DE102011086949A1

DE102011086949A1 - Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102011086949A1
Application number: DE201110086949
Authority: DE
Inventors: Sonja Schneider; Norbert Wabra; Martin von Hodenberg; Boris Bittner; Ricarda Schneider
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-23
Also published as: WO2013075930A1; US9134613B2; KR102072636B1; US20140239192A1; KR20140104453A; JP6204922B2; JP2015503231A

Abstract

Eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) hat eine Beleuchtungsoptik (25) zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes (18). Ein Objekthalter (17a) dient zur Halterung eines Objektes (17) derart, dass zumindest ein Teil des Objektes (17) im Beleuchtungsfeld (18) anordenbar ist. Ein Objekthalter-Antrieb (17b) dient zur Verlagerung des Objektes (17) während der Beleuchtung in einer Objekt-Verlagerungsrichtung (y). Eine Korrekturvorrichtung (23) dient zur ortsaufgelösten Beeinflussung einer Intensität der Beleuchtung zumindest von Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18), wobei eine Ortsauflösung der Beeinflussung der Intensität der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes (18) zumindest längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) gegeben ist. Es resultiert eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung, bei der sich feldabhängige Abbildungsfehler, die bei der Projektionsbelichtung vorliegen, nicht unerwünscht auf ein Projektionsergebnis auswirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage und ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem derartigen Verfahren.
Eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage ist bekannt aus der WO 2009/135586 A1 . Korrekturvorrichtungen zur ortsaufgelösten Beeinflussung einer Intensität der Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes sind bekannt aus der US 2009/0040495 A1 und der US 2006/0262288 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass sich feldabhängige Abbildungsfehler, die bei der Projektionsbelichtung vorliegen, nicht unerwünscht auf ein Projektionsergebnis auswirken.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich feldabhängige Abbildungsfehler durch eine ortsaufgelöste Beeinflussung einer Intensität der Beleuchtung über das Beleuchtungsfeld in ihren unerwünschten Auswirkungen auf ein Projektionsergebnis verringern lassen, wenn die Intensität der Beleuchtung entsprechend ortsaufgelöst beeinflusst wird. Die Korrekturvorrichtung kann dabei die Beleuchtungsintensität ortsaufgelöst so beeinflussen, dass Feldbereiche mit schwächerer Abbildung, also mit weniger guter Bildfehlerkorrektur, mit geringeren Intensitätsanteilen zur Gesamtabbildungsleistung beitragen. Dort, wo das Feld gut abbildungskorrigiert ist, wird hingegen eine höhere Beleuchtungsintensität über die Korrekturvorrichtung vorgegeben. Die Projektionsbelichtungsanlage kann mit EUV-Licht im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere bei Wellenlängen von 13,5 nm oder ca. 6,9 nm betrieben werden. In diesem Fall kann, da das Beleuchtungssystem einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage ohnehin in Vakuum betrieben wird, auf eine eigene Evakuierung der Korrekturvorrichtung verzichtet werden. Alternativ zu einer EUV-Beleuchtung kann die Projektionsbelichtungsanlage, für die die Korrekturvorrichtung eingesetzt wird, auch mit DUV-Licht, insbesondere im Bereich von 248 nm, oder mit VUV-Licht, insbesondere im Bereich von 193 nm betrieben werden. In diesem Fall kann die Korrekturvorrichtung z. B. in einer eigenen Vakuumkammer betrieben werden, die innerhalb des Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage untergebracht sein kann. Die Korrekturvorrichtung kann mindestens eine optische Komponente aufweisen, die in einer Projektionsoptik eines optischen Systems der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist. Die Wirkung der Korrekturvorrichtung auf die Beleuchtungsintensität des Beleuchtungsfeldes, wonach innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten des Beleuchtungsfeldes beeinflussbar sind, bezieht sich jeweils auf ein und denselben Zeitpunkt.
Bei einer Umverteilung durch eine Korrekturvorrichtung nach Anspruch 2 wird die Beleuchtungsintensität so verteilt, dass Feldbereiche mit guter Bildfehlerkorrektur intensiver ausgeleuchtet werden als andere. Die Korrekturvorrichtung kann in einer Feldebene und/oder in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik der Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer Umverteilung der Beleuchtungsintensität kann die Beleuchtungsintensität durch Schwächung des Beleuchtungslichtes beeinflusst werden.
Eine nach Anspruch 3 feldnah angeordnete optische Komponente hat ortsaufgelöst eine direkte Wirkung auf die Bildfehler. Feldnah, also optisch in oder benachbart zu einer Feldebene angeordnet, ist eine optische Komponente dann, wenn der Parameter P der optischen Komponente gemäß der WO 2009/024164 A höchstens 0,5 und insbesondere höchstens 0,1 beträgt. Die feldnah angeordnete optische Komponente kann Teil einer Projektionsoptik eines optischen Systems der Projektionsbelichtungsanlage sein. Bei der feldnah angeordneten optischen Komponente kann es sich um eine für Beleuchtungslicht durchlässige, also insbesondere refraktiv betriebene optische Komponente handeln.
Eine Korrekturvorrichtung nach Anspruch 4, über die Ausstoßzeitpunkte zum Ausstoßen von Schwächungskörpern vorgegeben werden, ermöglicht eine Intensitätsbeeinflussung des Beleuchtungslichts, die insbesondere EUV (extremes Ultraviolett)-tauglich ist. Die Schwächungskörper liegen als in deren Flugbahn diskrete Körper vor. Die Schwächungskörper fliegen zwischen der Ausstoßeinrichtung und der Auffangeinrichtung frei, also ohne mechanische Führung. Die Schwächungskörper können das Beleuchtungslicht durch Absorption und/oder Streuung schwächen. Die Korrekturvorrichtung kann in Vakuum oder Hochvakuum betrieben werden, was eine gute Flugbahnkontrolle der Schwächungskörper wegen des fehlenden Luftwiderstandes erlaubt. Beim Aufbau der Ausstoßeinrichtung können technologische Erfahrungen aus dem Aufbau von Tintenstrahldruckern genutzt werden. Die Korrekturvorrichtung wird zur Beeinflussung einer Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels über das Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage genutzt.
Eine zeilen- oder arrayweise Anordnung von Ausstoßkanälen nach Anspruch 5 erlaubt eine hohe Ortsauflösung der Intensitätsbeeinflussung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels. Soweit ein Array von Ausstoßkanälen bei der Korrekturvorrichtung eingesetzt wird, können die Positionen der Ausstoßkanäle in den verschiedenen Zeilen gegeneinander versetzt angeordnet sein, was die Auflösung in der Dimension längs der Zeilen nochmals erhöht. Die Ausstoßkanäle können allesamt innerhalb einer Ausstoßkanal-Ebene verlaufen. Die jeweils den Ausstoßkanälen zugeordneten Flugbahnen der Schwächungskörper können parallel zueinander, aber auch unter einem Winkel zueinander verlaufen. Ein Verlauf der Flugbahnen unter einem Winkel zueinander ermöglicht es, an Orten, an denen zu erwarten ist, dass eine stärkere Schwächung der Bündelintensität erreicht werden muss, eine höhere Flugbahn-Dichte vorzugeben.
Eine unabhängige Ansteuerbarkeit nach Anspruch 6 erlaubt eine eindimensionale oder auch eine zweidimensionale Beleuchtungslicht-Bündel-Querschnittskorrektur, sodass eine entsprechende Feldverteilungs- oder auch Beleuchtungswinkelverteilungs-Korrektur der Beleuchtung eines Beleuchtungs- bzw. Objektfeldes geschehen kann. Als Schwächungskörper können Tröpfchen zum Einsatz kommen. Tröpfchen haben sich als geeignete Schwächungskörper herausgestellt. Bei den Tröpfchen kann es sich um Mikrotröpfchen handeln. Es kann sich um Quecksilber-Tröpfchen handeln. Alternativ können anstelle von Tröpfchen auch Festkörper ausgestoßen werden, zum Beispiel Mikropartikel. Die Schwächungskörper können von der Ausstoßeinrichtung mit einem Trägergas oder ohne ein Trägergas ausgestoßen werden. Als Trägergas kann ein Gas zum Einsatz kommen, das bei einer Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts eine geringe Absorption aufweist. Für EUV-Wellenlängen kann Helium (He) als Trägergas zum Einsatz kommen. Alternativ kann auch ein He/N-Gemisch oder reiner Stickstoff (N) als Trägergas zum Einsatz kommen, insbesondere bei größeren Nutzwellenlängen als EUV-Wellenlängen. Die Auffangeinrichtung und die Ausstoßeinrichtung der Korrekturvorrichtung können miteinander in Fluidverbindung stehen. Eine derartige Fluidverbindung ermöglicht einen geschlossenen Kreislauf für das Schwächungskörper-Material innerhalb der Korrekturvorrichtung. Zur Erfassung einer Wellenfront des Beleuchtungslicht-Bündels kann eine Messeinrichtung, die Teil der Korrekturvorrichtung sein kann, mit einer Steuereinrichtung in Signalverbindung stehen. Eine derartige Messeinrichtung ermöglicht einen geregelten Betrieb der Korrekturvorrichtung. Vorgegebene Soll-Werte einer Feldintensitätsverteilung über ein Objektfeld der Projektionsbelichtungsanlage können durch Vergleich mit detektrierten Ist-Werten der Feldintensitätsverteilung und entsprechende Ansteuerung der Korrekturvorrichtung geregelt vorgegeben werden. Alternativ kann eine Regelung auch anhand eines Vergleichs zwischen Ist-Wellenfrontwerten, die die Messeinrichtung erfasst, und vorgegebenen Soll-Wellenfrontwerten, erfolgen.
Eine Korrekturvorrichtung nach Anspruch 7 stellt sicher, dass die Schwächungskörper insbesondere dort, wo sie das Bündel des Beleuchtungslichts durchtreten, nicht unerwünscht durch Teilchenstöße einer Umgebungsatmosphäre gestört werden. Die Ausstoßeinrichtung und/oder die Auffangeinrichtung können in der evakuierten Kammer enthalten sein. Dies gewährleistet, dass die komplette Flugbahn der Schwächungskörper zwischen der Ausstoßeinrichtung und der Auffangeinrichtung nicht unerwünscht durch Teilchenstöße der Umgebungsatmosphäre gestört werden. Die Ausgestaltung der Korrekturvorrichtung mit der evakuierten Kammer ist dort besonders von Vorteil, wo ein sonstiger Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels nicht in einem evakuierten Raum verläuft. Alternativ ist es möglich, in der evakuierten Kammer gegenüber Druckverhältnissen, die außerhalb der evakuierten Kammer vorliegen, nochmals gezielt auf die Anforderungen des Schwächungskörper-Fluges abgestimmte Druckverhältnisse einzustellen.
Optische Abschnitte der Korrekturvorrichtung nach Anspruch 8 können als LCD-Array ausgeführt sein. Eine gezielte Beeinflussung der Beleuchtungslicht-Teilbündel kann dann durch eine gesteuerte Vorgabe einer Absorption der Array-Elemente erfolgen. Dies kann unter Ausnutzung einer Polarisation des Beleuchtungslichts erfolgen.
Ein Spiegel-Array nach Anspruch 9 erlaubt eine Umverteilung der Beleuchtungsintensität ohne unerwünschten Lichtverlust. Alternativ können die optischen Abschnitte durch in einer Wechseleinrichtung vorgehaltene Elemente vorgehalten werden, die gesteuert in den Beleuchtungs-Lichtweg eingebracht werden können.
Die Korrekturvorrichtung der Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 10 ermöglicht die Einstellung von Intensitätsverläufen längs der Objekt-Verlagerungsrichtung, die mit Blenden oder Graufiltern, die in oder nahe einer Feldebene von außen in einen Beleuchtungsstrahlengang eingeschoben werden, nicht möglich sind. Im Vergleich beispielsweise zu Uniformitäts-Beeinflussungsvorrichtungen, die als UNICOM bekannt und beispielsweise in der EP 0 952 491 A2 beschrieben sind, ergeben sich neue Freiheitsgrade bei der Vorgabe von Intensitätsverläufen über das Beleuchtungsfeld. Diese neuen Freiheitsgrade können zur Optimierung der Abbildungsleistung und/oder des Durchsatzes der Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden.
Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung bereits genannt wurden. Die Verlagerung von Substrathalter zu Objekthalter kann längs der Objekt-Verlagerungsrichtung gleichsinnig oder gegensinnig erfolgen.
Bei einem optischen System nach Anspruch 12 ergibt sich die Möglichkeit der Korrektur von über das Beleuchtungsfeld variierenden Abbildungsfehlern mithilfe der Korrekturvorrichtung.
Eine Messeinrichtung nach Anspruch 13 erlaubt eine rückgekoppelte Beeinflussung der Beleuchtungsintensität je nach dem Wellenfront-Messergebnis. Alternativ oder zusätzlich kann die Wellenfront über eine Simulation berechnet werden. Die über die Messeinrichtung erfassten und/oder berechneten Ist-Wellenfrontwerte werden mit Soll-Wellenfrontwerten verglichen. Vorbereitend wird die Wirkung einer Ansteuerung der Korrekturvorrichtung auf die Wellenfront erfasst. Abhängig vom Soll/Ist-Vergleichsergebnis der Wellenfront kann dann die Korrekturvorrichtung zur Regelung angesteuert werden.
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das optische System bereits erläutert wurden.
Eine Umstellung der Korrekturvorrichtung bei gepulst arbeitender Lichtquelle nach Anspruch 15 ermöglicht eine Schuss-zu-Schuss-Vorgabe einer gewünschten Bildfehlerminimierung.
Die Vorteile eines Herstellungsverfahrens nach den Ansprüchen 16 bis 18 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements nach Anspruch 19 entsprechen denen, die vorstehend in Bezug auf die Projektionsbelichtungsanlage bereits erläutert wurden. Insgesamt lässt sich eine gut definierte Beleuchtung des Objektes beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage und damit eine entsprechend hohe Auflösung der Projektion erzielen, was zur Möglichkeit feinstrukturiert hergestellter Bauelemente, beispielsweise von elektronischen Halbleiter-Bauelementen, z. B. von Speicherchips, führt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithografie mit einer Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung;
2 vergrößert eine Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Beleuchtungslichtbündels eines Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage nach 1, wobei im Vergleich zur Darstellung nach 1 das Beleuchtungslichtbündel eine abweichende Strahlrichtung hat;
3 eine Ansicht der Korrekturvorrichtung aus Blickrichtung III in 2;
4 einen zeitlichen Intensitätsverlauf einer gepulsten EUV-Lichtquelle des Beleuchtungssystems, wobei der zeitliche Intensitätsverlauf eines der Lichtimpulse in einem zweiten Diagramm mit höherer zeitlicher Auflösung dargestellt ist;
5 aus einer der Blickrichtung nach 3 entsprechenden Blickrichtung eine räumliche Verteilung von Schwächungskörpern in Form von Tröpfchen, wobei die Verteilungen zu drei aufeinander folgenden Lichtimpulsen des Beleuchtungslichts im Einzelnen dargestellt ist;
6 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Feldfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
7 eine Ansicht einer Facettenanordnung eines Pupillenfacettenspiegels der Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage nach 1;
8 in einer zu 6 ähnlichen Darstellung eine Facettenanordnung einer weiteren Ausführung eines Feldfacettenspiegels;
9 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems innerhalb einer weiteren Ausführung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithografie mit einer weiteren Ausführung einer Beleuchtungsoptik, die ein Spiegelarray mit über eine Steuerung angesteuerten Kipp-Aktoren und ein Rastermodul mit einer zweistufigen Rasteranordnung, sowie eine Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer Intensität eines Beleuchtungsbündels des Beleuchtungssystems als Teil einer weiteren Ausführung einer Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung aufweist;
10 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme; und
11 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme.
12 eine Komponente einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung einer feldaufgelösten Abbildung, die anstelle der Korrekturvorrichtung nach 9 zum Einsatz kommen kann;
13 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme;
14 eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels eines der Beleuchtungssysteme;
15 in einem Diagramm die Abhängigkeit eines Abbildungsfehler-Parameters von einer parallel zu einer Objekt-Verlagerungsrichtung verlaufenden Bildfeld-Koordinate eines Bildfeldes einer der Projektionsbelichtungsanlagen;
16 in einem Diagramm die Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität von der Bildfeld-Koordinate nach 15;
17 in einer zu 16 ähnlichen Darstellung eine im Vergleich zur 16 geänderte Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität über die Bildfeld-Koordinate;
18 in einem Diagramm den über die Bildfeld-Koordinate integrierten Abbildungsfehler-Parameter für die beiden Beleuchtungsintensitätsverteilungen nach den 16 und 17;
19 in einem Diagramm die Abhängigkeit des Abbildungsfehler-Parameters von einer weiteren, ebenfalls zur Objekt-Verlagerungsrichtung parallelen Bildfeld-Koordinate;
20 in einem Diagramm die Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität von der Bildfeld-Koordinate nach 19;
21 eine nicht maßstabsgetreue Aufsicht auf das Bildfeld der Projektionsbelichtungsanlage, wobei zwei Scanwege durch das Bildfeld hervorgehoben sind;
22 in einer zu 16 ähnlichen Darstellung eine von einer Korrekturvorrichtung unbeeinflusste Abhängigkeit einer Beleuchtungsintensität von der Bildfeld-Koordinate nach 15;
23 in einer zu 22 ähnlichen Darstellung die Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Bildfeld-Koordinate in einer ersten Beeinflussungssituation, die durch die Korrekturvorrichtung bewirkt ist;
24 in einer zu 22 ähnlichen Darstellung die Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Bildfeld-Koordinate in einer zweiten Beeinflussungssituation, die durch die Korrekturvorrichtung bewirkt ist; und
25 eine Überlagerung der Abhängigkeiten nach den 23 und 24, die einen Vergleich der Intensitäten ermöglicht, die durch die Korrekturvorrichtung in den beiden Beeinflussungssituationen an drei ausgewählten Bildfeld-Koordinaten längs der Objekt-Verlagerungsrichtung bewirkt werden.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Die Projektionsbildungsanlage 1 wird in Hochvakuum betrieben. Eine Lichtquelle 2 emittiert zur Beleuchtung genutzte EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 2 kann es sich um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gas discharge produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Synchrotron basiert, ist für die Lichtquelle 2 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Lichtquelle findet der Fachmann beispielsweise in der US 6 859 515 B2 . Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird EUV-Beleuchtungslicht bzw. Beleuchtungsstrahlung in Form eines Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht-Bündels 3 genutzt. Alternativ zur Nutzung von EUV-Beleuchtungslicht kann die Projektionsbelichtungsanlage 1 auch VUV- oder DUV-Beleuchtungslicht zur Projektionsbelichtung nutzen. Bei der Nutzung von VUV- oder DUV-Beleuchtungslicht können anstelle der nachfolgend beschriebenen reflektiven optischen Komponenten auch refraktive optische Komponenten genutzt werden. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage mit VUV- bzw. DUV-Beleuchtung ist bekannt aus der DE 10 2006 042 452 A1 und der WO 2009/087 805 A1 .
Das Abbildungslicht-Bündel 3 durchläuft nach der Lichtquelle 2 zunächst einen Kollektor 4, bei dem es sich beispielsweise um einen genesteten Kollektor mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschalen-Aufbau oder alternativ um einen, dann hinter der Lichtquelle 2 angeordneten ellipsoidal geformten Kollektor handeln kann. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A2 bekannt. Nach dem Kollektor 4 durchtritt das EUV-Beleuchtungslicht 3 zunächst eine Zwischenfokusebene 5, was zur Trennung des Abbildungslicht-Bündels 3 von unerwünschten Strahlungs- oder Partikelanteilen genutzt werden kann. Nach Durchlaufen der Zwischenfokusebene 5 trifft das Abbildungslicht-Bündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 6.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung jeweils ein kartesisches globales xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen bei einzelnen optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird in den nachfolgenden Figuren jeweils auch ein kartesisches lokales xyz- oder xy-Koordinatensystem verwendet. Die jeweiligen lokalen xy-Koordinaten spannen, soweit nichts anderes beschrieben ist, eine jeweilige Hauptanordnungsebene der optischen Komponente, beispielsweise eine Reflexionsebene, auf. Die x-Achsen des globalen xyz-Koordinatensystems und der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme verlaufen parallel zueinander. Die jeweiligen y-Achsen der lokalen xyz- oder xy-Koordinatensysteme haben einen Winkel zur y-Achse des globalen xyz-Koordinatensystems, die einem Kippwinkel der jeweiligen optischen Komponente um die x-Achse entspricht.
6 und 8 zeigen beispielhaft Facettenanordnungen von Feldfacetten 7 des Feldfacettenspiegels 6. Die Feldfacetten 7 sind rechteckig oder gebogen und haben jeweils das gleiche x/y-Aspektverhältnis. Das x/y-Aspektverhältnis kann beispielsweise 12/5, kann 25/4 oder kann 104/8 betragen.
Die Feldfacetten 7 geben eine Reflexionsfläche des Feldfacettenspiegels 6 vor und sind in vier Spalten zu je sechs bis acht Feldfacettengruppen 8a, 8b gruppiert. Die Feldfacettengruppen 8a haben jeweils sieben Feldfacetten 7. Die beiden zusätzlichen randseitigen Feldfacettengruppen 8b der beiden mittleren Feldfacettenspalten haben jeweils vier Feldfacetten 7. Zwischen den beiden mittleren Facettenspalten und zwischen der dritten und vierten Facettenzeile weist die Facettenanordnung des Feldfacettenspiegels 6 Zwischenräume 9 auf, in denen der Feldfacettenspiegel 6 durch Haltespeichen des Kollektors 4 abgeschattet ist. Soweit eine LPP-Quelle als die Lichtquelle 2 zum Einsatz kommt, kann sich eine entsprechende Abschattung auch durch einen Zinntröpfchen-Generator ergeben, der benachbart zum Kollektor 4 angeordnet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 6 trifft das in Abbildungslicht-Teilbündel, die den einzelnen Feldfacetten 7 zugeordnet sind, aufgeteilte Abbildungslicht-Bündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 10. Das jeweilige Abbildungslicht-Teilbündel des gesamten Abbildungslicht-Bündels 3 ist längs jeweils eines Abbildungslichtkanals geführt.
7 zeigt eine beispielhafte Facettenanordnung von runden Pupillenfacetten 11 des Pupillenfacettenspiegels 10. Die Pupillenfacetten 11 sind um ein Zentrum herum in ineinander liegenden Facettenringen angeordnet. Jedem von einer der Feldfacetten 7 reflektierten Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 ist eine Pupillenfacette 11 zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten 7 und einer der Pupillenfacetten 11 den Abbildungslichtkanal für das zugehörige Abbildungslicht-Teilbündel des EUV-Beleuchtungslichts 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten 11 zu den Feldfacetten 7 erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1.
Über den Pupillenfacettenspiegel 10 (1) und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 12, 13, 14 bestehenden Übertragungsoptik 15 werden die Feldfacetten 7 in eine Objektebene 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 14 ist als Spiegel für streifenden Einfall (Grazing-Incidence-Spiegel) ausgeführt. In der Objektebene 16 ist ein Retikel 17 angeordnet, von dem mit dem EUV-Beleuchtungslicht 3 ein Ausleuchtungsbereich ausgeleuchtet wird, der mit einem Objektfeld 18 einer nach gelagerten Projektionsoptik 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 zusammenfällt. Dieser Ausleuchtungsbereich wird daher auch als Beleuchtungsfeld 18 bezeichnet. Die Abbildungslichtkanäle werden im Objektfeld 18 überlagert. Das EUV-Beleuchtungslicht 3 wird vom Retikel 17 reflektiert. Das Retikel 17 wird von einem Objekthalter 17a gehalten, der während der Beleuchtung längs einer Objekt-Verlagerungsrichtung y angetrieben verlagerbar ist. Zur angetriebenen Verlagerung des Objekthalters 17a in der xy-Ebene längs der Objekt-Verlagerungsrichtung y dient ein Objekthalter-Antrieb 17b, der in der 1 schematisch dargestellt ist.
Die Projektionsoptik 19 bildet das Objektfeld 18 in der Objektebene 16 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist ein Wafer 22 als Beispiel für ein Substrat angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 22, also das Substrat, auf welches abgebildet wird, wird von einem Substrathalter 22a gehaltert, der längs der Verlagerungsrichtung y synchron zur Verlagerung des Objekthalters 17a verlagerbar ist. Zur angetriebenen Verlagerung des Substrathalters 22a dient ein Substrathalter-Antrieb 22b, der in der 1 schematisch dargestellt ist. Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel 17 als auch der Wafer 22 in der y-Richtung synchronisiert gescannt. Zur Synchronisierung des Objekthalter-Antriebs 17b zum Substrathalter-Antrieb 22b dient eine Synchronisiereinheit 22c, die in in der 1 nicht dargestellter Weise mit dem Objekthalter-Antrieb 17b und mit dem Substrathalter-Antrieb 22b in Signalverbindung steht. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist als Scanner ausgeführt. Die Scanrichtung y wird auch als Objekt-Verlagerungsrichtung bezeichnet.
Im Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zwischen dem EUV-Spiegel 14 und dem Objektfeld 18 ist eine Korrekturvorrichtung 23 angeordnet. Die Korrekturvorrichtung 23 dient zur über das Objektfeld 18 ortsaufgelösten Beeinflussung einer Intensität des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eines Beleuchtungssystems 24 der Projektionsbelichtungsanlage 1. Das Beleuchtungssystem 24 umfasst die Lichtquelle 2, den Kollektor 4 und einen Beleuchtungsoptik 25, zu der neben den beiden Facettenspiegeln 6 und 10 auch die EUV-Spiegel 12 bis 14 gehören. Die Korrekturvorrichtung 23 beeinflusst eine xy-Intensitätsverteilung eines Querschnitts eines Beleuchtungslicht-Bündels, wie nachfolgend anhand der 2 bis 5 noch erläutert wird. Diese Intensitätsbeeinflussung führt zu einer Beeinflussung einer Beleuchtungsintensitätsverteilung über das gesamte Objektfeld 18 oder zumindest über Abschnitte des Objektfeldes 18. Die Ortsauflösung der Intensitätsbeeinflussung durch die Korrekturvorrichtung 23 ist zumindest längs der Scanrichtung y, also längs der Objekt-Verlagerungsrichtung, gegeben. Sofern die Korrektureinrichtung 23 bei einer DUV- bzw. VUV-Projektionsbelichtungsanlage zum Einsatz kommt, kann die Korrekturvorrichtung 23 im Bereich eines Retikel-Masking-Systems (REMA) der DUV- bzw. VUV-Beleuchtungsoptik angeordnet sein, zum Beispiel direkt vor oder direkt nach einer REMA-Blende. Zusammen mit der Beleuchtungsoptik 25, dem Objekthalter 17a und dem Objekthalter-Antrieb 17b bildet die Korrekturvorrichtung 23 eine Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für die Projektionsbelichtungsanlage 1. Die Projektionsoptik 19, der Substrathalter 22a, der Substrathalter-Antrieb 22b und die Synchronisiereinheit 22c bilden zusammen mit der Beleuchtung- und Verlagerungsvorrichtung ein optisches System.
Weiterhin hat die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Messeinrichtung 25a zur ortsaufgelösten Vermessung einer Wellenfront des Abbildungslichts 3 über das Bildfeld 20. Die Ortsauflösung dieser Wellenfrontvermessung ist zumindest längs der Objekt-Verlagerungsrichtung, also längs der Scanrichtung y, gegeben.
Die Messeinrichtung 25a kann eine Wellenfront-Messung über das komplette Bildfeld 20 oder über einen Teil des Bildfeldes 20 durchführen und die so gewonnenen Messwerte dann auf das komplette Bildfeld 20 interpolieren. Beispiele für derartige Messeinrichtungen 25a geben die US 7,333,216 B2 und die US 6,650,399 B2 . Es können zu unterschiedlichen, beispielsweise zyklisch wiederkehrenden Zeitpunkten Teilfeld- bzw. Vollfeldmessungen der Wellenfronten vorgenommen werden. Im Falle einer Teilfeldmessung über das Bildfeld 20 können beispielsweise (x, y)-Messpunktarrays in Form eines (13,3)-Arrays, eines (13,5)-Arrays oder eines (13,7)-Arrays zum Einsatz kommen. Es ist ebenfalls möglich, lediglich beispielsweise einen Feldpunkt (bevorzugt die Feldmitte), drei Feldpunkte (bevorzugt die Feldmitte sowie die Feldmitten der jeweils linken und rechten Feldhälften), fünf Feldpunkte oder auch eine andere Anzahl an Feldpunkten zu messen. Sodann kann anschließend eine Extrapolation auf eines der Feldpunktarrays, beispielsweise eines (13,3)-, (13,5)- oder auch (13,7)-Arrays erfolgen. Die Anzahl der gemessenen Feldpunkte kann auch von Messzeitpunkt zu Messzeitpunkt variieren. Bei beispielsweise sichelförmigen oder anders als rechteckig berandeten Feldern können anstelle von Feldpunkten in einer Feldmitte oder in einer Feldhälfte zur Wellenfrontvermessung auch andere charakteristische Feldpunkte, ausgewählt je nach Feldform, zum Einsatz kommen. Anstelle einer Vermessung der Wellenfront über das Bildfeld 20 kann auch, ausgehend von den optischen Designdaten, eine Simulationsrechnung zur Wellenfront erfolgen. Hierbei kann die Erwärmung der das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 führenden optischen Komponenten, beispielsweise eine Spiegel- oder Linsenerwärmung, berücksichtigt werden. Alternativ zu einer insgesamt gerechneten Simulation ist eine Korrektur eines Simulations-Rechenmodells durch übliche Standardverfahren, beispielsweise durch einen Levenberg-Marquardt-Algorithmus, zur Optimierung der Wellenfrontbestimmung möglich. Im Rahmen der Simulationsrechnung kann auch ein Feedforward-Modell, beispielsweise eine lineare Extrapolation, zum Einsatz kommen. Die Simulationsrechnungen und Vollfeld- bzw. Teilfeld-Wellenfrontmessungen über das Bildfeld 20 können einander ergänzend eingesetzt werden.
Die 2 und 3 zeigen die Korrekturvorrichtung 23 im Vergleich zur 1 vergrößert. Die Korrekturvorrichtung hat eine Ausstoßeinrichtung 26 mit einer Mehrzahl von Ausstoßkanälen 27 für Schwächungskörper 28 in Form von Tröpfchen. Die Schwächungskörper 28 sind auch in Flugrichtung diskrete Mikrotröpfchen, also Tröpfchen mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 1 μm und 1000 μm. Der Durchmesser der Schwächungskörper 28 kann beispielsweise bei 10 µm, bei 25 μm, bei 50 μm oder bei 100 μm liegen. Bei den Schwächungskörpern 28 handelt es sich um Quecksilbertröpfchen. Die Ausstoßkanäle 27 liegen in Form von Mikro-Ausstoßdüsen vor, wie sie grundsätzlich im Zusammenhang mit Tintenstrahldruckern bekannt sind. Die Breite einer gesamten Zeile der Ausstoßkanäle 27 ist an die Breite des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der x-Richtung angepasst, sodass der gesamte xy-Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 von Schwächungskörpern 28 durchflogen werden kann.
Für die Geschwindigkeit v der Schwächungskörper 28 gilt: v ≈ 50 m/s. Je nach z. B. Größe und Material der Schwächungskörper 28 und z. B. abhängig von Umgebungsparametern können sich auch andere Geschwindigkeiten ergeben.
Die Ausstoßkanäle 27 der Ausstoßeinrichtung 26 sind in Form eines 3 × 14-Arrays angeordnet. In z-Richtung zueinander beabstandet liegen, wie aus der 2 hervorgeht, drei Array-Zeilen vor. In x-Richtung zueinander beabstandet liegen insgesamt 14-Array-Spalten vor. Auch eine andere Array- oder Spaltenanordnung der Ausstoßkanäle 27 ist bei Varianten der Ausstoßeinrichtung 26 möglich, beispielsweise eine Spalte mit M Ausstoßkanälen 27, die in der x-Richtung voneinander beabstandet sind, wobei M im Bereich zwischen 10 und 500 liegen kann. Entsprechend können auch eins bis beispielsweise zehn Kanalzeilen angeordnet sein.
In der x-Richtung können beispielsweise mehr als 1.000 nebeneinander liegende Ausstoßkanäle 27, zum Beispiel 3.000 Ausstoßkanäle 27 vorliegen. Die in der z-Richtung zueinander benachbarten Kanalzeilen können in der x-Richtung gegeneinander versetzt sein, um eine x-Auflösung der Ausstoßeinrichtung 26 zu erhöhen.
Es können auch 100 Kanalzeilen oder noch mehr Kanalzeilen vorhanden sein. Die Korrektureinrichtung 23 ist nahe einer Feldebene der Projektionsoptik 19 angeordnet. Es resultiert dann aus der Beeinflussung der Intensitätsverteilung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eine entsprechende Intensitätsverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 18. Die intensitätsbeeinflussende Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 auf den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3, also die Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 auf die Intensität der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes 18, ist derart, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten beeinflussbar sind. Da die Lichtgeschwindigkeit sehr viel größer ist als die Fluggeschwindigkeit der Schwächungskörper 28, sieht ein Beleuchtungsimpuls des Beleuchtungslicht-Bündels 3 jeweils eine Momentaufnahme einer Verteilung der Schwächungskörper 28 über das Beleuchtungslicht-Bündel 3. Damit ist es über eine entsprechende Verteilung der Schwächungskörper 28 möglich, insbesondere innere, zentrale Abschnitte des Querschnitts des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zu schwächen, während beispielsweise ein gesamter umlaufender Randbereich des Querschnitts unbeeinflusst bleibt.
Bei einer alternativen Anordnung der Korrektureinrichtung 23 verläuft die Flugbahn 38 der Schwächungskörper 28 durch das Beleuchtungslicht-Bündel 3 nicht nahe einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 25 bzw. der Projektionsoptik 19, wie bei der Anordnung der Korrekturvorrichtung 23 nach 1, sondern nahe einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 25 bzw. der Projektionsoptik 19, insbesondere nahe dem Pupillenfacettenspiegel 10. Durch eine solche Anordnung lässt sich eine definierte Beeinflussung einer Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 18 durch Einsatz der Korrekturvorrichtung 23 erzielen.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung der Korrekturvorrichtung 23 werden anstelle von Tröpfchen als die Schwächungskörper 28 Festkörper, zum Beispiel Mikropartikel, von der Ausstoßeinrichtung 26 ausgestoßen und von der Auffangeinrichtung 32 aufgefangen. Als Schwächungskörper können prinzipiell auch Plasma- oder Gas-Impulse ausgestoßen werden.
Zu jedem der Ausstoßkanäle 27 führt eine Fluidleitung, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Im Leitungsweg vor den Düsenenden der Ausstoßkanäle 27 ist jeweils ein ansteuerbares Ventil 29 angeordnet. Jedem der Ausstoßkanäle 27 ist ein derartiges Ventil 29 zugeordnet. In der 3 ist beispielhaft eines dieser Ventile 29 dargestellt. Über die Ventile 29 sind die Ausstoßkanäle 27 unabhängig voneinander von einer Steuereinrichtung bzw. Steuer-/Regeleinrichtung 30 der Korrekturvorrichtung 23 ansteuerbar. Hierzu steht die Steuereinrichtung 30 über eine Multipol-Signalleitung 31 mit den Ventilen 29 der Ausstoßkanäle 27 in Signalverbindung, wie in der 3 für eines der Ventile 29 schematisch dargestellt. Die Steuereinrichtung 30 dient zur Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten zum Ausstoßen jeweils eines Schwächungskörpers 28 aus jeweils einem der Ausstoßkanäle 27. Auch diese Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten ist grundsätzlich aus der Technik von Tintenstrahldruckern bekannt. Die Steuereinrichtung 30 steht auch mit der Synchronisiereinheit 22c in Signalverbindung, was in der 1 nicht dargestellt ist. Zudem steht die Steuereinrichtung 30 mit der Messeinrichtung 25a in Signalverbindung, was in der 1 nicht dargestellt ist.
Die Korrekturvorrichtung 23 umfasst weiterhin eine Auffangeinrichtung 32 für die ausgestoßenen Schwächungskörper 28. Auf dem Weg zwischen der Ausstoßeinrichtung 26 und der Auffangeinrichtung 32 durchfliegen die Schwächungskörper 28 das Beleuchtungslicht-Bündel 3, wie in den 2 und 3 dargestellt. Die 2 zeigt dabei einen Teil des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in einer Seitenansicht, wobei ein Strahlwinkel vom in der 1 gezeigten Strahlwinkel abweicht. Die 3 zeigt das Beleuchtungslicht-Bündel 3 im Querschnitt.
Die Auffangeinrichtung 32 hat eine Auffangschale 33 und eine Abführleitung 34 zum Abführen der aufgefangenen Schwächungskörper 28. In der Abführleitung 34 ist eine Umwälzpumpe 35 angeordnet. Über die Abführleitung 34 steht die Auffangeinrichtung 32 mit der Ausstoßeinrichtung 26, wie in der 1 gestrichelt schematisch dargestellt, in Fluidverbindung. Die Abführleitung 34 ist dabei so geführt, dass sie am Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 3 vorbeigeführt ist. Über die Abführleitung 34 ist ein geschlossener Kreislauf des die Schwächungskörper 28 bildenden Quecksilbers gegeben.
Bei der Ausführung nach 3 ist die Mess- bzw. Detektionseinrichtung 25a als Sensorzeile mit in der y-Richtung verlagerbaren, in der x-Richtung nebeneinander aufgereihten und für das EUV-Licht des Beleuchtungslicht-Bündels 3 sensitiven Detektionselementen ausgeführt. Die Detektionseinrichtung 25a steht über eine Multipol-Signalleitung 37 mit der Steuereinrichtung 30 in Signalverbindung.
4 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Emission der EUV-Lichtquelle 2, die als gepulste Lichtquelle ausgeführt ist. Die Impulsdauer tau beträgt etwa 50 ns. Eine Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 beträgt 6 kHz. Alternativ kann die Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 bis zu 100 kHz betragen. Im Falle des Einsatzes einer VUV-Lichtquelle anstelle der EUV-Lichtquelle 2 beträgt die Impulsdauer tau etwa 150 ns und die Impulsfrequenz beträgt 6 kHz. Der zeitliche Abstand dT zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Lichtimpulsen beträgt demnach knapp 2 ms. Ein duty cycle tau/dT beträgt also etwa 10^–4.
Die Schwächungskörper 28 fliegen nach dem Ausstoßen aus jeweils einem der Ausstoßkanäle 27 auf parabolischen Flugbahnen 38, deren Krümmung in der 2 stark überzeichnet ist.
Eine Fluggeschwindigkeit der Schwächungskörper 28 durch das Beleuchtungslicht-Bündel 3 ist an die Impulsfrequenz der Lichtquelle 2 angepasst.
Diese Anpassung ist so, dass jeder EUV-Lichtimpuls eine eigens für diesen Lichtimpuls über die Ansteuerung der Ausstoßkanäle 27 durch die Steuereinrichtung 30 generierte xy-Tröpfchenverteilung sieht. Der zeitliche Zusammenhang ist dabei ähnlich wie bei einem Stroboskop. Die Ansteuerung kann dabei so sein, das jeder EUV-Lichtimpuls die exakt gleiche xy-Tröpfchenverteilung sieht. Dies wird beispielsweise bei geringen Impulsfrequenzen der Lichtquelle 2 genutzt. Exakt gleiche xy-Tröpfchenverteilungen sind in der 5 für drei aufeinander folgende EUV-Lichtimpulse N, N + 1 und N + 2 dargestellt. Zum betrachteten Zeitpunkt t₁ überdeckt beispielsweise eine xy-Schwächungskörper-Verteilung 39 den EUV-Lichtimpuls N + 1. Dieser EUV-Lichtimpuls N + 1 wird also zweidimensional, also in der x- und y-Richtung an definierten Punkten, nämlich dort wo die Schwächungskörper 28 gerade vorliegen, geschwächt. Die Lage der Schwächungskörper 28 wird durch entsprechendes zeitliches Ansteuern der Ventile 29 der Ausstoßkanäle 27 vorgegeben. Zu diesem Zeitpunkt t₁ ist eine Schwächungskörper-Verteilung 40, die den zeitlich vorhergehenden EUV-Lichtimpuls N + 2 geschwächt hat, schon einen entsprechenden y-Weg weiter in Richtung auf die Auffangeinrichtung 32 zu geflogen. Zum gleichen Zeitpunkt t₁ hat eine weitere Schwächungskörper-Verteilung 41 die Ausstoßkanäle 27 bereits verlassen und fliegt auf den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zu, um dort zu sein, wenn der nachfolgende EUV-Lichtimpuls N ankommt.
Die Ansteuerung ist bei der Schwächungskörper-Verteilung nach 5 so, dass die EUV-Lichtimpulse N, N + 1 und N + 2 die gleiche Schwächungskörper-Verteilung sehen.
Eine x-Position der Schwächungskörper 28 wird durch Ansteuerung des Ventils 29 des in der jeweiligen Spalte vorliegenden Ausstoßkanals 27 vorgegeben. Eine y-Position wird durch entsprechende zeitliche Ansteuerung des Ventils 29 des Ausstoßkanals 27 vorgegeben. Sollen in der gleichen x-Position mehrere Schwächungskörper 28 auf verschiedenen y-Positionen vorliegen, kann entweder der gleiche Ausstoßkanal 27 sehr kurz hintereinander angesteuert werden oder es können verschiedene Ausstoßkanäle 27 der gleichen Spalte, also in der z-Richtung voneinander beabstandete Ausstoßkanäle 27, die die gleiche oder eine zumindest nahe benachbarte x-Koordinate aufweisen, mit entsprechender zeitlicher Verzögerung angesteuert werden.
Eine Dichte der Schwächungskörper 28 in der y-Richtung wird also durch eine Schwächungskörperflugzeit definiert. Es gilt der Zusammenhang y = dT/v, wobei v eine Fluggeschwindigkeit der Schwächungskörper 28 ist.
In der x- und y-Richtung lässt sich eine Positioniergenauigkeit der Schwächungskörper-Verteilung (vgl. Schwächungskörper-Verteilungen 39, 40, 41 in der 5) von etwa 10 μm erreichen. Einer der Ausstoßkanäle 27 kann 25.000 der Schwächungskörper 28 pro Sekunde produzieren.
Die Korrekturvorrichtung 23 arbeitet folgendermaßen: Mit der Detektionseinrichtung 25a wird eine Wellenfront des Beleuchtungslicht-Bündels 3 entweder nur ortsaufgelöst in der y-Richtung oder über den gesamten Bündelquerschnitt, also über die x- und y-Richtung, vermessen. Diese Ist-Wellenfront wird mit einer vorgegebenen Soll-Wellenfront verglichen. Dieser Vergleich findet in der Steuereinrichtung 30 statt. Abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs steuert die Steuereinrichtung 30 die entsprechenden Ventile 29 der Ausstoßkanäle 27 der Ausstoßeinrichtung 26 an und gibt über die erzeugte Schwächungskörper-Verteilung über den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 eine entsprechende Schwächung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 vor. Die Schwächungskörper 28 schwächen das EUV-Beleuchtungslicht-Bündel 3 jeweils lokal durch Absorption oder Streuung. Diese Schwächung kann ortsaufgelöst in der y-Richtung oder auch zweidimensional, also über die x- und die y-Richtung definiert vorgegeben werden.
Die Wirkungsweise der Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung wird nachfolgend anhand der 15 bis 20 näher erläutert:
15 zeigt die Bildfeld-Abhängigkeit eines Abbildungsfehler-Parameters A von der Objekt-Verlagerungsrichtung y längs einer y-Bildfeld-Koordinate, also bei einem festen x-Wert x = x₁. In der 21 ist dies für das schematisch dargestellte Bildfeld 20 verdeutlicht. Das A(y)-Diagramm der 15 zeigt also den Verlauf des Abbildungsfehler-Parameters längs eines Scanweges S₁, der nachfolgend auch als y_Ay_E bezeichnet wird. Ein Bild eines Punktes auf dem Retikel 17 tritt beim Scannen längs des Scanweges S₁ am Ort x₁, y_A in das Bildfeld 20 ein und am Ort x₁, y_E aus dem Bildfeld 20 wieder aus. Beim Abbildungsfehler-Parameter A kann es sich um eine Verzeichnung oder um einen anderen die Abbildungsqualität beeinträchtigenden Abbildungsfehler handeln. Auch Kombinationen und insbesondere gewichtete Kombinationen verschiedener Abbildungsfehler (Verzeichnung, Astigmatismus, Koma, sphärische Aberration, Petzval-Krümmung oder Fehler höherer Ordnung) sind möglich. Längs des Scanweges S₁ verharrt der Abbildungsfehler-Parameter A zunächst nahe bei einem Tiefstwert A_min und steigt dann nichtlinear bis zu einem Maximalwert A_max am Ende des Scanweges S₁ an. Der Anstieg des Abbildungsfehler-Parameters zu Werten deutlich größer als A_min beginnt längs des Scanwegs S₁ ab einem y-Wert von y_F.
16 zeigt ein erstes Intensitäts-Scanprofil I₀(y) des Beleuchtungslichts 3 längs dieses Scanweges S₁ bei x = x₁. Das Scanprofil hat angenähert die Form einer Gauß-Verteilung, wobei bei y = y_A und bei y = y_E ein minimaler Intensitätswert I_min und bei (y_A + y_E)/2 ein maximaler Intensitätswert I_max erreicht wird. Das Verhältnis I_max/I_min kann Werte im Bereich zwischen 1,1 und 100, insbesondere zwischen 1,1 und 20, annehmen.
Längs des Scanweg-Anteils y_Fy_E wird der Bildpunkt des abzubildenden Retikelpunktes mit einem Intensitätsanteil des gesamten Intensitäts-Scanprofils beaufschlagt, der in der 16 schraffiert ist und mit I_FE bezeichnet ist. Für das Verhältnis I_FE/I_AE zwischen der scanintegrierten Gesamtintensität I_AE und des scanintegrierten Intensitätsanteils I_FE gilt beispielsweise I_FE/I_AE ≅ 0,2.
17 zeigt durchgezogen die Scanprofil-Intensitätsverhältnisse I_K1(y) längs des Scanweges S₁ bei x = x₁ nach der korrigierenden Wirkung der Korrekturvorrichtung 23. Längs des Scanweges S₁ hat durch die Schwächung über die Schwächungskörper 28 im Bereich y_Fy_E eine starke Intensitätsschwächung stattgefunden. Gestrichelt ist in der 17 noch der Intensitätsverlauf I₀(y) über das Scanprofil S₁ ohne Einfluss der Schwächungskörper 28 dargestellt. Die scanintegrierte Gesamtintensität nach Beeinflussung durch die Korrekturvorrichtung wird als I_AE,K1 bezeichnet.
Da die Korrekturvorrichtung 23 über Schwächungskörper 28 das Beleuchtungslicht-Bündel 3 derart beeinflussen kann, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten beeinflussbar sind, kann zum Beispiel ein Anfang und ein Ende des Scanweges S₁ im Wesentlichen unbeeinflusst bleiben, wohingegen das Beleuchtungslicht-Bündel 3, welches innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 beleuchtet, geschwächt wird.
Das Verhältnis I_FE /I_AE, also der Anteil derjenigen scanintegrierten Beleuchtungslicht-Intensität, die einen größeren Abbildungsfehler sieht, hat sich aufgrund der Intensitätsschwächung insbesondere im Abschnitt y_Fy_E des Scanweges S₁ deutlich verkleinert und beträgt etwa I_FE, I_AE,K1 = 0,05.
18 verdeutlicht den Einfluss der Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 auf die über den Scanweg S₁ integrierte Aberration A_int.
Es gilt:
Beim Scanprofil I₀(y) nach 16 beträgt die integrierte, gescannte Aberration A_int,0 etwa das Doppelte der integerierten gescannten Aberration A_int,Kbeim Intensitäts-Scanprofil I_K1(y) nach 17.
Die 19, 20 stellen beispielhaft die aberrationsverringernde Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 bei einem zweiten Scanweg S₂ (vgl. 21) bei x = x₂ dar. Hier hat der Abbildungsfehler-Parameter A sein Maximum bei (y_A + y_E)/2. Zu den beiden Rändern des Scanwegs S₂ fällt der Abbildungsfehler-Parameter A in etwa gaußförmig auf einen Wert A_min ab. Diesem Verlauf des Abbildungs-Parameters nach 19 trägt das Intensitäts-Scanprofil I_K2(y) nach 20 Rechnung. Dieses Scanprofil hat beim Scanpunkt (y_A + y_E)/2 einen Intensitätsdip, sodass die größten Abbildungsfehlerwerte nur mit geringerer Intensität beitragen. Es resultiert wiederum eine im Vergleich zu einer gaußförmigen Intensitätsbeaufschlagung gemäß 16 eine Reduzierung der scanintegrierten Aberration A_int.
Auf die gleiche Art und Weise kann auch gezielt eine Aberration durch Variation des Scanprofils erzeugt werden. Dies kann zu Korrektur- oder Kompensationszwecken verwendet werden, also beispielsweise dazu, einen während einer Justage des optischen Systems oder während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage detektierten Wellenfrontfehler zu korrigieren.
Ausgehend von vorliegenden, gemessenen oder gerechneten, über das Bildfeld 20 ortsaufgelösten Abbildungsfehlerdaten können die zugehörigen Scanprofile I(y), die zu einer entsprechenden Reduzierung der scanintegrierten Abberation führen, beispielsweise mithilfe der Radon-Transformation gefunden werden. Hierzu können geeignete Diskretisierungen einer analytischen Inversionsformel für die adjungierte Radon-Transformation verwendet werden, aus der sich die geforderte Intensitätsverteilung I (x, y) über das Feld ergibt. Entsprechende Algorithmen sind beschrieben in W.H Press, S. A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery, „Numerical Recipes in C", Cambridge University Press, 2002, Kapitel 3 und 4. Dabei können konvexe Programmier-Algorithmen zum Einsatz kommen, die dem Fachbuch Stephen Boyd, Lieven Vandenberghe, „Convex Optimization", Cambridge University Press, 2004, oder Walter Alt, „Nichtlineare Optimierung", Vieweg, 2002 sowie Frank Natterer, „The Mathematics of Computerized Tomography", John Wiley & Sons, 1986, insbesondere Abschnitte II.1. und II.2., Seiten 9 bis 30 entnommen werden können. Gelöst werden kann das mittels dieser Algorithmen formulierte Zuordnungsproblem mit Standardverfahren, z. B. der sequentiellen quadratischen Programmierung (SQP), die zum Repertoire gängiger Mathematikprogramme, z. B. Matlab^®, gehören. Bei der Abbildungsfehlerminimierung längs der verschiedenen Scanwege S₁S₂ ... S_n kann als Nebenbedingung berücksichtigt werden, dass die scanintegrierte Intensität für jeden x-Wert gleich ist. Bei der Formulierung des Zuordnungsproblems einer Intensitätsfunktion I(y) zu einer Aberrationsfunktion A(y) kann auf hierarchische Zielerreichungsspezifikationen zurückgegriffen werden, die in der WO 2010/034674 A1 beschrieben sind.
Auf Basis üblicher Designverfahren zur Konstruktion von Projektionsobjetiven, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, können durch Ausnutzung der Wirkung eines Beleuchtungsintensitäts-Scanprofils I(y) auf die Scanabhängigkeit A(y) des Abbildungsfehler-Parameters neue Optik-Designverfahren resultieren. Hierbei wird berücksichtigt, dass bestimmte Abbildungsfehler-Abhängigkeiten A(y) über geeignete Intensitäts-Scanprofile I(y) kompensiert werden können. Bei derartigen Designverfahren wird zunächst eine Standardvariation des Intensitäts-Scanprofils I(y) vorgewählt. Anschließend wird eine Sensitivität s der Korrekturvorrichtung berechnet, indem ein optisches Design mit unvariiertem Scanprofil, beispielsweise mit dem Scanprofil I₀(y) nach 16 mit einem Design mit variiertem Scanprofil I_K(y) verglichen wird. Die Sensitivität s stellt dabei einen Vektor dar, wobei die einzelnen Vektorkoordinaten durch Abbildungsfehler-Parameter, beispielsweise Koeffizienten einer Entwicklung eines Abbildungsfehlers, nach feldpunktaufgelösten Zernike-Polynomen, darstellen. Nach durchgeführter Differenzbildung wird die Korrekturwirkung auf den Abbildungsfehler bewertet. Die Bewertungs- bzw. Merit-Funktion kann zusätzliche, gewichtende Terme beinhalten. Die Korrekturvorrichtung 23 wird dann so eingestellt, dass das geforderte Intensitäts-Scanprofil I_K(y) zur Korrektur des Abbildungsfehlers resultiert.
Über diese Arbeitsweise der Korrekturvorrichtung 23 können designbedingte, von der y-Koordinate des Bildfeldes 20 abhängige Abbildungsfehler oder auch beispielsweise thermische Drifts im Beleuchtungssystem 24 oder in der Projektionsoptik 19 oder eine Instabilität der Lichtquelle 2 korrigiert werden.
Anhand der 9 bis 11 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Beleuchtungssystems zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage und zwei weitere Ausführungen von Korrekturvorrichtungen zur Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungsbündels des Beleuchtungssystems beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch einmal im Einzelnen diskutiert.
Bei der Projektionsbelichtungsanlage 40a nach 9, die anstelle der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach 1 zum Einsatz kommen kann, sind einige optische Komponenten unter 9 schematisch als refraktive und nicht als reflektive Komponenten dargestellt. Soweit derartige refraktive Komponenten tatsächlich zum Einsatz kommen, wird die Projektionsbelichtungsanlage 40a mit Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 mit Wellenlängen im tiefen Ultraviolettbereich betrieben (DUV oder VUV).
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen ist in den 9 bis 11 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem wiedergegeben. Die x-Richtung verläuft in der 9 senkrecht zur Zeichenebene und in diese hinein. Die y-Richtung verläuft in der 9 nach oben. Die z-Richtung verläuft in der 9 nach rechts.
Eine Scanrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 40a verläuft in der y-Richtung, also in der Zeichenebene der 9. In dem in der 9 dargestellten Meridionalschnitt ist die Mehrzahl der optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 40a längs einer in z-Richtung verlaufenden optischen Achse 41a aufgereiht. Es versteht sich, dass auch andere Faltungen der optischen Achse 41a möglich sind als in der 9 gezeigt, insbesondere um die Projektionsbelichtungsanlage 40a kompakt zu gestalten.
Zur definierten Ausleuchtung des Objekt- bzw. Beleuchtungsfeldes 18 in der Objekt- oder Retikelebene 16, in der eine zu übertragende Struktur in Form eines nicht näher dargestellten Retikels angeordnet ist, dient das insgesamt mit 24 bezeichnetes Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 40. Das Beleuchtungssystem 24 umfasst die primäre Lichtquelle 2 und die Beleuchtungsoptik 24 mit den optischen Komponenten zur Führung des Beleuchtungs- bzw. Abbildungslichts 3 hin zum Objektfeld 18. Die primäre Lichtquelle 2 ist ein ArF-Laser mit einer Arbeitswellenlänge von 193 nm, dessen Beleuchtungslichtstrahl koaxial zur optischen Achse 41 ausgerichtet ist. Andere UV-Lichtquellen, beispielsweise ein F₂-Excimer-Laser mit 157 nm Arbeitswellenlänge, ein KrF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sowie primäre Lichtquellen mit größeren oder kleineren Arbeitswellenlängen sind ebenfalls möglich.
Ein von der Lichtquelle 2 kommender Strahl des Beleuchtungslichts 3 mit kleinem Rechteckquerschnitt trifft zunächst auf eine Strahlaufweitungsoptik 42, die einen austretenden Strahl des Beleuchtungslichts 3 mit weitgehend parallelem Licht und größerem Rechteckquerschnitt erzeugt. Die Strahlaufweitungsoptik 42 kann Elemente enthalten, die unerwünschte Auswirkungen der Kohärenz des Beleuchtungslichts 3 reduzieren. Das durch die Strahlaufweitungsoptik 42 weitgehend parallelisierte Beleuchtungslicht 3 trifft anschließend auf ein Mikrospiegelarray (Multi Mirror Array, MMA) 43 zur Erzeugung einer Beleuchtungslicht-Winkelverteilung. Das Mikrospiegelarray 43 hat eine Vielzahl von in einem xy-Raster angeordneten, rechteckigen Einzelspiegeln 44. Jeder der Einzelspiegel 44 ist mit einem zugehörigen Kipp-Aktor 45 verbunden. Jeder der Kipp-Aktoren 45 ist über eine Steuerleitung 46 mit einer Steuerung 47 zur Ansteuerung der Aktoren 45 verbunden. Über die Steuerung 47 können die Aktoren 45 unabhängig voneinander angesteuert werden. Jeder der Aktoren 45 kann einen vorgegebenen x-Kippwinkel (Kippung in der xz-Ebene) und unabhängig hiervon einen y-Kippwinkel (Kippung in der yz-Ebene) des Einzelspiegels 44 einstellen, sodass ein Ausfallswinkel AS_x eines vom zugehörigen Einzelspiegel 44 reflektierten Beleuchtungslicht-Teilbündels 48 in der xy-Ebene und entsprechend ein in der Zeichnung nicht dargestellter Ausfallswinkel AS_x in der xz-Ebene vorgegeben werden kann.
Die durch das MMA 43 erzeugte Winkelverteilung von Ausfallswinkeln AS der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 wird beim Durchtritt durch eine Fourier-Linsenanordnung bzw. einen Kondensor 49, der im Abstand seiner Brennweite vom MMA 43 positioniert ist, in eine zweidimensionale, also senkrecht zur optischen Achse 41 ortsabhängige Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung umgewandelt. Die so erzeugte Intensitätsverteilung ist daher in einer ersten Beleuchtungsebene 17 des Beleuchtungssystems 24 vorhanden. Zusammen mit der Fourier-Linsenanordnung 49 stellt das MMA 43 also eine Lichtverteilungseinrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dar.
Im Bereich der ersten Beleuchtungsebene 50 ist eine erste Rasteranordnung 51 eines Rastermoduls 52 angeordnet, das auch als Wabenkondensor bezeichnet wird. Einfallswinkel ER_y in der yz-Ebene (vgl. 9) und ER_x in der xz-Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt) des Beleuchtungslichts 3 auf das Rastermodul 52 sind den Ausfallswinkeln AS_y (vgl. 9), AS_x (nicht in der Zeichnung dargestellt) der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 und/oder dem Ort, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 ausgeht, also dem jeweiligen Einzelspiegel 44, korreliert. Diese Korrelation wird durch die Fourier-Linsenanordnung 49 vorgegeben. Bei Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49, also nicht eines Kondensors, sind die Auftrefforte der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf die erste Rasteranordnung 51 den Ausfallswinkeln AS_x, AS_y der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 vom MMA 43 direkt korreliert, da die Fourier-Linsenanordnung 49 näherungsweise zu einer Umsetzung von Winkeln in Ortskoordinaten führt. Sowohl bei der Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49 als auch bei Verwendung eines Kondensors 49 sind die Einfallswinkel ER_x, ER_y der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf das Rastermodul 52 direkt mit den Positionen der Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf dem MMA 43, also mit dem Einzelspiegel 44, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 ausgeht, korreliert, da sowohl die Verwendung einer Fourier-Linsenanordnung 49 als auch die Verwendung eines Kondensors 49 zu einer Umsetzung von Ortskoordinaten in Winkel führt.
Das Rastermodul 52 dient zur Erzeugung einer räumlich verteilten Anordnung von sekundären Lichtquellen, also von Bildern der primären Lichtquelle 2, und damit zur Erzeugung einer definierten Beleuchtungswinkelverteilung des aus dem Rastermodul 52 austretenden Beleuchtungslichts.
In einer weiteren Beleuchtungsebene 53 ist eine zweite Rasteranordnung 54 angeordnet. Die Beleuchtungsebene 50 steht in oder in der Nähe einer vorderen Brennebene von Einzelelementen der zweiten Rasteranordnung 54. Die beiden Rasteranordnungen 51, 54 stellen einen Wabenkondensor der Beleuchtungsoptik 25 dar. Die weitere Beleuchtungsebene 53 ist eine Pupillenebene des Beleuchtungssystems 24 oder ist einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems 24 benachbart. Das Rastermodul 52 wird daher auch als felddefinierendes Element (Field Defining Element, FDE) bezeichnet.
Ausfallswinkel AR_y in der yz-Ebene (vgl. 9) und AR_x in der xz-Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt), unter denen die Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 die zweite Rasteranordnung 54 verlassen, sind einem Ortsbereich im Objektfeld 18, auf dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel 48 auf das Objektfeld 18 trifft, eindeutig zugeordnet.
Dem Rastermodul 52 nachgeordnet ist ein weiterer Kondensor 55, der auch als Feldlinse bezeichnet wird. Zusammen mit der zweiten Rasteranordnung 54 bildet der Kondensor 55 die erste Beleuchtungsebene 50 in eine Feld-Zwischenebene 56 des Beleuchtungssystems 24 ab. In der Feld-Zwischenebene 56 kann ein Retikel-Masking-System (REMA) 57 angeordnet sein, welches als verstellbare Abschattungsblende zur Erzeugung eines scharfen Randes der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dient. Ein nachfolgendes Objektiv 58 bildet die Feld-Zwischenebene 56 auf das Retikel, das heißt die Lithographievorlage ab, das sich in der Retikelebene 16 befindet. Mit dem Projektionsobjektiv 19 wird die Retikelebene 16 auf die Waferoder Bildebene 21 auf den in der 9 nicht dargestellten Wafer abgebildet, der intermittierend oder kontinuierlich in der Scan-Richtung (y) verschoben wird.
Der Rasteraufbau und die Funktion des Rastermoduls 52 entsprechen grundsätzlich dem, was in der WO 2007/093433 A1 und in der WO 2009/135586 A1 beschrieben ist.
Die Feld-Zwischenebene 56 fällt mit einer Ausstoßkanal-Ebene einer Korrekturvorrichtung 59 zur zweidimensionalen Beeinflussung der Intensität des Beleuchtungslicht-Bündels 3 zusammen. Die Funktion der Korrekturvorrichtung 59 entspricht derjenigen der vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 8 bereits erläuterten Korrekturvorrichtung 23. Komponenten der Korrekturvorrichtung 59, die denjenigen der vorstehend bereits erläuterten Korrekturvorrichtung 23 entsprechen, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch einmal im Einzelnen diskutiert.
In der 9 sind lediglich ein Eintrittsfenster 60 und ein Austrittsfenster 61 der Korrekturvorrichtung 59 dargestellt, deren weitere Details sich anhand der 10 ergeben.
Sowohl das Eintrittsfenster 60 als auch das Austrittsfenster 61 sind für das Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 3 durchlässig. Teil der Korrekturvorrichtung 59 ist eine evakuierte Kammer 62, durch die die Flugbahn der Schwächungskörper 28 zwischen der Ausstoßeinrichtung 26 und der Auffangeinrichtung 32 verläuft. Das Eintrittsfenster 60 und das Austrittsfenster 61 sind druckdicht in Kammerwände der evakuierten Kammer 62 eingesetzt. Die Ausstoßeinrichtung 26 und die Auffangeinrichtung 32 sind in der evakuierten Kammer 62 enthalten.
Die Abführleitung 34 bzw. eine Rückführung des Schwächungskörper-Materials von der Auffangeinrichtung 32 hin zur Ausstoßeinrichtung 26 sind in der 10 nicht dargestellt. Eine solche Rückführung kann innerhalb der evakuierten Kammer 62 oder auch durch druckdichte Durchgänge durch die Kammerwände geführt sein.
Die Ausstoßkanal-Ebene 56 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 10. In dieser Ausstoßkanal-Ebene verlaufen die Flugbahnen 38 der Ausstoßkanäle parallel zueinander. In der 10 verlaufen die Flugbahnen 38 vertikal von oben nach unten.
Über eine Steuerung der Ausstoßzeitpunkte für die Schwächungskörper 28 der verschiedenen Ausstoßkanäle kann wiederum zweidimensional eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der Feld-Zwischenebene 56 und damit eine entsprechende Intensitätsverteilung in der Objektebene 16 vorgegeben werden. Auch die Korrekturvorrichtung 59 hat dabei auf die Intensität der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes 18 eine Wirkung, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten beeinflussbar sind.
Die Korrekturvorrichtung 59, die Beleuchtungsoptik 25 sowie der in der 9 nicht dargestellte Objekthalter zur Halterung eines Retikels in der Objektebene 16 und ein Objekthalter-Antrieb entsprechend den Komponenten 17a, 17b der Ausführung nach 1 stellen bei der Ausführung nach 9 eine weitere Ausführung für die Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung dar.
Auch die Projektionsbelichtungsanlage 40 kann wiederum eine Messeinrichtung entsprechend der Messeinrichtung 25a der Ausführung nach 1 zur Vermessung einer Wellenfront über das Spiegelfeld 20 in der Bildebene 21 aufweisen. Die Projektionsoptik 19 sowie ein in der 9 nicht dargestellter Wafer-Substrathalter mit Substrathalter-Antrieb und eine in der 9 ebenfalls nicht dargestellte Synchronisiereinheit zur Synchronisierung des Objekthalter-Antriebs zum Substrathalter-Antrieb stellen zusammen mit der Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung ein optisches System dar.
Die Korrekturvorrichtung 59 kann auch bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 nach den 1 bis 8 zum Einsatz kommen. Entsprechend kann auch die Korrekturvorrichtung 23 nach den 1 bis 8 bei der Projektionsbelichtungsanlage 40 nach 9 zum Einsatz kommen.
11 zeigt eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung 63, die anstelle der Korrekturvorrichtungen 23 bzw. 59 zum Einsatz kommen kann.
Die Ausstoßkanal-Ebene 56 verläuft in der Zeichenebene der 11. Die Ausstoßkanal-Ebene 56 kann wiederum mit der Feld-Zwischenebene des Beleuchtungssystems 24 nach 9 zusammenfallen oder kann, wie bei der Ausführung nach den 1 bis 8, der Objektebene 16 benachbart sein. Auch mehrere, in z-Richtung voneinander beabstandete Ausstoßkanal-Ebenen 56 können vorliegen. Eine Strahlrichtung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 verläuft senkrecht zur Zeichenebene der 11.
Die Ausstoßeinrichtung 26 der Korrekturvorrichtung 63 ist unterteilt in eine Mehrzahl von Teil-Ausstoßeinheiten 64, die jeweils die Schwächungskörper 28 aus einem Ausstoßkanal 27 längs einer Flugbahn 38 innerhalb der Ausstoßkanal-Ebene 56 ausstoßen. In der 11 sind beispielhaft mehrere der Teil-Ausstoßeinheiten 64 und deren Ausstoßkanäle 27 sowie die Flugbahnen 38 der über diese Ausstoßkanäle 27 ausgestoßenen Schwächungskörper 28 dargestellt. Über die verschiedenen Teil-Ausstoßeinheiten 64 werden die Schwächungskörper 28 also von verschiedenen Randpunkten unter mehreren Einstrahlwinkeln eingestrahlt.
Die Teil-Ausstoßeinheiten 64 sind verteilt um das Beleuchtungslicht-Bündel 3 herum angeordnet. In der 11 sind lediglich einige der Teil-Ausstoßeinheiten 64 dargestellt. Tatsächlich sind so viele der Teil-Ausstoßeinheiten 64 um den Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels 3 herum angeordnet, dass die Flugbahnen 38, teils mit größerer, teils mit kleinerer Flugbahn-Dichte, praktisch jeden Ort innerhalb des Querschnitts des Beleuchtungslicht-Bündels 3 in der Ausstoßkanal-Ebene 56 erreichen.
Jeder der Teil-Ausstoßeinheiten 64 ist eine entsprechende Teil-Auffangeinheit der Teil-Auffangeinrichtung 32 für die Schwächungskörper 28 zugeordnet. Diese Teil-Auffangeinheiten sind, genauso wie die Abführleitungen für das Schwächungsmaterial und ggf. Zurückführung zu den Teil-Ausstoßeinheiten, in der 11 nicht dargestellt. Über die unter verschiedenen Winkeln eingestrahlten und sich zum Teil kreuzenden Flugbahnen 38 der Ausstoßkanäle 27 der Teil-Ausstoßeinheiten 64 der Korrektureinrichtung 63 lässt sich eine zweidimensionale Identitätsverteilung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 über die jeweils lokale Schwächung des Beleuchtungslicht-Bündels 3 durch die Schwächungskörper 28 definiert vorgeben, analog zu dem, was vorstehend im Zusammenhang mit der Korrekturvorrichtung 23 nach den 1 bis 8 schon erläutert wurde.
12 zeigt eine weitere Komponente einer Korrekturvorrichtung 65, die mit den weiteren Komponenten der Korrekturvorrichtungen 23, 59 oder 63 zum Einsatz kommen kann. Die Korrekturvorrichtung 65 hat als zusätzliche Komponente ein feldnahes Korrekturelement in Form einer asphärisierten Planplatte 66. Die Planplatte 66 ist aus für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 3 transparentem Material. Eine der beiden optischen Flächen, bei der Anordnung nach 12 eine Rückseite 67, ist plan ausgeführt. Die andere der beiden optischen Flächen der Planplatte 66, bei der Anordnung nach der 12 die Vorderseite 68, ist asphärisiert mit einer längs der y-Richtung variierenden Brechkraft ausgeführt. Dies ist in der Ausschnittsvergrößerung der 12 schematisch dargestellt. Die Planplatte 66 ist Teil des Projektionsobjektivs 19.
Die asphärisierte Planplatte 66 kann in einer Ebene 16’ nahe der Objektebene 16 angeordnet sein. Eine derartige Anordnung wird auch als feldnahe Anordnung bezeichnet. Zur Beurteilung der Feldnähe kann der Parameter P herangezogen werden, der aus der WO 2009/024164 A bekannt ist. Für die asphärisierte Planplatte 66 gilt P < 0,5 und insbesondere P < 0,1.
Die asphärisierte Planplatte 66 hat längs der Scanrichtung y eine starke Variation des Abbildungsfehler-Parameters A(y). Mithilfe der asphärisierten Planplatte 66 können der Wellenfront des Beleuchtungslichts 3 ortsaufgelöst y-Abhängigkeiten des Abbildungsfehler-Parameters aufgeprägt werden, für die eine gute Kompensation durch Vorgabe eines entsprechenden Intensitäts-Scanprofils I(y) gegeben ist. Aufgrund des optischen Designs ohne die asphärisierte Planplatte 66 vorliegende und ggf. ungünstige Verteilungen A(y) des Abbildungsfehler-Parameters können auf diese Weise in zur Kompensation durch Vorgabe einer entsprechenden Scanprofil-Intensitätsverteilung I(y) geeignetere Abhängigkeiten überführt werden.
Die asphärisierte Planplatte 66 bewirkt eine Umverteilung der Intensität des Beleuchtungslichts 3 längs der Objekt-Verlagerungsrichtung y zumindest in Abschnitten des Objektfeldes 18. Auch die Planplatte 66 kann mit einer solchen Wirkung auf die Intensität der Beleuchtung des Beleuchtungs- bzw. Objektfeldes 18 derart ausgestaltet sein, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 18 beeinflussbar sind.
13 zeigt eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung 69, die anstelle der Korrekturvorrichtungen 23, 59, 63 oder 65 zum Einsatz kommen kann.
Die Korrekturvorrichtung 69 ist als xy-Array aus Flüssigkristall-(LCD-)Elementen 70 ausgeführt, die über eine Steuer-/Regeleinrichtung 71, deren Funktion derjenigen der Steuereinrichtung 30 entspricht, individuell zur Vorgabe einer Transmission des jeweiligen Flüssigkristall-Elements 70 für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 3 angesteuert werden kann. Die Flüssigkristall-Elemente 70 sind mit einem in der 13 schematisch als Rahmen 70a angedeuteten Optikträger verbunden. Die Flüssigkristall-Elemente 70 können zwischen einem transmittierenden und einem absorbierenden Zustand geschaltet werden. Alternativ ist auch die Vorgabe einer Transmission in einem Kontinuum zwischen einer maximalen und einer minimalen Transmission des jeweiligen Flüssigkristall-Elements 70 möglich. Die Funktion der Korrekturvorrichtung 69 entspricht derjenigen der Korrekturvorrichtung 23, wobei an die Stelle der Schwächungskörper 28 entsprechend (teil-)absorbierend geschaltete Flüssigkristall-Elemente 70 treten.
Die Korrekturvorrichtung 69 ist als ij-Array aufgebaut, wobei i und j im Bereich zwischen 2 und 1.000 liegen oder sogar noch größer sein können.
Die Einstellung einer Absorption über die Flüssigkristall-Elemente 70 kann unter Ausnutzung einer linearen Polarisation des Beleuchtungslichts 3 erfolgen.
Auch die Korrekturvorrichtung 69 kann so ausgeführt sein, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 18 beeinflussbar sind.
Anhand der 14 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Korrekturvorrichtung 72 beschrieben, die anstelle der Korrekturvorrichtungen 23, 59, 63, 65 oder 69 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 sowie 15 bis 20, insbesondere unter Bezugnahme auf die 9, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
In einer Pupillenebene 73 der Beleuchtungsoptik 25 ist die Korrekturvorrichtung 72 in Form eines Spiegelarrays, insbesondere eines MMA 74, angeordnet. Analog zum MMA 43 hat das MMA 74 eine Mehrzahl von Einzelspiegeln 75, die über jeweils zugeordnete Aktoren 76, gesteuert über eine Steuereinrichtung 77 nach Art der Steuerung 47, verkippt werden können. Die Einzelspiegel 75 sind jeweils mit einem nicht näher dargestellten Spiegelträger, also mit einem Optikträger, verbunden.
In der 14 ist ein Lichtweg 48 ₀ eines Beleuchtungslicht-Teilbündels 48 in einer Ausgangsstellung eines der Einzelspiegel 75 ₁ und ein Lichtweg 48 _K des gleichen Teilbündels 48 in der in der 14 dargestellten Kippstellung des Einzelspiegels 75 ₁ dargestellt. Es ergibt sich eine Verschiebung der Beleuchtungsintensität über das Objektfeld 18. Die Auswirkung dieser Verschiebung ist in der 17 strichpunktiert dargestellt. Anstelle der Ausgangs-Intensitätsverteilung I₀(y) ergibt sich nun eine strichpunktiert gezeichnete, verschobene Intensitätsverteilung I_K2(y). Da kein Beleuchtungslicht durch Schwächung oder Absorption verlorengeht, ergibt sich durch die Wirkung einer Verkippung der Einzelspiegel 75 und eine entsprechende Umverteilung der Beleuchtungsintensität über das Objektfeld 18 eine nochmals verbesserte Wirkung der Korrekturvorrichtung 72. Beim in der 17 dargestellten Beispiel ist das Verhältnis I_AE,K2/I_FE gegenüber dem bereits diskutierten, durch Schwächung über die Schwächungskörper 28 der Korrekturvorrichtung 23 erzeugten Verhältnis vergrößert und damit die Aberrations-Korrektur verbessert.
Auch die Korrekturvorrichtung 72 kann so ausgeführt sein, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes 18 ohne Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 18 beeinflussbar sind.
Mit Hilfe der durch die Korrekturvorrichtung 23, 59, 63 bzw. 65, 69 bzw. 72 eingestellten Beleuchtung werden nun mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 bzw. 40 strukturierte Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente in Form von Mikrochips, beispielsweise Speicherchips, hergestellt. Hierzu wird der Wafer 22 bereitgestellt, auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist. Zudem wird das Retikel 17 bereitgestellt, das die abzubildenden Strukturen aufweist. Mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird dann wenigstens ein Teil des Retikels 17 auf einen Bereich der Schicht des Wafers 22 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann das mikrobzw. nanostrukturierte Bauteil hergestellt.
Die Korrekturvorrichtungen 23, 59, 63, 65, 69 oder 72 können über das gesamte Objektfeld 18 oder alternativ über einen oder mehrere Abschnitte des Objektfeldes 18 wirken. Es ergibt sich eine entsprechende Wirkung über das Bildfeld 20.
Anstelle der Flüssigkristall-Elemente 70, die individuell schaltbar sind, können Array-Anordnungen aus transmittierenden Rasterelementen mit gegebener Absorption absorbierenden Rasterelementen in einer Wechseleinrichtung vorgehalten werden, wobei eine jeweils gewünschte Verteilung aus transmittierenden und absorbierenden Rasterelementen zur Vorgabe einer Intensitätsverteilung I(y) durch Einsetzen des jeweiligen Rasters erzeugt werden kann.
Die Korrekturvorrichtungen 23, 59, 63, 69 oder 72 können bei einer gepulsten Arbeitsweise der Lichtquelle 2 so ausgebildet sein, dass eine Umstellung der jeweiligen Korrekturvorrichtung 23, 59, 63, 69 zur Vorgabe verschiedener längs der Objekt-Verlagerungsrichtung y ortsaufgelöster Beleuchtungsintensitätsverteilungen I(y) über das Beleuchtungs- bzw. Objektfeld 18 zwischen einzelnen Lichtimpulsen der Lichtquelle 2, die zur Beleuchtung genutzt werden, erfolgt.
Die Möglichkeiten der Beeinflussung der Beleuchtungsintensität I abhängig von der Bildfeldkoordinate y, also abhängig von der Koordinate längs der Objekt-Verlagerungsrichtung, werden nachfolgend anhand der 22 bis 25 nochmals verdeutlicht. Diese Wirkung kann mit jeder der vorstehend beschriebenen Korrekturvorrichtungen, also insbesondere mit den zeichnerisch dargestellten Korrekturvorrichtungen 23, 59, 63, 65, 69 oder 72 erreicht werden.
Dies wird nachfolgend am Beispiel der Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 dargestellt. 22 zeigt den Idealfall einer durch die Korrekturvorrichtung 23 unbeeinflussten Feldbeleuchtung.
An allen drei Feldpunkten y₁ = y_A, y₂ und y₃ = y_E ergibt sich eine Beleuchtungsintensität I = I₀. Die drei Feldpunkte y₁, y₂ und y₃ liegen äquidistant zueinander.
23 zeigt die Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 in einer ersten Beeinflussungssituation, also bei einer ersten Verteilung der Tröpfchen 28 längs der y-Koordinate oder, beispielsweise bei einer anderen Variante der vorstehend beschriebenen Korrekturvorrichtungen, bei einer anderen Spiegel-Kippstellung. An der Koordinate y₁ ergibt sich die Beleuchtungsintensität I₁(y₁), also eine Intensität, die am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung ersten der drei Objektfeldpunkte y₁, y₂, y₃ um einen ersten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor k1 von der unbeeinflussten Intensität I₀ vom ersten Objektfeldpunkt y₁ abweicht. Für den Beeinflussungs-Intensitätsfaktor k1 gilt: k1 = I₁(y₁)/I₀. In dieser ersten Beeinflussungssituation resultiert durch die Wirkung der Korrekturvorrichtung 23 am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung zweiten Objektfeldpunkt y₂ eine Intensität I₁(y₂). Diese weicht um einen zweiten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor k2 von der unbeeinflussten Intensität I₀ am zweiten Objektfeldpunkt (y₂) ab. Es gilt: k2 = I₁(y₂)/I₀. Zudem gilt: k1 ≠ k2.
24 zeigt die Intensitätsverhältnisse bei einer zweiten Beeinflussungssituation der Korrekturvorrichtung 23, also bei einer im Vergleich zur ersten Beeinflussungssituation umgestellten Beeinflussungssituation. Dort liegt nun eine andere Verteilung der Tröpfchen 28 längs der y-Koordinate vor oder, bei einer anderen Ausführung der Korrekturvorrichtung, beispielsweise eine andere Spiegel-Kippstellung.
Die Intensitätsbeeinflussung am ersten Objektfeldpunkt y₁ in der zweiten Beeinflussungssituation interessiert an dieser Stelle nicht weiter. Am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung y zweiten Objektfeldpunkt y₂ weicht die in der zweiten Beeinflussungssituation erreichte Beleuchtungsintensität I₂(y₂) von der unbeeinflussten Intensität I₀ wiederum genau um den ersten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor k1 ab. Es gilt also I₂(y₂) = k1 × I₀. Ferner gilt: I₁(y₁) = I₂(y₂).
In der zweiten Beeinflussungssituation der Korrekturvorrichtung 23 weicht ferner die Intensität I₂(y₃) am dritten Objektfeldpunkt y₃ um einen dritten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor k3 von der unbeeinflussten Intensität I₀ ab. Es gilt also I₂(y₃) = k3 × I₀. Aufgrund der freien Einstellbarkeit der Korrekturvorrichtung 23 gilt k3 ≠ k2. Es gilt also I₁(y₂) = I₂(y₃). Dort ist durchgezogen der Intensitätsverlauf I₁ längs der y-Koordinate der ersten Beleuchtungssituation und gestrichelt der Intensitätsverlauf I₂ längs der y-Koordinate in der zweiten Beeinflussungssituation der Korrekturvorrichtung 23 dargestellt. Die gestrichelte I₂-Kurve erreicht am Objektfeldpunkt y₃ nicht den Wert I₁(y₂), sondern es gilt: I₂(y₃) < I₁ (y₂).
Hier zeigt sich die Überlegenheit der Korrekturvorrichtung 23 hinsichtlich der einstellbaren Freiheitsgrade einer Intensitätsbeeinflussung über die y-Koordinate im Vergleich beispielsweise zu einem längs der y-Koordinate einschiebbaren Graufilter. Mit einem solchen Graufilter ließe sich nur eine Intensitätsbeeinflussung I₂’ in der zweiten Beeinflussungssituation erzielen, die in der 25 im Bereich des dritten Objektfeldpunktes y₃ strichpunktiert fortgesetzt ist. Diese Intensitätsbeeinflussung I₂’ erreicht am Objektfeldpunkt y₃ zwingend den Wert I₂’(y₃) = I₁(y₂). Für einen solchen, nicht erfindungsgemäßen Graufilter kann die Ungleichung I₁(y₂) ≠ I₂(y₃) also nicht gelten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/135586 A1 [0002, 0107]
US 2009/0040495 A1 [0002]
US 2006/0262288 A1 [0002]
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EP 0952491 A2 [0014]
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DE 102006042452 A1 [0047]
WO 2009/087805 A1 [0047]
EP 1225481 A2 [0048]
US 7333216 B2 [0059]
US 6650399 B2 [0059]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

W.H Press, S. A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery, „Numerical Recipes in C“, Cambridge University Press, 2002, Kapitel 3 und 4 [0092]
Stephen Boyd, Lieven Vandenberghe, „Convex Optimization“, Cambridge University Press, 2004 [0092]
Walter Alt, „Nichtlineare Optimierung“, Vieweg, 2002 [0092]
Frank Natterer, „The Mathematics of Computerized Tomography“, John Wiley & Sons, 1986, insbesondere Abschnitte II.1. und II.2., Seiten 9 bis 30 [0092]

Claims

Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage (1; 40) – mit einer Beleuchtungsoptik (25) zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes (18), – mit einem Objekthalter (17a) zur Halterung eines Objektes (17) derart, dass zumindest ein Teil des Objektes (17) im Beleuchtungsfeld (18) anordenbar ist, – mit einem Objekthalter-Antrieb (17b) zur Verlagerung des Objektes (17) während der Beleuchtung in einer Objekt-Verlagerungsrichtung (y), – mit einer Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) zur ortsaufgelösten Beeinflussung einer Intensität (I(y)) der Beleuchtung zumindest von Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18), wobei eine Ortsauflösung der Beeinflussung der Intensität (I(y)) der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes (18) zumindest längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) gegeben ist, – wobei die Wirkung der Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) auf die Intensität (I(y)) der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes (18) derart ist, dass innere Abschnitte des Beleuchtungsfeldes (18) ohne gleichzeitige Beeinflussung von diese umgebenden äußeren Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18) beeinflussbar sind.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung (72) so ausgebildet ist, dass sie eine Umverteilung der Beleuchtungsintensität (I(y)) längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) zumindest in Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18) herbeiführt.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung (59) eine feldnah angeordnete optische Komponente (66) aufweist, deren Beiträge hinsichtlich zu korrigierender Abbildungsfehler längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) variieren.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung (23) aufweist: – eine Ausstoßeinrichtung (26) mit mindestens einem Ausstoßkanal (27) für Schwächungskörper (28), die für das Beleuchtungslicht schwächend sind, – eine Auffangeinrichtung (32) für die ausgestoßenen Schwächungskörper (28), – wobei die Ausstoßeinrichtung (26) und die Auffangeinrichtung (32) zum Durchtritt des Beleuchtungslicht-Bündels (3) durch mindestens eine Flugbahn (38) der Schwächungskörper (28) zwischen der Ausstoßeinrichtung (26) und der Auffangeinrichtung (32) ausgebildet und angeordnet sind, – eine Steuereinrichtung (30), die mit der Ausstoßeinrichtung (26) in Signalverbindung (31) steht, zur Vorgabe von Ausstoßzeitpunkten zum Ausstoßen jeweils mindestens eines Schwächungskörpers (28) aus dem mindestens einen Ausstoßkanal (27).
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßeinrichtung (26) mindestens eine Zeile von Ausstoßkanälen (27) aufweist.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung (32) und die Ausstoßeinrichtung (26) miteinander in Fluidverbindung (34) stehen.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine evakuierte Kammer (62), durch die mindestens eine Flugbahn (38) der Schwächungskörper (28) zwischen der Ausstoßeinrichtung (26) und der Auffangeinrichtung (32) verläuft, wobei die evakuierte Kammer (62) ein für das Bündel (3) von Beleuchtungslicht durchlässiges Eintrittsfenster (60) und ein für das Bündel (3) von Beleuchtungslicht durchlässiges Austrittsfenster (61) aufweist.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturvorrichtung (69; 72) eine Mehrzahl von mit einem Optikträger (70a) verbundenen optischen Abschnitten (70; 75) aufweist, deren Wirkung auf Teilbündel (48) des Beleuchtungslichts (3) zur Beleuchtung von Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18) längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) durch Ansteuerung des jeweiligen optischen Abschnitts (70; 75) gezielt beeinflusst werden kann.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der optischen Abschnitte der Korrekturvorrichtung (72) durch die Spiegel (75) eines Spiegel-Arrays (74) realisiert sind.
Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung der Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) auf die Intensität (I (y)) der Beleuchtung des Beleuchtungsfeldes (18) an drei äquidistanten Objektfeldpunkten (y₁, y₂, y₃) derart ist, – dass in einer ersten Beeinflussungssituation, die durch die Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) bewirkt ist, – die Intensität (I₁(y₁)) am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung ersten (y₁) der drei Objektfeldpunkte (y₁, y₂, y₃) um einen ersten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k1) von einer unbeeinflussten Intensität (I₀) am ersten Objektfeldpunkt (y₁) abweicht, – die Intensität (I₁(y₂)) am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung zweiten (y₂) der drei Objektfeldpunkte (y₁, y₂, y₃) um einen zweiten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k2) von einer unbeeinflussten Intensität (I₀) am zweiten Objektfeldpunkt (y₂) abweicht, – dass in einer zweiten Beeinflussungssituation, die durch die Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) bewirkt ist, – die Intensität (I₂ (y₂)) am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung zweiten (y₂) der drei Objektfeldpunkte (y₁, y₂, y₃) um den ersten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k1) von einer unbeeinflussten Intensität (I₀) am zweiten Objektfeldpunkt (y₂) abweicht, – die Intensität (I₂(y₃)) am längs der Objekt-Verlagerungsrichtung dritten (y₃) der drei Objektfeldpunkte (y₁, y₂, y₃) um einen dritten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k3) von einer unbeeinflussten Intensität (I₀) am dritten Objektfeldpunkt (y₃) abweicht, – wobei der dritte Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k3) sich vom zweiten Beeinflussungs-Intensitätsfaktor (k2) unterscheidet.
Optisches System – mit einer Beleuchtungs- und Verlagerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – mit einer Projektionsoptik (19) zur Abbildung eines Objektfeldes (18), das mit dem Beleuchtungsfeld zusammenfällt oder in diesem enthalten ist, in ein Bildfeld (20), – mit einem Substrathalter (23a) zur Halterung eines Substrates (22) derart, dass zumindest ein Teil des Substrates (22) im Bildfeld (20) anordenbar ist, – mit einem Substrathalter-Antrieb (22b) zur Verlagerung des Substrates (22) während der Beleuchtung parallel zur Objekt-Verlagerungsrichtung (y), – mit einer Synchronisiereinheit (22c) zur Synchronisierung des Objekthalter-Antriebs (17b) mit dem Substrathalter-Antrieb (22b).
Optisches System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsoptik (19) eine über das Beleuchtungsfeld (18) variierende Ortsverteilung (A (y)) von Abbildungsfehlern aufweist, wobei die Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) derart ausgeführt ist, dass sie die Intensität (I (y)) der Beleuchtung zumindest von Abschnitten des Beleuchtungsfeldes (18) abhängig von der Ortsverteilung (A (y)) der Abbildungsfehler der Projektionsoptik (19) beeinflusst.
Optisches System nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (25a) zur zumindest längs der Objektverlagerungsrichtung (y) ortsaufgelösten Vermessung einer Wellenfront von Abbildungslicht (3) über das Bildfeld (20), wobei die Messeinrichtung (25a) mit einer Steuer-/Regeleinrichtung (30) in Signalverbindung steht, die wiederum mit der Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 69; 72) in Signalverbindung steht.
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach einem der Ansprüche 11 bis 13 und mit einer Lichtquelle (2) für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht (3).
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) gepulst arbeitet, wobei die Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 69; 72) zur Vorgabe verschiedener längs der Objekt-Verlagerungsrichtung (y) ortsaufgelöster Beleuchtungsintensitätsverteilungen (I (y)) über das Beleuchtungsfeld (18) zwischen einzelnen Lichtimpulsen der Lichtquelle (2), die zur Beleuchtung genutzt werden, dient.
Verfahren zur Herstellung strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Wafers (22), auf dem zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, – Bereitstellen eines Retikels als Objekt (17), das abzubildende Strukturen aufweist, – Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 14 oder 15 mit einem optischen System, das mit der Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) eingestellt ist, – Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels (17) auf einen Bereich der Schicht des Wafers (22) mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei während des Projizierens das Retikel (17) und der Wafer (22) synchronisiert mit dem optischen System nach Anspruch 10 verlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Feldpunkt (y_A, y_E), der mit einem geringeren Abbildungsfehler (A_min) abgebildet wird als ein zweiter Feldpunkt ((y_A + y_E)/2), mit einer höheren Intensität (I_y) beleuchtet wird als dieser zweite Feldpunkt ((y_A + y_E)/2).
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass Drittpunkte, deren Beleuchtungsintensität durch die Korrekturvorrichtung (23; 59; 63; 65; 69; 72) beeinflusst werden, auf einer Geraden liegen, die parallel zur Objekt-Verlagerungsrichtung (y) verläuft.
Strukturiertes Bauelement, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18.