DE102014217612A1 - Beleuchtungoptik für die Projektonslithograpfie - Google Patents

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Abstract

Eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie dient zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld einer nachfolgenden abbildenden Optik anordenbar ist, mit Beleuchtungslicht einer EUV-Lichtquelle. Die Beleuchtungsoptik hat eine mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagte Pupillen-Beleuchtungseinheit mit Facetten zur Beleuchtung einer Pupille (29) im Beleuchtungsstrahlengang mit dem Beleuchtungslicht mit vorgegebener Pupillen-Intensitätsverteilung. Die Pupillen-Beleuchtungseinheit ist so ausgeführt, dass eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen der Pupillen-Beleuchtungseinheit lediglich einen Teil des gesamten Objektfeldes ausleuchtet. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, bei der eine zu große Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit vermieden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung von Pupillenbereichen, die mit vorgegebener Beleuchtungs-Intensität beleuchtet werden, innerhalb einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Bauteil.
  • Eine Beleuchtungsoptik mit einer Übertragungsoptik und mindestens einem nachgeordneten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel ist bekannt aus der WO 2010/099807 A1 und der US 2006/0132747 A1 . Beleuchtungsoptiken, bei denen der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel oder eine entsprechende refraktive Komponente in einer Pupillenebene angeordnet ist, sind bekannt aus der WO 2005/015314 A2 , der US 5,963,305 und der US 7,095,560.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine zu große Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit vermieden ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
  • Es wurde erkannt, dass insbesondere dann, wenn die Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit verkippbar bzw. als Mikrospiegel ausgeführt sind, darauf geachtet werden muss, eine vorgegebene maximale Beleuchtungs-Intensität bzw. eine maximale Thermallast auf diesen Facetten nicht zu überschreiten, da dies sonst negative Auswirkungen auf eine Performance der Beleuchtungsoptik oder eine Reduzierung der Standfestigkeit der Facetten und damit der Beleuchtungsoptik zur Folge hat. Es wurde weiterhin erkannt, dass als Freiheitsgrad zur Reduzierung der Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten genutzt werden kann, dass nicht alle Facetten zur Ausleuchtung des gesamten Objektfeldes beitragen müssen. Die Beleuchtung von Teilfeldern des Objektfeldes wird also gezielt zur Reduzierung der Beleuchtungs-Intensität auf den bei dieser Beleuchtung beaufschlagten Facetten genutzt. Zur Reduzierung der Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten kann beispielsweise genutzt werden, dass in der Pupille ein größerer Bereich ausgeleuchtet wird, als zur Führung des gesamten Beleuchtungslichts innerhalb einer vorgegebenen Pupillen-Intensitätsverteilung erforderlich. Es wird also innerhalb vorgegebener Grenzen ein Pupillenfüllgrad vergrößert, was die Intensitätsbelastung auf den einzelnen Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit reduziert. Die Pupillen-Beleuchtungseinheit kann so ausgelegt sein, dass alle Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit lediglich Teilfelder des Objektfeldes ausleuchten. Die Pupille der Beleuchtungsoptik ist so angeordnet, dass sie mit der Pupille einer nachfolgenden abbildenden Optik oder Projektionsoptik zusammenfällt oder zu dieser Pupillenebene der abbildenden Optik konjugiert ist. Als Pupille wird dabei derjenige Bereich im Abbildungsstrahlengang der abbildenden Optik verstanden, in dem sich von den Objektfeldpunkten ausgehende Einzelstrahlen schneiden, die, relativ zu den von diesen Objektfeldpunkten ausgehenden Hauptstrahlen, jeweils dem gleichen Beleuchtungswinkel zugeordnet sind. Weitere Erläuterungen zum Begriff „Pupille“ finden sich in der US 2012/0069314 A1 . Jeder Ausleuchtungskanal führt ein Beleuchtungslicht-Teilbündel, mit welchem ein Objektfeldpunkt aus einer bestimmten Beleuchtungsrichtung beleuchtet ist. Die Aufteilung des Beleuchtungslichts in eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen durch die Pupillen-Beleuchtungseinheit dient zur Definition der Beleuchtungsparameter „Beleuchtungsintensität“ und „Beleuchtungswinkelverteilung“ innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen und gleichzeitig zur Durchmischung des Beleuchtungslichts im Objektfeld. Die Teilfelder, die über die Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit auf dem Objektfeld ausgeleuchtet werden, können einander überlappen. Dies ist allerdings nicht zwingend. Es können mehr als 100, mehr als 500 oder auch mehr als 1000 derartiger Ausleuchtungskanäle vorliegen. Innerhalb eines Ausleuchtungskanals kann das Beleuchtungslicht wiederum über eine Mehrzahl von Mikrospiegeln geführt sein, die unabhängig voneinander verkippt werden können. Jeweils genau ein Ausleuchtungskanal kann über eine Gruppe derartiger Mikrospiegel definiert sein.
  • Zu jedem Ausleuchtungskanal gehört, abhängig von der gewünschten Beleuchtungsrichtungsverteilung im Objektfeld, ein maximales Teilgebiet bzw. Teilfeld des Objektfeldes, welches vom gegebenen Ausleuchtungskanal unter Richtungen ausgeleuchtet werden kann, die innerhalb einer gewünschten Beleuchtungswinkel- bzw. Beleuchtungsrichtungsverteilung liegen. Befindet sich die Pupillen-Beleuchtungseinheit in einer Pupillenebene, so gibt es im Fall objektfeldunabhängiger Pupillen nur zwei Sorten maximaler Teilfelder. Entweder ermöglicht ein Ausleuchtungskanal insgesamt eine gewünschte Beleuchtungsrichtung. Dann ist das maximale Teilfeld so groß wie das Objektfeld. Oder die Beleuchtungsrichtung eines Ausleuchtungskanals liegt nicht innerhalb der vorgegebenen Beleuchtungsrichtungsverteilung. Ein derartiger Ausrichtungskanal wird nicht mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagt, so dass dieser Kanal über das gesamte Objektfeld dunkel und der Kanal für die Beleuchtung somit nicht existent ist. Ist die Pupillen-Beleuchtungseinheit jedoch von der Pupillenebene beabstandet, so ergibt sich zur Realisierung der vorgegebenen Beleuchtungsrichtungsverteilung eine große Variation individueller maximaler Teilfeldgrößen, die sich um mehr als einem Faktor zehn voneinander unterscheiden können. Das maximale Teilfeld kann auch hier jedenfalls im Einzelfall so groß sein wie das Objektfeld.
  • Bei der Anordnung der Facetten nach Anspruch 2 wird eine Reduzierung der Thermallast dadurch erreicht, dass die über die Ausleuchtungskanäle beleuchteten Teilfelder längs der Objektverlagerungsrichtung geringer ausgedehnt sind als das jeweilige maximale Teilfeld. Diese Verkürzung der ausgeleuchteten Teilfelder in Objektverlagerungsrichtung im Vergleich zur individuellen maximalen Teilfeldausdehnung in Objektverlagerungsrichtung erfolgt dabei für die Mehrzahl der Ausleuchtungskanäle innerhalb eines Toleranzbereiches in gleicher Weise. Die Abweichung der Ausdehnung des individuellen Verhältnisses des beleuchteten Teilfeldes und der maximalen Ausdehnung in der Objektverlagerungsrichtung vom mittleren Verhältnis kann geringer sein als 15 %, kann geringer als 10 % und kann auch geringer sein als 5 %. Diese gleichmäßige Verkürzung der ausgeleuchteten Teilfelder in der Objektverlagerungsrichtung kann für alle Ausleuchtungskanäle gelten. Abweichungen von einer solchen, globalen Verkürzung der über die individuellen Ausleuchtungskanäle ausgeleuchteten Teilfelder können in Einzelfällen auftreten, beispielsweise dort, wo eine Abweichung beispielsweise aufgrund einer Unterteilung der diesen Ausleuchtungskanälen zugeordneten Facetten in Einzelspiegel infolge einer endlichen Größe der Einzelspiegel aufgrund von Quantisierungseffekten nicht vermeidbar ist oder in Fällen, in denen beispielsweise zum Zweck einer lokalen Pupillenkorrektur oder Intensitätskorrektur der Objektfeldbeleuchtung durch die Beleuchtungsoptik gezielt Teile der Ausleuchtungskanäle nicht zur Objektfeldbeleuchtung beitragen, also teilweise abgeschaltet werden, oder gezielt zusätzliche Teile von Ausleuchtungskanälen zur Objektfeldbeleuchtung genutzt werden, also zugeschaltet werden.
  • Eine solche gleichmäßige Verkürzung der Teilfeldausleuchtung in der Objektverlagerungsrichtung führt zu einer gleichmäßigen Pupillenausleuchtung. Eine Reduzierung einer Intensitätsbelastung der Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit kann hierbei durch Vergrößerung der in der Pupille beleuchteten Pupillenbereiche, also durch Vergrößerung eines Pupillenfüllgrades, erreicht werden. Technisch kann dies insbesondere durch Vergrößerung der zur Objektfeldbeleuchtung genutzten Anzahl der Ausleuchtungskanäle erreicht werden.
  • Jeder der Ausleuchtungskanäle beaufschlagt in der Pupille der Beleuchtungsoptik einen Subpupillenbereich. Eine Erstreckung derartiger Subpupillenbereiche längs einer Pupillenkoordinate, die zur Objektverlagerungsrichtung korrespondiert, kann für eine Mehrzahl der Ausleuchtungskanäle oder für alle Ausleuchtungskanäle die gleiche Ausdehnung haben. Diese korrespondierende Pupillenkoordinate bestimmt die Beleuchtungsrichtungen in einer Beleuchtungslicht-Einfallsebene senkrecht zur Objektebene, wobei in dieser Beleuchtungslicht-Einfallsebene die Objektverlagerungsrichtung verläuft.
  • Eine Pupillen-Intensitätsverteilung nach Anspruch 3 ermöglicht eine Auslegung der Pupillen-Beleuchtungseinheit, bei der diejenigen Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit, die grundsätzlich eine starke Intensitätsbelastung erfahren, lediglich eine reduzierte Beleuchtungs-Intensität in der Pupille erzeugen, was die Intensitätsbelastung auf diesen Facetten reduziert. Ein Unterschied zwischen den Beleuchtungs-Intensitäten kann auch größer sein als 20 %, kann beispielsweise 30 %, 40 %, 50 %, 70 %, 100 % oder noch mehr betragen. Ein Ursprung der Pupillenkoordinate, die zur Objektverlagerungsrichtung korrespondiert, ist dabei definiert durch ein Zentrum der Pupille der Beleuchtungsoptik. Die den Ausleuchtungskanälen jeweils zugeordneten Subpupillenbereiche in der Pupille der Beleuchtungsoptik können längs der Pupillenkoordinate, die zur Objektverlagerungsrichtung korrespondiert, eine Ausdehnung haben, die von einem Betrag dieser Pupillenkoordinate abhängt. Bei verschiedenen Beträgen dieser Pupillenkoordinate liegen dann verschiedene Beleuchtungs-Intensitäten vor und es können längs dieser korrespondierenden Pupillenkoordinate auch verschieden lange Subpupillenbereiche vorliegen. In Richtung der hierzu senkrechten Pupillenkoordinate, die also zu einer Richtung senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung korrespondiert, kann die Beleuchtungs-Intensität innerhalb der Pupille innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs konstant sein. Entsprechendes gilt für die genannte Ausdehnung der Subpupillenbereiche, die ebenfalls längs der weiteren Pupillenkoordinate innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen konstant sein kann.
  • Eine Beleuchtungsoptik nach Anspruch 4, die auch als spekularer Reflektor bekannt ist, oder eine Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, die auch als Wabenkondensor bekannt ist, haben sich zur definierten Beleuchtung des Objektfeldes als besonders geeignet herausgestellt. Der erste Facettenspiegel kann in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik angeordnet sein, die in eine Objektebene, in der das Objektfeld angeordnet ist, abgebildet wird. Bei der Ausführung nach Anspruch 4 ist der weitere Facettenspiegel von einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik bzw. der nachfolgenden Projektionsoptik beabstandet. Jeder der vorstehend erwähnten Ausleuchtungskanäle wird exakt von genau einer der weiteren Facetten des weiteren Facettenspiegels oder exakt von genau einer der Pupillenfacetten geführt. Die Facetten des ersten Facettenspiegels und/oder die Facetten des weiteren Facettenspiegels können ihrerseits in eine Mehrzahl von Einzelspiegeln unterteilt sein. Diese Einzelspiegel können individuell verkippbar sein. Derart in Einzelspiegel unterteilte Facetten werden auch als Facettengruppen oder als virtuelle Facetten bezeichnet.
  • Eine Reduzierung einer Teilfeld-Ausdehnung in der Objektverlagerungsrichtung nach Anspruch 6 ist gut an eine insbesondere scannende Betriebsweise einer Projektionsbelichtungsanlage, die mit der Beleuchtungsoptik ausgerüstet ist, angepasst. Auch alle Teilfelder, die die virtuellen Facettengruppen ausleuchten, können in der Objektverlagerungsrichtung eine kleinere Erstreckung aufweisen als die Erstreckung des gesamten Objektfeldes in der Objektverlagerungsrichtung.
  • Unterschiede in der Ausdehnung der Teilfelder in der Objektverlagerungsrichtung nach Anspruch 7 ergeben einen Freiheitsgrad bei der Vorgabe der Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit. Die Erstreckung der Teilfelder in der Objektverlagerungsrichtung kann sich um mehr als 30 %, um mehr als 40 %, um mehr als 50 %, um mehr als 70 %, um mehr als 100 % oder auch noch stärker unterscheiden.
  • Eine Zuordnung der virtuellen Facettengruppen nach Anspruch 8 sorgt für eine Vergleichmäßigung der Beleuchtungsparameter senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung. Scanintegriert, also integriert über die Objektverlagerungsrichtung, ist dann sichergestellt, dass alle Objektfeldpunkte die gleichen Beleuchtungsbedingungen haben.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung von Pupillenbereichen, die mit vorgegebenen Beleuchtungs-Intensitäten beleuchtet werden, nach Anspruch 9 nutzt die vorstehend erläuterten Freiheitsgrade zur Reduzierung der Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten. Zur Reduzierung der Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten können bei diesem Verfahren die auszuleuchtenden Pupillenbereiche in ihrer Form und Größe innerhalb der Pupille angepasst, also innerhalb vorgegebener Grenzen in ihrer Form und/oder Größe geändert werden.
  • Zur Reduktion der Ist-Beleuchtungs-Intensität können zunächst Ausdehnungen der auszuleuchtenden Pupillenbereiche in einer Dimension senkrecht zu einer Objektverlagerungsrichtung eines Objektes während eines Objektbeleuchtungszeitraums bestimmt werden. Abhängig von dieser Ausdehnung wird dann eine Dimension der virtuellen Facettengruppen in der Objektverlagerungsrichtung vorgegeben, also gegebenenfalls eine Scanlängenreduzierung durchgeführt. Hierdurch kann eine von der Objektverlagerungsrichtung abhängige Pupillen-Intensität herbeigeführt werden, was sich scanintegriert herausmittelt.
  • Zur Reduzierung der Ist-Beleuchtungs-Intensität kann nach Anspruch 10 weiterhin die Beleuchtungs-Intensität innerhalb der auszuleuchtenden Pupillenbereiche so umverteilt werden, dass die Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten dort, wo sie größer ist als die Soll-Beleuchtungs-Intensität, reduziert wird. Thermallastspitzen auf den weiteren, zweiten Facetten, die sich aufgrund einer insbesondere fernfeldbedingten, ungleichen Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den ersten Facetten ergeben, können hierdurch geglättet werden. Eine maximale Thermallast auf den weiteren Facetten wird hierdurch wirkungsvoll reduziert.
  • Ein Verfahren nach Anspruch 11 kombiniert die Möglichkeiten zur Thermallastreduzierung, die einerseits durch eine gezielte Reduzierung der Ausdehnung der beleuchteten Teilfelder längs der Objektverlagerungsrichtung, also durch Reduzierung einer Scanlänge, und andererseits durch eine Umverteilung der Beleuchtungs-Intensität innerhalb der auszuleuchtenden Pupillenbereiche herbeigeführt wird. Das Produkt aus individueller Scanlängenreduzierung und ausgewählter Ist-Beleuchtungs-Intensität kann für eine Mehrzahl der zweiten Facetten zumindest näherungsweise konstant vorgegeben werden und von einem Soll-Produktwert nur um einen vorgegebenen Toleranzwert abweichen. Fernfeldbedingte Thermallastspitzen, insbesondere auf dem zweiten Facettenspiegel, können hierdurch geglättet werden. In der Pupillenebene der Beleuchtungsoptik kann eine homogenere Lichtverteilung resultieren.
  • Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 12, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 13, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 15, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 16 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 17 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungsoptik bereits diskutiert wurden.
  • Eine Zuordnung nach Anspruch 14 nutzt als weiteren Freiheitsgrad den Umstand, dass der erste Facettenspiegel regelmäßig mit einem inhomogenen Fernfeld von der Lichtquelle ausgeleuchtet wird. Dies wird zur Reduzierung einer Beleuchtungs-Intensität auf den am stärkten belasteten Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit genutzt. Hierbei können diejenigen virtuellen Facettengruppen, die Bereiche der Beleuchtungspupille ausleuchten, die senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung auf der gleichen Koordinate in der Pupille liegen, mit einer Beleuchtungs-Intensität beaufschlagt werden, die von einer mittleren Beleuchtungs-Intensität einer Beaufschlagung dieser virtuellen Facettengruppen um weniger als 10 % abweicht. Auch dann, wenn die Inhomogenität des Fernfeldes auf den Facetten des ersten Facettenspiegels zur Reduzierung der Intensitätsbelastung auf den Facetten der Pupillen-Beleuchtungseinheit genutzt wird, kann also gewährleistet sein, senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung gleiche Beleuchtungsbedingungen beizubehalten. Die Nutzung der Intensitätsunterschiede bei der Beaufschlagung des ersten Facettenspiegels kann zur Thermallastreduzierung auf den Facetten des weiteren Facettenspiegels so genutzt werden, dass über die Beleuchtungsvorgabe-Facetten dieses weiteren Facettenspiegels das Objektfeld längs der Objektverlagerungsrichtung komplett beleuchtet wird. Die Ausdehnung von über die zugeordneten Ausleuchtungskanäle beleuchteten Teilfelder längs der Objektverlagerungsrichtung kann gleich der Gesamtausdehnung des Objektfeldes in der Objektverlagerungsrichtung sein. Durch Nutzung der Inhomogenitäten der Intensitätsbeaufschlagung des ersten Facettenspiegels kann also auch eine Beleuchtung erreicht werden, bei der ein Pupillenfüllgrad im Vergleich zu einem minimal erreichbaren Pupillenfüllgrad nicht vergrößert ist, da alle Ausleuchtungskanäle ihr individuelles maximales Teilfeld beleuchten.
  • Das vorstehend angesprochene Verfahren zur Bestimmung von Pupillenbereichen kann auch bei dem Beleuchtungssystem unter Berücksichtigung einer Intensitätsverteilung der Ausleuchtung des ersten Facettenspiegels durchgeführt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 stark schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für EUV-Mikrolithographie mit einer Lichtquelle, einer Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik;
  • 2 schematisch und ebenfalls im Meridionalschnitt einen Strahlengang ausgewählter Einzelstrahlen von Beleuchtungslicht innerhalb einer Pupillen-Beleuchtungseinheit der Beleuchtungsoptik nach 1, ausgehend von einem Zwischenfokus bis hin zu einem in der Objektebene der Projektionsoptik angeordneten Retikel;
  • 3 eine Aufsicht auf einen Übertragungs-Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik, der in einer Feldebene angeordnet ist;
  • 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus 3, bei der eine Unterteilung beleuchteter Abschnitte auf dem Übertragungs-Facettenspiegel dargestellt ist, die virtuelle Facettengruppen darstellen, denen Beleuchtungsvorgabe-Facetten eines in der Beleuchtungsoptik nachgeordneten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels über Ausleuchtungskanäle zugeordnet sind, wobei über die beiden Facettenspiegel ein x-Dipol-Beleuchtungssetting eingestellt ist;
  • 5 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine Unterteilung beleuchteter Abschnitte auf dem Übertragungs-Facettenspiegel, die wiederum virtuelle Facettengruppen darstellen, die den Beleuchtungsvorgabe-Facetten des nachgeordneten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels bei einem y-Dipol-Beleuchtungssetting über Ausleuchtungskanäle zugeordnet sind;
  • 6 schematisch eine Aufsicht auf eine scanintegrierte Roh-Pupillen-Intensitätsverteilung bei einem y-Dipol-Beleuchtungssetting bei Verwendung der Beleuchtungsoptik nach den 1 und 2 mit einem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel, der beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, wobei über die Beleuchtungsvorgabe-Facetten ein Objektfeld auf dem Retikel in Scanrichtung jeweils vollständig ausgeleuchtet wird;
  • 7 schematisch einen Ausschnitt des Objektfeldes, welches über eine Beleuchtungsvorgabe-Facette beim Beleuchtungssetting nach 6 ausgeleuchtet wird;
  • 8 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung einen der Pole eines y-Dipol-Beleuchtungssettings, wobei über jede der Beleuchtungsvorgabe-Facetten in Scanrichtung nur ein Abschnitt des gesamten Objektfeldes beleuchtet ist;
  • 9 in einer zu 7 ähnlichen Darstellung ein Teil-Objektfeld, das wiederum über eine der Beleuchtungsvorgabe-Facetten ausgeleuchtet ist;
  • 10 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung eine Intensitätsverteilung in der Pupille der Beleuchtungsoptik, wiederum für einen y-Dipol, wobei innerhalb der einzelnen Pole, abhängig von der jeweiligen σy-Koordinate der Pupille die Beleuchtungsvorgabe-Facetten in Scanrichtung unterschiedliche Erstreckungen des Objektfeldes ausleuchten;
  • 11 und 12 Aufsichten auf einen Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel, der bei einer alternativen Ausführung der Beleuchtungsoptik in einer Pupillenebene angeordnet ist, wobei jeweils Ausleuchtungen eines y-Dipols dargestellt sind und die Ausleuchtung nach 11 einen größeren Pupillenfüllgrad zeigt als die Ausleuchtung nach 12;
  • 13 eine Aufsicht auf das Objektfeld, ausgeleuchtet durch Teilfelder, die Bildern von Übertragungs-Facetten eines Übertragungs-Facettenspiegels der Beleuchtungsoptik entsprechen;
  • 14 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung einen Pol eines y-Dipol-Beleuchtungssettings in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik, wiederum in einer scanintegrierten Darstellung;
  • 15 in einer zu 14 ähnlichen Darstellung eine alternative Ausleuchtung eines Pols eines y-Dipol-Beleuchtungssettings mit größerem Pupillenfüllgrad, wobei vergleichbar zur Ausleuchtung nach 10 abhängig von der Pupillenkoordinate σy Beleuchtungsvorgabe-Facetten Teilfelder im Objektfeld mit unterschiedlicher Erstreckung längs der Scanrichtung y ausleuchten;
  • 16 in einer zu 13 ähnlichen Darstellung einer Objektfeldausleuchtung durch eine Beleuchtungsvorgabe-Facette, die, gesehen in der Dimension σy, zentral im Beleuchtungspol nach 15 angeordnet ist und längs der Scanrichtung lediglich ein Teilfeld des Objektfeldes ausleuchtet;
  • 17 eine Aufsicht auf den von der Pupillenebene der Beleuchtungsoptik beabstandeten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik nach den 1 und 2 mit einer Intensitätsbeaufschlagung für das y-Dipol-Beleuchtungssetting mit zwei Polen entsprechend dem Pol nach 15, wobei unbeleuchtete Beleuchtungsvorgabe-Facetten ungefüllt dargestellt sind und in der Darstellung ein Füllgrad beleuchteter Beleuchtungsvorgabe-Facetten mit der Intensitätsbelastung zunimmt;
  • 18 in einer zu 17 ähnlichen Darstellung den Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel mit einer Intensitätsbeaufschlagung für ein x-Dipol-Beleuchtungssetting, wobei ausschließlich die mit Beleuchtungslicht beaufschlagten Beleuchtungsvorgabe-Facetten dargestellt sind;
  • 19 in einer zu 18 ähnlichen Darstellung eine Variante der Ausleuchtung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten für ein y-Dipol-Beleuchtungssetting;
  • 20 in einer zu 18 ähnlichen Darstellung eine Ausleuchtung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten für ein annulares Beleuchtungssetting;
  • 21 in einer zu 19 ähnlichen Darstellung eine Ausleuchtung der Beleuchtungsvorgabe-Feldfacetten wiederum für ein y-Dipol-Beleuchtungssetting bei telezentrischer Beleuchtung des Objektfeldes;
  • 22 ein Histogramm einer Verteilung von Intensitäten auf Einzelspiegeln des Übertragungs-Facettenspiegels;
  • 23 in einer zu 19 ähnlichen Darstellung eine Intensitätsverteilung einer Beaufschlagung auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten unter Berücksichtigung einer Intensitätsverteilung auf dem Übertragungs-Facettenspiegel nach 22;
  • 24 ein Intensitätsprofil auf dem Objektfeld über eine Feldhöhe senkrecht zur Scanrichtung bei einer Beaufschlagung des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels nach 23 sowie bei einer Beaufschlagung mit einer nicht optimierten Intensitätsverteilung auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten;
  • 25 eine Intensitätsverteilung in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik, erzeugt durch eine Intensitätsbeaufschlagung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten nach 23;
  • 26 einen Schnitt durch das Intensitätsprofil nach 25 gemäß der Linie XXVI-XXVI; und
  • 27 in einer zu 23 ähnlichen Darstellung eine Aufsicht des gesamten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels einschließlich der nicht mit Beleuchtungslicht beaufschlagten Beleuchtungsvorgabe-Facetten.
  • Eine in der 1 stark schematisch und im Meridionalschnitt dargestellte Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht 3. Bei der Lichtquelle handelt es sich um eine EUV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 5 nm und 30 nm erzeugt. Hierbei kann es sich um eine LPP-(Laser Produced Plasma, lasererzeugtes Plasma)Lichtquelle, um eine DPP-(Discharge Produced Plasma, Plasmaerzeugung mittels Gasentladung) Lichtquelle oder um eine synchrotron-strahlungsbasierte Lichtquelle, beispielsweise um einen Freie-Elektronen-Laser (FEL), handeln.
  • Zur Führung des Beleuchtungslichts 3, ausgehend von der Lichtquelle 2, dient eine Übertragungsoptik 4. Diese hat einen in der 1 lediglich hinsichtlich seiner reflektierenden Wirkung dargestellten Kollektor 5, und einen nachfolgend noch näher beschriebenen Übertragungs-Facettenspiegel 6, der auch als erster Facettenspiegel oder als Feldfacettenspiegel bezeichnet ist. Zwischen dem Kollektor 5 und dem Übertragungs-Facettenspiegel 6 ist ein Zwischenfokus 5a des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Eine numerische Apertur des Beleuchtungslichts 3 im Bereich des Zwischenfokus 5a beträgt beispielsweise NA = 0,182. Dem Übertragungs-Facettenspiegel 6 und damit der Übertragungsoptik 4 nachgeordnet ist ein Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7, der ebenfalls nachfolgend noch näher erläutert wird. Die optischen Komponenten 5 bis 7 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 11 der Projektionsbelichtungsanlage 1.
  • Der Übertragungs-Facettenspiegel 6 ist in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 11 angeordnet.
  • Der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 kann, was nachfolgend ebenfalls noch näher erläutert wird, in einer Ausführung der Beleuchtungsoptik 11 in oder im Bereich einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 11 angeordnet sein und wird dann auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. In einer weiteren Ausführung kann der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 der Beleuchtungsoptik 11 auch beabstandet zu der Pupillenebene oder den Pupillenebenen der Beleuchtungsoptik 11 angeordnet sein. Eine derartige Ausführung wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet.
  • Dem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nachgeordnet ist ein Retikel 12, das in einer Objektebene 9 einer nachgelagerten Projektionsoptik 10 der Projektionsbelichtungsanlage 1 angeordnet ist. Bei der Projektionsoptik 10 und bei den nachfolgend beschriebenen Projektionsoptiken der weiteren Ausführungen handelt es sich jeweils um ein Projektionsobjektiv. Mit der Beleuchtungsoptik 11 wird ein Objektfeld 8 auf dem Retikel 12 in der Objektebene 9 definiert ausgeleuchtet. Das Objektfeld 8 stellt gleichzeitig ein Beleuchtungsfeld der Beleuchtungsoptik 11 dar. Generell gilt, dass das Beleuchtungsfeld so ausgebildet ist, dass das Objektfeld 8 im Beleuchtungsfeld angeordnet werden kann.
  • Der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 ist wie auch der Übertragungs-Facettenspiegel 6 Teil einer Pupillen-Beleuchtungseinheit der Beleuchtungsoptik und dient zur Beleuchtung einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 mit dem Beleuchtungslicht 3 mit vorgegebener Pupillen-Intensitätsverteilung. Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 kann im Beleuchtungsstrahlengang vor dem Objektfeld 8 oder auch nach dem Objektfeld 8 angeordnet sein.
  • Bei der Ausführung der Beleuchtungsoptik 11 mit in einer Pupillenebene angeordnetem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 kann diese Pupillenebene über eine nachfolgende Transferoptik in die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 abgebildet werden. Alternativ kann der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 10 auch in der Pupillenebene der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 angeordnet sein. Bei der Ausführung als spekularer Reflektor ist keine solche Transferoptik notwendig und es spielt prinzipiell keine Rolle, ob die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 im Beleuchtungsstrahlengang vor dem Objektfeld 8 oder nach dem Objektfeld 8 angeordnet ist.
  • Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Richtung verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in die 1 nach rechts. Die z-Richtung verläuft in die 1 nach unten. In der Zeichnung verwendete Koordinatensysteme haben jeweils parallel zueinander verlaufende x-Achsen. Der Verlauf einer z-Achse dieser Koordinatensysteme folgt einer jeweiligen Hauptrichtung des Beleuchtungslichts 3 innerhalb der jeweils betrachteten Figur.
  • Das Objektfeld 8 hat eine bogenförmige bzw. teilkreisförmige Form und ist begrenzt von zwei zueinander parallelen Kreisbögen und zwei geraden Seitenkanten, die in y-Richtung mit einer Länge y0 verlaufen und in x-Richtung einen Abstand x0 zueinander haben. Das Aspektverhältnis x0/y0 beträgt 13 zu 1. Ein Insert der 1 zeigt eine nicht maßstabsgerechte Draufsicht des Objektfeldes 8. Eine Berandungsform 8a ist bogenförmig. Bei einem alternativen und ebenfalls möglichen Objektfelds 8 ist dessen Berandungsform rechteckig, ebenfalls mit Aspektverhältnis x0/y0.
  • Die Projektionsoptik 10 ist in der 1 lediglich teilweise und stark schematisch angedeutet. Dargestellt ist eine objektfeldseitige numerische Apertur 13 und eine bildfeldseitige numerische Apertur 14 der Projektionsoptik 10. Zwischen angedeuteten optischen Komponenten 15, 16 der Projektionsoptik 10, die beispielsweise als für das EUV-Beleuchtungslicht 3 reflektierende Spiegel ausgeführt sein können, liegen weitere, in der 1 nicht dargestellte optische Komponenten der Projektionsoptik 10 zur Führung des Beleuchtungslichts 3 zwischen diesen optischen Komponenten 15, 16.
  • Die Projektionsoptik 10 bildet das Objektfeld 8 in ein Bildfeld 17 in einer Bildebene 18 auf einem Wafer 19 ab, der, wie auch das Retikel 12, von einem nicht näher dargestellten Halter getragen wird. Sowohl der Retikelhalter als auch der Waferhalter sind über entsprechende Verlagerungsantriebe sowohl in der x-Richtung als auch in der y-Richtung verlagerbar. Ein Bauraumbedarf des Waferhalters ist in der 1 bei 20 als rechteckiger Kasten dargestellt. Der Bauraumbedarf 20 ist rechteckig mit einer von den hierin unterzubringenden Komponenten abhängigen Ausdehnung in x-, y- und z-Richtung. Der Bauraumbedarf 20 hat beispielsweise, ausgehend von der Mitte des Bildfeldes 17, in der x-Richtung und in der y-Richtung eine Erstreckung von 1 m. Auch in der z-Richtung hat der Bauraumbedarf 20, ausgehend von der Bildebene 18, eine Erstreckung von beispielsweise 1 m. Das Beleuchtungslicht 3 muss in der Beleuchtungsoptik 11 und der Projektionsoptik 10 so geführt werden, dass es am Bauraumbedarf 20 jeweils vorbeigeführt wird.
  • Der Übertragungs-Facettenspiegel 6 hat eine Vielzahl von Übertragungs-Facetten 21. Der Übertragungs-Facettenspiegel 6 kann als MEMS-Spiegel ausgeführt sein. Bei den Übertragungs-Facetten 21 handelt es sich um mindestens zwischen zwei Kippstellungen schaltbare Mikrospiegel. Die Übertragungs-Facetten 21 können als um zwei aufeinander senkrecht stehende Drehachsen angetrieben kippbare Mikrospiegel ausgeführt sein.
  • Von diesen Übertragungs-Facetten 21 ist im yz-Schnitt nach 2 schematisch eine Zeile mit insgesamt neun Übertragungs-Facetten 21 dargestellt, die in der 2 von links nach rechts mit 21 1 bis 21 9 indiziert sind. Tatsächlich weist der Übertragungs-Facettenspiegel 6 eine wesentlich größere Vielzahl der Übertragungs-Facetten 21 auf. Die Übertragungs-Facetten 21 sind in eine Mehrzahl von in der 2 nicht näher dargestellten Übertragungs-Facettengruppen gruppiert (vgl. hierzu insbesondere die 4 und 5). Diese Übertragungs-Facettengruppen werden auch als virtuelle Feldfacetten beziehungsweise als virtuelle Facettengruppen bezeichnet.
  • Bei einer Ausführung der Beleuchtungsoptik mit einem in einer Pupillenebene angeordneten Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 ist ein x/y-Aspektverhältnis der Übertragungs-Facettengruppen mindestens so groß wie das x/y-Aspektverhältnis des Objektfeldes 8. Bei der dargestellten Ausführung ist das x/y-Aspektverhältnis zumindest einiger oder auch aller Übertragungs-Facettengruppen größer als das x/y-Aspektverhältnis des Objektfelds 8. Die Übertragungs-Facettengruppen haben eine teilkreisförmige gebogene oder rechteckige Gruppenberandungsform, die der Berandungsform des Objektfeldes 8 ähnlich ist. Zu näheren Details hinsichtlich des Aufbaus des Übertragungs-Facettenspiegels 6 wird verwiesen auf die WO 2010/099 807 A .
  • Die Übertragungs-Facettengruppen, zu denen die Übertragungs-Facetten 21 gruppiert werden, bzw. die diesen Facettengruppen entsprechenden monolithischen Facetten können eine Ausdehnung von 70 mm in der x-Richtung und von etwa 4 mm in der y-Richtung haben.
  • Jede der Übertragungs-Facettengruppen ist zum Beispiel aus 100 in x-Richtung zueinander versetzt angeordneter Spalten zu je sieben Zeilen von in y-Richtung nebeneinander angeordneten Übertragungs-Facetten 21 angeordnet. Jede der Übertragungs-Facetten 21 ist rechteckig.
  • Jede der Übertragungs-Facettengruppen führt einen Anteil des Beleuchtungslichts 3 über einen Ausleuchtungskanal zur teilweisen oder kompletten Ausleuchtung des Objektfeldes 8.
  • Zu weiteren Details der Ausführung des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 und der Projektionsoptik 10 wird verwiesen auf die WO 2010/099 807 A .
  • Befindet sich der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 in einer Pupillenebene, so kann jede Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 entweder das gesamte Objektfeld ausleuchten, sofern die Pupillenform feldunabhängig sein soll, oder sie muss für eine vorgegebene Pupillenform, die auch als Beleuchtungssetting bezeichnet ist, völlig ungenutzt bleiben. Falls sie zur Beleuchtung des Objektfeldes 8 beiträgt, so stets mit zumindest nahezu gleicher Pupillenkoordinate. Da die Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 in einer Pupillenebene stehend prinzipiell das gesamte Objektfeld ausleuchten können, allerdings nicht notwendigerweise müssen, ist es möglich, sie mit virtuellen Feldfacetten auszuleuchten, die alle nahezu gleiche Form haben. Insbesondere ist es dann auch denkbar, den Übertragungs-Facettenspiegel 6 mit monolithischen Übertragungs-Facetten 21 fester Form zu bestücken, wobei jede Übertragungs-Facette 21 dann genau einem Ausleuchtungskanal mit fester Beleuchtungsrichtung zugeordnet ist.
  • Ist der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 nicht in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 11 angeordnet, so können zumindest einige der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 nur ein Teilgebiet des Objektfeldes 8 ausleuchten. Diese Teilgebiete sind sehr individuell geformt und hängen zudem von der gewünschten Beleuchtungsrichtungsverteilung (Pupillenform) im Objektfeld 8 ab. Die Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 werden daher von sehr unterschiedlich geformten virtuellen Feldfacetten beleuchtet, deren Form gerade der Form des jeweiligen auszuleuchtenden Teilfeldes entspricht. Jede Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 trägt zudem abhängig vom Ort im Objektfeld 8 zu unterschiedlichen Bereichen der Pupille bei.
  • Der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 kann als MEMS-Spiegel ausgeführt sein. Bei den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 handelt es sich um zwischen mindestens zwei Kippstellungen schaltbare Mikrospiegel. Insbesondere dann, wenn der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik angeordnet ist, können die Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 als Mikrospiegel ausgeführt sein, die kontinuierlich und unabhängig um zwei aufeinander senkrecht stehende Kippachsen angetrieben verkippbar sind, also in eine Vielzahl verschiedener Kippstellungen gestellt werden können.
  • Ein Beispiel für die vorgegebene Zuordnung der Übertragungs-Facetten 21 zu den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 ist in der 2 dargestellt. Die jeweils den Übertragungs-Facetten 21 1 bis 21 9 zugeordneten Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 sind entsprechend dieser Zuordnung indiziert. Die Beleuchtungs-Facetten 25 werden von links nach rechts aufgrund dieser Zuordnung in der Reihenfolge 25 6, 25 8, 25 3, 25 4, 25 1, 25 7, 25 5, 25 2 und 25 9 ausgeleuchtet.
  • Zu den Indizes 6, 8 und 3 der Facetten 21, 25 gehören drei Ausleuchtungskanäle VI, VIII und III, die drei Objektfeldpunkte OF1, OF2, OF3, die in der 2 von links nach rechts nummeriert sind, aus einer ersten Beleuchtungsrichtung beleuchten. Die Indizes 4, 1 und 7 der Facetten 21, 25 gehören zu drei weiteren Ausleuchtungskanälen IV, I, VII, die die drei Objektfeldpunkte OF1 bis OF3 aus einer zweiten Beleuchtungsrichtung beleuchten. Die Indizes 5, 2 und 9 der Facetten 21, 25 gehören zu drei weiteren Ausleuchtungskanälen V, II, IX, die die drei Objektfeldpunkte OF1 bis OF3 aus einer dritten Beleuchtungsrichtung beleuchten.
  • Die Beleuchtungsrichtungen, die
    • – den Ausleuchtungskanälen VI, VIII, III,
    • – den Ausleuchtungskanälen IV, I, VII und
    • – den Ausleuchtungskanälen V, II, IX
    zugeordnet sind, sind jeweils identisch. Die Zuordnung der Übertragungs-Facetten 21 zu den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 ist daher derart, dass beim figürlich dargestellten Beleuchtungsbeispiel eine telezentrische Beleuchtung des Objektfeldes 8 resultiert.
  • Die Beleuchtung des Objektfeldes 8 über den Übertragungs-Facettenspiegel 6 und den Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 kann nach Art eines spekularen Reflektors erfolgen. Das Prinzip des spekularen Reflektors ist bekannt aus der US 2006/0132747 A1 .
  • Die Projektionsoptik 10 hat einen Objekt-Bild-Versatz dOIS von 930 mm. Dieser ist definiert als der Abstand eines Mittelpunktes des Objektfelds 8 von einem Durchstoßpunkt einer Normalen auf den Mittelpunkt des Bildfeldes 17 durch die Objektebene 9. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 mit der Projektionsoptik 10 hat einen Zwischenfokus-Bild-Versatz D von 1280 mm. Der Zwischenfokus-Bild-Versatz D ist definiert als der Abstand des Mittelpunktes des Bildfeldes 17 von einem Durchstoßpunkt einer Normalen vom Zwischenfokus 5a auf die Bildebene 18. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 mit der Projektionsoptik 10 hat einen Beleuchtungslichtbündel-Bild-Versatz E von 1250 mm. Der Beleuchtungslichtbündel-Bild-Versatz E ist definiert als der Abstand des Mittelpunkts des Bildfeldes 17 von einem Durchstoßbereich des Beleuchtungslichtbündels 3 durch die Bildebene 18.
  • 3 zeigt eine Aufsicht auf den Übertragungs-Facettenspiegel 6. Die Anzahl der Übertragungs-Facetten 21 auf dem Übertragungs-Facettenspiegel 6 ist so groß, dass einzelne Übertragungs-Facetten 21 in der 3 nicht erkennbar sind. Die Übertragungs-Facetten 21 sind in zwei nährungsweise halbkreisförmigen Facettenbereichen 26, 27 angeordnet, die mit einem Fernfeld des Beleuchtungslichts 3 ausgeleuchtet werden.
  • 4 zeigt in einem Ausschnitt der 3 eine Unterteilung der Übertragungs-Facetten 21 in die Übertragungs-Facettengruppen 28. Die Übertragungs-Facettengruppen 28 werden über den Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 jeweils in das Objektfeld 8 abgebildet. Alle Übertragungs-Facetten 21 jeweils einer der Übertragungs-Facettengruppen 28 beleuchten ein und dieselbe Beleuchtungsvorgabe-Facette 25.
  • Die Belegung des Übertragungs-Facettenspiegels 6 mit Übertragungs-Facettengruppen 28 nach 4 ist ausgelegt für eine Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 11 mit einem x-Dipol-Beleuchtungssetting. In einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 11 liegen bei einem solchen Beleuchtungssetting zwei in einer der x-Richtung entsprechenden Pupillenkoordinate σx voneinander beabstandete, ausgeleuchtete Pupillenbereiche vor, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • In 4 haben die Übertragungs-Facetten 21 die Form von Parallelogrammen, welche senkrecht zur Scanrichtung geschert sind. Die Übertragungs-Facetten 21 sitzen auf nicht näher dargestellten Facettenträger-Bauelementen, welche ebenfalls parallelogrammförmig sind. Die Ränder dieser Facettenträger-Bauelemente sind in 4 als breite weiße Balken 28a ohne Übertragungs-Facetten 21 in horizontaler und schräger Orientierung zu erkennen. Die Übertragungs-Facettengruppen 28 sind durch Berandungslinien gekennzeichnet, die den Verlauf von Polygonzügen haben. Diese Übertragungs-Facettengruppen 28 erstrecken sich meist über Facettenträger-Bauelementgruppen hinweg. Die Übertragungs-Facettengruppen 28 sind für das vorliegende x-Dipol-Beleuchtungssetting vorwiegend nahezu rechteckig oder trapezförmig und weisen nur sehr kleine Lücken zwischen benachbarten Übertragungs-Facettengruppen 28 auf. Die Lücken zwischen den einzelnen Übertragungs-Facettengruppen 28 sind in 4 überproportional groß dargestellt. Der Flächenanteil dieser Lücken im Verhältnis zur Fläche der gesamten Facettenträger-Bauelemente ist kleiner als 10 %.
  • Die Übertragungs-Facettengruppen 28 dienen zur Ausleuchtung eines rechteckigen Objektfeldes 8. Die Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 dienen zur reflektierenden, überlagernden Führung von Teilbündeln des Beleuchtungslichts 3 hin zum Objektfeld 8. Eine Lage der jeweiligen Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 auf dem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 gibt eine Beleuchtungsrichtung für die Feldpunkte des Objektfeldes 8 vor. Eine x-Erstreckung der Übertragungs-Facettengruppen 28 ist so, dass das Bild der jeweiligen Übertragungs-Facettengruppe 28 maximal das gesamte Objektfeld 8 in x-Richtung überdeckt. Entsprechendes gilt für die y-Erstreckung der Übertragungs-Facettengruppen 28. Wie der Ausschnittsvergrößerung nach 4 zu entnehmen ist, existieren viele Übertragungs-Facettengruppen 28, deren x-Erstreckung kleiner ist als eine maximal mögliche x-Erstreckung, so dass ein Bild dieser Übertragungs-Facettengruppen 28 im Objektfeld 8 in der x-Dimension lediglich einen Teil des Objektfeldes 8 ausleuchtet.
  • Abhängig vom mit der Beleuchtungsoptik 11 vorzugebenden Beleuchtungssetting existiert für jede Übertragungs-Facettengruppe 28, also für jeden Ausleuchtungskanal, ein maximales Teilgebiet bzw. Teilfeld des Objektfeldes 8, welches vom gegebenen Ausleuchtungskanal unter Richtungen ausgeleuchtet werden kann, die im vorzugebenden Beleuchtungssetting enthalten sind. Diese maximale Teilfeldgröße kann die Größe des gesamten Objektfeldes 8 erreichen, kann aber auch insbesondere in der x-Richtung kleiner sein als die x-Erstreckung des Objektfeldes 8.
  • Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass jedenfalls längs der Objektverlagerungsrichtung y die Erstreckung des maximalen Teilfeldes mit der y-Erstreckung des Objektfeldes 8 übereinstimmt.
  • 5 zeigt einen Ausschnitt einer entsprechenden Unterteilung des Übertragungs-Facettenspiegels 6 in Übertragungs-Facettengruppen 28 für ein y-Dipol-Beleuchtungssetting, für das einige Beispiele nachfolgend anhand der weiteren Figuren noch näher erläutert werden. Im Vergleich zur Unterteilung der Übertragungs-Facettengruppen 28 nach 4 liegen bei der Unterteilung nach 5 deutlich mehr Übertragungs-Facettengruppen 28 vor, deren Bilder im Objektfeld 8 dessen gesamte x-Erstreckung ausfüllen.
  • Die 5 zeigt Übertragungs-Facetten 21 quadratischer Form, deren Kanten um 45° gegen die Scanrichtung gedreht sind. Gleiches gilt für die ebenfalls quadratischen Facettenträger-Baugruppen, deren Ränder wiederum durch dicke, weiße, nun schräg verlaufende Balken 28a sichtbar sind.
  • Bei der Belegung des Übertragungs-Facettenspiegels 6 mit Übertragungs-Facettengruppen 28 nach 4 werden weniger als 7 % aller Übertragungs-Facetten 21 des Übertragungs-Facettenspiegels 6 nicht genutzt, tragen also nicht zur Beleuchtung des nachfolgenden Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 bei. Dies gilt entsprechend auch für die Belegung nach 5.
  • Bei der Belegung nach 5 liegen etwa halb so viele Übertragungs-Facettengruppen 28 vor, wie bei der Belegung nach 4.
  • Bei der Belegung nach 4 sind die Übertragungs-Facettengruppen 28 überwiegend rechteckig.
  • Bei der Belegung nach 5 weichen die Übertragungs-Facettengruppen 28 häufiger von der Rechteckform ab.
  • 6 zeigt eine typische Roh-Ausleuchtung einer Beleuchtungspupille 29 der Beleuchtungsoptik 11, die mit einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 zusammenfällt, und in einer Pupillenebene 30 im Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 nach dem Objektfeld 8 angeordnet ist (vgl. 1). Dargestellt ist eine Roh-Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 3 über die Pupille 29 vor einer Beleuchtungsoptimierung zur Reduzierung einer Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25. Die Pupille 29 ist aufgespannt von Pupillendimensionen σx, σy, die den Objektfelddimensionen x, y zugeordnet sind.
  • 6 zeigt ein y-Dipol-Beleuchtungssetting mit Beleuchtungspolen 31, 32. Ein Pupillenfüllgrad der Pupille 29 ist gegeben durch den Anteil der Flächen der beiden Beleuchtungspole 31, 32 an der gesamten Fläche der Pupille 29. Als Fläche des jeweiligen Beleuchtungspols 31, 32 wird dabei die Fläche herangezogen, die von einem Rand 33 des jeweiligen Beleuchtungspols 31, 32 begrenzt ist. Die Beleuchtungspole 31, 32 haben jeweils einen bikonvex-linsenförmigen Querschnitt mit maximaler σy-Erstreckung Σy im Bereich einer zentralen σx-Koordinate der Pupille 29. Im Bereich dieser maximalen Ausdehnung Σy tragen etwa fünf nebeneinander längs der σy-Dimension angeordnete Pupillenstäbchen 34 zur Objektfeldbeleuchtung bei.
  • Dargestellt ist in der 6 eine scanintegrierte Beleuchtungsintensität innerhalb der Beleuchtungspole 31, 32. Es wird dabei die Beleuchtungsintensität betrachtet, mit der ein bestimmter Punkt auf dem Retikel 12 während eines in der y-Richtung verlaufenden Scans durch das Objektfeld 8 beaufschlagt wird. Die y-Richtung wird auch als Scanrichtung bzw. als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet. Diese scanintegrierte Beleuchtungsintensität ist in der Pupille 29 verteilt auf Pupillen-Substrukturen oder Subpupillenbereiche in Form von Pupillenstäbchen 34, die in der Pupillendimension σy eine größere Erstreckung aufweisen als in der Pupillendimension σx. Die Erstreckung der Pupillenstäbchen 34 in der Pupillendimension σy ist abhängig vom Abstand des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 von der Pupillenebene, also vom Abstand des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 von der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10.
  • Zwischen den Pupillenstäbchen 34 ist die Pupille 29, gesehen aus Richtung genau einer Feldhöhe, also aus Richtung genau einer x-Koordinate des Objektfeldes 8, nicht mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt. Die scanintegrierte Beleuchtungsintensität ist in der 6 für diejenige Pupille 29 dargestellt, mit der ein Objektfeldpunkt beaufschlagt ist, der bei fester x-Koordinate durch das Objektfeld 8 in y-Richtung gescannt wird. Für Objektfeldpunkte längs einer Cross-Scanrichtung x, die also bei fester y-Koordinate längs der x-Richtung im Objektfeld 8 nebeneinander liegen, ergibt sich ein Wandern der Pupillenstäbchen 34 in der Pupillendimension σx. Wird die Pupille 29 während einer hypothetischen Wanderung im Objektfeld 8 bei fester y-Koordinate längs der x-Richtung betrachtet, ergibt sich eine σx-Wanderung der Pupillenstäbchen 34, deren Wanderungsgeschwindigkeit einerseits von der x-Wanderungsgeschwindigkeit im Objektfeld 8 und andererseits vom Abstand des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 zur Pupillenebene abhängt. Es lassen sich dabei auch Anordnungen finden, bei denen eine solche „σx-Wanderung“ der Pupillenstäbchen 34 nicht stattfindet.
  • Jedes der Pupillenstäbchen 34 wird über genau einen Beleuchtungslicht-Ausleuchtungskanal beleuchtet, zu dem exakt eine Übertragungs-Facettengruppe 28 und exakt eine Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 gehört. Eine σxy-Rasteranordnung der Pupillenstäbchen 34 in der Pupille 29 entspricht einer x/y-Rasteranordnung der Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 auf dem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7.
  • Bei der Ausleuchtung der Pupille 29 nach 6 sind, abgesehen von den Pupillenstäbchen 34 nahe den Rändern 33 der Beleuchtungspole 31 und 32, alle Pupillenstäbchen 34 in Richtung der σy-Koordinate gleich lang.
  • 7 zeigt schematisch ein Teilfeld 35, das über einen Ausleuchtungskanal genau einer der Pupillenstäbchen 34 ausgeleuchtet ist. Das Teilfeld 35 hat eine x-Erstreckung von xF1 und eine y-Erstreckung von yF1. Es gilt:
    xF1 < x0 und yF1 = y0. In x-Erstreckung ist das Teilfeld 35 also weniger ausgedehnt als das Objektfeld 8. Die Ausdehnung des Teilfeldes 35 in Scanrichtung y entspricht der Ausdehnung des Objektfeldes 8. Alternativ kann auch gelten: xF1 = x0.
  • Das Objektfeld 8 ist in der 7 strichpunktiert angedeutet. Eine Begrenzung des Teilfeldes 35 innerhalb des Objektfeldes 8 ist gestrichelt dargestellt.
  • Diejenigen Pupillenstäbchen 34, die nahe der Ränder 33 eine kleinere σy-Erstreckung haben als die anderen Pupillenstäbchen 34, gehören zu Ausleuchtungskanälen, die im Objektfeld 8 Teilfelder ausleuchten, deren y-Erstreckung zumindest für manche Abschnitte des ausgeleuchteten Teilfeldes kleiner ist als die y-Erstreckung y0 des Objektfeldes 8.
  • 8 zeigt eine Ausleuchtung der Beleuchtungspole 31 und 32, die ausgehend von der Ausleuchtung nach 6 zur Reduzierung der Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Beleuchtungs-Facetten 25 optimiert ist. Die Fläche des Beleuchtungspols 31 innerhalb der Pupille 29 ist bei der Ausleuchtung nach 8 größer als bei der Ausleuchtung nach 6. Bei der Beleuchtungspupille 29 nach 8 gilt: Σy’ > Σy.
  • Im Bereich der größten Erstreckung Σy’ trägt bei der optimierten Pupille 29 nach 8 eine größere Anzahl von Ausleuchtungskanälen zur Beleuchtung des Objektfeldes 8 bei als im Bereich der maximalen Ausdehnung Σy der Roh-Pupille 29 nach 6.
  • Im Bereich der maximalen Ausdehnung Σy’ tragen mehr als fünf in σy-Richtung nebeneinander angeordnete Pupillenstäbchen 34 zur Objektfeldbeleuchtung bei.
  • Eine σy-Ausdehnung der einzelnen Pupillenstäbchen 34 ist bei der Pupille 29 nach 8 kleiner als bei der Pupille 29 nach 6. Ausleuchtungskanäle, die zu Pupillenstäbchen 34 der Pupille 29 nach 8 gehören, die eine maximale σy-Erstreckung haben, tragen mit Teilfeldern zur Objektfeldbeleuchtung bei, für die ein typisches Beispiel in der 9 dargestellt ist.
  • Ein Teilfeld 36, das in der 9 dargestellt ist, hat in der x-Dimension eine Erstreckung von xF2 und in der y-Erstreckung eine Erstreckung von yF2. Es gilt: xF2 < x0 und yF2 < y0. In beiden Dimensionen x und y ist das Teilfeld 36 also kleiner als das Objektfeld 8. Alternativ kann auch gelten: xF2 = x0. Die y-Erstreckung der Teilfelder, welche eine Pupille nach 8 erzeugen, ist für alle Teilfelder im Vergleich zu den zur 6 gehörenden Teilfelder um den gleichen Faktor reduziert.
  • Das Beleuchtungslicht innerhalb des Beleuchtungspols 31 ist also auf eine größere Anzahl von kürzeren Pupillenstäbchen 34 und damit auf eine größere Anzahl von Ausleuchtungskanälen verteilt, die in der Scanrichtung y kleinere Teilfelder 36 des Objektfeldes 8 ausleuchten. Ein Pupillenfüllgrad ist bei der Pupille 29 nach 8 größer als bei der Pupille 29 nach 6.
  • Die Ausleuchtung nach 9 kann so gewählt werden, dass für eine Mehrzahl oder für alle Ausleuchtungskanäle, zu denen jeweils vollständige Übertragungs-Facettengruppen 28 gehören, gilt, dass ein individuelles Verhältnis yF2/y0 zwischen der Ausdehnung yF2 des beleuchteten Teilfeldes und der Gesamtausdehnung y0 des Objektfeldes 8 um weniger als 20 % von einem für alle Ausrichtungskanäle gemittelten mittleren Verhältnis (yF2/y0)mean zwischen der Ausdehnung yF2 des beleuchteten Teilfeldes und der Gesamtausdehnung y0 des Objektfeldes 8 abweicht. Diese Abweichung kann auch kleiner sein als 15 %, kann kleiner sein als 10 %, kann kleiner sein als 5 % oder kann auch noch kleiner sein.
  • 10 zeigt eine weitere Variante einer Ausleuchtung der Pupille 29. Auch bei dieser Ausleuchtung haben die Beleuchtungspole 31, 32 in der σy-Dimension eine maximale Erstreckung von Σy’ wie bei der Beleuchtungspupille 29 nach 8. Die Pupillenstäbchen bzw. Subpupillenbereiche 34, die bei genau einem |σy|-Wert in σx-Richtung nebeneinander aufgereiht angeordnet sind, haben gleiche σy-Erstreckungen. Die Pupillenstäbchen 34, die bei genau einer σx-Dimension längs der σy-Dimension nebeneinander liegen, haben unterschiedliche σy-Erstreckungen. Unterschiedliche σy-Erstreckungen sind jeweils einer σy-Koordinate fest zugeordnet. Dort wo die Beleuchtungspole 31, 32 die maximale σx-Erstreckung Σx aufweisen, haben die Pupillenstäbchen 34 1 die kleinste σy-Erstreckung. Mit zunehmendem Abstand zur σy-Koordinate der Beleuchtungspole 31, 32 mit der maximalen Polerstreckung Σx vergrößert sich die σy-Erstreckung der Pupillenstäbchen 34, solange diese Pupillenstäbchen 34 noch vollständig innerhalb der Beleuchtungspole 31, 32 liegen.
  • Den Pupillenstäbchen 34 1 in der σy-Koordinate benachbarte Pupillenstäbchen 34 2 sind in σy-Erstreckung etwas ausgedehnter als die Pupillenstäbchen 34 1. Die wiederum benachbarten Pupillenstäbchen 34 3 haben eine maximale σy-Erstreckung. Abhängig von der σy-Koordinate ihrer Anordnung innerhalb der Beleuchtungspole 31, 32 tragen die Pupillenstäbchen 34 also mit Teilfeldern unterschiedlicher y-Erstreckung zur Objektfeldausleuchtung bei. Diejenigen Pupillenstäbchen 34 1 im Bereich der maximalen σx-Erstreckung Σx der Beleuchtungspole 31, 32 beleuchten Teile des Objektfeldes 8 mit im Vergleich zu dessen Gesamtausdehnung y0 in Scanrichtung y geringerer Ausdehnung. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Beleuchtungslicht-Intensität pro Ausleuchtungskanal.
  • Die Beleuchtungspole 31, 32 können in verschiedene Pupillenbereiche unterteilt werden, die sich hinsichtlich ihrer Beleuchtungs-Intensität unterscheiden. In der 10 ist dies für den Beleuchtungspol 31 illustriert. Im Bereich zentraler σy-Werte des Beleuchtungspols 31 liegt ein erster beleuchteter Pupillenbereich 29a mit einer ersten, niedrigen Beleuchtungs-Intensität vor. Randseitig, also bei hohen und bei niedrigen σy-Werten, liegen im Beleuchtungspol 31 weitere Pupillenbereiche 29b, 29c mit jeweils einer Beleuchtungs-Intensität vor, die höher ist als die Beleuchtungs-Intensität im zentralen Pupillenbereich 29a. Die Beleuchtungs-Intensitäten im zentralen Pupillenbereich 29a einerseits und in den beiden randseitigen Pupillenbereichen 29b, 29c andererseits unterscheiden sich um mindestens 20 %.
  • Die Zuordnung der Ausleuchtungskanäle nach 10 ist so, dass diejenigen virtuellen Übertragungs-Facettengruppen 28, die beispielsweise die Pupillenbereiche 29a, 29b und 29c ausleuchten, die also senkrecht zur Objektverlagerungsrichtung auf den gleichen σy-Koordinaten liegen, zur Ausleuchtung von Teilfeldern (vgl. die Teilfelder 35, 36) mit gleicher Erstreckung in der Objektverlagerungsrichtung y ausgebildet sind.
  • Die 11 und 12 zeigen vergleichbar zu den 8 und 6 Beleuchtungspupillen 37 für eine Ausführung der Beleuchtungsoptik 11, bei der der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 11 angeordnet ist, also einen Pupillenfacettenspiegel darstellt. Die Ausleuchtung der Beleuchtungspupille 37 nach den 11 und 12 ergibt sich direkt als Beleuchtungs-Intensitätsverteilung auf dem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7.
  • 11 zeigt ein y-Dipol-Beleuchtungssetting mit größerem Pupillenfüllgrad und 12 zeigt ein y-Dipol-Beleuchtungssetting mit im Vergleich hierzu kleinerem Pupillenfüllgrad. Im Bereich einer maximalen σy-Erstreckung tragen bei der Beleuchtungspupille 37 nach 11 insgesamt fünf Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 j zur Objektfeldbeleuchtung bei. Bei der Beleuchtungspupille 37 nach 12 sind dies weniger, nämlich vier Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 j. Bei der Beleuchtungspupille 37 nach 11 tragen also insgesamt mehr Ausleuchtungskanäle zur Objektfeldbeleuchtung bei, so dass die Beleuchtungsintensität auf den einzelnen Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 im Vergleich zum Beleuchtungssetting nach 12 verringert ist.
  • Anhand der im Vergleich zu den 6 bis 10 weniger schematischen 13 bis 17 werden nachfolgend weitere Details der Intensitäts-Umverteilung innerhalb einer Beleuchtungspupille bei Einsatz einer Variante der Beleuchtungsoptik 11 mit einer Anordnung des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 beabstandet zu einer Pupillenebene erläutert. Dies erfolgt anhand eines Beleuchtungspols 31 innerhalb einer Beleuchtungspupille 29, der in den 14 und 15 dargestellt ist.
  • Bei der Beleuchtungspupille 29 nach 14 tragen im Bereich der maximalen σy-Erstreckung Σy des Beleuchtungspols 31 sechs in einer σx-Spalte angeordnete Pupillenstäbchen 34 zur Objektfeldbeleuchtung bei. Im Bereich einer maximalen σy-Polerstreckung Σy’ tragen bei der Beleuchtungspupille 29 nach 15 insgesamt sieben in einer σx-Spalte angeordnete Pupillenstäbchen 34 zur Objektfeldausleuchtung bei.
  • In der 13 ist schematisch ein Ausschnitt der Ausleuchtung des rechteckigen Objektfeldes 8 durch Bilder der Übertragungs-Facetten 21 dargestellt. Dargestellt ist diese Ausleuchtung des Objektfeldes 8 über genau einen Ausleuchtungskanal, so dass eine Strukturierung der Ausleuchtung entsprechend der auf das Objektfeld 8 abgebildeten Übertragungs-Facettengruppe 28 und die Unterteilung in einzelne Übertragungs-Facetten 21 erkennbar ist. 13 zeigt beispielhaft eine Objektfeldausleuchtung über einen Ausleuchtungskanal, der zu einem zentralen Pupillenstäbchen 34 z des Beleuchtungspols 31 nach 14 sowie zu einem Pupillenstäbchen 34 mit maximaler σy-Erstreckung im Beleuchtungspol 31 nach 15 gehört. Eine y-Erstreckung dieser Objektfeldausleuchtung nach 13 entspricht der y-Ausdehnung y0 des Objektfeldes 8. Diese vollständige Objektfeldausleuchtung beinhaltet bei einer Feldhöhe, also einer x-Koordinate des Objektfeldes 8, genau sieben übereinander liegende Bilder 21’ der Übertragungs-Facetten 21. Soweit das zugehörige Pupillenstäbchen 34 z von einer Übertragungs-Facettengruppe 28 mit maximaler x-Erstreckung beleuchtet ist, trägt dieses Pupillenstäbchen 34 auch zur gesamten Ausleuchtung des Objektfeldes 8 in der x-Dimension bei.
  • Die Verteilung der Pupillenstäbchen 34 nach 14 entspricht derjenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit der 6 erläutert wurde. Der Pupillenfüllgrad ist bei der Beleuchtungspupille 29 nach 14 der minimal erreichbare Pupillenfüllgrad. Alle Pupillenstäbchen 34 haben ihre maximale Länge längs der σy-Koordinate. Entsprechend leuchten die zugehörigen Ausleuchtungskanäle Teilfelder aus, deren y-Erstreckung der Gesamterstreckung y0 des Objektfeldes 8 entspricht.
  • Die Ausleuchtung der Beleuchtungspupille 29 nach 15 entspricht derjenigen, die vorstehend stärker schematisch anhand der 10 erläutert wurde. Diejenigen Pupillenstäbchen 34, die im Bereich einer maximalen σx-Erstreckung Σx angeordnet sind, also die Pupillenstäbchen 34 1, gehören zu Ausleuchtungskanälen, die Teilfelder 36 im Objektfeld 8 ausleuchten, für welche ein beispielhaftes Teilfeld 36 in der 16 dargestellt ist. Ein derartiges Teilfeld beinhaltet in einer Feldhöhe, also in einer x-Koordinate des Objektfeldes 8, genau drei übereinander liegende Bilder der Übertragungs-Facetten 21. Im Vergleich zur Ausleuchtung nach 13 leuchtet ein derartiges Teilfeld 3/7 der verfügbaren Scanlänge längs der y-Richtung aus. Dieser Scanlängenreduzierung entspricht eine Reduzierung der Thermallast auf der diesem Ausleuchtungskanal zugehörigen Beleuchtungsvorgabe-Facette 25.
  • 17 verdeutlicht eine Zuordnung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 zu den y-Erstreckungen der jeweiligen Teilfelder 35 bzw. 36. Die Intensitätsbelastung der jeweiligen Beleuchtungsvorgabe-Facette ist durch den Durchmesser eines jeweiligen Punktes auf dieser Beleuchtungsvorgabe-Facette symbolisiert. Da sich die Teilfelder 35, 36 auch in der x-Dimension unterscheiden, ergibt sich trotz gleicher σy-Erstreckungen der Pupillenstäbchen 34 bei ein und derselben σy-Koordinate eine Variation der Beleuchtungsintensitäten der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25, die in der gleichen y-Koordinate angeordnet sind. Eine maximale Intensitätsbelastung auf denjenigen Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 z, die das Objektfeld in x-Richtung maximal ausleuchten, ist aufgrund der verringerten Ausleuchtung in der y-Richtung (Teilfelder 36) wirkungsvoll verringert.
  • 18 und 19 zeigen analog zu 17 eine Intensitätsbelastung genutzter Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25, die zu einem Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 gehören, der beabstandet zu einer Pupillenebene angeordnet ist, bei Ausleuchtung eines y-Dipols in der Beleuchtungspupille 29.
  • 18 zeigt dabei die Ausleuchtung einschließlich der Intensitätsbelastung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 vor einer Reduzierung der Thermallast durch Verringerung der Ausleuchtung in der y-Richtung über die Teilfeld-Ausleuchtung und 19 zeigt die Situation bei einer Reduzierung der Thermallast auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25. Im Vergleich zwischen den 18 und 19 ist die maximale Thermallast aufgrund der Beleuchtungsintensität auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 um etwa einen Faktor 2 reduziert. Der Pupillenfüllgrad ist in der 19 im Vergleich zur 18 vergrößert. Die resultierenden y-Beleuchtungspole sind im Vergleich zu einem minimal erreichbaren Pupillenfüllgrad in ihrer Fläche vergrößert. Eine maximale Intensitätsbelastung ist auch auf den zentralen Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 z des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7 verringert.
  • 20 zeigt in einer zu den 18 und 19 ähnlichen Darstellung die Intensitätsbelastung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 bei einem annularen Beleuchtungssetting, bei dem die Objektfeldpunkte des Objektfeldes 8 also aus allen möglichen Beleuchtungsrichtungen beleuchtet werden, die oberhalb eines ersten Grenz-Beleuchtungswinkels und unterhalb eines zweiten, größeren Grenz-Beleuchtungswinkels vorliegen. Auch hier ergibt sich aufgrund der Wahl eines größeren Pupillenfüllgrades als dem kleinst möglichen Pupillenfüllgrad eine Reduzierung einer thermischen Belastung auch der am stärksten belasteten Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 IMAX.
  • 21 zeigt in einer zu den 18 bis 20 ähnlichen Darstellung die Intensitätsbelastung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 bei einer telezentrischen y-Dipol-Beleuchtung des Objektfeldes 8 entsprechend dem, was vorstehend insbesondere im Zusammenhang mit der 2 erläutert wurde. Auch hier ergibt die Wahl eines niedrigeren als dem maximal möglichen Pupillenfüllgrad eine geringere Intensitätsbelastung auch der maximal belasteten zentralen Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 z.
  • 22 zeigt eine Häufigkeitsverteilung der Anzahlen NESP der mit bestimmten Intensitäten beaufschlagten Übertragungs-Facetten 21. Die höchste Intensität I kann sich von der geringsten Intensität A um mehr als einen Faktor 3 unterscheiden. Die Häufigkeitsverteilung zeigt eine zu höheren Intensitäten abfallende Kurve. Dies bedeutet, dass absolut die größte Anzahl der Übertragungs-Facetten 21 mit absolut kleinsten Intensitäten beaufschlagt wird und hin zu höheren Intensitäten die absolute Anzahl der mit dieser Intensität beaufschlagten Übertragungs-Facetten 21 nahezu monoton abfällt. Mit der höchsten Intensität kann beispielsweise ein Fünftel derjenigen Übertragungs-Facetten 21 beaufschlagt werden, die mit der geringsten Intensität beaufschlagt werden.
  • 23 zeigt in einer beispielsweise zu 19 ähnlichen Darstellung eine Verteilung der Intensität auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25, bei der die Intensitätsvariation nach 22 so ausgenutzt wird, dass eine maximale Intensität insbesondere auf den zentralen Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 z weiter reduziert wird. Dort, wo in der 19 eine maximale Intensitätsbeaufschlagung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 z erfolgte, wird eine über den jeweiligen Ausleuchtungskanal zugeordnete Übertragungs-Facette 21 gewählt, die von der Lichtquelle 2 mit einer vergleichsweise geringen Intensität beaufschlagt wird.
  • Die Zuordnung der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 zur Intensitätsverteilung auf den zugeordneten Übertragungs-Facettengruppen 28 kann so sein, dass Übertragungs-Facettengruppen 28, die mit einer niedrigeren Intensität ausgeleuchtet werden, über die zugeordnete Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 das Objektfeld 8 vollständig ausleuchten. Es sind also bei Berücksichtigung der Intensität auf den Übertragungs-Facettengruppen 28 Ausleuchtungskanal-Zuordnungen möglich, bei denen das gesamte Objektfeld über ein und dieselbe Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 ausgeleuchtet wird, wobei auf dieser Beleuchtungsvorgabe-Facette 25 dann eine kritische Beleuchtungs-Intensität nicht überschritten ist. In solchen Fällen kann es ausreichen, wenn eine Mehrzahl, aber nicht alle, der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 lediglich ein Teilfeld des Objektfeldes 8 ausleuchtet. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass tatsächlich alle Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 ihr jeweiliges maximales Teilfeld ausleuchten. In diesem Fall kann insbesondere ein gewünschter, minimaler Pupillenfüllgrad erhalten bleiben.
  • 24 zeigt eine x-Abhängigkeit einer scanintegrierten Beleuchtungsintensität über das Objektfeld 8 in Form einer Intensitätskurve 38. Im Vergleich zu einer nicht optimierten Intensitätskurve 39 wird bei der Intensitätsverteilung beispielsweise nach 23 erreicht, dass die scanintegrierte Intensitätsverteilung praktisch keine Abhängigkeit über die x-Koordinate des Objektfeldes 8 hat.
  • 25 zeigt eine Beleuchtungspupille 29, die mit einer Intensitätsverteilung auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 nach 23 erreicht wird. Es resultiert ein y-Dipol-Beleuchtungssetting. Dargestellt ist in der 25 sowohl eine x-integrierte als auch eine y-scanintegrierte Pupille.
  • 26 zeigt einen Schnitt durch den Beleuchtungspol 31 der Pupille 29 nach 25 im Bereich der maximalen σy-Erstreckung Σy. Es ergibt sich eine angenähert parabolische Intensitätsverteilung 39 in Abhängigkeit von der Pupillenkoordinate σy. Dort, wo die σx-Erstreckung des Beleuchtungspols 31 den Maximalwert Σx hat, ist die Intensität minimal. Statt wie in den 10 und 15 die Scanlänge bzw. Stäbchenlänge für alle Ausleuchtungskanäle mit nahezu gleichem σy gleich zu reduzieren, werden hier nun Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25, welche den gleichen σy-Bereich ausleuchten, von Übertragungs-Facettengruppen 28 mit nahezu gleicher Intensitätsdichte ausgeleuchtet. Beide Strategien führen zu einer Reduzierung der Thermallast durch Erzeugung eines systematischen, feldortunabhängigen Intensitätsverlaufs in der Pupille als Funktion von |σy|. Die Thermallast kann, falls erforderlich, weiter reduziert werden durch eine Kombination beider Strategien. Es ist ferner möglich, diese beiden Strategien zu kombinieren mit der zuvor im Zusammenhang mit 8 beschriebenen globalen Scanlängenreduzierung.
  • Eine Kombination zweier der beschriebenen Strategien besteht darin, die Scanlänge eines Teilfeldes eines Ausleuchtungskanals invers proportional zur Intensität der zugehörigen Übertragungs-Facettengruppe dieses Ausleuchtungskanals zu reduzieren. Dadurch werden Spitzen in der Thermallast reduziert und gleichzeitig die Pupillenausleuchtung homogenisiert. Eine Beleuchtungsintensitätsverteilung in der Pupille weist bei der Ausführung, bei der der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 beabstandet zu einer Pupillenebene angeordnet ist, längs der Scanrichtung y längere, weniger intensiv ausgeleuchtete Pupillenstäbchen und im Vergleich hierzu in der Scanrichtung y kürzere, intensiver ausgeleuchtete Pupillenstäbchen auf. Eine integrale Intensität der einzelnen stäbchenförmigen Subpupillen und damit eine Thermallast auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten kann bei dieser Kombination nahezu konstant vorgegeben werden.
  • Steht alternativ der Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegel 7 in einer Pupillenebene, so ergibt sich dort eine regelmäßige Anordnung gleich heller Subpupillen und eine konstante thermale Last für die Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25.
  • 27 zeigt die Intensitätsverteilung auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 nach 23. Im Unterschied zu 23 zeigt die 27 auch die anderen, nicht mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagten Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7.
  • Zur Bestimmung der vorstehend beschriebenen Beleuchtungs-Intensitätsverteilungen innerhalb der Pupille 29, also zur Bestimmung von Pupillenbereichen, die mit vorgegebener Beleuchtungs-Intensität beleuchtet werden, kann folgendermaßen vorgegangen werden:
    Zunächst wird eine zur Beleuchtung des Objektfeldes 8 gewünschte Beleuchtungswinkelverteilung vorgegeben, also eine Roh-Intensitätsverteilung über die Pupille 29, die auch als Roh-Beleuchtungssetting bezeichnet ist. Anschließend werden die auszuleuchtenden Pupillenbereiche identifiziert, die das Roh-Beleuchtungssetting bilden. Bei einem y-Dipol-Setting sind dies die Beleuchtungspole 31, 32, wobei die Erstreckungen Σx, Σy noch nicht festgelegt sein müssen. Anschließend wird eine Ist-Beleuchtungs-Intensität der Facetten 21, 25 der Beleuchtungsoptik 11, insbesondere der Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 des Beleuchtungsvorgabe-Facettenspiegels 7, zum Ausleuchten der identifizierten Pupillenbereiche 31, 32 ermittelt. Diese Ist-Beleuchtungs-Intensität wird mit einer vorgegebenen maximalen Soll-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten 21, 25 verglichen. Anschließend wird, beispielsweise durch Vergrößerung des Pupillenfüllgrades, durch Variieren der Intensität innerhalb des jeweiligen Pupillenbereiches 29a, 29b, 29c oder durch Umverteilen einer Zuordnung von Übertragungs-Facetten 21 zu Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 unter Berücksichtigung der Beleuchtungs-Intensität auf den Übertragungs-Facetten 21, eine Reduktion der Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten 21, 25 und insbesondere auf den Beleuchtungsvorgabe-Facetten 25 dort herbeigeführt, wo diese Ist-Beleuchtungs-Intensität größer ist als die Soll-Beleuchtungs-Intensität.
  • Zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils, insbesondere eines hoch integrierten Halbleiterbauelements, beispielsweise eines Speicherchips, mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden zunächst das Retikel 12 und der Wafer 19 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 12 mit der Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1 auf eine lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 19 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer 19 und hieraus das mikro- bzw. nanostrukturierte Bauteil erzeugt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/099807 A1 [0002]
    • US 2006/0132747 A1 [0002, 0073]
    • WO 2005/015314 A2 [0002]
    • US 5963305 [0002]
    • US 7095560 [0002]
    • US 2012/0069314 A1 [0005]
    • WO 2010/099807 A [0062, 0066]

Claims (17)

  1. Beleuchtungsoptik (11) für die Projektionslithografie zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes, in welchem ein Objektfeld (8) einer nachfolgenden abbildenden Optik (10) anordenbar ist, mit Beleuchtungslicht (3) einer EUV-Lichtquelle (2), – mit einer mit dem Beleuchtungslicht (3) beaufschlagten Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) mit Facetten (21, 25) zur Führung von sich im Beleuchtungsfeld zumindest teilweise überlagernden Ausleuchtungskanälen zur Beleuchtung einer Pupille (29; 37) im Beleuchtungsstrahlengang mit dem Beleuchtungslicht (3) mit vorgegebener Pupillen-Intensitätsverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass die Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) so ausgeführt ist, dass eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) lediglich einen Teil (36) des gesamten Objektfeldes (8) ausleuchtet.
  2. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten (21, 25) der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) derart angeordnet sind, – dass individuelle Ausleuchtungskanäle der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) das Objektfeld (8) längs einer Objektverlagerungsrichtung (y), in der ein Objekt (12) bei der Beleuchtung durch das Objektfeld (8) verlagerbar ist, lediglich teilweise beleuchten, – wobei für alle Ausleuchtungskanäle gilt, dass eine Ausdehnung (yF2) eines beleuchteten Teilfeldes des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) kleiner ist als eine Gesamtausdehnung (y0) des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y), – wobei für eine Mehrzahl der Ausleuchtungskanäle gilt, dass ein individuelles Verhältnis (yF2/y0) zwischen der Ausdehnung (yF2) des beleuchteten Teilfeldes und der Gesamtausdehnung (y0) des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) um weniger als 20 % von einem für alle Ausleuchtungskanäle gemittelten mittleren Verhältnis ((yF2/y0)mean) zwischen der Ausdehnung des beleuchteten Teilfeldes und der Gesamtausdehnung des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) abweicht.
  3. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten (21, 25) der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) derart angeordnet sind, – dass individuelle Ausleuchtungskanäle der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) das Objektfeld (8) längs einer Objektverlagerungsrichtung (y), in der ein Objekt (12) bei der Beleuchtung durch das Objektfeld (8) verlagerbar ist, lediglich teilweise beleuchten, – wobei für zumindest einige Ausrichtungskanäle gilt, dass eine Ausdehnung (yF2) eines beleuchteten Teilfeldes des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) kleiner ist als eine Gesamtausdehnung (y0) des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y), – wobei in der Pupille (29; 37) ein Beleuchtungs-Intensitätsverlauf resultiert, der von einem Betrag einer Pupillenkoordinate (|σy|) abhängt, die zur Objektverlagerungsrichtung (y) korrespondiert, – wobei sich eine Beleuchtungs-Intensität eines ersten beleuchteten Pupillenbereichs (29a) bei einem ersten Betrag der Pupillenkoordinate (σy) von einer Beleuchtungs-Intensität eines zweiten beleuchteten Pupillenbereichs (29b) bei einem zweiten Betrag der Pupillenkoordinate (σy) um mindestens 20 % unterscheidet.
  4. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) aufweist: – einen ersten Facettenspiegel (6) mit einer Vielzahl von Einzelspiegeln (21), die individuell verkippbar sind, – einen weiteren Facettenspiegel (7) mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter, individuell verkippbarer Facetten (25) zur reflektierenden, überlagernden Führung von Teilbündeln eines Bündels des EUV-Beleuchtungslichts (3) zum Objektfeld (8), – wobei der erste Facettenspiegel (6) in oder nahe einer zum Objektfeld (8) konjugierten Feldebene angeordnet ist, – wobei der weitere Facettenspiegel (7) beabstandet zu einer Pupillenebene (30) der Beleuchtungsoptik (11) angeordnet ist, – wobei die Facetten des ersten Facettenspiegels (6) zur Ausleuchtung jeweils einer weiteren Facette (25) des weiteren Facettenspiegels (7) zu virtuellen Facettengruppen (28) gruppierbar sind.
  5. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) aufweist: – einen ersten Facettenspiegel (6) mit einer Vielzahl von Einzelspiegeln (21), die individuell verkippbar sind, – einen Pupillenfacettenspiegel (7) mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Pupillenfacetten (25) zur reflektierenden, überlagernden Führung von Teilbündeln eines Bündels des EUV-Beleuchtungslichts (3) zum Objektfeld (8), – wobei der Pupillenfacettenspiegel (7) in einer Pupillenebene (30) der Beleuchtungsoptik (11) angeordnet ist, so dass – eine Lage der jeweiligen Pupillenfacette (25) auf dem Pupillenfacettenspiegel (7) eine Beleuchtungsrichtung für die Feldpunkte des Objektfeldes (8) vorgibt, – wobei die Facetten (21) des ersten Facettenspiegels (6) zur Ausleuchtung jeweils einer Pupillenfacette (25) zu virtuellen ersten Facettengruppen (28) gruppierbar sind.
  6. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuellen Facettengruppen (28) zur Ausleuchtung von Teilfeldern (35, 36) ausgebildet sind, wobei die Erstreckung (yF2) von mindestens einigen der Teilfelder (36) in einer Objektverlagerungsrichtung (y) eines mit der Beleuchtungsoptik (11) zu beleuchtenden Objekts (12) kleiner ist als die Erstreckung (y0) des gesamten Objektfeldes (8) in der Objektverlagerungsrichtung (y).
  7. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuellen Facettengruppen (28) zur Ausleuchtung von Teilfeldern (35, 36) ausgebildet sind, deren Erstreckung (yF1, yF2) in einer Objektverlagerungsrichtung (y) eines mit der Beleuchtungsoptik (11) zu beleuchtenden Objekts (12) sich um mehr als 20 % unterscheidet.
  8. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen virtuellen Facettengruppen (28), die Bereiche der Beleuchtungspupille (29) ausleuchten, die senkrecht (x) zur Objektverlagerungsrichtung (y) auf der gleichen Koordinate (σx) in der Pupille (29; 37) liegen, zur Ausleuchtung von Teilfeldern (35; 36) mit gleicher Erstreckung (yF1; yF2) in der Objektverlagerungsrichtung (y) ausgebildet sind.
  9. Verfahren zur Bestimmung von Pupillenbereichen, die mit verschiedenen Beleuchtungs-Intensitäten beleuchtet werden, innerhalb einer Beleuchtungsoptik (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit folgenden Schritten: – Vorgeben einer zur Beleuchtung des Objektfeldes (8) gewünschten Beleuchtungswinkel-Verteilung, das heißt einer Roh-Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts (3) über die Pupille (29), – Identifizieren von auszuleuchtenden Pupillenbereichen, die die Roh-Intensitätsverteilung bilden, – Ermitteln einer Ist-Beleuchtungs-Intensität der Facetten (25) der Pupillen-Beleuchtungseinheit (6, 7) zum Ausleuchten der identifizierten Pupillenbereiche, – Vergleichen der Ist-Beleuchtungs-Intensität mit einer vorgegebenen maximalen Soll-Beleuchtungs-Intensität, – Reduzieren der Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den Facetten (25) dort, wo sie größer ist als die Soll-Beleuchtungs-Intensität.
  10. Verfahren nach Anspruch 9 innerhalb der Beleuchtungsoptik (11) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den weiteren Facetten (25) des weiteren Facettenspiegels (7) reduziert wird durch Auswahl von ersten Facetten (21) des ersten Facettenspiegels (6), die diesen weiteren Facetten (25) über Ausleuchtungskanäle zugeordnet sind, wobei die ausgewählten ersten Facetten (21) eine Ist-Beleuchtungs-Intensität des Beleuchtungslichts (3) führen, die zu einer Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den zweiten Facetten (25) führt, die höchstens der Soll-Beleuchtungs-Intensität entspricht.
  11. Verfahren nach Anspruch 10 innerhalb der Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den weiteren Facetten (25) des weiteren Facettenspiegels (7) reduziert wird durch teilweise Ausleuchtung des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y), wobei ein Verhältnis (yF2)/(y0) der Ausdehnung (yF2) des beleuchteten Teilfeldes des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) zur Gesamtausdehnung (y0) des Objektfeldes (8) längs der Objektverlagerungsrichtung (y) so gewählt wird, dass dieses Verhältnis (yF2)/(y0) ein Überschreiten der Soll-Beleuchtungs-Intensität durch eine Ist-Beleuchtungs-Intensität auf der weiteren Facette (25) kompensiert, so dass nach der Reduzierung der Ausdehnung (yF2) des beleuchteten Teilfeldes die Ist-Beleuchtungs-Intensität auf den weiteren Facetten (25) resultiert, die höchstens der Soll-Beleuchtungs-Intensität entspricht.
  12. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (8) in ein Bildfeld (17).
  13. Beleuchtungssystem mit einer Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Lichtquelle (2).
  14. Beleuchtungssystem nach Anspruch 13 bei Einsatz einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Facettenspiegel (6) mit Beleuchtungslicht-Intensitäten beaufschlagt wird, die sich um mehr als 20 % unterscheiden.
  15. Projektionsbelichtungsanlage mit einem optischen System nach Anspruch 12 und einer Lichtquelle (2).
  16. Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellung eines Retikels (12), – Bereitstellung eines Wafers (19) mit einer für das Beleuchtungslicht (3) empfindlichen Beschichtung, – Projizieren zumindest eines Abschnitts des Retikels (12) auf den Wafer (19) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 15, – Entwickeln der mit dem Beleuchtungslicht (3) belichteten lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer (19).
  17. Bauteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 16.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5963305A (en) 1996-09-12 1999-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and exposure apparatus
WO2005015314A2 (en) 2003-07-30 2005-02-17 Carl Zeiss Smt Ag An illumination system for microlithography
US20060132747A1 (en) 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
US7095560B2 (en) 2001-12-12 2006-08-22 Nikon Corporation Diffractive optical device, refractive optical device, illumination optical system, exposure apparatus and exposure method
DE102006020734A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-15 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für die EUV-Lithographie sowie erstes und zweites optisches Element zum Einsatz in einem derartigen Beleuchtungssystem
DE102008009600A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
WO2010099807A1 (de) 2009-03-06 2010-09-10 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik sowie optische systeme für die mikrolithographie
US20120069314A1 (en) 2009-03-30 2012-03-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging optics and projection exposure installation for microlithography with an imaging optics of this type

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008149178A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Carl Zeiss Smt Ag Catoptric illumination system for microlithography tool
KR101591610B1 (ko) * 2008-02-15 2016-02-03 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치에 사용하기 위한 패싯 미러
DE102008049586A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-08 Carl Zeiss Smt Ag Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie
DE102009030501A1 (de) * 2009-06-24 2011-01-05 Carl Zeiss Smt Ag Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Beleuchtungsoptik zur Ausleuchtung eines Objektfeldes
NL2004942A (en) * 2009-07-30 2011-01-31 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and monitoring method.
EP2354853B1 (de) * 2010-02-09 2013-01-02 Carl Zeiss SMT GmbH Optisches Rasterelement, optischer Integrator und Beleuchtungssystem eines mikrolithografischen Projektionsbelichtungsgerätes
DE102010029905A1 (de) * 2010-06-10 2011-12-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
JP2012028759A (ja) * 2010-06-29 2012-02-09 Asml Netherlands Bv Euv放射源およびeuv放射を発生させる方法
JP5850267B2 (ja) * 2010-08-30 2016-02-03 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系
JP6369906B2 (ja) * 2012-03-09 2018-08-08 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Euv投影リソグラフィのための照明光学ユニット及びそのような照明光学ユニットを含む光学系
DE102012213515A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5963305A (en) 1996-09-12 1999-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and exposure apparatus
US7095560B2 (en) 2001-12-12 2006-08-22 Nikon Corporation Diffractive optical device, refractive optical device, illumination optical system, exposure apparatus and exposure method
US20060132747A1 (en) 2003-04-17 2006-06-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for an illumination system
WO2005015314A2 (en) 2003-07-30 2005-02-17 Carl Zeiss Smt Ag An illumination system for microlithography
DE102006020734A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-15 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für die EUV-Lithographie sowie erstes und zweites optisches Element zum Einsatz in einem derartigen Beleuchtungssystem
DE102008009600A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facettenspiegel zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie
WO2010099807A1 (de) 2009-03-06 2010-09-10 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik sowie optische systeme für die mikrolithographie
US20120069314A1 (en) 2009-03-30 2012-03-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging optics and projection exposure installation for microlithography with an imaging optics of this type

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