DE102012208016A1

DE102012208016A1 - Illumination lens for lighting system of scanner to manufacture e.g. memory chips, has optical component for guiding light to field, where lens is formed such that beam tufts are overlaid for coinciding edges of beam tufts in sections

Info

Publication number: DE102012208016A1
Application number: DE201210208016
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2013-05-08

Abstract

The lens has an optical component for guiding illumination light to an object field (19) in a reticle plane (17). The lens divides an Extreme UV illuminating light radiation beam (3) into beam tufts (28A, 28B, 28C). The lens is formed such that the beam tufts are overlaid in an overlay plane (16), which is spaced apart from the reticle plane, for coinciding edges (32) of the overlaid beam tufts in sections. The tufts comprise beam tuft cross section areas (29A, 29B, 29C) at a location of the overlay plane, where the cross section areas are different from each other more than 10%. Independent claims are also included for the following: (1) a lighting system (2) a projection exposure system (3) a method for manufacturing a structured component.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik für die Mikrolithographie. Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente sowie ein mit einem derartigen, Verfahren hergestelltes strukturiertes Bauelement. Eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 2010/0253926 A1 .The invention relates to a lighting optical system for microlithography. Furthermore, the invention relates to a lighting system with such an illumination optical system, a projection exposure apparatus with such an illumination system, a method for producing structured components and a structured component produced by means of such a method. An illumination optics of the type mentioned is known from the US 2010/0253926 A1 ,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Beeinflussung und/oder eine Überwachung einer Beleuchtungsintensitätsverteilung über das Objektfeld möglichst ohne Beeinflussung einer Beleuchtungswinkelverteilung bei gleichzeitig möglichst kompakter Ausführung der Beleuchtungsoptik gewährleistet ist. It is an object of the present invention to further develop an illumination optical unit of the type mentioned above such that an influencing and / or monitoring of an illumination intensity distribution over the object field is ensured as far as possible without influencing an illumination angle distribution while the illumination optics are as compact as possible.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by an illumination optical system with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine im wesentlichen beleuchtungswinkelunabhängige Beeinflussung der Beleuchtungsintensität mit Hilfe randseitig abschnittsweise überlagerter Strahlbüschel auch dann gewährleistet werden kann, wenn die Strahlbüschel in der Überlagerungsebene unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Dies ermöglicht es, mit Strahlbüscheln unterschiedlicher Querschnittsflächen zu operieren. Abhängig vom Beleuchtungswinkel können zum Teil deutlich größere Strahlbüschel-Querschnitte zum Einsatz kommen als im Stand der Technik, was den Lichtleitwert, der mit der Beleuchtungsoptik transportiert werden kann, vergrößert. Jedes der Strahlbüschel ist dabei ein Teilbündel eines gesamten Beleuchtungslicht-Strahlbündels, das mit der Beleuchtungsoptik geführt ist. Alle Strahlbüschel können das Objektfeld, also den Ausleuchtungsbereich in der Retikelebene beleuchten. Der Ausleuchtungsbereich kann eine erste Ausdehnung längs einer Objekt-Scanrichtung und eine zweite Ausdehnung quer zur Objekt-Scanrichtung haben. Das Objektfeld gibt zulässige Objektfeld-Koordinatenwerte der Ausleuchtung innerhalb des Ausleuchtungsbereichs vor. Längs dieser Objektfeld-Koordinatenwerte findet insbesondere keine vollständige Superposition der Strahlbüschel in der Objektebene statt. Aufgrund des höheren möglichen Lichtleitwert-Transports in die Objektebene kann entweder eine größere Lichtquelle verwendet und damit eine intensivere Beleuchtung bei gegebener Pupillenfüllung, also bei gegebener Ausleuchtung einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik, oder bei gegebener Lichtquelle eine geringere Pupillenfüllung erreicht werden. Eine solche geringere Pupillenfüllung, also eine Einengung des Winkelraums der Beleuchtungswinkel, verbessert die Kontrastmöglichkeiten der Beleuchtung und damit das Auflösungsvermögen bei der Beleuchtung. Diese Vorteile kommen insbesondere beim Einsatz der Beleuchtungsoptik innerhalb einer Projektionsoptik für die Projektionslithographie zum Tragen, mit der mikro- bzw. nanostrukturierte Bauelemente hergestellt werden können.According to the invention, it has been recognized that an essentially illumination angle-independent influencing of the illumination intensity can also be ensured with the aid of beam bundles superposed on the edge side, even if the beam tufts have different cross-sectional areas in the superposition plane. This makes it possible to operate with beam tufts of different cross-sectional areas. Depending on the angle of illumination, it is sometimes possible to use considerably larger beam bundle cross sections than in the state of the art, which increases the light conductance that can be transported with the illumination optics. Each of the beam tufts is a sub-beam of an entire illumination light beam, which is guided with the illumination optics. All pencils of light can illuminate the object field, ie the illumination area in the reticle plane. The illumination area may have a first extent along an object scan direction and a second extent transverse to the object scan direction. The object field specifies allowed object field coordinate values of the illumination within the illumination area. In particular, no complete superposition of the ray bundles in the object plane takes place along these object field coordinate values. Due to the higher possible transmission of light conductance into the object plane, either a larger light source can be used and thus a more intense illumination for a given pupil filling, ie for a given illumination of a pupil plane of the illumination optics, or for a given light source a smaller pupil filling can be achieved. Such a smaller pupil filling, ie a narrowing of the angular space of the illumination angle, improves the contrast possibilities of the illumination and thus the resolution capability in the illumination. These advantages are particularly useful when using the illumination optics within a projection optics for projection lithography, with the micro- or nanostructured components can be produced.

Eine Ausführung der Beleuchtungsoptik nach Anspruch 2 hat sich in der Praxis bewährt. Jede der Feldfacetten kann wiederum als Spiegelgruppe von Einzelspiegeln aus geführt sein wie dies beispielsweise bekannt ist aus der US 2011/0001947 A1 bekannt ist. An embodiment of the illumination optical system according to claim 2 has proven itself in practice. Each of the field facets may in turn be performed as a mirror group of individual mirrors as is known for example from the US 2011/0001947 A1 is known.

Längs einer Facettendimension, beispielsweise längs einer Scan-Facettendimension, verschieden ausgedehnte Feldfacetten ermöglichen eine größere Flexibilität bei der Ausleuchtung der Beleuchtungsoptik. Dabei wird die Erkenntnis genutzt, dass die Feldfacetten nicht zwingend alle das gleiche x/y-Aspektverhältnis zu haben brauchen. Es können mindestens zwei Facetten-Typen mit unterschiedlicher Ausdehnung in einer der Facettendimensionen zum Einsatz kommen. Es könne mindestens drei derart unterschiedlich ausgedehnte Facetten-Typen oder noch mehr derart unterschiedliche Facetten-Typen zum Einsatz kommen. Die Vorteile derartiger verschieden ausgedehnter Feldfacetten kommen insbesondere beim Einsatz der Beleuchtungsoptik innerhalb einer als Scanner ausgeführten Belichtungsanlage zum Tragen, bei der ein Objekt längs einer Scanrichtung durch das Objektfeld gescannt wird. Along a facet dimension, for example along a scan facet dimension, differently extended field facets allow greater flexibility in the illumination of the illumination optics. The insight is used that the field facets do not necessarily have to have the same x / y aspect ratio. At least two facet types with different extents can be used in one of the facet dimensions. It could be used at least three such differently extended facet types or even more such different types of facets. The advantages of such differently extended field facets are particularly noticeable when using the illumination optics within an exposure system designed as a scanner, in which an object is scanned along the scan field through the object field.

Die Überlagerung der Strahlbüschel nach Anspruch 4 schafft die Möglichkeit, eine praktisch beleuchtungswinkelunabhängige Wirkung der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung zu gewährleisten. Die Überlagerungsebene ist dann eine Intensitätsvorgabeebene. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung beeinflusst die überlagerten Strahlbüschel des Beleuchtungslicht-Strahlbündels dort, wo diese zusammenfallen. Damit beeinflusst die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung alle dort überlagerten Strahlenbüschel in gleicher Weise, hat also in Bezug auf diese Strahlbüschel eine büschelunabhängige Wirkung und damit eine in Bezug auf die Beleuchtungswinkel, denen diese Strahlbüschel zugeordnet sind, unabhängige Wirkung. Die Superposition der Strahlbüschel findet zumindest dort statt, wo die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung auf das Beleuchtungslicht-Strahlbündel wirkt. Beispielsweise bei angenähert rechteckigen Strahlbüscheln reicht eine Superposition an dem Rand aus, der von der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung beeinflussbar ist. Natürlich ist eine teilweise Superposition von Strahlbüscheln oder Büschelrandabschnitten auch dort möglich, wo kein Einfluss durch die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung erfolgt. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung gibt die Intensität des Beleuchtungslichts im Objektfeld vor. Durch die Überlagerung der Strahlbüschel dort, wo sie von der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung beeinflussbar sind, kann zudem eine erhöhte Stabilität der Objektfeldbeleuchtung erreicht werden, da sich eine Verlagerung einer zur Erzeugung des Beleuchtungslichts herangezogenen Lichtquelle auf die Wirkung der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung allenfalls gering auswirkt. Dies ist insbesondere von Vorteil beim Einsatz einer EUV-Plasmaquelle.The superimposition of the beam tuft according to claim 4 provides the ability to ensure a practically illumination angle independent effect of the field intensity-setting device. The overlay plane is then an intensity default plane. The field intensity presetting device influences the superimposed beams of the illumination light beam where they coincide. Thus, the field intensity setting device affects all of the ray bundles superimposed there in the same way, and thus has a tuft-independent effect with respect to these ray bundles and thus an independent effect with respect to the illumination angles to which these ray tufts are assigned. The superposition of the tufts takes place at least where the field intensity presetting device acts on the illumination light beam. For example, in the case of approximately rectangular beam tufts, a superposition at the edge which can be influenced by the field intensity specification device is sufficient. Of course, a partial superposition of beam tufts or tufts margins is also possible where no influence is provided by the field intensity default device. The field intensity default device gives the Intensity of the illumination light in the object field. By superimposing the bundles of tufts where they can be influenced by the field intensity presetting device, an increased stability of the object field illumination can additionally be achieved since a shift of a light source used to generate the illumination light has at best a slight effect on the effect of the field intensity predetermining device. This is particularly advantageous when using an EUV plasma source.

Eine Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung nach Anspruch 5 führt zu einer über eine Objektfeldhöhe, also über eine Objektfelddimension senkrecht zu einer Objektverlagerungsrichtung, sensitiven Beeinflussung der Intensität über das Objektfeld.A field intensity predetermining device according to claim 5 leads to a sensitive influencing of the intensity over the object field via an object field height, that is to say via an object field dimension perpendicular to an object displacement direction.

Ein Pupillenfacettenspiegel nach Anspruch 6 erlaubt eine gute Kontrolle einer Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld.A pupil facet mirror according to claim 6 allows a good control of an illumination angle distribution over the object field.

Kippbare Pupillenfacetten nach Anspruch 7 ermöglichen eine gezielte Verlagerung der einzelnen Strahlbüschel des Beleuchtungslicht-Strahlbündels in der Intensitätsvorgabeebene und damit eine Ausrichtung zur Optimierung der Superposition dieser Strahlbüschel dort, wo diese von der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung beeinflussbar sind. Eine Verkippbarkeit der Pupillenfacette ist insbesondere während einer Justage der Beleuchtungsoptik vorteilhaft.Tiltable pupil facets according to claim 7 allow a targeted displacement of the individual beam tufts of the illumination light beam in the intensity input level and thus an orientation for optimizing the superposition of these tufts where they can be influenced by the field intensity-specifying device. A tiltability of the pupil facet is particularly advantageous during an adjustment of the illumination optics.

Verkippbare Feldfacetten nach Anspruch 8 haben sich zur Vorgabe unterschiedlicher Beleuchtungswinkelverteilungen bzw. Beleuchtungssettings durch Ansteuerung entsprechender Gruppen von Pupillenfacetten, beispielsweise zur Erzeugung verschiedener anularer Beleuchtungssettings, Dipol-Beleuchtungssettings oder Mulitpol-Beleuchtungssettings, als besonders geeignet herausgestellt. Die jeweiligen Pupillenfacetten einer zur Erzeugung des vorgegebenen Beleuchtungssettings heranzuziehenden Pupillenfacetten-Gruppe können dann über die Kippstellung der Feldfacetten zur Schaffung entsprechender Ausleuchtungskanäle ausgewählt werden. Tiltable field facets according to claim 8 have been found to be particularly suitable for specifying different illumination angle distributions or illumination settings by driving corresponding groups of pupil facets, for example for producing different anular illumination settings, dipole illumination settings or multi-pole illumination settings. The respective pupil facets of a pupil facet group to be used for generating the predetermined illumination setting can then be selected via the tilted position of the field facets to create corresponding illumination channels.

Die Vorteile verschieden großer Feldfacetten kommen bei einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 9 besonders gut zum Tragen. The advantages of differently sized field facets are particularly useful in a lighting system according to claim 9.

Bei der Ausführung des Beleuchtungssystems nach Anspruch 10 kann über die verschieden großen Feldfacetten eine Variation einer Beleuchtungsintensität über die Nutzfläche des Feldfacettenspiegels zumindest teilweise kompensiert werden. Dies verbessert eine Beleuchtungshomogenität des Beleuchtungsfeldes.In the embodiment of the illumination system according to claim 10, a variation of an illumination intensity over the effective area of the field facet mirror can be at least partially compensated via the differently sized field facets. This improves illumination homogeneity of the illumination field.

Eine Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11 mit einem Objekt, das während der Projektionsbelichtung durch das Objektfeld verlagert, also gescannt wird, nutzt die Erkenntnis, dass auf dem Objektfeld nicht alle zur Beleuchtung beitragenden Strahlbüschel des Beleuchtungslichtes vollständig zur Superposition gebracht werden müssen. Neben einem Vollbeleuchtungs-Scanbereich kann daher mindestens ein Teilbeleuchtungs-Scanbereich vorhanden sein, in dem das Objekt nicht von allen Strahlbüscheln des Beleuchtungslichtes beleuchtet wird.A projection exposure apparatus according to claim 11 with an object which is displaced through the object field during the projection exposure, that is, scanned, makes use of the knowledge that not all of the illuminating light beam bundles contributing to the illumination must be brought to superposition completely on the object field. In addition to a full illumination scan area, therefore, at least one partial illumination scan area may be present, in which the object is not illuminated by all beam bundles of the illumination light.

Der Einsatz von Zwischenbeleuchtungs-Scanbereichen nach Anspruch 12 vergrößert die Flexibilität bei der Auslegung der Projektionsbelichtungsanlage.The use of intermediate illumination scan areas according to claim 12 increases the flexibility in designing the projection exposure apparatus.

Die Vorteile eines Verfahrens zur Herstellung eines strukturierten Bauelements, insbesondere eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements, nach Anspruch 13 und eines derart hergestellten Bauelements nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungsoptik und Beleuchtungssystem sowie auf die Projektionsbelichtungsanlage erläutert wurden. Bei der Lichtquelle des Beleuchtungssystems und der Projektionsbelichtungsanlage kann es sich um eine EUV-Lichtquelle mit einer Nutzlicht-Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm handeln.The advantages of a method for producing a structured component, in particular a microstructured or nanostructured component, according to claim 13 and a component produced in accordance with claim 14 correspond to those which have been explained above with reference to the illumination optics and illumination system and to the projection exposure apparatus. The light source of the illumination system and the projection exposure apparatus may be an EUV light source having a useful light wavelength in the range between 5 nm and 30 nm.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie; 1 schematically and with respect to a lighting optical system in the meridional section, a projection exposure apparatus for microlithography;

2 stark schematisch eine Ausschnittsvergrößerung aus 1 im Bereich einer Retikelebene, die beleuchtet durch drei ausgewählte und schematisch dargestellte Strahlbüschel mit sich am Ort einer Überlagerungsebene unterschiedlicher Querschnittsfläche dargestellt ist; 2 strongly schematically an enlarged detail 1 in the region of a reticle plane, which is illuminated by three selected and schematically represented beam tufts with one another at the location of an overlay plane of different cross-sectional area;

3 eine Ansicht auf eine Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage aus Blickrichtung III in 2; 3 a view of a field intensity-presetting device of the projection exposure system from the direction of III in 2 ;

4 stark schematisch eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1; 4 very schematically a view of a facet arrangement of a field facet mirror of the illumination optics of the projection exposure system according to 1 ;

5 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1; 5 a view of a facet arrangement of a pupil facet mirror of the illumination optics of the projection exposure system according to 1 ;

6 schematisch einen Strahlengang durch die Beleuchtungsoptik zwischen einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik und einer Retikelebene für drei ausgewählte und jeweils bestimmten Beleuchtungswinkeln zugeordnete Strahlbüschel; und 6 schematically a beam path through the illumination optics between a pupil plane of the illumination optics and a Retikelebene for three selected and each specific lighting angles associated beam tufts; and

7 ebenfalls stark schematisch eine Aufsicht auf ein Beleuchtungsfeld in der Retikelebene und einen Abschnitt eines Retikels, kurz bevor dieses durch das Beleuchtungsfeld gescannt wird. 7 also very schematically a plan view of an illumination field in the reticle plane and a section of a reticle just before it is scanned by the illumination field.

Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements, z.B. eines Speicherchips. Eine Lichtquelle 2 emittiert EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird ein Nutzstrahlungsbündel 3 genutzt. Das Nutzstrahlungsbündel 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen-Aufbau handeln kann. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des Nutzstrahlungsbündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6.A projection exposure machine 1 for microlithography is used to produce a micro- or nanostructured electronic semiconductor device, such as a memory chip. A light source 2 emits EUV radiation in the wavelength range, for example, between 5 nm and 30 nm. For illumination and imaging within the projection exposure apparatus 1 becomes a useful radiation bundle 3 used. The useful radiation bundle 3 goes through the light source 2 first a collector 4 , which may be, for example, a nested collector with a known from the prior art multi-shell structure. After the collector 4 passes through the Nutzstrahlungsbündel 3 first an intermediate focus level 5 , what about the separation of the useful radiation bundle 3 can be used by unwanted radiation or particle fractions. After passing through the Zwischenfokusebene 5 hits the payload bundle 3 first on a field facet mirror 6 ,

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach links. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.To facilitate the description of positional relationships, an xyz coordinate system is shown in the drawing. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane and into it. The y-axis runs in the 1 to the left. The z-axis runs in the 1 up.

4 zeigt beispielhaft eine Facettenanordnung von Feldfacetten 7A, 7B, 7C des Feldfacettenspiegels 6. Dargestellt ist jeweils eine Feldfacette 7A, 7B, 7C eines von drei Feldfacetten-Typen, die auf dem Feldfacettenspiegel 6 angeordnet sind. Die dargestellten Feldfacetten 7A, 7B sind übertrieben groß auf einer Tragplatte 8 des Feldfacettenspiegels 6 dargestellt. Tatsächlich weist der Feldfacettenspiegel 6 jeweils eine Vielzahl von Feldfacetten 7 der drei Feldfacetten-Typen 7A, 7B und 7C auf. Die Feldfacetten 7 sind auf der Tragplatte 8 spaltenweise angeordnet. 4 shows by way of example a facet arrangement of field facets 7A . 7B . 7C of the field facet mirror 6 , A field facet is shown in each case 7A . 7B . 7C one of three field facet types based on the field facet mirror 6 are arranged. The illustrated field facets 7A . 7B are over the top on a support plate 8th of the field facet mirror 6 shown. In fact, the field facet mirror has 6 each a variety of field facets 7 of the three field facet types 7A . 7B and 7C on. The field facets 7 are on the support plate 8th arranged in columns.

Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 6 mehrere hundert Feldfacetten 7. Von jedem der Feldfacetten-Typen 7A bis 7C können 50 bis 500 Stück auf der Tragplatte 8 angeordnet sein. Die Feldfacetten 7A, 7B, 7C sind rechteckig. Die Feldfacetten 7A, 7B und 7C können auch ring- bzw. bogenförmig sein.Overall, the field facet mirror has 6 several hundred field facets 7 , From each of the field facet types 7A to 7C can be 50 to 500 pieces on the support plate 8th be arranged. The field facets 7A . 7B . 7C are rectangular. The field facets 7A . 7B and 7C can also be annular or arcuate.

Jede der Feldfacetten 7 kann wiederum als Spiegelgruppe einer Mehrzahl von Einzelspiegeln ausgeführt sein, wie dies im Zusammenhang mit der US 2011/0001947 A1 bekannt ist.Each of the field facets 7 can in turn be implemented as a mirror group of a plurality of individual mirrors, as in connection with the US 2011/0001947 A1 is known.

Die drei Feldfacetten-Typen 7A bis 7C können in drei voneinander abgegrenzten Bereichen auf der Tragplatte 8 angeordnet sein, wie in der 6 durch gestrichelte Trennlinien 9A/B und 9B/C angedeutet ist. The three field facet types 7A to 7C can be divided into three distinct areas on the support plate 8th be arranged as in the 6 by dashed dividing lines 9A /Federation 9B / C is indicated.

Alternativ können die Feldfacetten-Typen 7A bis 7C innerhalb einer Feldfacette-Spalte beispielsweise alternierend angeordnet sein. Beispielhafte Reihenfolgen der Typen A, B und C Feldfacetten innerhalb einer Spalte sind ABCABC... oder AABBCCAABBCC... oder AAABBBCCCAAABBBCCC.... Auch eine statistische Verteilung oder zufällige Verteilung der Feldfacetten-Typen auf der Tragplatte 8 ist möglich.Alternatively, the field facet types 7A to 7C for example, be arranged alternately within a field facet column. Example orders of types A, B and C Field facets within a column are ABCABC ... or AABBCCAABBCC ... or AAABBBCCCAAABBBCCC .... Also a statistical distribution or random distribution of the field facet types on the support plate 8th is possible.

Die Feldfacetten-Typen 7A, 7B, 7C haben voneinander verschiedene x/y-Aspektverhältnisse x_A/y_A, x_B/y_B, x_C/y_C. Dabei gilt x_A/y_A < x_B/y_B < x_C/y_C. Zudem gilt x_A = x_B = xc. Das x/y-Aspektverhältnis liegt für die Feldfacetten-Typen 7A, 7B, und 7C im Bereich zwischen 40 zu 1 und 5 zu 1, insbesondere im Bereich zwischen 20 zu 1 und 10 zu 1.The field facet types 7A . 7B . 7C have different x / y aspect ratios x _A / y _A , x _B / y _B , x _C / y _C. Where x _A / y _A <x _B / y _B <x _C / y _C. In addition, x _A = x _B = xc. The x / y aspect ratio is for the field facet types 7A . 7B , and 7C in the range between 40 to 1 and 5 to 1, in particular in the range between 20 to 1 and 10 to 1.

Der Feldfacettenspiegel 6 kann von der Lichtquelle 2 mit über den Querschnitt der genutzten Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 variierender Beleuchtungsintensität ausgeleuchtet werden. In diesem Fall können die größten Feldfacetten 7, also die Feldfacetten des Typs 7A, in Bereichen der Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 angeordnet sein, die mit geringerer Beleuchtungsintensität ausgeleuchtet werden als Bereiche, in denen Feldfacetten-Typen, beispielsweise die Feldfacetten-Typen 7B und 7C, mit flächenmäßig kleineren Feldfacetten angeordnet sind. Für die Beleuchtungsintensitäten BI_A, BI_B und BI_C, mit denen Feldfacetten-Typen 7A bis 7C ausgeleuchtet werden, gilt dann: BI_A< BI_B < BI_C. The field facet mirror 6 can from the light source 2 with over the cross section of the used reflection surface of the field facet mirror 6 be illuminated varying illumination intensity. In this case, the largest field facets 7 So the field facets of the type 7A , in areas of the reflection surface of the field facet mirror 6 be arranged, which are illuminated with lower illumination intensity than areas in which field facet types, such as the field facet types 7B and 7C , are arranged with areal smaller field facets. For the illumination intensities BI _A , BI _B and BI _C , with those field facet types 7A to 7C be illuminated, then applies: BI _A <BI _B <BI _C.

Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Strahlbüschel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Nutzstrahlungsbündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10. After reflection at the field facet mirror 6 that hits in tufts of rays, which are the individual field facets 7 are assigned, split Nutzstrahlungsbündel 3 on a pupil facet mirror 10 ,

5 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Pupillenfacetten 11 sind um ein Zentrum 10a herum in ineinanderliegenden Facettenringen angeordnet. Jedem von einer der Feldfacetten 7 reflektierten Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 ist eine Pupillenfacette 11 zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 11 einen Strahlführungskanal für das zugehörige Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Zur Ansteuerung bestimmter Pupillenfacetten 11 sind die Feldfacetten 7 um die x-Achse einerseits und um die y-Achse andererseits individuell verkippt. 5 shows an exemplary facet arrangement of round pupil facets 11 of the pupil facet mirror 10 , The pupil facets 11 are around a center 10a arranged around in nested facet rings. Each one of the field facets 7 reflected beam tufts the Nutzstrahlungsbündels 3 is a pupil facet 11 assigned, so that in each case an acted facet pair with one of the field facets 7 and one of the pupil facets 11 a beam guiding channel for the associated beam of the Nutzstrahlungsbündels 3 pretends. The channel-wise assignment of the pupil facets 11 to the field facets 7 takes place depending on a desired lighting through the Projection exposure system 1 , For controlling certain pupil facets 11 are the field facets 7 on the other hand individually tilted about the x-axis on the one hand and about the y-axis on the other hand.

Über den Pupillenfacettenspiegel 10 und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehenden Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 7 in eine Feldebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. Der Feldebene 16 nachgeordnet und in z-Richtung um etwa 5 mm bis 20 mm beabstandet liegt eine Retikelebene 17, in der ein Retikel 18 angeordnet ist. Das Retikel 18 wird von einem Retikelhalter 18a getragen, der in der 1 schematisch dargestellt ist. Der Retikelhalter 18a ist über einen ebenfalls schematisch dargestellten Retikel-Verlagerungsantrieb 18b längs der y-Richtung verlagerbar. Vom Retikel 18, das eine mit der Projektionsberichtungsanlage 1 abzubildende Musterstruktur aufweist, wird mit dem Nutzstrahlungsbündel 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet, der mit einem Objektfeld 19 einer nachgelagerten Projektionsoptik 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 fallen also die Feldebene 16, in die die Feldfacetten 7 von der Übertragungsoptik 15 in Facettenbilder abgebildet werden, und die Retikelebene 17, die gleichzeitig die Objektebene der Projektionsoptik 20 darstellt, nicht zusammen. Das Nutzstrahlungsbündel 3 wird vom Retikel 18 reflektiert.About the pupil facet mirror 10 and a subsequent one, from three EUV mirrors 12 . 13 . 14 existing transmission optics 15 become the field facets 7 in a field level 16 the projection exposure system 1 displayed. The EUV level 14 is designed as a grazing incidence mirror. The field level 16 downstream and spaced in the z-direction by about 5 mm to 20 mm is a Retikelebene 17 in which a reticle 18 is arranged. The reticle 18 is from a reticle holder 18a worn in the 1 is shown schematically. The reticle holder 18a is via a likewise schematically shown reticle displacement drive 18b displaceable along the y-direction. From the reticle 18 , one with the projection equipment 1 has to be imaged pattern structure is, with the Nutzstrahlungsbündel 3 illuminated an illumination area, with an object field 19 a downstream projection optics 20 the projection exposure system 1 coincides. In the projection exposure system 1 fall so the field level 16 into which the field facets 7 from the transmission optics 15 in faceted images, and the reticle plane 17 , which at the same time the object plane of the projection optics 20 represents, not together. The useful radiation bundle 3 is from the reticle 18 reflected.

Die Projektionsoptik 20 bildet das Objektfeld 19 in der Retikelebene 17 in ein Bildfeld 21 in einer Bildebene 22 ab. In dieser Bildebene 22 ist ein Wafer 23 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 23 wird von einem ebenfalls schematisch dargestellten Waferhalter 23a getragen. Der Waferhalter 23a ist über einen wiederum schematisch dargestellten Wafer-Verlangerungsantrieb 23b längs der y-Richtung verlagert. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 18 als auch der Wafer 23 in y-Richtung durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 18b und 23b synchronisiert gescannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist also als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y wird nachfolgend auch als Objektverlagerungsrichtung bezeichnet. Das Objektfeld 19, das nachfolgend auch als Ausleuchtungsbereich oder als Beleuchtungsfeld bezeichnet ist, wird in der Praxis durch mindestens eine Blende in der x-Richtung begrenzt. Das Beleuchtungsfeld 19 kann zusätzlich in der y-Richtung begrenzt sein. Diese Begrenzung wird auch als Scanschlitz bezeichnet. Der Ausleuchtungsbereich 19 bzw. der Scanschlitz geben Objektfeld-Koordinatenwerte längs der Scanrichtung y vor.The projection optics 20 forms the object field 19 in the reticle plane 17 in a picture field 21 in an image plane 22 from. In this picture plane 22 is a wafer 23 which carries a photosensitive layer during projection exposure with the projection exposure apparatus 1 is exposed. The wafer 23 is from a wafer holder also shown schematically 23a carried. The wafer holder 23a is via a turn schematically shown Wafer-Verlangsungsantrieb 23b shifted along the y-direction. In the projection exposure, both the reticle 18 as well as the wafer 23 in y-direction by appropriate control of the displacement drives 18b and 23b scanned synchronized. The projection exposure machine 1 is thus executed as a scanner. The scanning direction y is also referred to below as the object displacement direction. The object field 19 , which is also referred to below as the illumination area or as the illumination field, is limited in practice by at least one aperture in the x-direction. The lighting field 19 may additionally be limited in the y-direction. This limitation is also called scan slot. The illumination area 19 or the scan slot provide object field coordinate values along the scan direction y.

Die Feldfacetten-Typen 7A bis 7C sind in einer Scan-Facettendimension y, die auf die Scanrichtung in der Retikelebene 17 abgebildet wird, verschieden ausgedehnt. The field facet types 7A to 7C are in a scan facet dimension y, which is the scan direction in the reticle plane 17 is shown, differently extended.

Quer zur Scan-Facettendimension, also in der x-Richtung, haben die Feldfacetten-Typen 7A bis 7C die gleiche Ausdehnung.The field facet types are transverse to the scan facet dimension, ie in the x direction 7A to 7C the same extent.

In der Feldebene 16 angeordnet ist eine Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24, die nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 dient zur Einstellung einer vorgegebenen scanintegrierten, also in y-Richtung integrierten, Intensitätsverteilung über das Objektfeld 19. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 wird von einer Steuereinrichtung 25 angesteuert.In the field level 16 arranged is a field intensity presetting device 24 , which will be explained in more detail below. The field intensity default device 24 is used to set a predefined scan-integrated, ie in y-direction integrated, intensity distribution over the object field 19 , The field intensity default device 24 is from a controller 25 driven.

Der Feldfacettenspiegel 6, der Pupillenfacettenspiegel 10, die Spiegel 12 bis 14 der Übertragungsoptik 15 sowie die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 sind Bestandteile einer Beleuchtungsoptik 26 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Der Führung des Nutzstrahlungsbündels 3 dienen dabei die Komponenten 6, 10, 12, 13 und 14, die eine optische Baugruppe 26a der Beleuchtungsoptik 26 darstellen. The field facet mirror 6 , the pupil facet mirror 10 , the mirror 12 to 14 the transmission optics 15 and the field intensity default device 24 are components of a lighting system 26 the projection exposure system 1 , The leadership of the Nutzstrahlungsbündels 3 serve the components 6 . 10 . 12 . 13 and 14 which is an optical assembly 26a the illumination optics 26 represent.

Der Feldfacettenspiegel 6 ist in einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 26 angeordnet. Diese Feldebene wird in die Feldebene 16, in der die Intensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 angeordnet ist, abgebildet. Der Pupillenfacettenspiegel 10 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 26 angeordnet. Eine Verteilung ausgeleuchteter Pupillenfacetten 11 auf den Pupillenfacettenspiegel 10 gibt also eine Beleuchtungswinkelverteilung zur Ausleuchtung insbesondere des Objektfeldes 19 vor.The field facet mirror 6 is in a field level of the illumination optics 26 arranged. This field level is in the field level 16 in which the intensity presetting device 24 is arranged, pictured. The pupil facet mirror 10 is in a pupil plane of the illumination optics 26 arranged. A distribution of illuminated pupil facets 11 on the pupil facet mirror 10 So there is an illumination angle distribution for illumination in particular of the object field 19 in front.

Zwischen der Feldebene 16 und der Retikelebene 17 liegt keine Pupillenebene der optischen Baugruppe 26a. Die Feldebene 16 ist gleichzeitig eine Intensitätsvorgabeebene der Beleuchtungsoptik 26. Between the field level 16 and the reticle plane 17 is not a pupil plane of the optical assembly 26a , The field level 16 is at the same time an intensity specification level of the illumination optics 26 ,

2 und 3 zeigen die Anordnung und den Aufbau der Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 stärker im Detail. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 hat eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten fingerartigen Einzelblenden 27. Bei der Ausführung nach den 2 und 3 liegen insgesamt sechsundzwanzig Einzelblenden 27 mit einer jeweiligen Breite von 4 mm vor. Diese Einzelblenden 27 sind einander direkt benachbart oder auch teilweise überlappend. Im Falle einer teilweisen Überlappung müssen Benachbarte der Einzelblenden 27 in einander möglichst nahe benachbarten Ebenen senkrecht zur Strahlrichtung des Beleuchtungslicht-Strahlbündels 3 liegen. 2 and 3 show the arrangement and structure of the field intensity presetting device 24 stronger in detail. The field intensity default device 24 has a plurality of juxtaposed finger-like individual apertures 27 , In the execution of the 2 and 3 There are a total of twenty-six single apertures 27 with a respective width of 4 mm. These single screens 27 are directly adjacent to each other or partially overlapping. In the case of a partial overlap Neighboring the individual panels 27 in as close as possible adjacent planes perpendicular to the beam direction of the illumination light beam 3 lie.

Alle Einzelblenden 27 werden in das Nutzstrahlungsbündel 3 von ein und derselben Seite her eingeschoben. Beim Einschieben werden die Einzelblenden 27 in negativer y-Richtung verlagert.All single screens 27 be in the Nutzstrahlungsbündel 3 from one and the same side inserted. When inserting the individual screens 27 shifted in the negative y-direction.

Mit Hilfe der Steuereinrichtung 25 können die Einzelblenden 27 unabhängig voneinander in der y-Richtung in eine vorgegebene Position eingestellt werden. Je nachdem in welcher Feldhöhe, also in welcher x-Position, ein Objektpunkt auf dem Retikel 18 das Objektfeld 19 passiert, wird der Scanweg dieses Objektpunktes in y-Richtung und damit die integrierte Nutzstrahlungs-Intensität, die dieser Objektpunkt erfährt, von der y-Position der jeweiligen Einzelblende 27 bestimmt. Auf diese Weise kann über eine Vorgabe der y-Positionen der Einzelblenden 27 eine Homogenisierung oder eine vorgegebene Verteilung der das Retikel 18 beleuchtenden Nutzstrahlungsintensität erreicht werden. Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 wird auch als UNICOM bezeichnet.With the help of the control device 25 can the individual screens 27 be set independently in the y-direction in a predetermined position. Depending on which field height, ie in which x-position, an object point on the reticle 18 the object field 19 happens, the scan path of this object point in y-direction and thus the integrated useful radiation intensity, which experiences this object point, from the y-position of the respective individual aperture 27 certainly. In this way it is possible to specify the y-positions of the individual apertures via a specification 27 a homogenization or a predetermined distribution of the reticle 18 illuminating effective radiation intensity can be achieved. The field intensity default device 24 is also known as UNICOM.

Dargestellt sind in der 2 beispielhaft drei Strahlbüschel 28A, 28B und 28C des Nutzstrahlungsbündels 3. Am Ort des Retikels 18, also auf das Beleuchtungsfeld 19, trifft in der Praxis eine viel größere Anzahl von Strahlbüscheln 28 auf, nämlich so viele Strahlbüschel, wie Strahlführungskanäle innerhalb der Beleuchtungsoptik 26 ausgeleuchtet werden. Shown in the 2 For example, three tufts 28A . 28B and 28C of the useful radiation bundle 3 , At the place of the reticle 18 So on the lighting field 19 , In practice, a much larger number of tufts 28 on, namely as many beam tufts as beam guiding channels within the illumination optics 26 be lit up.

Längs des Strahlengangs des Nutzlichtbündels 3 ist der Abstand zwischen der Überlagerungsebene 16 und der Retikelebene 17 viel kleiner als der Strahlweg zwischen dem Feldfacettenspiegel 6, also der Feldebene, die in die Überlagerungsebene 16 abgebildet wird, und der Überlagerungsebene 16. Einzelstrahlen 28i der Strahlbüschel 28 verlaufen daher in der 2 praktisch parallel zueinander.Along the beam path of the Nutzlichtbündels 3 is the distance between the overlay plane 16 and the reticle plane 17 much smaller than the beam path between the field facet mirrors 6 , ie the field level, in the overlay plane 16 is mapped, and the overlay plane 16 , individual jets 28i the beam tuft 28 therefore run in the 2 practically parallel to each other.

Die Strahlbüschel 28A, 28B, 28C, die in der 2 dargestellt sind, stehen stellvertretend für drei verschiedene Strahlbüschel-Typen. Die Strahlbüschel 28 haben am Ort der Überlagerungsebene, also der Feldebene 16, in der die Feldintensität-Vorgabeeinrichtung 24 angeordnet ist, jeweils eine Strahlbüschel-Querschnittsfläche 29A, 29B und 29C. Es gilt 29A > 29B > 29C. Insbesondere gilt, dass eine y-Erstreckung des Strahlbüschels 28A größer ist als eine y-Erstreckung des Strahlbüschels 28B, die wiederum größer ist als eine y-Erstreckung des Strahlbüschels 28C. Die Strahlbüschel-Querschnittsflächen 29A und 29C unterscheiden sich voneinander um mehr als 10%, insbesondere um mehr als 15% oder um mehr als 20%.The tufts of light 28A . 28B . 28C in the 2 are representative of three different types of pencils. The tufts of light 28 have at the location of the superposition level, ie the field level 16 in which the field intensity default device 24 is arranged, in each case a beam tuft cross-sectional area 29A . 29B and 29C , It applies 29A > 29B > 29C , In particular, it holds that a y-extension of the beam tuft 28A is greater than a y-extension of the beam tuft 28B , which in turn is larger than a y-extension of the beam tuft 28C , The beam tuft cross-sectional areas 29A and 29C differ by more than 10%, in particular more than 15% or more than 20%.

In der x-Richtung haben die Strahlbüschel-Querschnitte 29 jeweils die gleiche Ausdehnung.In the x-direction have the beam tufts cross sections 29 each the same extent.

Die unterschiedlichen Strahlbüschel-Querschnittsflächen 29A bis 29C in der Überlagerungsebene 16 führen dazu, dass der Ausleuchtungsbereich 19 nicht durch eine vollständige Superposition der Strahlbüschel 28 in der Scanrichtung beleuchtet wird. Ein y-Abschnitt A des Ausleuchtungsbereichs 19 wird von den drei Strahlbüscheln 28A bis 28C nur vom Strahlbüschel 28A erreicht. Ein y-Abschnitt B des Ausleuchtungsbereichs 19 wird von den Strahlbüscheln 28A und 28B erreicht. Ein y-Abschnitt C des Ausleuchtungsbereichs 19 wird von allen drei Strahlbüscheln 28A, 28B und 28C erreicht. Der y-Abschnitt B liegt zwischen den y-Abschnitten A und C.The different beam tuft cross-sectional areas 29A to 29C in the overlay plane 16 cause the illumination area 19 not by a complete superposition of the tufts 28 illuminated in the scanning direction. A y-section A of the illumination area 19 gets from the three beam tufts 28A to 28C only from the tuft 28A reached. A y-section B of the illumination area 19 is from the beam tufts 28A and 28B reached. A y-section C of the illumination area 19 gets from all three ray bundles 28A . 28B and 28C reached. The y-section B lies between the y-sections A and C.

Beim Abschnitt C, der von allen Strahlbüscheln 28 beleuchtet wird, handelt es sich um einen Vollbeleuchtungs-Scanbereich des Objektfeldes 19. Beim Abschnitt B, der nicht von allen Strahlbüscheln 28, aber von mehr als einem Strahlbüschel 28 beleuchtet wird, handelt es sich um einen Zwischenbeleuchtungs-Scanbereich des Objektfeldes 19. Beim Abschnitt A, der im Grenzfall nur von einem einzigem Strahlbüschel 28A ausgeleuchtet wird, handelt es sich um einen Teilbeleuchtungs-Scanbereich des Objektfeldes 19.At section C, of all the tufts 28 is illuminated, it is a full-illumination scan area of the object field 19 , At section B, not from all the tufts 28 but more than a bundle of tufts 28 is illuminated, it is an intermediate illumination scan area of the object field 19 , In section A, in the limit of only a single bundle of tufts 28A is illuminated, it is a partial illumination scan area of the object field 19 ,

Die Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtung 24 hat eine sich auf eine Beleuchtungswinkelverteilung des Objektfeldes 19 praktisch nicht auswirkende Intensitätswirkung. Dies wird nachfolgend anhand der 6 erläutert. Dargestellt ist schematisch der Weg der drei Strahlbüschel 28A, 28B und 28C ausgehend von einer Pupillenebene 31, in der der Pupillenfacettenspiegel 10 angeordnet ist, über die Feldebene 16 bis hin zur Retikelebene 17. Die in der Praxis im Strahlengang der drei Strahlbüschel 28A, 28B und 28C hintereinanderliegenden Ebenen 31, 16 und 17 sind in der 6 zur Veranschaulichung nebeneinander dargestellt. Ein den Einzelblenden 27 zugewandter Überlagerungsrand 32 des Nutzstrahlungsbündels 3 wird von allen drei Strahlbüscheln 28A bis 28C gleichzeitig gebildet und ausgeleuchtet. The field intensity default device 24 has one on an illumination angle distribution of the object field 19 practically non-impacting intensity effect. This will be explained below with reference to 6 explained. Shown schematically is the path of the three beam tufts 28A . 28B and 28C starting from a pupil plane 31 in which the pupil facet mirror 10 is arranged over the field level 16 up to the reticle level 17 , The in practice in the beam path of the three beam tufts 28A . 28B and 28C consecutive levels 31 . 16 and 17 are in the 6 Illustrated side by side. One the individual screens 27 facing overlay edge 32 of the useful radiation bundle 3 gets from all three ray bundles 28A to 28C simultaneously formed and illuminated.

Die Feldfacetten 7 der verschiedenen Feldfacetten-Typen 7A bis 7C des Feldfacettenspiegels 6 werden in die Überlagerungsebene 16 derart abgebildet, dass Ränder der Bilder dieser Feldfacetten 7 in der Überlagerungsebene 16 längs des Überlagerungsrandes 32, an dem die Einzelblenden 27 der Feldintensität-Vorgabeeinrichtung 24 ansetzen, zumindest abschnittsweise zusammenfallen.The field facets 7 of the different field facet types 7A to 7C of the field facet mirror 6 be in the overlay plane 16 imaged such that edges of the images of these field facets 7 in the overlay plane 16 along the overlay edge 32 on which the individual panels 27 the field intensity default device 24 begin to coincide, at least in sections.

Die Einzelblenden 27, die das Nutzstrahlungsbündel 3 vom Überlagerungsrand 32 her abdecken, haben auf alle Strahlbüschel 28A bis 28C in guter Nährung den gleichen, also einen beleuchtungswinkel-unabhängigen, Intensitätseinfluss. Dies ist in der 6 rechts in der Pupillenebene 31 für die Strahlenbüschel 28A bis 28C schematisch durch rechteckige und von einer Seite her wirkende Abschattungen angedeutet. Diese Abschattungen in der Pupillenebene 31 stellen keine realen Blenden dar.The individual panels 27 that the payload bundle 3 from the overlay edge 32 cover up, have on all the tufts 28A to 28C in good nutrition the same, so an angle of illumination independent, intensity influence. This is in the 6 right in the pupil plane 31 for the clusters of rays 28A to 28C schematically indicated by rectangular and acting from one side shadowing. These shadowing in the pupil plane 31 do not represent real apertures.

Durch Kippjustage der Pupillenfacetten 11 kann bei gegebener Einstellung der Einzelblenden 27 noch eine nachträgliche Optimierung einer Beleuchtungswinkelunabhängigkeit des Einflusses der Feldintensität-Vorgabeeinrichtung 24 herbeigeführt werden. Im Bereich eines dem Überlagerungsrand 32 in der y-Richtung gegenüberliegenden Gegenrandes 33 überlagern sich die Strahlbüschel 28 aufgrund von deren unterschiedlichen Strahlbüschel-Querschnittsflächen nicht, wie in der 2 dargestellt. By tilt adjustment of the pupil facets 11 can at a given setting of the individual apertures 27 a subsequent optimization of an illumination angle independence of the influence of the field intensity specification device 24 be brought about. In the area of an overlay border 32 in the y-direction opposite edge 33 the tufts of water overlap 28 not due to their different beam tufts cross-sectional areas, as in the 2 shown.

In der Retikelebene 17 ergibt sich eine Ausleuchtung in den drei y-Abschnitten A, B und C, wie vorstehend im Zusammenhang mit der 2 bereits erläutert.In the reticle plane 17 results in an illumination in the three y-sections A, B and C, as above in connection with the 2 already explained.

Da das Retikel 18, wie in der 7 schematisch dargestellt durch das Objektfeld 19 in y-Richtung gescannt wird, sieht das Retikel 18 scanintegriert alle drei Strahlbüschel 28A, 28B, 28C komplett, so dass der y-Versatz der Strahlbüschel 28A, 28B, 28C zueinander in der Retikelebene 17 nicht stört.Because the reticle 18 , like in the 7 schematically represented by the object field 19 scanned in y-direction, the reticle looks 18 scanintegriert all three tufts 28A . 28B . 28C completely, leaving the y-offset of the tufts 28A . 28B . 28C to each other in the reticle plane 17 does not bother.

In der Praxis weicht aufgrund einer Mehrzahl von Abbildungseinflüssen die Überlagerung der den einzelnen Kanälen zugeordneten Strahlbüschel in der Feldebene 16 von der in der 7 dargestellten perfekten Überlagerung ab. Dies kann eine Mehrzahl von Ursachen haben. In practice, due to a plurality of image influences, the superimposition of the beam tufts assigned to the individual channels deviates in the field plane 16 from in the 7 shown perfect overlay. This can have a number of causes.

Zunächst kann eine gegenseitige Abschattung der Feldfacetten 7 aufgrund der Beleuchtungsgeometrie des Feldfacettenspiegels 10 zu individuell geformten Bildern der Feldfacetten 7 in der Feldebene 16 führen.First, a mutual shading of the field facets 7 due to the illumination geometry of the field facet mirror 10 to individually shaped pictures of the field facets 7 in the field level 16 to lead.

Zudem kann die Übertragungsoptik 15 für verschiedene Kanäle, also für verschiedene Strahlbüschel, unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe aufweisen, je nachdem, welches Strahlbüschel betrachtet wird. Aufgrund dieser unterschiedlichen Abbildungsmaßstäbe ergibt sich eine ebenfalls von der Perfektion abweichende Überlagerung der Strahlbüschel in der Feldebene 16.In addition, the transmission optics 15 for different channels, so for different beam tufts, have different magnifications, depending on which beam tuft is considered. Because of these different magnifications, there is also a superposition of the bundles of beams in the field plane deviating from the perfection 16 ,

Abhängig von der jeweiligen Kippung der Feldfacetten 7 ergibt sich zudem eine facettenindividuelle Größe der Facettenprojektion senkrecht zur Beaufschlagungsrichtung mit dem Nutzstrahlungsbündel 3. Auch dies beeinflusst die Überlagerung in der Feldebene 16.Depending on the respective tilt of the field facets 7 In addition, a facet-specific size of the facet projection perpendicular to the direction of impingement with the useful radiation bundle results 3 , This also influences the superposition at the field level 16 ,

Ein weiterer Grund für eine von der Perfektion abweichende Überlagerung in der Feldebene 16 liegt darin, dass bedingt durch den Spiegel 14 für streifenden Einfall die zu überlagernden Strahlbüschel in der Feldebene 16 eine unterschiedliche Krümmung aufweisen können.Another reason for deviating from perfection at the field level 16 lies in the fact that conditioned by the mirror 14 for grazing incidence, the ray bundles to be overlaid on the field level 16 may have a different curvature.

Die Beleuchtungsoptik 26 wird daher für den Fall, dass die Überlagerung in der Feldebene 16 nicht perfekt ist, so justiert, dass sich die einzelnen Strahlbüschel, die die jeweiligen Feldfacetten 7 abbilden, im Bereich des Randes 32, der den Einzelblenden 27 zugewandt ist, möglichst gut überlagern.The illumination optics 26 is therefore in the event that the overlay at the field level 16 is not perfect, so adjusted, that the individual tufts, which are the respective field facets 7 depict, in the area of the edge 32 , the single panels 27 facing as well as possible overlay.

Die Einzelblenden 27 können zu gezielten Vorgabe zumindest abschnittsweise teildurchlässig und/oder abschnittsweise transparent sein. Benachbarte Einzelblenden 27 können in x-Richtung teilweise überlappen. Insbesondere in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Einzelblenden 27 eine über ihre Erstreckung variable Transmission aufweisen.The individual panels 27 may be at least partially partially transparent and / or partially transparent to specific specification. Adjacent single panels 27 may partially overlap in the x direction. In particular, in this case, it is advantageous if the individual apertures 27 have a variable over their extension transmission.

Transmissionsverläufe der Einzelblenden 27, die hierbei zum Einsatz kommen können, sind beispielsweise beschrieben in der WO 2005/040927 A2 .Transmission characteristics of the individual apertures 27 , which can be used here, are described for example in the WO 2005/040927 A2 ,

Anstelle von Fingerblenden können auch andere Gestaltungen von in einer Ebene wirkenden Feldintensitäts-Vorgabeeinrichtungen zum Einsatz kommen. Beispiele hierfür finden sich in der EP 1 291 721 A1 .Instead of finger diaphragms, other designs of in-plane field intensity default devices may also be used. Examples of this can be found in the EP 1 291 721 A1 ,

Die Einzelblenden 27 können endseitig strukturiert sein, wie dies beispielsweise in der US 2006/0244941 A1 , insbesondere in den 10 bis 12, erläutert ist.The individual panels 27 can be structured on the end, as for example in the US 2006/0244941 A1 , especially in the 10 to 12 , is explained.

Bei der Projektionsbelichtung werden das Retikel 18 und der Wafer 23, der eine für das EUV-Beleuchtungslicht 3 lichtempfindliche Beschichtung trägt, bereitgestellt. Anschließend wird zumindest ein Abschnitt des Retikels 18 auf den Wafer 23 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Schließlich wird die mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 belichtete lichtempfindliche Schicht auf dem Wafer 23 entwickelt. Auf diese Weise wird das mikro- bzw. nanostrukturierte Bauteil, beispielsweise ein Halbleiterchip, hergestellt.In the projection exposure, the reticle 18 and the wafer 23 , one for the EUV lighting light 3 photosensitive coating carries provided. Subsequently, at least a portion of the reticle 18 on the wafer 23 with the help of the projection exposure system 1 projected. Finally, with the EUV illumination light 3 exposed photosensitive layer on the wafer 23 developed. In this way, the micro- or nanostructured component, for example a semiconductor chip, is produced.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2010/0253926 A1 [0001]
US 2011/0001947 A1 [0005, 0029]
WO 2005/040927 A2 [0066]
EP 1291721 A1 [0067]
US 2006/0244941 A1 [0068]

Claims

Illumination optics ( 26 ) for microlithography - with an optical assembly ( 26a ) for guiding illuminating light toward an object field to be illuminated ( 19 ) in an object plane ( 17 ), - whereby the illumination optics ( 26 ) is configured to receive an illuminating light beam ( 3 ) into a plurality of tufts ( 28A . 28B . 28C ), which are assigned to different illumination angles of the object field illumination, - wherein the illumination optics ( 26 ) is designed such that at least some of the beam tufts ( 28A . 28B . 28C ) in an overlay plane ( 16 ), which depends on the object plane ( 17 ) and which are not in the object plane ( 17 ) is superimposed so that edges ( 32 ) of the superimposed beam tufts ( 28A . 28B . 28C ) at least partially coincide, - whereby the tufts ( 28A . 28B . 28C ) at the location of the overlay plane ( 16 ) each have a beam tuft cross-sectional area ( 29A . 29B . 29C ), wherein at least some beam tufts cross-sectional areas ( 29A . 29B . 29C ) at the location of the overlay level ( 19 ) differ from each other by more than 10%.

Illumination optics according to Claim 1, characterized in that they comprise a field facet mirror ( 6 ) with a plurality of field facets ( 7 ), which are in the overlay plane ( 16 ) such that edges of the images of the field facets ( 7A . 7B . 7C ) in the overlay layer ( 16 ) at least in sections ( 32 ) fall together.

Illumination optics according to claim 2, characterized in that the field facets ( 7A . 7B . 7C ) of the field facet mirror ( 6 ) are differently extended along a scan facet dimension (y _A , y _B , y _C ).

Illumination optics according to one of claims 1 to 3, characterized by a in the superposition plane ( 16 ), which then constitutes an intensity default level, arranged field intensity default device ( 24 ) for adjusting an intensity distribution of the illumination light across the object field ( 19 ), the edges ( 32 ) of the superimposed beam tufts ( 28A to 28C ) where it is from the field intensity default device ( 24 ) can be influenced, coincide.

Illumination optics according to claim 4, characterized in that the intensity presetting device ( 24 ) a plurality of juxtaposed and when exposed to illumination light this at least debilitating individual apertures ( 27 ) which are parallel to an object displacement direction (y) in an illumination light beam ( 3 ) are hineinverschiebbar.

Illumination optics according to one of claims 1 to 5, characterized in that the optical assembly ( 26a ) a pupil facet mirror ( 10 ) having a plurality of pupil facets ( 11 ), which in the light path of the illumination light the field facets ( 7 ) are assigned via illumination channels.

Illumination optics according to claim 6, characterized in that the pupil facets ( 11 ) for setting an overlay of the illumination light in the intensity specification level ( 16 ) are tiltable.

Illumination optics according to one of claims 2 to 7, characterized in that the field facets ( 7 ) for specifying an illumination angle distribution of illumination of the object field to be illuminated ( 19 ) are tiltable.

Illumination system with illumination optics ( 26 ) according to one of claims 3 to 8 and a light source ( 2 ).

Illumination system according to claim 9, characterized in that the illumination system is designed such that an illumination intensity of the field facet mirror ( 6 ) varies with the illumination light over its useful cross-section, with facets ( 7A ) with greater expansion in a scan facet dimension with lower illumination intensity, integrated over the facet surface, are illuminated as field facets ( 7B . 7C ) of lesser extent (y _B , y _C ) in the scan facet dimension.

Projection exposure apparatus - with a lighting system according to claim 9 or 10, - with a reticle holder ( 18a ) for holding an object to be illuminated, - with a displacement drive ( 18b ) for the driven displacement of the reticle holder ( 18a ), - with an illumination area ( 19 ) which specifies object field coordinate values to be illuminated along a scan direction, the execution of the illumination optics ( 26 ) such that at least one partial illumination scanning region (A) of the illumination region ( 19 ) only from a subset ( 28A ) of all pencils ( 28A to 28C ), wherein at least one further full illumination scanning region (C) of the illumination region (FIG. 19 ) of all pencils ( 28A to 28C ) is lit.

Projection exposure apparatus according to claim 11, characterized in that the design of the illumination optics ( 26 ) is such that at least one further intermediate illumination scanning region (B) of a larger number of the ray bundles ( 28B . 28C ) is lit as the Part illumination scan area (A), but of a smaller number of ray bundles than the full illumination scan area (C).

Process for the production of structured components comprising the following steps: - providing a wafer ( 23 ), on which at least partially a layer of a photosensitive material is applied, - providing a reticle ( 18 ) having structures to be imaged, - providing a projection exposure apparatus ( 1 ) according to claim 11 or 12, - projecting at least part of the reticle ( 18 ) on an area of the layer of the wafer ( 23 ) using the projection exposure apparatus ( 1 ).

Structured component produced by a method according to claim 13.