DE102023201556A1 - EUV collector for an EUV projection exposure system - Google Patents
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Abstract
Ein EUV-Kollektor (17) für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage dient zur reflektierenden Überführung von EUV-Nutzlicht (16) aus einem Quellbereich (28) in einen räumlich vom Quellbereich (28) beabstandeten Sammelbereich (IF). Ein erstes Kollektorflächen-Ellpsoid-Segment (34) hat eine als Teil einer Ellipsoidfläche (40) beschreibbare Reflexionsfläche mit Ellipsoid-Brennpunkten im Quellbereich (28) und dem Sammelbereich (IF). Ein zweites Kollektorflächen-Segment (38) und ein drittes Kollektorflächen-Segment (39) sind so ausgeführt und zueinander ausgerichtet, dass das EUV-Nutzlicht (16) aus dem Quellbereich nach jeweils genau einer Reflexion am zweiten Kollektorflächen-Segment (98) und am dritten Kollektorflächen-Segment (39) in den Sammelbereich (IF) überführt wird. Eine weitere Ausführung des EUV-Kollektors hat zwei Kollektorflächen-Segmente, die beide als Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmente oder beide als Kollektorflächen-Paraboloid-Segmente ausgeführt sind. Eine weitere Ausführung des EUV-Kollektors hat Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmente, deren Reflexionsflächen als Teil von nichtzusammenfallenden Ellipsoidflächen beschreibbar sind. Bei derartigen EUV-Kollektoren ist ein Durchsatz von für die Projektionsbelichtung nutzbarem EUV-Nutzlicht verbessert.An EUV collector (17) for an EUV projection exposure system is used for the reflective transfer of EUV useful light (16) from a source area (28) into a collection area (IF) spatially spaced from the source area (28). A first collector surface ellipsoid segment (34) has a reflection surface that can be described as part of an ellipsoid surface (40) and has ellipsoid focal points in the source area (28) and the collection area (IF). A second collector surface segment (38) and a third collector surface segment (39) are designed and aligned with one another in such a way that the EUV useful light (16) comes out of the source area after exactly one reflection on the second collector surface segment (98) and on third collector surface segment (39) is transferred to the collection area (IF). Another embodiment of the EUV collector has two collector surface segments, both of which are designed as collector surface ellipsoid segments or both as collector surface paraboloid segments. Another embodiment of the EUV collector has collector surface ellipsoid segments whose reflection surfaces can be described as part of non-coincident ellipsoid surfaces. With such EUV collectors, a throughput of useful EUV light that can be used for projection exposure is improved.
Description
Die Erfindung betrifft einen EUV-Kollektor für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage zur reflektierenden Überführung von EUV-Nutzlicht aus einem Quellbereich in einen räumlich vom Quellbereich beabstandeten Sammelbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein Lichtquellen-Kollektor-Modul mit einem derartigen Kollektor, ein Beleuchtungssystem mit einem derartigen Lichtquellen-Kollektor-Modul, ein optisches System mit einem derartigen Beleuchtungssystem, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mithilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem derartigen Verfahren.The invention relates to an EUV collector for an EUV projection exposure system for the reflective transfer of EUV useful light from a source area into a collection area spatially spaced from the source area. The invention further relates to a light source collector module with such a collector, an illumination system with such a light source collector module, an optical system with such an illumination system, a projection exposure system with such an optical system, a method for producing a micro- or .nanostructured component using such a projection exposure system and a micro- or nanostructured component produced using such a process.
Derartige Kollektoren sind bekannt aus der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen EUV-Kollektor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass dessen Durchsatz von für die Projektionsbelichtung nutzbarem EUV-Nutzlicht verbessert ist.It is an object of the present invention to develop an EUV collector of the type mentioned in such a way that its throughput of useful EUV light that can be used for projection exposure is improved.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen EUV-Kollektor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved according to the invention by an EUV collector with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei einer Gestaltung des Kollektors mit einerseits einem ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment, welches das Nutzlicht direkt vom Quellbereich in den Sammelbereich durch eine Reflexion überführen kann, und andererseits zwei weiteren zur Überführung von insbesondere einem weiteren EUV-Nutzlichtanteil vom Quellbereich in den Sammelbereich effektiv miteinander zusammenwirkenden Kollektorflächen-Segmenten die Möglichkeit schafft, einen großen EUV-Nutzlichtanteil, der vom Quellbereich ausgeht, mit gut kontrollierbaren Einfallswinkeln bei der Reflexion an den verschiedenen Kollektorflächen-Segmenten zu führen. Dies kann insbesondere dazu genutzt werden, im Sammelbereich eine vorgegebene Polarisationsverteilung des dort ankommenden EUV-Nutzlichts zu erreichen. Wenn beispielsweise die Reflexionen an den verschiedenen Kollektorflächen-Segmenten nahe dem Brewsterwinkel legen, kommt am Sammelbereich entsprechend linear polarisiertes Licht an. Soweit der EUV-Kollektor rotationssymmetrisch um eine Verbindungsachse zwischen dem Quellbereich und dem Sammelbereich gestaltet ist, kann im Sammelbereich insbesondere eine tangentiale Polarisation, also EUV-Nutzlicht, welches in Bezug auf diese Verbindungsachse gerade nicht radial polarisiert ist, vorliegen. Dies kann zur Projektionsbelichtung spezieller Objekt-Strukturgeometrien genutzt werden, insbesondere zur Projektionsbelichtung von Kontaktlöchern und dichten Linien. Beispielsweise kann die gegebenenfalls erreichte tangentiale Polarisation im Sammelbereich im nachfolgenden Nutzlicht-Strahlengang in eine radiale Polarisation überführt werden, was gemäß der
Beleuchtungssettings bzw. Polarisationszustände, die zugeordnet zu entsprechenden Objekten in der Strukturgeometrie vorteilhaft sind, finden sich in Fachbüchern zur Lithografie wie „Microlithography - Science and Technology“, von W. Smith und K. Suzuki, 3rd Edition, ISBN: 9781439876756, oder „Principles of Lithography“ von J. Levinson, 3rd Edition, ISBN: 9780819483249, oder auch Fachartikeln wie „Source mask polarization optimization“ von Steven G. Hansen in J. of Micros/Nanolithography, MEMS and MOEMS,10(3),2011,
und betreffen insbesondere Projektionsbelichtungen mit hoher numerischer Apertur nahe der Auflösungsgrenze.Illumination settings or polarization states that are advantageous when assigned to corresponding objects in the structural geometry can be found in specialist books on lithography such as “Microlithography - Science and Technology”, by W. Smith and K. Suzuki, 3rd Edition, ISBN: 9781439876756, or “Principles of Lithography” by J. Levinson, 3rd Edition, ISBN: 9780819483249, or technical articles such as “Source mask polarization optimization” by Steven G. Hansen in J. of Micros/Nanolithography, MEMS and MOEMS, 10(3), 2011,
and particularly concern projection exposures with high numerical apertures close to the resolution limit.
Beispielsweise dichte Linien mit beliebiger Orientierung können mithilfe einer tangentialen oder radialen Polarisation in einer Beleuchtungspupille einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, die einen derartigen EUV-Kollektor einsetzt, mit gutem Kontrast belichtet und abgebildet werden. Hierzu kann insbesondere eine Dipolbeleuchtung, also ein Dipol-Beleuchtungssetting, insbesondere mit tangentialer Polarisation genutzt werden. Letztere bewirkt, dass die Beugungsordnungen dichter Linien identische Polarisationszustände und damit maximalen Interferenzkontrast bei ihrer Interferenz in der Bildebene aufweisen.For example, dense lines with any orientation can be exposed and imaged with good contrast using tangential or radial polarization in an illumination pupil of an illumination optics of the projection exposure system that uses such an EUV collector. For this purpose, dipole lighting, i.e. a dipole lighting setting, in particular with tangential polarization, can be used. The latter causes the diffraction orders of dense lines to have identical polarization states and thus maximum interference contrast when they interfere in the image plane.
Die Reflexion des Nutzlichts am dritten Kollektorflächen-Segment kann die letzte Reflexion vor Eintritt des hier reflektierten Nutzlichts in den Sammelbereich sein. Alternativ kann auch noch mindestens eine weitere Reflexion nach der Reflexion am dritten Kollektorflächen-Segment stattfinden.The reflection of the useful light on the third collector surface segment can be the last reflection before the useful light reflected here enters the collection area. Alternatively, at least one further reflection can also take place after the reflection on the third collector surface segment.
Ein wie vorstehend beschriebener Kollektor kann eine Tauschkomponente für einen vorher genutzten Kollektor darstellen.A collector as described above can represent a replacement component for a previously used collector.
Mindestens eines oder auch jedes Kollektorflächen-Segment kann eine diffraktive Struktur zum Trennen von unerwünschten Falschlicht-Anteilen von einem Beleuchtungsstrahlengang aufweisen. Soweit mehrere Kollektor-Segmente sequenziell vom Beleuchtungs- bzw. Nutzlicht beaufschlagt werden, können diese verschieden wirkende diffraktive Strukturen zum Herausfiltern von Falschlicht-Anteilen unterschiedlicher Wellenlängen aufweisen.At least one or each collector surface segment can have a diffractive structure for separating unwanted false light components from an illumination beam path. If several collector segments are sequentially exposed to illumination or useful light, they can have different diffractive effects Have structures for filtering out false light components of different wavelengths.
Eine Ausführung mit mindestens drei Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmenten nach Anspruch 2 oder eine alternative Ausführung nach Anspruch 3, bei der das zweite und das dritte Kollektorflächen-Segment als Kollektorflächen-Paraboloid-Segmente ausgeführt sind, haben sich zur effizienten Nutzlicht-Überführung in den Sammelbereich bewährt.An embodiment with at least three collector surface ellipsoid segments according to claim 2 or an alternative embodiment according to
Der Einsatz eines vierten Kollektorflächen-Segments nach Anspruch 4 eröffnet weitere Freiheitsgrade bei der Führung des über das dritte Kollektorflächen-Segment geführten Nutzlichtanteils. Dies kann dazu genutzt werden, eine gute Füllung einer Beleuchtungspupille im Sammelbereich zu erreichen, also z.B. eine Beleuchtungspupille mit möglichst kleiner zentraler Obskuration. In Pupillenkoordinaten kann eine Fläche der zentralen Obskuration kleiner sein als 25% einer gesamten ausgeleuchteten Pupillenfläche, insbesondere kleiner sein als 10%. Diese Obskuration ist flächenmäßig regelmäßig größer als 1% der beleuchteten Pupillenfläche.The use of a fourth collector surface segment according to
Bei der Ausführung des vierten Kollektorflächen-Segments als Freiform-Segment nach Anspruch 5 kommen die genannten Flexibilitäts-Vorteile besonders gut zum Tragen.When the fourth collector surface segment is designed as a free-form segment according to
Die eingangs genannte Aufgabe ist zudem gelöst durch einen EUV-Kollektor mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen.The task mentioned at the beginning is also solved by an EUV collector with the features specified in
Ein derartiger Kollektor hat einen vergleichsweise einfachen Aufbau, wobei es dennoch möglich bleibt, die Einfallswinkel des Nutzlichts auf den Kollektorflächen-Segmenten innerhalb einer engen Bandbreite zu halten. Es resultieren Vorteile, die vorstehend bereits diskutiert wurden.Such a collector has a comparatively simple structure, but it still remains possible to keep the angle of incidence of the useful light on the collector surface segments within a narrow bandwidth. This results in advantages that have already been discussed above.
Die eingangs genannte Aufgabe ist weiterhin gelöst durch einen EUV-Kollektor mit den in Anspruch 7 angegebenen Merkmalen.The task mentioned at the beginning is further solved by an EUV collector with the features specified in
Über die beiden Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmente kann eine Führung getrennter Nutzlicht-Anteile vom Quellbereich in den Sammelbereich mit jeweils genau einer Reflexion erreicht werden.Via the two collector surface ellipsoid segments, separate useful light components can be guided from the source area into the collection area, each with exactly one reflection.
Auch hier resultiert die Möglichkeit, eine kleine Einfallswinkel-Bandbreite bei den Reflexionen des Nutzlichts an den Kollektorflächen-Segmenten zu erreichen. Weiterhin ergeben sich Vorteile, wie vorstehend schon diskutiert wurden.This also results in the possibility of achieving a small angle of incidence bandwidth for the reflections of the useful light on the collector surface segments. There are also advantages, as already discussed above.
Die beiden Ellipsoid-Flächen können so im Raum liegen, dass sie keinen gemeinsamen Punkt haben.The two ellipsoid surfaces can lie in space in such a way that they do not have a common point.
Bei einer Ausführung des Kollektors nach Anspruch 8 kommen die vorstehend in Zusammenhang mit der geringen Einfallswinkel-Variation bzw. Einfallswinkel-Bandbreite erläutert wurden, zum Tragen. Der Einfallswinkelbereich kann zwischen 38° und 48° liegen. Der Einfallswinkelbereich kann im Bereich um 43° liegen. Der Einfallswinkel ist hierbei definiert als der Winkel des jeweiligen Nutzlichtstrahls zur Normalen auf den für eine Reflexion dieses Nutzlichtstrahls genutzten Reflexionsflächenabschnitt der jeweiligen Kollektorfläche bzw. des jeweiligen Kollektorflächen-Segments.In an embodiment of the collector according to
Merkmale der vorstehend geschriebenen Kollektorvarianten können miteinander kombiniert werden.Features of the collector variants described above can be combined with each other.
Insbesondere kann das Nutzlicht im Sammelbereich mit hohem Polarisationsgrad bereitgestellt sein.In particular, the useful light can be provided in the collection area with a high degree of polarization.
Ein hierbei eingestellter Polarisationsgrad kann insbesondere in radialer Richtung über die Beleuchtungspupille im Sammelbereich nicht oder nur wenig variieren.A degree of polarization set here cannot vary or can vary only slightly, particularly in the radial direction via the illumination pupil in the collecting area.
Der Kollektor kann so ausgeführt sein, dass im Sammelbereich tangential polarisiertes Nutzlicht vorliegt.The collector can be designed so that tangentially polarized useful light is present in the collection area.
Die Vorteile eines Lichtquellen-Kollektor-Moduls nach Anspruch 9 entsprechen denen, die vorstehend in der Bezugnahme auf die verschiedenen Kollektorvarianten bereits erläutert wurden.The advantages of a light source collector module according to
Bei der Pumplichtquelle kann es sich um einen Pumplaser, insbesondere um einen IR-Laser handeln. Eine Pumplichtwellenlänge kann im Bereich von 1 µm und/oder im Bereich von 10 µm liegen.The pump light source can be a pump laser, in particular an IR laser. A pump light wavelength can be in the range of 1 µm and/or in the range of 10 µm.
Eine Einstrahlrichtung der Pumplichtquelle kann längs einer Verbindungsachse zwischen dem Quellbereich und dem Sammelbereich verlaufen.An irradiation direction of the pump light source can run along a connecting axis between the source area and the collection area.
Die Einstrahlrichtung der Pumplichtquelle kann unter einem Winkel zu einer Verbindungsachse zwischen dem Quellbereich und dem Sammelbereich verlaufen, der größer ist als 10°. Dieser Winkel kann größer sein als 30° und kann im Bereich von 45°, im Bereich von 60°, im Bereich von 75°und im Bereich von 90° liegen.The direction of irradiation of the pump light source can be at an angle to a connecting axis between the source area and the collection area that is greater than 10°. This angle can be greater than 30° and can be in the range of 45°, in the range of 60°, in the range of 75° and in the range of 90°.
Mithilfe eines Kollektor-Wechselhalters nach Anspruch 10 kann eine Beleuchtungsgeometrie bzw. ein Beleuchtungssetting der Projektionsbelichtungsanlage, innerhalb der das Lichtquellen-Kollektor-Modul zum Einsatz kommt, an jeweils zu belichtende Objekt-Strukturgeometrien angepasst werden. Insbesondere eine Polarisationsverteilung kann hierbei an die Strukturgeometrie angepasst werden. Auch eine Intensitätsverteilung innerhalb einer Beleuchtungspupille und eine Größe der Beleuchtungspupille sowie eine Obskuration der Beleuchtungspupille im Sammelbereich kann durch Auswahl des jeweiligen Kollektors mithilfe des Kollektor-Wechselhalters vorgegeben werden. Insbesondere kann mithilfe eines Kollektor-Wechselhalters ein gegebener Kollektor für die eingangs erwähnten Abbildungen spezieller Strukturen durch einen wie vorstehend beschriebenen Kollektor getauscht werden. Der Kollektor-Wechselhalter kann auch Bestandteil eines Kollektor-Moduls sein, zu dem eine Lichtquelle nicht als zwingender weiterer Bestandteil gehört.With the help of a collector interchangeable holder according to
Die Vorteile eines Beleuchtungssystems nach Anspruch 11, eines optischen Systems nach Anspruch 12, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 13, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 15 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Kollektor bereits erläutert wurden.The advantages of a lighting system according to
Hergestellt werden kann mit der Projektionsbelichtungsanlage insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.In particular, a semiconductor component, for example a memory chip, can be produced with the projection exposure system.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung mindestens ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
-
1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie; -
2 Details einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage im Umfeld eines EUV-Kollektors zur Führung von EUV-Nutzlicht von einem Plasma-Quellbereich hin zu einem Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage, wobei der EUV-Kollektor in einem Meridionalschnitt dargestellt ist; -
3 ebenfalls in einem Meridionalschnitt im Vergleich zu2 aber stärker schematisch eine Ausführung des EUV-Kollektors mit mehreren Kollektorflächen-Segmenten, wobei ausgewählte Strahlengänge bei der Reflexion an den verschiedenen Kollektorflächen-Segmenten hervorgehoben sind; -
4 in einer zu3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors mit mehreren Kollektorflächen-Segmenten; -
5 eine Beleuchtungspupille am Ort eines Zwischenfokus der Kollektor-Ausführung nach4 ; -
6 in einer zu3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors mit mehreren Kollektorflächen-Segmenten; -
7 eine Beleuchtungspupille am Ort eines Zwischenfokus der Kollektor-Ausführung nach6 ; -
8 im Vergleich zuden 3 ,4 und6 noch stärker schematisch eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors mit zwei Kollektorflächen-Segmenten, wobei ein Strahlengang zweier Einzelstrahlen zur Verdeutlichung einer optischen Wirkung der Kollektorflächen-Segmente hervorgehoben ist; -
9 ineiner zu 8 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors mit zwei Kollektorflächen-Segmenten; -
10 wiederum schematisch ineiner zu 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors mit mehreren Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmenten, die Teile von nicht zusammenfallenden Ellipsoidflächen sind; und -
11 in einer zu10 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines EUV-Kollektors, die als Kombination von Ausführungsmerkmalen der Varianten nachden 3 und 10 verstanden werden kann.
-
1 schematically in meridional section a projection exposure system for EUV projection lithography; -
2 Details of a light source of the projection exposure system in the vicinity of an EUV collector for guiding EUV useful light from a plasma source area to a field facet mirror of an illumination optics of the projection exposure system, the EUV collector being shown in a meridional section; -
3 also in a meridional section compared to2 but more schematically an embodiment of the EUV collector with several collector surface segments, with selected beam paths being highlighted when reflected on the different collector surface segments; -
4 in one too3 Similar representation of another version of an EUV collector with several collector surface segments; -
5 an illumination pupil at the location of an intermediate focus of thecollector design 4 ; -
6 in one too3 Similar representation of another version of an EUV collector with several collector surface segments; -
7 an illumination pupil at the location of an intermediate focus of thecollector design 6 ; -
8th compared to the3 ,4 and6 even more schematically, a further embodiment of an EUV collector with two collector surface segments, with a beam path of two individual beams being highlighted to illustrate an optical effect of the collector surface segments; -
9 in one too8th Similar representation of another version of an EUV collector with two collector surface segments; -
10 again schematically in one3 Similar representation shows a further embodiment of an EUV collector with several collector surface ellipsoid segments, which are parts of non-coincident ellipsoid surfaces; and -
11 in one too10 Similar representation of another version of an EUV collector, which is a combination of design features of the variants according to3 and10 can be understood.
Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht. One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.A
In der
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 includes
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung, Beleuchtungslicht oder Abbildungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln.The
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen, paraboloiden und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen-Segmenten handeln, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein. Details zu verschiedenen Ausführungen des Kollektors 17 werden nachfolgend anhand der
Der Kollektor 17 kann mit einem Kollektor-Wechselhalter 17a zum insbesondere angetriebenen und gegebenenfalls automatisierten Austausch des zuletzt aktiven Kollektors 17 gegen mindestens einen Wechsel-Kollektors zusammenwirken. Der Kollektor-Wechselhalter 17a kann dabei mit einem Kollektor-Magazin 17b zusammenwirken, in dem mindestens ein derartiger Wechsel-Kollektor untergebracht ist. Im Kollektor-Magazin kann eine Mehrzahl derartiger Wechsel-Kollektoren bevorratet sein.The
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein. Die ersten Facetten 21 können zwischen verschiedenen Kippstellungen schaltbar ausgeführt sein. Hierzu können Aktoren vorgesehen sein, die mit den jeweiligen ersten Facetten 21 zur Kipp-Umstellung zusammenwirken.The
Wie beispielsweise aus der
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.Between the
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen. Auch die zweiten Facetten 23 können schaltbar ausgeführt sein, wie vorstehend im Zusammenhang mit den ersten Facetten 21 ausgeführt.The
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen.It may be advantageous not to arrange the
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. The
Bei dem in der
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi, just like the mirrors of the
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, ßy der Projektionsoptik 7 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr. The
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der
Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.One of the
Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The illumination of the entrance pupil of the
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths. In this case a depicting Ele ment, in particular an optical component of the transmission optics, are provided between the
Bei der in der
Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.The
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma). Zur Plasmaerzeugung werden Zinn-Tröpfchen 24 von einem Zinn-Tröpfchengenerator 25 als kontinuierliche Tröpfchenabfolge erzeugt. Eine Flugbahn der Zinn-Tröpfchen 24 verläuft quer zu einer Hauptstrahlrichtung 26 des EUV-Nutzlichts 16. Die Zinn-Tröpfchen 24 fliegen dabei frei zwischen dem Zinn-Tröpfchengenerator 25 und einem Zinn-Fänger 27, wobei sie einen Plasma-Quellbereich 28 durchtreten. Vom Plasma-Quellbereich 28 wird das EUV-Nutzlicht 16 emittiert. Im Plasma-Quellbereich 28 wird das dort ankommende Zinn-Tröpfchen 24 mit Pumplicht 29 einer Pumplichtquelle 30 beaufschlagt. Bei der Pumplichtquelle 30 kann es sich um eine Infrarot-Laserquelle in Form beispielsweise eines CO2-Lasers handeln. Auch eine andere IR-Laserquelle ist möglich, insbesondere ein Festkörperlaser, beispielsweise ein Nd:YAG-Laser.The
Das xyz-Koordinatensystem ist in der
Das Pumplicht 29 wird über einen Spiegel 31, bei dem es sich um einen geregelt verkippbaren Spiegel handeln kann, und über eine Fokussierlinse 32 in den Plasma-Quellbereich 28 überführt. Durch die Pumplichtbeaufschlagung wird aus dem im Plasma-Quellbereich 28 ankommenden Zinn-Tröpfchen 24 ein das EUV-Nutzlicht 16 emittierendes Plasma erzeugt. Ein Strahlengang des EUV-Nutzlichts 16 ist in der
Der Feldfacettenspiegel 20 ist im Strahlengang des EUV-Nutzlichts 16 nach dem Zwischenfokus IF im Bereich eines Fernfeldes des EUV-Nutzlichts 16 angeordnet.The
Der EUV-Kollektor 17 und weitere Komponenten der Lichtquelle 3, bei denen es sich um den Zinn-Tröpfchengenerator 25, den Zinn-Fänger 27 und um die Fokussierlinse 32 handeln kann, sind in einem Vakuumgehäuse 35 angeordnet. Im Bereich des Zwischenfokus IF hat das Vakuumgehäuse 35 eine Durchtrittsöffnung 36. Im Bereich eines Eintritts des Pumplichts 29 in das Vakuumgehäuse 35 hat letzteres ein Pumplicht-Eintrittsfenster 37.The
Der Kollektor 17 hat insgesamt drei Kollektorflächen-Segmente, nämlich das erste Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34, ein zweites, inneres Kollektorflächen-Segment 38 und ein drittes, äußeres Kollektorflächen-Segment 39.The
Das erste Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 hat eine Reflexionsfläche, die als Teil einer in der
Die drei Segmente 34, 38 und 39 sind in der
In der
Das zweite Kollektorflächen-Segment 38 schließt sich an das erste Kollektorflächen-Ellipsoiden-Segment 34 hin zur Pumplicht-Durchtrittsöffnung 33 über einen Übergangs-Knickbereich 44 an, der die Verbindungsachse 41 vollständig umläuft. Das dritte Kollektorflächen-Segment 39 geht wiederum in das erste Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 über einen weiteren Übergangs-Knickbereich 44 über, der ebenfalls vollumfänglich um die Verbindungsachse 41 umläuft.The second
Das zweite Kollektorflächen-Segment 38 ist ebenfalls als Kollektor-Ellipsoid-Segment ausgeführt. Ein erster Ellipsoid-Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Segments 38 liegt im Quellbereich 28. Ein zweiter Ellipsoid-Brennpunkt 45 des zweiten Kollektorflächen-Segments 38 liegt innerhalb der Ellipsoidfläche 40 in einem Abstand vor dem ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34.The second
Auch das dritte Kollektorflächen-Segment 39 ist als Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment ausgeführt. Ein erster Ellipsoid-Brennpunkt des dritten Kollektorflächen-Segments 39 fällt mit dem zweiten Ellipsoid-Brennpunkt 45 des zweiten Kollektorflächen-Segments 38 zusammen. Ein zweiter Ellipsoid-Brennpunkt des dritten Kollektorflächen-Segments 39 fällt mit dem Zwischenfokus IF, also dem Sammelbereich des Kollektors 17 zusammen.The third
Die beiden Kollektorflächen-Segmente 38 und 39 liegen ausschließlich oder größtenteils innerhalb der Ellipsoidfläche 40.The two
Das zweite Kollektorflächen-Segment 38 stellt im Vergleich zum ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 in Bezug auf die Verbindungsachse 41 ein radial inneres Segment dar. Das dritte Kollektorflächen-Segment 39 stellt in Bezug auf das erste Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 relativ zur Verbindungsachse 41 ein radial äußeres Kollektorflächen-Segment dar.The second
Das erste Kollektorflächen-Ellipsoiden-Segment 34 liegt sowohl räumlich als auch radial zwischen den beiden Kollektorflächen-Segmenten 38, 39.The first collector
Über die beiden Kollektorflächen-Segmente 38, 39 wird das Infrarot-Nutzlicht 16 vom Quellbereich 28 über genau zwei Reflexionen in den Zwischenfokus IF überführt. Dabei findet genau eine Reflexion am zweiten Kollektorflächen-Segment 38 und genau eine Reflexion am dritten Kollektorflächen-Segment 39 statt. Dies ist in der
Die Einfallswinkel der Einzelstrahlen 163, 164 bei der Reflexion am zweiten Kollektorflächen-Segment 38 sind kleiner als 45° und liegen im Bereich zwischen 33° und 43°. Die Einfallswinkel der Einzelstrahlen 163, 164 bei der zweiten Reflexion am dritten Kollektorflächen-Segment 39 sind größer als 45° und liegen zwischen 45° und 53°.The angles of incidence of the
Insgesamt ist ein Einfallswinkel zwischen einem Einzelstrahl 16i des EUV-Nutzlichts 16 und einem der Reflexionsflächen-Segmente 34, 38, 39 der Kollektorfläche des Kollektors 17, die vom EUV-Nutzlicht 16 beaufschlagt wird, für alle Strahlen des EUV-Nutzlichts 16, die vom Kollektor 17 reflektiert werden, im Bereich zwischen 33° und 53°. Diese Einfallswinkel liegen alle nahe eines Brewsterwinkels für die Wellenlänge des EUV-Nutzlichts 16 bei einer gewählten, hochreflektierenden Beschichtung der Segmente 34, 38 und 39.Overall, an angle of incidence between an
Die im Zwischenfokus IF vorliegende, gesammelte EUV-Nutzstrahlung 16 liegt dort tangential polarisiert vor, da aufgrund des Brewsterwinkels eine radiale Polarisation, also die jeweilige p-Polarisation in Bezug auf die Einfallsebene des Einzelstrahls 16i bei der Reflexion an den jeweiligen Segmenten 34, 38, 39, unterdrückt wird. Mithilfe der dem Zwischenfokus IF nachfolgenden Beleuchtungsoptik 4 kann diese tangentiale Polarisation des EUV-Nutzlichts 16 in eine für die Belichtung des Retikels 7 geeignete Polarisationsverteilung überführt werden. Beispielsweise kann am Objektfeld 5 wiederum eine tangentiale Polarisation, aber auch eine radiale Polarisation oder auch eine Mischform dieser Polarisationen vorliegen.The collected EUV
Anhand der
Anstelle zweier Kollektorflächen-Ellipsoidal-Segmente nach Art der Segmente 38, 39 nach
Die beiden Kollektorflächen-Segmente 47, 48 des Kollektors 46 sind als Kollektor-Paraboloid-Segmente ausgeführt.The two
Ein Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Segments 47 liegt im Plasma-Quellbereich 28. Ein Brennpunkt des dritten Kollektorflächen-Segments 48 liegt im Zwischenfokus IF, also im Sammelbereich.A focal point of the second
Die bündelführende Wirkung der Paraboloid-Segmente 47, 48 ist in der
Unterhalb eines Grenz-Beleuchtungswinkels liegt bei der Beleuchtungspupille 49 keine Nutzstrahlungs-Intensität vor, sodass eine insgesamt annulare Beleuchtungspupille resultiert. Die Beleuchtungspupille 49 hat eine vergleichsweise große zentrale Obskuration.Below a limit illumination angle, there is no useful radiation intensity at the
Anhand der
Der Kollektor 50 hat in der dargestellten Ausführung insgesamt vier Kollektorflächen-Segmente. Zwei dieser Segmente, nämlich das erste Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 und das zweite Kollektorflächen-Paraboloid-Segment 47, entsprechen in ihrer Anordnung der Ausführung nach
Im Strahlengang der Einzelstrahlen 165, 166 liegt zwischen der Reflexion am dritten Kollektorflächen-Segment 51 und dem Zwischenfokus IF ein weiteres, viertes Kollektorflächen-Segment 52 vor. Dieses vierte Kollektorflächen-Segment 52 ist als Kollektor-Freiform-Segment ausgeführt, hat also eine Freiform-Reflexionsfläche für die Nutzstrahlung 16. Dieses Freiformflächen-Segment 52 ist auf Art einer Hülse gestaltet, wobei eine Außenseite dieser Hülse als Reflexionsfläche ausgeführt ist, die von der Nutzstrahlung 16 beaufschlagt ist.In the beam path of the
Die beiden Einzelstrahlen 165, 166 werden nach Reflexion am zweiten Kollektorflächen-Segment 47 als parallele Strahlen zunächst zum dritten Kollektorflächen-Segment 51 geführt und von dort hin zum vierten Kollektorflächen-Segment 52 reflektiert. Die Freiformfläche-Gestaltung des vierten Kollektorflächen-Segments 52 ist so, dass von dort die Nutzstrahlung 16 in den Zwischenfokus IF fokussiert wird. Zwischen der Reflexion am vierten Kollektorflächen-Segment 52 und dem Zwischenfokus IF liegt diese reflektierte Nutzstrahlung 16 innerhalb des Anteils der Nutzstrahlung 16 (vgl. Einzelstrahlen 161, 162), der vom ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 34 reflektiert wird.After reflection on the second
Im Vergleich zu Beleuchtungspupille 49 ist eine zentrale Obskuration bei der Beleuchtungspupille 53 deutlich verkleinert. Dies ermöglicht insbesondere eine Beleuchtung des Retikels 7 im Objektfeld 5 mit einer geringen Beleuchtungswinkel-Spreizung. Dies ist insbesondere beim Tausch von Kollektoren mittels einer Kollektor-Wechselhalterung von Vorteil, um eine Beleuchtungsapertur beim Tausch nicht zu verändern.Compared to the
Der EUV-Kollektor 54 hat ein erstes Kollektorflächen-Segment 55 und ein zweites Kollektorflächen-Segment 56. Beide Segmente 55, 56 sind in der
Die beiden Kollektorflächen-Segmente 55, 56 sind als Paraboloid-Segmente vergleichbar zu dem Segmenten 47, 48 nach
Die beiden Segmente 55, 56 gehen über einen Übergangs-Knickbereich 44 ineinander über, wie vorstehend im Zusammenhang beispielsweise mit der
Im ersten Kollektorflächen-Segment 55 kann im Bereich der Verbindungsachse 41 eine Durchtrittsöffnung 33 für das Pumplicht 29 vorlegen, wie vorstehend insbesondere in Zusammenhang mit der
Das EUV-Nutzlicht 16 wird aus dem Quellbereich 28 nach genau einer Reflexion am ersten Kollektorflächen-Segment 55 und genau eine Reflexion am zweiten Kollektorflächen-Segment 56 in den Zwischenfokus IF, also den Sammelbereich überführt.The EUV
Der Kollektor 58 hat wiederum zwei Kollektorflächen-Segmente, nämlich ein erstes Kollektorflächen-Segment 59 und ein zweites Kollektorflächen-segment 60. Die beiden Kollektorflächen-Segmente 59, 60 sind als Ellipsoid-Segmente nach Art der Kollektorflächen-Segmente 38, 39 der Ausführung nach
Der Kollektor 54 kann als Abwandlung des Kollektors 46 nach
Der Kollektor 58 kann als Abwandlung des Kollektors 17 nach
Ein erster Ellipsoid-Brennpunkt des ersten Kollektorflächen-Segments 59 liegt am Ort des Quellbereichs 28. Ein zweiter Ellipsoid-Brennpunkt 61 des ersten Kollektorflächen-Segments 59 liegt benachbart zum Übergangs-Knickbereich 44 und fällt zusammen mit dem ersten Ellipsoid-Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Segments 60. Der zweite Ellipsoid-Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Segments 60 ist wiederum der Zwischenfokus IF.A first ellipsoidal focal point of the first
Auch beim Kollektor 58 ist das erste Kollektorflächen-Segment 59 nahe der Verbindungsachse 41 angeordnet und kann diese insbesondere, soweit keine Durchtrittsöffnung 33 vorgesehen ist, überdecken, wie vorstehend im Zusammenhang mit der
Anhand der
Der Kollektor 62 ist zur Verwendung mit einer Pumplichtquelle 30 konfiguriert, deren Einstrahlrichtung 42 nicht mit der Verbindungsachse 41 zusammenfällt. Zwischen der Einstrahlrichtung 42 und der Verbindungsachse 41 liegt ein Winkel von etwa 75° vor. Je nach Ausführung eines Lichtquellen-Kollektor-Moduls, zu dem die Lichtquelle 3 einschließlich der Pumplichtquelle 30 sowie der Kollektor, beispielsweise der Kollektor 62, gehören, kann der Winkel zwischen der Einstrahlrichtung 42 und der Verbindungsachse 42 auch einen anderen Wert im Bereich zwischen 0° und 90°, beispielsweise im Bereich von 10°, im Bereich von 20°, im Bereich von 30°, im Bereich von 40°, im Bereich von 50°, im Bereich von 60°, im Bereich von 70°, im Bereich von 80° oder auch im Bereich von 90° einnehmen.The
Der Kollektor 62 hat ein erstes Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 63, dessen Reflexionsfläche als Teil einer ersten Ellipsoidfläche 64 beschreibbar ist. Randseitige Begrenzungen des ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segments 63 auf der Ellipsoidfläche 64 sind in der
Ein erster Ellipsoid-Brennpunkt des ersten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segments 63 liegt im Quellbereich 28 und ein zweiter Brennpunkt im Zwischenfokus IF.A first ellipsoid focal point of the first collector
Der Kollektor 62 hat weiterhin ein zweites Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 66, dessen Reflexionsfläche als Teil einer zweiten Ellipsoidfläche 67 beschreibbar ist. Die zweite Ellipsoidfläche 67 liegt vollständig innerhalb der ersten Ellipsoidfläche 64. Die beiden Ellipsoidflächen 64, 67 fallen nicht zusammen. Die beiden Ellipsoidflächen 64, 67 haben keinen gemeinsamen Punkt.The
Ein erster Ellipsoid-Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segments 66 liegt im Quellbereich 28 und ein zweiter Ellipsoid-Brennpunkt des zweiten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segments 66 im Zwischenfokus IF, also im Sammelbereich.A first ellipsoid focal point of the second collector
Randseitige Begrenzungen des zweiten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segments 66 auf der Ellipsoidfläche 67 sind in der
Eine bündelführende Wirkung der beiden Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmente 63, 66 ist in der
Zwischen den Kollektorflächen-Ellipsoid-Segmenten 63 und 66, begrenzt von deren randseitigen Begrenzungen 65, liegt eine Durchtrittsöffnung für das Pumplicht 29 der Pumplichtquelle 30.Between the collector
Anhand der
Der Kollektor 68 kann als eine Kombination der Ausführungen der Kollektoren 17 nach
Der Kollektor 68 hat Kollektorflächen-Segmente 34, 38 und 39, die so angeordnet und gestaltet sind, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die
Zusätzlich hat der Kollektor 68 noch ein weiteres, viertes Kollektorflächen-Segment 69, dessen Reflexionsfläche als Teil einer weiteren, inneren Ellipsoidfläche 70 beschreibbar ist. Dieses weitere Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 69 ist hinsichtlich seiner Funktion vergleichbar mit dem zweiten Kollektorflächen-Ellipsoid-Segment 66 der Ausführung nach
Die vier Kollektorflächen-Segmente 38, 34, 39 und 69 des Kollektors 68 sind so angeordnet, dass sie jeweils aneinander angrenzende Abstrahl-Winkelbereiche ausgehend vom Quellbereich 28 in Bezug auf die Verbindungsachse 41 reflektiv abdecken. Das in Bezug auf die Ellipsoidfläche 40 innerste Kollektorflächen-Segment 38 deckt dabei einen Winkelbereich zwischen 0°, also benachbart zur Durchtrittsöffnung 33, und etwa 50° ab. Das sich hieran auf der Ellipsoidfläche 40 anschließende Segment 34 deckt den Winkelbereich zwischen 50° und etwa 115° ab. Das vierte Kollektorflächen-Segment 69 auf der Ellipsoidfläche 70 deckt den Winkelbereich zwischen 115° und etwa 150° ab.The four
Auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungen des EUV-Kollektors liegt ein Einfallswinkel des Nutzlichts 16, also aller Einzelstrahlen 16i, auch dem jeweiligen Kollektorflächen-Segmenten, in einem Einfallswinkelbereich zwischen 33° und 53°.Even in the embodiments of the EUV collector explained above, an angle of incidence of the
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 7 bzw. das Retikel und das Substrat bzw. der Wafer 13 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 13 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 13 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt.To produce a micro- or nanostructured component, the projection exposure system 1 is used as follows: First, the
Je nach der Art der abzubildenden Retikelstrukturen kann eine Beleuchtungsgeometrie mithilfe einerseits der Beleuchtungsoptik 4 und andererseits durch Auswahl eines jeweiligen Kollektors innerhalb des Lichtquellen-Kollektor-Moduls ausgewählt werden. Soweit diese Beleuchtungsgeometrie, die auch als Beleuchtungssetting bezeichnet wird, durch Vorgabe des jeweiligen Kollektors innerhalb des Lichtquellen-Kollektor-Moduls ausgewählt wird, wird der jeweilige Kollektor entsprechend einer der vorstehend geschriebenen Ausführungsvarianten ausgewählt und mithilfe des Kollektor-Wechselhalters 17a an seinem Betriebsort innerhalb des Lichtquellen-Kollektor-Moduls positioniert.Depending on the type of reticle structures to be imaged, an illumination geometry can be selected using, on the one hand, the
Jedes Segment der vorstehend beschriebenen Kollektoren kann mit einer diffraktiven Struktur gemäß
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