Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 210 773.4, angemeldet am 26.08.2020, in Anspruch, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe, insbesondere eine optische Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Ansteuerung einer optischen Baugruppe. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer optischen Baugruppe.

Derartige Anlagen werden zur Erzeugung feinster Strukturen, insbesondere auf Halbleiterbauelementen oder anderen mikrostrukturierten Bauteilen verwendet. Das Funktionsprinzip der genannten Anlagen beruht dabei darauf, mittels einer in der Regel verkleinernden Abbildung von Strukturen auf einer Maske, einem sogenannten Reticle, auf einem mit photosensitivem Material versehenen zu strukturierenden Element, einem sogenannten Wafer, feinste Strukturen bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Die minimalen Abmessungen der erzeugten Strukturen hängen dabei direkt von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes ab. In jüngerer Zeit werden vermehrt Lichtquellen mit einer Emissionswellenlänge im Bereich weniger Nanometer, beispielsweise zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere im Bereich von 13,5 nm verwendet. Der beschriebene Wellenlängenbereich wird auch als EUV-Bereich bezeichnet.

Die mikrostrukturierten Bauteile werden außer mit EUV-Systemen auch mit den im Markt etablierten DUV-Systemen mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 400 nm, insbesondere von 193 nm hergestellt. Durch die Einführung von Belichtungsverfahren im EUV-Bereich und damit der Möglichkeit, noch kleinere Strukturen herstellen zu können, sind auch die Anforderungen an die optische Korrektur der DUV- Systeme mit einer Wellenlänge von 193 nm weiter gestiegen. Ergänzend steigt mit jeder neuen Generation von Projektionsbelichtungsanlagen, unabhängig von der Wellenlänge, zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Durchsatz, was typischerweise zu einer stärkeren thermischen Belastung und damit zu steigenden thermal verursachten Abbildungsfehlern führt. Zur Korrektur der Abbildungsfehler können optische Baugruppen, wie beispielsweise Manipulatoren mit Aktuatoren verwendet werden, die die Position und Ausrichtung der optischen Elemente verändern oder aber die Abbildungseigenschaften der optischen Elemente, insbesondere von Spiegeln, durch Deformation der optischen Wirkflächen beeinflussen. Unter einer optischen Wirkfläche eines optischen Elementes ist dabei diejenige Fläche zu verstehen, die von der zur Abbildung verwendeten elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt wird.

Temperaturänderungen in der Projektionsbelichtungsanlage führen dabei nicht nur zu den oben bereits angesprochenen, durch die Manipulatoren zu korrigierenden Abbildungsfehlern. Sie führen auch in den Manipulatoren selbst und insbesondere in deren Aktuatoren einerseits zu thermischen Deformationen und andererseits auch zu Änderungen der Regelbarkeit der Aktuatoren aufgrund sich ändernder Parameter für die der Aktuatorwirkung zugrunde liegenden physikalischen Effekte, beispielsweise für den elektrostriktiven, piezoelektrischen oder magnetostriktiven Effekt.

Durch die beschriebenen Effekte wird eine - insbesondere zur Korrektur von Abbildungsfehlern erforderliche - Feineinstellung der Aktuatoren erschwert. Weiterhin erschweren Hystereseffekte des Aktuatormaterials eine zuverlässige Ansteuerung der Aktuatorik.

Aus dem Stand der Technik sind Lösungen zur Realisierung einer Feineinstellung bekannt, bei welchen insbesondere zwei kombinierte Aktuatoren zur Anwendung kommen, von denen ein erster Aktuator zur Grobeinstellung, der zweite zur Feineinstellung verwendet wird.

So wird beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 213 220 A1 unter anderem eine Vorrichtung zur Deformation eines optischen Elementes offenbart, die zwei in benachbarten Schichten angeordnete Piezoaktuatoren umfasst, wobei die erste Schicht der Piezoaktuatoren der Grobeinstellung und die zweite Schicht der Feineinstellung dient.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Baugruppe und eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche eine verbesserte und weiter flexibilisierte Möglichkeit zur Feineinstellung von Manipulatoren beziehungsweise Aktuatoren bietet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur entsprechend verbesserten Ansteuerung einer optischen Baugruppe anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtungen und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße optische Baugruppe für die Halbleiterlithographie umfasst mindestens ein optisches Element und einen Aktuator zur Deformation des optischen Elementes. Dabei ist der Aktuator abschnittsweise aus mindestens drei Abschnitten aufgebaut und weist mindestens eine erste und eine zweite Gruppe von jeweils mittels einer Ansteuerung ansteuerbaren Abschnitten auf. Die erste Gruppe dient dabei zu einer Grobaktuierung und die zweite Gruppe zu einer Feinaktuierung. Die Ansteuerung ist dazu eingerichtet, die Gruppen unabhängig voneinander und die Abschnitte einer Gruppe gemeinsam anzusteuern. Erfindungsgemäß ist die Ansteuerung dazu eingerichtet, die Anzahl der pro Gruppe gemeinsam angesteuerten Abschnitte variabel einzustellen.

Dadurch wird es insbesondere möglich, das Verhältnis zwischen der für eine Grobeinstellung des Aktuators erforderlichen maximalen Auslenkung des Aktuators und der für eine Feineinstellung des Aktuators erforderlichen maximalen Auslenkung des Aktuators situationsangepasst einzustellen. So kann es beispielsweise in einer ersten Anwendungssituation sinnvoll sein, in einem Aktuator, der sechs Abschnitte umfasst, vier Abschnitte zur Grobeinstellung zur ersten Gruppe zusammenzufassen und gemeinsam anzusteuern. Der fünfte und sechste Abschnitt bildet dann die zweite Gruppe und wird zur Feineinstellung ebenfalls gemeinsam angesteuert. Mit der ersten Gruppe kann dann eine vergleichsweise große Auslenkung, mit der zweiten Gruppe eine präzise Feineinstellung erreicht werden. Für den Fall, dass die Präzision der Feineinstellung weiter erhöht werden muss, kann in einer zweiten Anwendungssituation das Verhältnis der Gruppen dahingehend angepasst werden, dass die erste Gruppe fünf, die zweite Gruppe einen Abschnitt umfasst. Unter der Annahme gleichartig ausgebildeter Gruppen würde sich in diesem Fall die maximale Auslenkung für die Grobeinstellung weiter erhöhen, wohingegen sich die für die Feineinstellung zur Verfügung stehende maximale Auslenkung halbieren würde. Im Gegenzug würde sich jedoch die Auflösung der Feineinstellung verdoppeln. Es ist ebenso denkbar, die Anzahl der angesteuerten Abschnitte nur einer der beiden Gruppen variabel einzustellen; dabei kann insbesondere auch der Fall eintreten, dass eine bestimmte Anzahl von Abschnitten nicht angesteuert wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Abschnitte derart mit Elektroden verbunden, dass in jedem der mindestens zwei Abschnitte ein individuelles elektrisches Feld erzeugt werden kann. Dies bedeutet beispielsweise, dass jeder Abschnitt von zwei Masseelektroden eingeschlossen ist und eine Ansteuerelektrode zum Anlegen einer Ansteuerspannung umfasst.

Weiterhin kann der Aktuator dazu eingerichtet sein, das optische Element durch eine Querkontraktion des Aktuators zu deformieren. Der Aktuator kann dabei beispielsweise Teil einer Aktuatormatrix sein, welche jeweils mit einem Ende der Aktuatoren mit dem optischen Element, wie beispielsweise einem Spiegel, schubsteif verbunden ist. Die Aktuatormatrix ist dabei zweckmäßigerweise mit der der zur Abbildung verwendeten optischen Wirkfläche abgewandten Rückseite des Spiegels verbunden. Das zweite Ende der Aktuatoren ist frei, so dass die Deformation des Spiegels ausschließlich durch die Querkontraktion senkrecht zur Längenausdehnung des Aktuators, welche über die schubsteife Anbindung des Aktuators auf den Spiegel übertragen wird, bewirkt wird.

Daneben kann der Aktuator dazu eingerichtet sein, das optische Element auf Basis seiner Längsausdehnung zu deformieren. Der Aktuator kann dabei beispielsweise Teil einer Aktuatormatrix sein, die zwischen der von der optischen Wirkfläche abgewandten Rückseite des als Spiegel ausgebildeten optischen Elementes und einem Basiselement angeordnet sein kann. Soll nur die Längsausdehnung der Aktuatoren zur Deformation des Spiegels beitragen, muss die Anbindung an den Spiegel und an das Basiselement senkrecht zur Längsausdehnung weich sein, also keine Kräfte übertragen. Dies kann entweder über eine nicht schubsteife Anbindung oder über Entkopplungselemente realisiert werden. Es ist auch eine Kombination der Deformation über die Längsausdehnung und durch die Querkontraktion des Aktuators denkbar. Dabei sind die Aktuatoren schubsteif an das optische Element angebunden und zwischen diesem und einem Basiselement, welches als Widerlager für die Längsausdehnung dient, angeordnet. Das Basiselement kann dabei biegesteif oder mit einer vorbestimmten Steifigkeit ausgebildet sein.

Eine mit einer erfindungsgemäßen optischen Baugruppe ausgestattete Projektionsbelichtungsanlage zeichnet sich durch eine verbesserte Abbildungsqualität aus.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ansteuerung einer vorstehend beschriebenen optischen Baugruppe, insbesondere in einer Projektionsbelichtungsanlage, umfasst folgende Verfahrensschritte:

- Positionierung der zweiten Gruppe in eine Zwischenposition,

- Bestimmung der Abweichung einer optischen Wirkfläche des optischen Elementes von einem Soll-Wert zu einem bestimmten Messzeitpunkt,

- Ansteuerung der ersten Gruppe des Aktuators zur Korrektur der zuvor bestimmten Abweichung,

- Ansteuerung der zweiten Gruppe zur Korrektur von nach dem Messzeitpunkt auftretenden Abweichungen, ohne dass die erste Gruppe aktiv angesteuert wird.

Mit anderen Worten wird mittels der ersten Gruppe von Abschnitten eine erste Grobkorrektur vorgenommen, zu der üblicherweise ein vergleichsweise großer Hub des Aktuators erforderlich ist. Hierzu kann die erste Gruppe insbesondere mehr angesteuerte Abschnitte umfassen als die zweite Gruppe. Diese erste Grobkorrektur kann insbesondere zu einem ersten Messzeitpunkt nach einem ersten Belichtungs- zyklus der Projektionsbelichtungsanlage erfolgen, da nach einem derartigen Belichtungszyklus ohnehin eine Belichtungspause, beispielsweise für einen Waferwechsel, vorgesehen ist.

Die zum Messzeitpunkt gemessenen Abweichungen können also die Summe aller Abweichungen seit Beginn des Belichtungszyklus enthalten. Damit können die Ergebnisse der Messungen nach dem ersten Zeitraum zur Grundlage der Ansteuerung des ersten Bereiches gemacht werden, so dass bereits die erwähnte erste Grobkorrektur erfolgen kann.

Dadurch, dass die erste Gruppe zur Korrektur von nach dem Messzeitpunkt auftretenden Abweichungen nicht mehr aktiv angesteuert, sondern im Wesentlichen auf einer konstanten Spannung und damit Auslenkung gehalten wird, wird zu dieser Korrektur nur ein Teilbereich des Aktuators verwendet. Damit kann einerseits eine verbesserte Auflösung des Aktuatorweges pro Spannungsänderung erreicht werden. Andererseits kann der Einfluss der oben bereits erwähnten Hystereseeffekte auf die Aktuatorwirkung wesentlich verringert werden, da für diese Korrektur nur ein Teil des Aktuatormaterials beziehungsweise nur ein Teil der Abschnitte des Aktuators verwendet wird, so dass sich ein möglicher Hystereseeffekt nur vermindert auswirkt.

Die Positionierung des zweiten Bereichs in eine Zwischenposition, insbesondere eine Mittenposition ermöglicht ein Verfahren in zwei Richtungen und damit eine maximale Flexibilität hinsichtlich erforderlicher Korrekturen, wobei die Zwischen- bzw. Mittenposition üblicherweise durch das Anlegen einer Spannung erreicht wird.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Anzahl der Abschnitte mindestens einer der beiden Gruppen, insbesondere der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe, änderbar sein. Die sich hieraus ergebenden Vorteile hinsichtlich möglicher Feineinstellungen und Regelbarkeit wurden vorne bereits ausgeführt.

Es ist auch denkbar, dass die einzelnen Abschnitte der beiden Gruppen mit unterschiedlichen Spannungen angesteuert werden, was eine entsprechende Anzahl an Spannungsversorgungen in der Ansteuerung voraussetzt. Weiterhin kann der Aktuator auch mehr als zwei Gruppen umfassen.

Weiterhin kann die zweite Gruppe zur Feineinstellung durch eine Ansteuerung ohne Rückführungsgröße angesteuert werden. Die zu erwartende Deformation des optischen Elementes nach dem Messzeitpunkt und die daraus resultierenden Abweichungen von einem Soll-Wert können über ein Modell und/oder eine Kalibrierung im Vorfeld und über die Erfassung von indirekten Messwerten, wie beispielsweise der Wärmebelastung des optischen Elementes durch die Beaufschlagung mit der zur Abbildung verwendeten Strahlung, bestimmt werden. Daraus kann nachfolgend die für die Feinkorrektur notwendige Auslenkung des Aktuators unter Verwendung der zweiten Gruppe bestimmt werden.

Der Aktuator kann beispielsweise als piezoelektrischer oder als elektrostriktiver Aktuator ausgebildet sein. Derartige Aktuatoren haben den Vorteil, dass sie üblicherweise abschnittweise aufgebaut sind und die einzelnen Abschnitte derart ausgebildet sein können, dass eine Ansteuerung, also beispielsweise das Anlegen einer Spannung für zwei Gruppen oder sogar für jeden einzelnen Abschnitt individuell möglich ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 den prinzipiellen Aufbau einer DUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann,

Figur 2 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung verwirklicht sein kann,

Figur 3a-c aus dem Stand der Technik bekannte optische Baugruppen,

Figur 4 eine Detailansicht der Erfindung, und

Figur 5 ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Verfahren. In Figur 1 ist eine exemplarische Projektionsbelichtungsanlage 1 dargestellt, in welcher die Erfindung zur Anwendung kommen kann. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im Allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 2 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie beispielsweise Computerchips.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst dabei im Wesentlichen eine Beleuchtungseinrichtung 3 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 8 in einer Objektebene 9, einen Retikelhalter 6 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer Struktur versehenen und in der Objektebene 9 angeordneten Maske, einem sogenannten Retikel 7, durch welches die Strukturen auf dem Wafer 2 bestimmt werden, einen Waferhalter 10 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 2 und eine Abbildungseinrichtung, nämlich eine Projektionsoptik 13, mit mehreren optischen Elementen 14, die über Fassungen 15 in einem Objektivgehäuse 16 der Projektionsoptik 13 gehalten sind.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Retikel 7 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 2 abgebildet werden; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt.

Eine Lichtquelle 4 der Beleuchtungseinrichtung 3 stellt einen für die Abbildung des in der Objektebene 9 angeordneten Retikels 7 auf den im Bereich eines Bildfeldes 11 in einer Bildebene 12 angeordneten Wafer 2 benötigten Projektionsstrahl 17 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit, wobei diese insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 300 nm liegt. Als Quelle 4 für diese im Folgenden auch als Nutzlicht bezeichnete Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in einer Beleuchtungsoptik 5 der Beleuchtungseinrichtung 3 über optische Elemente 18 derart geformt, dass der Projektionsstrahl 17 beim Auftreffen auf das in der Objektebene 9 angeordnete Retikel 7 das Objektfeld 8 mit den gewünschten Eigenschaften hin- sichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen ausleuchtet.

Über den Projektionsstrahl 17 wird ein Bild des Retikels 7 erzeugt und von der Projektionsoptik 13 entsprechend verkleinert auf den in der Bildebene 12 angeordneten Wafer 2 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Dabei können das Retikel 7 und der Wafer 2 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 7 auf entsprechende Bereiche des Wafers 2 abgebildet werden. Die Projektionsoptik 13 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen 14, wie beispielsweise Linsen, Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf, wobei diese optischen Elemente 14 beispielsweise durch eine oder mehrere in der Figur nicht gesondert dargestellte Aktuatoranordnungen aktuiert werden können.

Figur 2 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektions- belichtungsanlage 101 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung ebenfalls Anwendung finden kann. Der Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 101 und das Prinzip der Abbildung einer Struktur auf einem in der Objektebene 109 angeordneten Retikel 107 auf einen in der Bildebene 112 angeordneten Wafer 102 ist vergleichbar mit dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau und Vorgehen. Gleiche Bauteile sind mit einem um 100 gegenüber Figur 1 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet, die Bezugszeichen in Figur 2 beginnen also mit 101. Im Unterschied zu einer wie in Figur 1 beschriebenen Durchlichtanlage können auf Grund der geringen Wellenlänge der als Nutzlicht verwendeten EUV-Strahlung 117 im Bereich von 1 nm bis 120 nm, insbesondere von 13,5 nm, in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 zur Abbildung bzw. zur Beleuchtung nur als Spiegel ausgebildete optische Elemente 114, 118 verwendet werden.

Die Beleuchtungseinrichtung 103 der Projektionsbelichtungsanlage 101 weist neben einer Lichtquelle 104 eine Beleuchtungsoptik 105 zur Beleuchtung des Objektfeldes 108 in einer Objektebene 109 auf. Die durch die Lichtquelle 104 erzeugte EUV- Strahlung 117 als optische Nutzstrahlung wird mittels eines in der Lichtquelle 104 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokusebene 119 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 120 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 120 wird die EUV-Strahlung 117 von einem Pupillenfacettenspiegel 121 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 121 und einer optischen Baugruppe 122 mit Spiegeln 118 werden die Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 120 in das Objektfeld 108 abgebildet. Der Aufbau der nachfolgenden Projektionsoptik 113 unterscheidet sich außer durch den Einsatz von Spiegeln 114 prinzipiell nicht von dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau und wird daher nicht weiter beschrieben.

Figur 3a zeigt eine optische Baugruppe 20 nach dem Stand der Technik, die einen Spiegel 21 als optisches Element und Aktuatoren 26.1 umfasst, wobei der Spiegel 21 in einem deformierten Zustand dargestellt ist. Die Aktuatoren 26.1 sind auf der Spiegelrückseite 24, welche der der optischen Wirkfläche 23 gegenüberliegenden Seite des Spiegels 21 entspricht, in Form einer Aktuatormatrix 25 angeordnet. Die Aktuatoren 26.1 sind mit ihrem einen Ende mit der Spiegelrückseite 24 verbunden und mit dem anderen Ende mit einem als Rückplatte 28.1 ausgebildeten Basiselement verbunden. Die Rückplatte 28.1 ist im gezeigten Beispiel sehr steif und dazu ausgelegt, die Reaktionskräfte der Aktuatoren 26.1 bei der Deformation des Spiegels 21 aufzunehmen, ohne sich selbst dabei signifikant zu deformieren. Der Spiegel 21 wird also durch die Ausdehnung der Aktuatoren 26.1 in deren Längsrichtung deformiert. Die Aktuatoren 26.1 sind über eine Leitung 30 mit einer Ansteuerung 29 verbunden.

Im Gegensatz dazu zeigt die Figur 3b eine Anordnung der optischen Baugruppe 20, in der die Aktuatoren 26.2 nur mit einem Ende schubsteif mit der Rückseite 24 des Spiegels 21 verbunden sind und die optische Wirkfläche 23 deformiert ist. In diesem Fall wird die Deformation des Spiegels 21 und damit der optischen Wirkfläche 23 durch die Querkontraktion der Aktuatoren 26.2, also der Querschnittsänderung der Aktuatoren 26.2 bei einer Auslenkung in Längsrichtung, verursacht. Die mit der Spiegelrückseite 24 verbundene Endfläche der Aktuatoren 26.2 verändert sich, wodurch sich im gezeigten Beispiel an der gegenüberliegenden optischen Wirkfläche 23 eine Wölbung ausbildet. Die einzelnen Aktuatoren 26.2 können durch eine geeignete Anordnung von nicht dargestellten Elektroden auch als Teil einer Aktuatorschicht 27 ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Aktuatoren 26.2, welche wie in Figur 3a beschrieben ebenfalls in einer Aktuatormatrix 25 angeordnet sind, als Ganzes mit dem Spiegel 21 verbunden werden können.

Figur 3c zeigt eine Kombination der Anordnungen der in den Figuren 3a und 3b beschriebenen Aktuatoren 26.1 , 26.2 nach dem Stand der Technik. Die Aktuatoren 26.3 sind zwischen der Rückseite 24 des auf einer Lagerung 22 gelagerten Spiegels 21 und einer Rückplatte 28.2 angeordnet. Diese ist dabei derart ausgebildet, dass sie eine Steifigkeit in einer ähnlichen Größenordnung wie die Steifigkeit des Spiegels 21 aufweist, also das Verhältnis der Steifigkeiten der Rückplatte 28.2 und des Spiegels 21 zwischen 1/5 und fünf liegt. Durch diese Anordnung deformieren die Aktuatoren 26.3 bei der Aktuierung den Spiegel 21 sowohl auf Grund des Longitudinaleffektes, also in Längsrichtung des Aktuators 26.3, als auch durch den Transversaleffekt, also die Querkontraktion des Aktuators 26.3. Das Verhältnis des longitudinalen und des transversalen Effektes hängt vom Verhältnis der Steifigkeiten des Spiegels 21 und der Rückplatte 28.2 ab. Das Verhältnis bestimmt auch die Breite der Wirkung der Deformation, also die Ausdehnung der Wölbung in der optischen Wirkfläche 23. Die Aktuatoren 26.3 sind wie bereits in Figur 3a und 3b beschrieben in einer Aktuatormatrix 25 angeordnet und über eine Leitung 30 mit einer Ansteuerung 29 verbunden.

Figur 4 zeigt eine Detailansicht der Erfindung, in der ein Aktuator 26.4 in einem Schnitt dargestellt ist. Der Aktuator 26.4 umfasst mehrere als Aktuatorschichten ausgebildete Abschnitte 27, die in eine erste Gruppe 31 mit drei Aktuatorschichten und eine zweite Gruppe 32 mit einer Aktuatorschicht unterteilt sind. Oberhalb und unterhalb jeder Aktuatorschicht 27 ist eine Masseelektrode 34 angeordnet und in der Mitte jeder Aktuatorschicht 27 ist eine Ansteuerelektrode 33.1 beziehungsweise 33.2 angeordnet. Dadurch kann für jede Aktuatorschicht 27 über die Ansteuerelektrode

33.1 oder 33.2, welche über eine Leitung 30.1 beziehungsweise 30.2 mit einer Spannungsversorgung 35.1 beziehungsweise 35.2 der Ansteuerung 29 verbunden ist, ein individuelles elektrisches Feld erzeugt werden, wodurch die Aktuatorschichten 27 ausgelenkt werden. In der in Figur 4 dargestellten Schaltung werden die Ansteuerelektroden 33.1 , welche mit den Aktuatorschichten 27 der ersten Gruppe 31 verbunden sind, parallel, also durch eine gemeinsame Spannungsversorgung 35.1 und dadurch mit derselben Spannung angesteuert. Es sind auch Schaltungen denkbar, in der jede Aktuatorschicht 27 einer Gruppe individuell angesteuert wird, wodurch die Auflösung und damit die Stellgenauigkeit noch vergrößert werden kann. Die Aktuatorschicht 27 der zweiten Gruppe 32 wird durch eine Ansteuerelektrode

33.2 angesteuert, die über die Leitung 30.2 mit einer zweiten Spannungsversorgung

35.2 der Ansteuerung 29 und damit unabhängig von der Ansteuerelektrode 33.1 angesteuert werden kann. In dem gezeigten Beispiel kann die erste Gruppe 31 zur Korrektur für über längere Zeiträume entstandene Abweichungen verwendet werden, die zu Beginn einer Belichtungssequenz, wie zum Beispiel der Belichtung eines Wafers in einer wie in Figur 1 und 2 beschriebenen Projektionsbelichtungsanlage 1 , 101 , korrigiert werden. Diese Abweichungen sind die Summe der bis zu diesem Zeitpunkt aufgelaufenen Abweichungen und können bis zu 80% des gesamten Verfahrweges des Aktuators 26.4 ausmachen. Während der Belichtungssequenz wird die Spannung der ersten Gruppe 31 konstant gehalten und nur die zweite Gruppe 32 für die Korrektur von Abweichungen der Form der optischen Wirkfläche 23 von einem vorbestimmten Sollwert während der Belichtungssequenz verwendet. Die hierfür benötigten Verfahrwege sind im Vergleich zu den von der ersten Gruppe 31 benötigten Verfahrwegen mit 20% gering, wodurch hierfür eine geringe Anzahl an Aktuatorschichten 27 ausreichend ist. Durch die geringere Anzahl an Aktuatorschichten 27 ergibt sich bei identischem Spannungsbereich und Auflösung der Ansteuerspannung eine größere Auflösung und Genauigkeit des Verfahrweges zu der Korrektur der Abweichungen. Diese werden üblicherweise über ein Modell und/oder eine Kalibrierung bestimmt, wobei Einflussgrößen wie die Form der Ausleuchtung der Struktur und/oder die Intensität der für die Belichtung verwendeten Strahlung und die Länge der Belichtung erfasst werden und als Eingangsgrößen für das Modell dienen.

Figur 5 beschreibt ein mögliches Verfahren zur Ansteuerung einer optischen Baugruppe, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage, mit einem optischen Element und einem Aktuator zur Deformation des optischen Elementes, wobei der Aktuator eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe umfasst, die jeweils mindestens einen Abschnitt umfassen, und einer Ansteuerung.

In einem optionalen ersten Verfahrensschritt 41 - üblicherweise während oder nach dem Ende einer vorangegangenen Belichtungsphase - kann eine Aufteilung der zur Aktuierung zur Verfügung stehenden Aktuatorschichten 27 in die erste und die zweite Gruppe 31 und 32 vorgenommen werden. Hierzu kann der im Feed-Forward- Betrieb (Ansteuerung ohne Rückführungsgröße) benötigte Stellweg insbesondere modellbasiert abgeschätzt und der zweiten Gruppe 32 zugeordnet werden. Dies ist nicht zwingend für jeden Wafer erforderlich.

In einem zweiten Verfahrensschritt 42 wird die zweite Gruppe 32 in eine Zwischenposition aktuiert. Dies ermöglicht für den nachfolgenden Feed-Forward-Betrieb die Auslenkung der zweiten Gruppe 32 in positive und negative Richtung. Der zweite Verfahrensschritt 42 erfolgt vorteilhafterweise während einer Belichtungspause.

In einem dritten Verfahrensschritt 43 wird die Abweichung der optischen Wirkfläche 23 des optischen Elementes 21 von einem Soll-Wert zu einem bestimmten Messzeitpunkt bestimmt. Dies kann durch eine Messung, insbesondere durch optische Messung der Verformung, Messung der Wellenfront, Messung des Aktuatordehnungszustandes oder einer anderen mit der Deformation der optischen Fläche korrelierenden Größe, aber auch durch eine Vorhersage anhand eines passenden Modells erfolgen. In einem vierten Verfahrensschritt 44 wird die erste Gruppe 31 des Aktuators 26.4 zur Korrektur der im dritten Verfahrensschritt 43 bestimmten Abweichung angesteuert. Aufgrund der geringeren Einstellgenauigkeit sowie auftretenden Nichtreproduzierbarkeiten und Hystereseeffekten der ersten Gruppe 31 wird der eingestellte Weg jedoch vom Sollstellweg abweichen.

Aus diesem Grund kann mittels eines optionalen fünften Verfahrensschrittes 45 eine erneute Messung der Abweichung der optischen Wirkfläche von einem Sollwert mit den oben bereits beschriebenen Methoden erfolgen.

Danach kann in einem ebenfalls optionalen sechsten Verfahrensschritt 46 ein Nachstellen der Aktuatorschichten der ersten oder der zweiten Gruppe 31 oder 32 erfolgen, wobei beim Nachstellen mit der ersten Gruppe 31 größere Restfehler erwartet werden. Beim Verstellen mit der zweiten Gruppe 32 werden kleinere Restfehler erwartet, aber der verbleibende Stellweg der zweiten Gruppe 32 einseitig verringert. Die im Einzelfall vorteilhaftere Variante kann durch Feed-Forward- Modellierung ermittelt werden.

In einem siebten Verfahrensschritt 47 wird der Istwert für die optische Wirkfläche erneut ermittelt. Er dient als Referenz für den nachfolgenden achten Verfahrensschritt 48, in welchem die zweite Gruppe 32 zur Korrektur von nach dem Messzeitpunkt auftretenden Abweichungen angesteuert wird, ohne dass die erste Gruppe 31 angesteuert wird. Dabei kann der achte Verfahrensschritt 48 ganz oder teilweise innerhalb einer Belichtungsphase erfolgen.

Bezugszeichenliste

1 DUV - Projektionsbelichtungsanlage

2 Wafer

3 Beleuchtungseinrichtung

4 Lichtquelle

5 Beleuchtungsoptik

6 Retikelhalter

7 Retikel

8 Objektfeld

9 Objektebene

10 Waferhalter

11 Bildfeld

12 Bildebene

13 Projektionsoptik

14 optische Elemente (Projektionsoptik)

15 Fassungen

16 Objektivgehäuse

17 Projektionsstrahl

18 optische Elemente (Beleuchtungseinrichtung)

20 optische Baugruppe

21 Spiegel

22 Lagerung

23 optische Wirkfläche

24 Spiegelrückseite

25 Aktuatormatrix

26.1-26.4 Aktuator

27 (Aktuator-)Abschnitt

28.1 ,28.2 Rückplatte

29 Ansteuerung Leitung erster Bereich zweiter Bereich

Ansteuerelektrode

Masseelektrode

Spannungsversorgung

Verfahrensschritt 1

Verfahrensschritt 2

Verfahrensschritt 3

Verfahrensschritt 4

Verfahrensschritt 5

Verfahrensschritt 6

Verfahrensschritt 7

Verfahrensschritt 8

EUV - Projektionsbelichtungsanlage

Wafer

Beleuchtungseinrichtung

Lichtquelle

Beleuchtungsoptik

Retikelhalter

Retikel

Objektfeld

Objektebene

Waferhalter

Bildfeld

Bildebene

Projektionsoptik optische Elemente (Projektionsoptik)

Objektivgehäuse

Projektionsstrahl optische Elemente (Beleuchtungseinrichtung) Zwischenfokus Feldfacettenspiegel Pupillenfacettenspiegel optische Baugruppe