DE102010056444A1

DE102010056444A1 - Method for microlithographic projection of mask on photosensitive layer for mirror substrate by extreme UV light, involves adjusting mask and optical element between two consecutive illuminations of mask

Info

Publication number: DE102010056444A1
Application number: DE201010056444
Authority: DE
Inventors: Dr. Conradi Olaf
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-06-28

Abstract

The method involves providing a microlithographic projection exposure apparatus (10) that utilizes projection light with wavelengths in a range of 5 to 30 nanometers. A mask (14) is iteratively illuminated. The mask and optical elements of the exposure apparatus are adjusted between two consecutive illuminations of the mask such that an intensity distribution occurs in a pupil surface of a projection lens (26) of the exposure apparatus through adjustment of temporal smearing, where mirrors are arranged in or in close proximity of the pupil surface. The optical elements are designed as an input mirror, a field facet mirror, a pupil facet mirror and a condensing mirror. An independent claim is also included for a microlithographic projection exposure system for projection of a mask on a photosensitive layer, comprising an adjustment device.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrolithographischen Projektion einer Maske auf eine lichtempfindliche Schicht mittels EUV-Licht. Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische EUV-Projektionsbelichtungsanlage, die zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist.The invention relates to a method for microlithographic projection of a mask onto a photosensitive layer by means of EUV light. The invention further relates to a microlithographic EUV projection exposure apparatus, which is designed to carry out the method.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden dazu verwendet, um Strukturen, die in einer Maske enthalten oder darauf ausgebildet sind, auf einen Photolack oder eine andere lichtempfindliche Schicht zu übertragen. Die wichtigsten optischen Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage sind eine Lichtquelle, ein Beleuchtungssystem, welches von der Lichtquelle erzeugtes Projektionslicht aufbereitet und auf die Maske richtet, und ein Projektionsobjektiv, das den vom Beleuchtungssystem beleuchteten Abschnitt der Maske auf die lichtempfindliche Schicht abbildet.Microlithographic projection exposure equipment is used to transfer structures contained in or formed on a mask to a photoresist or other photosensitive layer. The most important optical components of a projection exposure apparatus are a light source, an illumination system which prepares projection light generated by the light source and directs it onto the mask, and a projection lens which images the portion of the mask illuminated by the illumination system onto the photosensitive layer.

Je kürzer die Wellenlänge des Projektionslichts ist, desto kleinere Strukturen lassen sich auf der lichtempfindlichen Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage definieren. Die kommende Generation von Projektionsbelichtungsanlagen wird Projektionslicht im extremen ultravioletten Spektralbereich (EUV) verwenden, dessen Wellenlänge bei 13.5 nm liegt. Derartige Anlagen werden häufig kurz als EUV-Projektionsbelichtungsanlagen bezeichnet.The shorter the wavelength of the projection light, the smaller the structures that can be defined on the photosensitive layer using the projection exposure apparatus. The next generation of projection exposure equipment will use extreme ultraviolet spectral (EUV) projection light with a wavelength of 13.5 nm. Such systems are often referred to briefly as EUV projection exposure systems.

Es gibt allerdings keine optischen Materialien, die für derart kurze Wellenlängen ein ausreichend hohes Transmissionsvermögen haben. Daher sind in EUV-Projektionsbelichtungsanlagen die bei längeren Wellenlängen üblichen Linsen und anderen refraktiven optischen Elemente durch Spiegel ersetzt, und auch die Maske enthält deswegen ein Muster aus reflektierenden Strukturen. Die Bereitstellung von Spiegeln für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen stellt allerdings eine große technologische Herausforderung dar. Für EUV-Licht geeignete Beschichtungen, die auf ein Spiegelsubstrat aufgebracht sind, umfassen häufig mehr als 30 oder 40 Doppelschichten von nur wenigen Nanometern Dicke, die in technologisch aufwendigen Prozessen übereinander aufgedampft werden. Selbst mit derart aufwendig aufgebauten Beschichtungen beträgt das Reflexionsvermögen der Spiegel für das EUV-Licht meistens kaum mehr als 70%, und auch dies nur für Licht, das senkrecht oder mit Einfallswinkeln von wenigen Grad auf die reflektierende Beschichtung auftrifft.However, there are no optical materials that have sufficiently high transmittance for such short wavelengths. Therefore, in EUV projection exposure systems, the longer wavelength lenses and other refractive optical elements are replaced by mirrors, and therefore the mask also contains a pattern of reflective structures. The provision of mirrors for EUV projection exposure equipment, however, poses a major technological challenge. EUV light-suitable coatings applied to a mirror substrate often comprise more than 30 or 40 bilayers of only a few nanometers thickness, which are superimposed in technologically complex processes be evaporated. Even with such elaborate coatings, the reflectivity of the mirrors for the EUV light is usually little more than 70%, and this only for light that strikes the reflective coating perpendicularly or at angles of incidence of a few degrees.

Das vergleichsweise geringe Reflexionsvermögen der Spiegel hat zur Folge, dass man sich bei der Entwicklung von Projektionsbelichtungsanlagen darum bemühen muss, so wenige Spiegel wie möglich einzusetzen, da jeder Spiegel Lichtverluste bedeutet und letztlich den Durchsatz der Projektionsbelichtungsanlage verringert.The comparatively low reflectivity of the mirrors means that in the development of projection exposure systems it is necessary to strive to use as few mirrors as possible, since each mirror means light losses and ultimately reduces the throughput of the projection exposure apparatus.

Mit dem relativ geringen Reflexionsvermögen der Spiegel gehen jedoch auch thermische Probleme einher, da der nicht von der Beschichtung reflektierte Anteil des energiereichen EUV-Lichts absorbiert wird und zu einer Temperaturerhöhung der Spiegel führt. Die dabei erzeugte Wärme muss im Wesentlichen im Wege der Wärmeleitung über das Spiegelsubstrat abgeleitet werden, da Projektionsbelichtungsanlagen wegen der hohen Absorption von EUV-Licht durch Gase in Vakuum betrieben werden müssen und deswegen ein Wärmetransport durch Konvektion ausscheidet.However, thermal problems also accompany the relatively low reflectivity of the mirrors, since the portion of the high-energy EUV light that is not reflected by the coating is absorbed and leads to an increase in the temperature of the mirrors. The heat generated in the process must be dissipated via the mirror substrate essentially by way of heat conduction, since projection exposure systems must be operated in vacuum due to the high absorption of EUV light by gases and therefore heat transfer by convection is eliminated.

Damit auftretende Temperaturgradienten in den Spiegelsubstraten nicht zu einer unerwünschten Verformung der Spiegel führen, verwendet man gerne Materialien für die Spiegelsubstrate, die bei der Betriebstemperatur einen möglichst kleinen oder sogar verschwindenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben. Derartige glasbasierte Materialien werden beispielsweise von Schott unter der Marke Zerodur^® und von Corning unter der Marke ULE^® vertrieben. Durch zusätzliche Maßnahmen können thermische Verformungen, die durch Absorption von EUV-Licht verursacht sind, gering gehalten oder zumindest deren Auswirkungen auf die optischen Eigenschaften des Projektionsobjektivs in tolerierbaren Grenzen gehalten werden.In order that the temperature gradients in the mirror substrates do not lead to undesired deformation of the mirrors, it is desirable to use materials for the mirror substrates which have as small or even vanishing coefficients of thermal expansion at the operating temperature. Such glass-based materials are sold for example by Schott under the trademark Zerodur ^® and by Corning under the brand ULE ^®. By additional measures, thermal deformations caused by absorption of EUV light can be kept low or at least their effects on the optical properties of the projection lens can be kept within tolerable limits.

So schlägt die US 7,477,355 B2 vor, durch zusätzliche Heizmittel Spiegel so aufzuheizen, dass sich deren Substratmaterial auf einer Temperatur befindet, bei der der thermische Ausdehnungskoeffizient null oder zumindest minimal ist. Temperaturschwankungen während des Betriebs der Anlage wirken sich dann nicht oder nur wenig auf die Abbildungseigenschaften des Spiegels aus.So that beats US 7,477,355 B2 to heat by additional heating means mirror so that their substrate material is at a temperature at which the thermal expansion coefficient is zero or at least minimal. Temperature fluctuations during operation of the system then have little or no effect on the imaging properties of the mirror.

In der US 7,557,902 B2 ist ein Projektionsobjektiv beschrieben, bei dem zwei Spiegel aus Materialien bestehen, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient bei einem der beiden Spiegel bei steigender Temperatur zunimmt und bei dem anderen Spiegel bei steigender Temperatur abnimmt. Bei geeigneter Auswahl der Spiegel lässt sich auf diese Weise erreichen, dass sich die beiden Spiegel zwar bei einer Temperaturänderung signifikant verformen, die optischen Wirkungen dieser Verformungen jedoch gegenseitig weitgehend aufheben.In the US 7,557,902 B2 is a projection lens described in which two mirrors are made of materials whose thermal expansion coefficient increases in one of the two mirrors with increasing temperature and decreases in the other mirror with increasing temperature. If the mirrors are suitably selected, it is possible in this way to achieve that the two mirrors do significantly deform when the temperature changes, but that the optical effects of these deformations largely cancel each other out.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur mikrolithographischen Projektion einer Maske auf eine lichtempfindliche Schicht anzugeben, das gewährleistet, dass die Abbildungsqualität des Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage auch über lange Betriebsdauern hinweg erhalten bleibt.The object of the present invention is to provide a method for microlithographic projection of a mask onto a photosensitive layer, which ensures that the imaging quality of the projection objective of the projection exposure apparatus is maintained even over long periods of operation.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage anzugeben, die zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignet ist.The object of the invention is also to provide a microlithographic projection exposure apparatus which is suitable for carrying out such a method.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:

a) Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, die mehrere optische Elemente umfasst und für die Verwendung von Projektionslicht mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 30 nm ausgelegt ist;
b) Iteratives Beleuchten der Maske;
c) Verstellen der Maske und/oder mindestens eines der mehreren optischen Elemente zwischen zwei aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske gemäß dem Schritt b) derart, dass durch das Verstellen eine zeitliche Verschmierung einer Intensitätsverteilung in einer Pupillenfläche eines Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage eintritt.

The first object is achieved according to the invention by a method comprising the following steps:

a) providing a microlithographic projection exposure apparatus comprising a plurality of optical elements and adapted for the use of projection light having wavelengths between 5 nm and 30 nm;
b) iterative illumination of the mask;
c) adjusting the mask and / or at least one of the plurality of optical elements between two successive illuminations of the mask according to step b) such that a temporal smearing of an intensity distribution in a pupil surface of a projection lens of the projection exposure apparatus occurs due to the adjustment.

Unter einem ”Verstellen” werden dabei allgemein Veränderungen der Lage oder der Form verstanden, also insbesondere ein Verkippen, ein translatorisches Verlagern oder ein Deformieren.In this context, "adjustment" generally refers to changes in the position or the shape, that is to say, in particular, tilting, translational displacement or deformation.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Entdeckung, dass es bei den bislang für die Spiegelsubstrate favorisierten Materialien mit kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu irreversiblen Degradationsprozessen kommt, wenn diese Materialien über längere Zeit dem energiereichen EUV-Licht ausgesetzt sind. Im Einzelnen handelt es sich bei diesen Degradationsprozessen um Materialveränderungen, die ähnlich auch bei Linsen aus Quarzglas beobachtet werden, die von sehr intensivem ultraviolettem Licht mit Wellenlängen zwischen 150 nm und 350 nm durchtreten werden. Diese Materialveränderungen, die meist als Kompaktierung (engl. compaction) bezeichnet werden, entstehen dadurch, dass das hochenergetische Licht zum Aufbrechen und zur Neuanordnung von Molekülbindungen führt, was mit einer Volumenverringerung einhergeht. Bei Linsen aus Quarzglas hat eine Kompaktierung im Allgemeinen eine Veränderung der Brechzahl und häufig auch eine Verformung der Linse insgesamt zur Folge. Die Kompaktierung wird im Allgemeinen erst signifikant, wenn die Dosis des Lichts im Material über längere Zeit einen bestimmten Grenzwert überschreitet.The invention is based on the surprising discovery that the materials with small coefficients of thermal expansion which have hitherto been favored for the mirror substrates result in irreversible degradation processes when these materials are exposed to the energy-rich EUV light for a prolonged period. Specifically, these degradation processes are material changes that are similarly observed with quartz glass lenses that pass through very intense ultraviolet light with wavelengths between 150 nm and 350 nm. These material changes, which are usually called compaction, are caused by the fact that the high-energy light leads to break-up and rearrangement of molecular bonds, which is accompanied by a reduction in volume. For quartz glass lenses, compaction generally results in a change in the refractive index and often also in a deformation of the lens as a whole. Compaction generally becomes significant only when the dose of light in the material exceeds a certain threshold for a long time.

Überraschend ist die beobachtete Kompaktierung von Spiegelsubstraten auf Glasbasis deswegen, weil die von den Spiegelsubstraten getragene reflektierende Beschichtung den nicht reflektierten Anteil es EUV-Lichts praktisch vollständig absorbiert, so dass dieser Anteil überhaupt nicht in das Spiegelsubstrat eindringen kann.Surprisingly, the observed compaction of glass-based mirror substrates is because the reflective coating carried by the mirror substrates virtually completely absorbs the unreflected portion of EUV light so that this level can not penetrate the mirror substrate at all.

Wie genauere Analysen zeigen, gilt dies jedoch offensichtlicht nur exakt für die Betriebswellenlänge, für welche die Beschichtung ausgelegt ist. Die typischerweise verwendeten Strahlungsquellen, insbesondere Laserplasmaquellen (engl. Laser induced plasma sources), erzeugen jedoch EUV-Licht mit einer Bandbreite, die gaußförmig um die Betriebswellenlänge herum zentriert ist. Die Halbwertsbreite (engl. FWHM, full width at half maximum) dieser annähernd gaußförmigen spektralen Verteilung beträgt dabei etwa 1%, so dass der überwiegende Teil des EUV-Lichts mit Wellenlängen zwischen etwa 13,36 nm und 13,64 nm emittiert wird. Wie erwähnt ist die Beschichtung jedoch nur für die Betriebswellenlänge 13,5 nm weitgehend undurchlässig. Je mehr die Wellenlänge des Lichts von der Betriebswellenlänge abweicht, desto größer ist der Anteil des Lichts, der die reflektierende Beschichtung durchtreten und somit in das Spiegelsubstrat gelangen kann. Offensichtlich sind es diese Lichtanteile, die die beobachtete Kompaktierung von Spiegelsubstraten auf Glasbasis hervorrufen. Die Kompaktierung geht mit einer unerwünschten Verformung der Substrate einher, die Abbildungsfehler zur Folge hat.However, as more detailed analyzes show, this obviously only applies exactly to the operating wavelength for which the coating is designed. However, the radiation sources typically used, particularly laser induced plasma sources, generate EUV light with a bandwidth centered in Gaussian shape around the operating wavelength. The full width at half maximum (FWHM) of this approximately Gaussian spectral distribution is about 1%, so that the majority of the EUV light is emitted with wavelengths between about 13.36 nm and 13.64 nm. As mentioned, however, the coating is largely impermeable only for the operating wavelength of 13.5 nm. The more the wavelength of the light deviates from the operating wavelength, the greater the proportion of the light which can pass through the reflective coating and thus reach the mirror substrate. Obviously, it is these portions of light that cause the observed compaction of glass-based mirror substrates. Compacting involves undesirable deformation of the substrates, resulting in aberrations.

Da Zerodur^® und ähnliche Materialien mit kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten häufig auch als Substrate für Spiegel eingesetzt werden, die für eine Verwendung im Weltraum vorgesehen sind, hat man sich bereits vor längerer Zeit mit der Frage befasst, inwieweit die kosmische Partikelstrahlung zu einer Kompaktierung oder sonstigen unerwünschten Veränderung dieser Materialien führen könnte. In diesem Zusammenhang wird auf die Aufsätze von M. Davis et. al. mit dem Titel ”Compaction effects of radiation on Zerodur®”, Proceedings of the SPIE, volume 5179, Seiten 38–49 (2003) und von P. L. Heg-by et al. mit dem Titel ”Radiation Effects on the Physical Properties of Low-Expansion-Coefficient Glasses and Ceramics”, J. Am. Ceram. Soc., Vol. 71 No. 9 (1988), Seiten 796 bis 802 , verwiesen.Since Zerodur ^® and similar materials with low thermal expansion coefficients are often used as substrates for mirrors that are intended for use in space, it has dealt with the question some time ago how the cosmic particle radiation in compaction or other undesirable Change of these materials could result. In this context, the essays of M. Davis et. al. entitled "Compaction Effects of Radiation on Zerodur®", Proceedings of the SPIE, volume 5179, pages 38-49 (2003) and from PL Heg-by et al. entitled "Radiation Effects on the Physical Properties of Low-Expansion Coefficient Glasses and Ceramics", J. Am. Ceram. Soc., Vol. 9 (1988), pages 796 to 802 , referenced.

Für elektromagnetische Strahlung gibt es, soweit bekannt, nur eine Studie von P. Z. Takacs et al. mit dem Titel ”X-Ray Induced Damage Observations in Zerodur Mirrors”, Proc. SPIE 3152 (1997), Seiten 77 bis 85 . Dort wurde eine Kompaktierung von Zerodur® beobachtet, jedoch für relativ harte Röntgenstrahlung mit einer Energie von mehr als 20 keV, was einer Wellenlänge von etwa 0,06 nm entspricht.For electromagnetic radiation, there is, as far as known, only a study of PZ Takacs et al. entitled "X-Ray Induced Damage Observations in Zerodur Mirrors", Proc. SPIE 3152 (1997), pages 77-85 , There a compaction of Zerodur® was observed, but for relatively hard X-radiation with an energy of more than 20 keV, which corresponds to a wavelength of about 0.06 nm.

Für EUV-Licht, das annähernd um einen Faktor 200 energieärmer ist, waren ähnliche Materialveränderungen nicht ohne weiteres zu erwarten.For EUV light, which is approximately 200 times less energy-efficient, similar material changes were not to be expected without further ado.

Die Entdeckung, dass Materialien auf Glasbasis mit kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten unter dem länger wirkenden Einfluss von EUV-Licht kompaktieren können, soll erfindungsgemäß jedoch nicht dazu führen, diese Materialien aus EUV-Projektionsobjektiven zu verbannen. Denn diese Materialien haben ansonsten hervorragende Eigenschaften und sollten deswegen so weitgehend wie möglich in EUV-Projektionsobjektiven als Spiegelsubstrate eingesetzt werden können.However, the discovery that glass-based materials with small coefficients of thermal expansion can compact under the longer-acting influence of EUV light is not intended, according to the invention, to banish these materials from EUV projection lenses. Because these materials otherwise have excellent properties and should therefore be as widely as possible in EUV projection lenses as mirror substrates can be used.

Die Erfindung geht vielmehr einen anderen Weg, indem sie die Erkenntnis nutzt, dass es zu der Kompaktierung nur dann kommt, wenn sehr hohe Strahlungsintensitäten über einen längeren Zeitraum auf einen Spiegel einwirken. Untersuchungen haben gezeigt, dass besonders hohe Strahlungsintensitäten bei solchen Spiegeln auftreten, die in oder in unmittelbarer Nähe einer Pupillenfläche des Projektionsobjektivs angeordnet sind. Dort entsteht eine gerasterte Intensitätsverteilung, die als ein Muster von sich nicht überlappenden Lichtflecken beschrieben werden kann. Zur Ausbildung eines solchen Musters kommt es deswegen, weil die Pupillenflächen im Projektionsobjektiv optisch zur Pupillenfläche im Beleuchtungssystem konjugiert sind. Eine dort vorhandene Intensitätsverteilung wird somit auf die Pupillenflächen im Projektionsobjektiv abgebildet.Rather, the invention takes a different approach by using the knowledge that compaction only occurs when very high radiation intensities act on a mirror over a relatively long period of time. Investigations have shown that particularly high radiation intensities occur at mirrors which are arranged in or in the immediate vicinity of a pupil surface of the projection objective. There is a rasterized intensity distribution that can be described as a pattern of non-overlapping patches of light. The formation of such a pattern occurs because the pupil surfaces in the projection objective are optically conjugate to the pupil surface in the illumination system. An existing intensity distribution is thus imaged onto the pupil surfaces in the projection objective.

Die Intensitätsverteilung in der Pupillenfläche des Beleuchtungssystems ist gerastert, da dort in der Regel ein Pupillen-Facettenspiegel angeordnet ist, der eine Vielzahl von kleinen Spiegelfacetten umfasst. Diese können zwar unter Umständen verkippt, nicht jedoch translatorisch verfahren werden. Dadurch ist die Lage der Lichtflecken, die in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs ausgeleuchtet werden, nicht mit Hilfe des Pupillen-Facettenspiegels veränderbar. Variiert wird bislang lediglich die Intensität der in den Pupillenflächen ausgeleuchteten Lichtflecken. Auf diese Weise können unterschiedliche Beleuchtungswinkelverteilungen (oft als Beleuchtungssetting bezeichnet) eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden Spiegelfacetten eines Feld-Facettenspiegels, der dem Pupillen-Facettenspiegel vorgelagert ist, so verstellt, dass das zur Verfügung stehende UV-Licht nur auf bestimmte Spiegelfacetten des Pupillen-Facettenspiegels gerichtet wird.The intensity distribution in the pupil surface of the illumination system is screened, since there is usually arranged a pupil facet mirror comprising a multiplicity of small mirror facets. These can possibly be tilted, but not translated. As a result, the position of the light spots, which are illuminated in the pupil surfaces of the projection objective, can not be changed with the aid of the pupil facet mirror. So far, only the intensity of the light spots illuminated in the pupil surfaces is varied. In this way, different illumination angle distributions (often referred to as illumination setting) can be set. For this purpose, mirror facets of a field facet mirror, which is located upstream of the pupil facet mirror, are adjusted so that the available UV light is directed only to certain mirror facets of the pupil facet mirror.

Durch eine solche Verstellung des Beleuchtungssettings können zwar anschaulich gesprochen bestimmte Lichtflecken in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs an- und ausgeschaltet werden, jedoch bleiben die Orte der Lichtflecken unverändert. Da diese Lichtflecken einerseits sehr klein sind und andererseits ihre Lage nicht verändern, kommt es dort zu Verhältnissen, welche die Entstehung einer Kompaktierung fördern, wenn sich in oder in der unmittelbaren Nähe einer solchen Pupillenfläche ein Spiegel des Projektionsobjektivs befindet, wie dies häufig der Fall ist.By such an adjustment of the illumination setting, although clearly speaking, certain light spots in the pupil surfaces of the projection lens can be switched on and off, however, the locations of the light spots remain unchanged. Since these light spots on the one hand are very small and on the other hand do not change their position, there are circumstances which promote the formation of compaction, if there is a mirror of the projection lens in or in the immediate vicinity of such a pupil surface, as is often the case ,

Unter einer ”unmittelbaren Nähe” wird dabei verstanden, dass auf der betreffenden Spiegelfläche das sogenannte Subaperturverhältnis R_S/R_M > 95% ist. Dabei bezeichnet R_S den Radius eines von einem Feldpunkt ausgehenden Lichtbündels auf der Spiegelfläche; R_M ist der Radius des von allen Lichtbündeln gemeinsam auf der Spiegelfläche ausgeleuchteten Bereichs.By "immediate proximity" is meant that the so-called subaperture ratio R _S / R _M > 95% on the relevant mirror surface. In this case, R _S denotes the radius of a light beam emanating from a field point on the mirror surface; R _M is the radius of the area illuminated by all the light beams together on the mirror surface.

Um eine Kompaktierung von Spiegelsubstraten von Spiegeln zu verhindern, die in oder in unmittelbarer Nähe einer Pupillenfläche des Projektionsobjektivs angeordnet sind, werden erfindungsgemäß insbesondere zwei Maßnahmen vorgeschlagen, die alternativ oder kumulativ zur Anwendung gelangen können.In order to prevent compacting of mirror substrates of mirrors which are arranged in or in the immediate vicinity of a pupil surface of the projection objective, two measures are proposed according to the invention which can be used alternatively or cumulatively.

Wenn die im Schritt a) bereitgestellte Projektionsbelichtungsanlage ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung der Maske umfasst, wobei das Beleuchtungssystem einen Feld-Facettenspiegel mit mehreren Spiegelfacetten aufweist, die derart verstellbar sind, dass sich durch eine Verstellung der Spiegelfacetten die Intensitätsverteilung in einer Pupillenfläche des Beleuchtungssystems verändert, dann kann der Schritt c) das Verstellen mindestens einer der Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels umfassen.If the projection exposure apparatus provided in step a) comprises an illumination system for illuminating the mask, the illumination system having a field facet mirror with a plurality of mirror facets which are adjustable such that the intensity distribution in a pupil surface of the illumination system changes as a result of an adjustment of the mirror facets, then For example, step c) may involve adjusting at least one of the mirror facets of the field facet mirror.

Die Verstellung der mindestens einen Spiegelfacette des Feld-Facettenspiegels ist vorzugsweise so klein, dass die betreffende Spiegelfacette nach wie vor die gleiche Spiegelfacette des im Strahlengang nachfolgenden Pupillen-Facettenspiegels ausleuchtet, nur dass sich der dort ausgeleuchtete Bereich verlagert. Diese Verlagerung bildet sich auf die Pupillenflächen des Projektionsobjektivs ab und führt dazu, dass dort die Intensitätsverteilung im zeitlichen Mittel räumlich verschmiert. Dadurch werden lokale hohe Strahlungsdosen vermieden, was einer Kompaktierung entgegengewirkt. Die Verstellung der mindestens einen Spiegelfacette des Feld-Facettenspiegels ist dabei vorzugsweise so klein, dass die Beleuchtungswinkelverteilung nur geringfügig beeinflusst wird und somit die Auswirkungen auf die Abbildung der zu projizierenden Strukturen vernachlässigbar sind.The adjustment of the at least one mirror facet of the field facet mirror is preferably so small that the relevant mirror facet still illuminates the same mirror facet of the pupil facet mirror following in the beam path, only that the area illuminated there is displaced. This displacement is reflected on the pupil surfaces of the projection objective and causes the intensity distribution there to be spatially smeared in the temporal mean. As a result, local high radiation doses are avoided, which counteracts compaction. The adjustment of the at least one mirror facet of the field facet mirror is preferably so small that the illumination angle distribution is only slightly influenced and thus the effects on the imaging of the structures to be projected are negligible.

Werden alle Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels nach und nach oder gleichzeitig geringfügig verstellt, so führt dies dazu, dass das in der Pupillenfläche des Projektionsobjektivs ausgeleuchtete Muster insgesamt verschmiert. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit deutlich geringer, dass es während der veranschlagten Lebensdauer zu einer signifikanten Kompaktierung und dadurch zu einer nicht mehr tolerierbaren Verformung eines Spiegelsubstrats im Projektionsobjektiv kommt.If all the mirror facets of the field facet mirror are gradually adjusted slightly or at the same time, this leads to the fact that in the pupil surface of the projection objective illuminated pattern smeared overall. As a result, the likelihood that significant compaction will occur during the estimated service life and thus an unacceptable deformation of a mirror substrate in the projection lens is significantly reduced.

Eine andere Möglichkeit, eine zeitliche Verschmierung der Intensitätsverteilung in der Pupillenfläche des Projektionsobjektivs zu erzielen, besteht darin, im Schritt c) die Maske um eine Kippachse zu verkippen, die einen von Null verschiedenen Winkel und insbesondere einen Winkel von 90° zu einer Flächennormalen auf eine Objektebene des Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage einschließt.Another way to achieve a temporal smearing of the intensity distribution in the pupil surface of the projection lens is to tilt the mask in step c) about a tilt axis having a non-zero angle and in particular an angle of 90 ° to a surface normal to a Object plane of the projection lens of the projection exposure system includes.

Durch eine solche Verkippung der Maske wird das in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs ausgeleuchtete Muster insgesamt verschoben, so dass durch mehrmaliges Kippen um unterschiedliche Kippwinkel und gegebenenfalls auch unterschiedliche Kippachsen eine relativ gleichmäßige Verschmierung der Intensitätsverteilung in den Pupillenflächen erreicht wird.By such a tilting of the mask, the pattern illuminated in the pupil surfaces of the projection objective is displaced as a whole, so that a relatively uniform smearing of the intensity distribution in the pupil surfaces is achieved by repeated tilting at different tilt angles and possibly also different tilt axes.

Berechnungen haben gezeigt, dass die Kippwinkel, um welche die Maske im Schritt c) um die Kippachse verkippt wird, relativ groß sein müssen, um eine ausreichende Verschmierung der Intensitätsverteilung in der Pupillenfläche des Projektionsobjektivs zu erzielen. Die Kippwinkel können dabei größer als 250 μrad und insbesondere größer als 500 μrad sein. Unter dem Kippwinkel wird dabei die maximale Winkelauslenkung gegenüber einer Ausgangslage verstanden, in der die Maske exakt in der Objektebene des Projektionsobjektivs. Der so verstandene Kippwinkel kann somit auch sukzessive in mehreren Schritten, bei denen jeweils nur um kleinere Winkel verkippt wird, angefahren werden.Calculations have shown that the tilt angles, about which the mask is tilted about the tilt axis in step c), must be relatively large in order to achieve a sufficient smearing of the intensity distribution in the pupil surface of the projection objective. The tilt angles can be greater than 250 μrad and in particular greater than 500 μrad. The tilt angle is understood to mean the maximum angular deflection relative to a starting position, in which the mask is exactly in the object plane of the projection objective. The thus understood tilt angle can thus also be successively approached in several steps, in which only tilted by smaller angles, respectively.

Die Kippwinkel sind somit auch größer als bei Verkippungen der Maske, wie sie im Stand der Technik zur Korrektur von Abbildungsfehlern vorgeschlagen wurden, vgl. US 2004/0263810 A1 und US 2003/0003383 A1 .The tilt angles are therefore also greater than with tilting of the mask, as proposed in the prior art for the correction of aberrations, cf. US 2004/0263810 A1 and US 2003/0003383 A1 ,

Eine große Verkippung der Maske hat im Allgemeinen auch einen Einfluss auf das auf der lichtempfindlichen Schicht entstehende Bild der zu projizierenden Strukturen. Häufig wird es deswegen erforderlich sein, zur wenigstens teilweisen Korrektur von Abbildungsfehlern, die durch eine Verkippung der Maske erzeugt werden, Korrekturmaßnahmen durchzuführen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um ein Verkippen des Trägers handeln, der die lichtempfindliche Schicht trägt. Auch ein translatorisches Verfahren des Trägers in eine Richtung, die einen von null verschiedenen Winkel zu einer Flächennormalen auf eine Bildebene des Projektionsobjektivs einschließt, ist als Korrekturschritt in Betracht zu ziehen. Darüber hinaus können einer oder mehrere Spiegel des Projektionsobjektivs verkippt oder translatorisch verfahren werden. Die vorstehend genannten Maßnahmen können dabei einzeln oder auch in unterschiedlichen Kombinationen zur Anwendung kommen.A large tilt of the mask generally also has an influence on the image formed on the photosensitive layer of the structures to be projected. Often, therefore, it will be necessary to perform corrective actions for at least partial correction of aberrations generated by tilting the mask. This may be, for example, a tilting of the support carrying the photosensitive layer. Also, a translational process of the carrier in a direction that includes a non-zero angle to a surface normal to an image plane of the projection lens is to be considered as a correction step. In addition, one or more mirrors of the projection lens can be tilted or moved translationally. The aforementioned measures can be used individually or in different combinations.

Unter günstigen Umständen könnte eine Kompaktierung von Spiegelsubstraten vielleicht hinausgezögert werden, wenn die zu projizierenden Masken sehr häufig gewechselt werden und dabei auch die Beleuchtungswinkelverteilung so verändert wird, dass bei jedem Wechsel der Maske andere Lichtflecken in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs ausgeleuchtet werden. Im Allgemeinen werden Projektionsbelichtungsanlagen jedoch so betrieben, dass ein und dieselbe Maske über einen sehr langen Zeitraum von mehreren Wochen oder sogar Monaten immer wieder in einem iterativen Scanvorgang mit Projektionslicht beleuchtet wird. Selbst wenn dann eine andere Maske projiziert werden soll, die mit einer anderen Beleuchtungswinkelverteilung beleuchtet werden soll, so unterscheidet sich diese Beleuchtungswinkelverteilung im Allgemein nur teilweise von der vorherigen. Dann werden zumindest einige Lichtflecken in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs auch bei einem Wechsel der Maske unverändert ausgeleuchtet, so dass dort die Vorraussetzungen für eine Kompaktierung vorliegen.Under favorable circumstances, compaction of mirror substrates could perhaps be delayed if the masks to be projected are changed very frequently and the illumination angle distribution is changed so that each time the mask is changed, other light spots in the pupil surfaces of the projection lens are illuminated. In general, however, projection exposure equipment is operated in such a way that one and the same mask is repeatedly illuminated in an iterative scanning process with projection light over a very long period of several weeks or even months. Even if then another mask is to be projected, which is to be illuminated with a different illumination angle distribution, this illumination angle distribution differs in general only partially from the previous one. Then, at least some light spots in the pupil surfaces of the projection objective are illuminated unchanged even when the mask is changed, so that the prerequisites for compaction exist there.

Im Allgemeinen ist es deswegen in der Regel erforderlich, die vorstehend genannten Maßnahmen, die zu einer Verschmierung der Intensitätsverteilung in den Pupillenflächen des Projektionsobjektivs führen, wiederholt zwischen dem iterativen Beleuchten der gleichen Maske durchzuführen.In general, therefore, it is usually necessary to repeatedly perform the above-mentioned measures, which lead to a smearing of the intensity distribution in the pupil surfaces of the projection lens, between the iterative illumination of the same mask.

In Betracht kommt hierbei beispielsweise, einen oder beide der genannten Schritte periodisch nach Durchführen einer vorgegebenen Anzahl von Beleuchtungen der Maske durchzuführen. Da sich auf jedem Wafer im Allgemeinen die gleiche Anzahl von Dyes definiert wird, könnte beispielsweise bei jedem Waferwechsel eine Verkippung von Spiegelfacetten und/oder der Maske vorgenommen werden. Der Begriff ”periodisch” ist dabei im Sinne von ”ereignisperiodisch” zu verstehen. Selbstverständlich ist auch eine streng zeitlich periodische Durchführung des Schritts c) möglich, wenn unterstellt werden kann, dass in jedem festen Zeitintervall eine ähnliche Anzahl von Beleuchtungen stattfindet.For example, one or both of the steps mentioned may be carried out periodically after a predetermined number of illumination has been performed on the mask. Since the same number of Dyes is generally defined on each wafer, tilting of mirror facets and / or the mask could, for example, be performed with each wafer change. The term "periodic" is to be understood as meaning "event-periodic". Of course, a strictly temporally periodic implementation of step c) is possible, if it can be assumed that in each fixed time interval, a similar number of lights takes place.

Jede Verstellung in der Projektionsbelichtungsanlage benötigt jedoch Zeit, die besonders dann recht lange sein kann, wenn noch zusätzliche Messungen durchgeführt werden müssen, um zu verifizieren, dass die vorgenommene Verstellung den Vorgaben entspricht. Da der Durchsatz einer Projektionsbelichtungsanlage ein entscheidendes Kriterium für deren Wirtschaftlichkeit ist, ist es wichtig, die Zeiten, in denen die Projektionsbelichtungsanlage nicht genutzt werden kann, möglichst kurz zu halten.However, any adjustment in the projection exposure apparatus takes time, which can be quite long, especially when additional measurements need to be made to verify that the adjustment made is in accordance with the specifications. Since the throughput of a projection exposure equipment is a decisive criterion for their profitability, it is important that the Times when the projection exposure equipment can not be used to keep as short as possible.

Vor diesem Hintergrund kann es günstiger sein, anstatt regelmäßiger Verstellungen, etwa nach einer vorgegebenen Anzahl von Beleuchtungen der Maske, eine Verstellung nur bei Bedarf vorzunehmen. Ein solcher Bedarf kann beispielsweise aus Simulationen bestimmt werden, bei denen die Verteilung der Strahlungsdosis über die Pupillenflächen berechnet wird.Against this background, it may be more convenient, instead of regular adjustments, for example after a predetermined number of illumination of the mask, make an adjustment only when needed. Such a need can be determined, for example, from simulations in which the distribution of the radiation dose over the pupil surfaces is calculated.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Simulation kann zwischen zwei aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske gemäß dem Schritt b) ein Messschritt durchgeführt werden, von dessen Ergebnis abhängig gemacht wird, ob ein Verstellen gemäß dem Schritt c) durchgeführt wird.As an alternative or in addition to a simulation, a measuring step can be carried out between two successive illuminations of the mask in accordance with step b), the result of which makes it dependent on whether an adjustment according to step c) is carried out.

Im Einzelnen kann dabei zum Beispiel das Ergebnis des Messschritts mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Das Verstellen gemäß dem Schritt c) wird dann in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob der Schwellenwert über- oder unterschritten wird.In detail, for example, the result of the measuring step can be compared with a predetermined threshold value. The adjustment according to step c) is then carried out depending on whether the threshold value is exceeded or not reached.

Bei dem Messschritt kann beispielsweise die Intensitätsverteilung des Projektionslichts in der Pupillenfläche des Projektionsobjektivs gemessen werden. Zeigt sich dann etwa, dass die gemessene Intensitätsverteilung über ein vorgegebenes Maß hinaus von einer vorgegebenen idealen Intensitätsverteilung abweicht, dann deutet dies darauf hin, dass es bereits zu gewissen, aber noch tolerierbaren Materialveränderungen im Spiegelsubstrat des pupillennah angeordneten Spiegels gekommen ist. Dann sollte eine Verstellung gemäß dem Schritt c) durchgeführt werden.In the measuring step, for example, the intensity distribution of the projection light in the pupil surface of the projection objective can be measured. If it then appears, for example, that the measured intensity distribution deviates beyond a predefined extent from a predetermined ideal intensity distribution, then this indicates that certain, but still tolerable, material changes have occurred in the mirror substrate of the mirror arranged close to the pupil. Then an adjustment according to step c) should be carried out.

Alternativ oder zusätzlich kann in dem Messschritt für mindestens einen Punkt in einer Bildebene des Projektionsobjektivs die diesem Punkt zugeordnete Wellenfront des Projektionslichts gemessen werden. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, dass sich eine beginnende Kompaktierung eines Spiegelsubstrats unmittelbar auf die Wellenfronten auswirkt und somit durch eine Wellenfrontmessung an sich bekannter Art frühzeitig erkennbar ist.Alternatively or additionally, the wavefront of the projection light assigned to this point can be measured in the measuring step for at least one point in an image plane of the projection objective. This is based on the consideration that an incipient compacting of a mirror substrate has a direct effect on the wavefronts and thus can be recognized early on by a wavefront measurement of a type known per se.

Weicht die gemessene Wellenfront beispielsweise über ein vorgegebenes Maß hinaus von einer vorgegebenen idealen Wellenfront ab, so wird der Schritt c) durchgeführt. Die Abweichung kann dabei durch einen gerundeten quadratischen Mittelwert (RMS, root mean square) von Zernike-Koeffizienten angegeben sein, die zur Beschreibung von Wellenfrontabweichungen häufig verwendet werden.If, for example, the measured wavefront deviates from a predetermined ideal wavefront beyond a predetermined amount, then step c) is performed. The deviation can be given by a rounded root mean square (RMS) of Zernike coefficients, which are often used to describe wavefront deviations.

Hinsichtlich der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage wird die eingangs genannte Aufgabe durch eine Projektionsbelichtungsanlage zur Projektion einer Maske auf eine lichtempfindliche Schicht gelöst mit

a) mehreren optischen Elementen,
b) einer Verstelleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Maske und/oder mindestens eines der mehreren optischen Elemente zu verstellen, und mit
c) einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Versteileinrichtung derart zwischen zwei aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske anzusteuern, dass durch die Verstellung eine zeitliche Verschmierung einer Intensitätsverteilung in einer Pupillenfläche eines Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage eintritt,

wobei die Projektionsbelichtungsanlage für die Verwendung von Projektionslicht mit Wellenlängen zwischen 5 nm und 30 nm ausgelegt ist.With regard to the microlithographic projection exposure apparatus, the object mentioned at the outset is solved by a projection exposure apparatus for projecting a mask onto a photosensitive layer

a) several optical elements,
b) an adjusting device, which is adapted to adjust the mask and / or at least one of the plurality of optical elements, and with
c) a control device that is set up to control the adjusting device between two successive illuminations of the mask in such a way that the adjustment results in temporal smearing of an intensity distribution in a pupil surface of a projection objective of the projection exposure apparatus,

wherein the projection exposure apparatus is designed for the use of projection light with wavelengths between 5 nm and 30 nm.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Projektionsbelichtungsanlage ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung der Maske auf, das einen Feld-Facettenspiegel mit mehreren Spiegelfacetten enthält. Die Verstelleinrichtung umfasst einen Aktor, der dazu eingerichtet ist, die Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels derart zu verstellen, dass sich die Intensitätsverteilung in einer Pupillenfläche des Beleuchtungssystems verändert. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Aktor so anzusteuern, dass zwischen zwei aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske mit Projektionslicht mindestens einer der Feld-Facettenspiegel verstellt wird, um die Intensitätsverteilung in der Pupillenfläche des Projektionsobjektivs zu verändern.In one embodiment, the projection exposure apparatus includes an illumination system for illuminating the mask, which includes a field facet mirror having a plurality of mirror facets. The adjusting device comprises an actuator, which is set up to adjust the mirror facets of the field facet mirror in such a way that the intensity distribution in a pupil surface of the illumination system changes. The control device is set up to control the actuator in such a way that at least one of the field facet mirrors is adjusted between two successive illuminations of the mask with projection light in order to change the intensity distribution in the pupil surface of the projection objective.

Alternativ oder zusätzliche kann die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet sein, die Maske um eine Kippachse zu verkippen, die einen von Null verschiedenen Kippwinkel zu einer Flächennormalen auf eine Objektebene des Projektionsobjektivs einschließt.Alternatively or additionally, the adjusting device may be configured to tilt the mask about a tilting axis, which includes a non-zero tilt angle to a surface normal to an object plane of the projection lens.

Wegen der Vorteile und der weiteren Ausgestaltungen wird auf die vorstehenden Ausführungen zum Verfahren verwiesen.Because of the advantages and the further embodiments, reference is made to the above explanations of the method.

Insbesondere kann die Steuereinrichtung so ausgebildet sein, dass das Verstellen periodisch nach Durchführen einer vorgegebenen Anzahl von Beleuchtungen der Maske durchgeführt wird.In particular, the control device may be designed so that the adjustment is performed periodically after performing a predetermined number of illumination of the mask.

Ferner kann die Steuereinrichtung so ausgebildet sein, dass ihr zwischen zwei aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske ein Messergebnis zuführbar ist, von dessen Ergebnis es die Steuereinrichtung abhängig macht, ob sie eine Verstellung veranlasst.Furthermore, the control device can be designed so that it can be supplied between two successive illuminations of the mask, a measurement result, the result of which makes the control device depends on whether it causes an adjustment.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Show:

1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen EUV-Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 a schematic perspective view of an EUV projection exposure apparatus according to the invention according to a first embodiment;

2 einen Meridionalschnitt durch ein Projektionsobjektiv der in der 1 gezeigten Projektionsbelichtungsanlage; 2 a meridional section through a projection lens in the 1 shown projection exposure system;

3 einen Schnitt durch einen der Spiegel des in der 2 gezeigten Projektionsobjektivs; 3 a section through one of the mirrors of the 2 shown projection lens;

4 eine schematische Darstellung einer Intensitätsverteilung in einer Pupillenebene des in der 2 gezeigten Projektionsobjektivs; 4 a schematic representation of an intensity distribution in a pupil plane in the 2 shown projection lens;

5 das in der 2 gezeigte Projektionsobjektiv, jedoch mit verkippter Maske und verkipptem Wafer; 5 that in the 2 shown projection lens, but with tilted mask and tilted wafer;

6 eine schematische Darstellung der Intensitätsverteilung in der Pupillenebene des in der 2 gezeigten Projektionsobjektivs vor und nach einem Verkippen der Maske um eine Kippachse; 6 a schematic representation of the intensity distribution in the pupil plane of the in 2 shown projection lens before and after tilting the mask about a tilt axis;

7 eine schematische Darstellung der Intensitätsverteilung in der Pupillenebene des in der 2 gezeigten Projektionsobjektivs nach mehrmaligen Verkippen der Maske um unterschiedliche Kippachsen; 7 a schematic representation of the intensity distribution in the pupil plane of the in 2 shown projection lens after repeated tilting of the mask to different tilt axes;

8 ein schematischer Meridionalschnitt durch eine erfindungsgemäße EUV-Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; 8th a schematic meridional section through an EUV projection exposure apparatus according to the invention according to a second embodiment;

9 links eine schematische Draufsicht auf einen Feld-Facettenspiegel eines Beleuchtungssystems und rechts eine Intensitätsverteilung in einer Pupillenfläche eines Projektionsobjektivs, die ebenso wie das Beleuchtungssystem Teil der in der 8 gezeigten EUV-Projektionsbelichtungsanlage ist; 9 on the left a schematic plan view of a field facet mirror of an illumination system and on the right an intensity distribution in a pupil surface of a projection lens, which as well as the illumination system part of the in the 8th is shown EUV projection exposure system;

10 eine schematische Darstellung wie in der 9, jedoch nach Verstellen von Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels; 10 a schematic representation as in the 9 but after adjustment of mirror facets of the field facet mirror;

11 eine schematische Darstellung wie in der 9, jedoch für ein Dipol-Beleuchtungssetting; 11 a schematic representation as in the 9 but for a dipole lighting setting;

12 eine schematische Darstellung wie in der 11, jedoch nach Verstellen von Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels; 12 a schematic representation as in the 11 but after adjustment of mirror facets of the field facet mirror;

13 ein Flussdiagramm, in dem wichtige Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgeführt sind. 13 a flowchart in which important steps of the method according to the invention are listed.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1. Grundlegender Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 1 , Basic structure of the projection exposure machine

Die 1 zeigt in einer perspektivischen und stark schematisierten Darstellung den grundlegenden Aufbau einer erfindungsgemäßen und insgesamt mit 10 bezeichneten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Die Projektionsbelichtungsanlage 10 dient dazu, reflektierende Strukturen 12, die auf der Unterseite einer Maske 14 angeordnet sind, auf eine lichtempfindliche Schicht 16 zu projizieren. Die lichtempfindliche Schicht 16, bei der es sich insbesondere um einen Photolack (engl. resist) handeln kann, wird von einem Wafer 18 oder einem anderen Substrat getragen.The 1 shows in a perspective and highly schematic representation of the basic structure of an inventive and overall with 10 designated microlithographic projection exposure apparatus. The projection exposure machine 10 serves as a reflective structure 12 lying on the bottom of a mask 14 are arranged on a photosensitive layer 16 to project. The photosensitive layer 16 , which in particular can be a resist, is obtained from a wafer 18 or another substrate.

Die Projektionsbelichtungsanlage 10 umfasst ein Beleuchtungssystem 20, das die mit den Strukturen 12 versehene Seite der Maske 14 mit EUV-Licht 22 beleuchtet. Als Wellenlänge für das EUV-Licht 22 kommt insbesondere ein Bereich zwischen 5 nm und 30 nm in Betracht. Im dargestellten vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Mittenwellenlänge des EUV-Lichts 22 etwa 13,5 nm und die spektrale Halbwertsbreite etwa 1%, so dass der größte Teil des EUV-Lichts 22 Wellenlängen zwischen 13,36 nm und 13,64 nm hat. Das EUV-Licht 22 leuchtet auf der Unterseite der Maske 14 ein Beleuchtungsfeld 24 aus, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Geometrie eines Ringsegments hat.The projection exposure machine 10 includes a lighting system 20 that with the structures 12 provided side of the mask 14 with EUV light 22 illuminated. As a wavelength for the EUV light 22 In particular, a range between 5 nm and 30 nm into consideration. In the illustrated embodiment, the center wavelength of the EUV light is 22 about 13.5 nm and the spectral half-width about 1%, leaving most of the EUV light 22 Wavelengths between 13.36 nm and 13.64 nm. The EUV light 22 lights up on the underside of the mask 14 a lighting field 24 from, which has the geometry of a ring segment in the illustrated embodiment.

Die Projektionsbelichtungsanlage 10 umfasst ferner ein Projektionsobjektiv 26, das auf der lichtempfindlichen Schicht 16 ein verkleinertes Bild 24' der im Bereich des Beleuchtungsfeldes 24 liegenden Strukturen 12 erzeugt. Das Projektionsobjektiv 26 hat eine optische Achse OA, die mit der Symmetrieachse des ringförmigen Beleuchtungsfeldes 24 zusammenfällt und sich somit außerhalb des Beleuchtungsfeldes 24 befindet.The projection exposure machine 10 further includes a projection lens 26 that on the photosensitive layer 16 a reduced picture 24 ' in the area of the illumination field 24 lying structures 12 generated. The projection lens 26 has an optical axis OA, which coincides with the axis of symmetry of the annular illumination field 24 coincides and thus outside the illumination field 24 located.

Das Projektionsobjektiv 26 ist für einen Scanbetrieb ausgelegt, bei dem die Maske 14 während der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 16 synchron mit dem Wafer 18 verfahren wird. Diese Verfahrbewegungen der Maske 14 und des Wafers 18 sind in der 1 mit Pfeilen A1, A2 angedeutet. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten, mit denen die Maske 14 und der Wafer 18 verfahren werden, ist dabei gleich dem Abbildungsmaßstab β des Projektionsobjektivs 26. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das vom Projektionsobjektiv 20 erzeugte Bild 24' verkleinert (|β| < 1) und aufrecht (β > 0), weswegen der Wafer 18 langsamer als die Maske 14, aber in gleicher Richtung verfahren wird. Während einer Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 16 überstreicht somit das Beleuchtungsfeld 24 scannerartig die Maske 14, wodurch auch größere zusammenhängende Strukturbereiche auf die lichtempfindliche Schicht 16 projiziert werden können.The projection lens 26 is designed for a scan mode in which the mask 14 during the exposure of the photosensitive layer 16 in sync with the wafer 18 is moved. These movements of the mask 14 and the wafer 18 are in the 1 indicated by arrows A1, A2. The ratio of the speeds with which the mask 14 and the wafer 18 to be moved, is equal to the magnification β of the projection lens 26 , In the illustrated embodiment, that of the projection lens 20 generated picture 24 ' reduced (| β | <1) and upright (β> 0), why the wafer 18 slower than the mask 14 , but in the same direction. During exposure of the photosensitive layer 16 thus covers the illumination field 24 scanner-like the mask 14 , whereby larger coherent structural areas on the photosensitive layer 16 can be projected.

Von jedem Punkt im Beleuchtungsfeld 24, das sich in einer Objektebene des Projektionsobjektivs 26 befindet, gehen Lichtbündel aus, die in das Projektionsobjektiv 26 eintreten. Dieses bewirkt, dass die eintretenden Lichtbündel in einer Bildebene hinter dem Projektionsobjektivs 26 in Feldpunkten konvergieren. Die Feldpunkte in der Objektebene, von denen die Lichtbündel ausgehen, und die Feldpunkte in der Bildebene, in denen diese Lichtbündel wieder konvergieren, stehen dabei in einer Beziehung zueinander, die man als optische Konjugation bezeichnet.From every point in the lighting field 24 that is in an object plane of the projection lens 26 located, light beams go out into the projection lens 26 enter. This causes the incoming light beams in an image plane behind the projection lens 26 converge in field points. The field points in the object plane from which the light beams emanate and the field points in the image plane in which these light beams converge are in a relationship to one another, which is called optical conjugation.

Für einen einzelnen Punkt in der Mitte des Beleuchtungsfeldes 24 ist ein solches Lichtbündel schematisch angedeutet und mit 28 bezeichnet. Der Öffnungswinkel des Lichtbündels 28 beim Eintritt in das Projektionsobjektiv 10 ist dabei ein Maß für dessen numerische Apertur NA. Infolge der verkleinerten Abbildung ist die bildseitige numerische Apertur NA des Projektionsobjektivs 26 um den Kehrwert des Abbildungsmaßstabs β vergrößert.For a single point in the middle of the illumination field 24 such a light beam is schematically indicated and designated 28. The opening angle of the light beam 28 when entering the projection lens 10 is a measure of its numerical aperture NA. Due to the reduced image, the image-side numerical aperture NA of the projection lens is 26 increased by the reciprocal of the magnification β.

In der 2 sind wichtige Komponenten des Projektionsobjektivs 26 schematisch in einem Meridionalschnitt gezeigt. Zwischen der bei 30 angedeuteten Objektebene und der bei 32 angedeuteten Bildebene sind insgesamt sechs Spiegel M1 bis M6 entlang der optischen Achse OA angeordnet. Das von einem Punkt in der Objektebene 30 ausgehende Lichtbündel 28 trifft zuerst auf einen konkaven ersten Spiegel M1, wird zurück auf einen konvexen zweiten Spiegel M2 reflektiert, trifft auf einen konkaven dritten Spiegel M3, wird zurück auf einen konkaven vierten Spiegel M4 reflektiert und trifft dann auf einen konvexen fünften Spiegel M5, der das EUV-Licht zurück auf einen konkaven sechsten Spiegel M6 richtet. Dieser fokussiert das Lichtbündel 28 schließlich in einen konjugierten Bildpunkt in der Bildebene 32.In the 2 are important components of the projection lens 26 shown schematically in a meridional section. Between the at 30 indicated object level and at 32 indicated image plane a total of six mirrors M1 to M6 along the optical axis OA are arranged. That from a point in the object plane 30 outgoing light bundles 28 first encounters a concave first mirror M1, is reflected back onto a convex second mirror M2, strikes a concave third mirror M3, is reflected back onto a concave fourth mirror M4, and then strikes a convex fifth mirror M5 which is the EUV Light directed back to a concave sixth mirror M6. This focuses the light beam 28 finally into a conjugate pixel in the image plane 32 ,

Wenn man die Spiegel M1 bis M6 durch die in der 2 gestrichelt angedeuteten Teile ergänzen würde, so wären die reflektierenden Flächen der so ergänzten Spiegel rotationssymmetrisch bezüglich der optischen Achse OA des Projektionsobjektivs 26. Wie man unschwer erkennen kann, ließe sich mit solchen vollständig rotationssymmetrischen Spiegeln der vorstehend beschriebene Strahlengang jedoch nicht realisieren, da die Spiegel den Lichtweg dann teilweise blockieren würden.If you put the mirrors M1 to M6 through the in the 2 Would add dashed lines indicated parts, so the reflective surfaces of the thus supplemented mirror would be rotationally symmetrical with respect to the optical axis OA of the projection lens 26 , However, as can be readily appreciated, with such fully rotationally symmetric mirrors, the beam path described above would not be feasible since the mirrors would then partially block the light path.

Das Projektionsobjektiv 26 hat eine erste Pupillenfläche 34, die sich in oder in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des zweiten Spiegels M2 befindet. Eine Pupillenfläche zeichnet sich dadurch aus, dass dort die Hauptstrahlen der von Punkten in der Objektebene 30 ausgehenden Lichtbündel die optische Achse OA schneiden. Gezeigt ist dies in der 2 für den mit 36 bezeichneten und gestrichelt angedeuteten Hauptstrahl des Lichtbündels 28.The projection lens 26 has a first pupil surface 34 which is located in or in the immediate vicinity of the surface of the second mirror M2. A pupil surface is characterized by the fact that there are the main rays of the points in the object plane 30 Outgoing light beam cut the optical axis OA. This is shown in the 2 for the with 36 designated and indicated by dashed main beam of the light beam 28 ,

Eine zweite Pupillenfläche 38 befindet sich im Strahlengang zwischen dem fünften Spiegel M5 und dem sechsten Spiegel M6, wobei der Abstand der zweiten Pupillenfläche 38 zu diesen beiden Spiegeln M5, M6 relativ groß ist. Auf der Höhe der zweiten Pupillenfläche 38 ist eine Abschattungsblende 40 angeordnet.A second pupil surface 38 is located in the beam path between the fifth mirror M5 and the sixth mirror M6, wherein the distance of the second pupil surface 38 to these two mirrors M5, M6 is relatively large. At the height of the second pupil surface 38 is a shading stop 40 arranged.

2. Kompaktierung von Spiegelsubstraten2. Compaction of mirror substrates

Im Folgenden wird zunächst der Aufbau der Spiegel M1 bis M6 am Beispiel des Spiegels M1 mit Bezug auf den in der 3 ausschnittsweise gezeigten Schnitt erläutert. Der Spiegel M1 weist ein Spiegelsubstrat 42 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Zerodur^® besteht. Dabei handelt es sich um ein Material auf der Basis von Quarzglas, das bei der sich später im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage einstellenden Temperatur einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, der sehr niedrig ist oder sogar vollständig verschwindet. Kommt es zu kleineren Temperaturschwankungen um diese Betriebstemperatur herum, so verändert das Spiegelsubstrat 42 deswegen seine Form nicht oder nur geringfügig.In the following, the construction of the mirrors M1 to M6 will be described initially using the example of the mirror M1 with reference to the embodiment shown in FIG 3 explained in detail cut. The mirror M1 has a mirror substrate 42 on, which consists of Zerodur ^® in the illustrated embodiment. This is a material based on quartz glass which has a coefficient of thermal expansion which is very low or even completely disappears at the temperature which subsequently sets in the operation of the projection exposure apparatus. If there are small temperature fluctuations around this operating temperature, the mirror substrate changes 42 therefore its shape is not or only slightly.

Auf einer polierten Oberfläche 44 des Spiegelsubstrats 42 ist eine reflektierende Beschichtung 46 aufgebracht, die eine Vielzahl von dünnen Doppelschichten 48 umfasst. Die Dicke, die Materialien und die Abfolge der Doppelschichten 48 sind dabei so gewählt, dass ein möglichst hoher Anteil des auf die Beschichtung 46 auftreffenden EUV-Lichts 28 reflektiert wird. Für die Betriebswellenlänge von 13,5 nm liegt dieser Anteil des reflektierten Lichts bei rund 70%. Der nicht reflektierte Anteil des EUV-Lichts der Betriebswellenlänge 13,5 nm wird von der Beschichtung 46 praktisch vollständig absorbiert und in Wärme umgewandelt. Diese Wärme fließt in das Spiegelsubstrat 42 ab und führt dort zu einer Temperaturerhöhung, die aber, wie vorstehend erläutert, keine oder lediglich eine geringfügige Verformung des Spiegelsubstrats 42 hervorruft.On a polished surface 44 of the mirror substrate 42 is a reflective coating 46 Applied to a variety of thin bilayers 48 includes. Thickness, materials and sequence of double layers 48 are chosen so that the highest possible proportion of the on the coating 46 incident EUV light 28 is reflected. For the operating wavelength of 13.5 nm, this proportion of the reflected light is around 70%. The unreflected portion of the EUV light at the operating wavelength of 13.5 nm is from the coating 46 practically completely absorbed and converted into heat. This heat flows into the mirror substrate 42 There and leads to an increase in temperature, but, as explained above, no or only a slight deformation of the mirror substrate 42 causes.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass EUV-Licht außerhalb der Betriebswellenlänge zu einem gewissen Prozentsatz die reflektierende Beschichtung 46 durchtritt und in das glasbasierte Spiegelsubstrat 42 eindringt. Dort kann das EUV-Licht eine Kompaktierung des Materials verursachen, die meist zu einer die Abbildungseigenschaften beeinträchtigenden Oberflächendeformation des Spiegelsubstrats 42 führt. Studien haben ergeben, dass sich die Oberflächendeformation des Spiegelsubstrats 42 (gemessen in nm) in etwa proportional zur Wurzel der im Laufe der Zeit akkumulierten Dosis entwickelt. Speziell für typische reflektierende Beschichtungen 46 mit beispielsweise 40 Doppelschichten 48 aus Molybdän und Silizium und einer Laserplasmaquelle ergibt sich ein Proportionalitätsfaktor zwischen der Oberflächendeformation und der Wurzel der Dosis, der etwa 0.5 beträgt. Daraus lässt sich ableiten, dass eine maximal noch erlaubte Oberflächendeformation von beispielsweise 0.1 nm des Spiegelsubstrats 42 nicht überschritten wird, wenn während der gesamten Lebensdauer des Projektionsadjektivs 26 die Gesamtdosis unterhalb von 0,16 J/mm² bleibt. Bei den Spiegeln M1 sowie M3 bis M6 ist dies der Fall, weswegen etwaige Oberflächendeformationen infolge einer Kompaktierung der Spiegelsubstrate toleriert werden können.However, it has been found that EUV light outside the operating wavelength is to some extent the reflective coating 46 passes through and into the glass-based mirror substrate 42 penetrates. There, the EUV light can cause a compaction of the material, which usually leads to an imaging properties affecting surface deformation of the material mirror substrate 42 leads. Studies have shown that the surface deformation of the mirror substrate 42 (measured in nm) is approximately proportional to the root of the dose accumulated over time. Especially for typical reflective coatings 46 with for example 40 double layers 48 From molybdenum and silicon and a laser plasma source, there is a proportionality factor between the surface deformation and the root of the dose, which is about 0.5. It can be deduced from this that a maximum still permitted surface deformation of, for example, 0.1 nm of the mirror substrate 42 is not exceeded if throughout the lifetime of the projection adjective 26 the total dose remains below 0.16 J / mm ² . This is the case for the mirrors M1 and M3 to M6, which is why any surface deformations due to compaction of the mirror substrates can be tolerated.

Bei dem Spiegel M2 hingegen läge die Gesamtdosis während der Lebensdauer an einigen Orten oberhalb des vorstehend angegebenen Grenzwerts von 0.16 J/mm². Deswegen wäre die Kompaktierung des Spiegelsubstrats bei dem Spiegel M2 so groß, dass die damit einhergehenden Oberflächendeformationen voraussichtlich nicht mehr tolerierbar wären.In the case of the M2 mirror, on the other hand, the total dose over the lifetime would in certain places be above the limit of 0.16 J / mm ² indicated above. Therefore, the compacting of the mirror substrate in the mirror M2 would be so great that the associated surface deformations would probably no longer be tolerated.

Dass der Spiegel M2 für eine Kompaktierung des Spiegelsubstrats 42 anfälliger ist als die anderen Spiegel M1 und M3 bis M6, liegt daran, dass die reflektierende Oberfläche des Spiegels M2 in oder in unmittelbarer Nähe der ersten Pupillenfläche 34 angeordnet ist. Dort erzeugt das EUV-Licht eine rasterartige Intensitätsverteilung, wie sie in der 4 in einer Draufsicht gezeigt ist. Die Intensitätsverteilung setzt sich aus einer Vielzahl von kleinen Lichtflecken 50 zusammen, deren Anordnung zueinander der Anordnung von Spiegelfacetten eines Pupillen-Facettenspiegels im Beleuchtungssystem 20 entspricht. Da die Pupillenflächen, in denen der Pupillen Facettenspiegel des Beleuchtungssystems 20 einerseits und der Spiegel M2 andererseits angeordnet sind, optisch zueinander konjugiert sind, lässt sich die Intensitätsverteilung auf dem Spiegel M2 als Bild der Intensitätsverteilung auf dem Pupillen-Facettenspiegel des Beleuchtungssystems 20 beschreiben. Die Strukturen 12 auf der Maske 14 haben dabei nur einen Einfluss auf die Intensität und die Winkelverteilung des gebeugten Lichts im Bereich der Lichtflecken 50, nicht jedoch auf deren Orte.That the mirror M2 for a compaction of the mirror substrate 42 is more prone than the other mirrors M1 and M3 to M6, is because the reflecting surface of the mirror M2 in or in the immediate vicinity of the first pupil surface 34 is arranged. There, the EUV light generates a grid-like intensity distribution, as in the 4 is shown in a plan view. The intensity distribution consists of a large number of small spots of light 50 together, their arrangement to each other the arrangement of mirror facets of a pupil facet mirror in the lighting system 20 equivalent. Because the pupil surfaces in which the pupil facet mirror of the illumination system 20 On the one hand and the mirror M2 are arranged on the other hand, are optically conjugate to each other, the intensity distribution on the mirror M2 as an image of the intensity distribution on the pupil facet mirror of the illumination system 20 describe. The structures 12 on the mask 14 have only an influence on the intensity and the angular distribution of the diffracted light in the area of the light spots 50 but not in their places.

Soll eine andere Maske 14 gescannt werden, so wird dabei häufig das Beleuchtungssetting verändert. Darunter versteht man die vom Beleuchtungssystem 20 erzeugte Winkelverteilung des EUV-Lichts 22, mit dem die Maske 14 beleuchtet wird. Bei einem solchen Wechsel des Beleuchtungssettings wird aber lediglich die Intensität der Lichtflecken 50 verändert, etwa in der Weise, dass einige Lichtflecken 50 vollständig dunkel bleiben. Auch dann bleiben die Orte der verbleibenden Lichtflecken 50 jedoch in der Regel unverändert.Should a different mask 14 scanned, it often changes the lighting setting. This is understood as the lighting system 20 generated angular distribution of the EUV light 22 with which the mask 14 is illuminated. In such a change of the illumination setting but only the intensity of the light spots 50 changed, in such a way that some light spots 50 stay completely dark. Even then, the places remain the remaining spots of light 50 however, as a rule, unchanged.

Somit stellt sich auf dem Spiegel M2 bei praktisch allen Betriebsbedingungen die in der 4 gezeigte rasterartige Intensitätsverteilung ein, wobei sich lediglich die Intensitäten, nicht aber die Orte der Lichtflecken 50 verändern können. An diesen Orten würde deswegen eine sehr hohe und zur Kompaktierung führende Gesamtdosis erreicht, wenn nicht eine oder mehrere der im Folgenden näher erläuterten Gegenmaßnahmen ergriffen werden.Thus arises on the mirror M2 in virtually all operating conditions in the 4 shown grid-like intensity distribution, wherein only the intensities, but not the locations of the light spots 50 can change. Therefore, a very high total dose that leads to compaction would be achieved at these locations, unless one or more of the countermeasures explained in more detail below are taken.

3. Verkippung der Maske3. Tilting the mask

Um eine untolerierbare Oberflächendeformation des zweiten Spiegels M2 infolge Kompaktierung zu verhindern, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Maske 14 in regelmäßigen Abständen zwischen aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske 14 verkippt.In order to prevent an intolerable surface deformation of the second mirror M2 due to compaction, in the illustrated embodiment, the mask 14 at regular intervals between successive illuminations of the mask 14 tilted.

Das Beleuchtungssystem 20 weist zu diesem Zweck eine Maskenhalterung 52 auf, die mit Hilfe eines Masken-Verfahrtischs (engl. mask stage) 54 nicht nur translatorisch verfahrbar, sondern auch um eine bei 56 angedeutete Kippachse verkippbar ist. Die Kippachse 56 verläuft dabei parallel zur Objektebene 30 und schließt somit einen Winkel von 90° zu einer Flächennormalen auf die Objektebene 30 des Projektionsobjektivs 26 ein. Der Masken-Verfahrtisch 54 wird von einer Steuereinrichtung 58 gesteuert, die ihrerseits mit einer übergeordneten Zentralsteuerung 60 der Projektionsbelichtungsanlage 10 verbunden ist.The lighting system 20 has a mask holder for this purpose 52 on, which with the help of a mask traversing table (English mask stage) 54 not only translationally movable, but also one at 56 indicated tilting axis is tiltable. The tilt axis 56 runs parallel to the object plane 30 and thus closes an angle of 90 ° to a surface normal to the object plane 30 of the projection lens 26 one. The mask traversing table 54 is from a controller 58 controlled, in turn, with a higher-level central control 60 the projection exposure system 10 connected is.

Steuert die Steuereinrichtung 58 den Masken-Verfahrtisch 54 so an, dass die Maske 14 um die Kippachse 56 um einen Winkel verkippt wird, der beispielsweise größer als 250 μrad und insbesondere größer als 500 μrad ist, so werden die von Punkten in der Objektebene 30 ausgehenden Lichtbündel 28 ebenfalls geringfügig verkippt. Infolge dieser Verkippung wird auch die Intensitätsverteilung in der Pupillenfläche 34 auf dem zweiten Spiegel M2 lateral versetzt, wie dies in der 6 angedeutet ist. Die Bezugsziffer 50 zeigt dabei die Orte der Lichtflecken vor der Verkipppung und die Bezugsziffer 50a die Orte der Lichtflecken nach der Verkippung an. Dadurch entstehen, zeitlich gesehen, Paare nebeneinander angeordneter Lichtflecken 50, 50a, was im zeitlichen Mittel zu einer gleichmäßigeren Ausleuchtung der Pupillenfläche 34 führt. Anders ausgedrückt bewirkt die Verkippung der Maske 14 eine Verschmierung der Intensitätsverteilung in der ersten Pupillenflächen 34 und somit auf dem zweiten Spiegel M2. Dadurch werden lokal sehr hohe Strahlungsdosen und eine damit einhergehende Kompaktierung des zweiten Spiegels M2 verhindert.Controls the controller 58 the mask traversing table 54 so on that the mask 14 around the tilt axis 56 is tilted by an angle, for example, greater than 250 μrad and in particular greater than 500 μrad, so are the points in the object plane 30 outgoing light bundle 28 also slightly tilted. As a result of this tilting also the intensity distribution in the pupil surface 34 laterally offset on the second mirror M2, as in the 6 is indicated. The reference number 50 shows the locations of the light spots before Verkipppung and the reference numeral 50a the locations of the light spots after tilting. This results, temporally seen, pairs of juxtaposed spots of light 50 . 50a , which in the temporal mean to a more even illumination of the pupil surface 34 leads. In other words, the tilt causes the mask 14 a smearing of the intensity distribution in the first pupil surfaces 34 and thus on the second mirror M2. As a result, locally very high radiation doses and prevents concomitant compaction of the second mirror M2.

Eine entsprechende zeitliche Verschmierung der Intensitätsverteilung stellt sich selbstverständlich auch in der zweiten Pupillenfläche 38 ein. Da sich in deren Nähe jedoch kein Spiegelsubstrat befindet, dass durch hohe Strahlungsdosen beschädigt werden könnte, trägt die dort auftretende Verschmierung nicht zu einer höheren Lebensdauer des Projektionsobjektivs 20 bei.A corresponding temporal smearing of the intensity distribution is of course also in the second pupil surface 38 one. However, since there is no mirror substrate in the vicinity that could be damaged by high radiation doses, the smearing occurring there does not contribute to a longer service life of the projection objective 20 at.

Wird die Maske 14 zusätzlich vom Masken-Verfahrtisch 54 um eine weitere Kippachse verkippt, die ebenfalls parallel zur Objektebene 30, aber senkrecht zur Kippachse 56 verläuft, so lässt sich die in der 4 gezeigte Intensitätsverteilung in beliebige Richtungen in der ersten Pupillenfläche 34 verlagern. Bei geeignet ausgelegter Steuerung der Kippbewegungen durch die Steuereinrichtung 58 kann dabei erreicht werden, dass die Maske 14 immer wieder um geringfügige Beträge um die beiden Kippachsen verkippt wird. Im zeitlichen Mittel führt dies über einen längeren Zeitraum hinweg zu einer sehr gleichmäßigen und beinahe vollständigen Ausleuchtung des zweiten Spiegels M2, wie dies in der 7 angedeutet ist. Wie durch den Verfahrweg 51 der Lichtflecken 50 angedeutet ist, kann bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Zyklus von insgesamt sieben aufeinander folgenden Kippbewegungen eine Wanderung der Lichtflecken 50 über den zweiten Spiegel M2 erreicht, die schließlich zu einer Art hexagonal dichtesten Packung der Lichtflecken 50 und somit zu einer maximal gleichmäßigen Ausleuchtung des Spiegels M2 führt.Will the mask 14 additionally from the mask travel table 54 tilted about another tilt axis, which is also parallel to the object plane 30 but perpendicular to the tilt axis 56 runs, so can the in the 4 shown intensity distribution in any direction in the first pupil surface 34 relocate. With suitably designed control of the tilting movements by the control device 58 can be achieved while the mask 14 repeatedly tilted by small amounts around the two tilt axes. On an average over a longer period of time this leads to a very uniform and almost complete illumination of the second mirror M2, as shown in FIG 7 is indicated. As by the travel path 51 the light spots 50 is indicated, in this embodiment, by a cycle of a total of seven consecutive tilting movements, a migration of the light spots 50 reached over the second mirror M2, which eventually becomes a kind of hexagonal closest packing of the light spots 50 and thus leads to a maximum uniform illumination of the mirror M2.

Durch die Verkippung der Maske 14 mit Hilfe des Masken-Verfahrtischs 54 und eine oder zwei Kippachsen wird jedoch auch die Abbildung der in der Maske 14 enthaltenen Strukturen 12 verschlechtert, da diese dann nicht mehr, wie in der 5 erkennbar ist, alle exakt in der Objektebene 30 angeordnet sind. Um Abbildungsfehler zu korrigieren, die durch eine Verkippung in der Maske 14 erzeug wurden, werden bei der Projektionsbelichtungsanlage 10 unterschiedliche Korrekturmaßnahmen durchgeführt:
Zum einen steuert die Steuereinrichtung 58 einen Wafer-Verfahrtisch 62, der eine Waferhalterung 64 trägt, so an, dass der Wafer 18 mit der davon getragenen lichtempfindlichen Schicht 16 um eine bei 66 angedeutete Kippachse verkippt und zudem translatorisch parallel zur Bildebene 32 verfahren wird, wie dies in der 5 gezeigt ist.By tilting the mask 14 with the help of the mask traversing table 54 and one or two tilt axes, however, will also be the image of the mask 14 contained structures 12 deteriorates, since these then no longer, as in the 5 is recognizable, all exactly in the object plane 30 are arranged. To correct aberrations caused by tilting in the mask 14 be produced in the projection exposure system 10 various corrective actions are carried out:
On the one hand controls the controller 58 a wafer traversing table 62 holding a wafer holder 64 carries, so on, that the wafer 18 with the photosensitive layer carried therefrom 16 at one 66 indicated tilting axis tilted and also translational parallel to the image plane 32 will proceed as in the 5 is shown.

Außerdem wird mindestens ein Spiegel, hier der sechste Spiegel M6, mit Hilfe eines Manipulators 68 um eine Kippachse 69 verkippt und zusätzlich translatorisch verfahren.In addition, at least one mirror, here the sixth mirror M6, with the help of a manipulator 68 around a tilt axis 69 tilted and additionally translational procedure.

Simulationen haben gezeigt, dass die für eine Abbildungskorrektur erforderlichen Kippwinkel des Wafers 18 kleiner als 150 μrad und dessen translatorischen Verfahrwege kleiner als 100 μm parallel zur Bildebene 32 sind. Die für eine Abbildungskorrektur erforderlichen Kippwinkel der zur Korrektur verstellten Spiegel (hier der sechste Spiegel M6) sind üblicherweise kleiner als 100 μrad und dessen translatorischen Verfahrwege kleiner als 80 μm.Simulations have shown that the tilt angle of the wafer required for an image correction 18 less than 150 μrad and its translational travel paths smaller than 100 μm parallel to the image plane 32 are. The tilt angles required for an image correction of the mirrors adjusted for correction (in this case the sixth mirror M6) are usually less than 100 μrad and the translatory travel paths are less than 80 μm.

Durch diese Korrekturmaßnahmen ist sichergestellt, dass trotz der Verkippung der Maske 14 um die Kippachse 56 (und gegebenenfalls um weitere zusätzliche Kippachsen) die in der Maske 14 enthaltenen Strukturen mit einer ausreichenden Abbildungsqualität auf die lichtempfindliche Schicht 16 abgebildet werden. Je nach dem Grad der Verkippung und der Wahl der Kippachse kann dabei auch auf eine oder mehrere der vorstehend aufgeführten Maßnahmen verzichtet werden. Andererseits ist es selbstverständlich ebenso möglich, zur weiteren Verbesserung der Abbildungsqualität zusätzliche Maßnahmen durchzuführen. In Betracht kommt hierzu beispielsweise, einen oder mehrere Spiegel M1 bis M6 gezielt zu deformieren.These corrective measures ensure that, despite the tilting of the mask 14 around the tilt axis 56 (and possibly additional tilt axes) in the mask 14 contained structures with a sufficient image quality on the photosensitive layer 16 be imaged. Depending on the degree of tilting and the choice of the tilt axis can be dispensed with one or more of the above measures. On the other hand, it is of course also possible to carry out additional measures to further improve the image quality. This can be considered, for example, to specifically deform one or more mirrors M1 to M6.

4. Verstellung von Spiegelfacetten4. Adjustment of mirror facets

Die 8 zeigt eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage 10 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.The 8th shows an EUV projection exposure system 10 according to another embodiment of the invention.

Das Projektionsobjektiv 26 der Projektionsbelichtungsanlage 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist genauso aufgebaut, wie dies vorstehend mit Bezug auf die 2 bis 7 erläutert wurde. Lediglich auf den Manipulator 68 zur Verstellung des sechsten Spiegels M6 ist hier verzichtet worden.The projection lens 26 the projection exposure system 10 according to this embodiment is constructed the same as described above with reference to FIGS 2 to 7 was explained. Only on the manipulator 68 for adjusting the sixth mirror M6 has been omitted here.

Das Beleuchtungssystem 20 der Projektionsbelichtungsanlage 10 bereitet das von einer Lichtquelle LS (z. B. einer Laserplasmaquelle) erzeugte EUV-Licht auf und richtet es so auf die Maske 14, dass dort jeder Punkt innerhalb des Beleuchtungsfeldes 24 mit EUV-Licht der gewünschten Intensität und Beleuchtungswinkelverteilung beleuchtet wird. Hierzu weist das Beleuchtungssystem 20 einen Eingangsspiegel 70, einen Feld-Facettenspiegel 72, einen Pupillen-Facettenspiegel 74, einen ersten Kondensorspiegel 76 und einen zweiten Kondensorspiegel 78 auf. Über einen für einen streifenden Einfall (grazing incidence) ausgelegten Spiegel 80 wird das EUV-Licht schließlich auf die Maske 14 gerichtet.The lighting system 20 the projection exposure system 10 prepares the EUV light generated by a light source LS (eg a laser plasma source) and directs it onto the mask 14 that there every point within the lighting field 24 illuminated with EUV light of the desired intensity and illumination angle distribution. For this purpose, the lighting system 20 an entrance mirror 70 , a field facet mirror 72 , a pupil facet mirror 74 , a first condenser mirror 76 and a second condenser mirror 78 on. About a mirror designed for a grazing incidence 80 Finally, the EUV light will be on the mask 14 directed.

Der Pupillen-Facettenspiegel 74 ist dabei in einer bei 82 angedeuteten Pupillenfläche des Beleuchtungssystems 20 angeordnet. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist die Pupillenfläche 82 des Beleuchtungssystems 20 zu den Pupillenflächen 34 und 38 des Projektionsobjektivs 26 optisch konjugiert. Die Intensitätsverteilung auf dem Pupillen-Facettenspiegel 74 des Beleuchtungssystems 20 wird dadurch auf den zweiten Spiegel M2 des Projektionsobjektivs 26 abgebildet und erzeugt dort die in der 4 gezeigte Intensitätsverteilung.The pupil facet mirror 74 is in one at 82 indicated pupil surface of the illumination system 20 arranged. As mentioned above, the pupil surface is 82 of the lighting system 20 to the pupil surfaces 34 and 38 of the projection lens 26 optically conjugated. The Intensity distribution on the pupil facet mirror 74 of the lighting system 20 is thereby on the second mirror M2 of the projection lens 26 imaged and generated there in the 4 shown intensity distribution.

Mit dem Feld-Facettenspiegel 72 lassen sich die Spiegelfacetten des Pupillen-Facettenspiegels 74 in unterschiedlicher Weise ausleuchten. Hierzu sind die Spiegelfacetten 84 des Feld-Facettenspiegels 72 mit Hilfe von Aktoren 85 individuell verkippbar oder in anderer Weise so verstellbar, dass das auf sie auftreffende EUV-Licht auf unterschiedliche Spiegelfacetten des Pupillen-Facettenspiegels 74 gerichtet werden kann. Die Aktoren 85 des Feld-Facettenspiegels 72 werden hierzu von einer Steuereinrichtung 58' angesteuert, die mit der übergeordneten Zentralsteuerung 60 der Projektionsbelichtungsanlage 10 verbunden ist.With the field facet mirror 72 let the mirror facets of the pupil facet mirror be 74 illuminate in different ways. These are the mirror facets 84 of the field facet mirror 72 with the help of actuators 85 individually tiltable or otherwise adjustable so that the impacting EUV light on different mirror facets of the pupil facet mirror 74 can be directed. The actors 85 of the field facet mirror 72 are for this purpose by a control device 58 ' controlled with the higher-level central control 60 the projection exposure system 10 connected is.

Um die gewünschte zeitliche Verschmierung der Intensitätsverteilung auf dem zweiten Spiegel M2 des Projektionsobjektivs 26 zu erzielen, steuert die Steuereinrichtung 58' die Aktoren 85 der Spiegelfacetten 84 so an, dass die davon ausgehenden Lichtbündel so um sehr kleine Kippwinkel verkippt werden. Die Kippwinkel sind dabei so klein, dass die von den Lichtbündeln ausgeleuchteten Bereiche auf den Oberflächen der Spiegelfacetten des Pupillen-Facettenspiegels 74 geringfügig verschoben werden, ohne dass dabei Wechsel zu anderen Spiegelfacetten auftreten.To the desired temporal smearing of the intensity distribution on the second mirror M2 of the projection lens 26 to achieve controls the controller 58 ' the actors 85 the mirror facets 84 so that the outgoing light bundles are tilted so very small tilt angle. The tilt angles are in this case so small that the areas illuminated by the light bundles on the surfaces of the mirror facets of the pupil facet mirror 74 slightly shifted without causing changes to other mirror facets.

Dies ist in den 9 und 10 illustriert, die auf der linken Seite schematisch eine Draufsicht auf den Feld-Facettenspiegel 72 mit mehreren Spiegelfacetten 84 und rechts die Intensitätsverteilung der ersten Pupillenfläche 34 des Projektionsobjektivs 26 zeigen. Der in der 10 gezeigte Zustand unterscheidet sich dabei von dem in der 9 gezeigten Zustand dadurch, dass zwischenzeitlich zwei der Spiegelfacetten 84 des Feld-Facettenspiegels 72 geringfügig verkippt wurden. Als Folge dieser Verkippung wandert der Bereich, der auf den Oberflächen der jeweils zugeordneten Spiegelfacetten des Pupillen-Facettenspiegels 78 ausgeleuchtet wurde, geringfügig in einer von der Verkippung abhängigen Richtung. Wegen der optischen Konjugation zwischen der Pupillenfläche 82 des Beleuchtungssystems 10 und der ersten Pupillenfläche 34 des Projektionsobjektivs 26 wandert dann auch der Lichtfleck 50 in der ersten Pupillenfläche 34 des Projektionsobjektivs 26, was die gewünschte Verschmierung erzeugt.This is in the 9 and 10 illustrated, on the left side schematically a plan view of the field facet mirror 72 with several mirror facets 84 and on the right the intensity distribution of the first pupil surface 34 of the projection lens 26 demonstrate. The Indian 10 shown state differs from that in the 9 shown state in that in the meantime, two of the mirror facets 84 of the field facet mirror 72 slightly tilted. As a result of this tilting, the area migrating on the surfaces of the respectively associated mirror facets of the pupil facet mirror migrates 78 was lit, slightly in a tilt-dependent direction. Because of the optical conjugation between the pupil surface 82 of the lighting system 10 and the first pupil surface 34 of the projection lens 26 then wanders the light spot 50 in the first pupil surface 34 of the projection lens 26 , which produces the desired smearing.

Bei den 9 und 10 wurde davon ausgegangen, dass in der ersten Pupillenfläche 34 ein etwa kreisrunder Bereich ausgeleuchtet wird, was einem konventionellen Beleuchtungssetting entspricht. Die 11 und 12 zeigen den gleichen Vorgang mit dem Unterschied, dass dort ein Dipol-Beleuchtungssetting unterstellt wurde. Bei einem solchen Setting sind in der ersten Pupillenfläche 34 des Projektionsobjektivs 26 nur zwei voneinander beabstandete Pole ausgeleuchtet.Both 9 and 10 it was assumed that in the first pupil surface 34 an approximately circular area is illuminated, which corresponds to a conventional lighting setting. The 11 and 12 show the same process with the difference that a dipole illumination setting was assumed there. In such a setting are in the first pupil surface 34 of the projection lens 26 only two poles spaced apart lit up.

5. Messung5. Measurement

Bei dem in den 2 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel war davon ausgegangen worden, dass die Verkippung der Maske 14 in regelmäßigen Abständen zwischen aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske 14 durchgeführt wird.In the in the 2 to 7 illustrated embodiment, it was assumed that the tilting of the mask 14 at regular intervals between successive illuminations of the mask 14 is carried out.

Bei dem in der 8 gezeigten Ausbildungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 10 hingegen erfolgt eine Verkippung von Spiegelfacetten 84 des Feld-Facettenspiegels 72 zwischen aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske 14 nicht regelmäßig, sondern wird von dem Ergebnis eines Messschritts abhängig gemacht. Die Verkippung der Spiegelfacetten wird nur dann durchgeführt, wenn in dem Messschritt festgestellt wurde, dass bereits eine Kompaktierung des Spiegelsubstrats 42 des zweiten Spiegels M2 aufgetreten ist, die zwar noch toleriert werden kann, aber umgehende Maßnahmen erfordert, um eine nicht mehr tolerierbare Kompaktierung des Spiegelsubstrats 42 zu verhindern.In the in the 8th shown exemplary embodiment of a projection exposure apparatus according to the invention 10 however, a tilting of mirror facets takes place 84 of the field facet mirror 72 between successive illuminations of the mask 14 not regularly, but is made dependent on the result of a measurement step. The tilting of the mirror facets is only performed if it has been determined in the measuring step that already a compaction of the mirror substrate 42 occurred the second mirror M2, although still can be tolerated, but requires immediate action to a no longer tolerable compaction of the mirror substrate 42 to prevent.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise in die Bildebene 32 des Projektionsobjektivs 26 eine Messeinrichtung 90 eingeführt werden, mit der sich die Winkelverteilung des EUV-Lichts in der Bildebene 32 messen lässt. Die Messeinrichtung 90 weist zu diesem Zweck eine Lochblende 92 und einen beabstandet davon angeordneten Sensor 94 auf, mit dem sich eine räumliche Intensitätsverteilung von EUV-Licht ortsaufgelöst erfassen lässt. Aus der in der Bildebene 32 gemessenen Winkelverteilung des EUV-Lichts kann auf die räumliche Intensitätsverteilung in der ersten Pupillenfläche 32 des Projektionsobjektivs 26 zurückgeschlossen werden, ohne dass hierzu Sensoren direkt in die Pupillenfläche 32 eingeführt werden müssten.For this purpose, for example, in the image plane 32 of the projection lens 26 a measuring device 90 introduced, with which the angular distribution of the EUV light in the image plane 32 can measure. The measuring device 90 has for this purpose a pinhole 92 and a sensor spaced therefrom 94 on, with which a spatial intensity distribution of EUV light can be detected spatially resolved. From the in the picture plane 32 measured angular distribution of the EUV light can be on the spatial intensity distribution in the first pupil surface 32 of the projection lens 26 be closed without sensors for this purpose directly into the pupil surface 32 would have to be introduced.

Wird bei einer Messung festgestellt, dass die Intensitätsverteilung in der ersten Pupillenfläche 32 über ein tolerierbares Maß hinaus von einer Sollverteilung abweicht, so werden die Spiegelfacetten 84 des Feld-Facettenspiegels 72 in der anhand der 9 und 12 geschilderten Weise verkippt, um auf diese Weise eine zeitliche Verschmierung der Intensitätsverteilung auf dem zweiten Spiegel M2 zu erzielen und so eine Kompaktierung zu verhindern.If it is determined during a measurement that the intensity distribution in the first pupil surface 32 deviates beyond a tolerable level of a desired distribution, the mirror facets are 84 of the field facet mirror 72 in the basis of the 9 and 12 tilted manner described in order to achieve in this way a temporal smearing of the intensity distribution on the second mirror M2 and thus to prevent compaction.

Alternativ hierzu ist es möglich, in der Bildebene 32 des Projektionsobjektivs 26 die Wellenfronten für einzelne Feldpunkte zu vermessen. Hierzu können an sich bekannte interferometrische Messeinrichtungen verwendet werden. Ist eine Kompaktierung des Spiegelsubstrats 42 des zweiten Spiegels M2 eingetreten, so verändern sich hierdurch nämlich auch die in der Bildebene 32 messbaren Wellenfronten. Überschreiten Abweichungen zwischen den gemessenen Wellenfronten von idealen Wellenfronten ein vorgegebenes Maß, so werden auch bei dieser Variante die Spiegelfacetten des Feld-Facettenspiegels 72 in der vorstehend beschriebenen Weise verkippt, um eine Verlagerung der Intensitätsverteilung auf dem zweiten Spiegel M2 zu erzielen.Alternatively, it is possible in the image plane 32 of the projection lens 26 measure the wavefronts for individual field points. For this purpose, known per se interferometric measuring devices can be used. Is a Compaction of the mirror substrate 42 of the second mirror M2, this also changes that in the image plane 32 measurable wavefronts. If deviations between the measured wavefronts of ideal wavefronts exceed a predetermined dimension, the mirror facets of the field facet mirror also become the same in this variant 72 tilted in the manner described above to achieve a shift of the intensity distribution on the second mirror M2.

Selbstverständlich können die vorstehend genannten Maßnahmen zur Verschmierung der Intensitätsverteilung auf dem zweiten Spiegel M2 auch miteinander kombiniert werden. Insbesondere lassen sich Verkippungen der Maske 14 und/oder Verkippungen der Spiegelfacetten 84 des Feld-Facettenspiegels 72 gleichzeitig oder alternierend in Abhängigkeit von Messschritten und/oder (zusätzlich) periodisch nach Durchführen einer vorgegebenen Anzahl von Beleuchtungen der Maske 14 durchführen.Of course, the above-mentioned measures for smearing the intensity distribution on the second mirror M2 can also be combined with each other. In particular, tilting of the mask can be achieved 14 and / or tilting the mirror facets 84 of the field facet mirror 72 simultaneously or alternately as a function of measuring steps and / or (additionally) periodically after performing a predetermined number of illumination of the mask 14 carry out.

6. Wichtige Verfahrensschritte6. Important process steps

In der 13 sind wichtige Verfahrensschritte nochmals in Form eines Flussdiagramms dargestellt.In the 13 Important process steps are shown again in the form of a flow chart.

Zunächst wird in einem Schritt S1 eine Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt.First, in a step S1, a projection exposure apparatus is provided.

In einem Schritt S2 wird eine Maske 14 bereitgestellt.In a step S2, a mask is created 14 provided.

In einem Schritt S3 wird die Maske 14 immer wieder von neuem beleuchtet, um die darin enthaltenen Strukturen auf eine lichtempfindliche Schicht 16 abzubilden.In a step S3, the mask becomes 14 illuminated again and again to the structures contained therein on a photosensitive layer 16 map.

Zwischen aufeinander folgenden Beleuchtungen der Maske 14 wird zumindest einer der Schritte S4 oder S5 durchgeführt. Beim Schritt S4 wird die Maske 14 verkippt, während beim Schritt S5 Spiegelfacetten 84 eines Feld-Facettenspiegels 72 verkippt oder in sonstiger Weise verstellt werden.Between successive illuminations of the mask 14 At least one of the steps S4 or S5 is performed. At step S4, the mask becomes 14 tilted, while in step S5 mirror facets 84 a field facet mirror 72 be tilted or otherwise adjusted.

Zwischen welchen Beleuchtungen der Maske 14 einer oder beide der genannten Schritte S4 und S5 durchgeführt wird, kann von einem optionalen Messschritt S6 abhängig gemacht werden.Between which illuminations of the mask 14 one or both of said steps S4 and S5 is performed, may be made dependent on an optional measuring step S6.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7477355 B2 [0008]
US 7557902 B2 [0009]
US 2004/0263810 Al [0032]
US 2003/0003383 A1 [0032]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

M. Davis et. al. entitled "Compaction effects of radiation on Zerodur®", Proceedings of the SPIE, volume 5179, pages 38-49 (2003) [0017]
PL Heg-by et al. entitled "Radiation Effects on the Physical Properties of Low-Expansion Coefficient Glasses and Ceramics", J. Am. Ceram. Soc., Vol. 9 (1988), pages 796 to 802 [0017]
PZ Takacs et al. entitled "X-Ray Induced Damage Observations in Zerodur Mirrors", Proc. SPIE 3152 (1997), pages 77 to 85 [0018]

Claims

Method for microlithographic projection of a mask ( 14 ) on a photosensitive layer ( 16 ), comprising the following steps: a) providing a microlithographic projection exposure apparatus ( 10 ), which has several optical elements ( 70 . 72 . 74 . 76 . 81 . 84 , M1 to M6) and designed for the use of projection light with wavelengths between 5 nm and 30 nm; b) Iterative illumination of the mask ( 14 ); c) Adjusting the mask ( 14 ) and / or at least one of the plurality of optical elements ( 84 ) between two successive illuminations of the mask ( 14 ) according to step b) in such a way that, due to the adjustment, temporal smearing of an intensity distribution in a pupil surface ( 34 ) of a projection objective ( 10 ) of the projection exposure apparatus.

A method according to claim 1, characterized in that a mirror (M1 to M6) is located in or in the immediate vicinity of the pupil surface of the projection lens.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the projection exposure apparatus provided in step a) ( 10 ) a lighting system ( 20 ) for illuminating the mask ( 14 ), wherein the lighting system ( 20 ) a field facet mirror ( 72 ) with several mirror facets ( 84 ) which are adjustable in such a way that an adjustment of the mirror facets ( 84 ) the intensity distribution in a pupil surface ( 82 ) of the lighting system ( 20 ) and that step c) involves adjusting at least one of the mirror facets ( 84 ) of the field facet mirror ( 72 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the projection objective ( 26 ) of the projection exposure apparatus provided in step a) comprises an object plane ( 30 ), and that step c) involves tilting the mask ( 14 ) about a tilt axis ( 56 ) which has a non-zero angle to a surface normal to the object plane ( 30 ).

A method according to claim 4, characterized in that in step c) the mask ( 14 ) is tilted by a tilt angle about the tilt axis, which is at least 250 μrad.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that for the correction of aberrations caused by a tilting of the mask ( 14 ), at least one of the following correction steps is carried out: (i) tilting a carrier ( 18 ) containing the photosensitive layer ( 16 ), (ii) translational method of the carrier ( 18 ) in a direction which has a non-zero angle to a surface normal to an image plane ( 32 ) of the projection lens ( 26 ), (iii) tilting a mirror (M1 to M6) of the projection objective ( 26 ), (iv) translational method of a mirror (M1 to M6) of the projection objective ( 26 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment according to the step c) periodically after performing a predetermined number of illumination of the mask ( 14 ) is performed according to step b).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that between two successive illuminations of the mask ( 14 ) is carried out according to the step b), a measurement step is made dependent on the result of whether an adjustment according to the step c) is performed.

A method according to claim 8, characterized in that in the measuring step, the intensity distribution of the projection light in the pupil surface ( 34 ) of the projection lens ( 26 ) is measured.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that in the measuring step for at least one point in an image plane ( 32 ) of the projection lens ( 26 ) the wavefront of the projection light associated with that point is measured.

Microlithographic projection exposure apparatus for the projection of a mask ( 14 ) on a photosensitive layer ( 18 ), with a) several optical elements ( 70 . 72 . 74 . 76 . 81 . 84 , M1 to M6), b) an adjusting device ( 54 . 85 ), which is adapted to the mask ( 14 ) and / or at least one of the plurality of optical elements ( 84 ) and with c) a control device ( 58 ; 58 ' ), which is adapted to the adjusting device ( 54 . 85 ) between two successive illuminations of the mask ( 14 ) that a temporal smearing of an intensity distribution in a pupil surface ( 34 ) of a projection objective ( 26 ) of the projection exposure apparatus ( 10 ), wherein the projection exposure apparatus ( 10 ) is designed for the use of projection light with wavelengths between 5 nm and 30 nm.

Projection exposure apparatus according to claim 11, characterized in that the projection exposure apparatus is a lighting system ( 20 ) for illuminating the mask ( 14 ) having, a) wherein the illumination system has a field facet mirror ( 72 ) with several mirror facets ( 84 ) b) and the adjusting device an actuator ( 85 ), which is adapted to the mirror facets ( 84 ) of the field facet mirror ( 72 ) in such a way that the intensity distribution in a pupil surface ( 82 ) of the lighting system ( 20 ), and wherein c) the control device ( 58 ; 58 ' ) is adapted to the actuator ( 85 ) so that between two successive illuminations of the mask ( 14 ) with projection light of at least one of the field facet mirrors ( 84 ) is adjusted to the intensity distribution in the pupil surface ( 34 ) of the projection lens ( 26 ) to change.

Projection exposure apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the adjusting device ( 54 . 85 ) is adapted to the mask ( 14 ) about a tilt axis ( 56 ) which tilt a non-zero tilt angle to a surface normal to an object plane ( 30 ) of the projection lens ( 26 ).

Projection exposure apparatus according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the control device ( 58 ; 58 ' ) is set up so that it can be supplied between two successive illuminations of the mask, a measurement result, the result of which makes the control device dependent on whether it causes an adjustment.