Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Projektions-Mikrolithografie
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein
Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Mess-
und ein Überwachungsverfahren
für eine
derartige Beleuchtungsoptik, eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, ein Herstellungsverfahren
für mikrostrukturierte
Bauelemente unter Einsatz einer derartigen Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage
sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes mikrostrukturiertes
Bauelement.The
The invention relates to a lighting optical system for projection microlithography
according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a
Illumination system with such illumination optics, a measurement
and a monitoring process
for one
Such illumination optics, a microlithography projection exposure system
with such illumination optics, a manufacturing process
for microstructured
Devices using such a microlithography projection exposure system
and a microstructured product prepared by this process
Component.
Eine
Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art sowie ein diese einsetzendes
Beleuchtungssystem als Bestandteil einer Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage
sind aus der WO 2005/026
843 A2 bekannt. Dabei setzt sich ein Einstellfehler eines
vorgegebenen Beleuchtungssettings bei der bekannten Beleuchtungsoptik
im Allgemeinen aus zwei wesentlichen Fehleranteilen zusammen. Zum
einen kann eine individuelle Fehlstellung eines oder mehrerer Einzelelemente
des Lichtablenkungs-Arrays
vorliegen. Zum anderen können
systematische intrinsische Drifteffekte aller Einzelelemente des
Lichtablenkungs-Arrays vorliegen. Die intrinsischen Drifteffekte
bei der Vorgabe eines Beleuchtungssettings mit der bekannten Projektionsbelichtungsanlage
lassen sich durch eine permanente Neueinstellung der Einzelelemente
in Grenzen halten, die in der Regel turnusmäßig erfolgt. Eine solche Neueinstellung
wird daher auch als Refresh-Vorgang bezeichnet.
Die systematische Fehlstellung einzelner Einzelelemente des Lichtablenkungs-Arrays
lässt sich
dagegen nicht zuordnen.An illumination optics of the aforementioned type and a lighting system that uses them as part of a microlithography projection exposure apparatus are known from the WO 2005/026843 A2 known. In this case, an adjustment error of a given illumination setting in the known illumination optical system is generally composed of two significant error components. On the one hand, there may be an individual malposition of one or more individual elements of the light deflection array. On the other hand, there may be systematic intrinsic drift effects of all individual elements of the light deflection array. The intrinsic drift effects in the specification of a lighting setting with the known projection exposure apparatus can be kept within limits by a permanent readjustment of the individual elements, which usually takes place regularly. Such a readjustment is therefore also referred to as a refresh process. The systematic malposition of individual elements of the light deflection array, however, can not be assigned.
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Vorgabe der
Lichtintensitätsverteilung
in der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik und damit die Funktion
des Lichtablenkungs-Arrays überwacht
werden kann, wobei eine derartige Überwachung möglichst
keine Einschränkungen
des Normalbetriebs der Beleuchtungsoptik mit sich bringen soll.It
is therefore an object of the present invention, an illumination optics
of the type mentioned in such a way that the specification of the
Light intensity distribution
in the first level of the illumination optics and thus the function
the light deflection array monitors
be possible, with such monitoring as possible
no restrictions
the normal operation of the lighting optics should bring with it.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These
The object is achieved by
an illumination optical system with the features specified in claim 1.
Die
erfindungsgemäße Detektionseinrichtung
gewährleistet
eine gleichzeitige (online) Überwachung
der vorgegebenen Lichtintensitätsverteilung
durch das Lichtablenkungs-Array, ohne dass hierbei in den Beleuchtungs-Strahlengang des
Beleuchtungslichts eingegriffen werden muss. Zur Auskoppeleinrichtung
kann insbesondere eine in der Beleuchtungsoptik erforderliche Umlenkeinrichtung
für das
Beleuchtungslicht herangezogen werden. Eine Änderung in der Lichtintensitätsverteilung
in der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik, die in der Regel eine
Pupillenebene der Beleuchtungsoptik darstellt, kann durch die Detektionseinrichtung
sicher erfasst werden, so dass eine nicht tolerierbare Abweichung von
einer Beleuchtungssetting-Vorgabe detektiert und auch korrigiert
werden kann. Bei der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik kann es
sich insbesondere um eine letzte Pupillenebene der Beleuchtungsoptik vor
der Retikelebene handeln, also um diejenige Ebene, deren Beleuchtungslicht-Intensitätsbeaufschlagung
der Beleuchtungswinkelverteilung in der Retikelebene direkt zugeordnet
ist. Bei der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik handelt es sich
also nicht notwendigerweise um eine im Strahlengang des Beleuchtungslichts
innerhalb der Beleuchtungsoptik zuerst angeordnete Pupillenebene,
sondern im Regelfall um die letzte Pupillenebene der Beleuchtungs optik
vor der Retikelebene. Diese letzte Pupillenebene wird auch als Systempupille
oder als Systempupillenebene bezeichnet.The
Detection device according to the invention
guaranteed
a simultaneous (online) monitoring
the predetermined light intensity distribution
through the light deflection array, without this in the illumination beam path of the
Illumination light must be intervened. To the coupling device
in particular, a deflection device required in the illumination optics
for the
Illuminating light are used. A change in the light intensity distribution
in the first level of illumination optics, which is usually a
Represents pupil plane of the illumination optics, by the detection device
be safely detected, leaving an intolerable deviation from
a lighting setting default detected and corrected
can be. At the first level of illumination optics it can
in particular, a last pupil level of the illumination optics before
act the reticle plane, so to that level whose illumination light intensity exposure
the illumination angle distribution in the reticle plane directly assigned
is. The first level of illumination optics is
so not necessarily one in the beam path of the illumination light
within the illumination optics first arranged pupil plane,
but as a rule around the last pupil level of the illumination optics
in front of the reticle plane. This last pupil plane is also called a system pupil
or called the system pupil level.
Eine
Anordnung der Detektionseinrichtung mit nach Anspruch 2 übereinstimmenden
optischen Weglängen
vermeidet die Notwendigkeit, die Detektionseinrichtung mit einer
Abbildungsoptik zu versehen, da die Strahlformung des Beleuchtungslichts
in die erste Ebene der Beleuchtungsoptik automatisch mit genutzt
wird.A
Arrangement of the detection device with according to claim 2 matching
optical path lengths
avoids the need for the detection device with a
To provide imaging optics, since the beam shaping of the illumination light
automatically used in the first level of the illumination optics
becomes.
Eine
Steuereinrichtung nach Anspruch 3 ermöglicht es, in Zusammenwirkung
mit der Detektionseinrichtung den Einfluss einzelner Einzelelemente
oder von vorgegebenen Gruppen von Einzelelementen des Lichtablenkungs-Arrays
zu bestimmen, was zur Optimierung eines vorzugebenden Beleuchtungssettings
genutzt werden kann.A
Control device according to claim 3 makes it possible in cooperation
with the detection device the influence of individual individual elements
or predetermined groups of individual elements of the light deflection array
to determine what to optimize a presettable lighting setting
can be used.
Ein
Mikrospiegel-Array nach Anspruch 4 ist eine bevorzugte Variante
für ein
Lichtablenkungs-Array. Ein derartiges Mikrospiegel-Array ist aus
der US 7 061 582 B2 bekannt.
Alternativ ist es möglich,
ein Lichtablenkungs-Array
als transmissive Baugruppe auszugestalten.A micromirror array according to claim 4 is a preferred variant for a light deflection array. Such a micromirror array is from the US Pat. No. 7,061,582 B2 known. Alternatively, it is possible to design a light deflection array as a transmissive assembly.
Kapazitive
Aktuatoren oder Piezo-Aktuatoren nach Anspruch 5 gewährleisten
eine feine Verstellung, insbesondere Verkippung der Einzelelemente
des Lichtablenkungs-Arrays zur feinen Vorgabe einer Lichtintensitätsverteilung.capacitive
Ensure actuators or piezo actuators according to claim 5
a fine adjustment, in particular tilting of the individual elements
the light deflection array for fine specification of a light intensity distribution.
Eine
Ausleserate der Detektionseinrichtung nach Anspruch 6 sorgt für einen
zeitaufgelösten Überwachungsbetrieb.A
Readout rate of the detection device according to claim 6 provides for a
time-resolved monitoring operation.
Detektionselemente
nach Anspruch 7 erlauben eine für
die Überwachung
gut geeignete Orts- und Zeitauflösung.
Insbesondere können
derartige Detektionselemente mit bevorzugt hohen Ausleseraten betrieben
werden.Detection elements according to claim 7 allow a well-suited for monitoring location and time resolution. In particular, such detection elements with preferably high Auslesera operated.
Eine
Beschichtung nach Anspruch 8 erlaubt einen Einsatz von silizium-basierenden Detektionselementen
auch dann, wenn die Wellenlänge
des Beleuchtungslichts bzw. der Beleuchtungsstrahlung vom Detektionselement
direkt nicht erfasst werden kann. Dies ist beispielsweise dann der
Fall, wenn als Beleuchtungslicht UV-Licht, beispielsweise mit einer Wellenlänge von
193 nm, zum Einsatz kommt. Die Beschichtung sorgt für eine Umsetzung
des Beleuchtungslichts in Detektionslicht in eine für das Detektionselement
erfassbare Wellenlänge.A
Coating according to claim 8 allows use of silicon-based detection elements
even if the wavelength
the illumination light or the illumination radiation from the detection element
directly can not be detected. This is, for example, the
Fall, when as illumination light UV light, for example, with a wavelength of
193 nm, is used. The coating ensures implementation
of the illumination light in detection light in one for the detection element
detectable wavelength.
Eine
Pixelaufteilung nach Anspruch 9 erlaubt eine für die Überwachung der eingestellten
Lichtintensitätsverteilung
geeignete Ortsauflösung.
Auch höhere
und an die Ortsauflösung
der Bündelbeeinflussung
des Beleuchtungslichts angepasste Pixel-Zeilen- und Spaltenzahlen,
z. B. 100 Zeilenpixel und 100 Spaltenpixel oder auch noch höhere Pixelzahlen,
sind möglich.A
Pixel division according to claim 9 allows one to monitor the set
Light intensity distribution
suitable spatial resolution.
Even higher
and to the spatial resolution
the bundle influence
of the illumination light adapted pixel row and column numbers,
z. B. 100 line pixels and 100 column pixels or even higher pixel numbers,
are possible.
Je
nach gewünschter
Qualität
der Überwachung
der Vorgabe der Lichtintensitätsverteilung
haben sich Ortsauflösungen
nach Anspruch 10 als besonders geeignet herausgestellt.ever
according to the desired
quality
the surveillance
the specification of the light intensity distribution
have local resolutions
according to claim 10 proved to be particularly suitable.
Eine
Auskoppeleinrichtung nach Anspruch 11 ist besonders einfach. Wenn
ein teildurchlässiger Planspiegel
eingesetzt wird, hat die Auskoppeleinrichtung vorteilhaft keinen
störenden
Einfluss auf die Bündelformung
des reflektierten und des durchgelassenen Beleuchtungslichts. Vorzugsweise
wird der Detektionseinrichtung nur ein geringer Bruchteil des für die Projektionsbelichtung
eingesetzten Beleuchtungslichts zur Verfügung gestellt, zum Beispiel
10% oder 1%. Eine vorzugsweise Ausgestaltung des teildurchlässigen Spiegels,
wobei die ausgekoppelte Wellenlänge
sich von der Nutzwellenlänge
unterscheidet, hat den Vorteil, dass für die Detektion kein Nutzlicht
eingesetzt zu werden braucht. Idealerweise wird für die Detektion
Licht einer Wellenlänge
ausgekoppelt, das einerseits in seiner Verteilung direkt korreliert
zum Licht mit der Nutzwellenlänge
ist, andererseits aber effizient von der Detektionseinrichtung erfasst
werden kann.A
Decoupling device according to claim 11 is particularly simple. If
a partially transparent plane mirror
is used, the decoupler has no advantage
disturbing
Influence on bundle formation
the reflected and the transmitted illumination light. Preferably
the detection device is only a small fraction of that for the projection exposure
used illumination light, for example
10% or 1%. A preferred embodiment of the partially transmissive mirror,
where the decoupled wavelength
itself from the useful wavelength
differs, has the advantage that no useful light for the detection
needs to be used. Ideally, for detection
Light of a wavelength
decoupled, which correlates directly in its distribution
to the light with the useful wavelength
is, on the other hand, but efficiently detected by the detection device
can be.
Eine
Anordnung der Detektionseinrichtung nach Anspruch 12 erlaubt eine
eindeutige Messung der Beleuchtungswinkelverteilung in einer Feldebene der
Beleuchtungsoptik.A
Arrangement of the detection device according to claim 12 allows a
unambiguous measurement of the illumination angle distribution in a field plane of the
Illumination optics.
Ein
optisches System nach Anspruch 13 vergrößert die Flexibilität bei der
Anordnung des Detektionselements.One
Optical system according to claim 13 increases the flexibility in the
Arrangement of the detection element.
Eine
Beleuchtungsoptik nach Anspruch 14 vereinfacht den Rückschluss
auf eine Intensitätsverteilung
in der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik von der in der Detektionsebene
gemessenen Intensitätsverteilung.
Die Intensitätsverteilung
in der ersten Ebene ergibt sich dabei als Ergebnis einer direkten Messung
der Intensitätsverteilung
in der Detektionsebene.A
Illumination optics according to claim 14 simplifies the inference
on an intensity distribution
in the first level of the illumination optics from that in the detection plane
measured intensity distribution.
The intensity distribution
in the first level results as a result of a direct measurement
the intensity distribution
in the detection level.
Eine
Gestaltung der optischen Baugruppe vor der Detektionsebene nach
Anspruch 15 vermeidet die Notwendigkeit, das Messergebnis in der
Detektionsebene noch nachzubearbeiten. Dieses Messergebnis erlaubt
einen direkten Rückschluss
auf die Lichtintensitätsverteilung
in der letzten Pupillenebene der Beleuchtungsoptik, also in der
Systempupillenebene.A
Design of the optical assembly in front of the detection level
Claim 15 avoids the necessity of the measurement result in the
To rework the detection level. This measurement result allows
a direct inference
on the light intensity distribution
in the last pupil plane of the illumination optics, ie in the
System pupil plane.
Eine
Auswerteeinrichtung nach Anspruch 16 ermöglicht eine schnelle Auswertung
und bevorzugt auch eine schnelle Darstellung der Messergeb nisse der
Detektionseinrichtung. Eine solche Darstellung kann beispielsweise
zweidimensional farbkodiert erfolgen, wobei verschiedenen gemessenen
oder ermittelten Intensitäten
verschieden Farbwerte zugeordnet werden.A
Evaluation device according to claim 16 allows a quick evaluation
and preferably also a quick representation of the measurement results of
Detection device. Such a representation can, for example
two-dimensionally color-coded, with different measured
or determined intensities
different color values are assigned.
Ein
Rechenmodul nach Anspruch 17 erlaubt eine Nachbearbeitung der gemessenen
Werte, beispielsweise eine Skalierung oder eine Normierung.One
Computer module according to claim 17 allows a post-processing of the measured
Values, for example scaling or normalization.
Ein
Simulationsmodul nach Anspruch 18 kann optische Komponenten ersetzen,
die in einem Nutz-Strahlengang des Beleuchtungslichts vorliegen, nicht
aber im Detektions-Strahlengang hin zur Detektionseinrichtung. Im
Simulationsmodul können
beispielsweise Simulationswerte abgelegt werden, die den optischen
Wirkungen einzelner Komponenten der Beleuchtungsoptik entsprechen.
Derartige Simulationswerte können
beispielsweise über
ein Ray-Tracing-Programm berechnet werden. Je nach dem Aufbau der
Beleuchtungsoptik kann dann aus den im Simulationsmodul abgelegten
Simulationswerten die Wirkung der physikalisch im Detektions-Strahlengang nicht
vorhandenen optischen Komponenten der Beleuchtungsoptik noch ergänzt werden.
Beispielsweise kann die optische Wirkung einer im Nutz-Strahlengang,
nicht jedoch im Detektions-Strahlengang angeordneten Streuscheibe
durch eine entsprechende Faltung des Messergebnisses in der Detektionsebene
simuliert werden. Auch zu erwartende Restabsorptionen oder Reflexionsverluste oder
Streuverluste von optischen Komponenten der Beleuchtungsoptik können simuliert
werden. Ferner ist es möglich,
einen unterschiedlichen Abbildungsmaßstab einer Detektionsoptik
einerseits und einer Beleuchtungsoptik andererseits zu kompensieren.One
Simulation module according to claim 18 can replace optical components,
which are present in a Nutz-ray path of the illumination light, not
but in the detection beam path to the detection device. in the
Simulation module can
For example, simulation values are stored, which are the optical
Effects of individual components of the lighting optics correspond.
Such simulation values can
for example about
a ray-tracing program will be calculated. Depending on the structure of the
Illumination optics can then be stored in the simulation module
Simulation values do not affect the effect of the physical in the detection beam path
existing optical components of the illumination optics still be supplemented.
For example, the optical effect of one in Nutz-beam path,
but not in the detection beam path arranged lens
by a corresponding convolution of the measurement result in the detection plane
be simulated. Also expected residual absorptions or reflection losses or
Scattering losses of optical components of the illumination optics can be simulated
become. It is also possible
a different magnification of a detection optics
on the one hand and an illumination optics on the other hand to compensate.
Eine
Signalverbindung nach Anspruch 19 ermöglicht die Einbeziehung von
Ablenkungspositionen der Einzelelement, beispielsweise von Kippwinkeln
oder von Translations-Positionen, zur Ergänzung des Messergebnisses der
Detektionseinrichtung. Die Auswerteeinheit und die Steuereinrichtung für das Lichtablenkungs-Array
können
in einer gemeinsamen Einheit integriert sein.A signal connection according to claim 19 allows the inclusion of deflection positions of the individual element, for example tilt angles or translation positions, to supplement the measurement result of the detection device tung. The evaluation unit and the control device for the light deflection array can be integrated in a common unit.
Die
Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 20 entsprechen
denen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik
erläutert
wurden.The
Advantages of a lighting system according to claim 20 correspond
those already described above with reference to the illumination optics according to the invention
explained
were.
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messverfahren unter Einsatz
der erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik
anzugeben.A
Another object of the invention is to use a measuring method
the illumination optics according to the invention
specify.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
ein Messverfahren mit den im Anspruch 21 angegebenen Verfahrensschritten.These
The object is achieved by
a measuring method with the method steps specified in claim 21.
Durch
dieses Messverfahren ist es möglich, den
Einfluss eines Einzelelements oder einer vorgegebenen Gruppe von
Einzelelementen auf die Lichtintensitätsverteilung in der ersten
Ebene zu ermitteln. Soweit die vom Lichtablenkungs-Array vorgegebene
Lichtintensitätsverteilung
in der ersten Ebene von einer Soll-Intensitätsverteilung abweicht, kann über dieses
Messverfahren herausgefunden werden, welche Einzelelemente oder
Einzelelement-Gruppen für
diese Abweichung verantwortlich sind. Der ermittelte Einfluss kann
dann zur Korrektur der Abweichungen herangezogen werden. Das erfindungsgemäße Messverfahren
kann auch zur Überwachung
der Lichtintensitätsverteilung
herangezogen werden, die in der ersten Ebene der Beleuchtungsoptik
vorliegt.By
This measurement method makes it possible to use the
Influence of a single element or a given group of
Individual elements on the light intensity distribution in the first
Level to determine. As far as given by the light deflection array
Light intensity distribution
in the first level deviates from a desired intensity distribution, can over this
Measuring methods are found which individual elements or
Single element groups for
this deviation are responsible. The determined influence can
then be used to correct the deviations. The measuring method according to the invention
can also monitor
the light intensity distribution
used in the first level of the illumination optics
is present.
Eine
Differenzbildung nach Anspruch 22 ist einfach und erlaubt eine saubere
Bestimmung des Einflusses des oder der umgestellten Einzelelemente.
Hierbei muss natürlich
sichergestellt sein, dass die beiden Intensitätsverteilungen, deren Differenz gebildet
wird, korrekt normiert sind.A
Difference formation according to claim 22 is simple and allows a clean
Determination of the influence of the converted individual elements.
Of course, this must be done
Be sure that the two intensity distributions formed their difference
is normalized correctly.
Eine
Sollwert-Berechnung nach Anspruch 23 und ein Sollwert-Vergleich
nach Anspruch 24 führen zur
Möglichkeit
einer automatischen Nachstellung der vermessenen Einzelspiegel oder
Einzelspiegel-Gruppen, falls diese, zum Beispiel aufgrund von Drifteffekten,
zu von den Soll-Vorgaben abweichenden Beiträgen bei der Vorgabe der Lichtintensitätsverteilung
führen.A
Setpoint calculation according to claim 23 and a setpoint comparison
according to claim 24 lead to
possibility
an automatic readjustment of the measured individual levels or
Single-mirror groups, if any, for example due to drift effects,
to contributions deviating from the target specifications when specifying the light intensity distribution
to lead.
Ein
Messverfahren nach Anspruch 25 erlaubt eine automatische Messung
während
des Betriebs des Beleuchtungssystems.One
Measuring method according to claim 25 allows an automatic measurement
while
the operation of the lighting system.
Ein Überwachungsverfahren
nach Anspruch 26 ermöglicht
eine saubere Erfassung der aktuellen Beleuchtungssituation in der
Retikelebene. Je nach dem Ergebnis des Vergleichs können bei
Bedarf Einstell- oder Wartungsarbeiten an der Beleuchtungsoptik
oder an sonstigen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage eingeleitet
werden.A surveillance procedure
according to claim 26 allows
a clean record of the current lighting situation in the
Reticle plane. Depending on the result of the comparison can be at
Need adjustment or maintenance work on the illumination optics
or on other components of the projection exposure system
become.
Die
Vorteile eines Überwachungverfahrens nach
Anspruch 27 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit
dem Simulationsmodul nach Anspruch 18 bereits erläutert wurden.The
Advantages of a monitoring procedure after
Claim 27 correspond to those mentioned above in connection with
The simulation module according to claim 18 have already been explained.
Bei
einem Überwachungsverfahren
nach Anspruch 28 wird insbesondere eine unerwünschte Qualitätsverminderung
des Projektionsergebnisses verhindert. Auch eine Beschädigung optischer
Komponenten kann so verhindert werden.at
a monitoring process
according to claim 28 is in particular an undesirable quality reduction
the projection result prevented. Also a damage optical
Components can thus be prevented.
Ein Überwachungsverfahren
nach Anspruch 29 verhindert, dass nicht den Soll-Anforderungen entsprechende
Einzelelemente das Projektionsergebnis verschlechtern.A surveillance procedure
according to claim 29 prevents not corresponding to the target requirements
Individual elements worsen the projection result.
Ein Überwachungsverfahren
nach Anspruch 30 erlaubt eine Optimierung einer vorgegebenen Soll-Beleuchtung.A surveillance procedure
according to claim 30 allows optimization of a predetermined target illumination.
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage mit
einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsoptik bzw.
einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem
zu schaffen, eine hiermit durchführbares
mikrolithografisches Beleuchtungsverfahren sowie ein hierdurch herstellbares
Bauelement anzugeben.A
Another object of the invention is to provide a microlithography projection exposure apparatus
an illumination optical system according to the invention or
an illumination system according to the invention
create a feasible with this
microlithographic illumination method and a producible thereby
Specify component.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage
nach Anspruch 31, ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 32 sowie
ein Bauelement nach Anspruch 33.These
The object is achieved by
a microlithography projection exposure machine
according to claim 31, a manufacturing method according to claim 32 and
A component according to claim 33.
Vorteile
dieser Gegenstände
ergeben sich aus den oben in Zusammenhang mit der Beleuchtungsoptik
und dem Beleuchtungssystem angegebenen Vorteilen.advantages
of these objects
result from the above in connection with the illumination optics
and the lighting system indicated advantages.
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:One
embodiment
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In
show this:
1 schematisch
einen Meridionalschnitt durch eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einem eine Beleuchtungsoptik aufweisenden Beleuchtungssystem; 1 schematically a meridional section through a microlithography projection exposure system with an illumination system having an illumination system;
2 vergrößert einen
Ausschnitt der Beleuchtungsoptik im Bereich eines Lichtablenkungs-Arrays
zur Vorgabe einer Lichtintensitätsverteilung
in einer ersten Ebene der Beleuchtungsoptik; 2 enlarges a section of the illumination optics in the region of a light deflection array for specifying a light intensity distribution in a first plane of the illumination optics;
3 schematisch
eine eindimensionale Intensitätsverteilung
in einer Zeile einer Detektionsebene einer Orts- und zeitaufgelösten Detektionseinrichtung,
die außerhalb
des Projektions-Lichtwegs des Beleuchtungssystems angeordnet ist
und eine der Lichtintensitätsverteilung
in der ersten Ebene entsprechende Lichtintensitätsverteilung erfasst, wobei ein
Einzelelement des Lichtablenkungs-Arrays in einer ersten Position vorliegt; 3 schematically a one-dimensional intensity distribution in a row of a detection plane of a location and time-resolved detection device, which is arranged outside the projection optical path of the illumination system and one of Detected light intensity distribution in the first plane corresponding light intensity distribution, wherein a single element of the light deflection array is in a first position;
4 in
einer zu 3 ähnlichen Darstellung die von
der Zeile der Detektionseinrichtung gemessene Intensitätsverteilung,
nachdem das Einzelelement in eine zweite Position umgestellt ist; 4 in one too 3 similar representation of the intensity distribution measured by the line of the detection device, after the single element is converted to a second position;
5 eine
Differenz der gemessenen Intensitätsverteilung nach den 4 und 3; 5 a difference of the measured intensity distribution after the 4 and 3 ;
6 schematisch
einen Meridionalschnitt durch ein alternatives Beleuchtungssystem
einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Beleuchtungsoptik und einer Variante einer Detektionseinrichtung; 6 schematically a meridional section through an alternative illumination system of a microlithography projection exposure apparatus with an illumination optical system and a variant of a detection device;
7 das
Beleuchtungssystem nach 6 mit einer weiteren Ausführung einer
Detektionseinrichtung; 7 the lighting system after 6 with a further embodiment of a detection device;
8 das
Beleuchtungssystem nach 6 mit einer weiteren Ausführung einer
Detektionseinrichtung; und 8th the lighting system after 6 with a further embodiment of a detection device; and
9 und 10 schematisch
den Einfluss zweier Einzelelemente eines Lichtablenkungs-Arrays der
Beleuchtungsoptik des Beleuchtungssystems nach den 6 bis 8 in
einer Detektionsebene der Detektionseinrichtung nach 8. 9 and 10 schematically the influence of two individual elements of a light deflection array of the illumination optics of the illumination system according to the 6 to 8th in a detection plane of the detection device according to 8th ,
1 zeigt
schematisch eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage 1.
Beleuchtungslicht 2 wird von einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 erzeugt.
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich beispielsweise um
einen Excimer-Laser, der das Beleuchtungs- bzw. Projektionslicht 2 mit
einer Wellenlänge
von 193 nm erzeugt. Nach Austritt aus der Lichtquelle 3 hat
das Beleuchtungslicht 2 senkrecht zur Strahlrichtung einen
rechteckigen Bündelquerschnitt
mit den Abmessungen 20 mm × 20
mm und eine Divergenz von etwa 1 mrad. Ein Beleuchtungssystem 4 der
Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst neben der Lichtquelle 3 und
einer Lichtbündel-Bereitstellungseinheit,
die das Beleuchtungslicht 2 von der Lichtquelle 3 zum
Eintritt in das Beleuchtungssetting 4 führt, noch eine Beleuchtungsoptik 5. Mit
letzterer wird das Beleuchtungslicht 2 so geformt, dass
in einer Retikel- bzw. Maskenebene 6 ein Retikel 7 in
einem Beleuchtungsfeld mit einer vorgegebenen Beleuchtungswinkelverteilung
belichtet wird. Eine Projektionsoptik 8 bildet das Beleuchtungsfeld in
der Retikelebene 6 ab auf einen Wafer 9 in einer Waferebene 10.
Der Wafer 9 trägt
eine licht- bzw. strahlungsempfindliche Schicht, die durch die definierte
Belichtung mit dem Beleuchtungslicht 2 so beeinflusst wird,
dass durch die Projektion eine auf dem Retikel 7 vorhandene
Mikrostruktur in einem durch die Projektionsoptik 8 vorgegebenen
Abbildungsverhältnis
auf den Wafer 9 übertragen
wird, was zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile genutzt wird. 1 schematically shows a microlithography projection exposure system 1 , illumination light 2 is from a light or radiation source 3 generated. At the light source 3 it is, for example, an excimer laser, the illumination or projection light 2 generated at a wavelength of 193 nm. After exiting the light source 3 has the illumination light 2 perpendicular to the beam direction, a rectangular bundle cross section with dimensions of 20 mm × 20 mm and a divergence of about 1 mrad. A lighting system 4 the projection exposure system 1 includes next to the light source 3 and a light beam providing unit that illuminates the illumination light 2 from the light source 3 to enter the lighting setting 4 leads, nor a lighting optics 5 , With the latter, the illumination light 2 shaped so that in a reticle or mask plane 6 a reticle 7 is exposed in a lighting field with a predetermined illumination angle distribution. A projection optics 8th forms the illumination field in the reticle plane 6 off to a wafer 9 in a wafer plane 10 , The wafer 9 carries a light- or radiation-sensitive layer, which by the defined exposure to the illumination light 2 is influenced so that by the projection one on the reticle 7 existing microstructure in one through the projection optics 8th predetermined imaging ratio on the wafer 9 which is used for the production of microstructured components.
Ausgehend
von der Lichtquelle 3 wird das Beleuchtungslicht 2 zunächst mit
der Bündel-Bereitstellungseinheit,
die hier durch einen Umlenkspiegel 11 angedeutet ist, auf
ein Lichtablenkungs-Array in Form eines Mikrospiegel-Arrays 12 abgelenkt.
Letzteres ist zusammen mit dem Umlenkspiegel 11 vergrößert im
Querschnitt in der 2 dargestellt. Ein derartiges
Mikrospiegel-Array 12 ist beschrieben in der US 7 061 582 B2 . Das Mikrospiegel-Array 12 ist Bestandteil
einer Lichtverteilungseinrichtung 12a der Beleuchtungsoptik 5.
Das Mikrospiegel-Array 12 weist eine Vielzahl von zeilen-
und spaltenweise angeordneten Einzelelementen, im Falle des Mikrospiegel-Arrays 12 also
von Einzelspiegeln 13, auf. Das Mikrospiegel-Array 12 hat
mehrere 1000 Einzelspiegel 13. Bevorzugt werden Einzelspiegel-Anzahlen zwischen
4000 und 80000, zum Beispiel 4000, 16000, 40000 oder 80000 Einzelspiegel 13.
Es ist auch eine geringere Anzahl von Einzelspiegeln 13 möglich, z.
B. weniger als 1000 Einzelspiegel 13. Es können z.
B. zwischen 100 und 1000000 Einzelspiegel 13 vorhanden
sein. Die Einzelspiegel 13 haben eine Spiegelabmessung
(Apertur) von 60 μm × 60 μm. Auch andere
Aperturen, zum Beispiel 100 μm × 100 μm oder sogar
im Millimeter-Bereich, sind möglich.
Auch 100000, 200000 oder 300000 Einzelspiegel 13 sind möglich. Jeder
Einzelspiegel 13 ist individuell einem nicht dargestellten
kapazitiven Aktuator oder einem Piezo-Aktuator zugeordnet. Mit dem
Aktuator lässt
sich ein Kippwinkel des Einzelspiegels 13 und damit die
Ablenkung des auf diesen Einzelspiegel 13 treffenden Beleuchtungslichts 2 vorgeben.
Um einen Winkel des jeweiligen Einzelspiegels 13 frei im Raum
verstellen zu können,
sind pro Einzelspiegel 13 zwei unabhängige Aktuatoren vorgesehen,
mittels denen der Einzelspiegel 13 um zwei senkrecht aufeinander
stehende Kippachsen verkippt werden kann. Das Beleuchtungslicht 2 wird
vom Mikrospiegel-Array 12 also in eine der Anzahl der beaufschlagten
Einzelspiegel 13 entsprechende Anzahl von Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14 aufgeteilt.
Die Divergenz der Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14 ist kleiner
als 6 mrad.Starting from the light source 3 becomes the illumination light 2 first with the bundle-providing unit, here by a deflecting mirror 11 is indicated on a light deflection array in the form of a micromirror array 12 distracted. The latter is together with the deflection mirror 11 enlarged in cross section in the 2 shown. Such a micromirror array 12 is described in the US Pat. No. 7,061,582 B2 , The micromirror array 12 is part of a light distribution device 12a the illumination optics 5 , The micromirror array 12 has a plurality of individual elements arranged in rows and columns, in the case of the micromirror array 12 So of individual mirrors 13 , on. The micromirror array 12 has several 1000 individual mirrors 13 , Single mirror numbers between 4000 and 80,000, for example 4000, 16,000, 40,000 or 80,000 individual mirrors, are preferred 13 , It is also a smaller number of individual mirrors 13 possible, for. B. less than 1000 individual levels 13 , It can z. B. between 100 and 1000000 individual mirrors 13 to be available. The individual mirrors 13 have a mirror dimension (aperture) of 60 μm × 60 μm. Other apertures, for example 100 μm × 100 μm or even in the millimeter range, are possible. Also 100000, 200000 or 300000 individual mirrors 13 are possible. Each individual mirror 13 is individually associated with a non-illustrated capacitive actuator or a piezo actuator. With the actuator, a tilt angle of the individual mirror can be 13 and thus the distraction of this individual mirror 13 meeting illumination light 2 pretend. At an angle of the respective individual mirror 13 to adjust freely in the room, are per single mirror 13 two independent actuators provided by means of which the individual mirror 13 can be tilted about two mutually perpendicular tilt axes. The illumination light 2 is from the micromirror array 12 So in one of the number of applied individual levels 13 corresponding number of illumination light single beams 14 divided up. The divergence of the illumination light single beams 14 is less than 6 mrad.
Senkrecht
zum abgelenkten Beleuchtungslicht 2 hat das Mikrospiegel-Array 12 eine
Erstreckung von zum Beispiel 21 mm × 21 mm. Auch andere Erstreckungen,
zum Beispiel von 38 mm × 38
mm oder 55 mm × 55
mm sind möglich.
Mit den Einzelspiegeln 13 wird eine maximale Änderung
im Ablenkwinkel erreicht, die zwischen 2° und 10° liegt. Zwischen den Extrem-Umlenkpositionen
eines Einzelspiegels 13, also zwischen seiner minimalen
und maximalen Umlenkposition, ist eine Vielzahl von Zwischen-Umlenkpositionen
möglich.
Beispielsweise sind 1000 bis 2000 Zwischen-Umlenkpositionen möglich, die über die Kapazität des kapazitiven
Aktuators, der dem jeweiligen Einzelspiegel 13 zugeordnet
ist, vorgebbar einstellbar sind.Perpendicular to the deflected illumination light 2 has the micromirror array 12 an extension of, for example, 21 mm × 21 mm. Other extensions, for example of 38 mm × 38 mm or 55 mm × 55 mm are possible. With the individual mirrors 13 a maximum change is achieved in the deflection angle, which is between 2 ° and 10 °. Between the extreme deflection positions of a single mirror 13 , ie between its minimum and maximum deflection position, a plurality of intermediate deflection positions is possible. For example, 1000 to 2000 intermediate deflection positions possible, over the capacity of the capacitive actuator, which the respective individual mirror 13 is assigned, are specifiable adjustable.
Nach
dem Mikrospiegel-Array 12 durchtritt das Beleuchtungslicht 2 ein
Polarisationsbeeinflussungselement 15. In diesem kann das
Beleuchtungslicht 2 depolarisiert werden. Es ist durch
Einsatz anderer Polarisationselemente auch möglich, die Polarisationsrichtung
des Beleuchtungslichts 2 um einen vorgegebenen Winkel,
zum Beispiel um 90°,
zu drehen oder andere Polarisationsmodi einzustellen.After the micromirror array 12 passes through the illumination light 2 a polarization influencing element 15 , In this, the illumination light can 2 be depolarized. It is also possible by using other polarization elements, the polarization direction of the illumination light 2 to rotate through a given angle, for example 90 °, or to adjust other polarization modes.
Nach
dem Polarisationsbeeinflussungselement 15 durchtritt das
Beleuchtungslicht 2 eine Optik 16 mit einer Brennweite
f (Fourier-Linse) und trifft anschließend auf eine Auskoppeleinrichtung
in Form eines teildurchlässigen
Spiegels 17. Die Aufweitungsoptik 16 hat eine
Brennweite, die größer ist
als 250 mm. Insbesondere liegt die Brennweite der Optik 16 zwischen
850 und 1200 mm. Der Hauptanteil des Beleuchtungslichts 2,
in der Praxis mehr als 90%, zum Beispiel 99%, wird vom teildurchlässigen Spiegel 17 um
90° als
Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 umgelenkt. Im Bereich
einer ersten Ebene 19 der Beleuchtungsoptik 5,
die einer Pupillenebene des Systems oder einer zur Pupillenebene
des Systems konjugierten Ebene entspricht, durchtritt der Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 zunächst PS-Elemente 20 und anschließend ein
zwei Diffusoren enthaltendes Felddefinierendes Element (FDE) 21.
Ein Spot, der von jedem Einzelspiegel 13 des Mikrospiegel-Arrays 12 in
der Ebene 19 erzeugt wird, ist wesentlich kleiner als die
gesamte Lichtverteilung in der Ebene 19, die als Superposition
der Beiträge
aller Einzelspiegel 13 erzeugt wird.. Das FDE 21 ist
ein optisches Array-Element und teilt den durchtretenden Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 in
einzelne Kanäle
auf. Gleichzeitig erzeugt das FDE 21 über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 eine numerische
Apertur, mit der durch das nachfolgende Beleuchtungssystem die Form
des Beleuchtungsfeldes in der Retikelebene 6 erzeugt wird.
Das FDE 21 ist nach Art eines Wabenkondensators ausgebildet. Die
einzelnen FDE-Kanäle des FDE 21,
also die Waben, haben in der Ebene senkrecht zur Strahlrichtung des
Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 eine Erstreckung von
0,5 mm × 0,5
mm. Das FDE hat einen Durchmesser von etwa 125 mm.After the polarization influencing element 15 passes through the illumination light 2 an optic 16 with a focal length f (Fourier lens) and then strikes a decoupling device in the form of a partially transparent mirror 17 , The expansion optics 16 has a focal length greater than 250 mm. In particular, the focal length of the optics 16 between 850 and 1200 mm. The main part of the illumination light 2 In practice, more than 90%, for example 99%, becomes of the partially transmissive mirror 17 by 90 ° as the main illumination light component 18 diverted. In the area of a first level 19 the illumination optics 5 which corresponds to a pupil plane of the system or a plane conjugate to the pupil plane of the system, the main illumination light passes through 18 initially PS elements 20 and then a field-defining element (FDE) containing two diffusers 21 , A spot that comes from every single mirror 13 of the micromirror array 12 in the plane 19 is generated, is substantially smaller than the entire light distribution in the plane 19 which are considered superposition of the contributions of all individual mirrors 13 is generated .. The FDE 21 is an optical array element and shares the passing illumination light main portion 18 into individual channels. At the same time, the FDE generates 21 over the cross section of the illumination light main portion 18 a numerical aperture, with the subsequent illumination system, the shape of the illumination field in the reticle plane 6 is produced. The FDE 21 is designed in the manner of a honeycomb capacitor. The individual FDE channels of the FDE 21 , so the honeycombs, have in the plane perpendicular to the beam direction of the main illumination light portion 18 an extension of 0.5 mm × 0.5 mm. The FDE has a diameter of about 125 mm.
Für die Bündelführung des
Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 nach dem FDE 21 hin
zu einer Feldebene 22 der Beleuchtungsoptik 5,
die zur Retikelebene 6 optisch konjugiert ist, dient eine
Feldlinsengruppe 23. Im Bereich der Feldebene 22 durchtritt der
Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 zunächst eine Einstelleinrichtung 24,
die dazu dient, eine Beleuchtungsdosis des Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 auf
die lichtempfindliche Schicht des Wafers 9 einzustellen
und insbesondere zu homogenisieren. Ein Beispiel für die Einstelleinrichtung 24 ist
beschrieben in der WO
2005/040 927 A2 der Anmelderin sowie in der hierzu prioritätsbegründenden
Anmeldung DE 103 48 513.9 .
Nach Durchtritt durch die Einstelleinrichtung 24, die auch als
Unicom bezeichnet wird, durchtritt der Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 ein Retikelmaskensystem
(REMA) 25. Ein um 90° gefaltetes
REMA-Objektiv 26 bildet
die Feldebene 22 in die Retikelebene 6 ab.For the bundle guidance of the illumination light main portion 18 after the FDE 21 towards a field level 22 the illumination optics 5 leading to the reticle plane 6 is optically conjugated, serves a field lens group 23 , In the area of the field level 22 the main illumination light passes through 18 initially an adjustment 24 , which serves to illuminate a portion of the main illumination light 18 on the photosensitive layer of the wafer 9 to adjust and in particular to homogenize. An example of the adjuster 24 is described in the WO 2005/040 927 A2 the applicant as well as in the priority application DE 103 48 513.9 , After passing through the adjustment 24 Also known as Unicom, the main illumination light passes through 18 a reticle mask system (REMA) 25 , A 90 ° folded REMA lens 26 forms the field level 22 in the reticle plane 6 from.
1 zeigt
auch ein kartesisches xyz-Koordinatensystem. Die x-Richtung verläuft in der 1 nach
rechts. Die y-Richtung verläuft
senkrecht zur Zeichenebene der 1 in die
Zeichenebene hinein und die z-Richtung verläuft in der 1 nach
oben. 1 also shows a Cartesian xyz coordinate system. The x-direction runs in the 1 to the right. The y-direction is perpendicular to the plane of the 1 into the drawing plane and the z-direction runs in the 1 up.
Die
Projektionsbelichtungsanlage 1 ist nach Art eines Scanners
aufgebaut. Die Scanrichtungen des Retikels 7 einerseits
und des Wafers 9 andererseits verlaufen parallel zur y-Achse.The projection exposure machine 1 is constructed in the manner of a scanner. The scan directions of the reticle 7 on the one hand and the wafer 9 on the other hand run parallel to the y-axis.
Mit
dem Mikrospiegel-Array 12 wird in der Pupillenebene 19 eine
Lichtintensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts 2 vorgegeben. Diese Lichtintensitätsverteilung
in der Pupillenebene 19 entspricht einer Beleuchtungswinkelverteilung
in der Retikelebene 6. Die auszuwählende Beleuchtungswinkelverteilung,
das sogenannte Beleuchtungssetting, wird über eine zentrale Steuereinrichtung 27 der
Projektionsbelichtungsanlage 1 vorgegeben. Hierzu steht
die Steuereinrichtung mit dem Mikrospiegel-Array 12 über eine
in der 1 gestrichelt angedeutete Signalleitung 28 in
Verbindung. Bei dem vorgegebenen Beleuchtungssetting kann es sich
beispielsweise um ein konventionelles Setting, um ein annulares
Setting oder um ein Dipol- bzw. Multipol-Setting handeln.With the micromirror array 12 becomes at the pupil level 19 a light intensity distribution of the illumination light 2 specified. This light intensity distribution in the pupil plane 19 corresponds to an illumination angle distribution in the reticle plane 6 , The illumination angle distribution to be selected, the so-called illumination setting, is controlled by a central control device 27 the projection exposure system 1 specified. For this purpose, the control device with the micromirror array 12 about one in the 1 indicated by dashed lines signal line 28 in connection. The given illumination setting can be, for example, a conventional setting, an annular setting or a dipole or multipole setting.
Neben
der Vorgabe eines Beleuchtungssettings dient die Steuereinrichtung 27 auch
zu Überwachung
des jeweils vorgegebenen Beleuchtungssettings, also zur Kontrolle,
ob ein durch das Beleuchtungssystem 4 tatsächlich realisiertes
Ist-Beleuchtungssetting tatsächlich
mit dem vorgegebenen Soll- Setting übereinstimmt.
Hierzu ist die Steuereinrichtung 27 über eine Signalleitung 29 mit
einer Orts- und zeitaufgelösten
Detektionseinrichtung 30 verbunden. Letztere ist im Lichtweg
eines vom teildurchlässigen
Spiegel 17 durchgelassenen Beleuchtungslicht-Detektionsanteils 31 so
angeordnet, dass sie vom Beleuchtungslicht-Detektionsanteil 31 beaufschlagt
wird und diesen über
seinen kompletten Querschnitt erfasst. Über eine nicht dargestellte
optische Anpasseinheit wird der Beleuchtungslicht-Detektionsanteil 31 an
die Größe eines
Detektionselements der Detektionseinrichtung 30 angepasst.
Eine optische Weglänge
zwischen einer Detektionsebene 32 der Detektionseinrichtung 30 und
dem teildurchlässigen
Spiegel 17 einerseits kann mit einer optischen Weglänge zwischen
der Auskoppeleinrichtung 17 und der Pupillenebene 19 andererseits übereinstimmen.
Eine solche Situation ist in der 1 gezeigt.
Sowohl die Ausführung
mit der optischen Anpasseinheit als auch die Ausführung mit
angepasster optischer Weglänge
gewährleistet,
dass die Detektionseinrichtung 30 in der Detektionsebene 32 eine Lichtintensitätsverteilung
erfasst, die der Lichtintensitätsverteilung
in der Pupillenebene 19 entspricht. Alternativ ist es möglich, die
Detektionseinrichtung 30 so anzuordnen, dass deren Detektionsebene 32 im Beleuchtungslicht-Detektionsanteil 31 in
einer zur Pupillenebene 19 optisch konjugierten Ebene liegt. Auch
dann wird eine der Lichtintensitätsverteilung des
Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 entsprechende Lichtintensitätsverteilung
des Beleuchtungslicht-Intensitätsanteils 31 durch
die Detektionseinrichtung 30 erfasst.In addition to the specification of a lighting setting, the control device is used 27 also to monitor the respective predetermined lighting settings, so to control, whether by the lighting system 4 actually realized actual lighting setting actually coincides with the predetermined target setting. For this purpose, the control device 27 via a signal line 29 with a location and time-resolved detection device 30 connected. The latter is in the light path of a partially transmissive mirror 17 transmitted illumination light detection portion 31 arranged so that they are from the illumination light detection portion 31 is applied and this covered over its entire cross-section. About an unillustrated optical matching unit of the illumination light detection portion 31 to the size of a detection element of the detection device 30 customized. An optical path length between a detection plane 32 the detection device 30 and the partially transmissive mirror 17 on the one hand can with an optical path length between the output device 17 and the pupil level 19 on the other hand vote. Such a situation is in the 1 shown. Both the design with the optical adapter unit and the design with adapted optical path length ensures that the detection device 30 in the detection level 32 detects a light intensity distribution that the light intensity distribution in the pupil plane 19 equivalent. Alternatively, it is possible to use the detection device 30 to arrange so that their detection level 32 in the illumination light detection portion 31 in a to the pupil level 19 optically conjugate plane lies. Even then, one of the light intensity distribution of the main illumination light portion becomes 18 corresponding light intensity distribution of the illumination light intensity component 31 by the detection device 30 detected.
Beim
optisch empfindlichen Detektionselement der Detektionseinrichtung 30 handelt
es sich um einen CCD-Chip oder um einen CMOS-Sensor. Das Detektionselement
hat mindestens 20 Zeilenpixel und mindestens 20 Spaltenpixel. Eine
Ortsauflösung
des Detektionselements beträgt
50 μm. Auch andere
Ortsauflösungen
sind möglich,
je nachdem, wie genau die Lichtin tensitätsverteilung in der Detektionsebene 32 zur Überwachung
der Lichtintensitätsverteilung
in der Pupillenbene 19 überwacht
werden soll. Auch wesentlich weniger empfindliche Ortsauflösungen,
zum Beispiel zwischen 50 μm
und 500 μm oder
im Millimeter-Bereich sind möglich,
zum Beispiel einer Ortsauflösung
von 5 mm. Die Ortsauflösung des
Detektionselements sollte in der Größenordnung der in der Ebene 19 von
den Einzelelementen 13 des Mikrospiegel-Arrays 12 erzeugten
Spots liegen oder kleiner als diese Spotgröße sein. Die Detektionseinrichtung 30 hat
eine Ausleserate des Detektionselements, die größer ist als 100 Hz, insbesondere
größer ist
als 1 kHz.In the case of the optically sensitive detection element of the detection device 30 it is a CCD chip or a CMOS sensor. The detection element has at least 20 line pixels and at least 20 column pixels. A spatial resolution of the detection element is 50 microns. Other spatial resolutions are possible, depending on how exactly the intensity distribution in the detection plane 32 for monitoring the light intensity distribution in the pupil plane 19 should be monitored. Also, much less sensitive spatial resolutions, for example between 50 microns and 500 microns or in the millimeter range are possible, for example, a spatial resolution of 5 mm. The spatial resolution of the detection element should be of the order of magnitude in the plane 19 from the individual elements 13 of the micromirror array 12 generated spots are less than or equal to this spot size. The detection device 30 has a readout rate of the detection element that is greater than 100 Hz, in particular greater than 1 kHz.
Zur
Verbesserung der Sensitivität
des Detektionselements für
die Wellenlänge
des Beleuchtungslichts 2 trägt dieses eine UV-Konvertierungsbeschichtung
in Form eines Leuchtstoffes, der durch das einfallende Beleuchtungslicht 2 zur
Fluoreszenz im für
das Detektionselement erfassbaren Wellenlängenbereich anregt.To improve the sensitivity of the detection element for the wavelength of the illumination light 2 this carries a UV conversion coating in the form of a phosphor, which is illuminated by the incident illumination light 2 stimulates the fluorescence in the detectable for the detection element wavelength range.
Unter
zusätzlicher
Beschreibung der 3 bis 5 wird am
Beispiel eines kapazitiv gesteuerten Mikrospiegel-Arrays 12 nachfolgend
ein Messverfahren zur Bestimmung des Einflusses eines Einzelspiegel
bzw. Einzelelements 13 auf die Lichtintensitätsverteilung
in der Pupillenebene 19 der Beleuchtungsoptik 5 beschrieben.With additional description of the 3 to 5 is the example of a capacitively controlled micromirror array 12 below a measuring method for determining the influence of a single mirror or single element 13 on the light intensity distribution in the pupil plane 19 the illumination optics 5 described.
In
einem ersten Messzyklus wird die erzeugte Intensitätsverteilung
in der Detektionsebene 32 gemessen, wobei das Mikrospiegel-Array 12 in
einer Konfiguration vorliegt, in der das zu vermessende Einzelelement,
zum Beispiel das in der 2 als zweiter Einzelspiegel 13 von
links dargestellte Einzelelement 13', in einer ersten Position vorliegt.
Diese erste Position kann beispielsweise eine Position kurz vor
dem Wiederauffrischen der Ka pazität des kapazitiven Aktuators
des Einzelspiegels 13' sein. Ein
Beispiel für
die bei diesem ersten Messschritt gemessene Intensitätsverteilung
I1 ist in der 3 gegeben.
Hier ist eine Intensitätsverteilung
I1 eindimensional in Abhängigkeit von der y-Richtung
in der Detektionsebene 32, also in Abhängigkeit von einer Pixelspalte
des Detektorelements der Detektionseinrichtung 30, dargestellt.
Es handelt sich hierbei um die zentrale Pixelspalte des Detektionselements,
in der eine optische Achse 33 der Beleuchtungsoptik 5 enthaltenden
Ebene x = x0. Das Messergebnis I1(y) mit zwei Peaks entspricht einem Schnitt
durch ein annulares Setting. Ein ähnliches Messergebnis ergibt sich
auch bei einem y-Dipol oder bei einem entsprechend angeordneten
Multipol-Beleuchtungssetting. Natürlich werden bei der Detektionseinrichtung 30 alle
Pixelspalten ausgelesen, so dass mit dem zusätzlichen Pixelspalten-Informationen
zwischen den verschiedenen Beleuchtungssettings unterschieden werden
kann.In a first measurement cycle, the generated intensity distribution becomes in the detection plane 32 measured using the micromirror array 12 is present in a configuration in which the single element to be measured, for example that in the 2 as a second individual mirror 13 shown from left single element 13 ' , is in a first position. This first position may, for example, a position just before refreshing the Ka capacity of the capacitive actuator of the individual mirror 13 ' be. An example of the intensity distribution I 1 measured in this first measuring step is shown in FIG 3 given. Here, an intensity distribution I 1 is one-dimensional as a function of the y-direction in the detection plane 32 , that is, depending on a pixel column of the detector element of the detection device 30 represented. These are the central pixel column of the detection element, in which an optical axis 33 the illumination optics 5 containing level x = x 0 . The measurement result I 1 (y) with two peaks corresponds to a section through an annular setting. A similar measurement result is also obtained with a y-dipole or with a correspondingly arranged multipole illumination setting. Of course, in the detection device 30 all pixel columns are read so that one can distinguish with the additional pixel column information between the different lighting settings.
Nach
dem Messen und Auslesen der Intensitätsverteilung I1 wird
das zu vermessende Einzelelement 13' von der ersten Position in eine
in der 2 gestrichelt dargestellte zweite Position umgestellt. Diese
Umstellung ergibt sich durch das Wiederauffrischen (Refresh) der
Kapazität
des kapazitiven Aktuators des Einzelspiegels 13'. Bei dem Wiederauffrischen
handelt es sich um eine Angleichung einer Ist-Kapazität des zugehörigen Aktuators
an eine von der Steuereinrichtung 27 vorgegebene Soll-Kapazität. In der 2 ist
diese Umstellung stark übertrieben
gestrichelt dargestellt. Tatsächlich ändert sich durch
das Wiederauffrischen der Kippwinkel des Einzelelements 13' geringer, so
dass dies in der Darstellung nach 2 nicht
darstellbar wäre.
Aufgrund der Umstellung des Einzelspiegels 13' ändert sich
die Richtung des von diesem umgelenkten Beleuchtungslicht-Einzelstrahl 14', der in 2 gestrichelt dargestellt
ist, entsprechend dem Umstell- Kippwinkel.
Auch diese Richtungsänderung
des Beleuchtungslicht-Einzelstrahls 14' ist in der 2 stark übertrieben
dargestellt.After measuring and reading out the intensity distribution I 1 , the single element to be measured becomes 13 ' from the first position into one in the 2 Switched shown second position switched. This conversion results from the refreshing (refresh) of the capacitance of the capacitive actuator of the individual mirror 13 ' , Refreshing is an approximation of an actual capacity of the associated actuator to one of the controller 27 specified nominal capacity. In the 2 This changeover is shown in an exaggerated dashed line. In fact, the refresh angle changes the tilt angle of the single element 13 ' lower, so this in the illustration after 2 would not be possible. Due to the conversion of the single mirror 13 ' changes the direction of the deflected by this illumination light single beam 14 ' who in 2 dashed lines, according to the Umstell- tilt angle. Also, this change in direction of the illumination light single beam 14 ' is in the 2 greatly exaggerated.
Nach
der Umstellung wird wiederum eine Intensitätsverteilung I2 in
der Detektionsebene 32 mit der Detektionseinrichtung 30 gemessen.
Ein Ausschnitt für
das Ergebnis dieser Messung ist in der 4 gezeigt,
deren Darstellungsweise derjenigen der 3 entspricht.
Es wird wiederum die Intensität längs der
zentralen Pixelspalte (I2(y) bei x = x0) dargestellt. Aufgrund der Umstellung des
Einzelspiegels 13' ist
nun ein Dip 34 im in den 3 und 4 rechten
Peak der Intensitätsverteilung
nun beseitigt. Auch eine beim Messergebnis nach 3 noch
vorliegende Intensitäts-Überhöhung 35 in
der rechten Flanke des in den 3 und 4 rechten
Peaks der Intensitätsverteilung
I(y) ist nun beseitigt, so dass in der 4 der rechte
Peak in seiner Form exakt dem linken Peak entspricht, so dass ein
einem Sollwert entsprechendes symmetrisches Setting resultiert.After the conversion, in turn, an intensity distribution I 2 in the detection plane 32 with the detection device 30 measured. A section for the result of this measurement is in the 4 shown, whose representation of that of the 3 equivalent. Again, the intensity along the central pixel column (I 2 (y) at x = x 0 ) is shown. Due to the conversion of the single mirror 13 ' is now a dip 34 im in the 3 and 4 right peak of the intensity distribution now eliminated. Also one after the measurement 3 still present intensity overshoot 35 in the right flank in the 3 and 4 Right peaks of the intensity distribution I (y) is now eliminated, so that in the 4 the right peak corresponds in shape exactly to the left peak, so that a symmetrical setting corresponding to a desired value results.
Die
gemessene Intensitätsverteilung
I2 in der Detektionsebene 32 wird
ebenfalls ausgelesen. Anschließend
wird der Einfluss des zu vermessenen Einzelspiegels 13' aus den beiden
Messergebnissen I1 und I2 ermittelt.
Hierzu wird eine Differenz der beiden Intensitäts-Messergebnisse I1 und I2 gebildet. Für die beiden
in den 3 und 4 dargestellten Messergebnisse
I2(y) und I1(y)
ist eine derartige Differenz I3(y) = I2(y) – I1(y) in der 5 dargestellt.
Aus der Differenzbildung ist deutlich zu sehen, wie der Beitrag
des zu vermessenden Einzelspiegels 13' durch die Umstellung von einer
Position an der rechten Flanke des rechten Peaks in Zentrum des
rechten Peaks gewandert ist. Damit ist der umstellungsbedingte Einfluss
des zu vermessenden Einzelspiegels 13' exakt erfasst.The measured intensity distribution I 2 in the detection plane 32 is also read out. Subsequently, the influence of the individual mirror to be measured 13 ' determined from the two measurement results I 1 and I 2 . For this purpose, a difference of the two intensity measurement results I 1 and I 2 is formed. For the two in the 3 and 4 I 2 (y) and I 1 (y) is such a difference I 3 (y) = I 2 (y) - I 1 (y) in the 5 shown. It can be clearly seen from the subtraction, how the contribution of the single mirror to be measured 13 ' by moving from a position on the right flank of the right peak to the center of the right peak. Thus, the change-induced influence of the individual mirror to be measured 13 ' accurately recorded.
Die
Empfindlichkeit des Messverfahrens beruht insbesondere darauf, dass
wegen der begrenzten Spotgröße des Beleuchtungslicht-Einzelstrahls 14 eines
Einzelspiegels 13, welcher auf das Detektionselement der
Detektionseinrichtung 30 fällt, an einem bestimmten Ort
des Detektionselements nur eine begrenzte Zahl von Einzelspiegeln 13 zur
dort gemessenen Intensität
beitragen kann. Da die beitragenden Einzelspiegel 13 im
Allgemeinen räumlich voneinander
deutlich getrennt sind, können
sie in ihrem Einfluss auf den detektierten Messwert über die Zeitauflösung des
Detektionselements diskriminiert und zugeordnet werden. Die Anzahl
der zum Messergebnis an einem Detektionsort beitragenden Einzelspiegel 13 ergibt
sich in etwa aus dem Verhältnis
der Gesamtzahl der Einzelspiegel 13 des Mikrospiegel-Arrays 12 zur
Zahl der Pixel des ortsauflösenden Detektionselements.The sensitivity of the measurement method is based in particular on the fact that because of the limited spot size of the illumination light single beam 14 a single mirror 13 , which on the detection element of the detection device 30 falls, at a certain location of the detection element only a limited number of individual mirrors 13 contribute to the intensity measured there. Because the contributing individual levels 13 are generally spatially separated from each other clearly, they can be discriminated and assigned in their influence on the detected measurement over the time resolution of the detection element. The number of individual mirrors contributing to the measurement result at a detection site 13 is approximately the ratio of the total number of individual levels 13 of the micromirror array 12 to the number of pixels of the spatially resolving detection element.
Aus
dem hieraus ermittelten Einfluss des zu vermessenden Einzelspiegels 13' kann nun ein
Positions-Sollwert für
den zu vermessenden Einzelspiegel 13' errechnet und mit einem aktuell
in der Steuereinrichtung 27 abgelegten Positions-Sollwerten
verglichen werden. Der mittels der Messergebnisse errechnete Positions-Sollwert
ist der, bei dem eine Intensitätsverteilung
in der Positionsebene 32 und damit in der Pupillenebene 19 mit
der geringsten Abweichung einer Soll-Intensitätsverteilung entspricht. Aufgrund
von Drifteffekten kann dieser aus der Messung ermittelte Positions-Sollwert
vom in der Steuereinrichtung für
den zu vermessenden Einzelspiegel 13' abgelegten Positions-Sollwert
abweichen. Durch Bestimmung dieser Abweichung mit Hilfe der vorstehend
beschriebenen Intensitätsmessung
mit zwischengeschalteter Umstellung des zu vermessenden Einzelspiegels 13' kann nun eine
neue Sollwert-Vorgabe durch die Steuereinrichtung 27 erfolgen,
so dass das mit dem Beleuchtungssystem 4 aktuell realisierte
Beleuchtungssetting möglichst
gut dem vorgegebenen Beleuchtungssetting entspricht. Es resultiert
eine exakte Vorgabe des Beleuchtungssettings, die auch unvermeidliche
Drifteffekte, zum Beispiel thermische Drifts der Lichtquelle 3 oder
der Beleuchtungsoptik 5 oder kapazitive Drifts der Aktuatoren
des Mikrospiegel-Arrays 12, mit berücksichtigt. Im beschriebenen
Beispiel wird der Refresh-Vorgang dazu benutzt, über eine zeitliche Diskriminierung
den Beitrag eines Einzelspiegels 13 zu identifizieren.
Falls die Lichtablenkungseinrichtung, also das Mikrospiegel-Array 12,
keinen Refreshvorgang benötigt,
kann über
eine gezielt eingebrachte Variation der Aktuatoren der Einzelspiegel 13 die
Position der Einzelspiegel 13 entsprechend festgestellt
und korrigiert werden.From the determined influence of the individual mirror to be measured 13 ' Now can a position setpoint for the individual to be measured 13 ' calculated and with a current in the control device 27 stored position setpoints are compared. The position command value calculated by means of the measurement results is that at which an intensity distribution in the position plane 32 and thus at the pupil level 19 with the least deviation corresponds to a desired intensity distribution. Due to drift effects this determined from the measurement position setpoint of the control device for the individual mirror to be measured 13 ' deviated position setpoint deviate. By determining this deviation with the aid of the above-described intensity measurement with interposed conversion of the individual mirror to be measured 13 ' can now a new setpoint specification by the controller 27 done so that with the lighting system 4 currently realized lighting setting as well as the given lighting setting corresponds. This results in an exact specification of the lighting setting, which also inevitably drifts effects, for example thermal drifts of the light source 3 or the illumination optics 5 or capacitive drifts of the actuators of the micromirror array 12 , taken into account. In the example described, the refresh process is used to over a temporal discrimination the contribution of a single mirror 13 to identify. If the light deflection device, so the micromirror array 12 , does not need a refresh process, can have a deliberately introduced variation of the actuators of the individual mirror 13 the position of the individual mirrors 13 be determined and corrected accordingly.
Anstelle
der Umstellung eines einzelnen zu vermessenden Einzelspiegels 13' kann zwischen den
Messungen, für
die Intensitätsbeispiele
in den 3 und 4 angegeben sind, auch eine
Umstellung einer vorgegebenen, zu vermessenden Gruppe 13'' von Einzelelementen erfolgen.
Eine derartige Gruppe 13'' ist beispielhaft
in der 2 dargestellt. Bei der Gruppe handelt es sich
insbesondere um diejenige, bei der aufgrund eines notwendigen Wiederauffrischungs-Zyklus
der zugehörigen
kapazitiven Aktuatoren die nächste
Wiederauffrischung fällig
ist. Auf diese Weise kann die Vermessung der Einzelspiegelbeiträge zur in
der Pupillenebene 19 vorgegebenen Lichtintensitätsverteilung
online während
des Normalbetriebes der Projektionsbelichtungsanlage 1 erfolgen.
Die Ausleserate der Detektionseinrichtung 30 entspricht
dann der Wiederauffrischungsrate des Mikrospiegel-Arrays 12.
Wenn die Wiederauffrischungsrate der Repetitionsrate der Lichtquelle 3 folgt,
die in der Regel im kHz-Bereich liegt, hat die Detektionseinrichtung 30 eine
ebenfalls im kHz-Bereich liegende und mit der Wiederauffrischungsrate synchronisierte
Ausleserate. Aufgrund der kHz-Ausleserate
ergibt sich eine entsprechende Zeitauflösung der Detektionseinrichtung 30 im
ms-Bereich.Instead of the conversion of a single single mirror to be measured 13 ' can between the measurements, for the intensity examples in the 3 and 4 are also a conversion of a given, to be measured group 13 '' made of individual elements. Such a group 13 '' is exemplary in the 2 shown. In particular, the group is that in which, due to a necessary refresh cycle of the associated capacitive actuators, the next refresh is due. In this way, the measurement of the individual mirror contributions to the pupil plane 19 predetermined light intensity distribution online during normal operation of the projection exposure system 1 respectively. The readout rate of the detection device 30 then corresponds to the refresh rate of the micromirror array 12 , If the refresh rate of the repetition rate of the light source 3 follows, which is usually in the kHz range, has the detection device 30 a likewise in the kHz range and synchronized with the refresh rate readout rate. Due to the kHz readout rate, a corresponding time resolution of the detection device results 30 in the ms range.
Alternativ
zu einer Wiederauffrischungs-Umstellung ist es zu einer Bestimmung
eines Einzelspiegel-Beitrages oder eines Beitrags einer vorgegebenen
Gruppe von Einzelspiegeln des Mikrospiegel-Arrays 12 möglich, die
zu vermessenden Einzelspiegel so umzustellen, dass sie vor oder
nach der Umstellung keinen Beitrag zur Intensität in der Detektionsebene 32 liefern.
Dies kann in Fällen,
wo der Einfluss der zu vermessenden Einzelspiegel nur sehr gering von
einem Sollwert abweicht, zu einer Verbesserung der Messgenauigkeit
führen.As an alternative to a refresh refresh, it is for a determination of a single level contribution or a contribution of a given group of individual levels of the micromirror array 12 It is possible to change the individual mirrors to be measured in such a way that they do not contribute to the intensity in the detection plane before or after the changeover 32 deliver. In cases where the influence of the individual mirrors to be measured differs only very slightly from a nominal value, this can lead to an improvement in the measuring accuracy.
6 zeigt
eine weitere Ausführung
eines Beleuchtungssystems einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage.
Komponenten dieses Beleuchtungssystems, die denjenigen entsprechen,
die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits
erläutert
wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals
im Einzelnen diskutiert. 6 shows a further embodiment of an illumination system of a microlithography projection exposure apparatus. Components of this Be lighting system similar to those described above with reference to the 1 to 5 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Dargestellt
sind in der 6 ausschließlich die Komponenten einer
Projektionsbelichtungsanlage, die zum Beleuchtungssystem 4 gehören. Es
ist also der Lichtweg des Beleuchtungslichts 2 ausgehend
von der Lichtquelle 3 bis hin zur Retikelebene 6 dargestellt.Shown in the 6 Exclusively the components of a projection exposure system, the lighting system 4 belong. So it's the light path of the illumination light 2 starting from the light source 3 up to the reticle level 6 shown.
Von
der Beleuchtungsoptik 5 sind in der 6 neben
dem Mikrospiegel-Array 12 schematisch
lediglich einige als Linsen angedeutete optische Komponenten wiedergegeben.
Es ist klar, dass es sich bei der Beleuchtungsoptik 5 der
Ausführung nach 6 auch
um eine katadioptrische oder katoptrische Optik handeln kann.From the illumination optics 5 are in the 6 next to the micromirror array 12 schematically reproduced only some indicated as lenses optical components. It is clear that it is the illumination optics 5 according to the execution 6 may also be a catadioptric or catoptric optic.
Dem
Mikrospiegel-Array 12 im Strahlengang des Beleuchtungslichts 2 nachgeordnet
ist ein 45°-Auskoppelspiegel 36.
Der Auskoppelspiegel 36 stellt wiederum ein Beispiel für eine Auskoppeleinrichtung
dar. Die Funktion des Auskoppelspiegels 36 entspricht derjenigen
des teildurchlässigen
Spiegels 17 der Ausführung
nach den 1 bis 5. Der Detektionsanteil 31 wird
vom Auskoppelspiegel 36 um 90° zur optischen Achse 33 aus
dem einfallenden Beleuchtungslicht 2 ausgekoppelt. Der
Beleuchtungslicht-Hauptanteil 18 durchtritt
den Auskoppelspiegel 36. Das Intensitätsverhältnis des Detektionsanteils 31 zum
Hauptanteil 18 des Beleuchtungslichts 2 kann 0,1%,
1%, 2% oder auch 10% betragen. Vorzugsweise werden weniger als 5%
des Beleuchtungslichts 2 ausgekoppelt. Im Strahlengang
des Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 dem Auskoppelspiegel 36 nachgeordnet
kann zunächst
eine Streuscheibe 37 vorgesehen sein. Eine derartige Streuscheibe ist
jedoch nicht bei allen Ausführungen
der Beleuchtungsoptik 5 nach 6 vorgesehen,
weswegen die Streuscheibe 37 in der 6 gestrichelt
dargestellt ist. Im nachfolgenden Strahlengang vor einer ersten Pupillenebene 38 der
Beleuchtungsoptik 5 ist eine als Linse angedeutete optische
Komponente 39 angeordnet. Zwischen der ersten Pupillenebene 38 und
einer nachgeordneten zweiten Pupillenebene 40 der Beleuchtungsoptik 5 nach 6 sind
zwei weitere, ebenfalls als Linsen angedeutete optische Komponenten 41, 42 angeordnet.
Zwischen der zweiten Pupillenebene 40 und einer letzten
Pupillenebene 43 der Beleuchtungsoptik 5 nach 6 vor
der Retikelebene 6 ist eine in der 6 lediglich
angedeutete Übertragungsoptik 44 angeordnet.
Eine weitere Übertragungsoptik
zwischen der letzten Pupillenebene 43 und der Retikelebene 6 ist
in der 6 durch eine ebenfalls als Linse angedeutete optische
Komponente 45 wiedergegeben.The micromirror array 12 in the beam path of the illumination light 2 downstream is a 45 ° -Auskoppelspiegel 36 , The Auskoppelspiegel 36 again represents an example of a decoupling device. The function of the decoupling mirror 36 corresponds to that of the partially transmissive mirror 17 the execution after the 1 to 5 , The detection proportion 31 is from the Auskoppelspiegel 36 90 ° to the optical axis 33 from the incident illumination light 2 decoupled. The lighting light main proportion 18 passes through the output mirror 36 , The intensity ratio of the detection portion 31 to the main part 18 of the illumination light 2 can be 0.1%, 1%, 2% or even 10%. Preferably, less than 5% of the illumination light becomes 2 decoupled. In the beam path of the illumination light main portion 18 the Auskoppelspiegel 36 can first subordinate a lens 37 be provided. However, such a diffuser is not in all versions of the illumination optics 5 to 6 provided, why the diffuser 37 in the 6 is shown in dashed lines. In the following beam path in front of a first pupil plane 38 the illumination optics 5 is an optical component indicated as a lens 39 arranged. Between the first pupil level 38 and a downstream second pupil level 40 the illumination optics 5 to 6 are two more, also indicated as lenses optical components 41 . 42 arranged. Between the second pupil level 40 and a last pupil level 43 the illumination optics 5 to 6 in front of the reticle plane 6 is one in the 6 merely indicated transmission optics 44 arranged. Another transmission optics between the last pupil level 43 and the reticle plane 6 is in the 6 by an optical component likewise indicated as a lens 45 played.
Mit
einer Intensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts 2 in der letzten Pupillenebene 43 direkt korreliert
ist eine Beleuchtungswinkelverteilung des Beleuchtungslichts 2 in
der Retikelebene 6. Die letzte Pupillenebene 43 wird
daher auch als Systempupille oder als Systempupillenebene bezeichnet.With an intensity distribution of the illumination light 2 in the last pupil level 43 directly correlated is an illumination angle distribution of the illumination light 2 in the reticle plane 6 , The last pupil level 43 is therefore also referred to as a system pupil or as a system pupil level.
In
der Detektionsebene 32 der Ausführung nach 6 ist
die Detektionseinrichtung 30 angeordnet. Zwischen den Auskoppelspiegel 36 und
der Detektionseinrichtung 30 kann bei der Ausführung nach 6 eine
optische Baugruppe 46 angeordnet sein, die genauso aufgebaut
ist, wie eine optische Baugruppe zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der ersten Pupillenebene 38. Dies ist in der 6 durch eine
gestrichelte optische Komponente 46 im Beleuchtungslicht-Detektionsanteil 31 zwischen
dem Auskoppelspiegel 36 und der Detektionseinrichtung 30 angedeutet.
Die Detektionseinrichtung 30 ist vom Auskoppelspiegel 36 so
beabstandet, dass die Detektionsebene 32 der ersten Pupillenebene 38 entspricht.
Mit der Detektionseinrichtung 30 kann in der Detektionsebene 32 daher
die Intensitätsverteilung des
Beleuchtungslichts 12 in der ersten Pupillenebene 38 vermessen
werden, was einen direkten Rückschluss
auf die Beleuchtungswinkelverteilung in der Retikelebene 6 bietet.In the detection level 32 according to the execution 6 is the detection device 30 arranged. Between the Auskoppelspiegel 36 and the detection device 30 May after execution 6 an optical assembly 46 be arranged, which is constructed the same as an optical assembly between the Auskoppelspiegel 36 and the first pupil level 38 , This is in the 6 by a dashed optical component 46 in the illumination light detection portion 31 between the Auskoppelspiegel 36 and the detection device 30 indicated. The detection device 30 is from the Auskoppelspiegel 36 spaced so that the detection plane 32 the first pupil level 38 equivalent. With the detection device 30 can be in the detection level 32 hence the intensity distribution of the illumination light 12 in the first pupil plane 38 which gives a direct inference to the illumination angle distribution in the reticle plane 6 offers.
Mit
der Detektionseinrichtung 30 über eine Signalleitung 47 verbunden
ist eine Auswerteeinrichtung 48 zur Auswertung von Messergebnissen
der Detektionseinrichtung 30. Die Auswerteeinrichtung 48 ist
mit der Steuereinrichtung 27 zu einer elektronischen Einheit
integriert. Zur Auswerteeinrichtung 48 gehören weiterhin
ein Rechenmodul 49 zur Nachbearbeitung der Messergebnisse
der Detektionseinrichtung 30 sowie ein Simulationsmodul 50.
Das Simulationsmodul 50 dient zur zumindest teilweisen
Simulation einer die optischen Komponenten 37, 39, 41, 42, 44 aufweisenden
optischen Baugruppe 51 zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der letzten Pupillenebene 43. Hierdurch kann der Rückschluss
auf die Beleuchtungswinkelverteilung in der Retikelebene 6 aus dem
Messergebnis der Detektionseinrichtung 30 in der Detektionsebene 32 durch
Einbeziehung der optischen Wirkungen der optischen Komponenten der Beleuchtungsoptik 5,
die der ersten Pupillenebene 38 nachgeordnet sind, noch
verbessert werden, wie nachfolgend erläutert wird:
Für den in
der 6 mit der gestrichelten optischen Komponente 46 angedeuteten
Fall, bei der die Optik zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der Detektionseinrichtung 30, ggf. durch Einsatz einer
der Streuscheibe 37 entsprechenden, in der 6 nicht
dargestellten Streuscheibe zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der optischen Komponente 46, der Beleuchtungsoptik 5 zwischen
dem Auskoppelspiegel 36 und der ersten Pupillenebene 38 entspricht, reicht
es aus, wenn das Simulationsmodul 51 die Beleuchtungsoptik 5 zwischen
der ersten Pupillenebene 38 und der letzten Pupillenebene 43 simuliert.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass durch eine Kalibriermessung
eine Übertragungsfunktion der
Intensitätsverteilung
von der ersten Pupillenebene 38 hin zur letzten Pupillenebene 43 bestimmt
wird, wobei das Messergebnis der Detektionseinrichtung 30 im
Simulationsmodul 50 unter Einbeziehung dieser Übertragungsfunktion
dann noch nachbearbeitet wird. Im Simulationsmodul 50 erfolgt
also eine gerechnete Simulation der optischen Wirkung der optischen
Komponenten 41, 42 einerseits und der Übertragungsoptik 44 andererseits.With the detection device 30 via a signal line 47 connected is an evaluation 48 for the evaluation of measurement results of the detection device 30 , The evaluation device 48 is with the control device 27 integrated into an electronic unit. To the evaluation device 48 continue to include a calculation module 49 for post-processing of the measurement results of the detection device 30 as well as a simulation module 50 , The simulation module 50 serves for the at least partial simulation of the optical components 37 . 39 . 41 . 42 . 44 having optical assembly 51 between the Auskoppelspiegel 36 and the last pupil level 43 , As a result, the conclusion can be drawn about the illumination angle distribution in the reticle plane 6 from the measurement result of the detection device 30 in the detection level 32 by including the optical effects of the optical components of the illumination optics 5 , the first pupil level 38 are subordinated, still to be improved, as explained below:
For in the 6 with the dashed optical component 46 indicated case, in which the optics between the Auskoppelspiegel 36 and the detection device 30 , if necessary by using one of the lens 37 corresponding, in the 6 Not shown diffuser between the Auskoppelspiegel 36 and the optical component 46 , the lighting optics 5 between the Auskoppelspiegel 36 and the first pupil level 38 It is sufficient if the simulation module 51 the illumination optics 5 between the first pupil level 38 and the last pupil level 43 simulated. This can be done, for example, by a calibration measurement of a transfer function of the intensity distribution from the first pupil plane 38 towards the last pupil level 43 is determined, wherein the measurement result of the detection device 30 in the simulation module 50 is then reworked with the inclusion of this transfer function. In the simulation module 50 Thus, a calculated simulation of the optical effect of the optical components takes place 41 . 42 on the one hand and the transmission optics 44 on the other hand.
Innerhalb
der Auswerteeinrichtung 48 können das Rechenmodul 49 einerseits
und das Simulationsmodul 50 andererseits mit der Steuereinrichtung 27 in
Signalverbindung stehen; dies ist jedoch nicht zwingend.Within the evaluation device 48 can the calculation module 49 on the one hand and the simulation module 50 on the other hand with the control device 27 in signal connection; however, this is not mandatory.
Zur Überwachung
der Lichtintensitätsverteilung
in der ersten Pupillenebene 38 der Beleuchtungsoptik 5 wird
folgendermaßen
vorgegangen: Die Detektionseinrichtung 30 misst während des
Betriebs des Beleuchtungssys tems 4 die Intensitätsverteilung in
der Detektionsebene 32. Anschließend wird die so ermittelte,
in diesem Fall also gemessene, Ist-Lichtintensitätsverteilung mit einer vorgegebenen Soll-Lichtintensitätsverteilung
verglichen. Falls der Vergleich zwischen Ist-Lichtintensitätsverteilung
und Soll-Lichtintensitätsverteilung
ergibt, dass sich diese voneinander um mehr als einen vorgegebenen
Toleranzwert unterscheiden, wird der Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage,
zu der das Beleuchtungssystem 4 nach 6 gehört, unterbrochen.
Der Toleranzwert und die Soll-Lichtintensitätsverteilung
sind in einem Speicher der Auswerteeinrichtung 48 abgelegt.For monitoring the light intensity distribution in the first pupil plane 38 the illumination optics 5 The procedure is as follows: The detection device 30 measures during operation of the lighting system 4 the intensity distribution in the detection plane 32 , Subsequently, the thus determined, in this case thus measured, actual light intensity distribution is compared with a predetermined desired light intensity distribution. If the comparison between the actual light intensity distribution and the desired light intensity distribution shows that they differ from each other by more than a predetermined tolerance value, the operation of the projection exposure apparatus becomes the lighting system 4 to 6 heard, interrupted. The tolerance value and the desired light intensity distribution are in a memory of the evaluation device 48 stored.
Anstelle
eines direkten Vergleichs der gemessenen Ist-Lichtintensitätsverteilung mit der Soll-Lichtintensitätsverteilung
kann die gemessene Ist-Lichtintensitätsverteilung auch in eine ermittelte Ist-Lichtintensitätsverteilung
umgewandelt werden, die dann mit einer vorgegebenen Soll-Lichtintensitätsverteilung
verglichen wird. Die ermittelte Ist-Lichtintensitätsverteilung kann beispielsweise durch
Umrechnung der gemessenen Intensitätsverteilung mit Simulationswerten
im Simulationsmodul 50 erfolgen. Hierzu sind im Simulationsmodul 50 Simulationswerte
abgelegt, die beispielsweise der optischen Wirkung der optischen
Komponenten 41, 42 sowie 44 entsprechen.
Derartige Simulationswerte können
beispielsweise mithilfe eines Ray-Tracing-Programms gewonnen werden.Instead of a direct comparison of the measured actual light intensity distribution with the desired light intensity distribution, the measured actual light intensity distribution can also be converted into a determined actual light intensity distribution, which is then compared with a predetermined desired light intensity distribution. The determined actual light intensity distribution can, for example, be calculated by converting the measured intensity distribution with simulation values in the simulation module 50 respectively. These are in the simulation module 50 Simulation values stored, for example, the optical effect of the optical components 41 . 42 such as 44 correspond. Such simulation values can be obtained, for example, by means of a ray tracing program.
Die
ermittelte Ist-Lichtintensitätsverteilung kann
zudem durch Umrechnung der gemessenen Intensitätsverteilung mit einer vom
Simulationsmodul 50 bereitgestellten alternativen oder
zusätzlichen Nachbearbeitungsfunktion
erfolgen. Beispielsweise kann die Wirkung der optionalen Streuscheibe 37 durch
eine mathematische Faltung der gemessenen Lichtintensitätsverteilung
mit einem die Streuscheibe nachbildenden Faltungskern nachgebildet
werden. Die so ermittelte Ist-Lichtintensitätsverteilung wird dann mit
einer Soll-Lichtintensitätsverteilung
in der letzten Pupillenebene 43 verglichen.The determined actual light intensity distribution can also be calculated by converting the measured intensity distribution to one from the simulation module 50 provided alternative or additional post-processing function. For example, the effect of the optional lens 37 be simulated by a mathematical convolution of the measured light intensity distribution with a folding core reproducing the scattering core. The thus determined actual light intensity distribution is then compared with a desired light intensity distribution in the last pupil plane 43 compared.
Wie
vorstehend im Zusammenhang der Ausführung nach den 1 bis 5 erläutert, kann
mithilfe der Detektionseinrichtung 30 auch bei der Ausführung nach 6 der
Einfluss eines Einzelspiegels des Mikrospiegel-Arrays 12 erfasst
werden. Im Rahmen des Überwachungsverfahrens
werden Einzelelemente des Mikrospiegel-Arrays 12 der Ausführung nach 6,
deren ermittelter Einfluss sich von einem Soll-Einfluss um mehr
als einen vorgegebenen Toleranzwert unterscheidet, nicht weiter
zur Erzeugung der Lichtintensitätsverteilung
beispielsweise in der ersten Pupillenebene 38 benutzt.
Auch der Toleranzwert der jeweiligen Einzelelemente ist in der Auswerteeinrichtung 48 in
einem Speicher abgelegt.As above in the context of the execution of the 1 to 5 can be explained using the detection device 30 also in the execution 6 the influence of a single mirror of the micromirror array 12 be recorded. As part of the monitoring process, individual elements of the micromirror array 12 according to the execution 6 whose determined influence differs from a desired influence by more than a predetermined tolerance value, not further for generating the light intensity distribution, for example in the first pupil plane 38 used. Also, the tolerance value of the respective individual elements is in the evaluation 48 stored in a memory.
Im
Rahmen des Überwachungsverfahrens kann
alternativ oder zusätzlich
eine Beaufschlagung von Einzelspiegeln des Mikrospiegel-Arrays 12,
deren ermittelter Einfluss sich vom Soll-Einfluss um mehr als den
vorgegebenen Toleranzwert unterscheidet, durch eine Beaufschlagung
durch andere Einzelelemente, deren Einfluss sich vom Soll-Einfluss
um nicht mehr als den vorgegebenen Toleranzwert unterscheidet, ersetzt.
Im Rahmen des Überwachungsverfahrens
kann beispielsweise erkannt werden, dass bestimmte Einzelspiegel
eine geringere Reflektivität
als andere Einzelspiegel aufweisen. Dort, wo in der letzten Pupillenebene 43 eine
hohe Lichtintensität
vorliegen muss, muss gewährleistet sein,
dass diese hohe Lichtintensität über eine
Beaufschlagung durch Einzelspiegel des Mikrospiegel-Arrays 12 mit
hoher Reflektivität
erzeugt wird. Falls beispielsweise einzelne der hierfür eingesetzten
Einzelspiegel in ihrer Reflektivität nachlassen, kann die Auswerteeinrichtung 48 eine
Umgruppierung der zur Schaffung der Inten sitätsverteilung in der letzten
Pupillenebene 43 verantwortlichen Einzelspiegel derart veranlassen,
dass diese Einzelspiegel mit geringerer Reflektivität durch
andere Einzelspiegel mit höherer Reflektivität ersetzt
werden. Hierzu steht die Auswerteeinrichtung 48 mit der
Steuereinrichtung 27 zur Ansteuerung des Mikrospiegel-Arrays 12 in
Signalverbindung.As part of the monitoring method, alternatively or additionally, an exposure of individual mirrors of the micromirror array 12 , whose determined influence differs from the desired influence by more than the specified tolerance value, replaced by an action by other individual elements whose influence differs from the desired influence by no more than the predetermined tolerance value. In the context of the monitoring method, it can be recognized, for example, that certain individual mirrors have a lower reflectivity than other individual mirrors. Where, in the last pupil level 43 must have a high light intensity, it must be ensured that this high light intensity on exposure to individual levels of the micromirror array 12 is generated with high reflectivity. If, for example, individual individual mirrors used for this purpose decrease in their reflectivity, the evaluation device can 48 a regrouping of the creation of the intensity distribution in the last pupil plane 43 cause responsible individual mirror such that these individual mirrors are replaced with lower reflectivity by other individual mirrors with higher reflectivity. This is the evaluation device 48 with the control device 27 for controlling the micromirror array 12 in signal connection.
7 zeigt
eine weitere Ausführung
eines Beleuchtungssystems 4 für eine Projektionsbelichtungsanlage
für die
Mikrolithographie. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die
vorstehend schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 erläutert wurden,
tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen
diskutiert. 7 shows a further embodiment of a lighting system 4 for a projection exposure apparatus for microlithography. Components which correspond to those described above with reference to the 1 to 6 have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Bei
der Ausführung
nach 7 ist ein genaues Duplikat der optischen Baugruppe 51 der
Beleuchtungsoptik 5 zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der letzten Pupillenebene 43 vorhanden. Dieses Duplikat
wird nachfolgend als Duplikat-Baugruppe 52 bezeichnet.
Die Duplikat-Baugruppe 52 ist zwischen dem Auskoppelspiegel 36 und
der Detektionseinrichtung 30 angeordnet. Im Unterschied
zur Ausführung
nach 6 ist bei der optischen Baugruppe 51 nach 7 die
optionale Streuscheibe 37 weggelassen. Auch die Duplikat-Baugruppe 52 hat dann
keine derartige Streuscheibe. Der Abstand der einzelnen optischen
Komponenten der Duplikat-Baugruppe 52 zueinander
und zum Auskoppelspiegel 36 entspricht den entsprechenden
Abständen
der optischen Baugruppe 51. Die Intensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts im Beleuchtungslicht-Detektionsanteil 31 ist
daher exakt die gleiche wie die Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 in
der letzten Pupillenebene 43. Auf diese Weise kann die
Intensitätsverteilung
des Beleuchtungslichts 2 in der letzten Pupillenebene 43,
also in der Systempupille, mit der Detektionseinrichtung 30 vermessen und überwacht
werden, ohne dass es einer Umrechnung bzw.In the execution after 7 is an exact duplicate of the optical assembly 51 the illumination optics 5 between the Auskoppelspiegel 36 and the last pupil level 43 available. This duplicate is subsequently called a duplicate assembly 52 designated. The duplicate assembly 52 is between the output mirror 36 and the detection device 30 arranged. Unlike the execution after 6 is at the optical assembly 51 to 7 the optional lens 37 omitted. Also the duplicate assembly 52 then has no such lens. The distance between the individual optical components of the duplicate module 52 to each other and to Auskoppelspiegel 36 corresponds to the corresponding distances of the optical module 51 , The intensity distribution of the illumination light in the illumination light detection portion 31 is therefore exactly the same as the intensity distribution of the main illumination light portion 18 in the last pupil level 43 , In this way, the intensity distribution of the illumination light 2 in the last pupil level 43 , ie in the system pupil, with the detection device 30 be measured and monitored without it being a conversion or
Komponentensimulation
zur Ermittlung einer einem Vergleich mit einer Soll-Lichtintensitätsverteilung
zugänglichen
Ist-Lichtintensitätsverteilung
bedarf. Bei der Ausführung
nach 7 ist daher ein Simulationsmodul nicht erforderlich.Requires component simulation to determine a comparison with a desired light intensity distribution accessible actual light intensity distribution. In the execution after 7 Therefore, a simulation module is not required.
8 zeigt
eine weitere Ausführung
eines Beleuchtungssystems 4 einer Projektionsbelichtungsanlage
für die
Mikrolithographie. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die
vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 bereits
erläutert wurden,
tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen
diskutiert. 8th shows a further embodiment of a lighting system 4 a projection exposure system for microlithography. Components which correspond to those described above with reference to 1 to 7 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Im
Unterschied zur Anordnung nach 6 ist bei
der Ausführung
nach 8 eine Detektionsebene 53 der Detektionseinrichtung 30 weiter
vom Auskoppelspiegel 36 beabstandet, als dies bei der Detektionsebene 32 bei
der Ausführung
nach 6 der Fall ist. Die Detektionsebene 53 ist
daher von einer Pupillenebene 54 im Strahlengang des Beleuchtungslicht-Detektionsanteils 31,
die der ersten Pupillenebene 38 im Strahlengang des Beleuchtungslicht-Hauptanteils 18 entspricht,
beabstandet. Die Detektionsebene 53 liegt im Strahlengang
des Beleuchtungs-Detektionsanteils 31 zwischen einer Pupillenebene
und einer Feldebene.Unlike the arrangement after 6 is in the execution after 8th a detection plane 53 the detection device 30 further from the Auskoppelspiegel 36 spaced apart than at the detection plane 32 in the execution after 6 the case is. The detection level 53 is therefore from a pupil level 54 in the beam path of the illumination light detection portion 31 , the first pupil level 38 in the beam path of the illumination light main portion 18 corresponds, spaced. The detection level 53 lies in the beam path of the illumination detection component 31 between a pupil level and a field level.
Aus
dem in der Detektionsebene 53 von der Detektionseinrichtung 30 gemessenen
Messergebnis kann ohne weitere Informationen nicht auf die Intensitätsverteilung
in der Systempupillenebene 43 rückgeschlossen werden. Dies
wird nachfolgend anhand der 9 und 10 verdeutlicht,
die Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14a, 14b bei
unterschiedlichen Stellwinkeln zweier Einzelspiegel 13a, 13b des Mikrospiegel-Arrays 12 der
Ausführung
nach 8 darstellen. Bei den Darstellungen der 9 und 10 ist
die Faltung der Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen durch den Auskoppelspiegel nicht
dargestellt. Bei der Stellung der Einzelspiegel 13a, 13b kreuzen
sich die Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14a, 14b vor
der Detektionsebene 53. Bei der Spiegelstellung der Einzelspiegel 13a, 13b nach 10 liegt
eine derartige Kreuzung nicht vor.From the in the detection level 53 from the detection device 30 Measured measurement result can not affect the intensity distribution in the system pupil level without further information 43 be inferred. This will be explained below with reference to 9 and 10 illustrates the illumination light single beams 14a . 14b at different angles of two single mirrors 13a . 13b of the micromirror array 12 according to the execution 8th represent. In the representations of 9 and 10 the convolution of the illumination light individual beams is not shown by the Auskoppelspiegel. In the position of the individual mirror 13a . 13b The illumination light individual beams intersect 14a . 14b before the detection level 53 , In the mirror position of the individual mirror 13a . 13b to 10 there is no such crossing.
Der
Abstand der Auftreffpunkte der Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14a, 14b auf
eine der Detektionsebene 53 nachgelagerten Pupillenebene 54, die
zur Systempupillenebene 43 optisch konjugiert ist, ist
bei beiden Konfigurationen der Einzelspiegel 13a, 13b nach
den 9 und 10 identisch. Im Bereich der
Detektionsebene 53 ist der Abstand der Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14a, 14b zueinander
bei den Stellungen der Einzelspiegel 13a, 13b nach 9 einerseits
und nach 10 andererseits hingegen unterschiedlich.
Obwohl die Detektionseinrichtung 30 daher in der Detektionsebene 53 unterschiedliche
Messergebnisse liefert, kann, gleiche Intensitäten der Beleuchtungslicht-Einzelstrahlen 14a, 14b vorausgesetzt,
die gleiche Intensitätsverteilung durch
diese Einzelstrahlen 14a, 14b in der Pupillenebene 54 resultieren.
Um aus der Messung in der Detektionsebene 53 die Intensitätsverteilung
in der Pupillenebene 54 und damit ein Maß für die Identitätsverteilung
des Beleuchtungslichts 2 in der Systempupillenebene 43 zu
ermitteln, benötigt
die Detektionseinrichtung 30 nach 8 daher
zusätzlich
Informationen zur Stellung der jeweiligen Einzelspiegel 13,
also beispielsweise der Einzelspiegel 13a und 13b.
Wenn diese Informationen zu den Spiegelstellungen vorliegen, kann
die Detektionseinrichtung 30 nach 8 aus dem
in der Detektionsebene 53 aufgenommenen Messergebnis die
Intensitätsverteilung in
der Pupillenebene 54 und damit entsprechend auch in der
Systempupillenebene 43 ermitteln.The distance of the impact points of the illumination light individual beams 14a . 14b to one of the detection levels 53 downstream pupil plane 54 pointing to the system pupil level 43 is optically conjugated, is the single mirror in both configurations 13a . 13b after the 9 and 10 identical. In the area of the detection level 53 is the distance of the illumination light single beams 14a . 14b to each other in the positions of the individual mirror 13a . 13b to 9 on the one hand and after 10 on the other hand, different. Although the detection device 30 therefore at the detection level 53 provides different measurement results, can, equal intensities of the illumination light single beams 14a . 14b assuming the same intensity distribution through these individual beams 14a . 14b in the pupil plane 54 result. To get out of the measurement in the detection plane 53 the intensity distribution in the pupil plane 54 and thus a measure of the identity distribution of the illumination light 2 at the system pupil level 43 to determine needs the detection device 30 to 8th therefore additional information on the position of each individual mirror 13 So for example, the individual mirror 13a and 13b , If this information is available on the mirror positions, the detection device 30 to 8th from the one in the detection plane 53 recorded measurement result, the intensity distribution in the pupil plane 54 and accordingly also in the system pupil level 43 determine.