WO2016184708A1 - Beleuchtungsoptik für die euv-projektionslithographie - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an illumination optics for EUV projection lithography. Furthermore, the invention relates to a second facet mirror for use in such an illumination optical system, an optical system having such an illumination optical system, a projection exposure apparatus with such an optical system, a method for producing a micro- or nano-structured component with such a projection exposure system and a with such Production method structured component.
  • a projection exposure apparatus with an illumination optics is known from WO 201 1/154244 AI and WO 2014/075902 AI.
  • illumination optics and components for EUV projection lithography are known from US 2012/0262690 AI, DE 10 201 1 005 778 AI and US 2003/0169520 AI.
  • This object is achieved according to a first aspect of the invention by an illumination optical system having the features specified in claim 1 and according to a second aspect according to the invention by a lighting optics having the features specified in claim 8.
  • the features of the two aspects explained below can be combined as desired.
  • At least one illumination light trap section which according to claim 1 is arranged at a greater distance from the facet arrangement center than the distance between the maximum angle facets, permits a controlled removal of light components not required for illumination to a location outside an arrangement of the second facets thermal or optical effects of such a light guide do not interfere.
  • Controlled removal of corresponding illumination light parts can be used to optimize image quality, can be used to correct system errors and / or can be used to illuminate further illumination optics or can be used to support different light sources.
  • the first facets that is to say the facets of the first facet mirror, can be converted into a corresponding discharge tilt position.
  • the first facet mirror may be a field facet mirror, which may be arranged in the region of a field plane of the illumination optics. The arrangement of such a field facet mirror in the field plane does not have to be exact.
  • the second facet mirror may be a pupil facet mirror, which is arranged in the region of a pupil plane of the illumination optics. The arrangement of the pupil facet mirror in the pupil plane does not have to be exact.
  • the field of reflection is the angle of incidence of a principal ray of the illumination light, in particular the main ray of a central object field point, on the object field.
  • the illumination light trap portion may be arranged in sections or completely around the facet placement center.
  • the illumination light trap portion has at least one reflection surface inclined with respect to a carrier plane of the second mirror carrier.
  • Such an embodiment of the illumination light trap section allows a controlled discharge of illumination light by reflection away from a beam path used for illumination.
  • the reflecting surface of the illuminating light trap portion is conically arranged around the facet arranging center. By such a conical arrangement can be finished with relatively little effort.
  • Such a conical arrangement may alternatively or in addition to a reflection surface also be embodied as an absorbing surface.
  • the illumination light trap section according to the invention may be in thermal contact with or thermally coupled to an active and / or passive cooling device or a heat sink for dissipating heat energy.
  • An absorbent embodiment according to claim 2 can be achieved by a coating and / or by a material selection of the illumination light trap section.
  • a coating a purely absorptive Be used coating, for example, a highly absorbent layer, which may consist of alloys of these materials or oxides of these materials depending on the wavelengths to be absorbed from Ag, Pt, Co, Ni, Sn, Cu, Te.
  • Such a coating can be produced chemically or galvanically.
  • blackening such a coating can be produced.
  • the chemically produced coating used can be a chemically nickel-plated blackened coating, a coating (for example black or blue) or a chromium-plated coating.
  • non-rusting chromium steels or chromium-nickel steels may be used, which are pickled, which is also referred to as stainless steel pickling.
  • the galvanically produced coating can be a black-chrome-plated, nickel-plated, anodized or plasma-chemically oxidized (PCO) coating.
  • An absorbent embodiment of the illumination light trap section can also be realized by using at least one absorbent material including an antireflective layer.
  • the antireflection layer may be made specific depending on the angle of incidence and wavelength.
  • An absorbent embodiment can also be realized as a porous and / or columnar layer.
  • An absorbing effect may result from the fact that the light is absorbed intrinsically as a result of the respective material structure. This can be done independently of wavelength and angle of illumination.
  • nickel, steel, aluminum, copper, magnesium or silver can be used.
  • the illumination light trap section can be designed to be completely absorbent for the illumination light.
  • a structuring according to claim 3 can be used to remove unwanted light components by controlled scattering.
  • a structure tilt angle of structures of a correspondingly structured Lighting light trap section can have a value of up to 60 °.
  • the structuring can be done by a corrugation.
  • the corrugation can be carried out radially and / or tangentially with respect to the facet arrangement center.
  • the surface of the illumination light trap section can be completely structured to produce the scattering effect for the illumination light.
  • a multiple reflection structure according to claim 4 leads to an effective removal of unwanted light components.
  • the multiple reflection structure may be implemented in the manner of a labyrinth.
  • the illumination light trap section can be designed completely as a multiple reflection structure.
  • Local trap target areas may be specially thermally coupled to cooling components of the second mirror carrier.
  • the first facets in their respective discharge tilt position can then direct the unneeded light components in a targeted manner to the local trap target areas.
  • the local trap target areas can be formed by absorbing and / or multiple reflecting structures.
  • the local trap target areas may be formed by absorption targets or absorption spots and / or by undercuts with inlet openings.
  • An angle of inclination of the inclined reflecting surface to the carrier plane may be in the range between 5 ° and 60 ° according to claim 6 and may according to claim 7 in the range between 5 ° and 15 °, in the range between 15 ° and 30 °, in the range between 30 ° and 45 °, in the range between 45 ° to 60 ° and for example in the range of 30 °.
  • One in relation to a The plane of the illumination light trap section which is inclined relative to the second mirror carrier may alternatively or additionally also be embodied in sections or completely absorbing for the illumination light. In designing an illumination optic having an illumination light trap portion according to claim 8, an area within the array of second facets is specifically equipped for increased heat transfer.
  • Such illumination light trap sections may be special facets or specific areas within a facet assembly of the second facet mirror. All of the first facets of the first facet mirror may be reversible between multiple tilt positions.
  • the trap heat sink may be a heat sink that is arranged separately from another mirror heat sink, or alternatively a portion of the mirror heat sink.
  • the advantages of a second facet mirror according to claim 9, an optical system according to claim 10 or 11, a projection exposure apparatus according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a micro- or nano-structured component according to claim 14 correspond to those described above with reference have already been explained on the illumination optical system according to the invention and the assignment-predetermining method according to the invention.
  • the component may be a semiconductor chip, in particular a memory chip.
  • the projection exposure apparatus can have an object holder with an object displacement drive for displacing the object to be imaged along an object displacement direction.
  • the projection exposure Anläge can have a wafer holder with a Waferverlagemngsantrieb for displacing a wafer, on which a structure of the object to be imaged is to image, along a direction of image displacement.
  • the object displacement direction may be parallel to the image displacement direction.
  • FIG. 1 shows a projection exposure apparatus for microlithography, schematically and with reference to an illumination optical unit in the meridional section;
  • FIG. 1 shows a projection exposure apparatus for microlithography, schematically and with reference to an illumination optical unit in the meridional section;
  • FIG. 2 shows a view of a facet arrangement of a field-effect mirror of the illumination optical system of the projection exposure system according to FIG. 1 in the embodiment "rectangular field”; in a representation similar to FIG. 2, a facet arrangement of a further embodiment of a field facet mirror in the "arc field” embodiment;
  • Fig. 4 is highly schematic and exemplified a view of a
  • FIG. 5 shows a radial section according to line V-V through a local trap target area of an embodiment of the illumination light trap section, wherein the trap target area is embodied as an absorption target spot or absorption spot;
  • 6 shows a section according to line VI-VI in FIG. 4, executed as a partial circumferential section, through a further embodiment of an illumination light trap section with a structured surface, wherein as a structural example a radially extending iffing is provided;
  • FIG. 4 shows two further embodiments of the illumination light trap section, each embodied as a multiple reflection structure
  • FIG. 9 shows in perspective, schematically and enlarged, as seen from a facet arrangement center, a further embodiment of a local trap target area for a corresponding embodiment of an illumination light trap section in the region of an undercut with an illumination light inlet opening;
  • FIG. 10 shows in a broken axial section an embodiment of a pupil facet mirror with a further guiding an illuminating light trap section with an eflecting surface inclined with respect to a support plane of the mirror support and conically arranged around a facet arrangement center of the pupil facet mirror;
  • FIG. 1 shows a further embodiment of a facet arrangement of a pupil facet mirror with an illuminating light trap section arranged around the facet arrangement, which is shown broken in the region of approximately half the circumference around the facet arrangement.
  • a microlithography projection exposure apparatus 1 is used to produce a microstructured or nano-structured electronic semiconductor component.
  • a light source 2 emits EUV radiation used for illumination in the wavelength range, for example, between 5 nm and 30 nm.
  • the light source 2 can be a GDPP source (plasma discharge by gas discharge, produced plasma) or an LPP source (plasma generation by laser, laser produced plasma).
  • a radiation source based on a synchrotron or a free electron laser (FEL) can also be used for the light source 2.
  • Information about such a light source can be found by the person skilled in the art, for example, in US Pat. No. 6,859,515 B2.
  • EUV illumination light or illumination radiation in the form of an imaging light bundle 3 is used for illumination and imaging within the projection exposure apparatus 1.
  • the imaging light bundle 3 passes through after the light source 2, first a collector 4, which is, for example, a nested collector with one of the prior Technique known multi-shell structure or alternatively to one, then behind the light source 2 arranged ellipsoidal shaped collector can act.
  • a corresponding collector is known from EP 1 225 481 A.
  • the EUV illumination light 3 first passes through an intermediate focus plane 5, which can be used to separate the imaging light beam 3 from unwanted radiation or particle fractions.
  • the imaging light bundle 3 first strikes a field facet mirror 6.
  • the field facet mirror 6 represents a first facet mirror of the projection exposure apparatus 1.
  • the field facet mirror 6 has a plurality of field facets which are arranged on a first mirror support 6a.
  • FIG. 1 In order to facilitate the description of positional relationships, a Cartesian global xyz coordinate system is shown in the drawing.
  • the x-axis in FIG. 1 runs perpendicular to the plane of the drawing and out of it.
  • the y-axis extends in Fig. 1 to the right.
  • the z-axis extends in Fig. 1 upwards.
  • a Cartesian local xyz or xy coordinate system is also used in the following figures.
  • the respective local xy coordinates span a respective main assembly plane of the optical component, for example a reflection plane.
  • the x-axes of the xyz global coordinate system and the local xyz or xy coordinate systems are parallel.
  • the respective y-axes of the local xyz or xy coordinate systems have an angle to the y-axis of the global xyz coordinate system, the corresponds to a tilt angle of the respective optical component about the x-axis.
  • the 2 shows by way of example a facet arrangement of field facets 7 of the field facet mirror 6 in the embodiment "rectangular field.”
  • the field facets 7 are rectangular and each have the same x / y aspect ratio
  • the x / y aspect ratio can be 12/5, 25, for example
  • the field facets 7 define a reflection surface of the field facet mirror 6 and are packed in four columns of six to eight field facet groups 8a, 8b, respectively.
  • the field facet groups 8a each have seven field facets 7.
  • the two additional marginal Feldfacettengmppen 8b of the two middle Feldfacettenspalten each have four field facets 7.
  • the facet arrangement of the field facet mirror 6 spaces 9, in which the field facet mirror 6 by holding spokes of As far as an LPP source as the light source 2 z
  • a corresponding shadowing can also result from a tin droplet generator, which is arranged adjacent to the collector 4 and not shown in the drawing.
  • Fig. 3 shows another embodiment "arc field" of a field facet mirror 6.
  • Components corresponding to those discussed above with reference to the field facet mirror 6 of Fig. 2 bear the same reference numerals and will be explained only insofar as they differ from the components of the field facet mirror 6 of FIG. 2 differ.
  • the field facet mirror 6 according to FIG. 3 has a field facet arrangement with curved field facets 7. These field facets 7 are arranged in a total of five columns each having a plurality of field facet groups 8.
  • the field facet arrangement is inscribed in a circular boundary of the mirror carrier 6a of the field facet mirror 6.
  • the field facets 7 of the embodiment according to FIG. 3 all have the same area and the same ratio of width in the x direction and height in the y direction, which corresponds to the x / y aspect ratio of the field facets 7 of the embodiment according to FIG ,
  • the field facets 7 are switchable between in each case a plurality of different tilt positions, for example convertible between three tilt positions. Depending on the design of the field facet mirror 6, all or even some of the field facets 7 may also be convertible between two or more than three different tilt positions.
  • each of the field facets is in each case connected to an actuator 7a, which is shown very schematically in FIG.
  • the actuators 7a of all tiltable field facets 7 can be controlled via a central control device 7b, which is also shown schematically in FIG.
  • the imaging light bundle 3 divided into imaging light partial bundles which are assigned to the individual field facets 7 strikes a pupil facet mirror 10.
  • the respective imaging light partial bundle of the entire imaging light bundle 3 is guided in each case along an imaging light channel. which is also referred to as illumination channel.
  • 4 shows a highly schematic representation of an exemplary facet arrangement of pupil facets 11 of the pupil facet mirror 10.
  • the pupil facet mirror 10 represents a second facet mirror of the projection exposure apparatus 1.
  • the pupil facets 11 are arranged on a support plate 10a of the pupil facet mirror 10.
  • the pupil facets 1 1 are arranged on the pupil facet mirror support 10 a around a facet arrangement center 12.
  • the pupil facets 11 are arranged around the center 12 in rows and columns in an x / y grid.
  • the pupil facets 1 1 have square reflecting surfaces. Other forms of reflective surfaces are possible, for example, rectangular, round or polygonal, for example, hexagonal or octagonal. Also diamond-shaped pupil facets 1 1 are possible.
  • Exactly one pupil facet 1 1 can be assigned to each of one of the field facets 7 in one of the illustration light sub-beams of the EUV illumination light 3, for example three tilt positions, so that in each case one charged facet pair with exactly one of the field facets 7 and exactly one of the pupil facets 1 1 specifies the imaging light channel for the associated imaging light sub-beam of the EUV illumination light 3.
  • this field facet 7 is thus assigned exactly one pupil facet 11 for deflecting the EUV illumination light 3 in the direction of this pupil facet 11.
  • the channel-wise assignment of the pupil facets 1 1 to the field facets 7 takes place depending on a desired illumination by the projection exposure apparatus 1. Because of the different possible field facet tilt positions, each of the field facets 7 can thus specify different imaging light channels.
  • the illuminating light sub-beams are guided over one another in an object field of the projection exposure apparatus 1, overlapping one another.
  • the field facets 7 are imaged in an object plane 17 of the projection exposure apparatus 1.
  • the EUV mirror 15 is designed as a grazing incidence mirror.
  • an object in the form of a label 18 is arranged, from which an illumination area is illuminated with the EUV illumination light 3, which optics 20 of the projection exposure system 1 coincides with the object field 19 of a downstream projection.
  • the illumination area is also called a lighting field.
  • the object field 19 is rectangular or arcuate, depending on the specific embodiment of an illumination optical unit of the projection exposure apparatus 1.
  • the image light channels are superimposed in the object field 19.
  • the EUV illumination light 3 is reflected by the reticle 18.
  • the reticle 18 is held by an object holder 21, which is driven displaceable along the displacement direction y by means of a schematically indicated object displacement drive 22.
  • the transfer optics 16 can be dispensed with if the pupil facet mirror 10 is arranged directly in an entrance pupil of the projection optics 20.
  • the projection optics 20 images the object field 19 in the object plane 17 into an image field 23 in an image plane 24.
  • a wafer 25 is arranged, which carries a photosensitive layer, which is exposed during the projection exposure with the projection exposure apparatus 1.
  • the wafer 25, that is, the substrate to be imaged becomes held by a wafer or substrate holder 26 which is displaceable along the displacement direction y by means of a likewise schematically indicated wafer displacement drive 27 synchronously with the displacement of the object holder 21.
  • both the article 18 and the wafer 25 are scanned synchronously in the y direction.
  • the projection exposure apparatus 1 is designed as a scanner.
  • the scanning direction y is the object displacement direction.
  • the field facet mirror 6, the pupil facet mirror 10 and the mirrors 13 to 15 of the transfer optical system 16 are components of an illumination optics 28 of the projection exposure apparatus 1. Together with the projection optics 20, the illumination optics 28 forms an illumination system of the projection exposure apparatus 1.
  • a respective group of pupil facets 1 1, corresponding illumination channels associated field facets 7 are applied to the illumination light 3, defines a respective illumination setting, ie an illumination angle distribution in the illumination of the object field 19, which can be specified via the projection exposure system 1.
  • a respective illumination setting ie an illumination angle distribution in the illumination of the object field 19, which can be specified via the projection exposure system 1.
  • the maximum angle pupil facets 1 IM predetermine a value of illumination angle parameter sigma of 1. 90% of the energy of the illumination angle distribution set thereupon is then present within a circle whose minimum radius is predetermined by the total entrance pupil of the projection optics 20.
  • the maximum angle pupil facets 1 1M are those pupil facets 1 1 with a maximum distance to the facet arrangement center 12 in the respective circumferential position. In the regular grid arrangement according to FIG. 4, all the pupil facets 11 lie within a circle with the maximum arrangement radius RM. The maximum angle pupil facets 1 1M each have at their respective circumferential position about the placement center 12 the smallest distance to the maximum arrangement radius RM.
  • the pupil facet mirror support 10a peripherally has an illumination light trap portion 29 whose distance to the facet placement center 12 is greater than a distance of the maximum angle pupil facets 11M to the facet placement center 12.
  • the illumination light trap portion 29 is fully circumferential about the facet - Arranging center 12 as part of the pupil facet mirror support 10 a executed.
  • the illumination light trap section 29 surrounds the entire facet arrangement of the pupil facet mirror 10, that is to say it is located outside in the radial direction from the center 12.
  • the illumination light trap section 29 is used for controlled discharge of illumination light 3, which is currently not used to illuminate the object field 19. Such unused illumination light components can be detected, for example, by the field facets 7 in a discharge Kipp ein be directed towards the illumination light trap portion 29.
  • the illumination light trap portion 29 is designed to be absorbent at least in regions for the illumination light 3.
  • the field facet 7 belonging to the associated illumination channel is tilted so that this illumination light partial bundle is led to the absorbing illumination light trap section 29.
  • An undesirable scattering of the illumination light 3 to be dissipated toward the object field 19 is thereby avoided.
  • the absorbing effect of the illumination light trap portion 29 can be brought about by a corresponding absorbing coating. Alternatively or additionally, it is possible to ensure the absorbing effect via a corresponding choice of material of the illumination light trap section 29.
  • the illumination light trap portion 29 may be made of copper, for example.
  • the illumination light trap section 29 its surface is structured at least regionally for generating a scattering effect for the illumination light 3.
  • 6 shows such a structured embodiment of the surface of the illumination light trap portion 29.
  • a sectional line of FIG. 6 circumferentially passes through the illumination light trap portion 29 around the facet placement center 12.
  • the structuring of the surface is formed as a radial reef development.
  • a structural Inclination angle ⁇ between a structural flank 30 of this iffelung to a support plane 31 of the pupil facet mirror support 10a is in the range between 10 ° and 60 ° and is in the illustrated embodiment of FIG. 6 at 52.5 °.
  • a structure period S of the corrugated structure is in the range between 0.5 mm and 5 mm.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the illumination light trap section 29, which can likewise be used as an alternative or in addition to the variants explained above.
  • the illumination light trap section 29 has, around the facet arrangement center 12, a trap entry channel 32.
  • illumination light (compare the exemplary beam paths 3i, 3 2 and 3 3 in FIG. which enters through the trap entry channel 32 experiences a multiple reflection within a toroidal case body 33 of the illumination light trap section 29 of FIG. 7.
  • the case body 33 can be carried by a likewise encircling support frame 34 of the pupil facet mirror support 10a, which is shown in FIG Fig. 7 is shown with a dotted line and in the illustrated embodiment in cross-section approximately diamond-shaped.
  • An inner wall of the case body 33 can in turn be designed to be absorbent for the illumination light 3. This can again take place via a coating, via a structuring and / or via a material selection.
  • 8A shows a further embodiment of a multiple reflection structure that can be used in a corresponding embodiment of the illumination trap section 29.
  • a case body 33 of the illumination light trap portion 29 of FIG. 8 is again made circumferentially around the facet placement center 12 of the pupil facet mirror 10 equipped therewith.
  • the encircling trap body 33 has a curved blind groove design.
  • this bag groove design can be bent toward the facet arrangement center 12 or away from it.
  • the Sacknutnian in turn causes a multiple reflection of penetrating through the trap inlet channel 32 beams 3i, 3 2 and 3 3 of the illumination light.
  • FIG. 8B shows a further embodiment of a multiple reflection structure that can be used in a corresponding embodiment of the illumination trap portion 29.
  • Components and reference numerals which have already been explained above with reference to FIGS. 1 to 7, 8A and in particular with reference to FIGS. 7 and 8A bear the same reference numerals and will not be explained again in detail.
  • FIG. 8B similar to FIGS. 7 and 8A, the cross section of a circumferential case body is indicated which, as a cross-sectionally substantially V-shaped circumferential groove, has two transversal cross-sections of this V-shaped cross section. Ternden hollow circumferential ribs is executed. Light incident from above into the illumination light trap portion 29 shown in FIG. 8B is reflected a plurality of times on the V-section and / or within the transverse ribs, thereby being absorbed and dissipated.
  • the illumination light trap portion 29 are respectively designed so that their illumination light-laxative effect is uniform around the entire peripheral course of the illumination light trap portion 29.
  • the illumination light trap portion 29 may include at least some local trap target areas.
  • the trap target region 35 has a local absorption target 36, also referred to as an absorption spot.
  • an absorption body 37 is embedded in the illumination light trap portion 29. This is made of a material absorbing the illumination light 3.
  • the absorption body 37 is in thermal contact with a heat sink 38 of the pupil facet mirror support 10a. The latter can be assigned locally to one of the absorption bodies 37 or can be present circumferentially around the facet arrangement center 12.
  • the illumination light trap portion 29 may include a plurality of such trap target areas 35, for example eight, ten, twenty, twenty five, thirty, forty or fifty such trap target areas 35. An even greater number of such trap target areas 35 are also possible. Also, a smaller number of such trap target areas, for example four or six trap target areas, is possible.
  • the heat sink 38 may provide passive and / or active cooling of the absorption body 37.
  • the active cooling can be a fluid cooling, that is to say a cooling based on a gas and / or a liquid as the heat transfer medium.
  • the heat sink 38 can be thermally coupled to an environment of the pupil facet mirror support 10a over areas of enlarged surface area, for example via cooling fins.
  • 9 shows a further possible design of a trap target area 39 in a perspective, schematic view, which takes place from a viewing direction essentially around the facet arrangement center 12. A likewise schematic plan view of the trap target area 39 is shown in FIG. 4.
  • the trap target area 39 comprises a trap entry opening 40, which is embodied in the region of an undercut 41 of the illumination light trap section 29.
  • a trap light path of an illumination light beam 3i in the trap target area 39 is shown dotted in FIG.
  • the illumination light beam 3i enters the illumination light trap portion 29 through the trap entrance opening 40, and first undergoes reflection at a groove base portion 42 of the illumination light trap portion 29 passing around the facet placement center 12, and is then reflected at the undercut 41 of the trap light.
  • Target area 39 absorbed.
  • FIG. 10 shows another embodiment of an illuminating light trap portion 29. Components corresponding to those already explained above with reference to Figs. 1 to 9 bear the same reference numerals and will not be explained again in detail.
  • FIG. 10 shows the pupil facet mirror 10 in a representation which is broken both externally and in the region of an inner facet arrangement 43.
  • the facet arrangement 43 of the pupil facet mirror 10 according to FIG. 10 has a diameter D which is in fact substantially larger than shown in FIG.
  • the illumination light trap section 29 is designed as a reflection surface 44 inclined with respect to the carrier plane 31 of the pupil facet mirror carrier 10 a.
  • An inclination angle ⁇ of the inclined reflection surface 44 to the support plane 31 is in the range of 30 °. Other angles of inclination in the range between 5 ° and 60 ° are possible.
  • the reflection surface 44 of the illumination light trap portion 29 is conically arranged around the facet placement center 12.
  • FIG. 10 shows beam paths of different illumination light individual beams, which are respectively directed starting from a specific field facet 7 toward the pupil facet mirror 10.
  • the individual beam 31 is used for illuminating the object field 19 and is reflected by a specific pupil facet 11 of the pupil facet arrangement 43 toward the object field 19.
  • the illumination light single beam 3 2 is reflected by the inclined reflection surface 44 of the illumination light trap portion 29 so that it does not reach the object field 19, but absorbed, for example, via an arranged in the beam path of the single beam 3 2 absorption body.
  • the same applies to the further illumination light single beam 3 3 which is also not used to illuminate the object field 19 is discharged, but controlled by reflection on the inclined reflection surface 44.
  • FIG. 11 shows another embodiment of a facet assembly 43 of the pillar facet mirror 10.
  • the facet placement center 12 does not represent the geometric center of the facet assembly 43.
  • the distance of the illumination light trap section 29 along the radius RM becomes the respective maximum angle Pupil facet 1 IM used. This distance along the radius RM is, unlike in the embodiment according to FIG. 4, not constant over the entire circumference of the illumination light trap section 29.
  • illumination light trap sections 45, 46 two further embodiments of illumination light trap sections 45, 46 are explained below, which can be used alternatively or in addition to the above-described embodiments of the illumination light trap section 29 for the controlled discharge of the illumination light 3.
  • these further illumination light trap sections 45, 46 their distance to the facet arrangement center 12 is at most as large as a distance of a maximum angle pupil facet 11 M to the facet arrangement center 12.
  • the illumination light trap section 45 is designed as a group of special pupil facets 1 ls, which may at the same time be maximum angle facets 1 1M. These special facets I is are thermally attached to a trap heat sink for dissipating heat energy. coupled. This can be done exactly as explained above in connection with the trap target area 35 according to FIGS. 4 and 5. Instead of the absorption body 37 then enters the special facet 1 ls, which is thermally coupled to the trap heat sink 38. Possible arrangement examples for the special facets 1 1 s are indicated in FIG. 4 by crossed-off pupil facets 11. Other arrangements for the special facets 1 ls are also possible, for example in intermediate areas within the pupil not occupied by illumination facets, for example directly adjacent to the pupil facets 11 marked in FIG. 4 or in the area of the facet arrangement center 12.
  • the illumination light trap section 46 is designed as a specific trap area as part of the facet arrangement 43.
  • This specific trap area 46 may occupy the area of a plurality of pupil facets 11 and, for example, a plurality of maximum angle pupil facets 11M.
  • the trap special region 46 is in turn thermally coupled to dissipate heat energy to a trap heat sink in the manner of the heat sink 38 of FIG. 5. Possible arrangements of trap special areas 46 are indicated in FIG. 4 by dashed circumferential lines.
  • field facets 7 are again tilted in such a way that the illumination light 3 to be dissipated strikes the illumination light trap sections 45, 46 via these field facets 7 and is absorbed there.
  • unwanted longer-wave light portions can also be removed in a controlled manner.
  • Wafer 25 carrying a photosensitive coating for the illumination light 3 is provided.
  • a decision is made as to whether parts of the illumination light 3 should be removed via the respective embodiment of an illumination light trap section 29, 45 and / or 46.
  • the field facets 7 selected for this purpose are tilted such that the illumination light 3 guided over them is directed toward the illumination light trap sections 29, 45 and 46, respectively.
  • a portion of the reticle 18 is projected onto the wafer 25 with the aid of the projection exposure apparatus 1.
  • the photosensitive layer exposed to the illumination light 3 is developed on the wafer 25. In this way, a micro- or nano-structured component, for example a semiconductor chip, is produced.

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Abstract

Eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie dient zur Beleuchtung eines Objektfeldes mit Beleuchtungslicht. Die Beleuchtungsoptik hat einen ersten Facettenspiegel mit einer Mehrzahl von ersten Facetten auf einem ersten Spiegelträger, die zwischen mehreren Kippstellungen umstellbar sind. Dem ersten Facettenspiegel nachgeordnet ist ein zweiter Facettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten (11), die auf einem zweiten Spiegelträger (10a) um ein Facetten-Anordnungszentrum (12) angeordnet sind. Teilbündel des Beleuchtungslichts werden jeweils über Ausleuchtungskanäle, zu denen eine der ersten Facetten und eine der zweiten Facetten (11) gehört, einander überlagernd in das Objektfeld geführt. Am zweiten Spiegelträger (10a) sind randseitig zweite Maximalwinkel-Facetten (11M) angeordnet. Letztere geben maximal von einer Hauptstrahl-Inzidenzauf dem Objektfeld abweichende, maximale Beleuchtungswinkel des Beleuchtungslichts vor. Der zweite Spiegelträger (10a) hat einen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (29), dessen Abstand zum Facetten-Anordnungszentrum (12) größer ist als ein Abstand der zweiten Maximalwinkel-Facetten (11M) zum Facetten-Anordnungszentrum (12). Bei einem weiteren Aspekt ist der Abstand des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts zum Facetten-Anordnungszentrum (12) höchstens so groß wie ein Abstand der Maximalwinkel-Facetten (1M) zum Facetten-Anordnungszentrum (12) und der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt ist zum Abführen von Wärmeenergie thermisch an einen Fallen-Kühlkörper angekoppelt. Es resultiert eine Beleuchtungsoptik, mit der eine Störlichtunterdrückung ohne unerwünschte thermische beziehungsweise optische Auswirkungen möglich ist.

Description

Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 209 176.7 in Anspruch, deren Inhalt durch Be- zugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung einen zweiten Facettenspiegel zum Einsatz in einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- beziehungsweise nano strukturierten Bauelements mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem derartigen Herstellungsverfahren strukturiertes Bauelement.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungsoptik ist bekannt aus der WO 201 1/154244 AI und der WO 2014/075902 AI . Zur flexiblen Vorgabe von Beleuchtungssettings, also von Beleuchtungswinkelverteilungen zur Beleuchtung von Strukturen, die bei der Projektionslithographie abgebildet werden, kommen verkippbare erste Facetten zum Einsatz. Gefordert ist ein Wechsel zwischen verschiedenen Beleuchtungssettings. Beleuchtungsoptiken und Komponenten für die EUV-Projektionslithographie sind bekannt aus der US 2012/0262690 AI, der DE 10 201 1 005 778 AI und der US 2003/0169520 AI .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Störlichtunterdrückung ohne unerwünschte thermische beziehungsweise optische Auswirkungen möglich ist. Diese Aufgabe ist nach einem ersten Aspekt erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und nach einem zweiten Aspekt erfindungsgemäß gelöst durch eine Be- leuchtungsoptik mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen. Die nachfolgend erläuterten Merkmale der beiden Aspekte können beliebig miteinander kombiniert werden.
Mindestens ein Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt, der nach Anspruch 1 mit im Vergleich zum Abstand der Maximalwinkel-Facetten größerem Abstand zum Facetten- Anordnungszentrum angeordnet ist, ermöglicht ein kontrolliertes Abführen von zur Beleuchtung nicht benötigten Lichtanteilen hin zu einem Ort außerhalb einer Anordnung der zweiten Facetten, wo thermische beziehungsweise optische Auswirkungen einer solchen Lich- tabführung sich nicht störend auswirken. Ein kontrolliertes Abführen entsprechender Beleuchtungslichtteile kann zur Optimierung einer Abbildungsqualität, kann zur Korrektur von Systemfehlern und/oder kann zur Beleuchtung weiterer Beleuchtungsoptiken beziehungsweise kann zur Unterstützung unterschiedlicher Lichtquellen genutzt werden. Zum kontrol- Herten Abführen dieser Beleuchtungslichtanteile können die ersten Facetten, also die Facetten des ersten Facettenspiegels, in eine entsprechende Abführ-Kippstellung umgestellt werden. Beim ersten Facettenspiegel kann es sich um einen Feldfacettenspiegel handeln, der im Bereich einer Feldebene der Beleuchtungsoptik angeordnet sein kann. Die Anordnung eines derartigen Feldfacettenspiegels in der Feldebene muss nicht exakt sein. Beim zweiten Facettenspiegel kann es sich um einen Pupillenfacettenspie- gel handeln, der im Bereich einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik angeordnet ist. Die Anordnung des Pupillenfacettenspiegels in der Pupillenebene muss nicht exakt sein. Bei der Hauptstrahl-Inzidenz auf dem Ob- jektfeld handelt es sich um den Einfallswinkel eines Hauptstrahls des Beleuchtungslichts, insbesondere des Hauptstrahls eines zentralen Objektfeldpunktes, auf dem Objektfeld. Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt kann abschnittsweise oder komplett um das Facetten-Anordnungszentrum herum angeordnet sein.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt hat mindestens eine in Bezug auf eine Trägerebene des zweiten Spiegelträgers geneigte Reflexionsfläche. Eine solche Ausführung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts ermöglicht eine kontrollierte Abführung von Beleuchtungslicht durch Reflexion weg von einem zur Beleuchtung genutzten Strahlengang. Die Reflexionsfläche des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts ist konisch um das Facetten- Anordnungszentrum herum angeordnet. Durch eine solche konische Anordnung lässt sich mit vergleichsweise geringem Aufwand fertigen. Eine derartige konische Anordnung kann alternativ oder zusätzlich zu einer Reflexionsfläche auch als absorbierende Fläche ausgeführt sein.
Unerwünschte thermische beziehungsweise optische Auswirkungen des Störlichts sind durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik vermieden. Insbesondere ist störendes Streulicht vermieden.
Der erfindungsgemäße Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt kann mit einer aktiven und/oder passiven Kühleinrichtung beziehungsweise einem Kühlkörper zum Abführen von Wärmeenergie in thermischem Kontakt stehen beziehungsweise an diesen thermisch angekoppelt sein.
Eine absorbierende Ausführung nach Anspruch 2 kann durch eine Be- schichtung und/oder durch eine Werkstoffauswahl des Beleuchtungslicht- Fallenabschnitts erreicht werden. Als Beschichtung kann eine rein absor- bierende Beschichtung zum Einsatz kommen, beispielsweise eine stark absorbierende Schicht, die je nach den zu absorbierenden Wellenlängen aus Ag, Pt, Co, Ni, Sn, Cu, Te, aus Legierungen dieser Materialien oder aus Oxiden dieser Materialien bestehen kann. Eine derartige Beschichtung kann chemisch oder galvanisch erzeugt werden. Auch durch Schwärzung kann eine derartige Beschichtung erzeugt werden. Als chemisch erzeugte Beschichtung kann eine chemisch vernickelt geschwärzte Beschichtung, eine (zum Beispiel schwarz oder blau) gebeizte Beschichtung oder eine verchromte Beschichtung zum Einsatz kommen. Es können beispielsweise nicht-rostende Chrom-Stähle beziehungsweise Chrom-Nickel- Stähle zum Einsatz kommen, die gebeizt werden, was auch als Niro-Beizen bezeichnet wird. Als galvanisch erzeugte Beschichtung kann eine schwarz verchromte, vernickelte, eloxierte oder plasmachemisch oxidierte (PCO) Beschichtung zum Einsatz kommen. Eine absorbierende Ausführung des Beleuchtungs- licht-Fallenabschnitts kann auch durch Verwendung mindestens eines absorbierenden Materials einschließlich einer Antireflexschicht realisiert sein. Die Antireflexschicht kann je nach Einfallswinkel und Wellenlänge spezifisch ausgeführt sein. Eine absorbierende Ausführung kann auch als poröse und/oder kolumnare Schicht realisiert sein. Eine absorbierende Wirkung kann sich hierbei dadurch ergeben, dass in Folge der jeweiligen Materialstruktur das Licht intrinsisch absorbiert wird. Dies kann Wellenlängen- und beleuchtungswinkelunabhängig erfolgen. Als Werkstoff kann Nickel, Stahl, Aluminium, Kupfer, Magnesium oder Silber zum Einsatz kommen. Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt kann komplett für das Beleuch- tungslicht absorbierend ausgeführt sein.
Eine Strukturierung nach Anspruch 3 kann zu einer Abführung unerwünschter Lichtanteile durch kontrollierte Streuung genutzt werden. Ein Struktur-Neigungswinkel von Strukturen eines entsprechend strukturierten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts kann einen Wert von bis zu 60° haben. Die Strukturierung kann durch eine Riffelung erfolgen. Die Riffelung kann in Bezug auf das Facetten- Anordnungszentrum radial und/oder tangential verlaufend ausgeführt sein. Die Oberfläche des Beleuchtungslicht- Fallenabschnitts kann zur Erzeugung der Streuwirkung für das Beleuchtungslicht komplett strukturiert sein.
Eine Mehrfachreflexionsstruktur nach Anspruch 4 führt zu einer effektiven Abführung unerwünschter Lichtanteile. Die Mehrfachreflexionsstruktur kann nach Art eines Labyrinths ausgeführt sein. Der Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt kann komplett als Mehrfachreflexionsstruktur ausgeführt sein.
Lokale Fallen-Zielbereiche nach Anspruch 5 können speziell thermisch an Kühlkomponenten des zweiten Spiegelträgers angekoppelt sein. Zum kontrollierten Abführen nicht benötigter Beleuchtungslichtanteile können dann die ersten Facetten in ihrer jeweiligen Abführ- Kippstellung die nicht benötigten Lichtanteile gezielt zu den lokalen Fallen-Zielbereichen lenken. Die lokalen Fallen-Zielbereiche können durch absorbierende und/oder mehr- fach reflektierende Strukturen ausgebildet sein. Die lokalen Fallen- Zielbereiche können durch Absorptions-Zielorte beziehungsweise Absorptionsspots und/oder durch Hinterschneidungen mit Eintrittsöffnungen gebildet sein. Ein Neigungswinkel der geneigten Reflexionsfläche zur Trägerebene kann nach Anspruch 6 im Bereich zwischen 5° und 60° liegen und kann nach Anspruch 7 im Bereich zwischen 5° und 15°, im Bereich zwischen 15° und 30°, im Bereich zwischen 30° und 45°, im Bereich zwischen 45° bis 60° und beispielsweise im Bereich von 30° liegen. Eine in Bezug auf eine Trä- gerebene des zweiten Spiegelträgers geneigte Fläche des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts kann alternativ oder zusätzlich auch für das Beleuchtungslicht abschnittsweise oder komplett absorbierend ausgeführt sein. Bei der Gestaltung einer Beleuchtungsoptik mit einem Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt nach Anspruch 8 wird ein Bereich innerhalb der Anordnung der zweiten Facetten spezifisch für einen erhöhten Wärmetransport ausgerüstet. Bei derartigen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten kann es sich um Spezialfacetten oder um spezifische Bereiche innerhalb einer Fa- cettenanordnung des zweiten Facettenspiegels handeln. Es können alle der ersten Facetten des ersten Facettenspiegels zwischen mehreren Kippstellungen umkehrbar sein. Bei dem Fallen-Kühlkörper kann es sich um einen Kühlkörper handeln, der zu einem sonstigen Spiegel-Kühlkörper separat angeordnet ist, oder alternativ zum einen Abschnitt des Spiegel- Kühlkörpers.
Die Vorteile eines zweiten Facettenspiegels nach Anspruch 9, eines optischen Systems nach Anspruch 10 oder 1 1, einer Projektionsbelichtungsan- lage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 und eines mikro- beziehungsweise nano strukturierten Bauteils nach Anspruch 14 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik und das erfindungsgemäße Zu- ordnungs-Vorgabeverfahren bereits erläutert wurden. Bei dem Bauteil kann es sich um einen Halbleiterchip, insbesondere um einen Speicherchip han- dein.
Die Projektionsbelichtungsanlage kann einen Objekthalter mit einem Objektverlagerungsantrieb zur Verlagerung des abzubildenden Objektes längs einer Objektverlagerungsrichtung aufweisen. Die Projektionsbelichtungs- anläge kann einen Waferhalter mit einem Waferverlagemngsantrieb zur Verlagerung eines Wafers, auf den eine Struktur des abzubildenden Objektes abzubilden ist, längs einer Bildverlagerungsrichtung aufweisen. Die Objektverlagerungsrichtung kann parallel zur Bildverlagerungsrichtung verlaufen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanla- ge für die Mikrolithografie;
Fig. 2 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacet- tenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbe- lichtungsanlage nach Fig. 1 in der Ausführung„Rechteckfeld"; in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine Facettenanordnung einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels in der Ausführung„Bogenfeld";
Fig. 4 stark schematisch und beispielhaft eine Ansicht einer
Facettenanordnung auf einem gebrochen dargestellten Spiegelträger eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach Fig. 1 , wobei von dem Spiegelträger randseitig lediglich ein Quadrant dargestellt ist und der Spiegelträger randseitig einen umlaufenden Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt aufweist;
Fig. 5 einen radialen Schnitt gemäß Linie V-V durch einen lokalen Fallen-Zielbereich einer Ausführung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts, wobei der Fallen- Zielbereich als Absorptions-Zielort beziehungsweise Absorptionsspot ausgeführt ist; Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI- VI in Fig. 4, ausgeführt als Teilumfangsschnitt, durch eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts mit strukturierter Oberfläche, wobei als Strukturbeispiel eine radial verlaufende iffelung vorgesehen ist;
Fig. 7, 8A und 8B Schnitte gemäß den Linien VII- VII und VIII- VIII in
Fig. 4 durch zwei weitere Ausführungen des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts, jeweils ausgeführt als Mehrfachreflexionsstruktur;
Fig. 9 perspektivisch, schematisch und vergrößert, gesehen von einem Facetten- Anordnungszentrum her, eine weitere Ausführung eines lokalen Fallen-Zielbereichs für eine entsprechende Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts im Bereich einer Hinterschnei- dung mit einer Beleuchtungslicht-Eintrittsöffnung;
Fig. 10 in einem gebrochenen Axialschnitt eine Ausführung eines Pupillenfacettenspiegels mit einer weiteren Aus- führung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts mit einer in Bezug auf eine Trägerebene des Spiegelträgers geneigten eflexionsfläche, die konisch um ein Facetten-Anordnungszentrum des Pupillenfacettenspiegels herum angeordnet ist; und
Fig. 1 1 eine weitere Ausführung einer Facetten- Anordnung eines Puppillenfacettenspiegels mit einem um die Facettenanordnung herum angeordneten Beleuchtungs- licht-Fallenabschnitt, der gebrochen im Bereich etwa des halben Umfangs um die Facettenanordnung gezeigt ist.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro-beziehungsweise nano strukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV- Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine GDPP- Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gas discharge produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron oder einem Freie Elektronen Laser (FEL) basiert, ist für die Lichtquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Lichtquelle findet der Fachmann beispielsweise in der US 6 859 515 B2. Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV- Beleuchtungslicht beziehungsweise Beleuchtungsstrahlung in Form eines Abbildungslicht-Bündels 3 genutzt. Das Abbildungslicht-Bündel 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen- Aufbau oder alternativ um einen, dann hinter der Lichtquelle 2 angeordneten ellipsoidal geformten Kollektor handeln kann. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zu- nächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des Abbildungslicht- Bündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Abbildungslicht-Bündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6. Der Feldfacettenspiegel 6 stellt einen ersten Facettenspiegel der Projektionsbelich- tungsanlage 1 dar. Der Feldfacettenspiegel 6 hat eine Mehrzahl von Feldfacetten, die auf einem ersten Spiegelträger 6a angeordnet sind.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeich- net. Die x- Achse verläuft in der Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der Fig. 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der Fig. 1 nach oben.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy- Koordinatensy stem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionse- bene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y- Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y- Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x- Achse entspricht.
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6 in der Ausführung„Rechteckfeld". Die Feldfacetten 7 sind rechteckig und haben jeweils das gleiche x/y- Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4, kann 104/8, kann 20/1 oder kann 30/1 betragen. Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind in vier Spalten zu je sechs bis acht Feldfacettengmppen 8a, 8b gmppiert. Die Feldfacettengmppen 8a haben jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden zusätzlichen randseitigen Feldfacettengmppen 8b der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier Feldfacetten 7. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettenzeile weist die Facettenanordnung des Feldfacettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist. Soweit eine LPP-Quelle als die Lichtquelle 2 zum Einsatz kommt, kann sich eine entsprechende Abschattung auch durch einen Zinntröpfchen-Generator ergeben, der benachbart zum Kollektor 4 angeordnet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausfühmng„Bogenfeld" eines Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den Feldfacettenspiegel 6 nach Fig. 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nur erläutert, soweit sie sich von den Komponenten des Feldfacettenspiegels 6 nach Fig. 2 unterscheiden. Der Feldfacettenspiegel 6 nach Fig. 3 hat eine Feldfacettenanordnung mit gebogenen Feldfacetten 7. Diese Feldfacetten 7 sind in insgesamt fünf Spalten mit jeweils einer Mehrzahl von Feldfacettengruppen 8 angeordnet. Die Feldfacettenanordnung ist in eine kreisförmige Begrenzung des Spie- gelträgers 6a des Feldfacettenspiegels 6 eingeschrieben.
Die Feldfacetten 7 der Ausführung nach Fig. 3 haben alle die gleiche Fläche und das gleiche Verhältnis von Breite in x- ichtung und Höhe in y- Richtung, welches dem x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 7 der Aus- führung nach Fig. 2 entspricht.
Die Feldfacetten 7 sind umstellbar zwischen jeweils mehreren verschiedenen Kippstellungen, zum Beispiel umstellbar zwischen drei Kippstellungen. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 6 können alle oder auch einige der Feldfacetten 7 auch zwischen zwei oder zwischen mehr als drei verschiedenen Kippstellungen umstellbar sein. Hierzu ist jede der Feldfacetten jeweils mit einem Aktor 7a verbunden, was in der Fig. 2 äußerst schematisch dargestellt ist. Die Aktoren 7a aller verkippbaren Feldfacetten 7 können über eine zentrale Steuereinrichtung 7b, die in der Fig. 2 eben- falls schematisch dargestellt ist, angesteuert werden.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Abbildungslicht- Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Abbildungslicht-Bündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10. Das jewei- lige Abbildungslicht-Teilbündel des gesamten Abbildungslicht-Bündels 3 ist längs jeweils eines Abbildungslichtkanals geführt, der auch als Aus- leuchtungskanal bezeichnet ist. Fig. 4 zeigt stark schematisch eine beispielhafte Facettenanordnung von Pupillenfacetten 1 1 des Pupillenfacettenspiegels 10. Der Pupillenfacetten- spiegel 10 stellt einen zweiten Facettenspiegel der Projektionsbelichtungs- anlage 1 dar. Die Pupillenfacetten 1 1 sind auf einer Trägerplatte 10a des Pupillenfacettenspiegels 10 angeordnet. Die Pupillenfacetten 1 1 sind auf dem Pupillenfacetten- Spiegelträger 10a um ein Facetten- Anordnungszentrum 12 angeordnet. Die Pupillenfacetten 1 1 sind um das Zentrum 12 herum zeilen- und spaltenweise in einem x/y-Raster angeordnet. Die Pupillenfacetten 1 1 haben quadratische Reflexionsflächen. Auch andere Formen von Reflexionsflächen sind möglich, zum Beispiel rechteckig, rund oder mehreckig, zum Beispiel sechseckig oder achteckig. Auch rautenförmig angeordnete Pupillenfacetten 1 1 sind möglich.
Jedem von einer der Feldfacetten 7 in einer der zum Beispiel drei Kippstel- lungen reflektierten Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 kann genau eine Pupillenfacette 1 1 zugeordnet sein, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit genau einer der Feldfacetten 7 und genau einer der Pupillenfacetten 1 1 den Abbildungslichtkanal für das zugehörige Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. In allen oder in bestimmten Kippstellungen der jeweiligen Feldfacette 7 ist dieser Feldfacette 7 also genau eine Pupillenfacette 1 1 zum Ablenken des EUV-Beleuchtungslichts 3 in Richtung dieser Pupillenfacette 1 1 zugeordnet. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 1 1 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projekti- onsbelichtungsanlage 1. Aufgrund der verschiedenenmöglichen Feldfacetten-Kippstellungen kann jede der Feldfacetten 7 also verschiedene Abbildungslichtkanäle vorgeben. Über die so vorgegebenen Ausleuchtungskanä- le werden die Beleuchtungslicht-Teilbündel einander überlagernd in ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführt.
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (Fig. 1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 13, 14, 15 bestehenden Übertragungsoptik 16 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 17 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 15 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence- Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 17 ist ein Objekt in Form eines etikels 18 angeordnet, von dem mit dem EUV- Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet wird, der mit dem Objektfeld 19 einer nachgelagerten Projektions optik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Der Ausleuchtungsbereich wird auch als Beleuchtungsfeld bezeichnet. Das Objektfeld 19 ist je nach der konkreten Ausführung einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelich- tungsanlage 1 rechteckig oder bogenförmig. Die Abbildungslichtkanäle werden im Objektfeld 19 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 18 reflektiert. Das Retikel 18 wird von einem Objekthalter 21 gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines schematisch angedeuteten Objektverlagerungsantriebs 22 angetrieben verlagerbar ist.
Auf die Übertragungsoptik 16 kann verzichtet werden, sofern der Pupillenfacettenspiegel 10 direkt in einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 20 angeordnet ist. Die Projektionsoptik 20 bildet das Objektfeld 19 in der Objektebene 17 in ein Bildfeld 23 in einer Bildebene 24 ab. In dieser Bildebene 24 ist ein Wafer 25 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 25, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Wafer- beziehungsweise Substrathalter 26 gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y mit Hilfe eines ebenfalls schematisch angedeuteten Waferverlagerungsantriebs 27 synchron zur Verlagerung des Objekthalters 21 verlagerbar ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das etikel 18 als auch der Wafer 25 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y ist die Objektverlagerungsrichtung.
Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10 und die Spiegel 13 bis 15 der Übertragungsoptik 16 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 28 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Gemeinsam mit der Projektionsoptik 20 bildet die Beleuchtungsoptik 28 ein Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1. Eine jeweilige Gruppe von Pupillenfacetten 1 1 , die über entsprechende Ausleuchtungskanäle zugeordnete Feldfacetten 7 mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt werden, definiert ein jeweiliges Beleuchtungssetting, also eine Beleuchtungswinkelverteilung bei der Beleuchtung des Objektfeldes 19, die über die Projektionsbelichtungsanlage 1 vorgegeben werden kann. Durch Umstellung der Kippstellungen der Feldfacetten 7 kann zwischen verschiedenen derartigen Beleuchtungssettings gewechselt werden. Beispiele derartiger Beleuchtungssettings sind beschrieben in der WO 2014/075902 AI und in der WO 201 1/154244 AI . Am Pupillenfacetten-Spiegelträger randseitig angeordnete Maximalwinkel- Pupillenfacetten 1 I M geben, soweit diese vom Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt sind, maximal von einer Hauptstrahl-Inzidenz des Beleuchtungslichts 3 auf dem Objektfeld 19 abweichende, maximale Beleuchtungswinkel des Beleuchtungslichts 3 vor. Bei der Hauptstrahl-Inzidenz auf dem Objektfeld 19 handelt es sich um den Einfallswinkel eines Hauptstrahls des Beleuchtungslichts 3, insbesondere des Hauptstrahls eines zentralen Objektfeldpunktes, auf dem Objektfeld 19. Die Maximalwinkel-Pupillenfacetten 1 IM geben einen Wert eines Beleuchtungswinkelparameters sigma von 1 vor. 90 % der Energie der hierüber eingestellten Beleuchtungswinkelverteilung liegen dann innerhalb eines Kreises vor, dessen minimaler Radius durch die gesamte Eintrittspupille der Projektionsoptik 20 vorgegeben ist. Die Maximalwinkel-Pupillenfacetten 1 1M sind diejenigen Pupillenfacetten 1 1 mit in der jeweiligen Umfangsposition größtem Abstand zum Facetten- Anordnungszentrum 12. Bei der regelmäßigen Rasteranordnung nach Fig. 4 liegen alle Pupillenfacetten 1 1 innerhalb eines Kreises mit An- ordnungs-Maximalradius RM. Die Maximalwinkel-Pupillenfacetten 1 1M haben an ihrer jeweiligen Umfangsposition um das Anordnungszentrum 12 jeweils den kleinsten Abstand zum Anordnungs-Maximalradius RM.
Der Pupillenfacetten- Spiegelträger 10a hat randseitig umlaufend einen Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29, dessen Abstand zum Facetten- Anordnungszentrum 12 größer ist als ein Abstand der Maximalwinkel- Pupillenfacetten 1 1M zum Facetten- Anordnungszentrum 12. Der Beleuch- tungslicht-Fallenabschnitt 29 ist vollumlaufend um das Facetten- Anordnungszentrum 12 als Teil des Pupillenfacetten-Spiegelträgers 10a ausgeführt. Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 umgibt die gesamte Facettenanordnung des Pupillenfacettenspiegels 10, liegt also in radialer Richtung vom Zentrum 12 aus gesehen außen.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 dient zum kontrollierten Abführen von Beleuchtungslicht 3, das zur Beleuchtung des Objektfeldes 19 momentan nicht genutzt wird. Derart nicht genutzte Beleuchtungslichtanteile können beispielsweise von den Feldfacetten 7 in einer Abführ- Kippstellung hin zum Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 gelenkt werden.
Bei einer ersten Ausführung ist der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 zumindest bereichsweise für das Beleuchtungslicht 3 absorbierend ausgeführt.
Zum kontrollierten Abführen eines Teilbündels des Beleuchtungslichts 3 wird die zu dem zugeordneten Ausleuchtungskanal gehörende Feldfacette 7 so verkippt, dass dieses Beleuchtungslicht-Teilbündel hin zum absorbierenden Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 geführt wird. Eine unerwünschte Streuung des abzuführenden Beleuchtungslichts 3 hin zum Objektfeld 19 wird hierdurch vermieden. Die absorbierende Wirkung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 kann durch eine entsprechende absorbierende Beschichtung herbeigeführt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die absorbierende Wirkung über eine entsprechende Werkstoffauswahl des Beleuchtungslicht- Fallenabschnitts 29 zu gewährleisten. Hierzu kann der Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt 29 beispielsweise aus Kupfer ausgeführt sein.
Bei einer weiteren, alternativ oder zusätzlich möglichen Ausführung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 ist dessen Oberfläche zur Erzeugung einer Streuwirkung für das Beleuchtungslicht 3 zumindest bereichsweise strukturiert. Fig. 6 zeigt eine derartige strukturierte Ausführung der Oberfläche des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29. Eine Schnittlinie der Fig. 6 läuft in Umfangsrichtung durch den Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 um das Facetten- Anordnungszentrum 12 herum. Die Strukturierung der Oberfläche ist gebildet als radial verlaufende Riffe lung. Ein Struktur- Neigungswinkel α zwischen einer Strukturflanke 30 dieser iffelung zu einer Trägerebene 31 des Pupillenfacetten-Spiegelträgers 10a liegt im Bereich zwischen 10° und 60° und liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 bei 52,5°. Eine Strukturperiode S der Riffelstruktur liegt im Bereich zwischen 0,5 mm und 5mm.
Die geriffelte Ausführung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 führt zu einer gezielten Streuung abzuführenden Beleuchtungslichts 3 so, dass dieses ebenfalls nicht unerwünscht hin zum Objektfeld 19 gelangen kann. Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29, die ebenfalls alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend erläuteten Varianten zum Einsatz kommen kann. Bei der Ausführung nach der Fig. 7 hat der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 umlaufend um das Facetten- Anordnungszentrum 12 einen Fallen-Eintrittskanal 32. Beleuch- tungslicht (vgl. die beispielhaften Strahlwege 3i, 32 und 33 in der Fig. 7), welches durch den Fallen-Eintrittskanal 32 eintritt, erfährt eine Mehrfach- reflexion innerhalb eines torusförmigen Fallenkörpers 33 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 nach Fig. 7. Der Fallenkörper 33 kann von einem ebenfalls umlaufenden Tragrahmen 34 des Pupillenfacetten- Spiegelträgers 10a getragen werden, der in der Fig. 7 mit einer gepunkteten Linie dargestellt und in der dargestellten Ausführung im Querschnitt in etwa rautenförmig ist.
Eine Innenwand des Fallenkörpers 33 kann wiederum für das Beleuch- tungslicht 3 absorbierend ausgeführt sein. Dies kann wiederum über eine Beschichtung, über eine Strukturierung und/oder über eine Werkstoffaus- wahl erfolgen. Fig. 8A zeigt eine weitere Ausführung einer Mehrfachreflexionsstruktur, die bei einer entsprechenden Ausführung des Beleuchtungs-Fallen- abschnitts 29 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Bezugsziffern, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 und insbesonde- re unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Ein Fallenkörper 33 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 nach Fig. 8 ist wiederum umlaufend um das Facetten- Anordnungszentrum 12 des hiermit ausgerüsteten Pupillenfacettenspiegels 10 ausgeführt. In der wiederum radial geführten Schnittdarstellung nach Fig. 8 hat der umlaufende Fallenkörper 33 eine gebogene Sacknutgestaltung. Je nach Ausführung des Fallenkörpers 33 nach Fig. 8 kann eine Biegung dieser Sacknutgestaltung hin zum Facetten- Anordnungszentrum 12 oder von diesem weg ausgeführt sein. Die Sacknutgestaltung bewirkt wiederum eine Mehrfachreflexion von durch den Fallen-Eintrittskanal 32 eindringenden Strahlen 3i, 32 und 33 des Beleuchtungslichts 3.
Fig. 8B zeigt eine weitere Ausführung einer Mehrfachreflexionsstruktur, die bei einer entsprechenden Ausführung des Beleuchtungs-Fallenab- schnitts 29 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Bezugsziffern, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7, 8A und die insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8A bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
In der Fig. 8B ist ähnlich wie in den Fig. 7 und 8A der Querschnitt eines umlaufenden Fallenkörpers angedeutet, der als im Querschnitt im Wesentlichen V-förmige Umfangsnut mit zwei diesen V-Querschnitt quer erwei- ternden hohlen Umfangsrippen ausgeführt ist. Licht, welches von oben in den Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 nach Fig. 8B einfällt, wird mehrfach am V-Querschnitt und/oder innerhalb der Quer-Rippen reflektiert und dabei absorbiert und abgeführt.
Die vorstehend erläuterten Ausführungen des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 sind jeweils so ausgeführt, dass deren beleuchtungslicht- abführende Wirkung um den gesamten Umfangsverlauf des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 herum gleichmäßig ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 zumindest einige lokale Fallen-Zielbereiche aufweisen.
Anhand der Fig. 4 und 5 wird nachfolgend eine erste Ausführung eines solchen lokalen Fallen-Zielbereichs 35 beschrieben. Der Fallen-Zielbereich 35 hat einen lokalen Absorptions-Zielort 36, der auch als Absorptionsspot bezeichnet ist. Am Absorptions-Zielort 36 ist in den Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt 29 ein Absorptionskörper 37 eingelassen. Dieser ist aus einem für das Beleuchtungslicht 3 absorbierenden Material. Der Absorptionskörper 37 steht in termischem Kontakt mit einem Kühlkörper 38 des Pupillenfacetten- Spiegelträgers 10a. Letzterer kann lokal jeweils einem der Absorptionskörper 37 zugeordnet sein oder insgesamt umlaufend um das Facetten- Anordnungszentrum 12 vorliegen.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 kann eine Mehrzahl derartiger Fallen-Zielbereiche 35 aufweisen, zum Beispiel acht, zehn, zwanzig, fünfundzwanzig, dreißig, vierzig oder fünfzig derartiger Fallen-Zielbereiche 35. Auch eine noch größere Anzahl derartiger Fallen-Zielbereiche 35 ist möglich. Auch eine kleinere Anzahl derartiger Fallen-Zielbereiche, zum Beispiel vier oder sechs Fallen-Zielbereiche, ist möglich. Der Kühlkörper 38 kann eine passive und/oder eine aktive Kühlung des Absorptionskörpers 37 bereitstellen. Bei der aktiven Kühlung kann es sich um eine Fluidkühlung, also um eine Kühlung auf Basis eines Gases und/oder einer Flüssigkeit als Wärmeträgermedium handeln. Bei der passiven Kühlungsvariante kann der Kühlkörper 38 an eine Umgebung des Pupillenfacetten-Spiegelträgers 10a über Bereiche vergrößerter Oberfläche, beispielsweise über Kühlrippen, thermisch angekoppelt sein. Fig. 9 zeigt eine weitere mögliche Gestaltung eines Fallen-Zielbereichs 39 in einer perspektivischen, schematischen Ansicht, die aus einer Blickrichtung im Wesentlichen um das Facetten- Anordnungszentrum 12 her erfolgt. Eine ebenfalls schematische Aufsicht des Fallen-Zielbereichs 39 zeigt die Fig. 4.
Der Fallen-Zielbereich 39 umfasst eine Fallen-Eintrittsöffnung 40, die im Bereich einer Hinterschneidung 41 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 ausgeführt ist. Ein Fallen-Lichtweg eines Beleuchtungslichtstrahls 3i im Fallen-Zielbereich 39 ist in der Fig. 9 gepunktet dargestellt. Der Beleuch- tungslichtstrahl 3i tritt durch die Fallen-Eintrittsöffnung 40 in den Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 ein und erfährt zunächst eine Reflexion an einem um das Facetten- Anordnungszentrum 12 umlaufenden Nutgrundabschnitt 42 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 und wird dann an der Hinterschneidung 41 des Fallen-Zielbereichs 39 absorbiert.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführung eines Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahem auf die Fig. 1 bis 9 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. Die Fig. 10 zeigt den Pupillenfacettenspiegel 10 in einer sowohl außen als auch im Bereich einer inneren Facettenanordnung 43 gebrochenen Darstellung. Die Facettenanordnung 43 des Pupillenfacettenspiegels 10 nach Fig. 10 hat einen Durchmesser D, der tatsächlich wesentlich größer ist als in der Fig. 10 dargestellt.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 ist bei der Ausführung nach Fig. 10 als eine in Bezug auf die Trägerebene 31 des Pupillenfacetten- Spiegel- trägers 10a geneigte Reflexionsfläche 44 ausgeführt. Ein Neigungswinkel ß der geneigten Reflexionsfläche 44 zur Trägerebene 31 liegt im Bereich von 30°. Auch andere Neigungswinkel im Bereich zwischen 5° und 60° sind möglich. Die Reflexionsfläche 44 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 ist konisch um das Facetten- Anordnungszentrum 12 herum angeordnet.
Fig. 10 zeigt Strahlengänge verschiedener Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen, die jeweils ausgehend von einer bestimmten Feldfacette 7 hin zum Pupillenfacettenspiegel 10 gelenkt werden. Der Einzelstrahl 31 wird zur Beleuchtung des Objektfeldes 19 genutzt und von einer bestimmten Pupillenfacette 1 1 der Pupillenfacettenanordnung 43 hin zum Objektfeld 19 reflektiert. Der Beleuchtungslicht-Einzelstrahl 32 wird von der geneigten Reflexionsfläche 44 des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 so reflektiert, dass er das Objektfeld 19 nicht erreicht, sondern, beispielsweise über einen im Strahlengang des Einzelstrahls 32 angeordneten Absorptionskörper absorbiert. Entsprechendes gilt für den weiteren Beleuchtungslicht-Einzelstrahl 33, der ebenfalls nicht zur Beleuchtung des Objektfeldes 19 genutzt wird, sondern durch Reflexion an der geneigten Reflexionsfläche 44 kontrolliert abgeführt wird.
Fig. 1 1 zeigt eine weitere Ausführung einer Facettenanordnung 43 des Pu- pillenfacettenspiegels 10. Dort stellt das Facetten- Anordnungszentrum 12 nicht das geometrische Zentrum der Facettenanordnung 43 dar. Bei der Beurteilung, ob ein Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 29 bei der Ausführung des Pupillenfacettenspiegels 10 nach Fig. 1 1 einen Abstand zum Facetten-Anordnungszentrum 12 aufweist, der größer ist als ein Abstand ei- ner Maximalwinkel-Pupillenfacette 1 1 M zum Facetten- Anordnungszentrum 12 ist, wird der Abstand des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 längs des Radius RM der jeweiligen Maximalwinkel-Pupillenfacette 1 IM herangezogen. Dieser Abstand längs des Radius RM ist, anders als näherungsweise bei der Ausführung nach Fig. 4, über den gesamten Umfang des Be- leuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 nicht konstant.
Anhand der Fig. 4 werden nachfolgend noch zwei weitere Ausführungen von Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten 45, 46 erläutert, die alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen des Be- leuchtungslicht-Fallenabschnitts 29 zum kontrollierten Abführen des Beleuchtungslichts 3 genutzt werden können. Bei diesen weiteren Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten 45, 46 ist deren Abstand zum Facetten- Anordnungszentrum 12 höchstens so groß wie ein Abstand einer Maximalwinkel-Pupillenfacette 1 1 M zum Facetten- Anordnungszentrum 12.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 45 ist als Gruppe von Spezial- Pupillenfacetten 1 ls ausgeführt, bei denen es sich gleichzeitig um Maximalwinkel-Facetten 1 1M handeln kann. Diese Spezialfacetten I is sind zum Abführen von Wärmeenergie thermisch an einen Fallen-Kühlkörper ange- koppelt. Dies kann genauso geschehen, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Fallen-Zielbereich 35 nach den Fig. 4 und 5 erläutert. Anstelle des Absorptionskörpers 37 tritt dann die Spezialfacette 1 ls, die thermisch an den Fallen-Kühlkörper 38 angekoppelt ist. Mögliche Anordnungsbeispiele für die Spezialfacetten 1 1 s sind in der Fig. 4 durch angekreuzte Pupillenfacetten 1 1 angedeutet. Auch andere Anordnungen für die Spezialfacetten 1 ls sind möglich, beispielsweise in nicht durch Beleuchtungsfacetten belegten Zwischenbereichen innerhalb der Pupille, zum Beispiel direkt benachbart den in der Fig. 4 angekreuzten Pupillenfacetten 1 1 oder im Be- reich des Facetten- Anordnungszentrums 12.
Der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt 46 ist als spezifischer Fallenbereich als Bestandteil der Facettenanordnung 43 ausgeführt. Dieser spezifische Fallenbereich 46 kann die Fläche einer Mehrzahl von Pupillenfacetten 1 1 und beispielsweise einer Mehrzahl von Maximalwinkel-Pupillenfacetten 1 1M einnehmen. Der Fallen-Spezialbereich 46 ist wiederum zum Abführen von Wärmeenergie thermisch an einen Fallen-Kühlkörper nach Art des Kühlkörpers 38 nach Fig. 5 angekoppelt. Mögliche Anordnungen von Fallen-Spezialbereichen 46 sind in der Fig. 4 durch gestrichelte Umfangslinien angedeutet.
Zur kontrollierten Lichtabführung über die Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 45, 46 werden wiederum Feldfacetten 7 gesteuert so verkippt, dass das abzuführende Beleuchtungslicht 3 über diese Feldfacetten 7 auf die Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte 45, 46 trifft und dort absorbiert wird. Mithilfe der vorstehend erläuterten Beleuchtungslicht-Fallenabschnitte können auch unerwünschte längerwellige Lichtanteile kontrolliert abgeführt werden. Bei der Projektionsbelichtung werden zunächst das etikel 18 und der
Wafer 25, der eine für das Beleuchtungslicht 3 lichtempfindliche Beschich- tung trägt, bereitgestellt. Durch Vergleich der eingestellten Ist- Beleuchtungsparameter mit Sollwerten wird entschieden, ob Teile des Beleuchtungslichts 3 über die jeweilige Ausführung eines Beleuchtungslicht- Fallenabschnitts 29, 45 und/oder 46 abgeführt werden soll. Sobald eine derartige kontrollierte Abführung des Beleuchtungslichts 3 erfolgen soll, werden die hierfür ausgewählten Feldfacetten 7 so verkippt, dass das hierüber geführte Beleuchtungslicht 3 hin zu den Beleuchtungslicht-Fallenabschnitten 29, 45 beziehungsweise 46 gelenkt wird. Anschließend wird ein Abschnitt des Retikels 18 auf den Wafer 25 mit Hilfe der Projektions- belichtungsanlage 1 projiziert. Schließlich wird die mit dem Beleuchtungslicht 3 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 25 entwickelt. Auf diese Weise wird ein mikro- beziehungsweise nano strukturiertes Bauteil, beispielsweise ein Halbleiterchip, hergestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsoptik (28) für die EUV-Projektionslithographie zur Beleuchtung eines Objektfeldes (19) mit Beleuchtungslicht (3),
- mit einem in einem Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) ersten
Facettenspiegel (6) mit einer Mehrzahl von ersten Facetten (7), die auf einem ersten Spiegelträger (6a) angeordnet sind,
wobei mindestens einige der ersten Facetten (7) umstellbar sind zwischen mehreren Kippstellungen,
- mit einem im Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) dem ersten
Facettenspiegel (6) nachgeordneten zweiten Facettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten (1 1), die auf einem zweiten Spiegelträger (10a) um ein Facetten- Anordnungszentrum (12) angeordnet sind,
- wobei Teilbündel des Beleuchtungslichts (3) jeweils über Aus- leuchtungskanäle einander überlagernd in das Objektfeld (19) geführt werden, wobei zu jedem der Ausleuchtungskanäle eine der ersten Facetten (7) und eine der zweiten Facetten (1 1) gehört, wobei am zweiten Spiegelträger (10a) randseitig zweite Maximal- winkel-Facetten (1 1M) angeordnet sind, die maximal von einer
Hauptstrahl-Inzidenz auf dem Objektfeld (19) abweichende, maximale Beleuchtungswinkel des Beleuchtungslichts (3) vorgeben, wobei der zweite Spiegelträger (10a) einen Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt (29; 45; 46) aufweist, dessen Abstand zum Facet- ten- Anordnungszentrum (12) größer ist als ein Abstand (RM) der zweiten Maximalwinkel-Facetten (1 1M) zum Facetten- Anordnungszentrum (12), wobei der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (29) mindestens eine in Bezug auf eine Trägerebene (31) des zweiten Spiegelträgers (10a) geneigte eflexionsfläche (44) aufweist,
wobei die Reflexionsfläche (44) des Beleuchtungslicht- Fallenabschnitts (29) konisch um das Facetten- Anordnungszentrum (12) herum angeordnet ist.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (29) zumindest abschnittsweise für das Beleuchtungslicht (3) absorbierend ausgeführt ist.
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Beleuchtungslicht-Fallenabschnitts (29) zur Erzeugung einer Streuwirkung für das Beleuchtungslicht (3) zumindest bereichsweise strukturiert ist.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (29) zumindest bereichsweise eine Mehrfachreflexionsstruktur (33) aufweist.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (29) zumindest einige lokale Fallen-Zielbereiche (35; 39) aufweist.
Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel der geneigten Reflexionsfläche (44) zur Trägerebene (31) des zweiten Spiegelträgers (10a) im Bereich zwischen 5° und 60° liegt.
7. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel im Bereich zwischen 5° und 15 °, im Bereich zwischen 15 ° und 30°, im Bereich zwischen 30° und 45° oder im Bereich zwischen 45° und 60° liegt.
8. Beleuchtungsoptik (28) für die EUV-Projektionslithographie zur Beleuchtung eines Objektfeldes (19) mit Beleuchtungslicht (3),
mit einem in einem Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) ersten Facettenspiegel (6) mit einer Mehrzahl von ersten Facetten (7), die auf einem ersten Spiegelträger (6a) angeordnet sind,
wobei mindestens einige der ersten Facetten (7) umstellbar sind zwischen mehreren Kippstellungen,
mit einem im Strahlengang des Beleuchtungslichts (3) dem ersten Facettenspiegel (6) nachgeordneten zweiten Facettenspiegel (10) mit einer Mehrzahl von zweiten Facetten (1 1), die auf einem zweiten Spiegelträger (10a) um ein Facetten- Anordnungszentrum (12) angeordnet sind,
wobei Teilbündel des Beleuchtungslichts (3) jeweils über Aus- leuchtungskanäle einander überlagernd in das Objektfeld (19) ge- führt werden, wobei zu jedem der Ausleuchtungskanäle eine der ersten Facetten (7) und eine der zweiten Facetten (1 1) gehört, wobei am zweiten Spiegelträger (10a) randseitig angeordnete zweite Maximalwinkel-Facetten (1 1M) maximal von einer Hauptstrahl- Inzidenz auf dem Objektfeld (19) abweichende, maximale Be- leuchtungswinkel des Beleuchtungslichts (3) vorgeben,
wobei der zweite Spiegelträger (10a) einen Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt (45; 46) aufweist, dessen Abstand zum Facetten- Anordnungszentrum (12) höchstens so groß ist wie ein Abstand der Maximalwinkel-Facetten (1 1M) zum Facetten- Anordnungszentrum (12),
wobei der Beleuchtungslicht-Fallenabschnitt (45, 46) zum Abführen von Wärmeenergie thermisch an einen Fallen-Kühlkörper (38) angekoppelt ist.
9. Zweiter Facettenspiegel (10) mit mindestens einem Beleuchtungslicht- Fallenabschnitt (29; 45; 46) zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (28) nach einem Ansprüche 1 bis 8 und mit einer Projektionsoptik (20) zur Abbildung des Objektfeldes (19) in ein Bildfeld (23). 1 1. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (28) nach einem der
Ansprüche 1 bis 8 und mit einer Lichtquelle (2) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (3).
12. Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 10 und einer Lichtquelle (2) für das Beleuchtungslicht (3).
13. Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Wafers (25), auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist,
Bereitstellen eines etikels als Objekt (18), das abzubildende Strukturen aufweist,
Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 12, Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels (18) auf einen Bereich der Schicht des Wafers (25) mit Hilfe der Projektionsbelich- tungsanlage (1). 14. Strukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 13.
PCT/EP2016/060284 2015-05-20 2016-05-09 Beleuchtungsoptik für die euv-projektionslithographie Ceased WO2016184708A1 (de)

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