DE102010003169A1

DE102010003169A1 - Field facet mirror for use in illumination lens in illumination system of projection exposure system, during extreme UV-projection-lithography to manufacture semiconductor chip, has reference bodies arranged in reference levels with vectors

Info

Publication number: DE102010003169A1
Application number: DE201010003169
Authority: DE
Inventors: Stig Bieling; Martin Endres; Marc Kirch; Markus Walter; Markus Hauf
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Ein Feldfacettenspiegel (6) ist Bestandteil einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithografie. Der Feldfacettenspiegel (6) hat eine Mehrzahl von Feldfacetten (15), die einander überlagernd in einem Objektfeld einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage abbildbar sind. Die Feldfacetten (15) sind über jeweils zugeordnete Stellelemente aus einer Neutralstellung innerhalb eines vorgegebenen Kippwinkelbereichs in mindestens eine vorgegebene Kippstellung schaltbar. Die Feldfacetten (15) sind in Feldfacetten-Gruppen (19 bis 28) angeordnet. Die Feldfacetten-Gruppen (19 bis 28) sind auf Referenzkörpern (29 bis 38) angeordnet. Die Referenzkörper (29 bis 38) sind in Referenzebenen mit gegeneinander verkippten Normalenvektoren (40) angeordnet. Es resultiert ein Feldfacettenspiegel mit reduzierten Anforderungen an die Stellelemente zur Verkippung der Feldfacetten.A field facet mirror (6) is part of an illumination optical system of a projection exposure apparatus for EUV projection lithography. The field facet mirror (6) has a plurality of field facets (15) which can be imaged superimposed in an object field of a projection optical system of the projection exposure apparatus. The field facets (15) are switchable via respectively assigned adjusting elements from a neutral position within a predetermined tilting angle range into at least one predetermined tilting position. The field facets (15) are arranged in field facet groups (19 to 28). The field facet groups (19 to 28) are arranged on reference bodies (29 to 38). The reference bodies (29 to 38) are arranged in reference planes with mutually tilted normal vectors (40). The result is a field facet mirror with reduced demands on the actuators for tilting the field facets.

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithografie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik mit einem derartigen Feldfacettenspiegel, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mikro- bzw. nanostrukturiertes und nach einem derartigen Herstellungsverfahren hergestelltes Bauteil.The The invention relates to a field facet mirror for use in a Illumination optics of a projection exposure apparatus for the EUV projection lithography according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a lighting optical system with such Field facet mirror, a lighting system with such Illumination optics, a projection exposure system with such Lighting system, a method for producing a micro- nanostructured device using such a projection exposure apparatus and a micro- or nanostructured and after such Manufacturing component manufactured component.

Ein derartiger Feldfacettenspiegel ist bekannt aus der WO 2007/128 407 A . Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Feldfacettenspiegel der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Anforderungen an die Stellelemente zur Verkippung der Feldfacetten reduziert sind.Such a field facet mirror is known from the WO 2007/128 407 A , It is an object of the present invention to develop a field facet mirror of the type mentioned in the introduction in such a way that the requirements for the actuating elements for tilting the field facets are reduced.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Feldfacettenspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These The object is achieved by a field facet mirror having the features specified in claim 1.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Feldfacetten-Gruppen auf Referenzköpern erleichtert die Reduzierung eines maximal vorzugebenden Kippwinkels innerhalb einer Feldfacetten-Gruppe, um eine vorgegebene Zuordnung der Feldfacetten zu Ausleuchtungskanälen für eine Objektfeldbeleuchtung mit der Beleuchtungsoptik herbeizuführen. Ein typischer Kippwinkel der Normalenvektoren zu einer Normalen auf eine Haupt-Referenzebene des Feldfacettenspiegels kann einen absoluten Wert haben, der höchstens 20°, der höchstens 17°, der höchstens 15°, der höchstens 10°, der höchstens 8° beträgt oder der maximal auch noch geringere Wert annehmen kann als 8°.The Inventive arrangement of field facet groups on reference bodies facilitates the reduction of a maximum Preset tilt angle within a field facet group to a predetermined assignment of the field facets to illumination channels for an object field illumination with the illumination optics bring about. A typical tilt angle of the normal vectors to a normal to a main reference plane of the field facet mirror can have an absolute value not exceeding 20 °, not more than 17 °, not more than 15 °, not exceeding 10 °, not exceeding 8 °, or the maximum value can be even lower than 8 °.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Feldfacetten-Gruppen schafft die Möglichkeit, einen maximalen Kippwinkel der Feldfacetten gegenüber bisherigen Anordnungen, bei denen keine gegeneinander verkippte Normalenvektoren vorlagen, um typisch einen Faktor 2 zu reduzieren.The Inventive arrangement of field facet groups creates the possibility of a maximum tilt angle of Field facets over previous arrangements in which no mutually tilted normal vectors were present to be typical to reduce a factor of 2.

Insgesamt lassen sich Feldfacettenanordnungen realisieren, bei denen ein geringerer Anteil des EUV-Beleuchtungslichts abgeschattet wird. Weiterhin lässt sich eine weniger anspruchsvolle Stellelementauslegung realisieren.All in all can be realized field facet arrangements, in which a lesser Shadowed from the EUV lighting light. Continue lets to realize a less demanding control element design.

Eine spaltenweise Anordnung der Feldfacetten nach Anspruch 2 hat sich auch aufgrund fertigungstechnischer Aspekte bewährt. Der Feldfacettenspiegel kann beispielsweise in 2, 3, 4, 5 oder auch in noch mehr Spalten unterteilt sein Eine Unterteilung nach Anspruch 3 kann eine Abschattung von Feldfacetten vermeiden.A Columnwise arrangement of the field facets according to claim 2 has become also proven due to manufacturing aspects. Of the Feldfacettenspiegel can for example in 2, 3, 4, 5 or in even more columns to be divided A subdivision according to claim 3 can avoid shading of field facets.

Eine Anordnung der Referenzkörper nach Anspruch 4 ermöglicht einen Ausgleich verschiedener Abbildungsmaßstäbe, die bei den unterschiedlichen Ausleuchtungskanälen der Beleuchtung vorliegen können.A Arrangement of the reference body according to claim 4 allows a balance of different image scales, the at the different illumination channels of the Lighting may be present.

Dieser Ausgleich sowie auch eine weitere anamorphotische Korrektur lassen sich durch eine Anordnung auf verschiedenen Referenzsphären nach Anspruch 5 erreichen.This Allow compensation as well as another anamorphic correction by an arrangement on different reference spheres Achieve claim 5.

Anstelle einer Anordnung der Referenzkörper auf einer Referenzsphäre oder auf zwei Referenzsphären ist auch eine Anordnung der Referenzkörper auf einer oder mehreren asphärischen Referenzflächen möglich, beispielsweise auf einer oder mehreren Referenzellipsoiden.Instead of an arrangement of the reference body on a reference sphere or on two reference spheres is also an arrangement of Reference body on one or more aspheric Reference surfaces possible, for example on one or more reference ellipsoids.

Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6, eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 7, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 9 sowie eines Bauelements nach Anspruch 10 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Feldfacettenspiegel bereits erläutert wurden. Die Beleuchtungsoptik nach Anspruch 6 kann zusätzlich zum Feldfacettenspiegel einen Pupillenfacettenspiegel aufweisen. Über die Pupillenfacetten können die Feldfacetten auf ein Objektfeld, das mit der Beleuchtungsoptik beleuchtet wird, abgebildet werden. Jeder Feldfacette können zwei oder mehr Pupillenfacetten zugeordnet sein, zwischen denen durch eine Verkippung der Feldfacetten hin und her geschaltet werden kann. Dies kann zum Einstellen verschiedener Beleuchtungswinkel Verteilungen über das Objektfeld genutzt werden, die auch als Beleuchtungssettings bezeichnet werden.The Advantages of a lighting optical system according to claim 6, a lighting system according to claim 7, a projection exposure apparatus according to claim 8, a manufacturing method according to claim 9 and a component according to claim 10 correspond to those mentioned above with reference on the field facet mirror according to the invention already explained. The illumination optics according to claim 6 may have a pupil facet mirror in addition to the field facet mirror. about the pupil facets can place the field facets on an object field, which is illuminated with the illumination optics, are displayed. Each field facet can be assigned two or more pupil facets between them by tilting the field facets and can be switched. This can be used to set various Lighting angle distributions used across the object field which are also referred to as lighting settings.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:embodiments The invention will be described below with reference to the drawing explained. In this show:

1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithografie, wobei eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt gezeigt ist; 1 schematically a projection exposure system for EUV microlithography, wherein a lighting optical system is shown in meridional section;

2 perspektivisch die Anordnung von Feldfacetten und jeweils Gruppen dieser Feldfacetten zugehörigen Referenzkörpern eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik nach 1, wobei die Blickrichtung des Betrachters schräg von oben auf die den Reflexionsflächen der Feldfacetten abgewandte Seite der Facettenanordnung hin verläuft; 2 perspective the arrangement of field facets and respective groups of these field facets associated reference bodies of a field facet mirror of the illumination optical system 1 , wherein the viewing direction of the observer extends obliquely from above onto the side of the facet arrangement facing away from the reflection surfaces of the field facets;

3 schematisch einen Ausschnitt eines EUV-Strahlengangs der Beleuchtungsoptik nach 1, wobei eine Folgeoptik, die einem Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik ggf. nachgeordnet sein kann, weggelassen ist, ebenfalls in einem Meridionalschnitt; 3 schematically a section of an EUV beam path of the illumination optical system 1 , wherein a follow-up optics, which may possibly be arranged downstream of a pupil facet mirror of the illumination optics, is omitted, likewise in a meridional section;

4 schematisch einen Schnitt durch drei benachbarte Feldfacetten-Gruppen des Feldfacettenspiegels nach 2, wobei die Schnittebene längs einer zur Meridionalebene senkrechten Ebene, nämlich längs einer Sagittalebene, verläuft; und 4 schematically a section through three adjacent field facet groups of the field facet mirror after 2 wherein the cutting plane extends along a plane perpendicular to the meridional plane, namely along a sagittal plane; and

5 in einer zu 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Anordnung von Feldfacettengruppen eines Feldfacettenspiegels innerhalb einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithografie. 5 in one too 3 Similarly, another embodiment of an array of field facet groups of a field facet mirror within an illumination optical system of a projection exposure apparatus for EUV microlithography.

1 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die EUV-Mikrolithographie. Als Lichtquelle 2 dient eine EUV-Strahlungs-quelle. Hierbei kann es sich um eine LPP-(Laser Produced Plasma, lasererzeugtes Plasma) Strahlungsquelle oder um eine DPP-(Discharged Produced Plasma, gasendladungserzeugtes Plasma) Strahlungsquelle handeln. Die Lichtquelle 2 ist in einer Lichtquellenebene 2a angeordnet. Die Lichtquelle 2 emittiert EUV-Nutzstrahlung 3 mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Die Nutzstrahlung 3 wird nachfolgend auch als Beleuchtungs- oder Abbildungslicht bezeichnet. 1 schematically shows a projection exposure system 1 for EUV microlithography. As a light source 2 serves an EUV radiation source. This may be an LPP (Laser Produced Plasma) radiation source or a DPP (Discharge Produced Plasma) radiation source. The light source 2 is in a light source plane 2a arranged. The light source 2 emits EUV useful radiation 3 with a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The useful radiation 3 is hereinafter also referred to as illumination or imaging light.

Das von der Lichtquelle emittierte Beleuchtungslicht 3 wird zunächst von einem Kollektor 4 gesammelt. Hierbei kann es sich, abhängig vom Typ der Lichtquelle 2, um einen Ellipsoid-Spiegel oder um einen genesteten Kollektor handeln. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Beleuchtungslicht 3 eine Zwischenfokusebene 5 und trifft anschließend auf einen Feldfacettenspiegel 6, der nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Vom Feldfacettenspiegel 6 wird das Beleuchtungslicht 3 hin zu einem Pupillenfacettenspiegel 7 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel ist in einer Pupillenebene 7a des Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 angeordnet. Bei der Pupillenebene 7a handelt es sich um eine Pupillenebene einer nachfolgend noch erläuterten Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage 1. Über die Facetten des Feldfacettenspiegels 6 einerseits und des Pupillenfacettenspiegels 7 andererseits wird das Beleuchtungslichtbündel in eine Mehrzahl von Ausleuchtungskanälen aufgeteilt, wobei jedem Ausleuchtungskanal genau ein Facettenpaar mit einer Feldfacette oder einer Pupillenfacette zugeordnet ist.The illumination light emitted from the light source 3 is first of a collector 4 collected. This may vary depending on the type of light source 2 to act an ellipsoidal mirror or a nested collector. After the collector 4 passes through the illumination light 3 an intermediate focus level 5 and then hits a field facet mirror 6 , which will be explained in detail below. From the field facet mirror 6 becomes the illumination light 3 towards a pupil facet mirror 7 reflected. The pupil facet mirror is in a pupil plane 7a the beam path of the illumination light 3 arranged. At the pupil level 7a it is a pupil plane of a later explained projection optics of the projection exposure apparatus 1 , About the facets of the field facet mirror 6 on the one hand and the pupil facet mirror 7 On the other hand, the illuminating light beam is divided into a plurality of illumination channels, wherein each illumination channel is associated with exactly one facet pair with a field facet or a pupil facet.

Eine dem Pupillenfacettenspiegel 7 nachgeordnete Folgeoptik 8 führt das Beleuchtungslicht 3, also das Licht aller Ausleuchtungskanäle, hin zu einem Objektfeld 9. Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 7 sowie die Folgeoptik 8 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 10 zur Ausleuchtung des Objektfeldes 9. Das Objektfeld 9 ist bogen- bzw. teilkreisförmig, wie nachfolgend noch erläutert wird. Das Objektfeld 9 liegt in einer Objektebene 11 einer der Beleuchtungsoptik 10 nachgeordneten Projektionsoptik 12 der Projektionsbelichtungsanlage 1. In der Pupillenebene 7a gibt eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts 3 eine Beleuchtungswinkelverteilung in der Objektebene 11 vor.A pupil facet mirror 7 downstream follow-on optics 8th guides the illumination light 3 , ie the light of all illumination channels, towards an object field 9 , The field facet mirror 6 , the pupil facet mirror 7 as well as the subsequent optics 8th are components of a lighting system 10 for illuminating the object field 9 , The object field 9 is arcuate or part-circular, as will be explained below. The object field 9 lies in an object plane 11 one of the illumination optics 10 downstream projection optics 12 the projection exposure system 1 , At the pupil level 7a gives an intensity distribution of the illumination light 3 an illumination angle distribution in the object plane 11 in front.

Eine im Objektfeld 9 angeordnete Struktur auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Retikel, also auf einer zu projizierenden Maske, wird mit der Projektionsoptik 12 auf ein Bildfeld 13 in einer Bildebene 14 abgebildet. Am Ort des Bildfeldes 13 ist ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter Wafer angeordnet, auf den die Struktur des Retikels zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, beispielsweise eines Halbleiterchips, übertragen wird.One in the object field 9 arranged structure on a reticle, not shown in the drawing, ie on a mask to be projected, is combined with the projection optics 12 on a picture frame 13 in an image plane 14 displayed. At the place of the picture field 13 a wafer, likewise not shown in the drawing, is arranged, onto which the structure of the reticle for producing a microstructured or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is transferred.

Die Folgeoptik 8 zwischen dem Pupillenfacettenspiegel 7 und dem Objektfeld 9 hat drei weitere EUV-Spiegel 14a, 14b, 14c. Der letzte EUV-Spiegel 14c vor dem Objektfeld 9 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel) ausgeführt. Bei alternativen Ausführungen der Beleuchtungsoptik 10 kann die Folgeoptik 8 auch mehr oder weniger Spiegel aufweisen oder sogar ganz entfallen. Im letzteren Fall wird das Beleuchtungslicht 3 vom Pupillenfacettenspiegel 7 direkt zum Objektfeld 9 geführt.The consequence optics 8th between the pupil facet mirror 7 and the object field 9 has three more EUV levels 14a . 14b . 14c , The last EUV mirror 14c in front of the object field 9 is designed as a grazing incidence mirror. For alternative versions of the illumination optics 10 can the follow-on optics 8th also have more or less mirror or even completely eliminated. In the latter case, the illumination light becomes 3 from the pupil facet mirror 7 directly to the object field 9 guided.

Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein xyz-Koordinatensystem verwendet. In der 1 verläuft die x-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 1 nach rechts und die z-Richtung verläuft in der 1 nach oben. Soweit in den 2 ff. ebenfalls ein kartesisches Koordinatensystem verwendet wird, spannt dieses jeweils die Reflexionsfläche der dargestellten Komponente oder eine diese Reflexionsfläche annähernde Referenzfläche auf. Die x-Richtung ist dann jeweils parallel zur x-Richtung in der 1. Eine Winkelbeziehung der y-Richtung der individuellen Reflexionsfläche zur y-Richtung in der 1 hängt von der Orientierung der jeweiligen Reflexionsfläche oder Referenzfläche ab.To facilitate the representation of positional relationships, an xyz coordinate system is used below. In the 1 the x-direction is perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction runs in the 1 to the right and the z-direction runs in the 1 up. As far as in the 2 ff. Also, a Cartesian coordinate system is used, this spans in each case the reflection surface of the component shown or a reference surface approaching this reflection surface. The x-direction is then in each case parallel to the x-direction in the 1 , An angular relationship of the y-direction of the individual reflection surface to the y-direction in the 1 depends on the orientation of the respective reflection surface or reference surface.

2 zeigt eine Anordnung von Feldfacetten 15 des Feldfacettenspiegels 6 stärker im Detail. Haltekomponente für die Feldfacetten 15 des Feldfacettenspiegels 6 sind in der 2 weggelassen. Schraffuren auf den Feldfacetten 15 deuten eine Intensitätsbeaufschlagung der Feldfacetten 15 mit der EUV-Nutzstrahlung 3 an. Diese Intensitätsbeaufschlagung ist um ein Zentrum des Feldfacettenspiegels 6 in etwa rotationssymmetrisch, wobei die Intensität der Beaufschlagung mit der EUV-Nutzstrahlung 3 vom Zentrum aus zum Rand hin abfällt. 2 shows an array of field facets 15 of the field facet mirror 6 stronger in detail. Holding component for the field facets 15 of the field facet mirror 6 are in the 2 omitted. Hatching on the field facets 15 indicate an intensity loading of the field facets 15 with the EUV useful radiation 3 at. This intensity application is around a center of the field facet mirror 6 approximately rotationally symmetric, with the Inten intensity of exposure to the EUV useful radiation 3 from the center to the edge drops.

Der Feldfacettenspiegel 6 ist unterteilt in zwei Spiegelhälften 16, 17 mit jeweils der Hälfte aller Feldfacetten 15. Zwischen den beiden Spiegelhälften 16, 17 verläuft ein Bauraum 18, der in der x-Richtung verläuft und in der y-Richtung eine nur gering variierende Erstreckung hat. Der Bauraum 18 entspricht einer Fernfeld-Abschattung des Beleuchtungslichts 3, die konstruktiv durch den Aufbau der Lichtquelle 2 und des Kollektors 4 bedingt ist.The field facet mirror 6 is divided into two mirror halves 16 . 17 each with half of all field facets 15 , Between the two mirror halves 16 . 17 runs a space 18 which runs in the x-direction and has only a slightly varying extent in the y-direction. The installation space 18 corresponds to far-field shading of the illumination light 3 that constructively by the construction of the light source 2 and the collector 4 is conditional.

Jede der beiden Spiegelhälften 16, 17 ist spaltenweise in Feldfacetten-Gruppen 19 bis 23 sowie 24 bis 28 unterteilt. Die in der 2 links oben dargestellte Spiegelhälfte 19 ist dabei in die fünf Feldfacetten-Gruppen 9 bis 23 und die in der 2 rechts unten dargestellte Spiegelhälfte 17 in die Feldfacetten-Gruppen 24 bis 28 unterteilt. Die Feldfacetten-Gruppen 19 bis 23 sowie 24 bis 28 der Spiegelhälften 16 und 17 sind in der 2 jeweils von links nach rechts durchnummeriert. Die insgesamt zehn Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 haben zusammen eine x-Erstreckung und eine y-Erstreckung, die gewährleisten, dass alle Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 innerhalb eines etwa kreisförmig bzw. ellipsenförmig begrenzten Fernfeldes des Beleuchtungslichts 3 liegen. Mit einer Berandung des Fernfeldes fällt auch ein Rand einer in der 2 nicht dargestellten Trägerplatte für die Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 zusammen.Each of the two mirror halves 16 . 17 is column by column in field facet groups 19 to 23 such as 24 to 28 divided. The in the 2 left half mirror half 19 is in the five field facet groups 9 to 23 and those in the 2 lower half of the mirror shown on the right 17 into the field facet groups 24 to 28 divided. The field facet groups 19 to 23 such as 24 to 28 the mirror halves 16 and 17 are in the 2 each numbered from left to right. The total of ten field facet groups 19 to 28 together have an x-extent and a y-extent, which ensure that all field facet groups 19 to 28 within an approximately circular or elliptical limited far field of the illumination light 3 lie. With a boundary of the far field also falls an edge of a in the 2 not shown support plate for the field facet groups 19 to 28 together.

Die Feldfacetten 15 haben eine in Bezug auf eine Projektion auf die xy-Ebene, also in Bezug auf eine Haupt-Reflexionsebene des Feldfacettenspiegels 6, eine zueinander kongruente Bogen- bzw. Teilringform, die zur Form des Objektfeldes 9 ähnlich ist.The field facets 15 have one with respect to a projection on the xy plane, that is, with respect to a main reflection plane of the field facet mirror 6 , a mutually congruent arc or partial ring shape, the shape of the object field 9 is similar.

Das Objektfeld 9 hat ein x/y-Aspektverhältnis von 13/1. Das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 15 ist größer als 13/1. Je nach Ausführung beträgt das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten 15 beispielsweise 26/1 und ist in der Regel größer als 20/1.The object field 9 has an x / y aspect ratio of 13/1. The x / y aspect ratio of the field facets 15 is greater than 13/1. Depending on the design, the x / y aspect ratio of the field facets is 15 for example 26/1 and is usually greater than 20/1.

Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 6 etwa dreihundert Feldfacetten 15. Alternative Ausführungen derartiger Feldfacettenspiegel 6 können Anzahlen der Feldfacetten 15 im Bereich zwischen einigen zehn bis beispielsweise tausend haben.Overall, the field facet mirror has 6 about three hundred field facets 15 , Alternative embodiments of such field facet mirrors 6 can be numbers of field facets 15 ranging from a few tens to a thousand, for example.

Jede der Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 ist auf einem dieser Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 individuell zugeordneten Referenzkörper 29 bis 38 angeordnet. Die Referenzkörper 29 bis 38 sind in der 2 durch Rechtecke angedeutet, die die Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 umschreiben. Die Referenzkörper 29 bis 38 sind in gegeneinander verkippt angeordneten Referenzebenen angeordnet. Zudem sind die Referenzkörper 29 bis 38 gegenüber einer parallel zur xy-Ebene nach 2 verlaufenden Haupt-Referenzebene verkippt angeordnet. Die die Referenzkörper 29 bis 38 in der 2 andeutenden Rechtecke liegen in diesen Referenzebenen.Each of the field facet groups 19 to 28 is on one of these field facet groups 19 to 28 individually assigned reference body 29 to 38 arranged. The reference body 29 to 38 are in the 2 indicated by rectangles representing the field facet groups 19 to 28 rewrite. The reference body 29 to 38 are arranged in mutually tilted arranged reference planes. In addition, the reference bodies 29 to 38 opposite one parallel to the xy plane 2 extending main reference plane tilted arranged. The the reference body 29 to 38 in the 2 suggestive rectangles are in these reference planes.

Die Feldfacetten 15 sind nicht nur in der xy-Ebene gebogen ausgeführt, sondern, um eine abbildende Wirkung herbeizuführen, auch mit konkav gekrümmten Reflexionsflächen ausgeführt. Die Mitten dieser Reflexionsflächen innerhalb jeweils einer der Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 verlaufen längs Tangentenlinien 39, über die die Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 die Referenzebenen der jeweiligen Referenzkörper 29 bis 38 berühren.The field facets 15 are executed not only bent in the xy plane, but, in order to bring about an imaging effect, also executed with concave curved reflecting surfaces. The centers of these reflection surfaces within each one of the field facet groups 19 to 28 run along tangent lines 39 about which the field facet groups 19 to 28 the reference planes of the respective reference body 29 to 38 touch.

Dies ist in der 2 schematisch anhand der Feldfacetten-Gruppe 28 mit dem Referenzkörper 38 und der zugehörigen Referenzebene und der Tangentenlinie 39 angedeutet.This is in the 2 schematically using the field facet group 28 with the reference body 38 and the associated reference plane and the tangent line 39 indicated.

In der 2 sind jeweils bei 40 die Normalenvektoren der Referenzebenen der Referenzkörper 29 bis 38 eingezeichnet. Die Normalenvektoren 40 der Referenzebenen der Referenzkörper 29 bis 33 der Spiegelhälfte 16 schneiden sich in einem Punkt. Ebenso schneiden sich die Normalenvektoren 40 der Referenzebenen der Referenzkörper 34 bis 38 der Spiegelhälfte 17 in einem Punkt. Die Referenzkörper 29 bis 33 einerseits und die Referenzkörper 34 bis 38 andererseits sind also so angeordnet, dass die von diesen vorgegebenen Referenzebenen ein und dieselbe Referenzsphäre tangieren.In the 2 are each at 40 the normal vectors of the reference planes of the reference bodies 29 to 38 located. The normal vectors 40 the reference planes of the reference body 29 to 33 the mirror half 16 intersect at one point. Likewise, the normal vectors intersect 40 the reference planes of the reference body 34 to 38 the mirror half 17 in one point. The reference body 29 to 33 on the one hand and the reference bodies 34 to 38 on the other hand, therefore, are arranged so that the reference planes predetermined by these affect one and the same reference sphere.

3 zeigt einen Ausschnitt eines Strahlengangs des Beleuchtungslichts 3 zwischen einem Zwischenfokus 41 in der Zwischenfokusebene 5 und dem Objektfeld 9. Zur Erleichterung des Verständnisses ist in der 3 die Folgeoptik 8 weggelassen. Aufgrund der Unterteilung des Feldfacettenspiegels 6 in die zwei Spiegelhälften 16, 17 ist auch das Bündel des Beleuchtungslichts 3 in zwei EUV-Teilbündel 42, 43 unterteilt. 3 shows a section of a beam path of the illumination light 3 between an intermediate focus 41 in the Zwischenfokusebene 5 and the object field 9 , To facilitate understanding is in the 3 the subsequent optics 8th omitted. Due to the subdivision of the field facet mirror 6 in the two mirror halves 16 . 17 is also the bundle of illumination light 3 in two EUV sub-bundles 42 . 43 divided.

In der 3 sind beispielhaft zwei Ausleuchtungskanäle 44, 45 des Beleuchtungslichts 3 dargestellt. Innerhalb der Ausleuchtungskanäle 44, 45 wird das Beleuchtungslicht 3 über jeweils zugeordnete Feldfacetten 15 des Feldfacettenspiegels 6 und nicht näher dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 7 geführt.In the 3 are exemplary two illumination channels 44 . 45 of the illumination light 3 shown. Within the illumination channels 44 . 45 becomes the illumination light 3 via respectively assigned field facets 15 of the field facet mirror 6 and pupillary facets of the pupil facet mirror not shown in detail 7 guided.

Ein Abstand zwischen der Feldfacette 15 des Ausleuchtungskanals 44 und der Pupillenfacette des Ausleuchtungskanals 44 ist in der 3 mit S₁ bezeichnet. Ein Abstand zwischen der Feldfacette 15 des Ausleuchtungskanals 45 und der Pupillenfacette des Ausleuchtungskanals 45 ist in der 3 mit S₂ bezeichnet.A distance between the field facet 15 of the illumination channel 44 and the pupil facet of the illumination channel 44 is in the 3 designated S ₁ . A distance between the field facet 15 of the illumination channel 45 and the pupil facet of the illumination channel 45 is in the 3 denoted by S ₂ .

Ein Abstand zwischen der Pupillenfacette des Ausleuchtungskanals 44 und dem Objektfeld 9 ist in der 3 mit S₁ bezeichnet. Ein Abstand zwischen dem Pupillenfacettenspiegel des Ausleuchtungskanals 45 und dem Objektfeld 4 ist in der 3 mit S₂ bezeichnet.A distance between the pupil facet of the illumination channel 44 and the object field 9 is in the 3 designated S ₁ . A distance between the pupil facet mirror of the illumination channel 45 and the object field 4 is in the 3 denoted by S ₂ .

Der Abbildungsmaßstab β_i der sphärisch ausgeführten Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 7 des jeweiligen Ausleuchtungskanals i ergibt sich durch das Verhältnis:

The magnification β _{i of} the spherical pupil facets of the pupil facet mirror 7 of the respective illumination channel i results from the ratio:

Dieses Verhältnis wird auch als Verhältnis der Schnittweiten bezeichnet.This Ratio is also called the ratio of the cutting widths designated.

Ein Abstand zwischen dem Zwischenfokus 41 und einem geometrischen Zentrum des Feldfacettenspiegels 6 ist in der 3 mit d_FF bezeichnet. Ein Abstand zwischen den geometrischen Zentren des Feldfacettenspiegels 6 und des Pupillenfacettenspiegels 7 ist in 3 mit d_PF bezeichnet.A distance between the intermediate focus 41 and a geometric center of the field facet mirror 6 is in the 3 denoted by d _FF . A distance between the geometric centers of the field facet mirror 6 and the pupil facet mirror 7 is in 3 denoted by d _PF .

Ein mittlerer Einfallswinkel des Beleuchtungsbündels 3 auf dem Feldfacettenspiegel 6 ist in der 3 mit α bezeichnet.An average angle of incidence of the illumination beam 3 on the field facet mirror 6 is in the 3 denoted by α.

In der 3 ist eine Anordnung der Referenzkörper 31, 36 der die mittleren Spalten der beiden Spiegelhälften 16, 17 darstellenden Feldfacetten-Gruppen 21, 26 auf ein und derselben Referenzsphäre 46 dargestellt.In the 3 is an arrangement of the reference body 31 . 36 the middle columns of the two mirror halves 16 . 17 representing field facet groups 21 . 26 on one and the same reference sphere 46 shown.

Für den Betrag des Radius dieser Sphäre gilt:

For the amount of the radius of this sphere:

4 zeigt die drei mittleren Spalten 20, 21, 22 der Spiegelhälfte 16 des Feldfacettenspiegels 6 schematisch in einem xz-Schnitt entsprechend dem Koordinatensystem nach 2, also in einem Sagittalschnitt. In der stark schematischen Darstellung nach 4 fallen die Referenzkörper 30, 31, 32 mit den Feldfacetten-Gruppen 20, 21, 22 zusammen. 4 shows the three middle columns 20 . 21 . 22 the mirror half 16 of the field facet mirror 6 schematically in an xz-section according to the coordinate system according to 2 So in a sagittal section. In the highly schematic representation after 4 fall the reference body 30 . 31 . 32 with the field facet groups 20 . 21 . 22 together.

Die Feldfacetten 15 der Feldfacetten-Gruppen 20 bis 22 sind über jeweils zugeordnete und in der Zeichnung nicht dargestellte Stellelemente aus einer Neutralstellung N innerhalb eines vorgegebenen Kippwinkelbereichs in mindestens eine vorgegebene Kippstellung schaltbar. In der 4 sind jeweils zwei Kippstellungen K₁, K₂ für jede der drei Feldfacetten-Gruppen 20 bis 22 bzw. für jeden der drei mit diesen Feldfacetten-Gruppen 20 bis 22 starr verbundenen Referenzkörper 30 bis 32 schematisch dargestellt.The field facets 15 the field facet groups 20 to 22 are switchable via respectively associated and not shown in the drawing control elements from a neutral position N within a predetermined Kippwinkelbereichs in at least one predetermined tilt position. In the 4 are each two tilt positions K ₁ , K ₂ for each of the three field facet groups 20 to 22 or for each of the three with these field facet groups 20 to 22 rigidly connected reference body 30 to 32 shown schematically.

Die Referenzkörper 29 bis 38 des Feldfacettenspiegels 6 sind derart zueinander verkippt, dass das Beleuchtungslicht 3 über die auf diesen Referenzkörpern 29 bis 38 angeordneten Feldfacetten 15 in der Neutralstellung N längs des Beleuchtungsstrahlengangs von der Lichtquellenebene 2a auf die Pupillenebene 7a reflektiert werden.The reference body 29 to 38 of the field facet mirror 6 are tilted to each other such that the illumination light 3 about on these reference bodies 29 to 38 arranged field facets 15 in the neutral position N along the illumination beam path from the light source plane 2a on the pupil level 7a be reflected.

Die angesprochene Schaltbarkeit der Kippstellungen dient zum Herbeiführen einer vorgegebenen Zuordnung der Feldfacetten 15 zu den Pupillenfacetten innerhalb der jeweiligen Ausleuchtungskanäle.The addressed switchability of the tilt positions serves to bring about a predetermined assignment of the field facets 15 to the pupil facets within the respective illumination channels.

In der 4 ist wiederum die Anordnung der Referenzkörper 30 bis 32 derart, dass diese ein und dieselbe Referenzsphäre tangieren, ersichtlich.In the 4 is in turn the arrangement of the reference body 30 to 32 such that they affect one and the same reference sphere, can be seen.

5 zeigt in einer zu 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Anordnungsvariante von Feldfacetten-Gruppen und zugehörigen Referenzkörpern des Feldfacettenspiegels 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Ausführungen nach den 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 5 shows in one too 3 similar representation of a further arrangement variant of field facet groups and associated reference bodies of the field facet mirror 6 , Components which correspond to those described above with reference to the embodiments according to 1 to 4 already described, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.

Bei der Anordnung nach 5 liegen die Referenzkörper 29 bis 33 und die zugehörigen Feldfacetten-Gruppen 19 bis 23 der Spiegelhälfte 16 auf einer ersten Referenzsphäre 47 mit Radius R₁. Die Referenzkörper 34 bis 38 und die zugehörigen Feldfacetten-Gruppen 24 bis 28 der anderen Spiegelhälfte 17 liegen auf einer Referenzsphäre 48 mit Radius R₂.In the arrangement according to 5 are the reference bodies 29 to 33 and the associated field facet groups 19 to 23 the mirror half 16 on a first reference sphere 47 with radius R ₁ . The reference body 34 to 38 and the associated field facet groups 24 to 28 the other mirror half 17 lie on a reference sphere 48 with radius R ₂ .

Ein Abstand zwischen dem Zwischenfokus 41 und dem geometrischen Zentrum des Feldfacettenspiegels 6, projiziert auf die Referenzsphäre 47, ist in der 5 mit d_FF bezeichnet. Ein Abstand zwischen diesem geometrischen Zentrum und dem geometrischen Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 7 ist in der 5 mit d_PF bezeichnet.A distance between the intermediate focus 41 and the geometric center of the field facet mirror 6 , projected onto the reference sphere 47 , is in the 5 denoted by d _FF . A distance between this geometric center and the geometric center of the pupil facet mirror 7 is in the 5 denoted by d _PF .

Ein Abstand zwischen dem Zwischenfokus 41 und dem geometrischen Zentrum des Feldfacettenspiegels 6, projiziert auf die Referenzsphäre 48, ist in der 5 mit d'_FF bezeichnet. Ein Abstand zwischen dieser Projektion des geometrischen Zentrums des Feldfacettenspiegels 6 und dem geometrischen Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 7 ist in der 5 mit d'_PF bezeichnet. Für den Betrag der Radien R₁, R₂ der Referenzsphären 47, 48 gilt:

A distance between the intermediate focus 41 and the geometric center of the field facet mirror 6 , projected onto the reference sphere 48 , is in the 5 denoted by d ' _FF . A distance between this projection of the geometric center of the field facet mirror 6 and the geometric center of the pupil facet mirror 7 is in the 5 denoted by d ' _PF . For the amount of radii R ₁ , R _{2 of} the reference spheres 47 . 48 applies:

Die konkaven Reflexionsflächen der Feldfacetten 15 haben standardisierte Krümmungsradien. Die Feldfacetten 15 der Spiegelhälfte 16 haben dabei betragsmäßig einen größeren Krümmungsradius als die Feldfacetten 15 der anderen Spiegelhälfte 17. Pro Spiegelhälfte 16, 17 kann ein Wert für den Krümmungsradius-Standard aller Feldfacetten 15 gewählt werden. Es ist auch möglich, pro Spiegelhälfte 16, 17 zwei oder mehr Werte für den Krümmungsradius-Standard zu wählen.The concave reflection surfaces of the field facets 15 have standardized radii of curvature. The field facets 15 the mirror half 16 In terms of amount, they have a larger radius of curvature than the field facets 15 the other mirror half 17 , Per mirror half 16 . 17 may be a value for the radius of curvature standard of all field facets 15 to get voted. It is also possible per mirror half 16 . 17 to choose two or more values for the radius of curvature standard.

Um eine verdrehende Wirkung der Abbildung der Feldfacetten 15 in das Objektfeld 9 zu kompensieren, können die Feldfacetten bestimmter Feldfacetten-Gruppen 19 bis 28 um eine Achse senkrecht zu einer Haupt-Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6, also senkrecht zur xy-Ebene, verkippt angeordnet sein. Ein typischer Verkippungswinkel ist größer als
1° und kann beispielsweise 2°, 3°, 5° oder noch mehr betragen. Die Verkippung erfolgt jeweils um das Zentrum einer gebogenen Reflexionsfläche der Feldfacette 15. Um eine Bildfelddrehung zumindest teilweise kompensieren zu können, soweit die Facetten einer Feldfacetten-Gruppe 19 bis 28 identische Radien der begrenzenden Randkurven aufweisen, auch innerhalb dieser Facetten-Gruppe 19 bis 28 individuell verkippt angeordnet sein, wie dies beispielsweise beschrieben ist in der DE 10 2008 049 586.7 und dort insbesondere im Zusammenhang mit der 5. Dieser Inhalt der DE 10 2008 049 586.7 sowie der Inhalt der hierauf gestützten Nachanmeldung PCT/EP 2009/006 290 sollen vollumfänglicher Bestandteil dieser Beschreibung sein.To a twisting effect of the image of the field facets 15 in the object field 9 To compensate, the field facets of certain field facet groups 19 to 28 about an axis perpendicular to a main reflection surface of the field facet mirror 6 , So be perpendicular to the xy plane, tilted. A typical tilt angle is greater than
1 ° and may for example be 2 °, 3 °, 5 ° or even more. The tilting takes place in each case around the center of a curved reflection surface of the field facet 15 , In order to at least partially compensate for an image field rotation, as far as the facets of a field facet group 19 to 28 have identical radii of the bounding edge curves, even within this facet group 19 to 28 be arranged individually tilted, as described for example in the DE 10 2008 049 586.7 and there in particular in connection with the 5 , This content of DE 10 2008 049 586.7 as well as the content of the subsequent application PCT / EP 2009/006 290 shall be a full part of this description.

Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden das Retikel und der Wafer bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikrostruktur auf dem Wafer und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.The projection exposure apparatus is used to produce a microstructured or nanostructured component 1 First, the reticle and the wafer are provided. Subsequently, a structure on the reticle is applied to a photosensitive layer of the wafer by means of the projection exposure apparatus 1 projected. By developing the photosensitive layer, a microstructure is then produced on the wafer and thus the microstructured component.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Das Retikel wird dabei in der y-Richtung während der Projektionsbelichtung kontinuierlich verlagert. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung als Stepper möglich, bei der das Retikel schrittweise in der y-Richtung verlagert wird.The projection exposure machine 1 is designed as a scanner. The reticle is thereby continuously displaced in the y-direction during the projection exposure. Alternatively, an embodiment as a stepper is possible in which the reticle is displaced stepwise in the y-direction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- WO 2007/128407 A [0002]
DE 102008049586 [0054, 0054]
- EP 2009/006290 [0054]

Claims

Field facet mirror ( 6 ) for an illumination optics ( 10 ) of a projection exposure apparatus ( 1 ) for EUV projection lithography - with a plurality of field facets ( 15 ) overlapping each other in an object field ( 9 ) of a projection optics ( 12 ) of the projection exposure apparatus ( 1 ), the field facets ( 15 ) can be switched in at least one predetermined tilt position (K ₁ , K ₂ ) by means of respectively assigned control elements from a neutral position (N) within a predetermined tilt angle range, - the field facets ( 15 ) in field facet groups ( 19 to 28 ), characterized in that the field facet groups ( 19 to 28 ) on reference bodies ( 29 to 38 ) are arranged, wherein the reference body ( 29 to 38 ) in reference planes with mutually tilted normal vectors ( 40 ) are arranged.

Field facet mirror according to claim 1, characterized in that the field facets ( 15 ) are arranged in a plurality of field facet columns, wherein the on one of the reference bodies ( 29 to 38 ) arranged field facet groups ( 19 to 28 ) Field facets ( 15 ) include one of the field facet columns.

Feldfacettenspiegel according to claim 2, characterized in that at least one of the field facet columns along the column direction (y) in at least two along the column direction (y) extending and against each other tiltable reference body ( 29 . 34 ; 30 . 35 ; 31 . 36 ; 32 . 37 ; 33 . 38 ) is divided.

Field facet mirror according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least some of the reference body ( 29 to 38 ) are arranged such that the reference planes predetermined by these are one and the same reference sphere ( 46 ).

Field facet mirror according to one of Claims 1 to 3, characterized by at least two mutually different reference spheres ( 47 . 48 ), each of the reference planes of several reference body ( 29 to 38 ).

Illumination optics ( 10 ) for a projection exposure apparatus ( 1 ) for EUV projection lithography - with a field facet mirror ( 6 ) according to one of claims 1 to 5, - with an illumination beam path with a light source plane ( 2a ) and with a pupil plane ( 7a ), in which an intensity distribution of the illumination light ( 3 ) an illumination angle distribution in one with the illumination optics ( 10 ) illuminable object plane ( 11 ), the reference bodies ( 29 to 38 ) of the field facet mirror ( 6 ) are tilted to each other such that the illumination light ( 3 ) over the field facets ( 15 ) in the neutral position (N) along the illumination beam path from the light source plane (N) 2a ) to the pupil plane ( 7a ) is reflectable.

Lighting system - with illumination optics ( 10 ) according to claim 6, - with a projection optics ( 12 ) for mapping the object field ( 9 ) in an image field ( 13 ).

Projection exposure apparatus ( 1 ) with an illumination system according to claim 7 and an EUV light source ( 2 ).

Process for producing a microstructured Component with the following process steps: - Provide a reticle and a wafer, - projecting one Structure on the reticle on a photosensitive layer of the Wafers using the projection exposure apparatus according to claim 8th, - Create a microstructure on the wafer.

Microstructured component, made after one Method according to claim 9.