Bildfehler, beispielsweise verursacht durch Hitze, Umgebungs- bedingungen, Positionsabweichungen von Spiegeln, Abweichung der Form der optischen Fläche von der Sollform, durch Schichtspannungen und Anzugsmomente von Schrauben, in Fassun- gen induzierte Deformationen und durch Fertigungsfehler, be- einträchtigen die Bildqualität eines optischen Systems, z. B. einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie erheblich.. Diese Problematik verstärkt sich insbesondere im EUV-Bereich, wo Manipulatoren und Optik keine ausreichende Entkopplung mehr aufweisen. Eine Bildfehlerkorrektur z.B. zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten des Projektionsobjek- tivs wird mittels einer Manipulation der optischen Elemente über spezielle Manipulatoren bzw. Aktuatoren durchgeführt.

Nachteilig ist dabei, dass die Manipulatorbewegungen selbst in der Regel nicht deformationsfrei auf das optische Element wirken. Die Bildfehler durch die parasitäre Verformung der Oberfläche des optischen Elements aufgrund der Manipulatorbe- wegungen könnten in einzelnen Fällen sogar größer werden, als die Bildfehler die durch die Bewegung eigentlich korrigiert werden sollten. Es besteht das Risiko, dass eine Objektivjus- tage ohne Berücksichtigung dieser Verformungen nicht mehr zu-

verlässig möglich ist. Diese Problematik wird durch sogenann- te parasitäre Bewegungen der Manipulatoren, also durch unge- wollte zusätzliche Bewegungen der Manipulatoren, insbesondere in anderen Freiheitsgraden noch verschärft. Der Justagepro- zess des neu angefertigten Projektionsobjektivs wird dadurch wesentlich verlängert und kompliziert.

Bisher sind auch Maßnahmen zur Korrektur der Bildfehler be- kannt, die auf dem Eintrag von Kräften oder Drehmomenten auf optische Elemente, insbesondere Spiegel, basieren. Dieser Eintrag von Kräften oder Drehmomenten erfolgt bei allen bis- her eingesetzten optischen Elementen und Fassungen immer über speziell dafür ausgebildete Aktuatoren, Stellschrauben oder dergleichen.- Hinsichtlich des benötigten Bauraums in den Objektiven bzw.

Abbildungseinrichtungen stellt dies jedoch häufig eine sehr komplizierte und aufwendige Lösung dar, welche einen nicht unerheblichen konstruktiven Aufwand verursacht, wenn alle da- für notwendigen Bauteile ihren Platz in dem Objektiv finden sollen. Des weiteren muss-darauf geachtet werden, dass sämt- liche Stellschrauben für eine Manipulation auch zugänglich bleiben bzw. dass im Fall des Einsatzes von Aktuatoren die Möglichkeit des elektrischen, pneumatischen oder sonstigen Anschlusses an ein Betätigungsmedium immer gegeben ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik lösen, insbesondere soll eine gezielte Korrektur von Bildfehlern eines optischen Sys- tems in einem möglichst einfachen und kurzen Justageprozess durch genaue Manipulationen bzw. gezielte Deformationen der optischen Elemente ermöglicht werden, wobei hierzu auf den Einsatz von speziellen und aufwendigen Aktuatoren verzichtet werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Sie wird ebenfalls durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 8 gelöst.

Durch diese Maßnahmen wird in einfacher und vorteilhafter Weise der Eintrag der Kräfte bzw. Drehmomente im Bereich von für die Befestigung des optischen Elements ohnehin benötigten Haltemitteln, wie etwa Klemmen, Kleber oder Schrauben, zur gezielten Deformation des optischen Elements genutzt. Dies erspart den Einsatz aufwendiger Aktuatoren, deren Hauptfunk- tion die Verformung des optischen Elements wäre. Es wird kein zusätzlicher Bauraum benötigt und kein zusätzlicher erhebli- cher konstruktiver Aufwand verursacht. Dementsprechend wird in günstiger Weise eine Manipulation eines aktiven optischen Elements ermöglicht.

Von Vorteil ist es, wenn das Bild des optischen Systems in der Bildebene bzw. auf einem Substrattisch durch die gezielte Deformation des optischen Elements beeinflusst wird und Bild- fehler des optischen Systems in der Bildebene bzw. auf dem Substrattisch durch die gezielte Deformation des optischen Elements wenigstens annähernd beseitigt werden.

Demzufolge wird ein einfaches Verfahren geschaffen, um ohne großen Aufwand Bildfehler eines optischen Systems durch De- formationen eines optischen Elements auszugleichen. Dies kann ohne großen Aufwand nur mit Hilfe der ohnehin benötigten Hal- te-bzw. Befestigungsmittel des optischen Elements erfolgen.

Vorteilhaft ist, wenn als optisches Element ein Spiegel ver- wendet wird. Es können sowohl beschichtete als auch unbe- schichtete Spiegel zur Korrektur der Bildfehler eines opti- schen Systems deformiert werden. Des weiteren kann als opti- sches Element auch eine Retikelmaske verwendet werden.

Vorteile bezüglich Anspruch 8 ergeben sich dadurch, dass das

optische Element unter Einbezug der durch die Manipulation selbst zu erwartenden zusätzlichen parasitären Effekte in vorteilhafter Weise genauer und schneller justiert werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- dung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebe- nen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt : Figur 1 eine prinzipmäßige Darstellung eines optischen Sys- tems mit sechs Spiegeln ; Figur 2 eine. Draufsicht auf einen Spiegel mit Trägerele- ment ; Figur 3 eine Seitenansicht eines Spiegels mit einer Anbin- dung an eine feste Struktur in einer ersten Ausfüh- rungsform ; Figur 4a eine Seitenansicht eines Spiegels mit einer Anbin- dung an eine feste Struktur in einer zweiten Aus- führungsform durch einen Manipulator ; Figur 4b eine weitere Seitenansicht eines Spiegels mit einer Anbindung an eine feste Struktur in einer zweiten Ausführungsform durch einen Manipulator ; Figur 5 eine graphische Darstellung einer-möglichen Defor- mation der optischen Fläche eines Spiegels ; und Figur 6a eine Prinzipdarstellung einer parasitären Bewegung eines Z-Manipulators ;

Figur 6b eine Kompensation der parasitären Bewegung des Z- Manipulators aus Figur 6a durch eine Bewegung in. x- und in rot x-Richtungen ; und Figur 7 einen prinzipmäßigen Aufbau einer EUV-Projektions- belichtungsanlage mit einer Lichtquelle, einem Be- leuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist ein optisches System 1 sechs Spiegel 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f auf. Der Strahlengang 3 des Lichtes ist prinzipmäßig skizziert. Ein derartiges opti- sches System 1 kann, wie in Figur 7 dargestellt, in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 11 für die Mikrolithographie als Projektionsobjektiv 1 eingesetzt sein.

Figur 2 zeigt den Spiegel 2d, der auf einem Trägerelement 4 befestigt ist. Im vorliegenden. Ausführungsbeispiel ist das Trägerelement 4 über Schrauben 5,5a, 5b, 5c mit einer bei- spielsweise in den Figuren 3,4a und 4b näher dargestellten festen Struktur 6, die ein festes Teil des Projektionsbelich- tungsobjektives sein kann, direkt (Figur 3) oder über Manipu- latoren 10 (Figuren 4a und 4b), verbunden. Besonders wichtig ist, dass zwischen dem Spiegel 2d, d. h. der optisch wirksamen Fläche, und dem Trägerelement 4 eine feste, hinsichtlich Kräften nicht entkoppelte Verbindung besteht. Optimal wäre die Verwendung eines Einblock-Spiegels, ein Kleben des Spie- gels 2d auf das Trägerelement 4 ist jedoch ebenfalls möglich, wenngleich dabei eine entsprechende Dämpfung der Krafteinwir- kungen erfolgt. Die beim Anziehen der Schrauben 5,5a, 5b, 5c für das Trägerelement 4 auftretenden Kräfte, Spannungen und Drehmomente werden dementsprechend an den Spiegel 2d weiter- geleitet. Diese Kräfte, Spannungen und Drehmomente werden ak- tiv genutzt, um den Spiegel 2d bzw. dessen optisch wirksame Fläche über das Trägerelement 4 indirekt zu manipulieren bzw. zu deformieren, um so Bildfehler des optischen Systems 1 zu verringern. Neben der einfachen Möglichkeit, das Anzugsmoment der einzelnen Schrauben 5,5a, 5b, 5c zu verändern, besteht

zusätzlich die Möglichkeit, dies über aktive Elemente, insbe- sondere longitudinal veränderliche Aktuatoren, wie Pie- zostacks, zu erreichen. Eine derartige Vorgehensweise ist insbesondere in den Figuren 3,4a und 4b skizziert.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist der Spiegel 2d auf dem Trä- gerelement 4 aufgebracht und über Schrauben 5,5a mittels ei- ner Fassung 7 mit der festen Struktur 6 verbunden. Piezoele- mente 8 sind zwischen metallischen Unterlegscheiben 9 derart um die Schrauben 5,5a eingebracht, dass bei einer Längenver- änderung der Piezoelemente 8 in Richtung des Trägerelements 4 der darauf ausgeübte Druck die Halte-bzw. Klemmkraft der Schrauben 5,5a verstärkt und somit einen Eintrag von Kräften auf das Trägerelement 4 mit dem Spiegel 2d liefert. Zur Ver- änderung der Halte-bzw. Klemmkraft der Schrauben 5,5a kön- nen in einem anderen Ausführungsbeispiel selbstverständlich andere Mittel anstelle von Piezoelementen 8 verwendet werden.

Die elektrischen Anschlüsse der Piezoelemente 8 sind nicht dargestellt. Demzufolge kann in einfacher und vorteilhafter Weise die Kraft im Bereich der für die Befestigung des Trä- gerelements 4 mit dem Spiegel 2d an der Fassung 7 bzw. der festen Struktur 6 ohnehin benötigten Schrauben 5,5a erfol- gen.

In den Figuren 4a und 4b sorgt ein Manipulator 10 für die An- bindung des Trägerelements 4 mit dem Spiegel 2d an die feste Struktur 6. Manipulatoren 10 ermöglichen die translatorische und rotatorische Bewegung des Trägerelements 4 mit dem Spie- gel 2d. Zusätzlich kann der Manipulator 10 auch eingesetzt werden, um Kräfte bzw. Drehmomente auf die Schrauben 5,5a bzw. auf das Trägerelement 4 und damit auf den Spiegel 2d auszuüben.

Figur 4b zeigt eine Seitenansicht der in Figur 4a dargestell- ten Ausführungsform.

Eine mögliche Form der Deformation der optisch wirksamen Flä- che des Spiegels 2d nach Eintrag von Kräften ist beispielhaft in Figur 5 dargestellt.

Figur 6a zeigt parasitäre Bewegungen eines Z-Manipulators 10a, es entstehen ungewollte Bewegungen in der X-Richtung Px und in der rotX-Richtung Protx. Dazu werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein X-Manipulator 10b und ein rotX- Manipulator 10c zur Kompensation der parasitären Bewegungen Px, Protx benutzt (Figur 6b). In vorteilhafter Weise ist es in weiteren Ausführungsbeispielen möglich, die übrigen Manipula- toren 10, insbesondere in 5 Freiheitsgraden zur Kompensation der parasitären Bewegungen eines Manipulators 10 zu verwen- den.

Wie aus Figur 7 ersichtlich, weist. die EUV-Projektions- belichtungsanlage 11 eine Lichtquelle 12, ein EUV-Beleuch- tungssystem 13 zur Ausleuchtung eines Feldes in einer Ebene 14, in der eine strukturtragende Maske angeordnet ist, sowie das Projektionsobjektiv 1 zur Abbildung der strukturtragenden Maske in der Ebene 14 auf ein lichtempfindliches Substrat 15 auf. Das EUV-Beleuchtungssystem 13 betreffend wird auf die EP 1 123 195 AI verwiesen.

Hauptziel der durch den Eintrag von Kräften oder Drehmomenten über die Schrauben 5, 5a, 5b, 5c bzw. die Manipulatoren 10 verursachten Deformationen und Bewegungen ist es, Bildfehler des optischen Systems 1 auszugleichen. Derartige Bildfehler entstehen beispielsweise durch Fertigungsungenauigkeiten (Passefehler-Abweichung der Form der optischen Fläche von der Sollform, durch Schichtspannungen induzierte Deformatio- nen, durch Schraubenanzugsmomente bedingte Deformationen), Positionsabweichungen, Hitze und Umgebungsbedingungen. Dieses Hauptziel soll dadurch erreicht werden, dass Kräfte auf den Spiegel 2d bzw. dessen Trägerelement 4 eingebracht oder der Spiegel 2d bzw. dessen Trägerelement 4 von den Manipulatoren

10 in allen 6 Freiheitsgraden bewegt werden. Durch die ent- stehenden Deformationen der optischen Fläche des Spiegels 2d und durch eine etwaige Kippung/Positionsänderung wird das Bild des optischen Systems 1 in der Bildebene bzw. auf einem Substrattisch beeinflusst, um Bildfehler zu korrigieren. Es ist auch möglich, kurzzeitige Bildfehler, bedingt durch Hitze oder Temperaturveränderungen in der Umgebung zu korrigieren.

Die durch die Manipulatoren 10 oder die Schrauben 5,5a, 5b, 5c induzierten Deformationen stellen zwar ebenfalls. Störungen des optischen Systems 1 dar, jedoch können diese sozusagen künstlichen Störungen bzw. deren Stärke oder Amplitude kon- trolliert werden. Aus diesen Gründen stellen diese kontrol- lierten Deformationen ein sehr effektives Mittel zur Verbes- serung der Bildqualität oder zur Anpassung der Eigenschaften des optischen Systems 1 dar. Demzufolge bilden diese kontrol- lierten Deformationen, bedingt durch das Anzugsmoment der Schrauben 5,5a, 5b, 5c und durch die Krafteinwirkung bzw.

Drehmomenteinwirkung der Manipulatoren 10, Freiheitsgrade zur Korrektur der Bildfehler im optischen System 1. Denkbar ist ein Einsatz des beschriebenen Verfahrens sowohl zur Korrektur von statischen Bildfehlern bei der Justage des optischen Sys- tems 1, als auch von dynamisch auftretenden Bildfehlern (z. B. durch Hitze, Temperaturdriften, o. ä.). Problematisch sind nun noch-wie vorstehend bereits angesprochen-sogenannte para- sitäre Effekte der Manipulatoren 10, die zusätzlich zu den gezielten Bewegungen, Kraft-und Drehmomenteinwirkungen unge- wollt auftreten. Es handelt sich hierbei sowohl um zusätzlich induzierte Deformationen als auch um Bewegungen entlang ande- rer Richtungen. Die Bildfehler durch die parasitäre Verfor- mung der Oberfläche der optischen Elemente könnten in einzel- nen Fällen sogar größer werden, als die Bildfehler die durch die Bewegung eigentlich korrigiert werden sollten. Diese pa- rasitären Effekte der Manipulatoren 10 (und auch evtl. der Schrauben 5,5a, 5b, 5c) werden nun erfindungsgemäß schon mit in die Berechung der Justagestellwege und in die Auswahl der zu verstellenden Manipulatoren 10 bzw. der Schrauben 5,5a,

5b, 5c, d. h. in den Justagealgorithmus einbezogen. Diese In- tegration wird durch eine mathematische Beschreibung ermög- licht. Aus einem gemessenen Bild kann man die Bildfehler des optischen Systems 1 bestimmen und die nötigen Bewegungen der Manipulatoren 10 berechnen. Die zu erwartenden Verformungen der optischen Flächen werden sozusagen als Pseudo- Manipulatoren gekoppelt mit den realen Manipulatoren 10 in den Justagealgorithmus integriert.

Die an der optischen Fläche gezielt erzeugten Deformationen bewegen sich im Nanometerbereich (für eine Kraft von 1 N und Momenten von 10 Nmm an den Manipulatoren 10) und erlauben fast alle Typen von Bildfehlerkorrekturen. Durch den Einsatz der Manipulatoren 10 bzw. durch die Variation der Schrauben 5,5a, 5b, 5c, die wie in Figur 2 dargestellt um den Spiegel 2d auf dem Trägerelement 4 annähernd symmetrisch angeordnet sind, lassen sich z. B. rotationssymmetrische Deformationen erzeugen. Dies sind z. B. Radiusänderungen in x-oder y- Richtung durch radiale Kompression des Trägerelements 4 mit dem Spiegel 2d (für die Korrektur des Bildversatzes, Astigma- tismus). Die Korrektur von Dreiwelligkeit kann beispielsweise durch auf den Spiegel 2d eingebrachte Drehmomente erfolgen.

Eine symmetrische Anordnung ist natürlich nicht zwingend not- wendig. Mit Hilfe einer asymmetrischen Anordnung der Manipu- latoren 10 bzw. der Schrauben 5,5a, 5b, 5c könnten auch a- symmetrische Bildfehler korrigiert werden.

Folgendes Verfahren wird zur Korrektur der Bildfehler im op- tischen System 1 angewendet : In einem ersten Schritt erfolgt eine Analyse der durch die Schrauben 5,5a, 5b, 5c und auch durch die Manipulatoren 10 in der Bildebene bzw. auf dem Substrattisch des optischen Systems 1 induzierbaren Veränderungen bezüglich des Bildes bzw. der Bildfehler ; in einem zweiten Schritt erfolgt eine Analyse (durch Rech- nung, Messung oder Simulation) der aktuellen Störungen des

optischen Systems 1 in der Bildebene ; und in einem dritten Schritt erfolgt eine Minimierung der in Schritt zwei ermittelten Bildfehler durch eine lineare Kombi- nation der in Schritt 1 ermittelten induzierbaren Bildverän- derungen mit Hilfe von geeigneten mathematischen Methoden (z. B. SVD o. ä.), wonach die Bildfehler, die durch die Störun- gen des optischen Systems 1 hervorgerufen werden, durch die Veränderungen der Kräfte bzw. Drehmomente auf die Schrauben 5,5a, 5b, 5c korrigiert werden, wobei durch die Koeffizien- ten der linearen Kombination die jeweiligen Intensitäten bzw.

Amplituden. der jeweils zu verwendenden Kräfte bzw. Drehmomen- te angegeben werden.

Das folgende Ausführungsbeispiel zeigt, dass mit Hilfe der Variation des Anzugsmoments der Schrauben 5a, 5b, 5c des Spiegels 2d auf dem Trägerelement 4 Bildfehler des optischen Systems 1 korrigiert werden können und die optische Qualität des Systems verbessert werden kann. Die Veränderung des An- zugsmoments der Schrauben 5a, 5b, 5c ist äquivalent zu einer Veränderung des Druckes auf den Kontaktpunkt der Schraube 5a, 5b, 5c mit dem Trägerelement 4 bzw. mit dem Spiegel 2d. In diesem Ausführungsbeispiel wurden nur drei Schrauben 5a, 5b, 5c quasi als einstellbare Freiheitsgrade verwendet, bei der Verwendung aller Schrauben 5,5a, 5b, 5c könnten neun Frei- heitsgrade zur Verfügung stehen. Die Zahl der Möglichkeiten zur Reduktion der Bildfehler steigt natürlich mit der Verwen- dung möglichst vieler Freiheitsgrade an.

Zur Vereinfachung wurden nur einige spezielle Bildfehler ex- emplarisch behandelt. Diese sind : Verzeichnung (VERZ. ), Bild- feldkrümmung (BFK), Astigmatismus (AST), Wellenfrontfehler (WFF), Koma und sphärische Abberation (SPA). Diese Bildfehler betreffen das optische System 1 in hohem Maße.

Das obige Verfahren wurde wie folgt in einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel angewendet :

Im ersten Schritt wurden die Anzugsmomente der Schrauben 5a, 5b, 5c (siehe Figur 2) des Spiegels 2d des optischen Systems 1 vorübergehend um jeweils 500 N erhöht, um die dadurch indu- zierbaren Bildfehler zu bestimmen. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA Schraube 5a 10, 493 147,881 114, 333 0, 931 1, 257 0, 430 Schraube 5b 7, 271 97, 655 79, 468 0, 656 0, 873-0,291 Schraube 5c 7, 377 97, 127 79, 130 0, 655 0, 885-0,275

Anschließend wurden im zweiten Schritt die Bildfehler des op- tischen Systems 1 durch induzierte Störungen bestimmt. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA opt. Systme 1 5,94 102,6 80,1 0,652 0,829 -0,377

Im letzten Schritt wurde durch eine lineare Kombination der in Schritt eins ermittelten induzierbaren Bildveränderungen durch Variation des Anzugsmoments der Schrauben 5a, 5b, 5c um --500 N eine Minimierung der in Schritt zwei ermittelten Bild- fehler des optischen Systems 1 errechnet. Der Faktor gibt die Minderung des jeweiligen Bildfehlers durch die lineare Kombi- nation an. Die Koeffizienten vor den Bezugszeichen der Schrauben 5a, 5b, 5c geben den linearen Koeffizienten an, der nötig ist, um einen minimalen Bildfehler zu erzielen. Dement- sprechend ergibt sich für die Schraube 5a bei einer Verstär- kung des Anzugsmoments um 2,9 x 500 N, von Schraube 5b um 3,3 x 500 N und von Schraube 5c um 2,5 x 500 N eine Minimierung der Bildfehler.

VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA 1, 44 (5a) +1,82 (5b) +0,94 (5c) 6,43 82, 2 51,39 0,389 0,522-0, 288 Faktor 0, 9 1, 2 1, 6 1, 7 1, 6 1, 3 2,9 (5a) +3,3 (5b) + 2,5 (5c) 5,1 70,9 50,7 0,398 0,557-0, 318

--- Faktor---_, In einem zweiten Ausführungsbeispiel wurde versucht, die Bildstörungen des optischen Systems 1, bedingt durch eine Er- höhung des Anzugsmoments der Schraube 5a des Spiegels 2d auf dem Trägerelement 4, durch eine entsprechende Korrektur der Anzugsmomente der Schrauben 5b, 5c auszugleichen.

Dabei wurden im ersten Schritt die Auswirkungen der Variation des Anzugsmoments der Schrauben 5b und 5c um 500 N ermittelt. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA Schraube 5b 7, 271 97, 655 79, 468 0, 656 0, 873-0,291 Schraube 5c 7, 377 97, 127 79, 130 0, 655 0, 885-0, 275 In einem zweiten Schritt wurden die Bildfehler, bedingt durch die Erhöhung des Anzugsmoments der Schraube 5a, ermittelt.

VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA Schraube 5a 10,493 147,881 114,333 0,931 1, 257 0, 430

Im dritten Schritt wurde wieder durch die lineare Kombination eine Minimierung des in Schritt zwei ermittelten Fehlers mit Hilfe der Ergebnisse aus Schritt 1 durchgeführt. Wie im obi- gen Ausführungsbeispiel gibt der Faktor die Minderung des je- weiligen Bildfehlers an. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA 5a, 5b, 5c 1, 06 25, 9 11, 6 0,113 0, 19 0, 06 (5a) +1, 036 (5b) +1, 037 (5c) 0,76 16,04 10,27 0,078 0,133 0,073 Faktor 1, 4 1, 6 1, 1 1, 4 1, 4 0, 8

In einem dritten Ausführungsbeispiel wurden Bildfehlerkorrek- turen durch Manipulatoren 10 gemäß den Figuren 4a und 4b ein- gebracht. Es wurden acht Freiheitsgrade in Form von Manipula- toren 10 verwendet, die auf die Punkte der Schrauben 5a, 5b

wirken. Hier wurden lediglich acht Freiheitsgrade verwendet, wenn zwölf Freiheitsgrade pro Spiegel 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f zugrunde gelegt werden, ergibt das eine Gesamtzahl von maxi- mal 72 Freiheitsgraden. für das optische System 1, die für die Korrektur von Bildfehlern zwar grundsätzlich zur Verfügung stehen, von denen jedoch, bedingt durch mechanische bzw. phy- sikalische Gründe, nicht alle verwendet werden können.

Im ersten Schritt wurden wiederum die Auswirkungen der Varia- tion der Krafteinwirkungen der Manipulatoren auf die durch die Schrauben 5a und 5b des Spiegels 2d auf dem Trägerelement 4 gebildeten Stellen gemessen. Dabei wurden folgende Kräfte und Drehmomente auf den Spiegel 2f zugrunde gelegt : Radial- kraft (RF), Radialmoment (RM), Tangentialmoment (TM), Moment längs bzw. in Richtung der optischen Achse (ZM). VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA RF 5a 2f 0, 72 6, 52 6, 52 0, 007 0, 001 0, 044 RM 5a 2f 0, 56 13, 98 13, 98 0, 002-0, 0002 0, 093 TM 5a 2f 0, 11 1, 38 1, 35 0, 008 0, 001 0, 013 ZM 5a 2f 0, 02 0, 57 0, 56 0, 001 0, 0002 0, 004 RF 5b 2f 0, 88 7, 11 7, 11 0, 007 0, 003 0, 048 RM 5b 2f 0, 83 15, 16 15, 16 0, 002 0, 0004 0, 100 TM 5b 2f 0, 35 3, 20 3, 20 0, 009 0, 002 0, 023 ZM 5b 2f 0, 03 0, 46 0, 46 0, 001-0, 0001 0, 003 Im zweiten Schritt wurden die aktuellen Störungen des Bildes des optischen Systems 1 ermittelt, diese wurden induziert durch eine Deformation des Spiegels 2d. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA 2d 0,86 13,45 11,08 0,086 0,103 -0,046 Im dritten Schritt wurden die optimalen Bildkorrekturen auf- grund der in Schritt eins aufgezeigten Manipulationen ermit- telt. VERZ. BFK AST WFF KOMA SPA Spiegel 2d 0,47 9,94 4,77 0,058 0, 063-0,042 Faktor 1,8 1,4 2,3 1,6 1,1 1,5

Gezielte Bewegungen der Manipulatoren können annähernd Radi- usänderungen um 5 x 10-8 m Ar/r pro Spiegel 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f erzeugen und damit die folgenden Bildfehler in folgen- den Größenordnungen korrigieren : 2a : 100 Nm BFK und AST und 1 nm Koma 2b : vernachlässigbar 2c : vernachlässigbar 2d : 200 nm VERZ., 300 nm BFK und AST, 2 nm WFF, 1 nm Koma, 0,2 nm SPA 2e : vernachlässigbar 2f : 100 nm VERZ., 0,2 nm SPA.

Im folgenden wird prinzipmäßig auf einen Justagealgorithmus eingegangen, bei dem zusätzlich die parasitären Effekte der Manipulatoren 10 eines optischen Systems in die Berechnung der Justagestellwege und in die Auswahl der zu verstellenden Manipulatoren einbezogen werden.

Bei einem perfekt justierten optischen System wird eine Bewe- gung der Manipulatoren Bildfehler erzeugen, einerseits durch die Positionsveränderung der optischen Elemente und anderer- seits durch deren Verformung. Die Verformung ist abhängig von der Größe der Kräfte und Momente, die auf die optischen Ele- mente wirken und diese wiederum von der Einstellung der Mani- pulatoren.

In einer linearen Näherung lassen sich diese Effekte als hD =AD-X beschreiben, wobei bD die Bildfehler darstellen, die

durch die reine Manipulation # entstehen. Die Sensitivitäts- matrix AD stellt den Zusammenhang zwischen bD und # gemäß dem Design des optischen Systems her.

In gleicher Weise beschreibt 9, =A,., die Bildfehler bz, die durch die zusätzlichen parasitären Verformungen bei der Mani- pulation x entstehen. Dabei berücksichtigt die Sensitivitätsmatrix Av nur die Effekte der zusätzlichen Verformungen.

Die Korrektur dieser verformungsabhängigen Bildfehler by be- nötigt mehrere Freiheitsgrade, die entweder durch eine zu- sätzliche Bewegung desselben Manipulators oder durch die Be- wegung eines oder mehrerer anderer Manipulatoren erreicht werden kann.

Durch Addition der beiden Effekte bD und #V ergibt sich eine tatsächliche Wirkung einer Manipulation auf die Bildfehler.

Die all bis a, stellen die ermittelten Faktoren zur Be- schreibung des Zusammenhangs zwischen den zu verfahrenden Stellwegen und den daraus resultierenden Bildfehlern dar.

Das eigentliche Justageproblem kann in bekannter Weise mit- tels SVD-Verfahren (Singulärwertanalyse) gelöst werden.

Da die Abbildungsoptik für die EUV-Lithographie extrem hohe Anforderungen an die Bildgüte und damit an die Größe der Restfehler stellt, müssen sehr viele Manipulatoren verwendet

werden. Daher werden alle optischen Elemente (außer Referenz- element) in allen sechs Freiheitsgraden manipuliert. Dies kann jedoch, verbunden mit einer endlichen Messgenauigkeit der Bildfehler, zu Instabilitäten des Verfahrens führen, z. B. im Ergebnis zu extrem hohen (eventuell nicht umsetzbaren) Stellwegen von einigen Manipulatoren führen, während andere gar nicht bewegt würden. Nach dem Stand der Technik müsste deshalb eine Manipulatorauswahl getroffen werden. Das heisst es würde versucht werden, eine Minimalmenge von Manipulatoren zu verwenden, die zur Justage ausreicht, während andere, die ähnliche Aufgaben durchführen, ignoriert würden. Dadurch wür- de sich jedoch das Restniveau der Bildfehler nach der Justage erhöhen und u. U. wären genau die ignorierten Manipulatoren für ein bestimmtes Problem, insbesondere bei den hohen Anfor- derungen im EUV-Bereich, maßgebend.

Dieser Widerspruch wird von den Erfindern durch ein sogenann- tes selbst-konditionierendes Verfahren gelöst, das Instabili- täten vermeidet und gleichzeitig alle Manipulatoren verwen- det. Dazu wird die Matrix A zu Ask erweitert, so dass sich die Stellwege auf die Bildfehlerseite übertragen.

Das heisst, es wird ein um die Stellwege erweiterter Bildfeh- lervektor 9"definiert. Gleichzeitig werden Gewichtungsfak- toren gj eingeführt, die es ermöglichen Stellwege und Bild-

fehler unterschiedlich stark zu gewichten. Wird nun eine Mes- sung der Bildfehler um die Stellwege 0 erweitert, so ergibt eine Optimierung mittels SVD-Analyse ein Ergebnis, das auto- matisch von allen Manipulatoren nur diejenigen benutzt, die im speziellen Fall zu einer Verbesserung der Bildfehler führt und gleichzeitig möglichst geringe Manipulatorwege (Stellwe- ge) benötigt. Auf diese Weise ist es möglich alle optischen Elemente (außer Referenzelement) zur Manipulation zu verwen- den und gleichzeitig einen stabilen Prozess zu gewährleisten.

Als sehr wichtig hat sich in der Praxis die optimale Auswahl der Gewichtungsfaktoren 9, herausgestellt. Wird eine Messung der Bildfehler um die Auslenkung der Manipulatoren erweitert, so ergibt eine Optimierung mittels SVD-Analyse ein Ergebnis, das automatisch neben den Bildfehlern die absolute Auslenkung der Manipulatoren minimiert. Dies gewährleistet die Einhal- tung der physikalisch möglichen Stellbereiche der Manipulato- ren (Rangekontrolle).