsamen Bildebene liegen. In an advantageous embodiment, the object fields 4a and 4b not arranged in a common object plane, but shifted in the z direction against each other. As a result, space is gained, so that the mutually directed scans do not interfere with each other. This then also applies to the two image fields 8a and 8b to, the also do not lie in a common image plane.
Die 6 bis 8 zeigen verschiedene Varianten einer Strukturübertragung von Retikeln 10a, 10b auf Substrate 13a, 13b. The 6 to 8th show different variants of a structure transfer of reticles 10a . 10b on substrates 13a . 13b ,
Bei der Belichtungs-Variante nach 6 wird eine im Wesentlichen in der x-Richtung verlaufende Struktur des Retikels 10a über die Teil-Projektionsoptik 7a in eine ebenfalls im Wesentlichen in der x-Richtung verlaufende Struktur auf dem Wafer 13a übertragen. Eine Übertragung entsprechend in der y-Richtung verlaufender Strukturen des Retikels 10b erfolgt über die Teil-Projektionsoptik 7b auf den Wafer 13b. In the exposure variant after 6 becomes a structure of the reticle substantially in the x-direction 10a about the partial projection optics 7a in a likewise substantially in the x-direction running structure on the wafer 13a transfer. A transfer according to in the y-direction extending structures of the reticle 10b takes place via the partial projection optics 7b on the wafer 13b ,
Die Belichtungs-Variante nach 7 unterscheidet sich von der nach 6 dadurch, dass mit der Teil-Projektionsoptik 7b Strukturen des Retikels 10b übertragen werden, die zwar ebenfalls längs der y-Richtung verlaufen, aber in x-Richtung enger zusammenliegen. The exposure variant after 7 is different from the after 6 in that with the partial projection optics 7b Structures of the reticle 10b Although these also extend along the y-direction, they are closer together in the x-direction.
Bei der Belichtungs-Variante nach 8 wird zunächst das Substrat 13a/b über die Teil-Projektionsoptik 7a belichtet. Dabei werden bevorzugt Strukturen 23 übertragen, die längs der x-Richtung verlaufen und die in der 8 gestrichelt angedeutet sind. Nach dieser ersten Belichtung über die Teil-Projektionsoptik 7a wird das Substrat 13a/b vom Bildfeld 8a in das Bildfeld 8b verlagert und anschließend einer zweiten Belichtung über die Teil-Projektionsoptik 7b unterzogen. Hierbei werden vom Retikel 10b bevorzugt Strukturen 24 übertragen, die längs der y-Richtung verlaufen und in der 8 ebenfalls gestrichelt angedeutet sind. In the exposure variant after 8th first becomes the substrate 13a / b on the partial projection optics 7a exposed. In this case, structures are preferred 23 transferred, which run along the x-direction and in the 8th indicated by dashed lines. After this first exposure via the partial projection optics 7a becomes the substrate 13a / b from the image field 8a in the picture field 8b shifted and then a second exposure on the partial projection optics 7b subjected. Here are from the reticle 10b prefers structures 24 transferred, which run along the y-direction and in the 8th also indicated by dashed lines.
Bei den Retikeln 10a, 10b kann es sich um zwei verschiedene Retikel handeln. Alternativ ist es möglich, das Retikel 10a für die zweite Belichtung über die Teil-Projektionsoptik 7b vom Objektfeld 4a in das Objektfeld 4b zu verlagern. In diesem Fall wird nur ein einziges Retikel 10a/b für die beiden Belichtungen über die Teil-Projektionsoptiken 7a, 7b verwendet. In the case of the reticles 10a . 10b it can be two different reticles. Alternatively it is possible to use the reticle 10a for the second exposure via the partial projection optics 7b from the object field 4a in the object field 4b to relocate. In this case, only a single reticle 10a / b for the two exposures on the partial projection optics 7a . 7b used.
Die polarisationserhaltenden Verhältnisse der Teil-Projektionsoptik 7b sind schematisch nochmals in der 10 verdeutlicht. Dabei wird schematisch ein transmitierendes Retikel 10b dargestellt. The polarization-preserving conditions of the partial projection optics 7b are schematically again in the 10 clarified. In this case, schematically, a transmitting reticle 10b shown.
13 verdeutlicht eine alternative Ausleuchtung einer Pupillenebene 25 der Beleuchtungsoptik 6. In der Pupillenebene 25 oder in einer hierzu konjugierten Ebene ist der Pupillenfacettenspiegel 17 angeordnet. Ausgeleuchtet mit dem Beleuchtungslicht 3 werden zwei ringsegmentförmige Bereiche 21 x, 22 x. Die beiden Bereiche 21 x, 22 x sind in y-Richtung voneinander beabstandet. Mittig zwischen den beiden Bereichen 21 x, 22 x liegt die optische Achse OA. Das Beleuchtungslicht 3 ist in den Bereichen 21 x, 22 x nach 13 linear in der x-Richtung polarisiert. Die Ausleuchtung der Pupillenebene 25 nach 13 gibt ein Beleuchtungssetting vor, das auch als Y-Dipol bezeichnet wird. 13 illustrates an alternative illumination of a pupil plane 25 the illumination optics 6 , At the pupil level 25 or in a plane conjugate thereto is the pupil facet mirror 17 arranged. Lit up with the illumination light 3 become two ring segment-shaped areas 21 x , 22 x . The two areas 21 x , 22 x are spaced apart in the y-direction. Midway between the two areas 21 x , 22 x is the optical axis OA. The illumination light 3 is in the fields 21 x , 22 x after 13 linearly polarized in the x-direction. The illumination of the pupil plane 25 to 13 specifies a lighting setting, also referred to as Y-dipole.
Die vorstehend beschriebenen linearen Polarisationen der Beleuchtungslicht-Anteile 3a, 3b sind Beispiele für Polarisationszustände, die innerhalb des Beleuchtungssystems mit der Beleuchtungsoptik 6 und der Projektionsoptik 7 zum Einsatz kommen können. Auch andere Polarisationszustände, beispielsweise eine elliptische Polarisation oder auch eine zirkulare Polarisation, können zum Einsatz kommen. The above-described linear polarizations of the illumination light components 3a . 3b are examples of polarization states that occur within the illumination system with the illumination optics 6 and the projection optics 7 can be used. Other polarization states, for example an elliptical polarization or even a circular polarization, can be used.
14 zeigt eine weitere Anordnung eines Feldfacettenspiegels 16. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 3 bereits erörtert wurden, tragen die gleichen Bezugziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 14 shows a further arrangement of a field facet mirror 16 , Components which correspond to those described above with reference to 1 to 13 and in particular with reference to 3 have already been discussed, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Beim Feldfacettenspiegel 16 nach 14 liegt eine Variante einer Aufteilung der Anordnung der Feldfacetten 18 in den Facetten-Bereichen 19 x, 20 x, 19 y, 20 y vor. Diese Anordnung ist vierzählig symmetrisch. Durch Drehung der Anordnung der Feldfacetten 18 um 90° geht diese also ineinander über. At the field facet mirror 16 to 14 is a variant of a division of the arrangement of the field facets 18 in the facet areas 19 x , 20 x , 19 y , 20 y ago. This arrangement is vierzählig symmetrical. By rotating the array of field facets 18 By 90 °, this is so intertwined.
15 zeigt eine alternative Ausführung eines Pupillenfacettenspiegels 17. Komponenten, die denjenigen entsprechend, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 14 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 4 und 13 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 15 shows an alternative embodiment of a pupil facet mirror 17 , Components corresponding to those described above with reference to the 1 to 14 and in particular with reference to 4 and 13 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Der Pupillenfacettenspiegel 17 nach 15 hat eine Vielzahl von runden Pupillenfacetten 18a, die in einem Raster mit diagonal unter einem 45°-Winkel zur x- und zur y-Achse verlaufenden Zeilen und Spalten gleich verteilt angeordnet sind. The pupil facet mirror 17 to 15 has a variety of round pupil facets 18a which are arranged in a grid with diagonally distributed at a 45 ° angle to the x and y axis lines and columns.
Jeder der Facetten-Bereiche 19 x, 20 x, 19 y, 20 y, beleuchtet einen Quadranten 21 x, 22 x, 21 y, 22 y, entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der 4 bereits erläutert wurde. Die Quadranten 21 y, 22 y sind zur Erleichterung der Darstellung der Facettenzuordnung mit schraffierten Pupillenfacetten 18a dargestellt. Each of the facet areas 19 x , 20 x , 19 y , 20 y , illuminates a quadrant 21 x , 22 x , 21 y , 22 y , in accordance with what has been said above in connection with 4 has already been explained. The quadrants 21 y , 22 y are to facilitate the representation of the facet mapping with hatched pupil facets 18a shown.
Die Anzahl der Pupillenfacetten 18a in den jeweiligen Facetten-Bereichen 21 x, 22 x, 21 y, 22 y übersteigt die Anzahl der Feldfacetten 18 in den Feldfacetten-Bereichen 19 x, 20 x, 19 y, 20 y um ein Mehrfaches, beispielsweise um das Doppelte, Dreifache oder auch Vierfache, je nach der Anzahl der möglichen Stellungen, die jeweils die Feldfacetten 18 zur Vorgabe verschiedener Ausleuchtungskanäle, also zur Beaufschlagung verschiedener der Pupillenfacetten 18a mit dem Beleuchtungslicht 3, einnehmen können. Dies gilt auch für die Ausführung, die vorstehend im Zusammenhang mit den 3 und 4 bereits erläutert wurde. The number of pupil facets 18a in the respective facet areas 21 x , 22 x , 21 y , 22 y exceeds the number of field facets 18 in the field facet areas 19 x , 20 x , 19 y , 20 y by a multiple, for example, double, triple or even quadruple, depending on the number of possible positions, each the field facets 18 for specifying different illumination channels, that is, for applying various pupil facets 18a with the illumination light 3 , can take. This also applies to the execution that was previously related to the 3 and 4 has already been explained.
Die 16 bis 18 zeigen drei verschiedene Ausleuchtungszustände der Pupillenfacetten 18a des Pupillenfacettenspiegels 17 nach 15. Dargestellt sind jeweils ausschließlich die mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagten Pupillenfacetten 18a. The 16 to 18 show three different illumination states of the pupil facets 18a of the pupil facet mirror 17 to 15 , Only those with the illumination light are shown 3 applied pupil facets 18a ,
16 zeigt die Ausleuchtung zweier innerer Dipole, also eines inneren x-Dipols, erzeugt durch Ausleuchtung innerer, also der optischen Achse OA näher benachbarter Pupillenfacetten 18a in den Pupillenfacetten-Bereichen 21 y, 22 y und eines inneren Y-Dipols, erzeugt durch Ausleuchtung der inneren Pupillenfacetten 18a der Pupillenfacetten- Bereiche 21 x, 22 x. 16 shows the illumination of two inner dipoles, ie an inner x-dipole, generated by illumination of inner, ie the optical axis OA closer pupil facets 18a in the pupil facet areas 21 y , 22 y and an inner Y-dipole, produced by illumination of the inner pupil facets 18a the pupil facet areas 21 x , 22 x .
17 zeigt eine weitere Variante der Ausleuchtung des Pupillenfacettenspiegels 17, bei der jeweils von der optischen Achse OA weiter beabstandete der Pupillenfacetten 18a in den Pupillenfacetten-Bereichen 21 x, 22 x, 21 y, 22 y ausgeleuchtet sind, wodurch ein äußerer x-Dipol und ein äußerer y-Dipol erzeugt werden. 17 shows a further variant of the illumination of the pupil facet mirror 17 in which the pupil facets are each further spaced from the optical axis OA 18a in the pupil facet areas 21 x , 22 x , 21 y , 22 y are illuminated, thereby producing an outer x-dipole and an outer y-dipole.
18 zeigt eine weitere Variante der Ausleuchtung des Pupillenfacettenspiegels 17, bei der ebenfalls äußere, also von der optischen Achse OA beabstandete der Pupillenfacetten 18a der vier Pupillenfacetten-Bereiche 21 x, 22 x, 21 y, 22 y ausgeleuchtet werden, wobei diejenigen Pupillenfacetten 18a beleuchtet werden, die, ausgehend von der optischen Achse OA, lediglich einen geringen Winkelversatz zur x-Richtung einerseits oder zur y-Richtung andererseits haben. Es resultiert eine X-Dipol-Beleuchtung bzw. y-Dipol-Beleuchtung mit geringerer Winkelstreuung der Pol-Beleuchtungsrichtungen. 18 shows a further variant of the illumination of the pupil facet mirror 17 , in which also outer, so spaced from the optical axis OA of the pupil facets 18a of the four pupil facet areas 21 x , 22 x , 21 y , 22 y be illuminated, with those pupil facets 18a are illuminated, which, starting from the optical axis OA, only a small angular offset to the x-direction on the one hand or the y-direction on the other. The result is an X-dipole illumination or y-dipole illumination with a lower angular spread of the pole illumination directions.
19 zeigt eine weitere Variante der Ausleuchtung des Pupillenfacettenspiegels 17, bei der gleichzeitig ein innerer X-Dipol, vergleichbar zum X-Dipol nach 16, und ein äußerer Y-Dipol, vergleichbar zum Y-Dipol nach 18, erzeugt wird. In der x-Richtung resultieren somit kleine Beleuchtungswinkel und in der y-Richtung im Vergleich hierzu große Beleuchtungswinkel. 19 shows a further variant of the illumination of the pupil facet mirror 17 , at the same time an internal X-dipole, comparable to the X-dipole after 16 , and an outer Y-dipole, comparable to the Y-dipole 18 , is produced. Thus, in the x-direction, small illumination angles result and in the y-direction large illumination angles result.
20 zeigt eine alternative Zuordnung von Pupillenfacetten-Bereichen 21/22 x einerseits und 21/22 y andererseits zu den Feldfacetten-Bereichen 19 x, 20 x und 19 y, 20 y andererseits. Über die Feldfacetten-Bereiche 19 x, 20 x wird hierbei ein Pupillenfacetten-Bereich 21/22 x ausgeleuchtet, bei dem es sich, wenn das diagonale Zeilen- und Spaltenraster der Pupillenfacetten 18a betrachtet wird, jeweils um jede zweite der Pupillenfacetten 18a handelt. 20 shows an alternative assignment of pupil facet areas 21/22 x on the one hand and 21/22 y, on the other hand, to the field facet areas 19 x , 20 x and 19 y , 20 y on the other hand. About the field facet areas 19 x , 20 Here, x becomes a pupil facet area 21/22 x , which is when the diagonal row and column grid of the pupil facets 18a each time around every other of the pupil facets 18a is.
Die Pupillenfacetten 18a des Pupillenfacetten-Bereiches 21/22 y sind in der 20 durch geschlossene Kreise dargestellt. Die restlichen Pupillenfacetten 18a bilden den Pupillenfacetten-Bereich 21/22 x und sind in der 20 schraffiert dargestellt. The pupil facets 18a of the pupil facet area 21/22 y are in the 20 represented by closed circles. The remaining pupil facets 18a form the pupil facet area 21/22 x and are in the 20 hatched shown.
Durch Auswahl einer entsprechenden Kippstellung der Feldfacetten 18 innerhalb der Feldfacetten-Bereiche 19 x, 20 x, 19 y, 20 y, können innerhalb der beiden Pupillenfacetten-Bereiche 21/22 x einerseits und 21/22 y andererseits nun Pupillenfacetten-Untergruppen ausgewählt werden, analog zu dem, was vorstehend im Zusammenhang mit den 16 bis 19 bereits erläutert wurde. Auf diese Weise lassen sich neben dipolartigen Pupillenausleuchtungen auch annulare, also ringförmige, oder sonstige Pupillenausleuchtungen realisieren. Dies kann genutzt werden, um komplexere Beleuchtungswinkelverteilungen über die Objektfelder 4a, 4b zu erzeugen. By selecting a corresponding tilt position of the field facets 18 within the field facet areas 19 x , 20 x , 19 y , 20 y , can within the two pupil facet areas 21/22 x on the one hand and 21/22 y on the other hand now pupil facet subgroups are selected, analogously to what described above in connection with the 16 to 19 has already been explained. In this way, in addition to dipole-like pupil illumination, it is also possible to realize annular, that is annular, or other pupil illumination. This can be used to create more complex illumination angle distributions over the object fields 4a . 4b to create.
Die Aufteilung der Pupillenfacetten 18a in zwei Pupillenfacetten-Bereiche 21/22 x und 21/22 y ist ein Beispiel für eine Anordnung von Pupillenfacetten 18a innerhalb einer Außenkontur 26 einer Gesamt-Relexionsfläche des Pupillenfacettenspiegels 17 derart, dass sowohl Pupillenfacetten 18a, die den Feldfacetten-Bereichen 19 x, 20 x über entsprechende Beleuchtungslicht-Ausleuchtungskanäle zugeordnet sind, als auch Pupillenfacetten 18a, die über Beleuchtungslicht-Ausleuchtungskanäle den Feldfacetten-Bereichen 19 y, 20 y zugeordnet sind, über die also das Beleuchtungslicht 3 entweder zum Objektfeld 4a oder zum Objektfeld 4b geführt ist, in allen vier Quadranten der Außerkontur 26 vorliegen. Bei der Anordnung nach 20 ist diese Anordnung der Pupillenfacetten 18a innerhalb der beiden Pupillenfacetten-Bereiche 21/22 x einerseits und 21/22 y andererseits gleich verteilt und erinnert, wenn die Diagonal-Rasterung betrachtet wird, an eine Verteilung nach Art der schwarzen und weißen Felder eines Schachbretts. The division of the pupil facets 18a in two pupil facet areas 21/22 x and 21/22 y is an example of an arrangement of pupil facets 18a within an outer contour 26 a total reflection surface of the pupil facet mirror 17 such that both pupil facets 18a covering the field facet areas 19 x , 20 x are assigned via corresponding illumination light illumination channels, as well as pupil facets 18a which illuminate the field facet areas via illumination light illumination channels 19 y , 20 are assigned y , so over the illumination light 3 either to the object field 4a or to the object field 4b is guided, in all four quadrants of the outer contour 26 available. In the arrangement according to 20 is this arrangement of the pupil facets 18a within the two pupil facet areas 21/22 x on the one hand and 21/22 y on the other hand equally distributed and recalled when the diagonal screening is considered a distribution on the type of black and white squares of a chessboard.
21 zeigt eine Variante einer Beleuchtungsoptik 6, die ebenfalls bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Gezeigt werden der Feldfacettenspiegel 16, der Pupillenfacettenspiegel 17, der demjenigen nach 20 entspricht, und das Objektfeld 4a jeweils in einer Aufsicht. In der Praxis sind der Feldfacettenspiegel 16, der Pupillenfacettenspiegel 17 und das Objektfeld 4a natürlich in z-Richtung beabstandeten Ebenen angeordnet, wie aus der allerdings ebenfalls schematischen perspektivischen Darstellung nach 2 hervorgeht. 21 shows a variant of a lighting optical system 6 , also at the projection exposure machine 1 can be used. Components which correspond to those described above with reference to 1 to 20 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail. Shown are the field facet mirror 16 , the pupil facet mirror 17 , the one after 20 corresponds, and the object field 4a each in a supervision. In practice, the field facet mirror 16 , the pupil facet mirror 17 and the object field 4a course arranged in z-direction spaced planes, as from the however also schematic perspective view 2 evident.
Ein Feldfacettenspiegel 16 nach 21 hat quadratisch ausgeführte Feldfacetten 18, die in einem xy-Raster dicht an dicht zeilen- und spaltenweise angeordnet sind. Bei der Beleuchtungsoptik 6 nach 21 entspricht die Form der einzelnen Feldfacetten 18 nicht der Form des auch hier bogenförmigen Objektfeldes 4a, 4b. A field facet mirror 16 to 21 has square-shaped field facets 18 , which are arranged in an xy-grid close to each other in rows and columns. In the illumination optics 6 to 21 corresponds to the shape of the individual field facets 18 not the shape of the object field, which is also curved here 4a . 4b ,
Dargestellt sind in der 21 zwei Ausleuchtungskanäle für Einzelstrahlen 3 1, 3 2 des Beleuchtungslichts 3. Diese Darstellung des Verlaufs der Ausleuchtungskanäle mit den Einzelstrahlen 3 1, 3 2 ist in der 21 stark schematisch. Shown in the 21 two illumination channels for single beams 3 1 , 3 2 of the illumination light 3 , This representation of the course of the illumination channels with the individual beams 3 1 , 3 2 is in the 21 strongly schematic.
Die beiden Ausleuchtungskanäle für die Einzelstrahlen 3 1, 3 2 führen von zwei Feldfacetten 18 1, 18 2 über zwei zugeordnete Pupillenfacetten 18a 1, 18a 2 hin zu zwei Objektfeld-Abschnitten 4a 1, 4a 2 des Objektfeldes 4a. Diese Objektfeld-Abschnitte 4a 1, 4a 2 sind ebenfalls angenähert quadratisch. Bei der Zuordnung der Ausleuchtungskanäle zu dem jeweiligen Objektfeld-Abschnitt 4a x kann darauf geachtet werden, dass Abweichungen bei der Abbildung der jeweiligen Feldfacette 18 x in den Objektfeld-Abschnitt 4a x zu den Abweichungen des tatsächlichen Objektfeld-Abschnitts 4a x innerhalb des insgesamt bogenförmigen Objektfeldes 4a passen. The two illumination channels for the single beams 3 1 , 3 2 lead from two field facets 18 1 , 18 2 over two associated pupil facets 18a 1 , 18a 2 towards two object field sections 4a 1 , 4a 2 of the object field 4a , These object field sections 4a 1 , 4a 2 are also approximately square. When assigning the illumination channels to the respective object field section 4a x can be ensured that deviations in the mapping of the respective field facet 18 x in the object field section 4a x to the deviations of the actual object field section 4a x within the overall arcuate object field 4a fit.
Die beiden Pupillenfacetten 18a 1, 18a 2 gehören zum Pupillenfacetten-Bereich 21/22 x, also zu denjenigen Pupillenfacetten, über die linear x-polarisiertes Beleuchtungslicht 3 geführt ist. The two pupil facets 18a 1 , 18a 2 belong to the pupil facet area 21/22 x , ie to those pupil facets, via the linear x-polarized illumination light 3 is guided.
Bei der Ausführung nach 21 ist das Objektfeld 4a in insgesamt sechs Objektfeld-Abschnitte 4a x unterteilt. Tatsächlich ist die Unterteilung aufgrund des stärker von 1 abweichenden x/y-Aspektverhältnisses von etwa 25:1 wesentlich feiner. In der Realität ist das Objektfeld 4a also in etwa 25 Objektfeld-Abschnitte 4a x unterteilt. In the execution after 21 is the object field 4a in a total of six object field sections 4a divided into x . In fact, the subdivision is much finer due to the greater than 1 x / y aspect ratio of about 25: 1. In reality, the object field is 4a So roughly 25 Object field sections 4a divided into x .
Eine entsprechende Unterteilung in Objektfeld-Abschnitte 4a y existiert auch für das zweite Objektfeld 4b. A corresponding subdivision into object field sections 4a y also exists for the second object field 4b ,
Bei den beschriebenen Ausführungen der abbildenden Optik 7 handelt es sich hierbei jeweils um katoptrische Optiken, d. h. um reine Spiegeloptiken ohne refraktive Komponenten. In the described embodiments of the imaging optics 7 These are each catoptric optics, ie pure mirror optics without refractive components.
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauelements in Form eines Mikrochips, insbesondere eines Speicherchips, wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmasken 10a, 10b und die Substrate 13a, 13b bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf den Retikeln 10a, 10b auf eine lichtempfindliche Schicht der Wafer 13a, 13b mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf den Wafern 13a, 13b und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt. For producing a micro- or nanostructured component, in particular a semiconductor component in the form of a microchip, in particular a memory chip, the projection exposure apparatus is used 1 used as follows: First, the reflection masks 10a . 10b and the substrates 13a . 13b provided. Subsequently, a structure on the reticles 10a . 10b on a photosensitive layer of the wafers 13a . 13b with the help of the projection exposure system 1 projected. Development of the photosensitive layer then results in a micro or nano-structure on the wafers 13a . 13b and thus produces the microstructured component.
Die Retikel 10a, 10b werden hinsichtlich der abzubildenden Strukturen so ausgewählt und ausgerichtet, dass Retikel-Strukturverläufe jeweils mit der Teil-Projektionsoptik 7a, 7b mit hieran angepasster Polarisation abgebildet werden. Bei den Retikeln 10a, 10b kann es sich um Retikel mit unterschiedlichen Strukturtypen handeln. The reticles 10a . 10b are selected and aligned with respect to the structures to be imaged such that reticle structure progressions each with the partial projection optics 7a . 7b be imaged with this adapted polarization. In the case of the reticles 10a . 10b they can be reticles with different structural types.
Bei einer Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden die Retikelhalter 11a, 11b unabhängig voneinander mit Retikeln 10a, 10b bestückt, deren Strukturen jeweils auf Substrate 13a, 13b übertragen werden, wobei kein Wechsel zwischen den Projektionslinien „a“ und „b“ geschieht. Alternativ ist es möglich, das Retikel 10a, 10b und/oder den Wafer 13a, 13b während der Projektionsbelichtung zwischen den Projektionslinien „a“ und „b“ zu wechseln. Beim Wechsel des Retikels 10a, 10b zwischen Projektionslinien „a“ und „b“ können mit der ersten Projektion über die Teil-Projektionsoptik 7a Strukturen eines ersten Typs und mit der zweiten Projektionsbelichtung über die Teil-Projektionsoptik 7b Strukturen eines zweiten Typs auf den jeweiligen Wafer 13a, 13b übertragen werden. Beim Wechsel des Substrats 13 zwischen den Projektionslinien „a“ und „b“ kann eine Doppelbelichtung des Substrats 13a, 13b erreicht werden, über die komplexe Strukturen auf das Substrat 13a, 13b übertragen werden können. In one embodiment of the projection exposure apparatus 1 become the reticle holders 11a . 11b independently with reticles 10a . 10b equipped, their structures each on substrates 13a . 13b be transferred, with no change between the projection lines "a" and "b" happens. Alternatively it is possible to use the reticle 10a . 10b and / or the wafer 13a . 13b to switch between the projection lines "a" and "b" during the projection exposure. When changing the reticle 10a . 10b between projection lines "a" and "b" can with the first projection on the partial projection optics 7a Structures of a first type and with the second projection exposure via the partial projection optics 7b Structures of a second type on the respective wafer 13a . 13b be transmitted. When changing the substrate 13 between the projection lines "a" and "b" can be a double exposure of the substrate 13a . 13b be reached, over the complex structures on the substrate 13a . 13b can be transmitted.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2009/100856 A1 [0007] WO 2009/100856 Al [0007]
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EP 1225481 A [0041] EP 1225481A [0041]
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DE 102009045135 [0076] DE 102009045135 [0076]
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DE 102008002749 [0076] DE 102008002749 [0076]
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WO 2006/111319 [0076] WO 2006/111319 [0076]
