DE102023203095A1 - Method for specifying a target distribution of an illumination intensity over a field height of a field of a projection exposure system - Google Patents

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Abstract

Zum Vorgeben einer Soll-Verteilung einer Beleuchtungs-Intensität über eine Feldhöhe eines Feldes einer Projektionsbelichtungsanlage, die mittels einer Beleuchtungsoptik vorgebbar ist, wird in einem Erfassungsschritt (46) ein Beleuchtungsparameter einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage erfasst. Abhängig von der erfassten Ortsabhängigkeit werden in einem Ermittlungsschritt (48) Ziel-Verlagerungspositionen zumindest einige Korrektur-Elemente (25) der Korrektur-Einrichtung zum Erreichen der vorgegebenen Soll-Verteilung ermittelt. In einem Überführungsschritt (49) werden die Korrektur-Elemente (25) in die jeweils ermittelte Verlagerungsposition überführt, sodass sich die vorgegebene Soll-Verteilung ergibt. Es resultiert eine im Vergleich zum Stand der Technik stabilere Vorgabe der Soll-Verteilung der Beleuchtungs-Intensität über die Feldhöhe.To specify a target distribution of an illumination intensity over a field height of a field of a projection exposure system, which can be specified using an illumination optics, an illumination parameter of a light source of the projection exposure system is detected in a detection step (46). At least some correction elements (25) of the correction device are determined in a determination step (48) as a function of the detected location dependency in order to achieve the specified target distribution. In a transfer step (49), the correction elements (25) are transferred to the respectively determined displacement position, resulting in the specified target distribution. The result is a specification of the target distribution of the illumination intensity over the field height that is more stable than in the prior art.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorgeben einer Soll-Verteilung einer Beleuchtungs-Intensität über eine Feldhöhe eines Feldes einer Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil, hergestellt mit einem solchen Verfahren.The invention relates to a method for specifying a target distribution of an illumination intensity over a field height of a field of a projection exposure system. Furthermore, the invention relates to an illumination system with such an illumination optics, an optical system with such an illumination optics and a projection exposure system with such an optical system. Furthermore, the invention relates to a method for producing a microstructured or nanostructured component with such a projection exposure system and a microstructured or nanostructured component produced with such a method.

Ein Vorgabeverfahren der eingangs genannten Art ist bekannt aus der WO 2016/128 253 A1 . Beleuchtungsoptiken, die für ein derartiges Vorgabeverfahren jedenfalls prinzipiell geeignet sind, sind in der WO 2016/128 253 A1 referenziert.A specification method of the type mentioned is known from WO 2016/128 253 A1 . Illumination optics, which are in any case in principle suitable for such a specification method, are in the WO 2016/128 253 A1 referenced.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vorgabeverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine im Vergleich zum Stand der Technik stabilere beziehungsweise homogenere Vorgabe der Soll-Verteilung der Beleuchtungs-Intensität über die Feldhöhe resultiert.It is an object of the present invention to develop a specification method of the type mentioned at the outset in such a way that, compared to the prior art, the specified distribution of the illumination intensity over the field height is more stable or more homogeneous.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Vorgabeverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.According to the invention, this object is achieved by a specification method having the features specified in claim 1 .

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es möglich ist, das Vorgabeverfahren aus der WO 2016/128 253 A1 mit dem Ergebnis einer Erfassung einer Orts-Abhängigkeit eines Lichtquellen-Beleuchtungsparameters zu kombinieren. Als Korrektur-Einrichtung zur Beeinflussung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ist-Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe können Korrektur-Feldfacetten und diesen über Ausleuchtungskanäle zugeordnete Korrektur-Pupillenfacetten entsprechend einer Korrektur-Einrichtung zum Einsatz kommen, die beschrieben ist in der WO 2016/128253 A1 . Alternativ kann als Korrektur-Einrichtung ein Uniformitäts-Korrekturmodul zum Einsatz kommen, von dem Detailbeispiele beschrieben sind in der US 7,362,413 B2 . Weitere derartige Uniformitäts-Korrekturmodule sind beschrieben in der DE 10 2008 001 553 A1 und der US 9,310,692 B2 . Es kann dann insbesondere auf Drifts der Lichtquelle während eines Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage reagiert werden. Von besonderem Vorteil ist dies, wenn als Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage eine EUV-Lichtquelle, insbesondere, wenn eine Plasma-Lichtquelle zum Einsatz kommt.According to the invention it was recognized that it is possible to use the default method from the WO 2016/128 253 A1 to be combined with the result of detecting a location dependency of a light source illumination parameter. Correction field facets and correction pupil facets assigned to them via illumination channels can be used as a correction device for influencing the field height dependency of the actual illumination intensity via the field height, in accordance with a correction device that is described in WO 2016/128253 A1 . Alternatively, a uniformity correction module can be used as the correction device, of which detailed examples are described in FIG U.S. 7,362,413 B2 . Other such uniformity correction modules are described in DE 10 2008 001 553 A1 and the US 9,310,692 B2 . It is then possible to react in particular to drifts in the light source during operation of the projection exposure system. This is of particular advantage if an EUV light source is used as the light source of the projection exposure system, in particular if a plasma light source is used.

Bei den Ziel-Verlagerungspositionen der Korrektur-Elemente, die im Ermittlungsschritt des Vorgabeverfahrens ermittelt werden, kann es sich um Kipppositionen und/oder um Translationspositionen der Korrektur-Elemente handeln.The target displacement positions of the correction elements, which are determined in the determination step of the specification method, can be tilted positions and/or translation positions of the correction elements.

Bei dem Beleuchtungsparameter der Lichtquelle, dessen Ortsabhängigkeit beim Vorgabeverfahren erfasst wird, kann es sich um einen skalaren Wert handeln. Bei der Ortsabhängigkeit des Beleuchtungsparameters kann es sich um eine Feldhöhenabhängigkeit, also um eine Abhängigkeit des Beleuchtungsparameters von einer Feldkoordinate senkrecht zu einer Objektverlagerungsrichtung, handeln. Es kann sich beispielsweise um eine Ortsabhängigkeit, insbesondere eine Feldhöhenabhängigkeit, einer Lichtquellenintensität und/oder um eine Ortsabhängigkeit, insbesondere um eine Feldhöhenabhängigkeit einer Ausleuchtung von Facetten der Beleuchtungsoptik, insbesondere einer Ausleuchtung der Feldfacetten der Beleuchtungsoptik handeln.The illumination parameter of the light source, whose location dependency is recorded in the specification method, can be a scalar value. The spatial dependency of the illumination parameter can be a field height dependency, ie a dependency of the illumination parameter on a field coordinate perpendicular to an object displacement direction. It can be, for example, a location dependency, in particular a field height dependency, of a light source intensity and/or a location dependency, in particular a field height dependency, of an illumination of facets of the illumination optics, in particular an illumination of the field facets of the illumination optics.

Die Erfassung der Beleuchtungsparameter-Ortsabhängigkeit und/oder die Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit einer jeweiligen Anordnung von Korrektur-Elementen der Korrektur-Einrichtung, insbesondere einer Feldhöhen-Abhängigkeit der Ausleuchtung von Korrektur-Pupillenfacetten kann mit einer gegebenen Wiederholrate sowie mit einer gegebenen Feldhöhen-Ortsauflösung durchgeführt werden.The detection of the location dependency of the illumination parameters and/or the detection of the field height dependency of a respective arrangement of correction elements of the correction device, in particular a field height dependency of the illumination of correction pupil facets, can be carried out with a given repetition rate and with a given field height spatial resolution be performed.

Die Erfassungsschritte können durch Messung und/oder durch Simulation erfolgen.The detection steps can take place through measurement and/or through simulation.

Korrektur-Elemente in Form von Korrektur-Feldfacetten und Korrektur-Pupillenfacetten nach Anspruch 2 haben sich bewährt. Grundsätzlich sind derartige Korrektur-Elemente bereits in der WO 2016/128253 A1 beschrieben. Die Korrektur-Feldfacetten und die über die entsprechenden Ausleuchtungskanäle zugeordneten Korrektur-Pupillenfacetten werden nach Anspruch 2 mit Korrektur-Feldfacetten-Verlagerungspositionen betrieben, die von der erfassten Ortsabhängigkeit des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters abhängen.Correction elements in the form of correction field facets and correction pupil facets according to claim 2 have proven themselves. Basically, such correction elements are already in the WO 2016/128253 A1 described. The correction field facets and the correction pupil facets assigned via the corresponding illumination channels are operated according to claim 2 with correction field facet displacement positions that depend on the detected spatial dependency of the light source illumination parameter.

Eine Dosismessung nach Anspruch 3 zur Erfassung der Ortsabhängigkeit des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters und/oder zur Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Korrektur-Feldfacetten-Verlagerungspositionen hat sich in der Praxis bewährt. Zur Durchführung einer solchen Dosismessung sind Sensoreinrichtungen im Stand der Technik bekannt.A dose measurement according to claim 3 for detecting the spatial dependency of the light source illumination parameter and/or for detecting the field height dependency of the correction field facet displacement positions has proven itself in practice. Sensor devices are known in the prior art for carrying out such a dose measurement.

Die Vorgabe einer Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld nach Anspruch 4 hat sich in der Praxis bewährt, da erfahrungsgemäß die ermittelten Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten von dieser Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung abhängen. Bei der Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung handelt es sich insbesondere um ein Ziel-Pupillensetting, das heißt um eine Ziel-Beleuchtungsintensitätsverteilung über eine Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik, z.B. um die Vorgabe von mit Beleuchtungslicht zu beleuchtenden Pupillenfacetten und/oder die Vorgabe von entsprechenden Beleuchtungsintensitäten, mit denen die jeweiligen Pupillenfacetten zu beaufschlagen sind, damit die Ziel-Beleuchtungs-Intensitätsverteilung über die Beleuchtungspupille erreicht wird.The specification of a target illumination angle distribution over the object field according to claim 4 has proven itself in practice, since experience has shown that the displacement positions of the correction field facets determined by this target illumination angle ver depend on division. The target illumination angle distribution is in particular a target pupil setting, i.e. a target illumination intensity distribution over an illumination pupil of the illumination optics, e.g. the specification of pupil facets to be illuminated with illumination light and/or the specification of corresponding illumination intensities with which the respective pupil facets are to be acted upon so that the target illumination intensity distribution over the illumination pupil is achieved.

Eine Ermittlungsstrategie nach Anspruch 5 hat sich in der Praxis bewährt. Die vorgegebene Ziel-Steigung ist ein Beispiel für eine vorzugebende Ziel-Korrektur. Die vorgegebene Ziel-Steigung kann die Steigung einer über die Feldhöhe linearen Abweichung zwischen der Soll-Verteilung und einer Ist-Verteilung der Abhängigkeit der Beleuchtungs-Intensität sein. Es wird also die Steigung einer Feldhöhen-Abhängigkeit einer Abweichung der Ist-Beleuchtungsintensität von einem Sollwert betrachtet. Im Falle einer vorgegebenen Ziel-Steigung handelt es sich um eine lineare Korrektur. Auch Korrekturen höherer Ordnung, beispielsweise eine parabolische Korrektur, sind möglich.A determination strategy according to claim 5 has proven itself in practice. The specified target slope is an example of a target correction to be specified. The specified target slope can be the slope of a linear deviation over the field height between the target distribution and an actual distribution of the dependency of the illumination intensity. The gradient of a field height dependency of a deviation of the actual illumination intensity from a target value is therefore considered. In the case of a specified target slope, this is a linear correction. Corrections of a higher order, for example a parabolic correction, are also possible.

Bei einer Erfassungsstrategie nach Anspruch 6 werden getrennte Beleuchtungsintensitäts-Beiträge erfasst, die dann nach Art von Linearkombinationen zum Erreichen einer gewünschten Feldhöhen-Abhängigkeit miteinander kombiniert werden können.In a detection strategy according to claim 6, separate illumination intensity contributions are detected, which can then be combined with one another in the manner of linear combinations to achieve a desired field height dependency.

Eine Simulation nach Anspruch 7 kann mit einer Erfassung von Ausleuchtungskanal-Beleuchtungsintensitäts-Beiträgen durch Messung kombiniert werden oder auch vollständig eigenständig, also ohne Messbeitrag, durchgeführt werden. Grundlage für eine derartige Simulation kann das optische Design der Beleuchtungsoptik sowie der Lichtquelle sein.A simulation according to claim 7 can be combined with a detection of contributions from the illumination channel to the illumination intensity by measurement or can also be carried out completely independently, ie without a measurement contribution. The basis for such a simulation can be the optical design of the illumination optics and the light source.

Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 8 oder 9, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 10, eines optischen Systems nach Anspruch 11, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 sowie eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Vorgabeverfahren bereits erläutert wurden.The advantages of illumination optics according to claim 8 or 9, an illumination system according to claim 10, an optical system according to claim 11, a projection exposure system according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a micro- or nanostructured component according to claim 14 correspond to those mentioned above have already been explained with reference to the specification method according to the invention.

Das Bauteil kann mit extrem hoher Strukturauflösung hergestellt sein. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Halbleiterchip mit extrem hoher Integrations- bzw. Speicherdichte hergestellt werden.The component can be manufactured with an extremely high structural resolution. In this way, for example, a semiconductor chip can be produced with an extremely high integration or storage density.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie;
  • 2 schematisch eine Aufsicht auf ein Fernfeld der Quelloptik - eine Beleuchtungs-Intensität -im Bereich einer Anordnungsebene eines Feldfacettenspiegels einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei beispielhaft drei Feldfacetten des Feldfacettenspiegels hervorgehoben sind;
  • 3 einen Verlauf der Beleuchtungs-Intensität über eine Feldhöhen-Koordinate für die drei in der 2 hervorgehobenen Feldfacetten,
  • 4 schematisch einen Beleuchtungslicht-Strahlengang zwischen einem Plasma-Quellvolumen einer Plasma-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage und dem Feldfacettenspiegel unter Einsatz einer im Vergleich zur 1 abgewandelten Ausführung eines Kollektors für das Beleuchtungslicht;
  • 5 in einer zu 2 ähnlichen Darstellung einen Verlauf der Beleuchtungs-Intensität bei einer im Vergleich zum Verlauf nach 2 dezentrierten Anordnung eines Plasma-Quellvolumens der Lichtquelle,
  • 6 in einer zu 3 ähnlichen Darstellung die Beleuchtungs-Intensitätsverläufe auf den drei auch in der 5 hervorgehobenen Feldfacetten bei der Dezentrierung des Plasma-Quellvolumens nach 5;
  • 7 eine Pupillenfacette eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik, wobei (1) mit starkem Linienverlauf durchgezogen ein Grundverlauf einer Point-Spread-Funktion (Punktausbreitungsfunktion, point spread function, PSF) einer dieser Pupillenfacette über einen Ausleuchtungskanal zugehörigen Feldfacette des Feldfacettenspiegels, (2) schwächer durchgezogen in Form von Höhenlinien ein Intensitätsprofil eines gesamten Plasmabildes des Plasma-Quellvolumens und (3) gestrichelt, wiederum in Form von Höhenlinien ein Intensitätsprofil eines Plasmabildes eines einzigen, in der 7 durch einen Punkt veranschaulichten Feldpunktes eingezeichnet ist;
  • 8 eine Beleuchtungs-Intensitätsabhängigkeit einer Ausleuchtungs-Kanalintensität einer Beleuchtungslicht-Beaufschlagung eines Objektfeldes der Projektionsbelichtungsanlage von einer Feldhöhen-Dimension x, wobei die Beleuchtungs-Intensität für genau einen Ausleuchtungskanal, also für genau ein Beleuchtungslicht-Teilbündel, scanintegriert aufgetragen ist;
  • 9 bis 12 in zur 8 jeweils ähnlicher Darstellung Effekte von Verlagerungen des Beleuchtungslicht-Teilbündels auf der Pupillenfacette in -x, +x, +y und -y-Richtung des Koordinatensystems nach 7 auf eine Feldhöhenabhängigkeit der Kanalintensität;
  • 13 verschiedene beispielhafte Korrekturen erster Ordnung eines Beleuchtungs-Intensitätsverlaufs mit entsprechenden Steigungswerten über die Feldhöhe im Objektfeld, eingestellt über individuelle Dezentrierungen bzw. Verlagerungen von Beleuchtungslicht-Teilbündeln auf ausgewählten Korrektur-Pupillenfacetten nach Art der Pupillenfacette nach 7, also verschiedene Beispielwerte für eine Korrektur erster, linearer Ordnung;
  • 14 in einer zu 13 ähnlichen Darstellung entsprechende Korrekturwerte zweiter Ordnung, also beispielhafte parabolische Korrekturverläufe;
  • 15 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung Abstrahlcharakteristiken eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs zwischen dem Plasma-Quellvolumen und dem Feldfacettenspiegel, wobei zusätzlich zwei Sensoren zur Messung der Plasmaposition dargestellt sind;
  • 16 in einer zu den 4 und 15 ähnlichen Darstellung den Beleuchtungslicht-Strahlengang zwischen dem Plasma-Quellvolumen und dem Feldfacettenspiegel für zwei verschiedene Plasma-Quellvolumen-Positionen, die sich in der Feldhöhen-Koordinate voneinander unterscheiden, wobei die hierdurch verursachten Auswirkungen auf den Beleuchtungs-Strahlengang hervorgehoben sind, die über eine schematisch dargestellte Sensoreinrichtung erfassbar sind; und
  • 17 ein Ablaufschema von Teilschritten eines Verfahrens zum Vorgeben einer Soll-Verteilung der Beleuchtungs-Intensität über die Feldhöhe des Objektfeldes der Projektionsbelichtungsanlage.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
  • 1 schematically a meridional section through a projection exposure system for EUV projection lithography;
  • 2 a schematic view of a far field of the source optics—an illumination intensity—in the region of an arrangement plane of a field facet mirror of an illumination optics of the projection exposure system, with three field facets of the field facet mirror being highlighted as an example;
  • 3 a course of the illumination intensity over a field height coordinate for the three in FIG 2 highlighted field facets,
  • 4 schematically an illumination light beam path between a plasma source volume of a plasma light source of the projection exposure system and the field facet mirror using a compared to 1 modified version of a collector for the illumination light;
  • 5 in one to 2 Similar representation shows a course of the illumination intensity in a comparison to the course 2 decentered arrangement of a plasma source volume of the light source,
  • 6 in one to 3 similar representation, the lighting intensity curves on the three also in the 5 highlighted field facets when decentering the plasma source volume 5 ;
  • 7 a pupil facet of a pupil facet mirror of the illumination optics, where (1) a basic course of a point spread function (point spread function, point spread function, PSF) of a field facet of the field facet mirror associated with this pupil facet via an illumination channel with a strong solid line, (2) weaker solid in form of contour lines, an intensity profile of an entire plasma image of the plasma source volume and (3) dashed, again in the form of contour lines, an intensity profile of a plasma image of a single, in which 7 is drawn by a dot illustrated field point;
  • 8th an illumination intensity dependency of an illumination channel intensity of an illumination light impinging on an object field of the projection exposure system of a field height dimension x, the illumination intensity for exactly one illumination channel, ie for exactly one illumination direction light beam, is applied scan-integrated;
  • 9 until 12 in to 8th each similar representation effects of displacements of the illumination light beam on the pupil facet in -x, +x, +y and -y direction of the coordinate system after 7 on a field height dependence of the channel intensity;
  • 13 various exemplary corrections of the first order of an illumination intensity profile with corresponding slope values over the field height in the object field, adjusted via individual decentrations or displacements of partial illumination light beams on selected correction pupil facets in the manner of the pupil facet 7 , i.e. different example values for a correction of the first, linear order;
  • 14 in one to 13 second-order correction values corresponding to a similar representation, ie exemplary parabolic correction curves;
  • 15 in one to 4 Similar representation of radiation characteristics of an illuminating light beam path between the plasma source volume and the field facet mirror, with two sensors for measuring the plasma position being additionally represented;
  • 16 in one to the 4 and 15 Similar representation of the illumination light beam path between the plasma source volume and the field facet mirror for two different plasma source volume positions, which differ from each other in the field height coordinates, with the effects caused thereby on the illumination beam path being highlighted, which have a schematic sensor device shown can be detected; and
  • 17 a flowchart of partial steps of a method for specifying a target distribution of the illumination intensity over the field height of the object field of the projection exposure system.

1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikro-Lithografie. Zur Projektionsbelichtungsanlage 1 gehört eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2. Ein Beleuchtungssystem 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines mit einem Objektfeld 5 zusammenfallenden Beleuchtungsfeldes in einer Objektebene 6. Das Beleuchtungsfeld kann auch größer sein als das Objektfeld 5. Belichtet wird hierbei ein Objekt in Form eines im Objektfeld 5 angeordneten Retikels 7, das von einem Objekt- bzw. Retikelhalter 8 gehalten ist. Das Retikel 7 wird auch als Lithographiemaske bezeichnet. Der Objekthalter 8 ist über einen Objektverlagerungsantrieb 9 längs einer Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. Eine Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 synchronisiert zum Objekthalter 8 parallel zur Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. 1 shows a projection exposure system 1 for microlithography schematically in a meridional section. The projection exposure system 1 includes a light or radiation source 2. An illumination system 3 of the projection exposure system 1 has illumination optics 4 for exposure of an illumination field that coincides with an object field 5 in an object plane 6. The illumination field can also be larger than the object field 5 an object in the form of a reticle 7 arranged in the object field 5 and held by an object or reticle holder 8 . The reticle 7 is also referred to as a lithography mask. The object holder 8 can be displaced along an object displacement direction via an object displacement drive 9 . Projection optics 10 are used to image the object field 5 in an image field 11 in an image plane 12. A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is Wafer holder 14 held. The wafer holder 14 can be displaced parallel to the object displacement direction via a wafer displacement drive 15 synchronized with the object holder 8 .

Bei der Strahlungsquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gasdischarge-produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laserproduced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron oder auf einem freien Elektronenlaser (FEL) basiert, ist für die Strahlungsquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2 . EUV-Strahlung 16, die von der Strahlungsquelle 2 ausgeht, insbesondere das das Objektfeld 5 beleuchtende Nutz-Beleuchtungslicht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 17 propagiert die EUV-Strahlung 16 durch eine Zwischenfokusebene 18, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 19 trifft. Der Feldfacettenspiegel 19 ist ein erster Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Feldfacetten, die in der 1 nicht dargestellt sind. Der Feldfacettenspiegel 19 ist in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, von der aus eine Abbildung in die Objektebene 6 erfolgt.The radiation source 2 is an EUV radiation source with an emitted useful radiation in the range between 5 nm and 30 nm. It can be a plasma source, for example a GDPP source (plasma generation by gas discharge, gas-discharge-produced plasma) or be an LPP (laser-produced plasma) source. A radiation source based on a synchrotron or on a free electron laser (FEL) can also be used for the radiation source 2 . The person skilled in the art can find information on such a radiation source, for example, in U.S. 6,859,515 B2 . EUV radiation 16 emanating from the radiation source 2 , in particular the useful illuminating light illuminating the object field 5 , is bundled by a collector 17 . A corresponding collector is from the EP 1 225 481 A known. After the collector 17, the EUV radiation 16 propagates through an intermediate focal plane 18 before it strikes a field facet mirror 19. The field facet mirror 19 is a first facet mirror of the illumination optics 4. The field facet mirror 19 has a plurality of reflective field facets in the 1 are not shown. The field facet mirror 19 is arranged in a field plane of the illumination optics 4, from which imaging into the object plane 6 takes place.

Die EUV-Strahlung 16 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.The EUV radiation 16 is also referred to below as illumination light or imaging light.

Nach dem Feldfacettenspiegel 19 wird die EUV-Strahlung 16 von einem Pupillenfacettenspiegel 20 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist ein zweiter Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet. Der Pupillenfacettenspiegel 20 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Pupillenfacetten, die in der 1 nicht dargestellt sind. Mit Hilfe der Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 20 und einer nachfolgenden abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 21 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 22, 23 und 24 werden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 einander überlagernd in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 24 der Übertragungsoptik 21 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel“).After the field facet mirror 19 , the EUV radiation 16 is reflected by a pupil facet mirror 20 . The pupil facet mirror 20 is a second facet mirror of the illumination optics 4 . The pupil facet mirror 20 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4 . The pupil facet mirror 20 has a plurality of reflective pupil facets in the 1 are not shown. With the help of the pupil facets of the pupil facet mirror 20 and a subsequent imaging optical assembly in the form of transmission optics 21 with mirrors 22, 23 designated in the order of the beam path and 24 the field facets of the field facet mirror 19 are imaged in the object field 5 superimposed on one another. The last mirror 24 of the relay optics 21 is a grazing incidence mirror.

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 1 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als globales Koordinatensystem für die Beschreibung der Lageverhältnisse von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts und parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 8 und des Waferhalters 14. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten, also senkrecht zur Objektebene 6 und zur Bildebene 12.To facilitate the description of positional relationships, 1 a Cartesian xyz coordinate system is drawn in as a global coordinate system for describing the positional relationships of components of the projection exposure system 1 between the object plane 6 and the image plane 12 . The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane into this. The y-axis runs in the 1 to the right and parallel to the displacement direction of the object holder 8 and the wafer holder 14. The z-axis runs in the 1 down, i.e. perpendicular to the object plane 6 and to the image plane 12.

Die x-Dimension über das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 wird auch als Feldhöhe bezeichnet. Die Objektverlagerungsrichtung verläuft parallel zur y-Achse.The x dimension over the object field 5 or the image field 11 is also referred to as the field height. The object displacement direction is parallel to the y-axis.

In den weiteren Figuren sind lokale kartesische xyz-Koordinatensysteme eingezeichnet. Die x-Achsen der lokalen Koordinatensysteme verlaufen parallel zur x-Achse des globalen Koordinatensystems nach 1. Die xy-Ebenen der lokalen Koordinatensysteme stellen Anordnungsebenen der jeweils in der Figur dargestellten Komponente dar. Die y- und z-Achsen der lokalen Koordinatensysteme sind entsprechend um die jeweilige x-Achse um einen bestimmten Winkel verkippt.Local Cartesian xyz coordinate systems are shown in the other figures. The x-axes of the local coordinate systems follow parallel to the x-axis of the global coordinate system 1 . The xy planes of the local coordinate systems represent arrangement planes of the respective components shown in the figure. The y and z axes of the local coordinate systems are correspondingly tilted by a specific angle about the respective x axis.

Beispiele verschiedener Facettenanordnungen für den Feldfacettenspiegel 19 und den Pupillenfacettenspiegel 20 sind bekannt aus der WO 2016/128 253 A1 , der WO 2009/100 856 A1 , der US 6,438,199 B1 und der US 6,658,084 B2 .Examples of different facet arrangements for the field facet mirror 19 and the pupil facet mirror 20 are known from FIG WO 2016/128 253 A1 , the WO 2009/100 856 A1 , the US 6,438,199 B1 and the U.S. 6,658,084 B2 .

Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Vielzahl gebogen ausgeführter Feldfacetten 25. Diese sind gruppenweise in Feldfacetten-Blöcken auf einem Feldfacetten-Träger angeordnet. Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 19 eine Mehrzahl von Feldfacetten-Blöcken, zu denen drei, fünf oder zehn der Feldfacetten 25 gruppenweise zusammengefasst sind.The field facet mirror 19 has a multiplicity of curved field facets 25. These are arranged in groups in field facet blocks on a field facet carrier. Overall, the field facet mirror 19 has a plurality of field facet blocks, to which three, five or ten of the field facets 25 are combined in groups.

Der Feldfacettenspiegel 19 kann alternativ auch rechteckige Feldfacetten 25, die wiederum gruppenweise in Feldfacetten-Blöcken angeordnet sind.Alternatively, the field facet mirror 19 can also have rectangular field facets 25, which in turn are arranged in groups in field facet blocks.

Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 20 sind im Bereich einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet. Die Pupillenfacetten 29 sind auf einem Pupillenfacetten-Träger des Pupillenfacettenspiegels 20 angeordnet. Eine Verteilung von über die Feldfacetten 25 mit dem Beleuchtungslicht 16 beaufschlagten Pupillenfacetten 29 innerhalb der Beleuchtungspupille gibt eine Ist-Beleuchtungswinkelverteilung im Objektfeld 5 vor.Pupil facets 29 of the pupil facet mirror 20 are arranged in the area of an illumination pupil of the illumination optics 4 . The pupil facets 29 are arranged on a pupil facet carrier of the pupil facet mirror 20 . A distribution of pupil facets 29 exposed to illumination light 16 via field facets 25 within the illumination pupil specifies an actual illumination angle distribution in object field 5 .

Jede der Feldfacetten 25 dient zur Überführung eines Teils des Beleuchtungslichts 16, also eines Beleuchtungslicht-Teilbündel 16i, von der Lichtquelle 2 hin zu einer der Pupillenfacetten 29.Each of the field facets 25 is used to transfer part of the illumination light 16, i.e. a partial illumination light bundle 16 i , from the light source 2 to one of the pupil facets 29.

Bei den Feldfacetten 25 handelt es sich um im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 jeweils erste Facetten der Beleuchtungsoptik 4. Entsprechend handelt es sich bei den Pupillenfacetten 29 um im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 zweite Facetten der Beleuchtungsoptik 4.The field facets 25 are first facets of the illumination optics 4 in the beam path of the illumination light 16. Accordingly, the pupil facets 29 are second facets of the illumination optics 4 in the beam path of the illumination light 16.

Nachfolgend wird bei einer Beschreibung von Beleuchtungslicht-Teilbündeln 16; davon ausgegangen, dass die zugehörige Feldfacette 25 jeweils maximal, also über ihre gesamte Reflexionsfläche, ausgeleuchtet ist. In diesem Fall fällt eine Randkontur des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i mit einer Randkontor des Ausleuchtungskanals zusammen, weswegen die Ausleuchtungskanäle nachfolgend auch mit 16i bezeichnet werden. Der jeweilige Ausleuchtungskanal 16i stellt einen möglichen Lichtweg eines die zugehörige Feldfacette 25 maximal ausleuchtenden Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; über die weiteren Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 dar. In the following, a description of illuminating light partial beams 16; it is assumed that the associated field facet 25 is illuminated to a maximum, ie over its entire reflection surface. In this case, an edge contour of the illumination light partial beam 16 i coincides with an edge contour of the illumination channel, which is why the illumination channels are also referred to as 16 i below. The respective illumination channel 16 i represents a possible light path of an illumination light partial bundle 16; about the other components of the illumination optics 4.

Die Übertragungsoptik 21 weist für jeden der Ausleuchtungskanäle 16i jeweils eine der Pupillenfacetten 29 zur Überführung des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; von der jeweiligen Feldfacette 25 hin zum Objektfeld 5 auf.For each of the illumination channels 16 i , the transmission optics 21 have one of the pupil facets 29 for transferring the partial illumination light bundle 16; from the respective field facet 25 towards the object field 5.

Jeweils ein Beleuchtungslicht-Teilbündel 16i, von denen in der 1 schematisch zwei Beleuchtungslicht-Teilbündel 16; (i = 1,..., N; N: Anzahl der Feldfacetten) dargestellt sind, ist zwischen der Lichtquelle 2 und dem Objektfeld 5 über genau eine der Feldfacetten 25 und über genau eine der Pupillenfacetten 29 über jeweils einen Ausleuchtungskanal geführt.One illuminating light sub-beam 16 i each, of which in FIG 1 schematically two illuminating light sub-beams 16; (i=1, . . . , N; N: number of field facets) is guided between the light source 2 and the object field 5 via precisely one of the field facets 25 and via precisely one of the pupil facets 29 via one illumination channel each.

2 zeigt eine Fernfeld-Beleuchtungs-Intensitätsverteilung, veranschaulicht über Isolinien Ii gleicher Intensität, in einer Anordnungsebene des Feldfacettenspiegels 19. Vom Feldfacettenspiegel 19 sind in der 2 beispielhaft drei Feldfacetten 25A, 25B und 25C dargestellt. In der Feldfacettenspiegel-Anordnungsebene nach 2 ist das Fernfeld zudem abgeschattet im Bereich eines Zentrums Z. 2 shows a far-field illumination intensity distribution, illustrated via isolines I i of the same intensity, in an arrangement plane of the field facet mirror 19. From the field facet mirror 19 are in FIG 2 three field facets 25 A , 25 B and 25 C are shown by way of example. In the field facet mirror arrangement plane after 2 the far field is also shadowed in the area of a center Z.

Die Isolinien Ii verlaufen um das Zentrum Z rotationssymmetrisch, im Idealfall auf konzentrischen Kreislinien.The isolines I i run rotationally symmetrically around the center Z, ideally on concentric circular lines.

Beim Fernfeld nach 2 liegt nahe der Zentrums-Abschattung Z die höchste Beleuchtungs-Intensität vor (Isolinie I1). Mit zunehmendem Abstand zum Zentrum Z verringert sich die Beleuchtungs-Intensität kontinuierlich bis zu einem radial außen liegenden Intensitätswert I8. Die durch Beaufschlagung der Feldfacetten 25i genutzten Beleuchtungs-Intensitäten können sich um mehr als 50% unterscheiden und können sich beispielsweise um einen Faktor 2, um einen Faktor 3, um einen Faktor 4, um einen Faktor 5 oder auch um einen noch größeren Faktor unterscheiden.At the far field after 2 the highest illumination intensity is near the center shading Z (isoline I 1 ). As the distance from the center Z increases, the illumination intensity decreases continuously up to an intensity value I 8 lying radially on the outside. The illumination intensities used by applying the field facets 25 i can differ by more than 50% and can differ, for example, by a factor of 2, by a factor of 3, by a factor of 4, by a factor of 5 or by an even larger factor .

3 zeigt den jeweils scanintegrierten Beleuchtungs-Intensitätsbeitrag A, B, C der drei in der 2 ausgezeichneten Feldfacetten 25A, 25B, 25C über die Feldhöhe x des Objektfeldes 5. 3 shows the respective scan-integrated illumination intensity contribution A, B, C of the three in FIG 2 excellent field facets 25 A , 25 B , 25 C over the field height x of the object field 5.

Der Intensitätsbeitrag A der Feldfacette 25A ist in Bezug auf eine zentrale x-Koordinate der Feldfacette 25A näherungsweise spiegelsymmetrisch, was zu einem entsprechen in Bezug auf die Feldhöhe x spiegelsymmetrischen Beitrag über das Objektfeld 5 führt. Dieser Intensitätsbeitrag A ist in der Feldhöhen-Mitte des Objektfeldes 5 am größten und fällt zu den beiden Rändern hin kontinuierlich ab.The intensity contribution A of the field facet 25 A is approximately mirror-symmetrical with respect to a central x-coordinate of the field facet 25 A , which leads to a corresponding contribution over the object field 5 that is mirror-symmetrical with respect to the field height x. This intensity contribution A is greatest in the middle of the field height of the object field 5 and decreases continuously towards the two edges.

Die Feldfacette 25B wird in der 2 von links nach rechts zunehmend intensiv mit dem Beleuchtungslicht 16 beaufschlagt, was zu einem entsprechend mit zunehmender Feldhöhe x ansteigendem Intensitätsbeitrag B in der 3 führt. Genau umgekehrt sind die Verhältnisse bei der Feldfacette 25C mit einem Intensitätsbeitrag C, der mit zunehmender Feldhöhe x abnimmt.The field facet 25 B is in the 2 from left to right increasingly intensively applied to the illumination light 16, resulting in a correspondingly with increasing field height x increasing intensity contribution B in the 3 leads. Exactly the opposite is true for the field facet 25 C with an intensity contribution C that decreases with increasing field height x.

Eine Summe der drei Intensitätsbeiträge A, B und C ist in der 3 gestrichelt bei S dargestellt. Diese Summe ist über die Feldhöhe x des Objektfeldes 5 konstant, hat also eine vorgegebene Feldhöhen-Steigung von 0. Es handelt sich hierbei um eine Variante einer vorzugebenden Soll-Verteilung S(x) der über die Beleuchtungsoptik 4 vorgebbaren Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x.A sum of the three intensity contributions A, B and C is in the 3 shown dashed at S. This sum is constant over the field height x of the object field 5, i.e. it has a predetermined field height gradient of 0. This is a variant of a target distribution S(x) to be specified of the illumination intensity I, which can be specified via the illumination optics 4, over the field height x.

4 zeigt eine Variante eines Beleuchtungslicht-Strahlengangs zwischen der als Plasma-Quelle ausgeführten Lichtquelle 2 und dem Feldfacettenspiegel 19. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Eingezeichnet ist in der 4 zudem eine Fernfeldebene 30, über die die Beleuchtungs-Intensität beispielsweise in der 2 gemessen ist. 4 shows a variant of an illumination light beam path between the light source 2 designed as a plasma source and the field facet mirror 19. Components and functions that correspond to those described above with reference to FIG 1 until 3 and in particular with reference to the 1 have already been explained bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail. Is drawn in the 4 also a far-field plane 30, over which the illumination intensity, for example, in the 2 is measured.

Bei der Strahlengang-Variante nach 4 wird anstelle des Kollektors 17 nach 1 ein Ellipsoid-förmiger Kollektor 17 eingesetzt, wobei ein Quellvolumen der Lichtquelle 2 in einem ersten Ellipsoid-Brennpunkt und der Zwischenfokus IF in einem zweiten Brennpunkt der Ellipse angeordnet ist.In the case of the beam path variant 4 is replaced by the collector 17 after 1 an ellipsoid-shaped collector 17 is used, with a source volume of the light source 2 being arranged in a first focal point of the ellipsoid and the intermediate focus IF in a second focal point of the ellipse.

4 zeigt eine Relativanordnung zwischen dem Quellvolumen der Lichtquelle 2 und dem Kollektor 17, bei der das Quellvolumen um einen Versatz Δx längs einer Koordinate, die der Feldhöhen-Koordinate entspricht, im Vergleich zur zentrierten Variante der Beleuchtungs-Intensitätsverteilung nach den 2 und 3 versetzt liegt. 4 shows a relative arrangement between the source volume of the light source 2 and the collector 17, in which the source volume by an offset Δx along a coordinate that corresponds to the field height coordinate, compared to the centered variant of the illumination intensity distribution according to 2 and 3 offset.

Dieser Versatz Δx des Quellvolumens der Lichtquelle 2 nach 4 führt zu einem entsprechenden x-Versatz der Beleuchtungs-Intensitätsverteilung im Fernfeld, wie in der 5 dargestellt. Zu diesem Fernfeld-Versatz trägt auch das Abbildungsverhalten des Kollektors 17 bei.This displacement .DELTA.x of the source volume of the light source 2 after 4 leads to a corresponding x-offset of the illumination intensity distribution in the far field, as in FIG 5 shown. The imaging behavior of the collector 17 also contributes to this far-field offset.

Der Versatz Δx nach 4 führt zu Unterschieden der Feldhöhen-Abhängigkeiten der Intensitätsbeiträge A, B, C der Feldfacetten 25A, 25B und 25C, wie in der 6A dargestellt. Die Summe S der drei resultierenden Intensitätsbeiträge A, B, C ist über die Feldhöhe x des Objektfelds 5 scanintegriert nicht mehr konstant, sondern hat im in der 6A dargestellten Fall eine positive Steigung.The offset Δx after 4 leads to differences in the field height dependencies of the intensity contributions A, B, C of the field facets 25 A , 25 B and 25 C , as in FIG 6A shown. The sum S of the three resulting intensity contributions A, B, C is no longer scan-integrated over the field height x of the object field 5, but has im in der 6A case shown has a positive slope.

Insbesondere der Intensitätsbeitrag A ist bei der Situation nach den 5 und 6 nicht mehr spiegelsymmetrisch um eine zentrale x-Feldkoordinate und auch die Steigungen der beiden Intensitätsbeiträge Bund C sind, was den Absolutwert angeht, nicht mehr gleich, wie bei der versatzfreien Situation nach den 2 und 3, sondern unterschiedlich.In particular, the intensity contribution A is in the situation according to the 5 and 6 no longer mirror-symmetrical about a central x-field coordinate and the gradients of the two intensity contributions B C are no longer the same, as far as the absolute value is concerned, as in the offset-free situation according to FIGS 2 and 3 , but different.

Beim Verlauf S nach 6A kann es sich um einen Soll-Verlauf der überlagerten Intensitätsbeiträge A bis C handeln oder um einen gemessenen Ist-Verlauf, der nachfolgend auch mit I bezeichnet ist.When going S to 6A it can be a target curve of the superimposed intensity contributions A to C or a measured actual curve, which is also denoted by I below.

6B zeigt beispielhaft einen Soll-Verlauf S(x) der einzustellenden Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x. S(x) ist in der 6B durchgezogen dargestellt. Die 6B zeigt weiterhin eine tatsächliche Ist-Verteilung I(x) der Beleuchtungsintensität I über die Feldhöhe x, die in der 6B gestrichelt dargestellt ist. Eine Differenz ΔS(x) zwischen der Soll-Verteilung S(x) und der Ist-Verteilung I(x) ist in der 6B bei ΔS(x) veranschaulicht. In erster Näherung hat diese Soll-Ist-Differenz ΔS(x) einen linearen Verlauf. 6B shows an example of a target profile S(x) of the lighting intensity I to be set over the field height x. S(x) is in the 6B shown solid. The 6B also shows an actual actual distribution I(x) of the illumination intensity I over the field height x, which is shown in FIG 6B is shown in dashed lines. A difference ΔS(x) between the target distribution S(x) and the actual distribution I(x) is in FIG 6B illustrated at ΔS(x). In a first approximation, this target/actual difference ΔS(x) has a linear course.

Mit Hilfe des nachfolgend noch erläuterten Vorgabeverfahrens kann eine Soll-Verteilung der Differenz ΔS(x) zwischen Soll- und Ist-Wert der Verteilung der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x vorgegeben werden. Alternativ kann auch die Soll-Verteilung S(x) vorgegeben werden.A target distribution of the difference ΔS(x) between the target and actual value of the distribution of the illumination intensity over the field height x can be specified with the aid of the specification method explained below. Alternatively, the target distribution S(x) can also be specified.

6C zeigt die Beziehung zwischen der Soll-Ist-Differenz ΔS(x) und einem relativen Korrekturbeitrag K(x), der über eine nachfolgend beschriebene Korrektur-Einrichtung mit Korrektur-Elementen zur Beeinflussung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität I über die Feldhöhe eingestellt werden muss, damit die Soll-Ist-Differenz ΔS(x) über die gesamte Feldhöhe x zu null wird und die Beleuchtungsintensität I den Soll-Verlauf S(x) erreicht. Die Steigung des Korrekturbeitrags K(x) ist die negative Steigung der Soll-Ist-Differenz ΔS(x). 6C shows the relationship between the target/actual difference ΔS(x) and a relative correction contribution K(x), which must be set via a correction device with correction elements, described below, for influencing the field height dependence of the illumination intensity I via the field height , so that the target-actual difference ΔS(x) becomes zero over the entire field height x and the illumination intensity I reaches the target curve S(x). The slope of the correction contribution K(x) is the negative slope of the target/actual difference ΔS(x).

Zumindest einige der Pupillenfacetten 29, im betrachteten Ausführungsbeispiel alle Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 20, sind als Korrektur-Pupillenfacetten und damit als Korrektur-Elemente der Korrektur-Einrichtung einsetzbar. Diese Korrektur-Pupillenfacetten sind so im Strahlengang des sie beaufschlagenden Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i angeordnet, dass ein Bild 2' der Lichtquelle 2 an einem Bildort entsteht, der längs des Ausleuchtungskanals 16i beabstandet zur Pupillenfacette 29 liegt. Ein Abstand zwischen dem jeweiligen Bild 2' und der zugeordneten Pupillenfacette ist in der 1 mit a bezeichnet. Dieser Abstand a wird nachfolgend auch als Defokusabstand bezeichnet.At least some of the pupil facets 29, in the exemplary embodiment considered all pupil facets 29 of the pupil facet mirror 20, can be used as correction pupil facets and thus as correction elements of the correction device. These correction pupil facets are arranged in the beam path of the partial illumination light bundle 16 i impinging on them such that an image 2 ′ of the light source 2 is created at an image location which is spaced apart from the pupil facet 29 along the illumination channel 16 i . A distance between the respective image 2 'and the associated pupil facet is in the 1 marked with a. This distance a is also referred to below as the defocus distance.

In der 1 sind zwei Varianten einer solchen Anordnung der Lichtquellen-Bilder 2' schematisch dargestellt. Ein erstes Lichtquellen-Bild 2'1 ist an einem Bildort angeordnet, der im Strahlengang des zugehörigen Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; vor Reflexion an der Pupillenfacette 29 des Pupillenfacettenspiegels 20 liegt. Der Abstand zwischen dem Lichtquellen-Bild 2'1 und der zugehörigen Pupillenfacette 29 ist in der 1 mit a1 bezeichnet. Ein zweites Lichtquellen-Bild 2'2 ist im Strahlengang eines weiteren Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i an einem Bildort nach Reflexion an der Pupillenfacette des Pupillenfacettenspiegels 20 angeordnet. Der Abstand zwischen dem Lichtquelle-Bild 2'2 und der zugehörigen Pupillenfacette 29 ist in der 1 mit a2 bezeichnet.In the 1 two variants of such an arrangement of the light source images 2' are shown schematically. A first light source image 2' 1 is arranged at an image location which is in the beam path of the associated illuminating light partial bundle 16; before reflection at the pupil facet 29 of the pupil facet mirror 20 is located. The distance between the light source image 2 ' 1 and the associated pupil facet 29 is in the 1 denoted by a 1 . A second light source image 2 ′ 2 is arranged in the beam path of a further partial illumination light bundle 16 i at an image location after reflection on the pupil facet of the pupil facet mirror 20 . The distance between the light source image 2 ' 2 and the associated pupil facet 29 is in the 1 denoted by a 2 .

Soweit keine perfekte Abbildung des Zwischenfokus IF auf die Pupillenfacetten 29 erfolgt, liegen regelmäßig endliche Abstände ai zwischen den Lichtquellen-Bildern 2'i und der zugehörigen Pupillenfacette 29 vor.If there is no perfect imaging of the intermediate focus IF onto the pupil facets 29, there are regularly finite distances a i between the light source images 2' i and the associated pupil facet 29.

In der 1 ist zudem noch mit BIF eine typische Größe, nämlich der typische Durchmesser, eines Lichtquellenbildes IF, also eines Zwischenfokus, in der Zwischenfokusebene 18 bezeichnet. Mit Bif ist in der 1 eine typische Größe eines Bildes des Zwischenfokus IF auf der jeweiligen Pupillenfacette 29 bezeichnet. Mit Bf ist in der 2 zusätzlich eine x-Erstreckung der jeweiligen Feldfacette 25, also eine typische Größe der Feldfacette 25, bezeichnet.In the 1 B IF is also a typical size, namely the typical diameter, of a light source image IF, ie an intermediate focus, in the intermediate focus plane 18. With B if is in the 1 denotes a typical size of an image of the intermediate focus IF on the respective pupil facet 29 . With B f is in the 2 additionally denotes an x-extension of the respective field facet 25, ie a typical size of the field facet 25.

Zumindest einige der Feldfacetten 25, im dargestellten Ausführungsbeispiel alle Feldfacetten 25, sind als Korrektur-Feldfacetten, wiederum als Korrektur-Elemente der Korrektur-Einrichtung einsetzbar, die jeweils über einen der Ausleuchtungskanäle 16i einer jeweiligen Korrektur-Pupillenfacette 29 zugeordnet sind. Die Korrektur-Feldfacetten 25 sind mit Korrektur- bzw. Verlagerungs-Aktoren in Form von Kipp-Aktoren verbunden. Die Verlagerungs-Aktoren sind zur kontinuierlichen Verlagerung, nämlich zur kontinuierlichen Verkippung der Korrektur-Feldfacetten 25 ausgebildet. Die Verlagerungs-Aktoren sind zur Verkippung der Korrektur-Feldfacetten 25 um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen ausgebildet, die parallel zur x-Achse und zur y-Achse beispielsweise durch ein jeweiliges Zentrum bzw. durch einen Schwerpunkt einer Reflexionsfläche der Korrektur-Feldfacette 25 verlaufen.At least some of the field facets 25, all field facets 25 in the exemplary embodiment shown, can be used as correction field facets, in turn as correction elements of the correction device, which are each assigned to a respective correction pupil facet 29 via one of the illumination channels 16 i. The correction field facets 25 are connected to correction or displacement actuators in the form of tilting actuators. The displacement actuators are designed for the continuous displacement, namely for the continuous tilting, of the correction field facets 25 . The displacement actuators are designed to tilt the correction field facets 25 about two mutually perpendicular axes which run parallel to the x-axis and the y-axis, for example through a respective center or through a focal point of a reflection surface of the correction field facet 25.

Die Verlagerungs-Aktoren stehen über eine nicht dargestellte Signalverbindung mit einer Korrektur-Steuerungseinrichtung 32 der Projektionsbelichtungsanlage 1 in Signalverbindung (vgl. 1). Die Korrektur-Steuerungseinrichtung 32 dient zur gesteuerten Verkippung der Korrektur-Feldfacetten 25.The displacement actuators are in signal connection with a correction control device 32 of the projection exposure system 1 via a signal connection (not shown) (cf. 1 ). The correction control device 32 serves for the controlled tilting of the correction field facets 25.

Die Korrektur-Steuerungseinrichtung 32 und die Verlagerungs-Aktoren sind so ausgeführt, dass ein Korrektur-Verlagerungsweg, nämlich ein Korrektur-Kippwinkel der Korrektur-Feldfacetten 25 in einem Korrektur-Verlagerungsbereich, nämlich in einem Korrektur-Kippwinkelbereich so groß ist, dass ein jeweiliger Korrektur-Ausleuchtungskanal 16i von einem Rand der zugehörigen Korrektur-Pupillenfacette 29 so beschnitten ist, dass das Beleuchtungslicht-Teilbündel 16i nicht vollständig von der Korrektur-Pupillenfacette 29 in das Objektfeld 5 überführt wird. Hierzu wird auch auf die WO 2016/128 253 A1 verwiesen.The correction control device 32 and the displacement actuators are designed such that a correction displacement path, namely a correction tilt angle of the correction field facets 25 in a correction displacement range, namely in a correction tilt angle range, is so large that a respective correction - Illumination channel 16 i is cut by an edge of the associated correction pupil facet 29 in such a way that the partial illumination light bundle 16 i is not completely transferred from the correction pupil facet 29 into the object field 5. For this is also on the WO 2016/128 253 A1 referred.

7 zeigt eine der Pupillenfacetten 29, die beim Pupillenfacettenspiegel 20 zum Einsatz kommen kann. Die Pupillenfacette 29 nach 7 hat eine annähernd quadratische Randkontur mit abgerundeten Ecken. Eine solche Randkontur, die auch ohne abgerundete Ecken, also quadratisch oder rechteckig gestaltet sein kann, ermöglicht es, den Pupillenfacetten-Träger relativ dicht mit den Pupillenfacetten 29 zu belegen. 7 shows one of the pupil facets 29, which can be used in the pupil facet mirror 20. The pupil facet 29 after 7 has an almost square edge contour with rounded corners. Such an edge contour, which can also be designed without rounded corners, that is to say square or rectangular, makes it possible to cover the pupil facet carrier relatively densely with the pupil facets 29 .

Die Pupillenfacette 29 nach 7 wird von einer bogenförmigen Feldfacette 25 des Feldfacettenspiegels 19 nach Art der Feldfacetten 25A, 25B, 25C mit einem Beleuchtungslicht-Teilbündel 16i beaufschlagt. Dargestellt ist wiederum mit durchgezogenen Intensitäts-Isolinien Ij eine Gesamtausleuchtung über den Ausleuchtungskanal 16i, die aus einer Faltung des zugehörigen Lichtquellenbildes 2' dieses Ausleuchtungskanals 16i mit einer Point-Spread-Funktion (PSF) der Feldfacette 25, deren bogenförmiger Verlauf dem bogenförmigen Verlauf der Feldfacette 25 entspricht. Dargestellt ist in der 7 auch ein beispielhaftes Lichtquellen-Bild 2' durch gestrichelte Intensitäts-Höhenlinien der Beleuchtungslicht-Intensität.The pupil facet 29 after 7 is acted upon by an arcuate field facet 25 of the field facet mirror 19 in the manner of the field facets 25 A , 25 B , 25 C with an illuminating light partial beam 16 i . A total out is again shown with solid intensity isolines I j illumination via the illumination channel 16 i , which results from a convolution of the associated light source image 2 ′ of this illumination channel 16 i with a point spread function (PSF) of the field facet 25 , the arcuate profile of which corresponds to the arcuate profile of the field facet 25 . Is shown in the 7 also an exemplary light source image 2' by dashed intensity contour lines of the illumination light intensity.

Durch die Faltung des in etwa kreisförmigen Lichtquellen-Bildes 2' mit der bogenförmigen Point-Spread-Funktion PSF der Feldfacette 25 entsteht die in der 7 durch durchgezogene Intensitäts-Höhenlinien Ij dargestellte Gesamtausleuchtung der Pupillenfacette 29, deren Ausleuchtungs-Abmessung, wie die 7 veranschaulicht, größer ist als die Pupillenfacette 29. Im Bereich höherer Intensitäten (Intensitäts-Isolinien I1, I2) ist eine insgesamt bogen-, bohnen- oder nierenförmige Form dieser Gesamtausleuchtung, also eine entsprechende Form des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i erkennbar.The convolution of the approximately circular light source image 2' with the arcuate point spread function PSF of the field facet 25 results in the 7 total illumination of the pupil facet 29 represented by solid intensity contour lines I j , whose illumination dimension, like that 7 illustrated, is larger than the pupil facet 29. In the area of higher intensities (intensity isolines I 1 , I 2 ), an overall arched, bean-shaped or kidney-shaped form of this overall illumination, i.e. a corresponding form of the illuminating light partial bundle 16 i , can be seen.

Die Faltung entsteht aufgrund der Tatsache, dass, wie vorstehend bereits ausgeführt, das Bild 2' der Lichtquelle 2 an einem Bildort entsteht, der längs des Ausleuchtungskanals 16i beabstandet zur Pupillenfacette 29, im Strahlengang also entweder vor oder nach der Pupillenfacette 29, liegt.The folding occurs due to the fact that, as already explained above, the image 2' of the light source 2 is created at an image location that is along the illumination channel 16 i at a distance from the pupil facet 29, i.e. either before or after the pupil facet 29 in the beam path.

Die bogenförmige Randkontur des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i auf der Pupillenfacette 29 stellt einen Lichtfleck des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; dar.The arcuate edge contour of the illuminating light sub-beam 16 i on the pupil facet 29 represents a light spot of the illuminating light sub-beam 16; represent.

Das Beleuchtungslicht-Teilbündel 16i setzt sich aus einer Vielzahl superpositionierter Lichtquellen-Bilder 2', also aus einer Vielzahl von Subbündeln des gesamten Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i, die jeweils von anderen Feldfacettenpunkten bzw. Feldfacetten-Abschnitten ausgehen, zusammen.The illuminating light partial bundle 16 i is composed of a large number of superpositioned light source images 2 ′, ie from a large number of sub bundles of the entire illuminating light partial bundle 16 i , each of which emanates from other field facet points or field facet sections.

Mit r sei ein für die Beleuchtung nutzbarer Radius (halber Durchmesser) des Lichtquellen-Bildes 2' auf der Pupillenfacette 29 bezeichnet. xf bezeichnet eine nutzbare x-Erstreckung des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; im Bereich der Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 20. xf ist im Beispiel nach 7 etwas größer als eine x-Erstreckung x29 der Pupillenfacette 29.A radius (half the diameter) of the light source image 2 ′ on the pupil facet 29 that can be used for the illumination is denoted by r. x f designates a usable x-extension of the illuminating light partial bundle 16; in the area of the pupil facets 29 of the pupil facet mirror 20. x f is in the example according to 7 slightly larger than an x-extent x 29 of the pupil facet 29.

Durch Korrektur-Verkippung der Feldfacette 25, die die Pupillenfacette 29 nach 7 beaufschlagt, kann eine feldabhängige Korrektur einer Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld 5 erreicht werden.By correcting tilting of the field facet 25, which the pupil facet 29 after 7 applied, a field-dependent correction of an illumination angle distribution over the object field 5 can be achieved.

Damit eine solche feldabhängige Korrektur möglich ist, muss für den Defokusabstand a folgende Bedingung erfüllt sein: a = k B if f f / B f

Figure DE102023203095A1_0001
k charakterisiert hierbei das Verhältnis zwischen den Größen xf und r, also zwischen der typischen Erstreckung xf und dem Radius r des Lichtquellen-Bildes 2'.In order for such a field-dependent correction to be possible, the following condition must be met for the defocus distance a: a = k B if f f / B f
Figure DE102023203095A1_0001
k characterizes the relationship between the variables x f and r, ie between the typical extension x f and the radius r of the light source image 2'.

Bif ist die typische Größe des Bildes des Zwischenfokus IF auf der jeweiligen Pupillenfacette 29. Es gilt: 2r=Bif. ff ist die Brennweite der zugehörigen Feldfacette 25, also die Brennweite, mit der das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 16; von der zugehörigen Feldfacette 25 abgebildet wird. Bf ist die typische Erstreckung der Feldfacette 25.B if is the typical size of the image of the intermediate focus IF on the respective pupil facet 29. The following applies: 2r=B if . f f is the focal length of the associated field facet 25, ie the focal length with which the respective illuminating light partial bundle 16; is imaged by the associated field facet 25. B f is the typical extent of the field facet 25.

Damit die feldabhängige Korrektur möglich ist, muss zusätzlich gelten: k 0,5

Figure DE102023203095A1_0002
In order for the field-dependent correction to be possible, the following must also apply: k 0.5
Figure DE102023203095A1_0002

Insbesondere kann gelten, dass k ≥ 1 ist, dass die nutzbare Feldhöhen-Erstreckung xf des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i also eine typische Größe hat, die größer ist als der Radius r des Lichtquellen-Bildes 2'. Die Feldabhängigkeit der vorstehend beschriebenen Korrektur ist umso besser, je größer k ist. k kann größer sein als 1,5, kann größer sein als 2, kann größer sein als 3, kann größer sein als 4, kann größer sein als 5 oder auch noch größer sein.In particular, it can be the case that k≧1, so that the usable field height extension x f of the illuminating light partial bundle 16 i has a typical size that is larger than the radius r of the light source image 2′. The field dependence of the correction described above is the better, the larger k is. k can be greater than 1.5, can be greater than 2, can be greater than 3, can be greater than 4, can be greater than 5 or even greater.

Sobald der typische Durchmesser des Lichtquellen-Bildes 2' sehr viel größer ist als die typische Abmessung xf des Feldanteils, ergibt sich keine nutzbare Feldabhängigkeit mittels einer Korrektur-Verkippung der Feldfacette 25, die die Pupillenfacette 29 nach 7 beaufschlagt. Es ergibt sich dann lediglich eine feldunabhängige Intensitätsverringerung des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16i.As soon as the typical diameter of the light source image 2' is much larger than the typical dimension xf of the field portion, there is no usable field dependency by means of a correction tilting of the field facet 25, which the pupil facet 29 after 7 applied. The only result then is a field-independent reduction in intensity of the partial bundle of illuminating light 16 i .

Je größer Bif wird, desto größer muss der Defokusabstand a sein, damit die für die Korrektur notwendige Feldabhängigkeit bei der Korrektur-Verkippung der Feldfacette 25 erhalten bleibt.The larger Bif becomes, the larger the defocus distance a must be so that the field dependency required for the correction is maintained when the field facet 25 is tilted for correction.

8 zeigt eine Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x des Objektfelds 5, die über den Ausleuchtungskanal 16i der gemäß 7 ausgeleuchteten Pupillenfacette 29 erzeugt wird. Eine x-Koordinate des in der 7 hervorgehobenen Punktes auf der Point-Spread-Funktion PSF der gleichzeitig das Zentrum des Lichtquellen-Bildes 2' darstellt, ist in der 8 bei x 1 ebenfalls hervorgehoben. Bei dieser hervorgehobenen Feldhöhe x1 liegt eine im Vergleich zur maximalen Beleuchtungsintensität, die über diesen Ausleuchtungskanal 16i erreicht wird, verringerte Intensität I1 vor, da ein größerer Anteil des Lichtquellen-Bildes 2' vom in der 7 linken Rand der Pupillenfacette 29 abgeschnitten wird und somit nicht zur Beleuchtung des Objektfelds 5 beiträgt. 8th shows an illumination intensity I over the field height x of the object field 5, which over the illumination channel 16 i according to FIG 7 illuminated pupil facet 29 is generated. An x-coordinate of the in the 7 The highlighted point on the point spread function PSF, which at the same time represents the center of the light source image 2', is in FIG 8th at x 1 also highlighted. At this highlighted field height x 1 , there is a reduced intensity I 1 compared to the maximum illumination intensity that is achieved via this illumination channel 16 i , since a larger Portion of the light source image 2 'from in the 7 is cut off at the left edge of the pupil facet 29 and thus does not contribute to the illumination of the object field 5.

9 bis 12 zeigen verschiedene Abhängigkeiten einer scanintegrierten Intensität IK, die einer der Ausleuchtungskanäle 16i, der beispielsweise über die Pupillenfacette 29 nach 7 geführt wird, zur Beleuchtung des Objektfelds 5 beiträgt, von der Feldhöhe x. Eine Scanintegration bedeutet eine Integration der Beleuchtungsintensität längs der y-Koordinate des Objektfeldes 5. 9 until 12 show different dependencies of a scan-integrated intensity I K , which one of the illumination channels 16 i , for example via the pupil facet 29 7 is performed, contributes to the illumination of the object field 5, from the field height x. A scan integration means an integration of the illumination intensity along the y-coordinate of the object field 5.

Gestrichelt ist in den 9 bis 12 ein nominaler Intensitätsverlauf eingezeichnet, der sich ergibt, wenn ein optimal großer Teil des gesamten Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; von der Pupillenfacette 29 hin zum Objektfeld 5 reflektiert wird. Dies entspricht der in den 7 und 8 dargestellten Situation.Dashed is in the 9 until 12 a nominal intensity profile is drawn in, which results when an optimally large part of the entire partial illuminating light beam 16; is reflected from the pupil facet 29 towards the object field 5 . This corresponds to that in the 7 and 8th depicted situation.

Durchgezogen dargestellt sind in den 9 bis 12 Verläufe der Intensität IK, die sich aufgrund einer Verschiebung des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16; relativ zur Pupillenfacette 29 nach 7 in negativer x-Richtung (9), in positiver x-Richtung (10), in positiver y-Richtung 11) und in negativer y-Richtung (12) ergeben. Je nach Ausführung der abbildenden Wirkungen der Beleuchtungsoptik 4 können die Verschiebungs-Vorzeichen der 9 bis 12 auch anders sein und können insbesondere auch kanalabhängig sein.Are shown in solid lines in the 9 until 12 Courses of the intensity I K , which change due to a displacement of the partial illumination light bundle 16; relative to the pupil facet 29 7 in negative x-direction ( 9 ), in positive x-direction ( 10 ), in positive y-direction 11 ) and in negative y-direction ( 12 ) result. Depending on the design of the imaging effects of the illumination optics 4, the displacement sign of the 9 until 12 can also be different and in particular can also be channel-dependent.

Die resultierenden Korrektur-Intensitätsverläufe IK1 (9), IK2 (10), IK3 (11) und IK4 (12) können zur Bereitstellung entsprechender Linearkombinationen I ( x ) = i = 1 N I K i ( x )

Figure DE102023203095A1_0003
und somit entsprechender Korrekturbeiträge beziehungsweise entsprechender Soll-Intensitätsverläufe der gesamten Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x des Objektfeldes 5 herangezogen werden.The resulting correction intensity curves I K1 ( 9 ), I K2 ( 10 ), I K3 ( 11 ) and I K4 ( 12 ) can be used to provide corresponding linear combinations I ( x ) = i = 1 N I K i ( x )
Figure DE102023203095A1_0003
and thus corresponding correction contributions or corresponding target intensity curves of the total illumination intensity I over the field height x of the object field 5 are used.

N ist hierbei die Anzahl der Korrektur-Pupillenfacetten 29, also die Anzahl der gezielt beeinflussten Intensitätsverläufe zur Korrektur der gesamten Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungs-Intensität. Zudem kann ein Gewichtungs-Koeffizient berücksichtigt werden, der zum Beispiel als Fernfeldintensität an der jeweiligen Facette verstanden werden kann. Der Gewichtungs-Koeffizient kann seinerseits von der Feldhöhe x abhängen.In this case, N is the number of correction pupil facets 29, that is to say the number of intensity curves that are influenced in a targeted manner for correcting the entire field height dependence of the illumination intensity. In addition, a weighting coefficient can be taken into account, which can be understood, for example, as far-field intensity at the respective facet. The weighting coefficient can in turn depend on the field height x.

Mithilfe entsprechender Linearkombinationen der Intensitätsverläufe IKi kann nicht nur eine konstante Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x erzielt werden, sondern es kann auch eine vorgegebene Zielsteigung bzw. ein vorgegebener Zielverlauf der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x vorgegeben werden.With the help of corresponding linear combinations of the intensity curves I Ki , not only can a constant illumination intensity be achieved over the field height x, but a predetermined target gradient or a predetermined target course of the illumination intensity over the field height x can also be predetermined.

Diesbezüglich wird auch verwiesen auf die Beschreibung zur WO 2016/128 253 A1 .In this regard, reference is also made to the description of WO 2016/128 253 A1 .

13 zeigt als Ergebnis von Kombinationen von Einzelkanal-Intensitätsverläufen (9-12) eine Auswahl entsprechender, durchgezogen dargestellter, linearer Korrekturwerte anhand mehrerer graduell voneinander abweichender, gestrichelt dargestellter, negativer und positiver Ziel-Steigungen mi, also lineare Korrekturwerte erster Ordnung für die Abhängigkeit der Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x. 13 shows as a result of combinations of single-channel intensity curves ( 9-12 ) a selection of corresponding, solid, linear correction values based on several gradually deviating, dashed, negative and positive target gradients mi , i.e. first-order linear correction values for the dependency of the illumination intensity I over the field height x.

14 zeigt entsprechend graduell voneinander abweichende parabolische Korrekturwerte mj, also Korrekturen der Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungs-Intensität zweiter Ordnung. 14 shows correspondingly gradually deviating parabolic correction values m j , ie corrections of the dependence of the illumination intensity on the field height of the second order.

15 zeigt ein Beispiel einer Sensoreinrichtung 35 zur Erfassung einer Feldhöhen-Abhängigkeit eines Beleuchtungsparameters der Lichtquelle 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Dargestellt sind in der 15 zwei verschiedene Intensitäts-/Richtungs-Abstrahlcharakteristika A1 und A2 des von einem Quellvolumen 2v der Lichtquelle 2 ausgehenden Beleuchtungslichts 16. 15 shows an example of a sensor device 35 for detecting a field height dependency of an illumination parameter of the light source 2 of the projection exposure system 1 15 two different intensity/direction emission characteristics A 1 and A 2 of the illumination light 16 emanating from a source volume 2v of the light source 2.

Die Sensoreinrichtung 35 hat zwei Sensoren 36, 37, die einander gegenüberliegend im Bereich eines Randes 17R einer genutzten Reflexionsfläche des Kollektors 17 angeordnet sind und Intensitätsanteile des Beleuchtungslichts 16 messen, welche vom Quellvolumen 2v direkt in Richtung des jeweiligen Sensors 36, 37 abgestrahlt werden. Mit den Sensoren 36, 37 kann eine Abweichung einer Ist-Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsintensität von einer Soll-Abstrahlcharakteristik, also einer nominalen Abstrahlcharakteristik, detektiert werden.The sensor device 35 has two sensors 36, 37, which are arranged opposite one another in the region of an edge 17 R of a used reflection surface of the collector 17 and measure intensity components of the illumination light 16, which are radiated from the source volume 2v directly in the direction of the respective sensor 36, 37. With the sensors 36, 37, a deviation of an actual emission characteristic of the illumination intensity from a target emission characteristic, ie a nominal emission characteristic, can be detected.

Über einen Vergleich eines Messergebnisses der Sensoren 36, 37 einerseits miteinander und andererseits mit einem Schwellwert kann beispielsweise entschieden werden, welche der in der 15 beispielhaft dargestellten Abstrahlcharakteristika A1, A2 vorliegt und zudem, ob eine in Bezug auf eine Mittelachse oA unerwünscht asymmetrische Abstrahlcharakteristik vorliegt, da in diesem Fall die beiden Sensoren 36, 37 unterschiedliche Intensitätswerte messen würden.A comparison of a measurement result of the sensors 36, 37 on the one hand with one another and on the other hand with a threshold value can be used, for example, to decide which of the 15 radiation characteristics A 1 , A 2 shown by way of example and also whether there is an undesirably asymmetrical radiation characteristic in relation to a central axis oA, since in this case the two sensors 36 , 37 would measure different intensity values.

Die beiden Sensoren 36, 37 sind längs einer x-Koordinate beabstandet zueinander angeordnet, die über den Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 in die Feldhöhen-Koordinate x überführt wird.The two sensors 36, 37 are arranged at a distance from one another along an x-coordinate, which is converted via the beam path of the illumination light 16 into the field height coordinate x.

Zusätzlich kann die Sensoreinrichtung 35 zwei weitere Sensoren aufweisen, die den Sensoren 36, 37 entsprechen und vor bzw. hinter der Zeichenebene der 15 wiederum randseitig zur genutzten Reflexionsfläche des Kollektors 17 in positiver und negativer y-Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich die Abstrahlcharakteristik auch über die y-Koordinate senkrecht zur Zeichenebene der 15 mittels der Sensoreinrichtung 35 überwachen.In addition, the sensor device 35 can have two further sensors, which correspond to the sensors 36, 37 and in front of or behind the plane of the drawing 15 turn edge to used reflection surface of the collector 17 in positive and negative y-direction are spaced apart. In this way, the radiation can also be on the y-coordinate perpendicular to the plane of the 15 monitor by means of the sensor device 35.

16 veranschaulicht eine Variante einer Sensoreinrichtung 40 zur Überwachung einer Verschiebung eines Quellvolumens 2v der Plasma-Lichtquelle 2. Dargestellt ist in der 16 einerseits ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 bei optimal auf der Mittelachse oA und im Brennpunkt des Ellipsoid-Kollektors 17 angeordneten Quellvolumen 2V sowie, entsprechend der Darstellung in der 4, ein längs der x-Richtung dezentriertes Quellvolumen 2V'. Ein bei diesem dezentrierten Quellvolumen 2V' resultierender Strahlengang des Beleuchtungslichts 16' ist in der 16 gestrichelt angedeutet. 16 FIG. 1 illustrates a variant of a sensor device 40 for monitoring a displacement of a source volume 2v of the plasma light source 2. FIG 16 on the one hand a beam path of the illumination light 16 with a source volume 2 V optimally arranged on the central axis oA and in the focal point of the ellipsoid collector 17 and, corresponding to the illustration in FIG 4 , a source volume 2 V' decentered along the x-direction. A beam path of the illumination light 16' resulting from this decentered source volume 2 V' is shown in FIG 16 indicated by dashed lines.

Die Sensoreinrichtung 40 detektiert eine hieraus resultierende Verschiebung ΔxIF des Zwischenfokus IF in der x-Richtung, woraus die Dezentrierung Δx des Quellvolumens 2v rückgeschlossen werden kann.The sensor device 40 detects a resulting displacement Δx IF of the intermediate focus IF in the x-direction, from which the decentering Δx of the source volume 2v can be inferred.

Teil der Sensoreinrichtung 20 kann eine Kamera sein, die auf das Quellvolumen 2v beziehungsweise 2V' gerichtet ist. Über eine derartige Kamera kann eine Position des Plasmas 2v beziehungsweise 2V' insbesondere in den Koordinaten x und y bestimmt werden.Part of the sensor device 20 can be a camera which is aimed at the source volume 2v or 2V′ . Such a camera can be used to determine a position of the plasma 2v or 2V ', particularly in the x and y coordinates.

Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung 40 eine Kamera aufweisen, die auf den Zwischenfokus IF gerichtet ist, sodass Verschiebungen ΔxIF, ΔyIF des Zwischenfokus IF direkt vermessen werden können.Alternatively or additionally, the sensor device 40 can have a camera which is aimed at the intermediate focus IF, so that displacements Δx IF , Δy IF of the intermediate focus IF can be measured directly.

Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinrichtung 40 Dosis-Sensoren aufweisen, die in einer Femfeldebene eines Fernfeldes des EUV-Kollektors und/oder im Bereich des Kollektors 17 selbst angeordnet sind. Derartige Dosis-Sensoren können zur Vermessung einer indirekten x/y-Verlagerung der Position des Quellvolumens 2v beziehungsweise 2V' über eine relative Änderung der Intensitäten beziehungsweise Dosen herangezogen werden. Die Sensoren können insbesondere in verschiedenen Umfangspositionen von Randbereichen des Fernfeldes und/oder des Kollektors 17 angeordnet sein.Again alternatively or additionally, the sensor device 40 can have dose sensors, which are arranged in a far field plane of a far field of the EUV collector and/or in the area of the collector 17 itself. Such dose sensors can be used to measure an indirect x/y displacement of the position of the swelling volume 2v or 2V ' via a relative change in the intensities or doses. In particular, the sensors can be arranged in different circumferential positions of edge regions of the far field and/or of the collector 17 .

Entsprechende Detektions- beziehungsweise Sensoranordnungen, die bei der Sensoreinrichtung 40 zum Einsatz kommen können, sind beschrieben in der DE 10 2017 221 746 A1 und in der DE 10 2018 212 073 A1 .Corresponding detection or sensor arrangements that can be used in the sensor device 40 are described in FIG DE 10 2017 221 746 A1 and in the DE 10 2018 212 073 A1 .

Eine derartige sensorische Erfassung eines ortsveränderlichen Quellvolumens kann beispielsweise mithilfe eines Sensors erfolgen, der beschrieben ist in der DE 10 2018 212 073 A1 .Such a sensory detection of a mobile source volume can be done, for example, using a sensor that is described in DE 10 2018 212 073 A1 .

Alternativ oder zusätzlich zu einer vorstehend beschriebenen Korrektur-Einrichtung aufweisend Korrektur-Feldfacetten und Korrektur-Pupillenfacetten als Korrektur-Elemente zur Beeinflussung einer Feldhöhen-Abhängigkeit einer Ist-Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x kann eine solche Korrektur-Einrichtung auch über eine Einrichtung zur Beeinflussung und Erfassung einer Feldhöhenabhängigkeit der Beleuchtungsintensität im Bereich einer Feldebene ausgeführt sein. Zur Realisierung einer solchen alternativen oder zusätzlichen Korrektur-Einrichtung können Details genutzt werden, die bekannt sind aus der Gestaltung von Uniformitäts-Korrekturmodulen. Beispiele zur Beeinflussung und zur Erfassung einer Feldhöhenabhängigkeit einer Beleuchtungsintensität sind beschrieben in der US 7,362,413 B2 .As an alternative or in addition to a correction device described above having correction field facets and correction pupil facets as correction elements for influencing a field height dependency of an actual illumination intensity via the field height x, such a correction device can also have a device for influencing and detecting a field height dependency of the illumination intensity in the area of a field plane. Details that are known from the design of uniformity correction modules can be used to implement such an alternative or additional correction device. Examples of influencing and detecting a field height dependency of an illumination intensity are described in U.S. 7,362,413 B2 .

Eine solche Feldhöhen-Sensorik kann über eine Sensoreinrichtung 41 bzw. 42 (vgl. 1) ausgeführt sein, die das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 auf einen jedenfalls in Bezug auf die Feldhöhen-Koordinate x ortsabhängig sensitiven Sensor, beispielsweise einen CCD- oder CMOS-Sensor, abbildet.Such a field height sensor system can be installed via a sensor device 41 or 42 (cf. 1 ) which images the object field 5 or the image field 11 on a sensor that is location-dependently sensitive at least with respect to the field height coordinate x, for example a CCD or CMOS sensor.

Anhand der 17 wird nachfolgend ein Verfahren zum Vorgeben einer Soll-Verteilung S(x) einer Beleuchtungs-Intensität I über die Feldhöhe x des Objektfeldes 5 beschrieben. Dies geschieht über die Vorgabe einer Soll-Ist-Differenz ΔS(x) beziehungsweise eines Korrekturbeitrages K(x) mit im Vergleich zu ΔS(x) negativer Steigung (vgl. auch die 6A bis 6C).Based on 17 a method for specifying a target distribution S(x) of an illumination intensity I over the field height x of the object field 5 is described below. This is done by specifying a target/actual difference ΔS(x) or a correction contribution K(x) with a negative gradient compared to ΔS(x) (cf. also the 6A until 6C ).

Im Rahmen des Vorgabeverfahrens wird in einem Vorgabeschritt 45 zunächst eine Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung, also ein Beleuchtungssetting, über das Objektfeld 5 vorgegeben Bei dem vorgegebenen Beleuchtungssetting handelt es sich um ein Produktionssetting der Beleuchtungsoptik 4 der Projektionsbelichtungsanlage 1.As part of the specification method, a target illumination angle distribution, i.e. an illumination setting, is initially specified via the object field 5 in a specification step 45. The specified illumination setting is a production setting of the illumination optics 4 of the projection exposure system 1.

Die vorgegebene Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung entspricht einer Ziel-Beleuchtungsintensitätsverteilung über eine Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4, also beispielsweise einer Vorgabe derjenigen Pupillenfacetten 29 des Pupillenfacettenspiegels 20, die mit dem Beleuchtungslicht 16 beaufschlagt werden sollen sowie gegebenenfalls einer Vorgabe von Beleuchtungsintensitäten auf diesen zu beaufschlagenden Pupillenfacetten 29.The specified target illumination angle distribution corresponds to a target illumination intensity distribution over an illumination pupil of the illumination optics 4, i.e., for example, a specification of those pupil facets 29 of the pupil facet mirror 20 that are to be exposed to the illumination light 16 and, if necessary, a specification of illumination intensities on these pupil facets 29 to be exposed.

Die Ermittlung eines Lichtquellenparameters s erfolgt typischerweise über die Ermittlung der Ortsabhängigkeit eines Beleuchtungsparameters s der Lichtquelle. Bspw. ist das Plasmabild auf einem CCD Sensor eine ortsabhängige Lichtverteilung. Die Berechnung des Schwerpunkts reduziert dann die ortsabhängige Verteilungsfunktion auf einen (oder wenige) Parameter. Bei dem Lichtquellenparameter s kann es sich insbesondere um einen skalaren Wert handeln.A light source parameter s is typically determined by determining the location dependence of a lighting parameter s of the light source. For example, the plasma image on a CCD sensor is a location-dependent light distribution. The calculation of the center of gravity then reduces the location-dependent distribution function to one (or a few) parameters. The light source parameter s can in particular be a scalar value.

Im Rahmen des Vorgabeverfahrens für S(x) wird der Beleuchtungsparameter s der Lichtquelle 2 erfasst. Dies erfolgt beispielsweise durch Erfassung der Abstrahlcharakteristik Ai über die Sensoren der Sensoreinrichtung 35 und/oder über eine Erfassung einer Dezentrierung ΔxIF des Zwischenfokus IF mittels der Sensoreinrichtung 40. Dies geschieht in einem Erfassungsschritt 46.The illumination parameter s of the light source 2 is recorded as part of the specification method for S(x). This is done, for example, by detecting the emission characteristic A i via the sensors of the sensor device 35 and/or by detecting a decentering Δx IF of the intermediate focus IF using the sensor device 40. This occurs in a detection step 46.

Parallel zum Erfassungsschritt 46 wird in einem Schritt 46a die Beleuchtungsintensitäts-Verteilung I(x) über die Feldhöhe x detektiert, was wiederum mit Hilfe einer entsprechenden Feldhöhen-Sensorik erfolgen kann.Parallel to the detection step 46, the illumination intensity distribution I(x) over the field height x is detected in a step 46a, which in turn can be done using a corresponding field height sensor system.

In einem Aufnahmeschritt 46b wird die Abhängigkeit zwischen der im Schritt 46a jeweils erfassten Beleuchtungsintensitäts-Verteilung I(x) von dem jeweils erfassten Lichtquellen-Beleuchtungsparameter s aufgenommen. Im Aufnahmeschritt 46b erfolgt also eine Zuordnung, welche Beleuchtungsintensitäts-Verteilung I(x) beispielsweise zu welcher im Verfassungsschritt 46 erfassten Plasmaposition gehört. Die erfasste Plasmaposition ist ein Beispiel für den Beleuchtungsparameter s.In a recording step 46b, the dependency between the illumination intensity distribution I(x) recorded in step 46a and the light source illumination parameter s recorded in each case is recorded. In recording step 46b, an association is thus made as to which illumination intensity distribution I(x) belongs, for example, to which plasma position detected in composition step 46. The detected plasma position is an example of the illumination parameter s.

Die Schritte 46, 46a und 46b werden zur Sicherung eines ausreichenden Abtastbereiches für den Lichtquellen-Parameter und zum Erreichen einer ausreichenden Genauigkeit bei der Aufnahme 46b in einer Wiederholungsschleife 46c wiederholt.Steps 46, 46a and 46b are repeated in a repeat loop 46c to ensure sufficient scanning range for the light source parameter and to achieve sufficient accuracy in recording 46b.

Aus dem Ergebnis des Aufnahmeschritts 46b wird in einem Ermittlungsschritt 46d eine Soll-Ist-Differenz ΔS(x) zwischen dem Soll-Wert S(x) der vorzugebenden Beleuchtungsintensitäts-Verteilung und den in den Messschritten 46a jeweils gemessenen Ist-Verteilungen I(x) ermittelt. Die ermittelte Soll-Ist-Differenz ΔS(x) ist abhängig vom ursprünglich vorgegebenen Beleuchtungssetting.From the result of the recording step 46b, a target/actual difference ΔS(x) between the target value S(x) of the illumination intensity distribution to be specified and the actual distributions I(x) measured in the measuring steps 46a is determined in a determination step 46d. determined. The calculated target/actual difference ΔS(x) depends on the lighting setting originally specified.

Parallel, insbesondere zeitnah vorher oder nachher, zu diesen Schritten 46 sowie 46a bis 46d erfolgt ein Kalibrieren der Korrektur-Einrichtung zum Beeinflussen der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ist-Beleuchtungsintensität I(x). Ein zeitlicher Abstand dieses parallelen Kalibrierens sollte nicht größer sein als beispielsweise 1 Stunde und insbesondere nicht größer als 10 min.In parallel, in particular shortly before or after these steps 46 and 46a to 46d, the correction device is calibrated to influence the field height dependency of the actual illumination intensity I(x). A time interval of this parallel calibration should not be greater than 1 hour, for example, and in particular not greater than 10 minutes.

Hierzu erfolgt in einem Vorgabeschritt 46e eine Grundeinstellung von +x/-x sowie +y/-y-Verlagerungs- beziehungsweise Kipppositionen ausgewählter Korrektur-Feldfacetten der Feldfacetten 25.For this purpose, a basic setting of +x/-x and +y/-y displacement or tilt positions of selected correction field facets of the field facets 25 takes place in a specification step 46e.

In einem weiteren Messschritt 47, der unabhängig vom Lichtquellen-Ortsabhängigkeits-Erfassungsschritt 46 stattfinden kann, wird die Feldhöhen-Abhängigkeit einer Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacetten 29 von +x/-x sowie +y/-y-Verlagerungspositionen der über die jeweiligen Ausleuchtungskanäle 16i zugeordneten Feldfacetten 25 als Korrektur-Feldfacetten erfasst. Dies erfolgt durch gezieltes Verkippen der jeweiligen Korrektur-Feldfacette 25 in +x-Richtung in -x-Richtung, in +y-Richtung sowie in -y-Richtung, bis Feldhöhen-Abhängigkeiten beispielsweise nach den 9 bis 12 über eine entsprechende Feldhöhen-Sensorik erfasst werden können. Bei der Sensorik, die im Messschritt 47 zum Einsatz kommt, kann es sich um die gleiche Sensorik handeln, die beim Mess- beziehungsweise Detektionsschritt 46a zum Einsatz kommt.In a further measurement step 47, which can take place independently of the light source location dependency detection step 46, the field height dependency of an illumination of the correction pupil facets 29 of +x/-x and +y/-y displacement positions of the respective illumination channels 16 i associated field facets 25 recorded as correction field facets. This is done by deliberately tilting the respective correction field facet 25 in the +x direction, in the -x direction, in the +y direction and in the -y direction, until field height dependencies, for example, according to 9 until 12 can be detected via a corresponding field height sensor. The sensors that are used in the measuring step 47 can be the same sensors that are used in the measuring or detection step 46a.

In einem weiteren Aufnahmeschritt 47a werden die sich ergebenden Feldhöhen-Abhängigkeiten in Abhängigkeit vom jeweils vorgegebenen Satz der Verlagerungs- beziehungsweise Kipppositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 aufgenommen. Diese Schritte 46e, 47 und 47a werden wiederum in einer Wiederholschleife 47b zur Erzielung eines ausreichenden Wertbereichs unterschiedlicher Verläufe der Feldhöhen-Abhängigkeiten und zum Erzielen einer ausreichenden Genauigkeit wiederholt.In a further recording step 47a, the resulting field height dependencies are recorded as a function of the respectively specified set of displacement or tilting positions of the correction field facets 25. These steps 46e, 47 and 47a are in turn repeated in a repetition loop 47b to achieve a sufficient value range of different profiles of the field height dependencies and to achieve sufficient accuracy.

In einem nachfolgenden Ermittlungsschritt 47c erfolgt eine Zuordnung, welche Sätze von +x/-x sowie +y/-y-Verlagerungs- beziehungsweise Kipppositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 zu einer entsprechenden Steigung einer sich hieraus ergebenden Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x führen. Diese Zuordnung im Ermittlungsschritt 47c ist wiederum abhängig vom vorgegebenen Beleuchtungssetting, also von der Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung.In a subsequent determination step 47c, an assignment is made as to which sets of +x/−x and +y/−y displacement or tilt positions of the correction field facets 25 lead to a corresponding increase in a resulting illumination intensity over the field height x. This assignment in determination step 47c is in turn dependent on the predefined illumination setting, ie on the target illumination angle distribution.

Die im Schritt 47c ermittelte Zuordnung der jeweiligen Sätze von Verlagerungspositionen zu den jeweiligen Steigungen der Beleuchtungsintensitäten über die Feldhöhe werden für einen vorgegebenen Bereich von Steigungen sortiert, sodass in dem gesamten Steigungsbereich, also in einem Zielparameterbereich für jede Steigung ein passender Satz von Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 vorliegt, der zur entsprechenden Steigung der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe führt. Als Ergebnis des Ermittlungsschritts 47c ergeben sich dann Sätze von Verlagerungs- beziehungsweise Kipppositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 zur Erzeugung entsprechender Korrekturbeiträge K(x), mit denen gemessene Soll-Ist-Abweichungen der Beleuchtungsintensität korrigiert werden.The assignment of the respective sets of displacement positions to the respective gradients of the illumination intensities over the field height determined in step 47c are sorted for a predetermined range of gradients, so that in the entire gradient range, i.e. in a target parameter range for each gradient, a suitable set of displacement positions of the correction Field facets 25 is present, which leads to the corresponding increase in the illumination intensity over the field height. The result of the determination step 47c is sets of displacement or tilting positions of the correction field facets 25 for generating corresponding correction contributions K (x), with which measured target/actual deviations in lighting intensity are corrected.

Die Schritte 45 sowie 46, 46a bis 46d einerseits und 46e sowie 47, 47a bis 47c andererseits müssen im Rahmen des Vorgabeverfahrens entweder nur genau einmal oder in größeren zeitlichen Abständen, insbesondere bei einer Grundeinstellung der Projektionsbelichtungsanlage, durchlaufen werden. Diese Grundeinstellung kann beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Projektionsbelichtungsanlage und danach im Abstand von einigen Monaten durchgeführt werden.Steps 45 and 46, 46a to 46d on the one hand and 46e and 47, 47a to 47c on the other hand have to be carried out either exactly once or at longer time intervals within the framework of the specification method, particularly in the case of a basic setting of the projection exposure system. This basic setting can be carried out, for example, when the projection exposure system is put into operation and then at intervals of a few months.

Die Schritte 46e und 47 können auch, eine entsprechende Modellierung der Beleuchtungsoptik vorausgesetzt, durch Simulation erfolgen.Steps 46e and 47 can also be carried out by simulation, provided the illumination optics are modeled accordingly.

Die Schritte 46 sowie 46a bis 46d dienen der Bestimmung einer Sensitivität eines Lichtquellen-Parameters, beispielsweise einer Plasmaposition, zur Beleuchtungsintensitäts-Verteilung über die Feldhöhe beispielsweise im Objektfeld.Steps 46 and 46a to 46d serve to determine a sensitivity of a light source parameter, for example a plasma position, for the illumination intensity distribution over the field height, for example in the object field.

Die Schritte 46e sowie 47, 47a bis 47c dienen zur Bestimmung einer Sensitivität einer Korrektur-Feldfacetten-Verlagerungsposition wiederum zur Beleuchtungsintensitäts-Verteilung über die Feldhöhe.Steps 46e and 47, 47a to 47c serve to determine a sensitivity of a correction field facet displacement position, in turn for the illumination intensity distribution over the field height.

Abhängig von den in diesen Vorbereitungsschritten 45 bis 47c erfassten Ortsabhängigkeiten des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters einerseits und der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacette 29 andererseits, werden dann Ziel-Verlagerungspositionen x0 und y0 zumindest einiger der Korrektur-Feldfacetten 25 zum Erreichen der vorgegebenen Soll-Verteilung der Beleuchtungs-Intensität über die Feldhöhe im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 ermittelt. Dies erfolgt in einem Ermittlungsschritt 48.Depending on the spatial dependencies of the light source illumination parameters recorded in these preparation steps 45 to 47c on the one hand and the field height dependency of the illumination of the correction pupil facet 29 on the other hand, target displacement positions x 0 and y 0 of at least some of the correction field facets 25 are then used to reach the predetermined target distribution of the illumination intensity over the field height during operation of the projection exposure system 1 is determined. This takes place in a determination step 48.

In einem ersten Teilschritt 48a des Ermittlungsschritts 48 wird zunächst im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage der aktuell vorliegende Wert des Beleuchtungsparameters s der Lichtquelle 2 erfasst, also beispielsweise eine aktuelle Quellposition, eine aktuelle Abstrahlcharakteristik oder eine aktuelle Zwischenfokus-Dezentrierung der Lichtquelle 2, wie vorstehend erläutert (Messschritt 48a). Es wird aus dem Messergebnis zusammen mit dem Ergebnis des Ermittlungsschritts 46d die Steigung von ΔS(x), also von der Soll-Ist-Differenz der Beleuchtungsintensitäts-Verteilung über die Feldhöhe x ermittelt, die beim aktuell im Schritt 48a gemessenen Lichtquellen-Beleuchtungsparameter resultiert. Dies erfolgt in einem Steigungs-Bestimmungsschritt 48b des Ermittlungsschritts 48. Aus der im Schritt 48b ermittelten Steigung wird dann durch Invertieren die Steigung des Korrekturbeitrags K(x) ermittelt, also die negative Steigung der Soll-Ist-Differenz ΔS(x). Dies geschieht in einem Zielsteigungs-Ermittlungsschritt 48c des Ermittlungsschritts 48. Für diese ermittelte Zielsteigung wird dann unter Einbeziehung der im Zuordnungsschritt 47c ermittelten Zuordnung der Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten zur Steigung der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe der diese Steigung des Korrekturbeitrages K(x) ergebende Satz von Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 ermittelt. In einem Überführungsschritt 49 werden dann die Korrektur-Feldfacetten 25 in ihre jeweils zugehörigen, im Ermittlungsschritt 48 ermittelten Verlagerungspositionen x0, y0 überführt, sodass sich die vorgegebene Soll-Verteilung S(x) der über die Beleuchtungsoptik 4 vorgegebenen Beleuchtungsintensität I über die Feldhöhe x des Objektfelds 5 oder alternativ des Bildfelds 11 ergibt.In a first sub-step 48a of determination step 48, the current value of the illumination parameter s of the light source 2 is first recorded during operation of the projection exposure system, i.e. for example a current source position, a current emission characteristic or a current intermediate focus decentering of the light source 2, as explained above (measuring step 48a). The slope of ΔS(x), i.e. the target/actual difference of the illumination intensity distribution over the field height x, is determined from the measurement result together with the result of determination step 46d, which results in the light source illumination parameter currently measured in step 48a. This takes place in a gradient determination step 48b of determination step 48. From the gradient determined in step 48b, the gradient of the correction contribution K(x) is then determined by inversion, ie the negative gradient of the target/actual difference ΔS(x). This is done in a target gradient determination step 48c of determination step 48. For this determined target gradient, the set resulting in this gradient of the correction contribution K(x) is then calculated using the assignment of the displacement positions of the correction field facets determined in assignment step 47c to the gradient of the illumination intensity over the field height determined by displacement positions of the correction field facets 25 . In a transfer step 49, the correction field facets 25 are then transferred to their respective associated displacement positions x0, y0 determined in determination step 48, so that the specified target distribution S(x) of the illumination intensity I specified via the illumination optics 4 over the field height x des Object field 5 or alternatively the image field 11 results.

Die Verlagerung in +/-x-Richtung und in +/-y-Richtung erfolgt über eine entsprechende Verkippung der Feldfacetten 25.The displacement in the +/-x direction and in the +/-y direction takes place via a corresponding tilting of the field facets 25.

Am Ende des Überführungsschritts 49 ergibt sich dann ein Ist-Beleuchtungssetting der Projektionsbelichtungsanlage 1, welches hinsichtlich seiner Beleuchtungswinkelverteilung und hinsichtlich seiner Beleuchtungsintensitätsverteilung über das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 mit dem vorgegebenen Soll-Beleuchtungssetting übereinstimmt.At the end of the transfer step 49, an actual illumination setting of the projection exposure system 1 results, which corresponds to the specified target illumination setting with regard to its illumination angle distribution and its illumination intensity distribution over the object field 5 or the image field 11.

Die Schritte 45 bis 49 des Vorgabeverfahrens erfolgen gesteuert über die Steuerungseinrichtung 32, die insoweit als Korrektur-Steuerungseinrichtung dient.Steps 45 to 49 of the specification method take place under the control of the control device 32, which in this respect serves as a correction control device.

Bei der Durchführung des Vorgabeverfahrens können Ziel-Korrekturverläufe mi, mj der Soll-Verteilung der Beleuchtungs-Intensität über die Feldhöhe beziehungsweise des Korrekturbeitrages K(x) als Zwischen- oder Endresultat zum Einsatz kommen, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 13 und 14 erläutert. Bei dem Ermittlungsverfahren für die Ziel-Verlagerungspositionen x0, y0 kann beispielsweise eine Steigung s' der Ortsabhängigkeit s(x) des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters gemessen werden und die Feldhöhen-Abhängigkeit über die Ziel-Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten so eingestellt werden, dass sich hierüber genau eine kompensierende Steigung m'i = -s' ergibt.When carrying out the specification method, target correction curves m i , m j of the target distribution of the illumination intensity over the field height or of the correction contribution K(x) can be used as an intermediate or end result, as described above in connection with 13 and 14 explained. In the determination method for the target displacement positions x 0 , y 0 , for example, a slope s' of the spatial dependence s(x) of the light source illumination parameter can be measured and the field height dependence on the target displacement positions of the correction field facets can be adjusted in such a way that there is exactly one compensating gradient m' i = -s'.

Die Ziel-Verlagerungspositionen x0, y0 der jeweiligen Korrektur-Feldfacetten 25 hängen ab vom Wert des Lichtquelle-Parameters, von der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ausleuchtung der jeweiligen Korrektur-Pupillenfacetten 29 sowie natürlich von der vorzugebenden Soll-Verteilung der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe im Objektfeld 8.The target displacement positions x 0 , y 0 of the respective correction field facets 25 depend on the value of the light source parameter, on the field height dependency of the illumination of the respective correction pupil facets 29 and, of course, on the target distribution of the illumination intensity over the field height to be specified in the object field 8.

Die Erfassung der Ortsabhängigkeit des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters einerseits und die Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacetten von den Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten andererseits kann jeweils über eine feldhöhenabhängige Dosismessung der Beleuchtung über das Objektfeld 5 und/oder über das Bildfeld 11 erfolgen. Dies kann mit Hilfe eines Uniformitäts-Korrekturmoduls geschehen, zu dem Details beispielsweise aus der US 7,362,413 B2 bekannt sind.The detection of the location dependency of the light source illumination parameter on the one hand and the detection of the field height dependency of the illumination of the correction pupil facets on the displacement positions of the correction field facets on the other hand can be carried out via a field height-dependent dose measurement of the illumination via the object field 5 and/or via the image field 11 . This can be done with the help of a uniformity correction module, for which details can be found, for example, in U.S. 7,362,413 B2 are known.

Beim Erfassen der Feldhöhen-Abhängigkeit und/oder beim Ermitteln der Verlagerungspositionen können Beleuchtungsintensitäts-Beiträge verschiedener Ausleuchtungskanäle 16i oder verschiedener Ausleuchtungskanal-Gruppen getrennt erfasst werden, sodass insbesondere Einzelkanal-Sensitivitäten auf die Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität erfasst werden können.When detecting the field height dependency and/or when determining the displacement positions, illumination intensity contributions of different illumination channels 16 i or different illumination channel groups can be recorded separately, so that in particular individual channel sensitivities to the field height dependency of the illumination intensity can be recorded.

Die Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit bzw. die Ermittlung der Abhängigkeit von Beleuchtungsintensitäts-Beiträgen verschiedener Ausleuchtungskanäle oder Ausleuchtungskanal-Gruppen bei der Verlagerung der Korrektur-Feldfacetten kann alternativ auch durch eine Simulation, insbesondere durch eine optische Designrechnung der Beleuchtungsoptik 4 erfasst werden.The detection of the field height dependency or the determination of the dependency of illumination intensity contributions of different illumination channels or illumination channel groups during the displacement of the correction field facets can alternatively also be recorded by a simulation, in particular by an optical design calculation of the illumination optics 4 .

Derartige Simulationen können auch von Messwerten, beispielsweisen von Feldhöhen-Abhängigkeiten von Korrektur-Feldfacetten-Verlagerungspositionen ausgehen, die bei einer bestimmten, erfassten Ortsabhängigkeit eines Lichtquellen-Beleuchtungsparameters gemessen wurden. Eine derartige Messung bei einer bestimmten Ortsabhängigkeit kann dann durch Simulation und beispielsweise unter Einbeziehung optischer Designdaten der Beleuchtungsoptik, in eine Abhängigkeit für eine andere Ortsabhängigkeit des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters überführt werden.Such simulations can also be based on measured values, for example field height dependencies of correction field facet displacement positions, which were measured for a specific, detected spatial dependency of a light source illumination parameter. Such a measurement with a specific spatial dependency can then be converted into a dependency for a different spatial dependency of the light source illumination parameter by simulation and, for example, by including optical design data of the illumination optics.

Beim Ermitteln der Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten 25 kann auch eine Ziel-Steigung m' der Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität über das Objektfeld 5 vorgegeben werden. Im Zuge der Verlagerungspositions-Ermittlung wird dann die Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der +/-x-Verlagerungsposition und der +/y-Verlagerungsposition der jeweiligen Korrektur-Feldfacette 25 ermittelt. Hierbei kann eine vorgegebene Anzahl von Korrektur-Feldfacetten 25 herangezogen werden, beispielsweise fünf, zehn, 25, 50 oder noch mehr Korrektur-Feldfacetten 25.When determining the displacement positions of the correction field facets 25, a target gradient m' of the field height dependence of the illumination intensity over the object field 5 can also be specified. In the course of determining the displacement position, the field height dependency of the illumination intensity on the +/-x displacement position and the +/-y displacement position of the respective correction field facet 25 is then determined. A predetermined number of correction field facets 25 can be used here, for example five, ten, 25, 50 or even more correction field facets 25.

Die jeweiligen Feldhöhen-Abhängigkeiten können beispielsweise durch Messung der Beleuchtungs-Intensitätsabhängigkeiten an mehreren, sich in ihrer x-Koordinate unterscheidenden Feldpositionen durchgeführt werden.The respective field height dependencies can be carried out, for example, by measuring the illumination intensity dependencies at a number of field positions that differ in their x-coordinate.

Die Erfassungs- und Messschritte 46, 46a beziehungsweise 47 sowie die Aufnahme- beziehungsweise Ermittlungsschritte 46b, 46d und 47a, 47c können mit einer gegebenen Wiederholrate und mit einer gegebenen Feldhöhen-Auflösung längs der x-Koordinate durchgeführt werden, was die Qualität der Ermittlung zum Erreichen der Soll-Verteilung S(x) erforderlichen Verlagerungspositionen x0, y0 der Korrektur-Feldfacetten 25 verbessert.The acquisition and measurement steps 46, 46a and 47 as well as the recording and determination steps 46b, 46d and 47a, 47c can be carried out with a given repetition rate and with a given field height resolution along the x-coordinate, which determines the quality of the determination to achieve the displacement positions x 0 , y 0 of the correction field facets 25 required for the target distribution S(x).

Der Erfassungsschritt 48 und der Überführungsschritt 49 werden im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 regelmäßig durchgeführt, beispielsweise minütlich, einmal täglich oder auch einmal zu Beginn einer jeweiligen Produktionsschicht.The detection step 48 and the transfer step 49 are carried out regularly during operation of the projection exposure system 1, for example every minute, once a day or once at the beginning of a respective production shift.

Als Ergebnis des Zuordnungsschritts 47c resultieren Sätze von Verlagerungspositionen x0, y0 der jeweiligen Korrektur-Feldfacette 25 zum Erreichen der jeweiligen Ziel-Steigung m'. Entsprechende Verlagerungspositions-Ermittlungsstrategien können zur Korrektur höherer Ordnungen der Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität durchgeführt werden, beispielsweise zur Korrektur entsprechender Beiträge zweiter Ordnung (vgl. 14).The result of the assignment step 47c is sets of displacement positions x 0 , y 0 of the respective correction field facet 25 for reaching the respective target gradient m'. Corresponding displacement position determination strategies can be carried out to correct higher orders of the field height dependence of the illumination intensity, for example to correct corresponding second-order contributions (cf. 14 ).

Bei der Projektionsbelichtung mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird zunächst mit Hilfe des vorstehend erläuternden Einstellungsverfahrens eine Beleuchtungsgeometrie eingestellt. Dann wird wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht auf den Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithografischen Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Hierbei werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb verfahren.In the case of projection exposure using the projection exposure system 1, an illumination geometry is initially set using the setting method explained above. Then at least part of the reticle 7 in the object field 5 is imaged onto a region of the light-sensitive layer on the wafer 13 in the image field 11 for the lithographic production of a microstructured or nanostructured component, in particular a semiconductor component, for example a microchip. In this case, the reticle 7 and the wafer 13 are continuously moved in the y-direction in scanner operation, synchronized in terms of time.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2016128253 A1 [0002, 0005, 0010, 0026, 0058, 0080]WO 2016128253 A1 [0002, 0005, 0010, 0026, 0058, 0080]
  • US 7362413 B2 [0005, 0095, 0123]US 7362413 B2 [0005, 0095, 0123]
  • DE 102008001553 A1 [0005]DE 102008001553 A1 [0005]
  • US 9310692 B2 [0005]US 9310692 B2 [0005]
  • US 6859515 B2 [0020]US 6859515 B2 [0020]
  • EP 1225481 A [0020]EP 1225481A [0020]
  • WO 2009100856 A1 [0026]WO 2009100856 A1 [0026]
  • US 6438199 B1 [0026]US 6438199 B1 [0026]
  • US 6658084 B2 [0026]US 6658084 B2 [0026]
  • DE 102017221746 A1 [0093]DE 102017221746 A1 [0093]
  • DE 102018212073 A1 [0093, 0094]DE 102018212073 A1 [0093, 0094]

Claims (14)

Verfahren zum Vorgeben einer Soll-Verteilung S(x) einer mittels einer Beleuchtungsoptik (4) vorgebbaren Beleuchtungs-Intensität (I) über eine Feldhöhe (x) eines Feldes (5, 11) einer Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei die Beleuchtungsoptik (4) aufweist: - mit einem Feldfacettenspiegel (19) mit einer Mehrzahl von Feldfacetten (25), angeordnet im Bereich einer Feldebene der Beleuchtungsoptik (4), - mit einem Pupillenfacettenspiegel (20) mit einer Mehrzahl von Pupillenfacetten (29), angeordnet im Bereich einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik (4), - wobei jede der Feldfacetten (25) zur Überführung von Nutz-Beleuchtungslicht (16) von einer Lichtquelle (2) hin zu jeweils einer der Pupillenfacetten (29) dient, - wobei über jeweils einen Ausleuchtungskanal ein jeweiliges Nutz-Beleuchtungslicht-Teilbündel (16i) zwischen der Lichtquelle (2) und dem Objektfeld (5) über genau eine Feldfacette (25) und genau eine Pupillenfacette (29) geführt ist, - wobei eine im jeweiligen Ausleuchtungskanal (16i) der Feldfacette (25) nachgeordnete Übertragungsoptik (21) zur überlagernden Abbildung der Feldfacetten (25) in das Objektfeld (5) ausgebildet ist, - wobei die Übertragungsoptik (21) für jeden Ausleuchtungskanal (16i) jeweils eine der Pupillenfacetten (29) zur Überführung des Beleuchtungslicht-Teilbündels (16;) von der Feldfacette (25) hin zum Objektfeld (5) aufweist, - mit einer Korrektur-Einrichtung mit Korrektur-Elementen (25, 29) zur Beeinflussung einer Feldhöhen-Abhängigkeit einer Ist-Beleuchtungsintensität (I) über die Feldhöhe (x), mit folgenden Schritten: - Erfassen (46) eines Beleuchtungsparameters s einer Lichtquelle (2) der Projektionsbelichtungsanlage (1), - Ermitteln (48), abhängig vom mindestens einen erfassten Beleuchtungsparameter s, von Ziel-Verlagerungspositionen zumindest einiger der Korrektur-Elemente (25) zum Erreichen der vorgegebenen Soll-Verteilung (S(x)), - Überführen (49) der Korrektur-Elemente (25) in die jeweils ermittelte Verlagerungsposition, sodass sich die vorgegebene Soll-Verteilung (S(x)) ergibt.Method for specifying a target distribution S(x) of an illumination intensity (I) that can be specified by means of illumination optics (4) over a field height (x) of a field (5, 11) of a projection exposure system (1), the illumination optics (4) has: - with a field facet mirror (19) with a plurality of field facets (25), arranged in the area of a field plane of the illumination optics (4), - with a pupil facet mirror (20) with a plurality of pupil facets (29), arranged in the area of a pupil plane the illumination optics (4), - wherein each of the field facets (25) serves to transfer useful illumination light (16) from a light source (2) to one of the pupil facets (29), - wherein a respective useful light is Illuminating light partial beams (16 i ) are guided between the light source (2) and the object field (5) via exactly one field facet (25) and exactly one pupil facet (29), - with one in the respective illumination channel (16 i ) of the field facet (25 ) downstream transmission optics (21) for superimposed imaging of the field facets (25) in the object field (5), - the transmission optics (21) for each illumination channel (16 i ) one of the pupil facets (29) for transferring the partial illumination light beam (16;) from the field facet (25) to the object field (5), - with a correction device with correction elements (25, 29) for influencing a field height dependence of an actual illumination intensity (I) via the field height ( x), with the following steps: - detecting (46) an illumination parameter s of a light source (2) of the projection exposure system (1), - determining (48), depending on the at least one detected illumination parameter s, of target displacement positions of at least some of the correction elements (25) to achieve the specified target distribution (S(x)), - transferring (49) the correction elements (25) to the displacement position determined in each case, so that the specified target distribution (S(x)) results. Verfahren nach Anspruch 1, - wobei zumindest einige der Pupillenfacetten (29) in Form von Korrektur-Pupillenfacetten als Korrektur-Elemente der Korrektur-Einrichtung einsetzbar sind, - wobei zumindest einige der Feldfacetten in Form von Korrektur-Feldfacetten (25) als Korrektur-Elemente der Korrektur-Einrichtung einsetzbar sind, wobei die Korrektur-Feldfacetten (25) über jeweilige Ausleuchtungskanäle (16i) den Korrektur-Pupillenfacetten (29) zugeordnet sind, wobei folgender Schritt zusätzlich ausgeführt wird: - Erfassen (47) einer Feldhöhen-Abhängigkeit (I(x)) einer Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacetten (29) von Verlagerungspositionen (+/-x, +/-y) zumindest einiger Feldfacetten (25) als Korrektur-Feldfacetten, die über jeweilige Ausleuchtungskanäle (16i) den Korrektur-Pupillenfacetten (29) zugeordnet sind, - wobei zum Ermitteln (48) der Ziel-Verlagerungspositionen der Korrektur-Elemente ein Ermitteln, abhängig vom erfassten Beleuchtungsparameter s und von der erfassten Feldhöhen-Abhängigkeit (I(x)), der Ziel-Verlagerungspositionen (x0, y0) zumindest einiger der Korrektur-Feldfacetten (25) zum Erreichen der vorgegebenen Soll-Verteilung (S(x)) erfolgt, - wobei zum Überführen (49) der Korrektur-Elemente (25) ein Überführen der Korrektur-Feldfacetten (25) in die jeweils ermittelte Verlagerungsposition (x0, y0) erfolgt.procedure after claim 1 , - wherein at least some of the pupil facets (29) can be used in the form of correction pupil facets as correction elements of the correction device, - wherein at least some of the field facets in the form of correction field facets (25) can be used as correction elements of the correction device can be used, the correction field facets (25) being assigned to the correction pupil facets (29) via respective illumination channels (16 i ), the following step being additionally carried out: - detecting (47) a field height dependency (I(x)) an illumination of the correction pupil facets (29) from displacement positions (+/-x, +/-y) of at least some field facets (25) as correction field facets, which are assigned to the correction pupil facets (29) via respective illumination channels (16i), - wherein for determining (48) the target displacement positions of the correction elements, determining, depending on the detected illumination parameter s and the detected field height dependency (I(x)), the target displacement positions (x 0 , y 0 ) of at least some of the correction field facets (25) to achieve the specified target distribution (S(x)), - the correction field facets (25) being transferred to the respectively determined displacement position in order to transfer (49) the correction elements (25). (x 0 ,y 0 ) occurs. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen (46) der Ortsabhängigkeit (s(x)) des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters und/oder das Erfassen (47) der Feldhöhen-Abhängigkeit (I(x)) der Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacetten (29) über eine feldhöhenabhängige Dosismessung der Beleuchtung in einer Objektebene (6), in der das Objektfeld (5) angeordnet ist, und/oder in einer Bildebene (12), in der ein Bildfeld (11) der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist, erfolgt.procedure after claim 2 , characterized in that the detection (46) of the location dependency (s(x)) of the light source illumination parameter and/or the detection (47) of the field height dependency (I(x)) of the illumination of the correction pupil facets (29) via a field height-dependent dose measurement of the illumination takes place in an object plane (6) in which the object field (5) is arranged and/or in an image plane (12) in which an image field (11) of the projection exposure system is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vorgabe (45) einer Ziel-Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld (5).Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized by a specification (45) of a target illumination angle distribution over the object field (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ermitteln (49) der Ziel-Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten (25) - eine Ziel-Steigung (m') eines linearen Korrekturbeitrags (K(x)) der Feldhöhen-Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität über das Objektfeld (5) und/oder über das Bildfeld (11) vorgegeben wird, - eine Feldhöhen-Abhängigkeit (Ik(x)) der Beleuchtungsintensität von einer Verlagerungsposition einer jeweiligen Korrektur-Feldfacette (25) ermittelt wird, - wobei Sätze von Verlagerungspositionen (x0, y0) der jeweiligen Korrektur-Feldfacetten (25) zum Erreichen der Ziel-Steigung (m') resultieren.Procedure according to one of claims 2 until 4 , characterized in that when determining (49) the target displacement positions of the correction field facets (25) - a target gradient (m') of a linear correction contribution (K(x)) of the field height dependence of an illumination intensity over the object field (5 ) and/or is specified via the image field (11), - a field height dependence (I k (x)) of the illumination intensity is determined from a displacement position of a respective correction field facet (25), - sets of displacement positions (x 0 , y 0 ) of the respective correction field facets (25) to achieve the target slope (m'). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen (47) der Feldhöhen-Abhängigkeit und/oder beim Ermitteln (48) der Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten (25) Beleuchtungsintensitäts-Beiträge verschiedener Ausleuchtungskanäle (16i) oder von Ausleuchtungskanal-Gruppen getrennt erfasst werden.Procedure according to one of claims 2 until 5 , characterized in that when detecting (47) the field height dependency and / or determining (48) the displacement positions of the correction field facets (25) illumination intensity contributions of different illumination channels (16 i ) or from Illumination channel groups are recorded separately. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen (47) der Feldhöhen-Abhängigkeit und/oder beim Ermitteln (48) der Verlagerungspositionen der Korrektur-Feldfacetten (25) Beleuchtungsintensitäts-Beiträge verschiedener Ausleuchtungskanäle (16i) oder von Ausleuchtungskanal-Gruppen durch Simulation erfasst werden.Procedure according to one of claims 2 until 6 , characterized in that when detecting (47) the field height dependency and/or when determining (48) the displacement positions of the correction field facets (25), illumination intensity contributions of different illumination channels (16 i ) or illumination channel groups are recorded by simulation. Beleuchtungsoptik (4) für die EUV-Projektionslithographie zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Sensoreinrichtung (35; 40; 41; 42) zur Erfassung des Lichtquellen-Beleuchtungsparameters s und zur Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität eines Feldes (5, 11) der Projektionsbelichtungsanlage (1).Illumination optics (4) for EUV projection lithography for carrying out a method according to one of Claims 1 until 7 , characterized by at least one sensor device (35; 40; 41; 42) for detecting the light source illumination parameter s and for detecting the field height dependence of the illumination intensity of a field (5, 11) of the projection exposure system (1). Beleuchtungsoptik (4) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mindestens eine Sensoreinrichtung (35; 40; 41; 42) zur Erfassung der Feldhöhen-Abhängigkeit der Ausleuchtung der Korrektur-Pupillenfacetten von den Verlagerungspositionen zumindest einiger Feldfacetten als Korrektur-Feldfacetten (25).Illumination optics (4) after claim 8 , characterized by at least one sensor device (35; 40; 41; 42) for detecting the field height dependency of the illumination of the correction pupil facets on the displacement positions of at least some field facets as correction field facets (25). Beleuchtungssystem (3) mit einer Beleuchtungsoptik (4) nach einem Ansprüche 8 oder 9 und mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (16).Illumination system (3) with an illumination optics (4) according to a Claims 8 or 9 and having a light source (2) for generating the illumination light (16). Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (4) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 und mit einer Projektionsoptik (10) zur Abbildung des Objektfeldes (5) in ein Bildfeld (11).Optical system with an illumination optics (4) according to one of Claims 8 or 9 and with projection optics (10) for imaging the object field (5) into an image field (11). Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 11 und einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (16), - mit einem Objekthalter (8) mit einem Objektverlagerungsantrieb (9) zur Verlagerung des Objekts (7) längs einer Objektverlagerungsrichtung (y), - mit einem Waferhalter (14) mit einem Waferverlagerungsantrieb (15) zur mit dem Objektverlagerungsantrieb (9) synchronisierten Verlagerung eines Wafers (13).Projection exposure system (1) with an optical system claim 11 and a light source (2) for generating the illumination light (16), - with an object holder (8) with an object displacement drive (9) for displacing the object (7) along an object displacement direction (y), - with a wafer holder (14) with a Wafer displacement drive (15) for the displacement of a wafer (13) synchronized with the object displacement drive (9). Verfahren zur Herstellung eines mikro- und/oder nanostrukturierten Bauteils mit folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 10, - Einstellen eines Ist-Beleuchtungsssettings einer Beleuchtungswinkelverteilung und einer Beleuchtungsintensitätsverteilung über das Objektfeld (5) in Übereinstimmung innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen mit einem Soll-Beleuchtungssetting durch Vorgabe entsprechender Korrektur-Verlagerungswege für ausgewählte Korrektur-Elemente (25) über eine Korrektur-Steuerungseinrichtung (32) unter Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - Bereitstellen eines Wafers (13), - Bereitstellen einer Lithografiemaske (7), - Projizieren wenigstens eines Teils der Lithografiemaske (7) auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht des Wafers (13) mit Hilfe der Projektionsoptik (10) der Projektionsbelichtungsanlage (1).Method for producing a microstructured and/or nanostructured component, having the following steps: - providing a projection exposure system (1). claim 10 - setting an actual illumination setting of an illumination angle distribution and an illumination intensity distribution over the object field (5) in accordance with a target illumination setting within specified tolerance limits by specifying corresponding correction displacement paths for selected correction elements (25) via a correction control device (32) by carrying out the method according to one of Claims 1 until 6 - providing a wafer (13), - providing a lithography mask (7), - projecting at least part of the lithography mask (7) onto an area of a light-sensitive layer of the wafer (13) using the projection optics (10) of the projection exposure system (1) . Bauteil, hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 12.Component manufactured by a method according to claim 12 .
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225481A2 (en) 2001-01-23 2002-07-24 Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag Collector for an illumination system with wavelength of 193 nm
US6438199B1 (en) 1998-05-05 2002-08-20 Carl-Zeiss-Stiftung Illumination system particularly for microlithography
US6658084B2 (en) 2000-10-27 2003-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system with variable adjustment of the illumination
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
US7362413B2 (en) 2004-12-09 2008-04-22 Asml Netherlands B.V. Uniformity correction for lithographic apparatus
WO2009100856A1 (en) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
DE102008001553A1 (en) 2008-05-05 2009-11-12 Carl Zeiss Smt Ag Component for setting a scan-integrated illumination energy in an object plane of a microlithography projection exposure apparatus
WO2016128253A1 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optics for euv projection lithography
DE102017221746A1 (en) 2017-03-13 2018-09-13 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV collector for use in an EUV projection exposure system
DE102018212073A1 (en) 2017-07-24 2019-01-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Measuring device for determining a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6438199B1 (en) 1998-05-05 2002-08-20 Carl-Zeiss-Stiftung Illumination system particularly for microlithography
US6859515B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl-Zeiss-Stiftung Trading Illumination system, particularly for EUV lithography
US6658084B2 (en) 2000-10-27 2003-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system with variable adjustment of the illumination
EP1225481A2 (en) 2001-01-23 2002-07-24 Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag Collector for an illumination system with wavelength of 193 nm
US7362413B2 (en) 2004-12-09 2008-04-22 Asml Netherlands B.V. Uniformity correction for lithographic apparatus
WO2009100856A1 (en) 2008-02-15 2009-08-20 Carl Zeiss Smt Ag Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
DE102008001553A1 (en) 2008-05-05 2009-11-12 Carl Zeiss Smt Ag Component for setting a scan-integrated illumination energy in an object plane of a microlithography projection exposure apparatus
US9310692B2 (en) 2008-05-05 2016-04-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Component for setting a scan-integrated illumination energy in an object plane of a microlithography projection exposure apparatus
WO2016128253A1 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination optics for euv projection lithography
DE102017221746A1 (en) 2017-03-13 2018-09-13 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV collector for use in an EUV projection exposure system
DE102018212073A1 (en) 2017-07-24 2019-01-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Measuring device for determining a spatial position of an illumination light beam path of an EUV projection exposure apparatus

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