DE102016217426A1

DE102016217426A1 - beamsplitter

Info

Publication number: DE102016217426A1
Application number: DE102016217426.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Eisenmenger; Udo Dinger
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2017-08-24

Abstract

Ein Strahlteiler (34) zur Aufteilung eines Sammel-Ausgabestrahls (8) in Einzelausgabestrahlen (10i) umfasst ein akusto-optisches Bauelement.A beam splitter (34) for splitting a collecting output beam (8) into individual output jets (10i) comprises an acousto-optic component.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlteiler für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Strahlungsquellenmodul für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem mit mindestens einem derartigen Strahlteiler. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beleuchtungsoptik für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem mit mindestens einem derartigen Strahlteiler sowie ein Beleuchtungssystem für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem mit mindestens einer derartigen Beleuchtungsoptik. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufteilung eines von der Strahlungsquelle emittierten Rohstrahls oder eines Sammelausgabestrahls mit Beleuchtungsstrahlung eines EUV-Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen. Schließlich betrifft die Erfindung ein Projektionsbelichtungssystem für die Mikrolithographie, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein verfahrensgemäß hergestelltes Bauelement. The invention relates to a beam splitter for an EUV projection exposure system. The invention further relates to a radiation source module for an EUV projection exposure system with at least one such beam splitter. The invention further relates to an illumination optical system for an EUV projection exposure system having at least one such beam splitter and to an illumination system for an EUV projection exposure system having at least one such illumination optical system. Furthermore, the invention relates to a method for dividing a raw beam emitted by the radiation source or a collective output beam with illumination radiation of an EUV projection exposure system with a plurality of individual output beams. Finally, the invention relates to a projection exposure system for microlithography, to a method for producing a microstructured or nanostructured component and to a device produced according to the method.

Aus der DE 10 2008 000 967 A1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie bekannt, bei welcher ein Freie Elektronen-Laser (FEL) oder eine synchrotronbasierte EUV-Lichtquelle als Strahlungsquelle verwendet wird. Derartige Strahlungsquellen zeichnen sich durch einen sehr geringen Lichtleitwert, insbesondere eine sehr kleine Divergenz, aus. Es kann jedoch wünschenswert sein, den von einer derartigen Strahlungsquelle emittierten Ausgabestrahl oder Rohstrahl auf mehrere Einzelausgabestrahlen aufzuteilen, welche zur Versorgung unterschiedlicher Scanner mit Beleuchtungsstrahlung genutzt werden. Hierzu ist ein Strahlaufteiler erforderlich. From the DE 10 2008 000 967 A1 a projection exposure apparatus for EUV microlithography is known, in which a free electron laser (FEL) or a synchrotron-based EUV light source is used as a radiation source. Such radiation sources are characterized by a very low optical conductivity, in particular a very small divergence. However, it may be desirable to divide the output beam or raw beam emitted from such a radiation source into a plurality of single output jets which are used to power different scanners with illumination radiation. For this purpose, a beam splitter is required.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strahlteiler für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem zu verbessern.It is an object of the present invention to improve a beam splitter for an EUV projection exposure system.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.

Der Kern der Erfindung besteht darin, den Strahlteiler mit einem oder mehreren akusto-optischen Bauelement auszubilden. The core of the invention is to form the beam splitter with one or more acousto-optic device.

Mit Hilfe eines derartigen Bauelements ist es möglich, einen Rohstrahl oder Sammelausgabestrahl in Einzelausgabestrahlen aufzuteilen und gleichzeitig die Intensität der Einzelausgabestrahlen zu beeinflussen. Das akusto-optische Bauelement ermöglicht insbesondere eine sehr schnelle Veränderung der Intensität der gebeugten Einzelausgabestrahlen bzw. eine Modulation eines ungebeugten Einzelausgabestrahls 0.ter Ordnung. Außerdem ermöglicht das akusto-optische Bauelement eine sehr schnelle Steuerung, insbesondere Regelung, der Richtung, in welche die Einzelausgabestrahlen abgelenkt werden.With the help of such a device, it is possible to divide a raw beam or collective output beam into single output jets and at the same time to influence the intensity of the single output jets. In particular, the acousto-optical component enables a very rapid change in the intensity of the diffracted single output beams or a modulation of an undeflected single output beam of the 0.th order. In addition, the acousto-optic device allows very fast control, in particular regulation, of the direction in which the individual output jets are deflected.

Das akusto-optische Bauelement bildet mit anderen Worten ein Mittel zur schnellen Steuerung der Strahlablenkung bei einer gleichzeitigen Dosiskontrolle.In other words, the acousto-optic device provides a means for rapid control of beam deflection with simultaneous dose control.

Die Erfindung betrifft anders ausgedrückt die Verwendung eines akusto-optischen Bauelements als Strahlteiler zur Aufteilung eines Rohstrahls oder Sammelausgabestrahls in eine Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen, insbesondere mit einer gleichzeitigen Veränderung der Intensität der Einzelausgabestrahlen.In other words, the invention relates to the use of an acousto-optical component as a beam splitter for splitting a raw beam or collective output beam into a plurality of individual output beams, in particular with a simultaneous change in the intensity of the single output beams.

Noch einmal anders ausgedrückt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen Strahlteiler zur Aufteilung eines Rohstrahls oder Sammelausgabestrahls in eine Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen mit einer integrierten Modulations-Einrichtung zur Veränderung der Intensität der Einzelausgabestrahlen gelöst.In other words, the object according to the invention is achieved by a beam splitter for splitting a raw beam or collective output beam into a plurality of individual output beams with an integrated modulation device for varying the intensity of the individual output jets.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mittels eines derartigen Strahlteilers die Intensität der Einzelausgabestrahlen sehr schnell verändert werden kann. Der Strahlteiler ermöglicht es insbesondere, die Intensität der Einzelausgabestrahlen auf einer Zeitskala von Mikrosekunden oder weniger zu verändern. Das ermöglicht es, die Intensität der Einzelausgabestrahlen in einen vorgegebenen Bereich einzustellen und zu halten. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Stahlteilers ist es insbesondere möglich, die Intensitätseinstellung der Einzelausgabestrahlen unempfindlicher gegenüber von Schwankungen des von der Strahlungsquelle emittierten Rohstrahls in Bezug auf dessen Richtung, Position und Intensitätsprofils zu machen. According to the invention, it has been recognized that the intensity of the single output jets can be changed very quickly by means of such a beam splitter. In particular, the beam splitter makes it possible to vary the intensity of the single output beams on a timescale of microseconds or less. This makes it possible to set and keep the intensity of the single output jets in a predetermined range. With the aid of the steel divider according to the invention, it is possible, in particular, to make the intensity adjustment of the individual output jets less sensitive to fluctuations in the raw beam emitted by the radiation source with respect to its direction, position and intensity profile.

Außerdem führt der erfindungsgemäße Stahlteiler zu einer höheren Gesamttransmission des Beleuchtungssystems. Dies ist insbesondere auf die Reduzierung der Anzahl der Komponenten desselben zurückzuführen. Zur Strahlablenkung und Dosiskontrolle genügt insbesondere für jeweils ein Paar von Scannern, das heißt für jeweils zwei Scanner, ein Strahlteiler gegebenenfalls in Kombination mit einem Abschwächer. Eine Erhöhung der Gesamttransmission führt zu einem höheren Durchsatz des Projektionsbelichtungssystems. In addition, the steel divider according to the invention leads to a higher total transmission of the illumination system. This is particularly due to the reduction in the number of components thereof. For beam deflection and dose control, in particular for one pair of scanners, that is to say for every two scanners, a beam splitter, if appropriate in combination with an attenuator, is sufficient. Increasing the overall transmission results in a higher throughput of the projection exposure system.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das akusto-optische Bauelement eine reflektierende Oberfläche auf und eine Einrichtung zur Erzeugung oder Einkopplung von Oberflächenwellen auf dieser Oberfläche.According to one aspect of the invention, the acousto-optic device has a reflective surface and means for generating or coupling surface waves on that surface.

Bei der reflektierenden Oberfläche handelt es sich insbesondere um eine EUVreflektierende Oberfläche. The reflective surface is in particular an EUV reflecting surface.

Die Oberflächenwellen bilden eine Beugungsstruktur zur Beugung der auf die Oberfläche des akusto-optischen Bauelements auftreffenden Beleuchtungsstrahlung. Sie bilden insbesondere eine steuerbare Beugungsstruktur, insbesondere eine Beugungsstruktur mit einer steuerbaren Amplitude und/oder Gitterkonstante, welche durch die Wellenlänge der Oberflächenwellen gegeben ist.The surface waves form a diffraction structure for diffracting the incident on the surface of the acousto-optic component illumination radiation. In particular, they form a controllable diffraction structure, in particular a diffraction structure with a controllable amplitude and / or lattice constant, which is given by the wavelength of the surface waves.

Zur Erzeugung von Oberflächenwellen auf dieser Oberfläche ist insbesondere ein Piezo-Element, insbesondere Interdigital-Strukturen auf einem piezoelektrischen Substrat oder die Einkopplung von Volumenwellen in die Oberfläche vorgesehen. Die Orientierung der Oberflächenwellen kann grundsätzlich in jeder beliebigen Orientierung zur Einfallsrichtung der EUV-Strahlung erfolgen. Für den Fall, dass die Oberflächenwellen stark gedämpft sind und der Einfall des EUV-Lichts sehr streifend verläuft, kann es von Vorteil sein, wenn die Wellenfront der akustischen Oberflächenwelle parallel zur Einfallsebene des Lichts erfolgt, damit innerhalb des mit EUV-Licht beleuchteten Bereichs die Amplitude der Oberflächenwellen (surface acoustic waves, SAW) und damit die Beugungseffizienz möglichst gleichmäßig ist. Für weitere Details sei auf die DE 100 01 291 A1 und die DE 10 2013 223 808 A1 verwiesen, die hiermit in die vorliegende Anmeldung integriert sind. In order to generate surface waves on this surface, in particular a piezo element, in particular interdigital structures on a piezoelectric substrate or the coupling of bulk waves into the surface is provided. The orientation of the surface waves can in principle be made in any orientation to the direction of incidence of the EUV radiation. In the event that the surface waves are strongly attenuated and the incidence of the EUV light is very grazing, it may be advantageous for the wavefront of the surface acoustic wave to be parallel to the plane of incidence of the light, within the EUV illuminated range Amplitude of surface acoustic waves (SAW) and thus the diffraction efficiency is as uniform as possible. For more details on the DE 100 01 291 A1 and the DE 10 2013 223 808 A1 referenced, which are hereby incorporated into the present application.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das akusto-optische Bauelement eine reflektierende Oberfläche auf und eine Einrichtung zur Erzeugung oder Einkopplung von Oberflächenwellen mit einer steuerbaren Frequenz und/oder Amplitude auf dieser Oberfläche. Vorzugsweise sind Frequenz und Amplitude der Oberflächenwellen unabhängig voneinander steuerbar. Über die Frequenz und damit die Wellenlänge der Oberflächen kann der Ablenkwinkel der Beleuchtungsstrahlung beeinflusst werden. Es ist insbesondere möglich, den Ablenkwinkel der unterschiedlichen Beugungsordnungen der Beleuchtungsstrahlung zu beeinflussen. Über die Amplitude der Oberflächen kann die Intensität der Beleuchtungsstrahlung in den unterschiedlichen Beugungsordnungen beeinflusst werden. According to a further aspect of the invention, the acousto-optical component has a reflective surface and a device for generating or coupling surface waves with a controllable frequency and / or amplitude on this surface. Preferably, frequency and amplitude of the surface waves are independently controllable. About the frequency and thus the wavelength of the surfaces of the deflection angle of the illumination radiation can be influenced. In particular, it is possible to influence the deflection angle of the different diffraction orders of the illumination radiation. The amplitude of the surfaces can be used to influence the intensity of the illumination radiation in the different diffraction orders.

Die Oberflächenwellen sind auf einer Zeitskala von Mikrosekunden oder weniger erzeugbar und/oder modulierbar. Die Ablenkung der Beleuchtungsstrahlung, insbesondere die Aufteilung derselben in die unterschiedlichen Beugungsordnungen und/oder die Modulation der Intensität der Beleuchtungsstrahlung in den einzelnen Beugungsordnungen ist daher sehr schnell steuerbar.The surface waves can be generated and / or modulated on a time scale of microseconds or less. The deflection of the illumination radiation, in particular the division thereof into the different diffraction orders and / or the modulation of the intensity of the illumination radiation in the individual diffraction orders, can therefore be controlled very quickly.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen Strahlteiler umfassend ein diffraktives optisches Element mit einer steuerbaren Struktur. In other words, the invention relates to a beam splitter comprising a diffractive optical element with a controllable structure.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bildet das akusto-optische Bauelement ein Mittel zur Steuerung der Richtung und/oder Intensität von einer Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen.According to a further aspect of the invention, the acousto-optic device forms a means for controlling the direction and / or intensity of a plurality of single output jets.

Die Einzelausgabestrahlen können hierbei jeweils durch eine oder mehrere der Beugungsordnungen der am akusto-optischen Bauelement gebeugten Beleuchtungsstrahlung gegeben sein oder gebildet werden. In this case, the individual output beams can each be given or formed by one or more of the diffraction orders of the illumination radiation diffracted at the acousto-optical component.

Das akusto-optische Bauelement bildet insbesondere ein Mittel zur kombinierten Strahlablenkung und Dosiskontrolle.The acousto-optic component forms, in particular, a means for combined beam deflection and dose control.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Strahlungsquellenmodul für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem zu verbessern. Another object of the invention is to improve a radiation source module for an EUV projection exposure system.

Diese Aufgabe wird durch ein Strahlungsquellenmodul mit mindestens einem Strahlteiler gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst.This object is achieved by a radiation source module having at least one beam splitter according to the preceding description.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Strahlteiler direkt hinter der Strahlungsquelle angeordnet. Er ist insbesondere höchstens so weit von der Strahlungsquelle beabstandet, dass der von dieser emittierte Rohstrahl oder der Sammelausgabestrahl beim Auftreffen auf den Strahlteiler höchstens einen maximal zulässigen Strahlungsquerschnitt aufweist. Der Strahldurchmesser senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des EUV-Strahls beim Auftreffen auf den Strahlteiler kann kleiner als 100 mm, insbesondere kleiner als 10 mm, insbesondere kleiner als 1 mm sein.Preferably, the at least one beam splitter is arranged directly behind the radiation source. In particular, it is at most so far from the radiation source that the raw beam emitted by it or the collective output beam when impinging on the beam splitter has at most a maximum permissible radiation cross section. The beam diameter perpendicular to the propagation direction of the EUV beam when hitting the beam splitter may be less than 100 mm, in particular less than 10 mm, in particular less than 1 mm.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Strahlungsquellenmodul eine Mehrzahl von Strahlteilern gemäß der vorhergehenden Beschreibung, wobei die Strahlteiler unabhängig voneinander steuerbar sind. Es ist insbesondere möglich, bei jedem der Strahlteiler die Amplitude und/oder Wellenlänge der Oberflächenwellen unabhängig von denen der übrigen Strahlteiler der Beleuchtungsoptik zu steuern. Es ist auch möglich, einen der Strahlteiler in Abhängigkeit von einem anderen der Strahlteiler zu steuern. Es ist insbesondere möglich, sämtliche Strahlteiler mittels einer gemeinsamen Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit voneinander zu steuern. Die Strahlteiler sind insbesondere hintereinander angeordnet. Sie können miteinander gekoppelt sein. Sie können insbesondere mittels einer gemeinsamen Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesteuert oder geregelt werden. Es ist insbesondere möglich, die Oberflächenwellen der Strahlteiler derart zu steuern, dass bei jedem der Scanner des Projektionsbelichtungssystems ein vorgegebener Anteil der Intensität der Beleuchtungsstrahlung ankommt. Es ist insbesondere möglich, die Oberflächenwellen der Strahlteiler derart zu steuern, dass bei jedem der Scanner des Projektionsbelichtungssystems dieselbe Intensität der Beleuchtungsstrahlung ankommt.According to a further aspect of the invention, the radiation source module comprises a plurality of beam splitters according to the preceding description, wherein the beam splitters are independently controllable. In particular, it is possible in each of the beam splitters to control the amplitude and / or wavelength of the surface waves independently of those of the remaining beam splitters of the illumination optics. It is also possible to control one of the beam splitters in response to another of the beam splitters. In particular, it is possible to control all beam splitters by means of a common control and / or regulating device as a function of one another. The beam splitters are arranged in particular one behind the other. They can be coupled with each other. They can be controlled or regulated in particular by means of a common control and / or regulating device. In particular, it is possible to control the surface waves of the beam splitters such that each of the scanners of the projection exposure system has a predetermined fraction the intensity of the illumination radiation arrives. In particular, it is possible to control the surface waves of the beam splitters in such a way that the same intensity of the illumination radiation arrives in each of the scanners of the projection exposure system.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungsoptik für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem zu verbessern. Another object of the invention is to improve an illumination optics for an EUV projection exposure system.

Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsoptik mit einer Beleuchtungsoptik gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst.This object is achieved by an illumination optical system with a lighting optical system according to the preceding description.

Durch die Kombination der Strahlaufteilung mit der Modulation der Intensität der Einzelausgabestrahlen in einem einzigen Bauelement kann die Anzahl der Komponenten der Beleuchtungsoptik und damit der Lichtverlust reduziert beziehungsweise anders ausgedrückt die Gesamttransmission vergrößert werden. Außerdem ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Strahlteilers eine besonders schnelle Steuerung, insbesondere Regelung, der Ausbreitungsrichtung der Einzelausgabestrahlen und/oder deren Intensität möglich. Dadurch ist es möglich, die Beleuchtung des Objektfeldes der Beleuchtungsoptik unempfindlicher gegen Schwankungen der Richtung und/oder Position und/oder des Intensitätsprofils der von der Strahlungsquelle emittierten Primärstrahlung zu machen.By combining the beam splitting with the modulation of the intensity of the single output jets in a single component, the number of components of the illumination optics and thus the loss of light can be reduced or in other words the total transmission can be increased. In addition, with the aid of the beam splitter according to the invention, a particularly rapid control, in particular regulation, of the propagation direction of the single output jets and / or their intensity is possible. This makes it possible to make the illumination of the object field of the illumination optics less sensitive to fluctuations in the direction and / or position and / or the intensity profile of the primary radiation emitted by the radiation source.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Beleuchtungssystem für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem zu verbessern.Another object of the invention is to improve an illumination system for an EUV projection exposure system.

Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungssystem mit mindestens einer Beleuchtungsoptik gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehend beschriebenen.This object is achieved by a lighting system having at least one illumination optical system according to the preceding description. The advantages result from the previously described.

Als Strahlungsquelle zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung dient insbesondere ein Freie Elektronen-Laser (FEL) oder eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle. Der von der Strahlungsquelle emittierte Rohstrahl hat insbesondere eine sehr kleine Divergenz. Die Divergenz des Rohstrahls kann kleiner als 10 mrad sein, insbesondere kleiner als 1 mrad, insbesondere kleiner als 100 µrad, insbesondere kleiner als 10 µrad. Der Rohstrahl kann einen Lichtleitwert aufweisen, welcher kleiner ist als 0,1 mm², insbesondere kleiner als 0,01 mm². Beim Lichtleitwert handelt es sich um das kleinste Volumen eines Phasenraums, welches 90 % der Energie der von der Strahlungsquelle emittierten Beleuchtungsstrahlung enthält. Hierzu entsprechende Definitionen des Lichtleitwerts finden sich beispielsweise in der EP 1 072 957 A2 und der US 6 198 793 B1 .The radiation source used to generate illumination radiation is, in particular, a free electron laser (FEL) or a synchrotron-based radiation source. In particular, the raw beam emitted by the radiation source has a very small divergence. The divergence of the raw beam may be less than 10 mrad, in particular less than 1 mrad, in particular less than 100 μrad, in particular less than 10 μrad. The raw beam may have an optical conductivity which is less than 0.1 mm ² , in particular less than 0.01 mm ² . The optical conductivity is the smallest volume of a phase space which contains 90% of the energy of the illumination radiation emitted by the radiation source. Corresponding definitions of the light conductance can be found, for example, in US Pat EP 1 072 957 A2 and the US 6,198,793 B1 ,

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Aufteilung eines Sammelausgabestrahls mit Beleuchtungsstrahlung eines EUV-Projektionsbelichtungssystems in eine Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen zu verbessern.Another object of the invention is to improve a method of dividing a collective output beam with illumination radiation of an EUV projection exposure system into a plurality of single output beams.

Diese Aufgabe wird durch Bereitstellen eines Beleuchtungssystems gemäß der vorhergehenden Beschreibung und Erzeugen von Oberflächenwellen mit einer vorgegebenen Wellenlänge und/oder Amplitude in der Oberfläche des akusto-optischen Elements gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehenden beschriebenen. This object is achieved by providing an illumination system as described above and generating surface waves having a predetermined wavelength and / or amplitude in the surface of the acousto-optic element. The advantages will be apparent from the foregoing.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden in der Oberfläche des akusto-optischen Elements stehende oder laufende Oberflächenwellen konstanter Wellenlänge erzeugt. Bei konstanter Wellenlänge der Oberflächenwelle ist insbesondere die Richtung des gebeugten Lichts bei stehenden oder laufenden Oberflächenwellen gleich. Bei gleicher Anregungsenergie, sind die Amplituden von laufenden Oberflächenwellen in der Regel kleiner, sodass ein Bereich kleinerer Beugungseffizienz des Gitters bzw. schwächeren Modulation der ungebeugten Lichts abgedeckt wirdAccording to a further aspect of the invention, standing or running surface waves of constant wavelength are generated in the surface of the acousto-optic element. At a constant wavelength of the surface wave, in particular, the direction of the diffracted light is the same for stationary or continuous surface waves. With equal excitation energy, the amplitudes of running surface waves are usually smaller, so that a range of smaller diffraction efficiency of the grating and weaker modulation of the undiffracted light is covered

Gemäß einer Alternative ist es auch möglich, in der Oberfläche des akusto-optischen Elements Wellen mit zeitlich variierender Amplitude und Wellenlänge zu erzeugen. Während sich im ersten Fall ausschließlich die Amplitude der Beugungsstruktur ändert, ändert sich im zweiten Fall zusätzlich die Richtung des gebeugten Lichts. Dies kann zu einer Homogenisierung der Intensitätsverteilung in den Einzelausgabestrahlen genutzt werden. Durch die Erzeugung von Wellen zeitlich oder räumlich variierender Wellenlänge auf der Oberfläche des akusto-optischen Elements kann auch die effektive Divergenz der Einzelausgabestrahlen vergrößert werden.According to an alternative, it is also possible to generate waves with temporally varying amplitude and wavelength in the surface of the acousto-optic element. While only the amplitude of the diffraction structure changes in the first case, the direction of the diffracted light also changes in the second case. This can be used to homogenize the intensity distribution in the single output jets. By generating waves of temporally or spatially varying wavelength on the surface of the acousto-optic element, the effective divergence of the single output beams can also be increased.

Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin ein Projektionsbelichtungssystem für die Mikrolithographie, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sowie ein derartiges Bauelement zu verbessern. Other objects of the invention are a projection exposure system for microlithography, a method for producing a micro- or nanostructured device and to improve such a device.

Diese Aufgaben werden jeweils durch Bereitstellung eines Beleuchtungssystems mit einem Strahlteiler gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehend beschriebenen. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:These objects are achieved in each case by providing a lighting system with a beam splitter according to the preceding description. The advantages result from the previously described. Further advantages and details of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to FIGS. Show it:

1 schematisch den prinzipiellen Aufbau eines Projektionsbelichtungssystems mit einer Mehrzahl von n Scannern, 1 schematically the basic structure of a projection exposure system with a plurality of n scanners,

2 schematisch eine alternative Darstellung des Strahlengangs im Projektionsbeleuchtungssystem gemäß 1, und 2 schematically an alternative representation of the beam path in the projection illumination system according to 1 , and

3 schematisch in größerem Detail den Strahlengang im Bereich der Auskoppeloptik, mittels welcher der Sammel-Ausgabestrahl in Einzel-Ausgabestrahlen, welche zu unterschiedlichen Scannern geleitet werden, aufgeteilt wird. 3 schematically in greater detail the beam path in the region of the coupling-out, by means of which the collective output beam is divided into single output jets, which are passed to different scanners.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 zunächst die wesentlichen Bestandteile eines Projektionsbelichtungssystems 1 beschrieben.The following are with reference to the 1 First, the essential components of a projection exposure system 1 described.

Die nachfolgend vorgenommene Unterteilung des Projektionsbelichtungssystems 1 in Teilsysteme dient primär der begrifflichen Abgrenzung derselben. Die Teilsysteme können separate konstruktive Teilsysteme bilden. Die Aufteilung in Teilsysteme muss sich jedoch nicht notwendigerweise in einer konstruktiven Abgrenzung widerspiegeln. Subsequent division of the projection exposure system 1 subsystems primarily serve to delineate them. The subsystems can form separate structural subsystems. However, the division into subsystems does not necessarily have to be reflected in a constructive demarcation.

Das Projektionsbelichtungssystem 1 umfasst ein Strahlungsquellenmodul 2 und einen oder eine Mehrzahl von Scannern 3 _i. The projection exposure system 1 includes a radiation source module 2 and one or a plurality of scanners 3 _i .

Das Strahlungsquellenmodul 2 umfasst eine Strahlungsquelle 4 zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung 5.The radiation source module 2 includes a radiation source 4 for generating illumination radiation 5 ,

Bei der Strahlungsquelle 4 handelt es sich insbesondere um einen Freie Elektronen-Laser (FEL). Es kann sich auch um eine Synchrotronstrahlungsquelle beziehungsweise um eine synchrotronstrahlungsbasierte Strahlungsquelle, die kohärente Strahlung mit sehr hoher Brillanz erzeugt, handeln. Exemplarisch sei für derartige Strahlungsquellen auf die US 2007/0152171 A1 und die DE 103 58 225 B3 verwiesen.At the radiation source 4 it is in particular a free electron laser (FEL). It can also be a synchrotron radiation source or a synchrotron radiation-based radiation source which generates coherent radiation with very high brilliance. As an example for such radiation sources on the US 2007/0152171 A1 and the DE 103 58 225 B3 directed.

Die Strahlungsquelle 4 hat beispielsweise eine mittlere Leistung im Bereich von 1 kW bis 25 kW. Sie weist eine Pulsfrequenz im Bereich von 10 MHz bis 10 GHz auf. Jeder einzelne Strahlungsimpuls kann beispielsweise eine Energie von 83 µJ betragen. Bei einer Strahlungsimpulslänge von 100 fs entspricht dies einer Strahlungsimpulsleistung von 833 MW.The radiation source 4 has, for example, a mean power in the range of 1 kW to 25 kW. It has a pulse rate in the range of 10 MHz to 10 GHz. Each individual radiation pulse may for example have an energy of 83 μJ. With a radiation pulse length of 100 fs, this corresponds to a radiation pulse power of 833 MW.

Die Strahlungsquelle 4 kann auch eine Repetitionsrate im Kilohertzbereich, beispielsweise von 100 kHz, oder im niederen Megahertzbereich, beispielsweise bei 3 MHz, im mittleren Megahertzbereich, beispielsweise bei 30 MHz, im oberem Megahertzbereich, beispielsweise bei 300 MHz oder auch im Gigahertzbereich, beispielsweise bei 1,3 GHz, besitzen. The radiation source 4 can also have a repetition rate in the kilohertz range, for example, of 100 kHz, or in the low megahertz range, for example at 3 MHz, in the middle megahertz range, for example at 30 MHz, in the upper megahertz range, for example at 300 MHz or in the gigahertz range, for example at 1.3 GHz , own.

Bei der Strahlungsquelle 4 handelt es sich insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 4 emittiert insbesondere EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 2 nm und 30 nm, insbesondere zwischen 2 nm und 15 nm.At the radiation source 4 it is in particular an EUV radiation source. The radiation source 4 in particular emits EUV radiation in the wavelength range, for example between 2 nm and 30 nm, in particular between 2 nm and 15 nm.

Die Strahlungsquelle 4 emittiert die Beleuchtungsstrahlung 5 in Form eines Rohstrahls 6. Der Rohstrahl 6 hat eine sehr kleine Divergenz. Die Divergenz des Rohstrahls 6 kann kleiner als 10 mrad sein, insbesondere kleiner als 1 mrad, insbesondere kleiner als 100 µrad, insbesondere kleiner als 10 µrad. Zur einfacheren Beschreibung von Lageverhältnissen werden im Folgenden Koordinaten eines kartesischen xyz-Koordinatensystems verwendet. Die x-Koordinate spannt mit der y-Koordinate regelmäßig einen Bündelquerschnitt der Beleuchtungsstrahlung 5 auf. Die z-Richtung verläuft regelmäßig in Strahlungsrichtung der Beleuchtungsstrahlung 5. Im Bereich der Objektebene 21 beziehungsweise der Bildebene 24 verläuft die y-Richtung parallel zu einer Scanrichtung. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Scanrichtung. Der Rohstrahl 6 wird von der Strahlungsquelle 4 in eine bestimmte Richtung emittiert. Diese wird im Folgenden auch als Pointing P bezeichnet. The radiation source 4 emits the illumination radiation 5 in the form of a raw jet 6 , The raw beam 6 has a very small divergence. The divergence of the raw jet 6 may be less than 10 mrad, in particular less than 1 mrad, in particular less than 100 urad, in particular less than 10 urad. To simplify the description of positional relationships, coordinates of a Cartesian xyz coordinate system are used below. The x-coordinate regularly tightens a bundle cross-section of the illumination radiation with the y-coordinate 5 on. The z-direction runs regularly in the radiation direction of the illumination radiation 5 , In the area of the object plane 21 or the picture plane 24 the y-direction is parallel to a scan direction. The x-direction is perpendicular to the scan direction. The raw beam 6 is from the radiation source 4 emitted in a certain direction. This is also referred to below as Pointing P.

Der Rohstrahl 6 kann einen Lichtleitwert aufweisen, welcher kleiner ist als 0,1 mm², insbesondere kleiner als 0,01 mm². Beim Lichtleitwert handelt es sich um das kleinste Volumen eines Phasenraums, welches 90 % der Energie der von der Strahlungsquelle 2 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 enthält. Hierzu entsprechende Definitionen des Lichtleitwerts finden sich beispielsweise in der EP 1 072 957 A2 und der US 6 198 793 B1 .The raw beam 6 may have an optical conductivity which is less than 0.1 mm ² , in particular less than 0.01 mm ² . The optical conductivity is the smallest volume of a phase space, which is 90% of the energy of the radiation source 2 emitted illumination radiation 5 contains. Corresponding definitions of the light conductance can be found, for example, in US Pat EP 1 072 957 A2 and the US 6,198,793 B1 ,

Das Strahlungsquellenmodul 2 umfasst weiterhin eine der Strahlungsquelle 4 nachgeordnete Strahlformungsoptik 7. Die Strahlformungsoptik 7 dient zur Erzeugung eines Sammel-Ausgabestrahls 8 aus dem Rohstrahl 6. Der Sammel-Ausgabestrahl 8 hat eine sehr kleine Divergenz. Die Divergenz des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann kleiner als 10 mrad sein, insbesondere kleiner als 1 mrad, insbesondere kleiner als 100 µrad, insbesondere kleiner als 10 µrad.The radiation source module 2 further comprises one of the radiation source 4 downstream beamforming optics 7 , The beam shaping optics 7 serves to generate a collection output beam 8th from the raw stream 6 , The collection output beam 8th has a very small divergence. The divergence of the collection output beam 8th may be less than 10 mrad, in particular less than 1 mrad, in particular less than 100 urad, in particular less than 10 urad.

Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere der Durchmesser des Rohstrahls 6 beziehungsweise des Sammel-Ausgabestrahls 8 beeinflusst werden. Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere eine Aufweitung des Rohstrahls 6 erreicht werden. Der Rohstrahl 6 kann mittels der Strahlformungsoptik 7 insbesondere um einen Faktor von mindestens 1,5, insbesondere mindestens 2, insbesondere mindestens 3, insbesondere mindestens 5, insbesondere mindestens 10 aufgeweitet werden. Der Aufweitungsfaktor ist insbesondere kleiner als 1000. Es ist auch möglich, den Rohstrahl 6 in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich stark aufzuweiten. Er kann insbesondere in einer x-Richtung stärker aufgeweitet werden als in einer y-Richtung. Hierbei entspricht die y-Richtung im Bereich des Objektfeldes 11 _i der Scanrichtung. Die Divergenz des Sammel-Ausgabestrahls 8 kann kleiner sein als die Divergenz, insbesondere kleiner als die halbe Divergenz, des Rohstrahls 6. By means of the beam shaping optics 7 in particular, the diameter of the raw jet 6 or the collection output beam 8th to be influenced. By means of the beam shaping optics 7 In particular, a widening of the raw jet 6 be achieved. The raw beam 6 can by means of the beam shaping optics 7 in particular by a factor of at least 1.5, in particular at least 2, in particular at least 3, in particular at least 5, in particular at least 10 are widened. In particular, the expansion factor is less than 1000. It is also possible to use the raw beam 6 different degrees of intensity in different directions dilate. In particular, it can be widened more in an x-direction than in a y-direction. Here, the y-direction corresponds to the area of the object field 11 _i the scanning direction. The divergence of the collection output beam 8th may be less than the divergence, especially less than half the divergence, of the raw beam 6 ,

Für weitere Details der Strahlformungsoptik 7 sei auf die DE 10 2013 223 935 A1 verwiesen, die hiermit in die vorliegende Anmeldung integriert ist. Die Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere eine oder zwei Strahlformungsspiegelgruppen mit jeweils zwei Spiegeln aufweisen. Die Strahlformungsspiegelgruppen dienen insbesondere zur Strahlformung des Sammel-Ausgabestrahls 8 in zueinander senkrechten Ebenen, welche parallel zur Ausbreitungsrichtung des Sammel-Ausgabestrahls 8 verlaufen.For further details of the beam shaping optics 7 be on the DE 10 2013 223 935 A1 referred to, which is hereby incorporated into the present application. The beam shaping optics 7 may in particular have one or two beam-forming mirror groups each having two mirrors. The beam-forming mirror groups are used in particular for beam shaping of the collective output beam 8th in mutually perpendicular planes which are parallel to the propagation direction of the collection output beam 8th run.

Die Strahlformungsoptik 7 kann auch weitere Strahlformungsspiegel umfassen.The beam shaping optics 7 may also include other beam shaping mirrors.

Die Strahlformungsoptik 7 kann insbesondere Zylinderspiegel, insbesondere mindestens einen konvexen und mindestens einen konkaven Zylinderspiegel, umfassen. Sie kann auch Spiegel mit einem Freiformprofil umfassen. Derartige Spiegel weisen jeweils ein Höhenprofil auf, welches nicht als Kegelschnitt darstellbar ist.The beam shaping optics 7 may in particular cylinder mirror, in particular at least one convex and at least one concave cylindrical mirror include. It can also include mirrors with a free-form profile. Such mirrors each have a height profile which can not be represented as a conic section.

Mittels der Strahlformungsoptik 7 kann außerdem das Intensitätsprofil des Rohstrahls 6 beeinflusst werden.By means of the beam shaping optics 7 can also the intensity profile of the raw beam 6 to be influenced.

Außerdem umfasst das Strahlungsquellenmodul 2 eine nachfolgend noch näher beschriebene Auskoppeloptik 9. Die Auskoppeloptik 9 dient zur Erzeugung von mehreren, nämlich von n, Einzelausgabestrahlen 10 _i (i = 1 bis n) aus dem Sammel-Ausgabestrahl 8. Die Einzelausgabestrahlen 10 _i bilden jeweils Strahlenbündel zur Beleuchtung eines Objektfeldes 11 _i. Die Einzelausgabestrahlen 10 _i sind jeweils einem der Scanner 3 _i zugeordnet. Die Strahlenbündel der Einzelausgabestrahlen 10 _i können jeweils eine Mehrzahl von separaten Teilstrahlen 12 _i umfassen. In addition, the radiation source module comprises 2 an output coupling described in more detail below 9 , The decoupling optics 9 serves to generate several, namely n, single output jets 10 _i (i = 1 to n) from the collection output beam 8th , The single output jets 10 _i each form beam bundles for illuminating an object field 11 _i . The single output jets 10 _i are each one of the scanners 3 _i assigned. The beams of the single output jets 10 _i can each have a plurality of separate partial beams 12 _i include.

Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, kann die Funktionalität der Strahlformungsoptik 7 in die Auskoppeloptik 9 integriert sein. In diesem Fall kann auf eine separate Strahlformungsoptik 7 verzichtet werden. As will be described in more detail below, the functionality of the beam shaping optics 7 into the coupling optics 9 be integrated. In this case, you can opt for a separate beam shaping optics 7 be waived.

Bei der Alternative gemäß 2 ist die Auskoppeloptik 9 in Ausbreitungsrichtung der Beleuchtungsstrahlung hinter der Strahlformungsoptik 7 angeordnet. Vorzugsweise ist die Auskoppeloptik 9 direkt hinter der Strahlungsquelle 4, insbesondere vor der Beeinflussung des Rohstrahls 6 mittels der Strahlformungsoptik 7 angeordnet. In diesem Fall können separate Strahlformungsoptiken für die einzelnen Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i vorgesehen sein. Durch eine derartige Anordnung der Auskoppeloptik 9 können Strahlungsverluste aufgrund von Dämpfung an der Auskoppeloptik 9 verringert werden. In the alternative according to 2 is the coupling optics 9 in the propagation direction of the illumination radiation behind the beam-shaping optical system 7 arranged. Preferably, the coupling-out optics 9 directly behind the radiation source 4 , in particular against the influence of the raw jet 6 by means of the beam shaping optics 7 arranged. In this case, separate beam shaping optics can be used for each single output beam 10 _{i be} provided. By such an arrangement of the coupling-out optics 9 can radiation losses due to attenuation at the coupling-out optics 9 be reduced.

Das Strahlungsquellenmodul 2 ist insbesondere in einem evakuierbaren Gehäuse angeordnet.The radiation source module 2 is arranged in particular in an evacuable housing.

Die Scanner 3 _i umfassen jeweils eine Strahlführungsoptik 13 _i und eine Projektionsoptik 14 _i. The scanners 3 _i each comprise a beam guiding optics 13 _i and a projection optics 14 _i .

Die Strahlführungsoptik 13 _i dient der Führung der Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere der jeweiligen Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i zu den Objektfeldern 11 _i der einzelnen Scanner 3 _i.The beam guiding optics 13 _i serves to guide the illumination radiation 5 , in particular the respective individual output beams 10 _i to the object fields 11 _i the single scanner 3 _i .

Die Projektionsoptik 14 _i dient jeweils der Abbildung eines in einem der Objektfelder 11 _i angeordneten Retikels 22 _i in ein Bildfeld 23 _i, insbesondere auf einen im Bildfeld 23 _i angeordneten Wafer 25 _i. The projection optics 14 _i is used in each case to represent one in one of the object fields 11 _i arranged Retikels 22 _i in an image field 23 _i , in particular one in the image field 23 _i arranged wafer 25 _i .

Die Strahlungsführungsoptik 13 _i umfasst in der Reihenfolge des Strahlengangs der Beleuchtungsstrahlung 5 jeweils eine Umlenkoptik 15 _i, eine Einkoppeloptik 16 _i, insbesondere in Form einer Fokussier-Baugruppe, und eine Beleuchtungsoptik 17 _i. Die Einkoppeloptik 16 _i kann insbesondere auch als Wolter-Typ-III-Kollektor ausgebildet sein.The radiation guidance optics 13 _i comprises in the order of the beam path of the illumination radiation 5 each a deflection optics 15 _i , a coupling optics 16 _i , in particular in the form of a focusing assembly, and an illumination optics 17 _i . The coupling optics 16 _In particular, _i can also be designed as a Wolter type III collector.

Die Umlenkoptik 15 _i kann auch in die Auskoppeloptik 9 integriert sein. Die Auskoppeloptik 9 kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass sie die Einzelausgabestrahlen 10 _i bereits in eine gewünschte Richtung umlenkt. Gemäß einer Variante kann auch auf die Umlenkoptiken 15 _i insgesamt verzichtet werden. Allgemein können die Auskoppeloptik 9 und die Umlenkoptiken 15 _i eine Auskoppel-Umlenk-Einrichtung bilden. The deflection optics 15 _i can also be used in the coupling-out optics 9 be integrated. The decoupling optics 9 may in particular be designed such that they the individual output jets 10 _i already redirects in a desired direction. According to a variant can also on the deflection optics 15 _{i be} waived altogether. In general, the coupling-out optics 9 and the deflection optics 15 _{i form} a decoupling deflecting device.

Für unterschiedliche Varianten der Umlenkoptiken 15 _i sei beispielsweise auf die DE 10 2013 223 935 A1 verwiesen, die hiermit als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.For different variants of the deflection optics 15 _i am for example on the DE 10 2013 223 935 A1 referenced, which is hereby incorporated as part of the present application in this.

Die Einkoppeloptik 16 _i dient insbesondere dem Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere eines der von der Auskoppeloptik 9 erzeugten Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i in jeweils eine der Beleuchtungsoptiken 17 _i.The coupling optics 16 _i is used in particular for coupling the illumination radiation 5 , in particular one of the coupling-out optics 9 generated single output jets 10 _i in each case one of the illumination optics 17 _i .

Die Strahlführungsoptik 13 _i bildet zusammen mit der Strahlformungsoptik 7 und der Auskoppeloptik 9 Bestandteile einer Beleuchtungseinrichtung 18. The beam guiding optics 13 _i forms together with the beam shaping optics 7 and the decoupling optics 9 Components of a lighting device 18 ,

Die Beleuchtungseinrichtung 18 ist ebenso wie die Strahlungsquelle 4 Bestandteil eines Beleuchtungssystems 19.The lighting device 18 is as well as the radiation source 4 Part of a lighting system 19 ,

Jeder der Beleuchtungsoptiken 17 _i ist jeweils eine der Projektionsoptiken 14 _i zugeordnet. Zusammen werden die einander zugeordnete Beleuchtungsoptik 17 _i und die Projektionsoptik 14 _i auch als optisches System 20 _i bezeichnet. Each of the lighting optics 17 _i is one of the projection optics 14 _i assigned. Together, the associated lighting optics 17 _i and the projection optics 14 _i also as optical system 20 _i denotes.

Die Beleuchtungsoptik 17 _i dient jeweils zur Überführung von Beleuchtungsstrahlung 5 zu einem im Objektfeld 11 _i in einer Objektebene 21 angeordneten Retikel 22 _i. Die Projektionsoptik 14 _i dient zur Abbildung des Retikels 22 _i, insbesondere zur Abbildung von Strukturen auf dem Retikel 22 _i, auf einen in einem Bildfeld 23 _i in einer Bildebene 24 angeordneten Wafer 25 _i. The illumination optics 17 _i is used in each case for the transfer of illumination radiation 5 to one in the object field 11 _i in an object plane 21 arranged reticle 22 _i . The projection optics 14 _i is used to image the reticle 22 _i , in particular for imaging structures on the reticle 22 _i , on one in a picture box 23 _i in an image plane 24 arranged wafers 25 _i .

Die Beleuchtungsoptik 17 _i umfasst jeweils einen ersten Facettenspiegel 28 _i und einen zweiten Facettenspiegel 29 _i, deren Funktion jeweils derjenigen entspricht, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beim ersten Facettenspiegel 28 _i kann es sich insbesondere um einen Feldfacettenspiegel handeln. Beim zweiten Facettenspiegel 29 _i kann es sich insbesondere um einen Pupillenfacettenspiegel handeln. Der zweite Facettenspiegel 29 _i kann jedoch auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 17 angeordnet sein. Dieser allgemeine Fall wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet. The illumination optics 17 Each _i comprises a first facet mirror 28 _i and a second facet mirror 29 _i , whose function corresponds in each case to those known from the prior art. At the first facet mirror 28 _i may be, in particular, a field facet mirror. At the second facet mirror 29 _i may be, in particular, a pupil facet mirror. The second facet mirror 29 _{However, i} may also be spaced apart from a pupil plane of the illumination optics 17 be arranged. This general case is also called a specular reflector.

Die Facettenspiegel 28 _i, 29 _i umfassen jeweils eine Vielzahl von Facetten 28a, 29a. Beim Betrieb des Projektionsbelichtungssystems 1 ist jeder der ersten Facetten 28a jeweils eine der zweiten Facetten 29a zugeordnet. Die einander zugeordneten Facetten 28a, 29a bilden jeweils einen Beleuchtungskanal der Beleuchtungsstrahlung 5 zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 unter einem bestimmten Beleuchtungswinkel. The facet mirrors 28 _i , 29 _i each comprise a plurality of facets 28a . 29a , When operating the projection exposure system 1 is one of the first facets 28a each one of the second facets 29a assigned. The associated facets 28a . 29a each form an illumination channel of the illumination radiation 5 for illuminating the object field 11 under a certain illumination angle.

Die Facetten 28a des ersten Facettenspiegel 28 _i können verlagerbar, insbesondere verkippbar, insbesondere mit jeweils zwei Kippfreiheitsgraden, ausgebildet sein. Die Facetten 28a des ersten Facettenspiegels 28 _i können als virtuelle Facetten ausgebildet sein. Hierunter sein verstanden, dass sie durch eine variable Gruppierung aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln, insbesondere eine Mehrzahl von Mikrospiegeln, gebildet werden. Für Details sei auf die WO 2009/100856 A1 verwiesen, die hiermit als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.The facets 28a of the first facet mirror 28 _i can be displaceable, in particular tiltable, in particular with two tilting degrees of freedom, respectively. The facets 28a of the first facet mirror 28 _i can be designed as virtual facets. By this is understood that they are formed by a variable grouping of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. For details be on the WO 2009/100856 A1 referenced, which is hereby incorporated as part of the present application in this.

Die Facetten 29a des zweiten Facettenspiegels 29 _i können entsprechend als virtuelle Facetten 29a ausgebildet sein. Sie können auch entsprechend verlagerbar, insbesondere verkippbar, ausgebildet sein.The facets 29a of the second facet mirror 29 _i can act as virtual facets accordingly 29a be educated. They can also be correspondingly displaceable, in particular tiltable, be formed.

Das Retikel 22 mit für die Beleuchtungsstrahlung 5 reflektierenden Strukturen wird von einem Retikelhalter 30 getragen. Der Retikelhalter 30 ist über eine Verlagerungseinrichtung 31 angesteuert verlagerbar. The reticle 22 with for the illumination radiation 5 Reflective structures are made by a reticle holder 30 carried. The reticle holder 30 is about a relocation facility 31 controlled displaceable.

Der Wafer 25 wird von einem Waferhalter 32 getragen. Der Waferhalter 32 ist mittels einer Verlagerungseinrichtung 33 gesteuert verlagerbar.The wafer 25 is from a wafer holder 32 carried. The wafer holder 32 is by means of a displacement device 33 controlled relocatable.

Die Verlagerungseinrichtung 31 des Retikelhalters 30 und die Verlagerungseinrichtung 33 des Waferhalters 32 können in Signalverbindung miteinander stehen. Sie sind insbesondere synchronisiert. Das Retikel 22 und der Wafer 25 sind insbesondere synchronisiert zueinander verlagerbar. The relocation device 31 of the reticle holder 30 and the relocation facility 33 of the wafer holder 32 can be in signal communication with each other. They are especially synchronized. The reticle 22 and the wafer 25 are in particular synchronized with each other displaced.

Bei der Projektionsbelichtung zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements werden sowohl das Retikel 22 als auch der Wafer 25 durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungseinrichtungen 31 und 33 synchronisiert verlagert, insbesondere synchronisiert gescannt. Der Wafer 25 wird während der Projektionsbelichtung mit einer Scangeschwindigkeit von beispielsweise 600 mm/s gescannt.In the projection exposure to produce a micro- or nanostructured device, both the reticle 22 as well as the wafer 25 by appropriate control of the displacement devices 31 and 33 synchronized relocate, especially synchronized scanned. The wafer 25 is scanned during the projection exposure at a scanning speed of, for example, 600 mm / sec.

Das Projektionsbelichtungssystem 1 umfasst insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, insbesondere mindestens sieben, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens neun, insbesondere mindestens zehn Scanner 3 _i. Das Projektionsbelichtungssystem 1 kann bis zu zwanzig Scanner 3 _i umfassen. The projection exposure system 1 in particular comprises at least two, in particular at least three, in particular at least four, in particular at least five, in particular at least six, in particular at least seven, in particular at least eight, in particular at least nine, in particular at least ten scanners 3 _i . The projection exposure system 1 can have up to twenty scanners 3 _i include.

Die Scanner 3 _i werden von dem gemeinsamen Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere der gemeinsamen Strahlungsquelle 4, mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt. The scanners 3 _i are from the common radiation source module 2 , in particular the common radiation source 4 , with illumination radiation 5 provided.

Das Projektionsbelichtungssystem 1 dient zur Herstellung von mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauelementen, insbesondere elektronischen Halbleiter-Bauelementen.The projection exposure system 1 serves for the production of micro- or nanostructured components, in particular electronic semiconductor components.

Die Einkoppeloptik 16 _i ist im Strahlengang zwischen dem Strahlungsquellenmodul 2, insbesondere der Auskoppeloptik 9, und jeweils einer der Beleuchtungsoptiken 17 _i angeordnet. Sie ist insbesondere als Fokussier-Baugruppe ausgebildet. Sie dient der Überführung jeweils eines der Einzel-Ausgabestrahlen 10 _i in einen Zwischenfokus 26 _i in einer Zwischenfokusebene 27. Der Zwischenfokus 26 _i kann im Bereich einer Durchtrittsöffnung eines Gehäuses des optischen Systems 20 _i oder des Scanners 3 _i angeordnet sein. Das Gehäuse ist insbesondere evakuierbar.The coupling optics 16 _i is in the beam path between the radiation source module 2 , in particular the coupling-out optics 9 , and each one of the illumination optics 17 _i arranged. It is designed in particular as a focusing assembly. It is used to transfer one of the individual output jets 10 _i in an intermediate focus 26 _i in an intermediate focus level 27 , The intermediate focus 26 _i can in the region of a passage opening of a housing of the optical system 20 _i or the scanner 3 _{i be} arranged. The housing is in particular evacuated.

Die Beleuchtungsoptik 17 _i umfasst jeweils einen ersten Facettenspiegel und einen zweiten Facettenspiegel, deren Funktion jeweils derjenigen entspricht, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beim ersten Facettenspiegel kann es sich insbesondere um einen Feldfacettenspiegel handeln. Beim zweiten Facettenspiegel kann es sich insbesondere um einen Pupillenfacettenspiegel handeln. Der zweite Facettenspiegel kann jedoch auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 17 _i angeordnet sein. Dieser allgemeine Fall wird auch als spekularer Reflektor bezeichnet.The illumination optics 17 Each _i comprises a first facet mirror and a second facet mirror whose function corresponds to that of each corresponds, which are known from the prior art. The first facet mirror may in particular be a field facet mirror. The second facet mirror may in particular be a pupil facet mirror. However, the second facet mirror may also be spaced apart from a pupil plane of the illumination optics 17 _{i be} arranged. This general case is also called a specular reflector.

Die Facettenspiegel umfassen jeweils eine Vielzahl von ersten beziehungsweise zweiten Facetten. Beim Betrieb des Projektionsbelichtungssystems 1 ist jeder der ersten Facetten jeweils eine der zweiten Facetten zugeordnet. Die einander zugeordneten Facetten bilden jeweils einen Beleuchtungskanal der Beleuchtungsstrahlung 5 zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i unter einem bestimmten Beleuchtungswinkel.The facet mirrors each include a plurality of first and second facets, respectively. When operating the projection exposure system 1 Each of the first facets is assigned one of the second facets. The mutually associated facets each form an illumination channel of the illumination radiation 5 for illuminating the object field 11 _i at a certain illumination angle.

Die kanalweise Zuordnung der zweiten Facetten zu den ersten Facetten erfolgt in Abhängigkeit einer gewünschten Beleuchtung, insbesondere eines vorgegebenen Beleuchtungssettings. Die Facetten des ersten Facettenspiegels können verlagerbar, insbesondere verkippbar, insbesondere mit jeweils zwei Kippfreiheitsgraden, ausgebildet sein. Die Facetten des ersten Facettenspiegels sind insbesondere zwischen unterschiedlichen Stellungen schaltbar. Sie sind in unterschiedlichen Schaltstellungen unterschiedlichen der zweiten Facetten zugeordnet. Es kann jeweils auch mindestens eine Schaltstellung der ersten Facetten vorgesehen sein, in welcher die auf sie auftreffende Beleuchtungsstrahlung 5 nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i beiträgt. Die Facetten des ersten Facettenspiegels können als virtuelle Facetten ausgebildet sein. Hierunter sei verstanden, dass sie durch eine variable Gruppierung einer Mehrzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Mehrzahl von Mikrospiegeln, gebildet werden. Für Details sei auf die WO 2009/100856 A1 verwiesen, die hiermit als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist. The channel-wise assignment of the second facets to the first facets takes place as a function of a desired illumination, in particular of a predetermined illumination setting. The facets of the first facet mirror can be displaceable, in particular tiltable, in particular with two tilting degrees of freedom. The facets of the first facet mirror are in particular switchable between different positions. They are assigned in different switching positions different of the second facets. In each case, at least one switching position of the first facets may be provided, in which the illuminating radiation impinging on them 5 not to illuminate the object field 11 _i contributes. The facets of the first facet mirror can be designed as virtual facets. This is understood to mean that they are formed by a variable grouping of a plurality of individual mirrors, in particular a plurality of micromirrors. For details be on the WO 2009/100856 A1 referenced, which is hereby incorporated as part of the present application in this.

Die Facetten des zweiten Facettenspiegels können entsprechend als virtuelle Facetten ausgebildet sein. Sie können auch entsprechend verlagerbar, insbesondere verkippbar, ausgebildet sein.The facets of the second facet mirror can accordingly be designed as virtual facets. They can also be correspondingly displaceable, in particular tiltable, be formed.

Über den zweiten Facettenspiegel und gegebenenfalls über eine nachfolgende, in den Figuren nicht dargestellte Übertragungsoptik, welche beispielsweise drei EUV-Spiegel umfasst, werden die ersten Facetten in das Objektfeld 11 _i in der Retikel- beziehungsweise Objektebene 21 abgebildet. The first facets are introduced into the object field via the second facet mirror and optionally via a subsequent transmission optics, not shown in the figures, which comprises, for example, three EUV mirrors 11 _i in the reticle or object plane 21 displayed.

Die einzelnen Beleuchtungskanäle führen zur Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i mit bestimmten Beleuchtungswinkeln. Die Gesamtheit der Beleuchtungskanäle führt somit zu einer Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 11 _i durch die Beleuchtungsoptik 17 _i. Die Beleuchtungswinkelverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The individual illumination channels lead to the illumination of the object field 11 _i with certain lighting angles. The totality of the illumination channels thus leads to an illumination angle distribution of the illumination of the object field 11 _i by the illumination optics 17 _i . The illumination angle distribution is also referred to as the illumination setting.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 17 _i, insbesondere bei einer geeigneten Lage der Eintrittspupille der Projektionsoptik 14 _i, kann auf die Spiegel der Übertragungsoptik vor dem Objektfeld 11 _i auch verzichtet werden, was zu einer entsprechenden Transmissionserhöhung für das Nutzstrahlungsbündel führt.In a further embodiment of the illumination optics 17 _i , in particular with a suitable position of the entrance pupil of the projection optics 14 _i , can look at the mirrors of the transfer optics in front of the object field 11 _i also be dispensed with, which leads to a corresponding increase in transmission for the Nutzstrahlungsbündel.

Das Retikel 22 _i mit für die Beleuchtungsstrahlung 5 reflektierenden Strukturen ist in der Objektebene 21 im Bereich des Objektfeldes 11 _i angeordnet. The reticle 22 _i with for the illumination radiation 5 reflective structures is in the object plane 21 in the area of the object field 11 _i arranged.

Die Projektionsoptik 14 _i bildet jeweils das Objektfeld 11 _i in das Bildfeld 23 _i in der Bildebene 24 ab. In dieser Bildebene 24 ist bei der Projektionsbelichtung der Wafer 25 _i angeordnet. Der Wafer 25 _i weist eine lichtempfindliche Beschichtung auf, die während der Projektionsbelichtung mit dem Projektionsbelichtungssystem 1 belichtet wird. The projection optics 14 _i forms the object field in each case 11 _i in the image field 23 _i in the picture plane 24 from. In this picture plane 24 is in the projection exposure of the wafer 25 _i arranged. The wafer 25 _i has a photosensitive coating formed during the projection exposure with the projection exposure system 1 is exposed.

Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform des Beleuchtungssystems 19 beschrieben.In the following, an advantageous embodiment of the illumination system 19 described.

Es wurde erkannt, dass als Hauptstrahlungsquelle 4 vorteilhafterweise ein Freie Elektronen Laser (FEL) oder eine Synchrotronbasierte Strahlungsquelle eingesetzt werden kann. Ein FEL skaliert sehr gut, das heißt er kann insbesondere dann besonders ökonomisch betrieben werden, wenn er groß genug ausgelegt wird, um eine Mehrzahl von Scannern 3 _i mit Beleuchtungsstrahlung 5 zu versorgen. Der FEL kann insbesondere bis zu acht, zehn, zwölf oder auch zwanzig Scanner mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgen.It was recognized that as the main source of radiation 4 Advantageously, a free electron laser (FEL) or a synchrotron-based radiation source can be used. A FEL scales very well, that is, it can be particularly economically operated if it is designed large enough to a plurality of scanners 3 _i with illumination radiation 5 to supply. In particular, the FEL may have up to eight, ten, twelve or even twenty scanners with illumination radiation 5 supply.

Es kann auch mehr als eine Strahlungsquelle 4 vorgesehen sein.It can also be more than a radiation source 4 be provided.

Eine Anforderung an das Projektionsbelichtungssystem 1 ist, dass die Strahlungsintensität, welche die einzelnen Retikel 22 _i erreicht, sowie insbesondere die Strahlungsdosis, welche die Wafer 25 _i erreicht, sehr exakt und sehr schnell geregelt werden kann. Die Strahlungsdosis, welche die Wafer 25 _i erreicht, soll insbesondere möglichst konstant gehalten werden können. A requirement for the projection exposure system 1 is that the radiation intensity that the individual reticles 22 _i , and in particular the radiation dose which the wafers 25 _i reached, can be regulated very accurately and very quickly. The radiation dose, which the wafers 25 _i achieved, should be kept as constant as possible in particular.

Schwankungen der auf das Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5, insbesondere der Gesamtintensität der auf die Retikel 22 _i auftreffenden Beleuchtungsstrahlung 5 und damit der auf die Wafer 25 _i auftreffendene Strahlungsdosis, können auf Intensitätsschwankungen der Hauptstrahlungsquelle und/oder auf geometrische Schwankungen, insbesondere auf Schwankungen der Richtung des von der Hauptstrahlungsquelle 4 emittierten Rohstrahls 6 und/oder Schwankungen des Querschnittsprofils, insbesondere im Bereich der Auskoppeloptik 9, desselben zurückzuführen sein. Schwankungen des Querschnittsprofils können insbesondere auf Divergenzschwankungen des von der Strahlungsquelle 4 emittierten Rohstrahls 6 und/oder des Sammel-Ausgabestrahls 8 zurückzuführen sein.Fluctuations of the reticle 22 _i incident illumination radiation 5 , in particular the total intensity of the on the reticle 22 _i incident illumination radiation 5 and so on the wafers 25 _i Radiation dose incident, can intensity fluctuations of the main radiation source and / or geometric Variations, in particular to variations in the direction of the main radiation source 4 emitted raw beam 6 and / or variations in the cross-sectional profile, in particular in the region of the coupling-out optical system 9 to be due to the same. Variations in the cross-sectional profile may be due, in particular, to divergence variations in the radiation source 4 emitted raw beam 6 and / or the collection output beam 8th be due.

Im Folgenden werden Details der Auskoppeloptik 9 näher beschrieben. The following are details of the coupling optics 9 described in more detail.

Die Auskoppeloptik 9 umfasst mindestens einen, insbesondere mehrere Strahlteiler 34. Die Strahlteiler 34 dienen zur Aufteilung des Sammelausgabestrahls 8 in mehrere Einzelausgabestrahlen 10 _i.The decoupling optics 9 comprises at least one, in particular a plurality of beam splitters 34 , The beam splitters 34 serve to divide the collecting output beam 8th in several single output jets 10 _i .

Bei der in 3 dargestellten Alternative dient der erste Strahlteiler 34 zur Aufteilung des Sammelausgabestrahls 8 in zwei Einzelausgabestrahlen 10 ₁, 10 ₂ und einen weiteren Sammel-Ausgabestrahl 8‘. Der Sammel-Ausgabestrahl 8‘ wird vom zweiten Strahlteiler 34 entsprechend in Einzelausgabestrahlen 10 ₃, 10 ₄ und einen weiteren Sammel-Ausgabestrahl 8‘‘ aufgeteilt. At the in 3 The alternative shown is the first beam splitter 34 for splitting the collective output beam 8th in two single output jets 10 ₁ , 10 ₂ and another collection output beam 8th' , The collection output beam 8th' is from the second beam splitter 34 correspondingly in single output jets 10 ₃ , 10 ₄ and another collection output beam 8th'' divided up.

Der weitere Sammel-Ausgabestrahl 8‘‘ kann seinerseits durch einen weiteren, in der 3 nicht näher dargestellten Strahlteiler 34 in Einzelausgabestrahlen 10 ₅, 10 ₆ und einen weiteren Sammel-Ausgabestrahl 8‘‘‘ aufgeteilt werden und so weiter. Die Anzahl der Strahlteiler 32 des Projektionsbelichtungssystems 1, insbesondere der Auskoppeloptik 9, kann im Bereich von 1 bis 20, insbesondere im Bereich von 2 bis 10, liegen. Grundsätzlich kann die Anzahl der Strahlteiler 34 je nach Anzahl n der Scanner 3 _i frei bestimmt werden. The further collective output beam 8th'' can in turn by another, in the 3 not shown in detail beam splitter 34 in single output jets 10 ₅ , 10 ₆ and another collection output beam 8th''' be split and so on. The number of beam splitters 32 of the projection exposure system 1 , in particular the coupling-out optics 9 , may be in the range of 1 to 20, in particular in the range of 2 to 10, lie. Basically, the number of beam splitters 34 depending on the number n of the scanner 3 _i be determined freely.

Die in der 3 dargestellte Anordnung der Komponenten dient lediglich zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Konzepts. Sie gibt nicht die tatsächliche Anordnung der Komponenten relativ zueinander wieder.The in the 3 shown arrangement of the components is only to illustrate the inventive concept. It does not reflect the actual arrangement of the components relative to one another.

Als Strahlteiler 34 dient jeweils ein akusto-optisches Bauelement mit einer strahlungsreflektierenden Oberfläche 35, auf welcher Oberflächenwellen erzeugbar sind. Die Oberflächenwellen können insbesondere direkt in der strahlungsreflektierenden Oberfläche 35 erzeugt werden, beispielsweise mit Hilfe von Interdigitalstrukturen. Es ist auch möglich, mittels eines separaten Bauelements Volumenwellen zu erzeugen und mittels einer Einkoppeleinrichtung in die strahlungsreflektierende Oberfläche 35 einzukoppeln. Für Details bezüglich der Erzeugung und/oder Einkopplung der Oberflächenwellen sei auf die US 6,700,952 B2 , die DE 10 2013 223 808 A1 und die DE 10 2007 025 846 A1 verwiesen, die hiermit alle vollständig als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert sind. As a beam splitter 34 each serves an acousto-optic device with a radiation-reflecting surface 35 on which surface waves can be generated. The surface waves can in particular directly in the radiation-reflecting surface 35 be generated, for example by means of interdigital structures. It is also possible to generate bulk waves by means of a separate component and by means of a coupling device in the radiation-reflecting surface 35 couple. For details regarding the generation and / or coupling of surface waves, see US 6,700,952 B2 , the DE 10 2013 223 808 A1 and the DE 10 2007 025 846 A1 Reference is made, all of which are hereby incorporated in full as part of the present application in this.

Die Oberflächenwellen können laufend oder stehend angeregt werden. In beiden Fällen bleibt die Richtung und Intensitätsverteilung der Beugungsstruktur zeitlich konstant. Bei gleicher Anregungsenergie, sind die Amplituden von laufenden Oberflächenwellen in der Regel kleiner, sodass ein Bereich kleinerer Beugungseffizienz des Gitters bzw. schwächeren Modulation der ungebeugten Lichts abgedeckt wird.The surface waves can be excited continuously or vertically. In both cases, the direction and intensity distribution of the diffraction structure remains constant over time. With equal excitation energy, the amplitudes of running surface waves are usually smaller, so that a range of smaller diffraction efficiency of the grating and weaker modulation of the undiffracted light is covered.

Die Oberflächenwellen auf der strahlungsreflektierenden Oberfläche 35 weisen insbesondere eine steuerbare Frequenz f beziehungsweise Ortswellenlänge Λ und Amplitude A auf. Frequenz f beziehungsweise Ortswellenlänge Λ und Amplitude A sind unabhängig voneinander steuerbar. The surface waves on the radiation-reflecting surface 35 In particular, they have a controllable frequency f or spatial wavelength Λ and amplitude A. Frequency f or spatial wavelength Λ and amplitude A are independently controllable.

Die auf der strahlungsreflektierenden Oberfläche 33 erzeugten Oberflächenwellen bilden eine Beugungsstruktur zur Beugung der Beleuchtungsstrahlung 5. Die Beugungsstruktur ist steuerbar, insbesondere dynamisch steuerbar.The on the radiation-reflecting surface 33 Surface waves generated form a diffraction structure for diffracting the illumination radiation 5 , The diffraction structure is controllable, in particular dynamically controllable.

Die unterschiedlichen Beugungsordnungen können einen Einzelausgabestrahl 10 _i bilden oder zu Einzelausgabestrahlen 10 _i zusammengefasst werden. The different diffraction orders can be a single output beam 10 _i or to single output jets 10 _{i be} summarized.

In der 3 ist exemplarisch der Fall dargestellt, bei welchem jeweils die +/–1. Beugungsordnung Einzelausgabestrahlen 10 _i, 10 _j bilden. Die nullte Beugungsordnung bildet jeweils einen weiteren Sammel-Ausgabestrahl 8 ⁿ. Höhere Beugungsordnungen sind in der 3 nicht dargestellt. In the 3 is exemplified the case in which in each case the +/- 1. Diffraction order single output jets 10 _i , 10 form _j . The zeroth diffraction order forms in each case a further collection output beam 8th ⁿ . Higher diffraction orders are in the 3 not shown.

Grundsätzlich ist es auch möglich, unterschiedliche Beugungsordnungen zu einem einzigen Einzelausgabestrahl 10 _i und/oder einem weiteren Sammel-Ausgabestrahl 8 ⁿ zusammenzufassen. Hierfür können beispielsweise zusätzliche, in der 3 nicht dargestellte strahlungsreflektierende Elemente, insbesondere Spiegel, vorgesehen sein.In principle, it is also possible to have different orders of diffraction into a single single output beam 10 _i and / or another collection output beam 8th ⁿ summarize. For this example, additional, in the 3 Radiation-reflecting elements, in particular mirrors, not shown, may be provided.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, bestimmte Beugungsordnungen, insbesondere höhere Beugungsordnungen, mit Hilfe von Obskurationselementen, insbesondere mit Hilfe von Absorptionselementen, aus dem weiteren Strahlengang zu entfernen. Alternatively, it is also possible to remove certain diffraction orders, in particular higher diffraction orders, from the further beam path with the aid of obscuration elements, in particular with the aid of absorption elements.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit einem derartigen akusto-optischen Bauelement eine Strahlaufteilung der Beleuchtungsstrahlung 5 in Einzelausgabestrahlen 10 _i möglich ist, wobei gleichzeitig die Intensität der Beleuchtungsstrahlung 5 in den einzelnen Einzelausgabestrahlen 10 _i modulierbar, das heißt steuerbar, ist. Durch die Kombination der Funktionalitäten der Strahlaufteilung und Intensitätsregelung in einer einzigen Komponente, nämlich den Strahlteiler 34, kann die Anzahl der Komponenten und damit der Strahlungsverluste insgesamt reduziert werden. Die Beugungswinkel der unterschiedlichen Beugungsordnungen sowie die Intensität der Beleuchtungsstrahlung 5 in den einzelnen Beugungsordnungen lassen sich aus den Einfallswinkel θ, der Wellenlänge λ der Beleuchtungsstrahlung 5, der Wellenlänge Λ der Oberflächenwelle, der Amplitude A der Oberflächenwellen, dem Reflexionskoeffizienten R und dem Brechungsindex n* des den Strahlteiler 34 umgebenden Mediums berechnen.According to the invention, it has been recognized that with such an acousto-optical component, a beam splitting of the illumination radiation 5 in single output jets 10 _{i is} possible, at the same time the intensity of the illumination radiation 5 in the individual single issue jets 10 _i modulatable, that is controllable, is. By the combination the functions of the beam splitting and intensity control in a single component, namely the beam splitter 34 , the number of components and thus the radiation losses can be reduced overall. The diffraction angles of the different diffraction orders and the intensity of the illumination radiation 5 in the individual orders of diffraction can be from the angle of incidence θ, the wavelength λ of the illumination radiation 5 , the wavelength Λ of the surface wave, the amplitude A of the surface waves, the reflection coefficient R, and the refractive index n * of the beam splitter 34 calculate surrounding medium.

Durch Änderung der Amplitude der Oberflächenwelle lässt sich die Intensität in den gebeugten Ordnungen ändern und damit auch die Intensität der Einzelausgabestrahlen 10 _i einstellen. Der Strahlverteiler kann somit auch als Abschwächer, insbesondere als variabler, steuerbarer Modulator, zur Beeinflussung der Intensität eines oder mehrerer Einzelausgabestrahlen 10 _i verwendet werden.By changing the amplitude of the surface wave, the intensity in the diffracted orders can be changed and thus also the intensity of the single output jets 10 _i adjust. The beam distributor can thus also be used as an attenuator, in particular as a variable, controllable modulator, for influencing the intensity of one or more individual output beams 10 _{i be} used.

Selbstverständlich ist die Intensität in den einzelnen Beugungsordnungen, das heißt die Intensität der Einzelausgabestrahlen 10 _i, von der Intensität des auf den Strahlteiler 34 auftreffenden Sammel-Ausgabestrahls 8 abhängig. Wie in der 3 schematisch dargestellt ist, ist gemäß einer vorteilhaften Alternative vorgesehen, die Steuereinheiten zur Steuerung der Amplitude und/oder der Ortswellenlängen der Oberflächen der unterschiedlichen Strahlteiler 34 mittels einer gemeinsamen Regelungseinrichtung 36 miteinander zu verbinden. Es ist insbesondere vorgesehen, sämtliche der Strahlteiler 34, beziehungsweise der diesen zugeordnete Steuereinrichtungen zur Steuerung der Oberflächenwellen in deren Oberflächen 35, jeweils in signalübertragender Weise mit der Regelungseinrichtung 36 zu verbinden. Mittels der Regelungseinrichtung 36 ist es möglich, die Gesamtintensität des Rohstrahls 6 der Beleuchtungsstrahlung 5 nach vorgegebenen Anteilen auf die Scanner 3 _i zu verteilen. Es ist insbesondere möglich, die Gesamtintensität der von der Strahlungsquelle 4 emittierten Beleuchtungsstrahlung 5 gleichmäßig auf die Scanner 3 _i zu verteilen.Of course, the intensity in the individual diffraction orders, that is, the intensity of the single output jets 10 _i , from the intensity of the beam splitter 34 incident collecting output beam 8th dependent. Like in the 3 is shown schematically, is provided according to an advantageous alternative, the control units for controlling the amplitude and / or the spatial wavelengths of the surfaces of the different beam splitters 34 by means of a common control device 36 to connect with each other. In particular, all of the beam splitters are provided 34 , or the associated therewith control means for controlling the surface waves in their surfaces 35 , in each case in signal-transmitting manner with the control device 36 connect to. By means of the control device 36 It is possible the overall intensity of the raw jet 6 the illumination radiation 5 according to predetermined proportions on the scanners 3 _i to distribute. It is possible, in particular, the total intensity of the radiation source 4 emitted illumination radiation 5 evenly on the scanners 3 _i to distribute.

Wie in der 3 weiter schematisch angedeutet ist, können zur Beeinflussung der Intensität der Einzelausgabestrahlen 10 _i auch zusätzliche Abschwächer 37 vorgesehen sein. Es kann insbesondere jedem der Strahlteiler 34 genau ein Abschwächer 37 zugeordnet sein. Mit Hilfe des Abschwächers 37 ist es möglich, die Intensität der mittels der 1. Beugungsordnung und –1. Beugungsordnung zu zwei Scannern 3 _i, 3 _j geführten Beleuchtungsstrahlung 5 unabhängig voneinander zu steuern.Like in the 3 is further indicated schematically, can be used to influence the intensity of the individual output jets 10 _i also additional attenuators 37 be provided. In particular, it can be any of the beam splitters 34 exactly an attenuator 37 be assigned. With the help of the attenuator 37 it is possible to change the intensity of the 1st diffraction order and -1. Diffraction order to two scanners 3 _i , 3 _j guided illumination radiation 5 to control independently of each other.

Die Abschwächer 37 können ebenfalls jeweils als akusto-optisches Bauelement ausgebildet sein. Sie sind insbesondere genauso schnell steuerbar wie die Strahlteiler 34. Hierdurch wird eine schnelle Dosiskontrolle der zu den einzelnen Scannern 3 _i geführten Beleuchtungsstrahlung 5 möglich. Die Dosiskontrolle kann insbesondere auf einer Zeitskala von Mikrosekunden oder weniger erfolgen.The attenuator 37 can also be each formed as an acousto-optical device. In particular, they are just as quickly controllable as the beam splitters 34 , This will provide a quick dose control to the individual scanners 3 _i guided illumination radiation 5 possible. In particular, dose control may be on a time scale of microseconds or less.

Durch Änderung der Frequenz f beziehungsweise der Ortswellenlänge Λ der Oberflächenwellen lässt sich die Richtung der Beugungsordnungen ändern, insbesondere steuern.By changing the frequency f or the spatial wavelength Λ of the surface waves, the direction of the diffraction orders can be changed, in particular controlled.

Durch Änderung der Amplitude A der Oberflächenwellen lässt sich die Intensitätsverteilung auf die unterschiedlichen Beugungsordnungen, insbesondere der Anteil der Gesamtintensität in der nullten, +1. oder –1. Beugungsordnung steuern. By changing the amplitude A of the surface waves, the intensity distribution on the different diffraction orders, in particular the proportion of the total intensity in the zeroth, +1. or -1. Control diffraction order.

Die Intensität in den unterschiedlichen Beugungsordnungen kann außerdem mittels der Abschwächer 37 gesteuert werden. Hierbei kann die Anzahl der Abschwächer 37 kleiner sein als die Anzahl der Scanner 3 _i. Die Anzahl der Abschwächer 37 kann insbesondere gerade halb so groß sein wie die Anzahl der Scanner 3 _i, wobei nach dem im Strahlengang der Beleuchtungsstrahlung 5 letzten Strahlteiler 34 noch ein zusätzlicher Scanner 3 _i vorgesehen sein kann, welcher von der 0. Beugungsordnung mit Beleuchtungsstrahlung 5 versorgt wird. Diesem Scanner 3 _i kann ein zusätzlicher Abschwächer 37 zugeordnet sein. Das Doppelte der Anzahl der Abschwächer 37 ist somit um höchstens eins größer als die Anzahl der Scanner 3 _i.The intensity in the different diffraction orders can also by means of the attenuator 37 to be controlled. Here, the number of attenuators 37 less than the number of scanners 3 _i . The number of attenuators 37 in particular, can be just half the size of the number of scanners 3 _i , wherein after in the beam path of the illumination radiation 5 last beam splitter 34 another additional scanner 3 _i can be provided which of the 0th diffraction order with illumination radiation 5 is supplied. This scanner 3 _i can be an additional attenuator 37 be assigned. Double the number of attenuators 37 is thus at most one greater than the number of scanners 3 _i .

Gemäß einer Alternative ist vorgesehen, einen oder mehrere der Strahlteiler 34 durch Reflexionsgitter, welche speziell so berechnet und hergestellt werden, dass sie zur einer vorgegebenen Aufteilung der Gesamtintensität auf unterschiedliche Beugungsordnungen führen, zu ersetzen. Sie können insbesondere derart ausgebildet sein, dass eine Anzahl vorgegebener Beugungsordnungen jeweils die gleiche Intensität beinhalten.According to an alternative, one or more of the beam splitters is provided 34 by reflection gratings, which are specially calculated and manufactured so that they lead to a predetermined distribution of the total intensity to different diffraction orders to replace. In particular, they can be designed such that a number of predetermined diffraction orders each contain the same intensity.

Besondere Vorteile der Ausbildung der Strahlteiler 34 als akusto-optisches Element ergeben sich aus der Tatsache, dass die Oberflächenform im Gegensatz zu der eines statischen Reflexionsgitters nicht zeitlich konstant, sondern dynamisch steuerbar, insbesondere regelbar ist. Die mittels der Oberflächenwellen erzeugbare Beugungsstruktur ist insbesondere sehr schnell veränderbar. Die Zeitskalen innerhalb sich Oberflächenwellen erzeugen lassen, sind durch die Entfernung von der Anregung und der Schallgeschwindigkeit der Oberflächenwelle bestimmt. Typischerweise sind Oberflächenwellen auf einer Zeitskala von Mikrosekunden oder weniger erzeugbar und/oder modulierbar. Special advantages of the design of the beam splitter 34 as an acousto-optic element result from the fact that the surface shape, in contrast to that of a static reflection grating not temporally constant, but is dynamically controllable, in particular controllable. The diffraction structure that can be generated by means of the surface waves can be changed very quickly, in particular. The time scales within which surface waves can be generated are determined by the distance from the excitation and the speed of sound of the surface wave. Typically, surface waves can be generated and / or modulated on a timescale of microseconds or less.

Mit Hilfe der Strahlteiler 34 ist somit eine sehr schnelle Dosiskontrolle und/oder Korrektur der Ausbreitungsrichtung der Einzelausgabestrahlen 10 _i möglich. With the help of the beam splitter 34 is thus a very fast dose control and / or correction of the propagation direction of the single output jets 10 _i possible.

Die Orientierung der Oberfläche kann grundsätzlich in jeder beliebigen Orientierung relativ zur Einfallsrichtung der Beleuchtungsstrahlung 5 erfolgen. Für den Fall, dass die Oberflächenwellen stark gedämpft sind und der Einfall der Beleuchtungsstrahlung 5 sehr streifend verläuft, kann es von Vorteil sein, wenn die Wellenfront der akustischen Oberflächenwellen parallel zur Einfallsebene der Beleuchtungsstrahlung 5 verläuft. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Amplitude A der Oberflächenwellen und damit die Beugungseffizienz innerhalb des mit Beleuchtungsstrahlung 5 beleuchteten Bereichs der strahlungsreflektierenden Oberfläche 35 des Strahlteilers 34 möglichst gleichmäßig ist. The orientation of the surface can basically be in any orientation relative to the direction of incidence of the illumination radiation 5 respectively. In the event that the surface waves are strongly attenuated and the incidence of the illumination radiation 5 is very grazing, it may be advantageous if the wavefront of the surface acoustic waves parallel to the plane of incidence of the illumination radiation 5 runs. In this way it can be achieved that the amplitude A of the surface waves and thus the diffraction efficiency within the illumination radiation 5 illuminated area of the radiation-reflecting surface 35 of the beam splitter 34 as evenly as possible.

Die strahlungsreflektierende Wirkung der Oberfläche 35, in welcher die Oberflächenwellen erzeugt werden, kann durch streifenden Einfall oder durch eine geeignete optische Beschichtung, beispielsweise mittels eines Dünnschichtstapels, erreicht werden. The radiation-reflecting effect of the surface 35 in which the surface waves are generated can be achieved by grazing incidence or by a suitable optical coating, for example by means of a thin-film stack.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102007025846 A1 [0103] DE 102007025846 A1 [0103]

Claims

Strahlteiler (34) für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem (1) mit einem oder mehreren akusto-optischen Bauelementen.Beam splitter ( 34 ) for an EUV projection exposure system ( 1 ) with one or more acousto-optic devices.

Strahlteiler (34) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine akusto-optische Bauelement eine reflektierende Oberfläche (35) aufweist und eine Einrichtung zur Erzeugung von Oberflächenwellen mit einer steuerbaren Frequenz und/oder Amplitude auf dieser Oberfläche (35).Beam splitter ( 34 ) according to claim 1, characterized in that the at least one acousto-optical component has a reflective surface ( 35 ) and a device for generating surface waves having a controllable frequency and / or amplitude on this surface ( 35 ).

Strahlteiler (34) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine akusto-optische Bauelement ein Mittel zur Steuerung der Richtung und/oder Intensität von einer Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen (10 _i) bildet.Beam splitter ( 34 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one acousto-optic component comprises means for controlling the direction and / or intensity of a plurality of individual output jets ( 10 _i ) forms.

Strahlungsquellenmodul (2) mit 5.1. einer Strahlungsquelle und 5.2. mindestens einem Strahlteiler (34) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.Radiation source module ( 2 ) with 5.1. a radiation source and 5.2. at least one beam splitter ( 34 ) according to one of claims 1 to 3.

Strahlungsquellenmodul (2) gemäß Anspruch 4 mit einer Mehrzahl von Strahlteilern (34), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlteiler (34) unabhängig voneinander steuerbar sind.Radiation source module ( 2 ) according to claim 4 with a plurality of beam splitters ( 34 ), characterized in that the beam splitters ( 34 ) are independently controllable.

Strahlungsquellenmodul (2) gemäß Anspruch 4 mit einer Mehrzahl von Strahlteilern (34), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Strahlteiler (34) in Abhängigkeit von mindestens einem weiteren der Strahlteiler (34) steuerbar ist.Radiation source module ( 2 ) according to claim 4 with a plurality of beam splitters ( 34 ), characterized in that at least one of the beam splitters ( 34 ) in dependence on at least one further of the beam splitters ( 34 ) is controllable.

Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Strahlteiler (34) ein Abschwächer (37) zugeordnet ist. Radiation source module ( 2 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that each of the beam splitters ( 34 ) an attenuator ( 37 ) assigned.

Beleuchtungsoptik (17) für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem (1) mit mindestens einem Strahlteiler (34) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.Illumination optics ( 17 ) for an EUV projection exposure system ( 1 ) with at least one beam splitter ( 34 ) according to one of claims 1 to 3.

Beleuchtungssystem (19) für ein EUV-Projektionsbelichtungssystem (1) mit 9.1. einer Beleuchtungsoptik (17) und 9.2. einem Strahlungsquellenmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7.Lighting system ( 19 ) for an EUV projection exposure system ( 1 ) with 9.1. an illumination optics ( 17 ) and 9.2. a radiation source module ( 2 ) according to one of claims 4 to 7.

Verfahren zur Aufteilung eines Sammelausgabestrahls (8) mit Beleuchtungsstrahlung (5) eines EUV-Projektionsbelichtungssystems (1) in eine Mehrzahl von Einzelausgabestrahlen (10 _i) umfassend die folgenden Schritte: 10.1. Bereitstellen eines Beleuchtungssystems (19) gemäß Anspruch 9, 10.2. Beaufschlagen der Oberfläche (35) des mindestens einen akusto-optischen Bauelements mit Beleuchtungsstrahlung (5), 10.3. Erzeugen von Oberflächenwellen mit einer vorgegebenen Wellenlänge und Amplitude in der Oberfläche (35) des akusto-optischen Bauelements.Method for dividing a collective output beam ( 8th ) with illumination radiation ( 5 ) of an EUV projection exposure system ( 1 ) into a plurality of single output jets ( 10 _i ) comprising the following steps: 10.1. Providing a lighting system ( 19 ) according to claim 9, 10.2. Applying the surface ( 35 ) of the at least one acousto-optical component with illumination radiation ( 5 ), 10.3. Generation of surface waves with a given wavelength and amplitude in the surface ( 35 ) of the acousto-optic device.

Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass stehende Oberflächenwellen erzeugt werden.A method according to claim 10, characterized in that standing surface waves are generated.

Projektionsbelichtungssystem (1) für die Mikrolithographie mit 12.1. einem Beleuchtungssystem (19) gemäß Anspruch 9 und 12.2. mindestens einer Projektionsoptik (14).Projection exposure system ( 1 ) for microlithography with 12.1. a lighting system ( 19 ) according to claim 9 and 12.2. at least one projection optics ( 14 ).

Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauelements umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Projektionsbelichtungssystems (1) gemäß Anspruch 12, – Abbilden eines in einem Objektfeld (11) angeordneten Retikels (22) auf einen in einem Bildfeld (23) angeordneten Wafer (25), – wobei von einer Strahlungsquelle (4) emittierte Beleuchtungsstrahlung (5) mittels mindestens eines Strahlenteilers (32) in Einzelausgabestrahlen (10i) aufgeteilt wird.A method of making a micro- or nanostructured device comprising the steps of: - providing a projection exposure system ( 1 ) according to claim 12, - mapping one in an object field ( 11 ) arranged reticles ( 22 ) on one in a picture field ( 23 ) arranged wafers ( 25 ), - whereby from a radiation source ( 4 ) emitted illumination radiation ( 5 ) by means of at least one beam splitter ( 32 ) in single output jets ( 10i ) is divided.

Bauelement hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 13.Component produced by a method according to claim 13.