Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes einer Projektionsbelichtungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann, ein Verfahren zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils mit Hilfe einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil. The invention relates to a method for controlling a lighting dose of illumination of an object field of a projection exposure apparatus. Furthermore, the invention relates to a projection exposure apparatus with which the method can be carried out, to a method for producing a microstructured or nanostructured component with the aid of such a projection exposure apparatus and to a microstructured or nanostructured component produced by such a method.
Eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 2011/0001947 A1 , der WO 2009/132 756 A1 , der WO 2009/100 856 A1 sowie aus der US 6 438 199 B1 und der US 6 658 084 B2 . Verschiedene Verfahren zur Vermessung von Beleuchtungsparametern derartiger Projektionsbelichtungsanlagen sind bekannt aus der DE 10 2008 011 501 A1 , der WO 2014/000 763 A1 , aus der DE 10 2014 223 326 A1 und aus der DE 10 2011 078 224 A1 . An illumination optics of the type mentioned is known from the US 2011/0001947 A1 , of the WO 2009/132756 A1 , of the WO 2009/100 856 A1 as well as from the US Pat. No. 6,438,199 B1 and the US Pat. No. 6,658,084 B2 , Various methods for measuring illumination parameters of such projection exposure apparatus are known from the DE 10 2008 011 501 A1 , of the WO 2014/000763 A1 , from the DE 10 2014 223 326 A1 and from the DE 10 2011 078 224 A1 ,
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelungsverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuverfolgen, dass eine Beleuchtungsdosis mit einer sehr geringen Dosisschwankung geregelt werden kann. It is an object of the present invention to follow a control method of the type mentioned above such that a lighting dose can be regulated with a very small dose fluctuation.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Regelungsverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by a control method with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass über eine Messung einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten über Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also über die Vermessung von Pupillendaten, an verschiedenen Feldpunkten, eine Fernfeld-Rekonstruktion möglich ist. Der Objektfeld-Beleuchtungswinkel ist der Winkel, unter dem ein betrachteter Einzelstrahl bzw. ein Teilbündel von Beleuchtungslicht zu einer Normalen auf das Objektfeld einfällt. Eine derartige Fernfeld-Rekonstruktion kann Aufschluss geben über das individuelle Fernfeld, welches von der Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage erzeugt wird. Es wurde erkannt, dass die Abweichungen, die ein derartiges individuelles Fernfeld regelmäßig von einem idealen Fernfeld hat und die über den Messschritt des Regelverfahrens der Messung zugänglich sind, einen wesentlichen Beitrag zu Dosisfehlern liefern können. Insbesondere kann eine sich auf das individuelle Fernfeld auswirkende Kollektor-Verunreinigung erfasst werden. Erfindungsgemäß können Dosisschwankungen auf Werte von deutlich unterhalb 10 % reduziert werden. Ein Beispiel für einen anzusteuernden Dosisparameter ist eine Scangeschwindigkeit eines Objektes durch das Objektfeld. Auch Lichtquellenparameter oder andere beleuchtungsoptische Parameter, beispielsweise die Öffnungsweise eines Scanschlitzes, können beeinflusst werden. Die Verteilung der Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit vom Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also die Intensität-/Beleuchtungswinkel-Verteilung, kann an mindestens zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten gemessen werden. Dies erhöht den Informationsgehalt einer entsprechenden Pupillenmessung im Bereich des Objektfeldes. Der Abstand zwischen den beiden Objektfeldpunkten, an denen diese Pupillenmessung stattfindet, kann im Bereich von mindestens 25 %, mindestens 40 %, mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 % oder auch mindestens 80 % einer typischen Objektfelderstreckung liegen. Die Messung der Beleuchtungsintensitätsverteilung abhängig vom Objektfeld-Beleuchtungswinkel kann auch an mehr als zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten erfolgen. According to the invention, it has been recognized that remote field reconstruction is possible by measuring a distribution of illumination intensities over object field illumination angles, that is to say via the measurement of pupil data, at different field points. The object field illumination angle is the angle at which a considered individual beam or a sub-beam of illumination light to a normal incident on the object field. Such a far-field reconstruction can provide information about the individual far field, which is generated by the light source of the projection exposure system. It has been found that the deviations which such an individual far field regularly has from an ideal far field and which are accessible to measurement via the measuring step of the control method, can make a significant contribution to dose errors. In particular, a collector contamination affecting the individual far field can be detected. According to the invention, dose fluctuations can be reduced to values well below 10%. An example of a dose parameter to be controlled is a scanning speed of an object through the object field. Also, light source parameters or other illumination optical parameters, such as the opening of a scan slot, can be influenced. The distribution of the illumination intensities as a function of the object field illumination angle, that is to say the intensity / illumination angle distribution, can be measured at at least two spaced-apart object field points. This increases the information content of a corresponding pupil measurement in the area of the object field. The distance between the two object field points at which this pupil measurement takes place can be in the range of at least 25%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70% or even at least 80% of a typical object field extension. The measurement of the illumination intensity distribution as a function of the object field illumination angle can also take place at more than two object field points spaced apart from one another.
Ein zusätzlicher Messschritt nach Anspruch 2 erhöht die Regelungsgenauigkeit, da zudem zusätzliche Intensitätsdaten am Objektfeldrand berücksichtigt werden können. Die vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten können mit dem vorgegebenen Soll-Dosiswert übereinstimmen oder können zu diesem beitragen. Über eine derartige Messung kann ein Rückschluss auf die jeweilige Belichtungssituation bzw. das jeweilige Beleuchtungssetting erfolgen. Diese Information kann mit derjenigen verknüpft werden, die über die Fernfeld-Rekonstruktion erhalten wurde. An additional measurement step according to claim 2 increases the control accuracy, since in addition additional intensity data can be taken into account at the edge of the object field. The predetermined target illumination intensities may coincide with or contribute to the predetermined target dose value. Such a measurement can be used to draw conclusions about the respective exposure situation or the respective illumination setting. This information can be linked to that obtained via far-field reconstruction.
Gemäß Anspruch 3 kann auch das jeweilige Beleuchtungssetting, also die Soll-Beleuchtungswinkel-Verteilung, bei der Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten herangezogen werden, was die Regelung nochmals verbessert. According to claim 3, the respective illumination setting, ie the desired illumination angle distribution, can also be used in the specification of the desired illumination intensities, which further improves the control.
Entsprechendes gilt für das Verfahren nach Anspruch 4.The same applies to the method according to claim 4.
Mit dem zusätzlichen Messschritt nach Anspruch 5 können zusätzliche Quell-Einflüsse auf die Beleuchtungsdosis bei der Regelung berücksichtigt werden. Auch die Ergebnisse dieses Messschritts könnten mit denjenigen der sonstigen Messung beim Regelungsverfahren verknüpft werden.With the additional measurement step according to claim 5 additional source influences on the illumination dose can be taken into account in the scheme. The results of this measuring step could also be linked with those of the other measurement in the regulatory procedure.
Eine Gewichtung nach Anspruch 6 verbessert das Regelungsverfahren nochmals.A weighting according to claim 6 improves the control method again.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Projektionsbelichtungsanlage zu schaffen, mit der ein entsprechendes Regelungsverfahren durchführbar ist.A further object of the invention is to provide a projection exposure apparatus with which a corresponding control method can be carried out.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Projektionsbelichtungsanlage mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by a projection exposure system with the features specified in claim 7.
Die Pupillen-Sensoreinrichtung kann im Bereich des Objektfeldes und/oder im Bereich des Bildfeldes angeordnet sein. Die Beleuchtungsoptik kann einen Facettenspiegel mit gesteuert kippbaren Facetten aufweisen. Der Objekthalter der Projektionsbelichtungsanlage kann gesteuert angetrieben verlagerbar sein. Hierüber kann die Scangeschwindigkeit des Objektes durch das Objektfeld vorgegeben werden. The pupil sensor device can be arranged in the region of the object field and / or in the region of the image field. The illumination optics can have a facet mirror with controlled tiltable facets. The object holder of the projection exposure apparatus can be controlled driven displaced. By means of this, the scanning speed of the object can be predetermined by the object field.
Die Vorteile einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage entsprechen denen, die unter Bezugnahme auf das Regelungsverfahren bereits erläutert wurden.The advantages of such a projection exposure apparatus correspond to those which have already been explained with reference to the control method.
Eine Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8 erlaubt die Durchführung des Regelungsverfahrens nach Anspruch 2. A projection exposure apparatus according to claim 8 allows the implementation of the control method according to claim 2.
Die Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9 erlaubt die Durchführung des Regelungsverfahrens nach Anspruch 5.The projection exposure apparatus according to claim 9 allows the implementation of the control method according to claim 5.
Die Vorteile eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 10 sowie eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Regelungsverfahren bzw. auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage bereits erläutert wurden. The advantages of a production method according to claim 10 and of a microstructured or nanostructured component according to claim 11 correspond to those which have already been explained above with reference to the regulation method according to the invention or to the projection exposure apparatus according to the invention.
Das Bauteil kann mit extrem hoher Strukturauflösung hergestellt sein. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Halbleiterchip mit extrem hoher Integrations- bzw. Speicherdichte hergestellt werden. The component can be manufactured with extremely high structural resolution. In this way, for example, a semiconductor chip with extremely high integration or storage density can be produced.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie; 1 schematically a meridional section through a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 eine Aufsicht auf einen Feldfacettenspiegel einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl von Facettenriegeln, die jeweils eine Mehrzahl von den jeweiligen Facettenriegeln zugehörigen, bogenförmigen Feldfacetten aufweisen; 2 a plan view of a field facet mirror of an illumination optical system of the projection exposure apparatus with a plurality of facet bars, each having a plurality of arcuate field facets associated with the respective facet bars;
3 eine weitere Ausführung eines Feldfacettenspiegels mit rechteckigen Feldfacetten; 3 a further embodiment of a field facet mirror with rectangular field facets;
4 eine Aufsicht auf einen Pupillenfacettenspiegel der Beleuchtungsoptik; 4 a plan view of a pupil facet mirror of the illumination optics;
5 schematisch ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Regelung einer Beleuchtungsdosis einer Beleuchtung eines Objektfeldes der Projektionsbelichtungsanlage; und 5 schematically a flowchart of a method for controlling a lighting dose of illumination of an object field of the projection exposure system; and
6 schematisch und perspektivisch eine Anordnung von Sensoren einer Quellintensitäts-Sensoreinrichtung bei einer alternativen Ausführung einer Kollektor-Gestaltung zum Sammeln von EUV-Strahlung einer Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage; und 6 schematically and in perspective an arrangement of sensors of a source intensity sensor device in an alternative embodiment of a collector design for collecting EUV radiation of a light source of the projection exposure apparatus; and
7 eine Aufsicht auf ein Beleuchtungsfeld der Projektionsbelichtungsanlage mit einer Anordnung zweier in einer Feldebene angeordneten Sensoren einer Feldintensitäts-Sensoreinrichtung, dargestellt am Beispiel eines rechteckigen Objektfeldes. 7 a plan view of an illumination field of the projection exposure system with an array of two arranged in a field plane sensors of a field intensity sensor device, shown using the example of a rectangular object field.
1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie. Zur Projektionsbelichtungsanlage 1 gehört eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2. Ein Beleuchtungssystem 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines mit einem Objektfeld 5 zusammenfallenden Beleuchtungsfeldes in einer Objektebene 6. Das Beleuchtungsfeld kann auch größer sein als das Objektfeld 5. Belichtet wird hierbei ein Objekt in Form eines im Objektfeld 5 angeordneten Retikels 7, das von einem Objekt- bzw. Retikelhalter 8 gehalten ist. Das Retikel 7 wird auch als Lithografiemaske bezeichnet. Der Objekthalter 8 ist über einen Objektverlagerungsantrieb 9 längs einer Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. Eine stark schematisch dargestellte Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. 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 synchronisiert zum Objekthalter 8 parallel zur Objekt-Verlagerungsrichtung verlagerbar. 1 schematically shows in a meridional section a projection exposure system 1 for microlithography. To the projection exposure system 1 belongs to a light or radiation source 2 , A lighting system 3 the projection exposure system 1 has a lighting look 4 to expose one with an object field 5 coincident illumination field in an object plane 6 , The illumination field can also be larger than the object field 5 , An object in the form of an object field is exposed in this case 5 arranged reticle 7 that of an object or reticle holder 8th is held. The reticle 7 is also called lithography mask. The object holder 8th is about a object displacement drive 9 displaceable along an object displacement direction. A highly schematically represented projection optics 10 serves to represent the object field 5 in a picture field 11 in an image plane 12 , A structure is shown on the reticle 7 on a photosensitive layer in the area of the image field 11 in the picture plane 12 arranged wafers 13 , The wafer 13 is from a wafer holder 14 held. The wafer holder 14 is via a wafer displacement drive 15 synchronized to the object holder 8th displaceable parallel to the object displacement direction.
Bei der Strahlungsquelle 2 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, insbesondere um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser-produced plasma) handeln. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6 859 515 B2 und den dort angegebenen Referenzen. EUV-Strahlung 16, die von der Strahlungsquelle 2 ausgeht, insbesondere das das Objektfeld 5 beleuchtende Nutz-Beleuchtungslicht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 17 propagiert die EUV-Strahlung 16 durch eine Zwischenfokusebene 18, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 19 trifft. Der Feldfacettenspiegel 19 ist ein erster Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Feldfacetten, die in der 1 nicht dargestellt ist. Der Feldfacettenspiegel 19 ist in einem Fernfeld in einer Fernfeldebene 19a angeordnet. Diese Fernfeldebene 19a fällt mit einer Feldebene der Beleuchtungsoptik 4 zusammen, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist.At the radiation source 2 it is an EUV radiation source with an emitted useful radiation in the range between 5 nm and 30 nm. It can be a plasma source, in particular an LPP source (plasma generation by laser, laser-produced plasma). Information about such a radiation source is the expert, for example from the US 6,859,515 B2 and the references given there. EUV radiation 16 coming from the radiation source 2 goes out, in particular the object field 5 Lighting utility lighting light, is from a collector 17 bundled. A corresponding collector is from the EP 1 225 481 A known. After the collector 17 propagates the EUV radiation 16 through an intermediate focus level 18 before moving to a field facet mirror 19 meets. The field facet mirror 19 is a first Facet mirror of the illumination optics 4 , The field facet mirror 19 has a plurality of reflective field facets included in the 1 not shown. The field facet mirror 19 is in a far-field in a far-field plane 19a arranged. This remote field level 19a coincides with a field plane of the illumination optics 4 together, to the object level 6 is optically conjugated.
Die EUV-Strahlung 16 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet. The EUV radiation 16 is hereinafter also referred to as illumination light or as imaging light.
Nach dem Feldfacettenspiegel 19 wird die EUV-Strahlung 16 von einem Pupillenfacettenspiegel 20 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist ein zweiter Facettenspiegel der Beleuchtungsoptik 4. Der Pupillenfacettenspiegel 20 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Zwischenfokusebene 18 und zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 und der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist oder mit dieser Pupillenebene zusammenfällt. Der Pupillenfacettenspiegel 20 hat eine Mehrzahl von reflektierenden Pupillenfacetten, die in der 1 nicht dargestellt sind. Mit Hilfe der Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 20 und einer insbesondere nachfolgenden abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 21 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 22, 23 und 24 werden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 einander überlagernd in das Objektfeld 5 abgebildet. Je nach Ausgestaltung der abbildenden optischen Baugruppe können Spiegel, über die die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 einander überlagernd in das Objektfeld 5 abgebildet werden, auch im Strahlengang des Beleuchtungslichts 16 zwischen dem Feldfacettenspiegel 19 und dem Pupillenfacettenspiegel 20 angeordnet sein. Grundsätzlich kann bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik auch mindestens ein das Beleuchtungslicht 16 führender Spiegel im Strahlengang vor dem Feldfacettenspiegel 19 angeordnet sein. After the field facet mirror 19 becomes the EUV radiation 16 from a pupil facet mirror 20 reflected. The pupil facet mirror 20 is a second facet mirror of the illumination optics 4 , The pupil facet mirror 20 is in a pupil plane of the illumination optics 4 arranged to the Zwischenfokusebene 18 and to a pupil plane of the illumination optics 4 and the projection optics 10 is optically conjugated or coincides with this pupil plane. The pupil facet mirror 20 has a plurality of reflective pupil facets included in the 1 are not shown. With the help of the pupil facets of the pupil facet mirror 20 and a particular subsequent optical imaging assembly in the form of a transmission optics 21 with mirrors in the order of the beam path 22 . 23 and 24 become the field facets of the field facet mirror 19 overlapping each other in the object field 5 displayed. Depending on the design of the imaging optical assembly, mirrors may be used to mirror the field facets of the field facet mirror 19 overlapping each other in the object field 5 be imaged, even in the beam path of the illumination light 16 between the field facet mirror 19 and the pupil facet mirror 20 be arranged. In principle, in a further embodiment of the illumination optical system, at least one of the illumination light 16 leading mirror in the beam path in front of the field facet mirror 19 be arranged.
Der letzte Spiegel 24 der Übertragungsoptik 21 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel“). Je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann auf die Übertragungsoptik 21 auch gänzlich oder teilweise verzichtet werden. The last mirror 24 the transmission optics 21 is a grazing incidence mirror. Depending on the design of the illumination optics 4 can on the transmission optics 21 be completely or partially omitted.
Eine zentrale Steuereinrichtung 24a steht unter anderem mit Kipp-Aktoren für die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 19 in Signalverbindung. A central control device 24a stands among other things with tilt actuators for the field facets of the field facet mirror 19 in signal connection.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der 1 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als globales Koordinatensystem für die Beschreibung der Lageverhältnisse von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 eingezeichnet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts und parallel zur Verlagerungsrichtung des Objekthalters 8 und des Waferhalters 14. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten, also senkrecht zur Objektebene 6 und zur Bildebene 12. To facilitate the description of positional relationships is in the 1 a Cartesian xyz coordinate system as a global coordinate system for the description of the positional relationships of components of the projection exposure apparatus 1 between the object plane 6 and the picture plane 12 located. The x-axis runs in the 1 perpendicular to the drawing plane into this. The y-axis runs in the 1 to the right and parallel to the direction of displacement of the object holder 8th and the wafer holder 14 , The z-axis runs in the 1 down, that is perpendicular to the object plane 6 and to the picture plane 12 ,
Die x-Dimension über das Objektfeld 5 bzw. das Bildfeld 11 wird auch als Feldhöhe oder Feldbreite bezeichnet. Die Objektverlagerungsrichtung verläuft parallel zur y-Achse. Eine typische Erstreckung des Objektfeldes 5 in der x-Richtung beträgt 100 mm. The x-dimension over the object field 5 or the image field 11 is also referred to as field height or field width. The object displacement direction is parallel to the y-axis. A typical extension of the object field 5 in the x direction 100 mm.
Lokale kartesische xyz-Koordinatensysteme, die in den 2 bis 4 gezeigt werden, sind jeweils den dort gezeigten Einzelkomponenten zugeordnet, wobei gilt, dass eine Reflexionsfläche dieser Einzelkomponente von der xy-Ebene dieses lokalen Koordinatensystems aufgespannt wird, so dass die lokale z-Achse eine Normale auf diese Reflexionsfläche darstellt. Die x-Koordinate des jeweiligen lokalen Koordinatensystems verläuft regelmäßig parallel oder nahezu parallel zur x-Achse des globalen kartesischen Koordinatensystems der 1.Local Cartesian xyz coordinate systems used in the 2 to 4 are shown are each associated with the individual components shown there, with the proviso that a reflection surface of this single component is spanned by the xy plane of this local coordinate system, so that the local z-axis represents a normal to this reflection surface. The x-coordinate of the respective local coordinate system runs regularly parallel or nearly parallel to the x-axis of the global Cartesian coordinate system of the 1 ,
Die 2 zeigt ein Beispiel einer Facettenanordnung für den Feldfacettenspiegel 19. Jede der dort dargestellten Feldfacetten 25 kann als Einzelspiegel-Gruppe aus einer Mehrzahl von Einzelspiegeln aufgebaut sein, wie beispielsweise aus der WO 2009/100 856 A1 bekannt. Jeweils eine der Einzelspiegel-Gruppen hat dann die Funktion einer Facette eines Feldfacettenspiegels, wie dieser beispielsweise in der US 6 438 199 B1 oder der US 6 658 084 B2 offenbart ist. The 2 shows an example of a facet arrangement for the field facet mirror 19 , Each of the field facets displayed there 25 can be constructed as a single-mirror group of a plurality of individual mirrors, such as from WO 2009/100 856 A1 known. In each case one of the individual mirror groups then has the function of a facet of a field facet mirror, as this example in the US Pat. No. 6,438,199 B1 or the US Pat. No. 6,658,084 B2 is disclosed.
Der Feldfacettenspiegel 19 hat eine Vielzahl gebogen ausgeführter Feldfacetten 25. Diese sind gruppenweise in Feldfacetten-Blöcken 26, die auch als Facettenriegel bezeichnet sind, auf einem Feldfacetten-Träger 27 angeordnet. Insgesamt hat der Feldfacettenspiegel 19 nach 2 26 Facettenriegel 26, in denen bis zu zehn der Feldfacetten 25 gruppenweise zusammenfassen. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 19 kann die Anzahl der Feldfacetten 25 pro Facettenriegel 26 im Bereich zwischen 2 und 50 und insbesondere im Bereich zwischen 5 und 20, beispielsweise im Bereich von 10, liegen. The field facet mirror 19 has a variety of curved executed field facets 25 , These are in groups in field facet blocks 26 , also referred to as facet latches, on a field facet carrier 27 arranged. Overall, the field facet mirror has 19 to 2 26 faceted bars 26 in which up to ten of the field facets 25 group together. Depending on the version of the field facet mirror 19 can the number of field facets 25 per facet bar 26 in the range between 2 and 50 and in particular in the range between 5 and 20, for example in the range of 10, lie.
3 zeigt einen alternativen Feldfacettenspiegel 19, der anstelle des Feldfacettenspiegels 19 nach 2 zum Einsatz kommen kann. Der Feldfacettenspiegel 19 nach 3 hat rechteckige Feldfacetten 25, die wiederum gruppenweise in Facettenriegeln 26 angeordnet sind. 3 shows an alternative field facet mirror 19 instead of the field facet mirror 19 to 2 can be used. The field facet mirror 19 to 3 has rectangular field facets 25 , in turn, in groups in Facettenriegeln 26 are arranged.
Insgesamt können mehr als 300 Feldfacetten 25 beim Feldfacettenspiegel 19 vorhanden sein.In total, more than 300 field facets 25 at the field facet mirror 19 to be available.
4 zeigt schematisch eine Aufsicht auf den Pupillenfacettenspiegel 20. Pupillenfacetten 30 des Pupillenfacettenspiegels 20 sind im Bereich einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet. Die Anzahl der Pupillenfacetten 30 ist in der Realität sehr viel größer als in der 4 dargestellt. In der Realität ist die Anzahl der Pupillenfacetten 30 größer als die Anzahl der Feldfacetten 25 des Feldfacetten-Spiegels 19 und ist z. B. ein Mehrfaches der Anzahl der Feldfacetten 25. Die Pupillenfacetten 30 sind auf einem Pupillenfacetten-Träger 31 des Pupillenfacettenspiegels 20 angeordnet. Eine Verteilung von über die Feldfacetten 25 mit dem Beleuchtungslicht beaufschlagten Pupillenfacetten 30 innerhalb der Beleuchtungspupille gibt eine Ist-Beleuchtungswinkelverteilung im Objektfeld 5 vor. 4 schematically shows a plan view of the pupil facet mirror 20 , pupil facets 30 of the pupil facet mirror 20 are in the range of an illumination pupil of the illumination optics 4 arranged. The number of pupil facets 30 is much bigger in reality than in the real world 4 shown. In reality, the number of pupil facets is 30 greater than the number of field facets 25 of the field facet mirror 19 and is z. B. a multiple of the number of field facets 25 , The pupil facets 30 are on a pupil facet carrier 31 of the pupil facet mirror 20 arranged. A distribution of over the field facets 25 pupil facets imparted to the illumination light 30 within the illumination pupil gives an actual illumination angle distribution in the object field 5 in front.
Jede der Feldfacetten 25 dient zur Überführung eines Teils des Beleuchtungslichts 16, also eines Beleuchtungslicht-Teilbündels 16 i, von der Lichtquelle 2 hin zu einer der Pupillenfacetten 30. Aufgrund der verschiedenen Kipppositionen, die jeweils eine der Feldfacetten 25 einnehmen kann, erreicht diese Feldfacette 25 i je nach Kippwinkel wahlweise eine Pupillenfacette 30 von einer Mehrzahl von Pupillenfacetten 30 innerhalb eines Pupillenfacetten-Bereichs 32. Ein Zentrum dieses Pupillenfacettenbereichs 32 ist definiert als der Auftreffpunkt des Beleuchtungslicht-Teilbündels 16 i, welches über ein Zentrum der Feldfacette 25 i in der Ausgangs-Kippposition hin zum Pupillenfacettenspiegel 20 geführt ist. Der Radius des Pupillenfacetten-Bereichs 32 ist vorgegeben durch die maximalen, über den jeweiligen Kipp-Aktor 29 (vgl. 2) erreichbaren Kippwinkel. Each of the field facets 25 serves to transfer part of the illumination light 16 , that is, an illumination light sub-beam 16 i , from the light source 2 towards one of the pupil facets 30 , Due to the different tilting positions, each one of the field facets 25 can occupy this field facet 25 i Depending on the tilt angle either a pupil facet 30 from a plurality of pupil facets 30 within a pupil facet area 32 , A center of this pupil facet area 32 is defined as the impact point of the illumination light sub-beam 16 i , which has a center of the field facet 25 i in the initial tilt position toward the pupil facet mirror 20 is guided. The radius of the pupil facet area 32 is specified by the maximum, via the respective tilt actuator 29 (see. 2 ) achievable tilt angle.
Zur Messung einer Verteilung von Beleuchtungsintensitäten in Abhängigkeit vom jeweiligen Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also zum Messen einer Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung an mindestens einem Objektfeldpunkt, im dargestellten Fall an mindestens zwei voneinander beabstandeten Objektfeldpunkten, dient eine Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Diese umfasst eine Blendenplatte 34, die im Austausch gegen das Retikel 7 und den Retikelhalter 8 am Ort des Objektfeldes 5 angeordnet werden kann. Dieser Wechsel kann angetrieben und gesteuert von der zentralen Steuereinrichtung 24a erfolgen, mit der die Pupillen-Sensoreinrichtung in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung steht. Die Blendenplatte 34 hat am Ort der zu vermessenden Objektfeldpunkte jeweils eine Lochblende 35, durch die, sofern die Blendenplatte 34 am Ort des Objektfeldes 5 angeordnet ist, das Beleuchtungslicht 3 hindurchtreten kann. Dies ist in der 1 schematisch dargestellt. Eine Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des die jeweilige Lochblende 35 am zu vermessenden Objektfeldpunkt durchtretenden Beleuchtungslicht-Teilbündels ist entsprechend ein Maß für die auf diesen Objektfeldpunkt bei der Retikelbelichtung auftreffende Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des Beleuchtungslichts 3. For measuring a distribution of illumination intensities as a function of the respective object field illumination angle, ie for measuring an intensity / illumination angle distribution at at least one object field point, in the case shown at at least two spaced apart object field points, serves a pupil sensor device 33 , This includes an aperture plate 34 in exchange for the reticle 7 and the reticle holder 8th at the place of the object field 5 can be arranged. This change can be driven and controlled by the central control device 24a take place, with the pupil sensor device in a manner not shown is in signal communication. The aperture plate 34 has a pinhole at the location of the object field points to be measured 35 through which, provided the aperture plate 34 at the place of the object field 5 is arranged, the illumination light 3 can pass through. This is in the 1 shown schematically. An intensity / illumination angle distribution of the respective pinhole 35 Accordingly, an illumination light partial beam passing through the object field point to be measured is a measure of the intensity / illumination angle distribution of the illumination light impinging on this object field point during the reticle exposure 3 ,
Das jeweilige Beleuchtungslicht-Teilbündel, welches die Lochblende 35 durchtritt, trifft auf einen dieser Lochblende 35 zugeordneten ortsauflösenden Sensor 36 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Der jeweilige Sensor 36 erfasst also die Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung des Beleuchtungslichts 3 am jeweiligen, dem Ort der Lochblende 35 zugeordnetem Objektfeld. Bei der Ausführung nach 1 sind zwei Lochblenden 35 und zwei zugeordnete Sensoren 36 vorgesehen. Die Anzahl der Lochblenden und entsprechend die Anzahl der Sensoren kann höher sein, kann also mehr als zwei betragen, kann im Bereich von vier liegen, kann im Bereich von sechs liegen, kann im Bereich von acht liegen, kann im Bereich von zehn liegen und kann auch noch größer sein.The respective illumination light partial bundle, which the pinhole 35 passes through, meets one of these pinhole 35 associated spatially resolving sensor 36 the pupil sensor device 33 , The respective sensor 36 thus detects the intensity / illumination angle distribution of the illumination light 3 at each, the place of the pinhole 35 associated object field. In the execution after 1 are two pinholes 35 and two associated sensors 36 intended. The number of pinholes and correspondingly the number of sensors can be higher, can therefore be more than two, can be in the range of four, can be in the range of six, can be in the range of eight, can be in the range of ten and can even bigger.
Über Signalleitungen 37 steht mit den Sensoren 36 ein Speicher- und Rechenmodul 38 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 in Signalverbindung. Das Rechenmodul 38 dient zum Rekonstruieren eines Fernfeldes der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung durch die Pupillen-Sensoreinrichtung 33. Details zu dieser Rekonstruktion des Fernfeldes aus dem Resultat der Messung einer Pupillen-Sensoreinrichtung finden sich in der US 8 786 849 B2 .Via signal lines 37 stands with the sensors 36 a memory and calculation module 38 the pupil sensor device 33 in signal connection. The calculation module 38 serves to reconstruct a far field of the illumination from the result of the measurement of the intensity / illumination angle distribution by the pupil sensor device 33 , Details of this reconstruction of the far field from the result of the measurement of a pupil sensor device can be found in the US 8,786,849 B2 ,
Weiterhin dient das Rechenmodul 38 zum Ermitteln eines Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis und zum Ermitteln eines Ist-Dosiswertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss. Furthermore, the calculation module is used 38 for determining a far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose and for determining an actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence.
Teil der zentralen Steuereinrichtung 24a ist ein Steuermodul zum Steuern eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage 1 abhängig von einer Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis. Die Beleuchtungsdosis auf einen betrachteten Objektfeldpunkt ist das Produkt aus der auftreffenden Beleuchtungsintensität mit der Dauer der Belichtung dieses Objektfeldpunktes. Part of the central control device 24a is a control module for controlling a dose parameter of the projection exposure apparatus 1 depending on a difference of the determined actual dose value from a predetermined desired dose value of the illumination dose. The illumination dose to a considered object field point is the product of the incident illumination intensity with the duration of the exposure of this object field point.
Eine entsprechende Pupillen-Sensoreinrichtung 39 kann auch im Austausch gegen den Wafer 13 und den Waferhalter 14 in der Bildebene 12 angeordnet werden, was in der 1 ebenfalls schematisch angedeutet ist. Komponenten der bildebenseitigen Pupillen-Sensoreinrichtung 39, die denjenigen der objektebenseitigen Pupillen-Sensoreinrichtung 33 entsprechen, tragen in der 1 die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. A corresponding pupil sensor device 39 can also be in exchange for the wafer 13 and the wafer holder 14 in the picture plane 12 be arranged, what in the 1 also indicated schematically. Components of the bilbo-side pupil sensor device 39 that of the object-side pupil sensor device 33 correspond, wear in the 1 the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Weiterhin hat die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Letztere hat mindestens zwei Sensorkomponenten 41, die in oder nahe der Objektebene 6 angeordnet sind. Mit den Sensorkomponenten 41 erfolgt eine Messung von Ist-Beleuchtungsintensitäten des Beleuchtungslichts 3 an zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich eines Randes des Objektfeldes 5. Diese Messpositionen der Sensorkomponenten 41 liegen bei der Ausführung nach 1 jeweils knapp außerhalb des Objektfeldes 5. Die Sensorkomponenten 41 stehen mit dem Rechenmodul 38 und der zentralen Steuereinrichtung 24a in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung. Furthermore, the projection exposure system has 1 a field intensity sensor device 40 , The latter has at least two sensor components 41 that are in or near the object plane 6 are arranged. With the sensor components 41 a measurement of actual illumination intensities of the illumination light takes place 3 at two spaced-apart positions in the region of an edge of the object field 5 , These measurement positions of the sensor components 41 lie in the execution after 1 each just outside the object field 5 , The sensor components 41 stand with the calculation module 38 and the central controller 24a in a manner not shown in signal connection.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 hat weiterhin eine im Bereich der Lichtquelle 2 angeordnete Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42. Letztere hat eine Mehrzahl von Sensorkomponenten 43, die in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 voneinander beabstandet angeordneten Positionen in einem Strahlengang des Beleuchtungslicht-Bündels 16 im Bereich der Lichtquelle 2 liegen. Die Sensorkomponenten 43 stehen mit dem Rechenmodul 38 sowie mit der zentralen Steuereinrichtung 24a in nicht dargestellter Weise in Signalverbindung. The projection exposure machine 1 also has one in the area of the light source 2 arranged source intensity sensor device 42 , The latter has a plurality of sensor components 43 in the circumferential direction around the illumination light bundle 16 spaced apart positions in a beam path of the illumination light beam 16 in the area of the light source 2 lie. The sensor components 43 stand with the calculation module 38 as well as with the central control device 24a in a manner not shown in signal connection.
Die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 dient zum Messen von Ist-Beleuchtungsintensitäten an den jeweiligen Umfangspositionen in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 und können zum einen Intensitätsschwankungen und zum anderen einen Positionsjitter der Lichtquelle 2 erfassen. The source intensity sensor device 42 is used for measuring actual illumination intensities at the respective peripheral positions in the circumferential direction around the illumination light bundle 16 and can on the one hand intensity fluctuations and on the other hand a position jitter of the light source 2 to capture.
Zur Regelung der Beleuchtungsdosis der Beleuchtung des Objektfeldes 5 der Projektionsbelichtungsanlage wird folgendermaßen vorgegangen:
Zunächst wird eine Verteilung von Beleuchtungsintensitäten über den Objektfeld-Beleuchtungswinkel, also die Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung mit der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 an den mindestens zwei voneinander beabstandeten Feldpunkten des Objektfeldes 5 bzw. des Bildfeldes 11 gemessen. For controlling the illumination dose of the illumination of the object field 5 the projection exposure apparatus is operated as follows:
First, a distribution of illumination intensities over the object field illumination angle, ie the intensity / illumination angle distribution with the pupil sensor device 33 respectively. 39 at the at least two spaced-apart field points of the object field 5 or the image field 11 measured.
Anschließend wird im Rechenmodul 38 der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 das Fernfeld der Beleuchtung aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung rekonstruiert. Das rekonstruierte Fernfeld gibt beispielsweise Aufschluss über eine mögliche lokale Verschmutzung von das Beleuchtungslicht 3 reflektierenden Komponenten des Kollektors 17. Es wird weiterhin der Fernfeld-Einfluss des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis ermittelt. Subsequently, in the calculation module 38 the pupil sensor device 33 respectively. 39 the far field of the illumination is reconstructed from the result of measuring the intensity / illumination angle distribution. For example, the reconstructed far field provides information about possible local contamination of the illumination light 3 reflective components of the collector 17 , Furthermore, the far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose is determined.
Weiterhin wird der Ist-Dosiswert der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss ermittelt. Es kann also bestimmt werden, wie sich eine lokale Beeinträchtigung im Fernfeld auf die Beleuchtungsdosis des zu belichtenden Retikels 7 auswirkt. Furthermore, the actual dose value of the illumination dose is determined from the determined far-field influence. It can therefore be determined how a local impairment in the far field affects the illumination dose of the reticle to be exposed 7 effect.
Schließlich wird bei dem Regelungsverfahren ein Dosisparameter der Projektionsbelichtungsanlage 1 abhängig von der Differenz des ermittelten Ist-Dosiswertes von einem vorgegebenen Soll-Dosiswert der Beleuchtungsdosis gesteuert. Beispielsweise wird die Scangeschwindigkeit an den Ist-Dosiswert angepasst, so dass bei zu hohem Ist-Dosiswert schneller gescannt wird oder bei zu geringem Ist-Dosiswert langsamer gescannt wird, damit der vorgegebene Soll-Dosiswert erreicht wird. Diese Ansteuerung des Dosisparameters am dargestellten Beispiel der Scangeschwindigkeit erfolgt über die zentrale Steuereinrichtung 24a.Finally, in the control method, a dose parameter of the projection exposure apparatus 1 controlled by a predetermined target dose value of the illumination dose depending on the difference of the determined actual dose value. By way of example, the scan speed is adapted to the actual dose value, so that if the actual dose value is too high, it is scanned faster or, if the actual dose value is too low, it is scanned more slowly so that the predetermined target dose value is reached. This control of the dose parameter on the illustrated example of the scan speed is effected via the central control device 24a ,
Je nach den Regelungsmöglichkeiten wird der Soll-Dosiswert für das gesamte Objektfeld oder für Abschnitte des Objektfeldes oder beispielsweise abhängig von der Objektfeldhöhe, also quer zur Scanrichtung, angegeben. Depending on the control options, the desired dose value is specified for the entire object field or for sections of the object field or, for example, depending on the object field height, ie transversely to the scan direction.
Bei einer Variante des Regelungsverfahrens erfolgt zusätzlich ein Messen der Ist-Beleuchtungsintensitäten an den mindestens zwei voneinander beabstandeten Positionen im Bereich des Randes des Objektfeldes 5 über die Sensorkomponenten 41 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten erfolgt dann ein entsprechendes Steuern eines Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage. Es kann beispielsweise eine Umverteilung der Zuordnung der Feldfacetten 25 einerseits und der Pupillenfacetten 30 andererseits zu den jeweiligen Ausleuchtungskanälen so erfolgen, dass sich die gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten wiederum an die gegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten annähern. Eine derartige Umverteilung kann durch entsprechende Auswahl konkreter Schalt- bzw. Kippstellungen der Feldfacetten 25 erfolgen.In a variant of the control method, the actual illumination intensities are additionally measured at the at least two spaced-apart positions in the region of the edge of the object field 5 via the sensor components 41 the field intensity sensor device 40 , Depending on the difference between the measured actual illumination intensities and predetermined target illumination intensities, a corresponding control of a dose parameter of the projection exposure apparatus then takes place. For example, it may be a redistribution of the assignment of the field facets 25 on the one hand and the pupil facets on the other 30 on the other hand to the respective illumination channels done so that the measured actual illumination intensities in turn approach the given target illumination intensities. Such redistribution can be achieved by appropriate selection of specific switching or tilting positions of the field facets 25 respectively.
Bei einer weiteren Variante des Regelungsverfahrens werden die Soll-Beleuchtungsintensitäten abhängig von einer Soll-Beleuchtungswinkelverteilung vorgegeben. Es geht also in die Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten die Information ein, welches Beleuchtungssetting, also welche Beleuchtungswinkel-Verteilung, über die Beleuchtungsoptik 4 eingestellt wird, also beispielsweise ein konventionelles Setting, bei dem das Retikel kontinuierlich aus möglichst vielen Beleuchtungswinkeln bis hin zu einem maximalen Beleuchtungswinkel beleuchtet wird, ein annulares Setting, bei dem das Retikel mit einem absoluten Beleuchtungswinkel zwischen einem vorgegebenen minimalen und einem vorgegebenen maximalen Beleuchtungswinkel aus allen Richtungen (ringförmige Pupille) beleuchtet wird, oder beispielsweise ein Dipol- oder Multipolsetting, bei dem das Retikel 7 aus Richtungen verschiedener Beleuchtungspole beleuchtet wird. Ein weiteres mögliches Beleuchtungssetting ist ein Quasar-Beleuchtungssetting. Je nach dem über die Beleuchtungsoptik 4 vorgegebene Beleuchtungssetting können verschiedene Verteilungen der Soll-Beleuchtungsintensitäten resultieren, die dann beim Regelungsverfahren vorgegebenen werden.In a further variant of the control method, the desired illumination intensities are predefined as a function of a desired illumination angle distribution. It is therefore in the specification of the target illumination intensities information, which illumination setting, ie which illumination angle distribution, on the illumination optics 4 is adjusted, so for example, a conventional setting in which the reticle is continuously illuminated from as many illumination angles to a maximum illumination angle, an annular setting, wherein the reticle with an absolute illumination angle between a predetermined minimum and a predetermined maximum illumination angle of all Direction (annular pupil) is illuminated, or for example a dipole or Multipolsetting in which the reticle 7 is illuminated from directions of different lighting poles. Another possible lighting setting is a quasar Illumination setting. Depending on the lighting optics 4 predetermined illumination settings can result in different distributions of the target illumination intensities, which are then predefined in the control method.
Die Soll-Beleuchtungsintensitäten können abhängig von einer Kippstellung der Facetten 25 des Feldfacettenspiegels 19 vorgegeben werden, wobei in jeder dieser Kippstellungen jeweils ein Beleuchtungslicht-Teilbündel über einen anderen Ausrichtungskanal der Objektfeld-Beleuchtung geführt ist, wobei wiederum jeder Ausrichtungskanal einem bestimmten Beleuchtungswinkel der Objektfeld-Beleuchtung zugeordnet ist.The desired illumination intensities may depend on a tilted position of the facets 25 of the field facet mirror 19 In each of these tilt positions, one illumination light sub-beam is guided over a different alignment channel of the object field illumination, wherein in turn each alignment channel is assigned to a specific illumination angle of the object field illumination.
Bei einer weiteren Variante des Regelungsverfahrens werden mit der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 Ist-Beleuchtungsintensitäten an den Umfangspositionen der Sensorkomponenten 43 gemessen und abhängig von der Differenz der gemessenen Ist-Beleuchtungsintensitäten in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 von vorgegebenen Soll-Beleuchtungsintensitäten ein entsprechender Dosisparameter der Projektionsbelichtungsanlage 1 über die Steuereinrichtung 24a angesteuert. Es kann sich bei dem hierbei angesteuerten Dosisparameter um einen Quellparameter handeln, beispielsweise um die Synchronisierung eines Vor- zu einem Haupt-Laserimpuls des bei der Plasmageneration handeln. Auch die Synchronisierung eines Einschießzeitpunktes eines Plasmamaterial-Tröpfchens kann ein zu steuernder Dosisparameter sein. Auch Pulsparameter, wie beispielsweise Pulsleistung oder Fokusposition des Vor- oder Haupt-Pulses, können zu derartigen anzusteuernden Dosisparamatern gehören. In a further variant of the control method, the source intensity sensor device 42 Actual illumination intensities at the circumferential positions of the sensor components 43 measured and dependent on the difference of the measured actual illumination intensities in the circumferential direction around the illumination light beam 16 of predetermined target illumination intensities, a corresponding dose parameter of the projection exposure apparatus 1 via the control device 24a driven. The dose parameter that is controlled in this case can be a source parameter, for example, the synchronization of a forward to a main laser pulse of the plasma generation. The synchronization of a Einschießzeitpunktes a plasma material droplet may be a dose parameter to be controlled. Also pulse parameters, such as pulse power or focus position of the pre- or main pulse, may belong to such dose parameters to be controlled.
Über den vorstehend erläuterten Einsatz verschiedener Sensoren ist die Ermittlung system-individueller Ist-Beleuchtungsdaten möglich, so dass der Einfluss von Komponenten beherrschbar wird, die bei der jeweils zu vermessenden Projektionsbelichtungsanlage beispielsweise aufgrund ihrer individuellen Einsatzsituation oder ihres spezifischen Alterungs- bzw. Verschmutzungsgrades eine entsprechend individuelle optische Wirkung für das Projektionsbelichtungsverfahren haben.The above-described use of various sensors, the determination of system-individual actual illumination data is possible, so that the influence of components is manageable, which in each case to be measured projection exposure system, for example, due to their individual situation or their specific age or degree of pollution a corresponding individual have optical effect for the projection exposure method.
Bei dem Regelungsverfahren kann eine vorgegebene Gewichtung zwischen verschiedenen Ausrichtungskanälen der Objektfeld-Beleuchtung berücksichtigt werden.In the control method, a predetermined weighting between different alignment channels of the object field illumination may be taken into account.
5 zeigt ein Ablaufschema des Regelungsverfahrens. 5 shows a flowchart of the regulatory procedure.
Die Erfassung des Messsignals der Pupillen-Sensoreinrichtung 33 bzw. 39 erfolgt im Messschritt 44. Eine Rekonstruktion des Fernfeldes aus dem Resultat der Messung der Intensitäts-/Beleuchtungswinkel-Verteilung im Messschritt 44 erfolgt im Rekonstruktionsschritt 45. Eine Berechnung einer system-individuellen Asymmetrie des Beleuchtungssettings erfolgt in einem Ermittlungsschritt 46, in dem auch die Ermittlung des Fernfeld-Einflusses des rekonstruierten Fernfeldes auf die Beleuchtungsdosis und die Ermittlung des Ist-Dosis-Wertes der Beleuchtungsdosis aus dem ermittelten Fernfeld-Einfluss erfolgt. In einem Steuerschritt 47 erfolgt wiederum die Steuerung des Dosisparameters der Projektionsbelichtungsanlage abhängig von der Ist-Soll-Differenz des Dosiswertes der Beleuchtungsdosis. The detection of the measurement signal of the pupil sensor device 33 respectively. 39 takes place in the measuring step 44 , A reconstruction of the far field from the result of the measurement of the intensity / illumination angle distribution in the measurement step 44 takes place in the reconstruction step 45 , A calculation of a system-individual asymmetry of the illumination setting takes place in a determination step 46 in which the determination of the far-field influence of the reconstructed far field on the illumination dose and the determination of the actual dose value of the illumination dose from the determined far-field influence is carried out. In a control step 47 in turn, the control of the dose parameter of the projection exposure apparatus is dependent on the actual target difference of the dose value of the illumination dose.
In einem weiteren Messschritt 48 erfolgt ein Messen der Ist-Beleuchtungsintensitäten über die Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40. Über einen weiteren Messschritt 49 erfolgt die Messung der Ist-Beleuchtungsintensitäten über die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42. Hieraus wird in einem Ermittlungsschritt 50 auf eine Asymmetrie des Fernfeldes in der Fernfeldebene 19a geschlossen, was wiederum in den Berechnungs-/Ermittlungsschritt 46 eingeht. In a further measuring step 48 the actual illumination intensities are measured via the field intensity sensor device 40 , About another measuring step 49 the measurement of the actual illumination intensities takes place via the source intensity sensor device 42 , This will be in a determination step 50 on an asymmetry of the far field in the far-field plane 19a closed, which in turn in the calculation / determination step 46 received.
In die Vorgabe der Soll-Beleuchtungsintensitäten der Sensorkomponenten 41 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40 kann auch die im Ermittlungsschritt 50 bestimmte Fernfeldasymmetrie aus der Messung der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 im Messschritt 49 eingehen. In the specification of the target illumination intensities of the sensor components 41 the field intensity sensor device 40 can also be in the investigation step 50 certain far-field asymmetry from the measurement of the source intensity sensor device 42 in the measuring step 49 received.
Nach erfolgter Regelung der Beleuchtungsdosis erfolgt dann die Projektionsbelichtung.After the regulation of the illumination dose then the projection exposure takes place.
Anhand der 6 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 beschrieben, die zusammen mit einem Ellipsoid-Kollektor 52 anstelle der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 und des Kollektors 17 der Ausführung nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits erläutert wurden, tragen ggf. die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Based on 6 Next, another embodiment of a source intensity sensor device will be described 51 described together with an ellipsoid collector 52 instead of the source intensity sensor device 42 and the collector 17 according to the execution 1 can be used. Components and functions corresponding to those described above with reference to FIGS 1 to 5 have already been explained, if necessary bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Die Lichtquelle 2 liegt in einem ersten Brennpunkt und der Zwischenfokus der Zwischenfokusebene 18 in einem zweiten Brennpunkt des Ellipsoid-Kollektors 52. Die Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 sind in Umfangsrichtung um das Beleuchtungslicht-Bündel 16 voneinander beabstandet um eine äußere Berandung des Ellipsoid-Kollektors 52 herum angeordnet. Diese Anordnung ist aufgrund der räumlichen Nähe der Sensorkomponenten 43 zur Lichtquelle 2 im Bereich der Lichtquelle 2 lokalisiert. The light source 2 lies in a first focus and the intermediate focus of the Zwischenfokusbene 18 in a second focal point of the ellipsoid collector 52 , The sensor components 43 the source intensity sensor device 51 are circumferentially around the illumination light bundle 16 spaced apart from each other about an outer boundary of the ellipsoid collector 52 arranged around. This arrangement is due to the proximity of the sensor components 43 to the light source 2 in the area of the light source 2 localized.
Die Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 sind radial symmetrisch um den Kollektor 52 angeordnet. Die Sensorkomponenten 43 liegen außerhalb des Strahlengangs des vom Kollektor 52 reflektierten Beleuchtungslicht-Bündels 16. Die Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 nach 6 hat insgesamt sechs Sensorkomponenten 43. Auch eine geringe Anzahl, z. B. drei Sensoren, die insbesondere in Umfangrichtung im Abstand von jeweils 120° zueinander angeordnet sein können, oder vier Sensoren, die insbesondere in Umfangsrichtung im Abstand von 90° zueinander angeordnet sein können, sind möglich. Auch eine größere Anzahl derartiger Sensorkomponenten 43 ist möglich. The sensor components 43 the source intensity sensor device 51 are radially symmetrical around the collector 52 arranged. The sensor components 43 lie outside the beam path of the collector 52 reflected illumination light bundle 16 , The source intensity sensor device 51 to 6 has a total of six sensor components 43 , Also a small number, z. B. three sensors that can be arranged in particular in the circumferential direction at a distance of 120 ° to each other, or four sensors that can be arranged in particular in the circumferential direction at a distance of 90 ° to each other, are possible. Also a larger number of such sensor components 43 is possible.
Soweit genau zwei derartige Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 51 zum Einsatz kommen, sollten diese nahe der yz-Ebene (vgl. 1) angeordnet sein. Über alternativ voneinander in Bezug auf diese yz-(Meridional-)Ebene voneinander beabstandet angeordnete Sensorkomponenten 43 kann bei entsprechender Anordnung dieser Sensorkomponenten 43 eine Abweichung einer Homogenität der Beleuchtungsintensität über die Feldhöhe x mit Hilfe der Sensorkomponenten 43 der Quellintensitäts-Sensoreinrichtung 42 bzw. 51 vermessen werden. Eine entsprechende Inhomogenität der Beleuchtungsintensität kann über eine Feldintensitäts-Korrektureinrichtung verringert oder beseitigt werden, die beispielsweise in der WO 2009/132 756 A1 beschrieben ist.As far as exactly two such sensor components 43 the source intensity sensor device 51 should be used, these should be close to the yz plane (cf. 1 ) can be arranged. Alternatively, sensor components spaced apart from each other with respect to this yz (meridional) plane 43 can with appropriate arrangement of these sensor components 43 a deviation of a homogeneity of the illumination intensity over the field height x with the aid of the sensor components 43 the source intensity sensor device 42 respectively. 51 be measured. A corresponding inhomogeneity of the illumination intensity can be reduced or eliminated by means of a field intensity correction device which, for example, in US Pat WO 2009/132756 A1 is described.
7 zeigt am Beispiel eines rechteckigen Beleuchtungsfeldes 53 die Anordnung von Sensorkomponenten 54 einer weiteren Ausführung einer Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55, die anstelle der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 40 der Ausführung nach 1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen ggf. die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 7 shows the example of a rectangular illumination field 53 the arrangement of sensor components 54 a further embodiment of a field intensity sensor device 55 instead of the field intensity sensor device 40 according to the execution 1 can be used. Components and functions described above with reference to the 1 to 6 have already been explained, possibly bear the same reference numerals and will not be discussed again in detail.
Schraffiert dargestellt ist in der 7 eine ebenfalls rechteckige Erstreckung des Objektfeldes 5. Im Objektfeld 5 überlagern sich Bilder 56 der Feldfacetten 25 (vgl. die rechteckigen Feldfacetten der Ausführungen nach 3). Insgesamt sind in der 7 stellvertretend vier derartige Bilder 56a, 56b, 56c und 56d von vier rechteckigen Feldfacetten 25 dargestellt. In der Praxis überlagern sich die Bilder aller Feldfacetten 25 im Objektfeld 5. Hatched is shown in the 7 a likewise rectangular extension of the object field 5 , In the object field 5 overlay images 56 the field facets 25 (See the rectangular field facets of the embodiments 3 ). Overall, in the 7 representing four such pictures 56a . 56b . 56c and 56d of four rectangular field facets 25 shown. In practice, the images of all field facets overlap 25 in the object field 5 ,
Einige dieser Bilder, in der Darstellung nach 7 die Bilder 56a, 56b und 56c, erstrecken sich in der x-Dimension über die Feldhöhen-Grenzen des Objektfeldes 5 hinaus, liegen also nicht mehr im Objektfeld 5, aber noch im Beleuchtungsfeld 53. In diesen Abschnitten des Beleuchtungsfeldes 53, die nicht mehr zum Objektfeld 5 gehören, sind die beiden Sensorkomponenten 54 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 angeordnet. Some of these pictures, in the presentation after 7 the pictures 56a . 56b and 56c , extend in the x-dimension over the field height boundaries of the object field 5 out, so are no longer in the object field 5 but still in the lighting field 53 , In these sections of the lighting field 53 that are no longer for the object field 5 belong are the two sensor components 54 the field intensity sensor device 55 arranged.
Das Bild 56a erstreckt sich über beide Sensorkomponenten 54 in der 7 rechts und links vom Objektfeld 5. Das Bild 56b erstreckt sich ausschließlich nach rechts über das Objektfeld 5 und auch über die in der 7 rechte Sensorkomponente 54. Das Bild 56c erstreckt sich nach links über das Objektfeld 5 und auch über die in der 7 links dargestellte Sensorkomponente 54. The picture 56a extends over both sensor components 54 in the 7 right and left of the object field 5 , The picture 56b extends exclusively to the right over the object field 5 and also about in the 7 right sensor component 54 , The picture 56c extends to the left over the object field 5 and also about in the 7 left illustrated sensor component 54 ,
Die Sensorkomponenten 54 können genau in der Objektebene 6 angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, die Sensorkomponenten 54 in einem geringen Abstand zur Objektebene 6 anzuordnen, beispielsweise in einem Abstand, der kleiner ist als 50 mm. The sensor components 54 can be exactly in the object plane 6 be arranged. Alternatively, it is possible to use the sensor components 54 at a small distance to the object plane 6 to arrange, for example, at a distance which is smaller than 50 mm.
Abhängig von der Anordnung des jeweiligen Bildes 56i, also insbesondere abhängig von der jeweiligen Feldfacette 25 bzw. ihrer Kipp- bzw. Schaltstellung, kann das Bild 56i keine der beiden Sensorkomponenten 54, genau eine der beiden Sensorkomponenten 54, und zwar entweder die linke oder die rechte Sensorkomponente 54, oder beide Sensorkomponenten 54 beleuchten. Die Gesamt-Beleuchtungsintensität, die über die beiden Sensorkomponenten 54 der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 gemessen wird sowie das Verhältnis aus den Beleuchtungsintensitäten, die mit der linken und der rechten Sensorkomponente 54 gemessen werden, erlauben also einen Rückschluss auf die bei der jeweiligen Belichtungssituation bzw. dem jeweiligen Beleuchtungssetting zum Einsatz kommenden Feldfacetten 25 bzw. deren Schaltstellungen. Die Feldintensitäts-Sensoreinrichtung 55 erlaubt also einen Rückschluss auf die jeweilige Belichtungssituation bzw. das jeweilige Beleuchtungssetting. Depending on the arrangement of the respective picture 56i , ie in particular depending on the respective field facet 25 or their tilting or switching position, the picture can 56i none of the two sensor components 54 , exactly one of the two sensor components 54 , either the left or the right sensor component 54 , or both sensor components 54 illuminate. The total illumination intensity over the two sensor components 54 the field intensity sensor device 55 is measured as well as the ratio of the illumination intensities, with the left and right sensor components 54 Thus, a conclusion can be drawn on the field facets used in the respective exposure situation or the respective illumination setting 25 or their switching positions. The field intensity sensor device 55 thus allows a conclusion to the respective exposure situation or the respective lighting setting.
Anstelle eines rechteckigen Objektfeldes 5 und eines entsprechend rechteckigen Beleuchtungsfeldes 53 kann auch ein gebogenes Feld, insbesondere ein teilringförmiges Feld zum Einsatz kommen. Auch in diesem Fall liegen die Sensorkomponenten der Feldintensitäts-Sensoreinrichtung bei einer Ausführung entsprechend derjenigen nach 7 außerhalb einer Objektfeldhöhe eines solchen Bogen- bzw. Ringfeldes. Instead of a rectangular object field 5 and a corresponding rectangular illumination field 53 it is also possible to use a bent field, in particular a part-annular field. Also in this case, the sensor components of the field intensity sensor device according to an embodiment according to those 7 outside an object field height of such a bow or ring field.
Bei der Projektionsbelichtung mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird nach Durchführung des vorstehend erläuterten Ausgangs-Kippwinkel-Zuordnungsverfahrens wenigstens ein Teil des Retikels 7 im Objektfeld 5 auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht auf dem Wafer 13 im Bildfeld 11 zur lithografischen Herstellung eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Hierbei werden das Retikel 7 und der Wafer 13 zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scanbetrieb verfahren.In the projection exposure using the projection exposure system 1 becomes at least a part of the reticle after the above-explained initial tilt-tilt allocation process 7 in the object field 5 to a portion of the photosensitive layer on the wafer 13 in the image field 11 for the lithographic production of a microstructured or nanostructured component, in particular a semiconductor component, for example a microchip. This will be the reticle 7 and the wafer 13 synchronized in time in the y-direction continuously in scan mode.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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