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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithografie zur Führung von Beleuchtungslicht hin zu einem Objektfeld, in dem eine Lithografiemaske anordenbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterchips, mit Hilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil.
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Eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
WO 2010/037453 A1 und der
US 2010/0231880 A1 . Aus der
WO 2013/139635 A1 ist eine Beleuchtungsoptik bekannt, bei der die ersten Facetten nicht monolithisch ausgeführt sind, sondern als Gruppen von voneinander separaten Einzelspiegeln. Aus
DE 10 2010 062 779 A1 ist eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie mit einem ersten und einem zweiten Facettenspiegel zur Führung von Beleuchtungslicht zu einem Objektfeld, wobei die ersten und zweiten Facetten der Spiegel einander so zugeordnet sind, dass individuelle Objektfeld-Ausleuchtungskanäle gebildet werden, über die das Objektfeld überlagernd ausgeleuchtet wird, bekannt.
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Aus
US 2013/0100426 A1 ist eine Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie mit einem Facettenspiegel zur Führung von Beleuchtungslicht zu einem Objektfeld, wobei die Facetten des Spiegels aus einzelnen Abschnitten mit voneinander verschiedener Oberflächenorientierung aufgebaut sind, bekannt.
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Ziel der Beleuchtung ist es, das Beleuchtungslicht, das über verschiedene Ausleuchtungskanäle der Beleuchtungsoptik geführt ist, möglichst verlustfrei im Beleuchtungsfeld zu überlagern. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik bereitzustellen, mit der eine Optimierung einer Beleuchtung und insbesondere eine optimierte Überlagerung des über verschiedene Ausleuchtungskanäle geführten Beleuchtungslichts im Beleuchtungsfeld geschaffen ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Unterteilung eines auf der jeweiligen zweiten Facette eines der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle angeordneten Lichtquellenbildes in mehrere Lichtquellen-Teilbilder, die nicht überlappen und durch nicht überlappende Abschnitte der zugehörigen ersten Facette erzeugt werden, die Möglichkeit schafft, Abbildungsfehler auszugleichen. Derartige Abbildungsfehler können aufgrund unterschiedlicher geometrischer Anordnungen der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle, insbesondere aufgrund unterschiedlicher räumlicher Anordnungen der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle, entstehen. Der jeweilige Objektfeld-Ausleuchtungskanal wird hinsichtlich der Lichtquellen-Abbildung auf den zweiten Facetten aufgefächert, wodurch verschiedene Bereiche dieses Objektfeld-Ausleuchtungskanals durch die Reflexion an unterschiedlichen Abschnitten der zweiten Facette unterschiedlich beeinflusst werden können.
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Die Anordnungs- und Abstandsbedingung für die Lichtquellen-Teilbilder kann für mindestens 10% aller Objektfeld-Ausleuchtungskanäle gelten. Diese Bedingung kann für mindestens 20%, für mindestens 30%, für mindestens 40%, für mindestens 50% oder auch für einen noch größeren Anteil der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle gelten.
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Die Aufteilung des jeweiligen Lichtquellenbilds auf den zweiten Facetten in mehrere Lichtquellen-Teilbilder kann durch eine entsprechende Formgestaltung der verschiedenen Facettenabschnitte der ersten Facette erfolgen, mit denen die verschiedenen Lichtquellen-Teilbilder auf der zweiten Facette erzeugt werden. Die Form der jeweiligen gesamten ersten Facette kann von einer Kegelschnittfläche abweichen und kann beispielsweise näherungsweise durch ein tordiertes Ellipsoid beschrieben werden. Auch näherungsweise ein tordierter Torus ist möglich.
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Für ausgewählte erste Facettenabschnitte können die hierdurch erzeugten Lichtquellen-Teilbilder einen Abstand zueinander haben, der doppelt so groß ist wie ein mittlerer Durchmesser der beiden Lichtquellen-Teilbilder. Der Durchmesser des jeweiligen Lichtquellen-Teilbildes ist der doppelte Radius, an dem eine Intensität des Beleuchtungslichts auf einen Anteil 1/e2 einer Maximalintensität im Zentrum des Lichtquellen-Teilbilds abgefallen ist. Die Facetten des ersten Facettenspiegels sind nicht diskret in voneinander separierte Facettenabschnitte unterteilt. Bei den Abschnitten der ersten Facette handelt es sich um Bereiche der ersten Facette, die an ihren Bereichsgrenzen kontinuierlich in die sonstige erste Facette übergehen. Dieses Abstands/Durchmesserverhältnis kann größer sein als zwei, kann größer sein als drei, kann größer sein als vier und kann auch noch größer sein.
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Mehr als zwei Lichtquellen-Teilbilder nach Anspruch 2 erhöhen die Freiheitsgrade zur Korrektur von Abbildungsfehlern aufgrund der unterschiedlichen geometrischen Führung der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle.
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Entsprechendes gilt für eine Anordnung der Lichtquellen-Teilbilder nach Anspruch 3.
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Bei einer Gestaltung der zweiten Facetten nach Anspruch 4 kommen die Vorteile der Beleuchtungsoptik besonders gut zum Tragen. Insbesondere kann mit Hilfe der Unterteilung der Lichtquellenbilder in Lichtquellen-Teilbilder auf den Pupillenfacetten eine unerwünschte Verdrehung der Abbildung der ersten Facetten in das Objektfeld korrigiert bzw. kompensiert werden.
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Eine Krümmungsvariation nach Anspruch 5 ermöglicht eine Korrektur auch größerer Abbildungs-Abweichungen bzw. eine gezielte Aufspaltung der Lichtquellen-Abbildung in voneinander separierte Lichtquellen-Teilbilder. Die Krümmung ist dabei der Kehrwert des Krümmungsradius eines Kugelflächenabschnitts, der an den entsprechenden Reflexionsflächenabschnitt der zweiten Facette angepasst ist. Diese Krümmungsbedingung kann für mindestens 10%, für mindestens 20%, für mindestens 30%, für mindestens 40%, für mindestens 50% oder auch für einen noch größeren Anteil der zweiten Facetten des zweiten Facettenspiegels gelten. Die Krümmung der zweiten Facette kann über die Ausdehnung der zweiten Facette um mindestens 15%, um mindestens 20% oder auch um mindestens 25% variieren.
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Entsprechendes gilt für die Krümmungsbedingung nach Anspruch 6.
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Die Krümmnungs-Abweichung kann mindestens 12,5%, mindestens 15%, mindestens 17,5% oder auch mindestens 20% betragen.
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Die Variante „Abbildung in den Mittelpunkt des Objektfeldes” kommt zum Tragen, wenn diese Abbildung durch die jeweilige zweite Facette direkt, also ohne nachgeordnete weitere Abbildungskomponente, erfolgt. Die Variante „Abbildung in das Objektfeld-Urbild” kommt dann zum Tragen, wenn der Mittelpunkt der ersten Facette durch die zugehörige zweite Facette in ein Objektfeld-Urbild abgebildet wird, welches real oder virtuell von nachfolgenden Abbildungskomponenten in den Objektfeld-Mittelpunkt abgebildet wird.
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Ein Feldfacettenspiegel nach Anspruch 7 hat sich in einer Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithografie bewährt.
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Bei kippbaren ersten Facetten nach Anspruch 8 kommt die aufgrund der Aufteilung der Lichtquellen-Teilbilder ermöglichte Abbildungsfehler-Korrektur besonders gut zum Tragen.
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Ein Pupillenfacettenspiegel nach Anspruch 9 hat sich in einer Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithografie bewährt.
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Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 10, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 12 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 13 entsprechen denen, die vorstehend in Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden. Das Bauteil nach Anspruch 13 kann mit hoher struktureller Auflösung hergestellt sein.
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Auf diese Weise kann beispielsweise ein Halbleiterchip mit hoher Integrations- beziehungsweise Speicherdichte hergestellt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;
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2 stark schematisch einen Strahlengang einer alternativen Beleuchtungsoptik für die Projektionsbelichtungsanlage zwischen einer Zwischenfokusebene und einer Objektebene;
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3 stark schematisch eine erste Facette eines ersten Facettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach den 1 oder 2, drei zweite Facetten dieser Beleuchtungsoptik sowie ein über die Beleuchtungsoptik ausgeleuchtetes Objektfeld, wobei Strahlengänge, ausgehend von drei ausgewählten Orten auf der ersten Facette für drei unterschiedliche Kippstellungen der ersten Facette und damit für drei entsprechend ausgewählte Objektfeld-Ausleuchtungskanäle mit der jeweils zugeordneten zweiten Facette zwischen der ersten Facette und dem Objektfeld dargestellt sind.
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1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikro-Lithographie. Zur Projektionsbelichtungsanlage 1 gehört eine Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 2. Ein Beleuchtungssystem 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines mit einem Objektfeld 5 zusammenfallenden Beleuchtungsfeldes in einer Objektebene 6. Das Beleuchtungsfeld kann auch größer sein als das Objektfeld 5. Belichtet wird hierbei ein Objekt in Form eines im Objektfeld 5 angeordneten Retikels 7, das von einem Objekt- beziehungsweise Retikelhalter 8 gehalten ist. Das Retikel 7 wird auch als Lithographiemaske bezeichnet. Der Objekthalter 8 ist über einen Objektverlagerungsantrieb 9 längs einer Verlagerungsrichtung verlagerbar. Eine Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem ebenfalls nicht dargestellten Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 synchronisiert zum Objekthalter 8 ebenfalls längs der Verlagerungsrichtung verlagerbar.
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Bei der Strahlungsquelle
2 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gasdischarge-produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron oder auf einem freien Elektronenlaser (FEL) basiert, ist für die Strahlungsquelle
2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der
US 6,859,515 B2 . EUV-Strahlung
16, die von der Strahlungsquelle
2 ausgeht, wird von einem Kollektor
17 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der
EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor
17 propagiert die EUV-Strahlung
16 durch eine Zwischenfokusebene
18, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel
19 trifft. Der Feldfacettenspiegel
19 ist ein erster Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik
4. Der Feldfacettenspiegel
19 hat eine Mehrzahl von Feldfacetten
20 (vgl.
2), die in der
1 nicht dargestellt sind. Die Feldfacetten
20 sind als monolithische Facetten ausgeführt. Eine Reflexionsfläche jeder der Feldfacetten
20 ist also einteilig und ist insbesondere nicht in eine Mehrzahl von Einzelspiegelchen unterteilt.
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Der Feldfacettenspiegel 19 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.
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Die EUV-Strahlung 16 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.
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Nach dem Feldfacettenspiegel 19 wird die EUV-Strahlung 16 von einem Pupillenfacettenspiegel 21 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 21 ist ein zweiter Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Pupillenfacettenspiegel 21 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Zwischenfokusebene 18 und zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist oder mit dieser Pupillenebene zusammenfällt. Der Pupillenfacettenspiegel 21 hat eine Mehrzahl von Pupillenfacetten 22 (vgl. 2), die in der 1 nicht dargestellt sind. Mit Hilfe der Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 21 und einer nachfolgenden abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 23 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 24, 25 und 26 werden die Feldfacetten 20 des Feldfacettenspiegels 19 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 26 der Übertragungsoptik 23 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel”). Die Komponenten 24 bis 26 dienen zur Abbildung eines virtuellen Objektfeld-Urbildes, welches von der jeweiligen Pupillenfacette 22 erzeugt wird, in das Objektfeld.
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Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als globales Koordinatensystem für die Beschreibung der Lageverhältnisse von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts und parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 8 und des Waferhalters 14. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten, also senkrecht zur Objektebene 6 und zur Bildebene 12.
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Die x-Dimension über das Objektfeld 5 beziehungsweise das Bildfeld 11 wird auch als Feldhöhe bezeichnet.
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2 zeigt eine alternative Führung des Beleuchtungslichts 16 zwischen der Zwischenfokusebene 18 und der Bildebene 5 beim Einsatz einer zur Beleuchtungsoptik 4 alternativen Beleuchtungsoptik 27, die bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 zum Einsatz kommen kann. Dargestellt ist stark schematisch der Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 zwischen der Zwischenbildebene 18 und der Objektebene 6. Komponenten der Beleuchtungsoptik 27, die denjenigen der Beleuchtungsoptik 4 entsprechen, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Anders als bei der Beleuchtungsoptik 4 ist bei der Beleuchtungsoptik 27 der Pupillenfacettenspiegel 21 die einzige Komponente der Übertragungsoptik 23.
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Die Pupillenfacetten 22 des Pupillenfacettenspiegels 21 der Beleuchtungsoptik 27 bilden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 also direkt, also ohne zwischengelagertes Objektfeld-Urbild, einander überlagernd in das Objektfeld 5 ab. Der Pupillenfacettenspiegel 21 ist im Falle der Beleuchtungsoptik 27 direkt in einer Pupillenebene der nachfolgenden Projektionsoptik 10 angeordnet.
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Bei der Reflexion am Feldfacettenspiegel 19 wird ein Gesamt-Bündel des Beleuchtungslichts 16 aufgrund der Reflexion an der Mehrzahl der Feldfacetten 20 in eine entsprechende Mehrzahl von Beleuchtungslicht-Teilbündeln aufgeteilt. Über die Feldfacetten 20 und die über die reflektierende Bündelführung jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 22 sind Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 28 (vgl. 3) vorgegeben. Über diese Ausleuchtungskanäle 28 ist jeweils das gesamte Objektfeld 5 mit dem Beleuchtungslicht 16 ausleuchtbar. Jedem der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 28 ist genau eine Feldfacette 20 und genau eine Pupillenfacette 22 zugeordnet.
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Jede der Feldfacetten 20 ist zwischen verschiedenen Kippstellungen mit Hilfe eines in der 3 schematisch angedeuteten Kippantriebs 29 umstellbar. Die Anzahl dieser Kippstellungen ist je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 4, 27 unterschiedlich. Es kann sich um zwei, um drei, um vier, um fünf oder um eine noch größere Anzahl von Kippstellungen der Feldfacetten 20 handeln. Die Feldfacetten 20 des Feldfacettenspiegels 19 können auch in verschiedene Anzahlen von Kippstellungen umstellbar sein. Schließlich ist es möglich, dass zumindest einige der Feldfacetten 20 nicht verkippbar sind. Bereiche des Feldfacettenspiegels 19 mit nicht verkippbaren Feldfacetten 20 können insgesamt monolithisch ausgeführt sein.
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3 zeigt stark schematisch eine Führung ausgewählter Einzelstrahlen 16 i des Beleuchtungslichts für insgesamt drei Kippstellungen einer der Feldfacetten 20, die in der 3 links dargestellt ist. Zu jeder dieser drei Kippstellungen gehört genau ein Objektfeld-Ausleuchtungskanal 28 1, 28 2, 28 3 mit genau einer zugeordneten Pupillenfacette 22 1, 22 2, 22 3.
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Die Feldfacetten 20 können rechteckig oder gebogen ausgeführt sein. Die Pupillenfacetten 22 können rund, quadratisch, rechteckig oder auch hexagonal ausgeführt sein. Sowohl die Feldfacette 20 als auch die Pupillenfacetten 22 sind in der 3 in einer Aufsicht dargestellt, wobei die unterschiedlichen Kippstellungen der Feldfacette 20 nicht berücksichtigt sind.
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Das Objektfeld 5 ist in der 3 rechts dargestellt. Die drei Pupillenfacetten 22 1 bis 22 3 sind zwischen der Feldfacette 20 und dem Objektfeld 5 dargestellt. Die Abstände zwischen den drei Pupillenfacetten 22 1 bis 22 3 und der Feldfacette 20 einerseits sowie dem Objektfeld 5 andererseits sind in der 3 nicht maßstäblich und stark verkürzt.
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Weiterhin ist in der 3 die Fortsetzung eines Strahlengangs der jeweiligen Einzelstrahlen 16 i zwischen den Pupillenfacetten 22 1 bis 22 3 und dem Objektfeld 5 für den jeweiligen Objektfeld-Ausleuchtungskanal 28 1 bis 28 3 dargestellt.
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Bei der schematischen Darstellung der Führung der Einzelstrahlen 16 i zwischen der Feldfacette 20 und dem Objektfeld 5 ist eine Beleuchtungsoptik nach Art der Beleuchtungsoptik 27 angenommen, bei der die Pupillenfacetten 22 die jeweilige Feldfacette 20 direkt in das Objektfeld 5 abbilden. Bei der alternativen Beleuchtungsoptik 4 wäre im Strahlengang der Einzelstrahlen 16 i zwischen der jeweiligen Pupillenfacette 22 i und dem Objektfeld 5 noch eine Strahlführung über die weiteren Spiegel der Übertragungsoptik 23 gegeben.
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Die Feldfacetten 20 dienen zur Abbildung eines Lichtquellenobjektes, bei der dargestellten Ausführung zur Abbildung eines Zwischenfokus 30 in der Zwischenfokusebene 18 (vgl. 1) in eine der Anzahl der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 28 i entsprechende Anzahl von Lichtquellenbildern 31 i, die jeweils auf den Pupillenfacetten 22 i angeordnet sind. Wie der 3 zu entnehmen ist, sind die Lichtquellenbilder 31 i, die den jeweiligen Objektfeld-Ausleuchtungskanälen 28 i zugeordnet sind, in verschiedene Lichtquellenbilder Bi j unterteilt. Das jeweils gesamte Lichtquellenbild 31 i auf der jeweiligen Pupillenfacette 22 i ist in der 3 durch eine gestrichelte Bildkontur angedeutet, in die die Lichtquellen-Teilbilder Bi j eingeschrieben sind.
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Diese Unterteilung der Lichtquellenbilder 31 i in Lichtquellen-Teilbilder Bi j ist in der 3 durch die ausgewählten Einzelstrahlen 16 des Beleuchtungslichts verdeutlicht, die von drei unterschiedlichen, voneinander beabstandeten Feldfacettenabschnitten A1, A2 und A3 der Feldfacette 20 ausgehen. Die Feldfacettenabschnitte A1, A2 und A3 werden zur Erläuterung der Unterteilung der Lichtquellenbilder 31 i nachfolgend herangezogen. Von den Feldfacettenabschnitten A1, A2 und A3 gehen Beleuchtungslicht-Strahlengänge aus, die jeweils gewisse Abbildungsbedingungen, die nachfolgend noch erläutert werden, erfüllen. Abschnittsgrenzen des jeweiligen Feldfacettenabschnitts Ai sind in der Darstellung willkürlich gewählt und gehen kontinuierlich in die sonstige Feldfacette 20 über.
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Der erste Feldfacettenabschnitt A1 ist in Bezug auf die x-Koordinate im linken Drittel der Feldfacette 20 angeordnet. Der zweite Feldfacettenabschnitt A2 ist in Bezug auf die x-Koordinate im mittleren Drittel der Feldfacette 20 angeordnet. Der dritte Feldfacettenabschnitt A3 ist in Bezug auf die x-Koordinate im rechten Drittel der Feldfacette 20 angeordnet. Die drei Feldfacettenabschnitte A1, A2 und A3 überlappen nicht miteinander.
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Je nach Kippstellung der Feldfacette 20 beaufschlagt der vom ersten Feldfacettenabschnitt A1 ausgehende Einzelstrahl 16 ein Lichtquellen-Teilbild B1 i auf der jeweiligen Pupillenfacette 22 i. Entsprechendes gilt für die Einzelstrahlen 16, die vom zweiten und vom dritten Feldfacettenabschnitt A2, A3 ausgehen, und ein Lichtquellen-Teilbild B2 i und B3 i beaufschlagen. Die Lichtquellen-Teilbilder B1 j überlappen auf der jeweiligen Pupillenfacette 22 i jeweils nicht miteinander. Ein Abstand benachbarter Lichtquellen-Teilbilder Bi j zueinander ist also größer als ein mittlerer Durchmesser der Lichtquellen-Teilbilder Bi j.
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Die Anordnung der Lichtquellen-Teilbilder Bi j auf den Pupillenfacetten 22 i kann für die verschiedenen, über die Kippstellungen genau einer Feldfacette 20 zugeordneten Pupillenfacetten 22 i unterschiedlich sein, wie in der 3 dargestellt.
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Auf der in der 3 oberen Pupillenfacette 22 1 liegen die Lichtquellen-Teilbilder Bi 1, B1 2 und B1 3, die durch Beaufschlagung von den drei Feldfacettenabschnitten A1, A2 und A3 in einer ersten Kippstellung der Feldfacette 20 generiert werden, direkt untereinander, haben also in guter Näherung die gleichen x-Koordinate. Auf der mittleren Pupillenfacette 22 2 liegen die entsprechenden drei Lichtquellen-Teilbilder B2 1, B2 2 und B2 3, die in der zweiten Kippstellung der Feldfacette 20 erzeugt werden, aufgereiht längs einer Diagonalen. Auf der unteren Pupillenfacette 22 3 liegen die drei Lichtquellen-Teilbilder B3 1, B3 2, B3 3, die in der dritten Kippstellung der Feldfacette 20 erzeugt werden, aufgereiht in etwa auf einer C-förmigen Bahn.
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Die Bildabschnitte Ci der Feldfacettenabschnitte Ai im Objektfeld 5 liegen an Orten im Objektfeld 5, die der Anordnung der Feldfacettenabschnitte Ai auf der Feldfacette 20 entsprechen. Insbesondere sind die Bildabschnitte Ci in ihrer Größe und Lage unabhängig von der gewählten Kippstellung des Feldfacettenspiegels 20. Der Bildabschnitt C1 liegt dabei im linken Drittel des Objektfeldes 5, der Bildabschnitt C2 im mittleren Drittel des Objektfeldes 5 und der Bildabschnitt C3 im rechten Drittel des Objektfeldes 5, jeweils bezogen auf die x-Koordinate, also auf die Feldhöhe.
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Generell gilt, dass die Lichtquellen-Teilbilder Bi j auf der jeweiligen Pupillenfacette 22 i längs einer krummlinigen Bahn angeordnet sein können.
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Damit die Pupillenfacetten 22 i die Abbildung der Facettenabschnitte Aj auf die Bildabschnitt Cj über die jeweiligen Beaufschlagungsregionen der Lichtquellen-Teilbilder Bi j gewährleisten, haben die Pupillenfacetten 22 i eine Krümmung, die über die x-Ausdehnung und/oder die über die y-Ausdehnung der Reflexionsfläche der jeweiligen Pupillenfacette 22 i um mindestens 10% variiert.
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Damit die Einzelstrahlen 16 von den verschiedenen Feldfacettenabschnitten Ai auf die verschiedenen Lichtquellen-Teilbilder Bi j gelenkt werden, haben die Reflexionsflächen der Feldfacetten 20 eine entsprechend von einer Kegelschnittfläche, insbesondere von einer Ellipsoid-Fläche abweichende Form, die näherungsweise als tordiertes Ellipsoid beschrieben werden kann. Bei einer alternativen Ausführung der Reflexionsflächen der Feldfacetten 20 können diese näherungsweise als tordierter Torus beschrieben werden. Als Torsion wird in diesem Zusammenhang (tordiertes Ellipsoid/tordierter Torus) eine lokale Verdrehung der jeweiligen Raumform um eine Achse verstanden, wobei eine Amplitude dieser lokalen Verdrehung insbesondere näherungsweise linear von einer Position entlang der Verdrehachse abhängt.
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Für die Pupillenfacetten 22 i gilt, dass eine mittlere Krümmung der Pupillenfacetten 22 i von einer nominellen Krümmung ρ0 zur Abbildung eines Mittelpunktes, also des mittleren Facettenabschnitts A2, der Feldfacette 20 des zugehörigen Objektfeld-Ausleuchtungskanals 28 i in einen Mittelpunkt, also in den mittleren Bildabschnitt C2, des Objektfeldes oder, im Falle der Beleuchtungsoptik 4, in einen Mittelpunkt eines in das Objektfeld 5 abzubildenden Objektfeld-Urbildes um mindestens 10% abweicht.
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Für diese nominelle Krümmung ρ0 gilt: ρ0 = ½[1/a + 1/b]
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Hierbei gilt, dass a der Abstand ist zwischen dem mittleren Facettenabschnitt A2 und der Pupillenfacette 22 und b der Abstand zwischen der Pupillenfacette 22 und dem mittleren Abschnitt C2 des Objektfeldes 5.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit der 3 erläuterten Abbildungsbedingungen müssen nicht für alle Feldfacetten 20 und auch nicht für alle Pupillenfacetten 22 gelten.
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Aufgrund der Aufteilung der Lichtquellenbilder 31 i in Lichtquellen-Teilbilder Bi j ergibt sich die Möglichkeit einer Abbildungsfehlerkorrektur, die aufgrund der verschiedenen dreidimensionalen Verläufe der Objektfeld-Ausleuchtungskanäle 28 i in der Beleuchtungsoptik 4 bzw. 27 entstehen. Es ergibt sich eine präzise Überlagerung der Bilder der Feldfacetten 20, für die vorstehend im Zusammenhang mit der 3 erläuterten Abbildungsbedingungen gelten, im Objektfeld 5.
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Bei der Projektionsbelichtung mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird zunächst mit Hilfe des vorstehend erläuternden Einstellungsverfahrens eine Beleuchtungsgeometrie eingestellt. Dann wird wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht auf den Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithografischen Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Hierbei werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb verfahren.
