Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102022 208 010.6 vom 03.08.2022 in Anspruch, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines Fluids auf eine Oberfläche eines zu strukturierenden Substrates. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines Fluids auf eine Oberfläche einer Komponente für eine Anlage der Halbleitertechnologie, beispielsweise für eine Projektionsbelichtungsanlage oder eine Masken- oder Waferinspektionsanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Komponente einer Anlage der Halbleitertechnologie, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie oder einer Masken- oder Waferinspektionsanlage.

Insbesondere fotolithografische Techniken werden zur Herstellung von Schichtstrukturen auf den oben genannten Komponenten eingesetzt, indem eine strahlungsempfindliche Beschichtung, wie beispielsweise ein Fotolack, auf die zu strukturierende Oberfläche aufgebracht und mit Hilfe von Masken oder lokal angewandten Strahlschreibgeräten unter Anwendung von elektromagnetischer Strahlung bestrahlt und anschließend entwickelt wird. Auf diese Weise lassen sich Strukturen auf einem Substrat, wie beispielsweise einem Wafer für Halbleiterschaltungen und Sensoren, aber auch auf einer Komponente für eine Anlage der Halbleiterlithographie erzeugen.

Dabei kann die Bestrahlung der Beschichtung mit einer Wellenlänge im Bereich von ca. 500nm und darunter erfolgen. Die nachfolgende Entwicklung löst die belichteten Bereiche auf, wodurch die gewünschte Struktur in der Beschichtung erzeugt wird. Der gleichmäßige und vollständige Abtrag der Beschichtung ist für die weiteren Prozessschritte essenziell, so dass hohe Anforderungen an die Entwicklungsrate, also die pro Zeit ausgelöste Menge an Beschichtung, über das Substrat hinweg gestellt werden. Bei den genannten Anwendungen kommen überwiegend makroskopisch ebene Substrate zur Anwendung oder die Aufbringung der Strukturen beschränkt sich auf sehr kleine Teilbereiche einer Oberfläche. Die für die Entwicklung verwendete Entwicklerflüssigkeit wird dabei durch ein lineares, planares Sprüharray mit mehreren Düsen aufgebracht, welches mit einer gleichmäßigen Sprühleistung und konstanter Geschwindigkeit über die beschichtete Substratoberfläche verfahren wird. Dadurch wird die Beschichtung gleichmäßig benetzt, wodurch eine gleichmäßige Entwicklungsrate über das Substrat erreicht werden kann. Eine Anwendung dieses Verfahrens beispielsweise für Substrate einer Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, welche beispielsweise makroskopisch sphärische oder asphärische Oberflächen, welche teilweise mit mikroskopischen Freiformflächen überlagert sind, aufweisen, führt jedoch zu nachteiligen ungleichmäßigen Entwicklungsraten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbringen eines Fluids auf eine Oberfläche eines zu strukturierenden Substrates anzugeben. Bei dem Substrat kann es sich um ein Substrat einer Komponente einer Anlage der Halbleitertechnologie, beispielsweise einer Projektionsbelichtungsanlage oder einer Masken- oder Waferinspektionsanlage handeln.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, ein Verfahren und eine Komponente mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen eines Fluids auf mindestens eine Oberfläche eines Substrats umfasst ein Sprüharray mit mindestens zwei Sprüheinheiten zum Aufbringen des Fluids. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass mindestens eine Düse einer Sprüheinheit des Sprüharrays und die Substratoberfläche der Komponente relativ zueinander in mindestens drei Freiheitsgraden bewegbar sind.

Dabei kann die Substratoberfläche nicht ebene Oberflächenbereiche aufweisen. Nicht ebene Oberflächenbereiche können insbesondere sphärisch oder asphärisch ausgebildete Oberflächenbereiche von optischen Komponenten, wie beispielsweise von Linsen, Spiegeln oder Filtern oder von einem Kollektorspiegel in einem Beleuch- tungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage, sein. Nicht ebene Oberflächenbereiche können auch auf makroskopisch flachen Oberflächen von Komponenten in Form von im Vergleich zu Fotomasken oder Wafern großen Strukturen oder als Freiformflächen ausgebildet sein. Im Fall einer sphärischen Oberfläche sind bereits drei Freiheitsgrade ausreichend, um die gesamte Oberfläche mit einer Sprüheinheit zu besprühen und die Sprührichtung der Düsen zum Ausgleich der unebenen Oberflächen anzupassen, wodurch eine gleichmäßige Benetzung der Oberflächen gewährleistet werden kann.

Insbesondere kann die Sprüheinheit dazu eingerichtet sein, ein Fluid aufzubringen, welches eine Entwicklerflüssigkeit für eine lichtempfindliche Beschichtung, wie sie insbesondere in der Halbleitertechnik Anwendung findet, umfasst. Die Beschichtung kann beispielsweise ein Fotolack sein, welcher in einem lithografischen Verfahren belichtet wurde. Die belichteten Bereiche der Beschichtung können durch die Entwicklerflüssigkeit, im Folgenden als Entwickler bezeichnet, ausgelöst werden, wodurch sich in der Beschichtung eine Struktur ausbilden kann.

Weiterhin können die drei Freiheitsgrade als ein Translationsfreiheitsgrad und zwei Rotationsfreiheitsgrade oder als drei Rotationsfreiheitsgrade ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann das Sprüharray, im Folgenden als Array bezeichnet, entweder durch eine Translation senkrecht zur Längsachse des Arrays oder eine Rotation um seine Mittenachse die Substratoberfläche vollständig besprühen. Die zwei weiteren Rotationsfreiheitsgrade können die Sprührichtung der Düsen bestimmen. Die Sprührichtung der Düse kann beispielsweise derart eingestellt werden, dass eine gleichmäßige Benetzung der Substratoberfläche ohne die Ausbildung von Fluidansammlungen auf Grund der unebenen Oberflächen positiv unterstützt wird, wodurch eine gleichmäßige Entwicklungsrate sichergestellt werden kann. Die Entwicklungsrate ist die Rate, mit welcher die Beschichtung durch den Entwickler pro Fläche und Zeit ausgelöst wird. Die Düsen können dabei derart ausgerichtet sein, dass sie den Entwickler vor sich hertreiben und kein überschüssiger Entwickler auf der Substratoberfläche zurückbleibt, also eine gleichmäßige Benetzung bewirkt wird.

Insbesondere kann die Düse der mindestens einen Sprüheinheit und die Substratoberfläche relativ zueinander in sechs Freiheitsgraden bewegbar sein. Dies hat den Vorteil, dass die Sprührichtung der Düse zu jedem Bereich der Substratoberfläche senkrecht oder in jedem anderen Winkel ausgerichtet werden kann. Weiterhin kann der Abstand der Düse zur Substratoberfläche eingestellt werden. Dadurch kann eine gleichmäßige Aufbringung des Fluids auf die Substratoberfläche sichergestellt werden.

Weiterhin kann die Düse der Sprüheinheit austauschbar ausgebildet sein. Die Düse erzeugt in Abhängigkeit des Drucks, des Durchsatzes und der Viskosität eines zum Aufbringen auf die Substratoberfläche verwendeten Fluids ein vorbestimmtes Sprühbild. Alternativ kann die Düse auch einstellbar ausgebildet sein, so dass bestimmte Parameter, wie beispielsweise der Durchmesser des Düsenaustritts oder das Sprühbild, ohne ein Austausch der Düse eingestellt werden können.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Sprüharrays umfassen. Die Steuerungseinheit kann neben der Ansteuerung des Sprüharrays und der Sprüheinheiten auch noch andere in der Anmeldung nicht näher beschriebene Parameter der Vorrichtung, wie beispielsweise die Umgebungsbedingungen in der Vorrichtung oder ein automatisiertes Handlingssystem zum Zuführen und Herausnehmen der Komponente in die Vorrichtung, ansteuern. Die Steuerungseinheit kann, wie weiter unten noch im Detail beschrieben wird, die Relativbewegung der Sprüheinheit zur Substratoberfläche, das Sprühbild und die Zusammensetzung des für das Entwickeln der Beschichtung verwendeten Fluids bestimmen und steuern.

Weiterhin kann eine Sprührichtung der Düse in unterschiedlichen Winkeln zur Wirkrichtung der Gravitationskraft ausrichtbar sein. Dadurch kann das Substrat beispielsweise über Kopf angeordnet werden, so dass die Sprührichtung überwiegend entgegen der Wirkrichtung der Gravitationskraft nach oben gerichtet ist. Dadurch kann beispielsweise ein Tropfen der Düse auf die Substratoberfläche vorteilhaft vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der über Kopf Anordnung der Substratoberfläche ist eine Reduzierung der Kontamination der Substratoberfläche auf Grund von der Gravitation folgenden Partikeln. Die Verkippung der Substratoberfläche gegenüber der Wirkrichtung der Gravitationskraft kann generell den Vorteil haben, dass dadurch weitere Parameter zur Optimierung des Fließverhaltens des aufgesprühten Fluids und des Sprühbilds zur Verfügung stehen. Insbesondere kann dadurch die Bildung von Fluidansammlungen vorteilhaft vermieden werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Sprüharray mindestens einen Sensor zur Erfassung der Topografie der zu besprühenden Substratoberfläche aufweisen. Die vom Sensor erfasste Topografie kann von der Steuerungseinheit mit einer vorbestimmten Topografie verglichen werden, wodurch globale und insbesondere lokale Unterschiede beim Fortschritt der Entwicklung, also des Auslösens der belichteten Beschichtung, erkannt werden. Der Sensor kann dabei derart angeordnet sein, dass die Topografie des noch zu besprühenden Bereichs des Substrats erfasst wird. Dadurch können die lokalen Abweichungen der Oberfläche des Substrats durch die Anpassung des Sprühbildes der einzelnen Düsen direkt korrigiert werden, wodurch eine gleichmäßige Benetzung und dadurch eine gleichmäßige Entwicklung über das gesamte Substrat vorteilhaft sichergestellt werden kann.

Daneben kann das Sprüharray mindestens einen Sensor zur Erfassung mindestens eines Teils eines Sprühbildes der Düse aufweisen. Die Kontrolle des Sprühbildes kann zur Regelung desselben verwendet werden, wodurch eine weitere Verbesserung der gleichmäßigen Entwicklungsrate über die gesamte Substratfläche positiv unterstützt wird.

Weiterhin kann das Sprüharray mindestens einen Sensor zur Erfassung der Topografie der besprühten Beschichtungsoberfläche aufweisen. Dieser kann einerseits direkt den Fortschritt des Entwicklungsprozesses erfassen und andererseits auch eine mögliche Ansammlung von Entwickler auf der Substratoberfläche detektieren. In beiden Fällen kann die Steuerungseinheit auf Basis der erfassten Signale Korrekturen an den Parametern zur Ansteuerung des Sprüharrays, der Sprüheinheiten und der Düsen vornehmen oder Maßnahmen zur Beseitigung der Fluidansammlungen einleiten. Die Maßnahmen können von der Ausgabe eines Hinweises an den Bediener über eine Fehlermeldung bis hin zum Abbruch des Verfahrens reichen. Alternativ kann auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Fluidansammlungen, beispielsweise durch Absaugen oder Abblasen, aktiviert werden. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung können mindestens zwei Gruppen von Sprüheinheiten vorhanden sein, wobei eine erste Gruppe von Sprüheinheiten mit einem ersten Strang zur Zuführung eines ersten Fluides und eine zweite Gruppe von Sprüheinheiten mit einem zweiten Strang zur Zuführung eines zweiten Fluides verbunden ist.

Dadurch wird es möglich, unterschiedlichen Bereichen der behandelten Oberfläche unterschiedliche Fluide, beispielsweise Entwicklerflüssigkeiten unterschiedlicher Konzentrationen, zuzuführen.

So kann die erste Gruppe von Sprüheinheiten beispielsweise in einem zentralen Bereich des Sprüharrays angeordnet sein. Auf diese Weise kann beispielsweise ein korrespondierender zentraler Bereich eines optischen Elementes mit Entwicklerflüssigkeit geringerer Konzentration beaufschlagt werden, wohingegen steilere Randbereiche, aus welchen die Entwicklerflüssigkeit aufgrund der Gravitationswirkung schneller abfließt, mit Entwicklerflüssigkeit stärkerer Konzentration versehen werden.

Zusätzlich oder alternativ kann eine Ventileinheit vorhanden sein, welche dazu eingerichtet ist, mindestens einen Teil der Sprüheinheiten, insbesondere auch nacheinander, mit unterschiedlichen Fluiden zu beaufschlagen.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen eines Fluids, insbesondere einer Entwicklerflüssigkeit, zur Entwicklung einer Beschichtung auf mindestens einer Oberfläche eines Substrats, wird ein Sprüharray mit mindestens zwei Sprüheinheiten zum Aufbringen des Fluids und eine Steuerungseinheit zum Ansteuern des Sprühar- rays verwendet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Düse der mindestens einen Sprüheinheit und die Substratoberfläche der Komponente während des Aufbringens des Fluids in mindestens drei Freiheitsgraden relativ zueinander bewegt werden. Dies hat den Vorteil, wie bereits weiter oben erläutert, dass neben der Benetzung der gesamten Substratoberfläche mit Entwickler auch die Sprührichtung der Düsen der Sprüheinheit in einem beliebigen Winkel zur Substratoberfläche eingestellt werden kann. Dadurch kann die Einstellung einer gleichmäßigen Benetzung und dadurch einer gleichmäßigen Entwicklungsrate über die gesamte Substratoberfläche hinweg positiv beeinflusst werden. Weiterhin kann die Steuerungseinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an eine Entwicklungsrate und/oder auf Basis einer Topografie der Substratoberfläche ein Steuerprogramm für die Düse der mindestens einen Sprüheinheit relativ zur Substratoberfläche bestimmen.

Insbesondere kann das Steuerprogramm dabei den Abstand zwischen der Düse der Sprüheinheit und der Substratoberfläche und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse und der Substratoberfläche und/oder den Winkel zwischen der Sprührichtung der Düse und dem besprühten Substratoberflächenbereich und/oder den von der Düse zurückgelegten Weg über die Substratoberfläche während des Aufbringens des Fluids umfassen. Durch eine vorbestimmte Bahnkurve, die mit Hilfe der Steuerungseinheit abgefahren werden kann, wird in Verbindung mit dem Steuerprogramm vorteilhafterweise eine gleichmäßige Benetzung der Beschichtung mit dem Fluid und eine daraus resultierende gleichmäßige Entwicklungsrate auf der Beschichtung sichergestellt.

Weiterhin kann die Steuerungseinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an das aufzubringende Fluid und/oder auf Basis der Topografie der Substratoberfläche ein Sprühbild für das Aufbringen des Fluids auf die Substratoberfläche bestimmen. Das Sprühbild ist dabei die Geometrie des auf die zu besprühende Fläche gerichteten Sprühstrahls und kann sich abhängig von verschiedenen Parametern unterscheiden.

Insbesondere können die Parameter für die Einstellung des Sprühbildes die Form der Düse und/oder den Druck und/oder den Durchsatz und/oder die Temperatur und/oder die Tröpfchengröße des verwendeten Fluids umfassen.

Weiterhin kann die Steuerungseinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an das aufzubringende Fluid und/oder der Topografie der Substratoberfläche die Zusammensetzung des Fluids bestimmen.

Insbesondere kann die Zusammensetzung des zum Entwickeln der Beschichtung verwendeten Fluids das Mischungsverhältnis von Entwickler, Lösungsmittel und/oder anderen Zusatzstoffen umfassen. Im Fall von Fluiden zum Entwickeln eines Fotolacks kann das Fluid beispielsweise Borsäure, Dinatriumsalz, Natriumhydroxid, Dikaliumtetraborat, Kaliumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH), Dinatriummetasilikat, Trinatriumorthophosphat, Natriumsulfit, Natriumkarbonat, Tetramethylammoniumhydroxid oder Kaliumhydroxid aufweisen, und/oder es können weitere Zusatzstoffe, wie beispielsweise gegen Schaumbildung, Anwendung finden. Die Mischungsverhältnisse können dabei in einem weiten Bereich liegen. Das Mischungsverhältnis kann auch Einfluss auf die Benetzung der Substratoberfläche durch das Fluid nehmen, wodurch an Flächen mit einer auf Grund der Ausrichtung zur Gravitation starken Fließkraft die Zusammensetzung des Fluids im Vergleich zu ebenen Flächen eine höhere Viskosität aufweisen kann, also weniger Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser, aufweisen kann.

Weiterhin können die Parameter für die Bahnkurve, für das Sprühbild und/oder die Zusammensetzung des aufzubringenden Fluids während des Aufbringens variiert werden. Die Anpassung an die Topografie der Substratoberfläche führt fast automatisch zu einer Variation der Parameter während des Aufbringens, um eine gleichmäßige Benetzung und Entwicklungsrate zu erreichen, wobei der Vollständigkeit halber auch erwähnt sei, dass alle oder eine Auswahl der Parameter auch konstant gehalten werden können. Durch die Bestimmung aller weiter oben genannten Parameter, insbesondere durch die Relativbewegung der Düse zur Substratoberfläche in bis zu sechs Freiheitsgraden kann die Qualität der zu entwickelnden Struktur, insbesondere durch die gleichmäßige Entwicklungsrate, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft verbessert werden. Dadurch ist auch eine Entwicklung einer Struktur auf nicht ebenen Substratoberflächen und komplexen Strukturen mit hoher Qualität möglich.

Daneben kann die Sprührichtung der Düse einen Winkel zwischen 0° und 180° Grad, bevorzugt zwischen 150° und 180° Grad oder zwischen 45° und 135° Grad zur Wirkrichtung der Gravitationskraft aufweisen. Durch die variable Einstellung der Sprührichtung kann das Substrat beispielsweise über Kopf angeordnet werden, so dass die Sprührichtung überwiegend entgegen der Gravitation nach oben gerichtet ist. Dadurch kann beispielsweise ein Tropfen der Düse auf die Substratoberfläche vorteilhaft vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der über Kopf Anordnung der Substratoberfläche ist eine Reduzierung der Kontamination der Substratoberfläche auf Grund von durch die Gravitation bewegten Partikeln. Die Verkippung der Substratoberfläche gegenüber der Wirkrichtung der Gravitationskraft kann generell den Vorteil haben, dass dadurch weitere Parameter zur Optimierung des Fließverhaltens des aufgesprühten Fluids und des Sprühbilds zur Verfügung stehen.

Eine differenzierte Behandlung der jeweiligen Oberfläche kann dadurch erreicht werden, dass mindestens einer ersten Gruppe von Sprüheinheiten ein erstes Fluid zugeführt wird, wobei einer zweiten Gruppe von Sprüheinheiten ein zweites Fluid zugeführt wird, und wobei sich das erste und das zweite Fluid unterscheiden.

Dabei kann das erste und das zweite Fluid den Sprüheinheiten gleichzeitig zugeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Gruppe von Sprüheinheiten in einem zentralen Bereich des Sprüharrays angeordnet.

Weiterhin kann es sich bei dem ersten und dem zweiten Fluid zumindest zeitweise um Entwicklerflüssigkeiten verschiedener Konzentrationen handeln. Diese Variante ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Entwicklerflüssigkeit aufgrund der Topographie der behandelten Oberfläche in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich schnell abfließt.

Ein gegebenenfalls schneller Stopp des Entwicklungsvorganges kann insbesondere dadurch erreicht werden, wenn es sich bei mindestens einem Fluid zumindest zeitweise um Wasser handelt.

Weiterhin kann es sich bei mindestens einem Fluid zumindest zeitweise um ein Trockengas handeln. In diesem Zusammenhang seien Stickstoff oder XC DA (extrem reine, trockene Luft) erwähnt.

Wenn es sich bei mindestens einem Fluid zumindest zeitweise um ein Lösungsmittel für einen Fotolack handelt, kann vor dem Belichtungsvorgang eine gewisse Glättung der Lackoberfläche erzielt werden, wodurch das Belichtungsergebnis positiv beeinflusst wird. Eine erfindungsgemäße Komponente einer Anlage der Halbleitertechnologie mit einer Struktur zeichnet sich dadurch aus, dass die Struktur mittels eines der weiter oben erläuterten Verfahren entwickelt ist.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Komponente ein Teil einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente ein Teil einer Waferinspektionsanlage für die Halbleiterlithographie.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente ein Teil einer Maskeninspektionsanlage für die Halbleiterlithographie.

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

Figur 1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,

Figur 2 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die DUV-Projektionslithografie,

Figur 3 eine Ausführungsform der Erfindung,

Figur 4 eine Detailansicht der Erfindung, und

Figur 5 eine Variante der Erfindung

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sind hierbei nicht einschränkend verstanden.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.

Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlage- rungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.

In der Figur 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der Fig. 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45° gegenüber der Normalenrichtung der Spiegeloberfläche, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21 , welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der Fig. 1 nur beispielhaft einige dargestellt. Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.

Wie beispielsweise aus der DE 102008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 102008 009 600 A1 verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978.

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 102008 009 600 A1 verwiesen.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen. Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Nl-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der Fig. 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22. Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y- Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11 . Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y- Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy in x- und y- Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (ßx, ßy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1 .

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.

Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst gleichmäßige. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen E intrittspupille und der sagittalen E intrittspupi Ile berücksichtigt werden.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur E intrittspupi Ile der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.

In Figur 2 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine weitere Projektionsbelichtungsanlage 101 für die DUV-Projektionslithografie, in welcher die Erfindung ebenfalls zur Anwendung kommen kann.

Der Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 101 und das Prinzip der Abbildung 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 EUV-Projektionsbelichtungs- anlage 1 können auf Grund der größeren Wellenlänge der als Nutzlicht verwendeten DUV-Strahlung 116 im Bereich von 100 nm bis 300 nm, insbesondere von 193 nm, in der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 zur Abbildung beziehungsweise zur Beleuchtung refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elementen 117, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen verwendet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst dabei im Wesentlichen ein Beleuchtungssystem 102, einen Retikelhalter 108 zur Aufnahme und exakten Positionierung eines mit einer Struktur versehenen Retikels 107, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 113 bestimmt werden, einen Waferhalter 114 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 113 und einem Projektionsobjektiv 110, mit mehreren optischen Elementen 117, die über Fassungen 118 in einem Objektivgehäuse 119 des Projektionsobjektives 110 gehalten sind.

Das Beleuchtungssystem 102 stellt eine für die Abbildung des Retikels 107 auf dem Wafer 113 benötigte DUV-Strahlung 116 bereit. Als Quelle für diese Strahlung 116 kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung 116 wird in dem Beleuchtungssystem 102 über optische Elemente derart geformt, dass die DUV-Strahlung 116 beim Auftreffen auf das Retikel 107 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist. Der Aufbau der nachfolgenden Projektionsoptik 110 mit dem Objektivgehäuse 119 unterscheidet sich außer durch den zusätzlichen Einsatz von refraktiven optischen Elementen 117 wie Linsen, Prismen, Abschlussplatten prinzipiell nicht von dem in Figur 1 beschriebenen Aufbau und wird daher nicht weiter beschrieben.

Figur 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 30 zum Aufbringen eines als Entwicklerflüssigkeit 38 ausgebildeten Fluids auf eine Substratoberfläche 32 eines Substrats 31 einer Komponente 50. Die Komponente 50 kann als ein optisches Element einer in der Figur 1 und in der Figur 2 erläuterten Projektionsbelichtungsanlagen ausgebildet sein. Die Substratoberfläche 32 ist mit einer als Fotolack 33, im Folgenden als Lack 33 bezeichnet, ausgebildeten Beschichtung beschichtet, wobei der Lack 33 durch einen lithografischen Prozess belichtet wurde.

Die Substratoberfläche 32 ist konvex ausgebildet und weist darüber hinaus noch nicht dargestellte von der sphärischen Form der Substratoberfläche 32 abweichende teilweise mikroskopische Freiformflächen auf. Die belichteten Bereiche des Lacks 33 werden durch die Entwicklerflüssigkeit 38, die im Folgenden als Entwickler 38 bezeichnet wird und beispielsweise Tetramethylammoniumhydroxid oder Kaliumhydroxid aufweist, ausgelöst und bilden dadurch eine Struktur 35 in dem Lack 33 aus.

Der Entwickler 38 wird durch ein Sprüharray 36, welches mehrere Sprüheinheiten 40 mit jeweils einer Düse 42 umfasst, auf die Lackoberfläche 34 aufgebracht. Der Entwickler 38 wird dabei in Richtung der Normalen auf die Substratoberfläche 32, also überwiegend entgegen der Wirkrichtung der Gravitationskraft 39, auf die Lackoberfläche 34 gesprüht. Dies hat den Vorteil, dass der Entwickler 38 in den Freiformflächen, die lokale Vertiefungen in der sonst konvexen Substratoberfläche 32 ausbilden, nicht stehen bleibt und überschüssiger Entwickler 38, der Gravitation 39 folgend, abtropft. Dadurch wird eine gleichmäßige Entwicklungsrate, also ein gleichmäßiges Auslösen der belichteten Bereiche des Lacks 33 pro Fläche und Zeit, realisiert.

Das Sprüharray 36 umfasst einen Rahmen 37, an welchem die einzelnen Sprüheinheiten 40 angeordnet sind. Der Rahmen 37 weist eine der konvexen Substratoberfläche 32 korrespondierende konkave Form auf. Die Form des Rahmens 37 kann alternativ zu der in der Figur 3 dargestellten festen zu einer bestimmten Substratoberfläche korrespondierenden Ausführungsform auch derart ausgebildet sein, dass sich der Radius zumindest in bestimmten Bereichen einstellen lässt, so dass ein Rahmen 37 an unterschiedliche optische Elemente mit unterschiedlichen Radien angepasst werden kann.

Die Sprüheinheiten 40 umfassen eine Positioniereinheit 41 und eine austauschbar ausgebildete Düse 42, wobei die Düse 42 durch die Positioniereinheit 41 in sechs Freiheitsgraden relativ zu dem Rahmen 37 bewegt werden kann. Dadurch kann die Sprührichtung 49 der Düse 42 in eine beliebige Richtung ausgerichtet werden und auch der Abstand der Düse 42 zu Lackoberfläche34 verändert werden. Dadurch wird unter anderem auch das Sprühbild 48, also die Geometrie des auf der Substratoberfläche 32 auftreffenden Sprühstrahls, beeinflusst und ermöglicht eine gleichmäßige Entwicklungsrate über die gesamte Lackoberfläche 34. Der Rahmen 37 selbst kann durch eine nicht dargestellte Positioniereinheit ebenfalls in sechs Freiheitsgraden relativ zu der Komponente 50 positioniert werden. Alternativ kann auch die Komponente 50 positionierbar ausgebildet sein oder eine Kombination aus den Freiheitsgraden der Positioniereinheiten 41 des Sprüharrays 36, der Düsen 42 und der Komponente 50 ermöglichen mindestens eine Relativbewegung zwischen den Düsen 42 und der Substratoberfläche 32 in sechs Freiheitsgraden.

Figur 4 zeigt eine Detailansicht einer Sprüheinheit 40, welche neben der bereits in der Figur 3 erläuterten Positioniereinheit 41 zusätzlich drei Sensoren 43, 44, 45 aufweist. Der in Bewegungsrichtung des Rahmens 37, welche durch einen Pfeil in der Figur 3 dargestellt ist, erste Sensor 43 ist als Topografiesensor ausgebildet. Der Sensor 43 erfasst die Topografie der Lackoberfläche 34 mit der bereits teilweise ausgebildeten Struktur 35. Die vom Sensor 43 erfasste Oberflächentopografie oder einfach Topografie wird an eine Steuerungseinheit 47 gesendet, welche über eine Leitung 46 mit der Sprüheinheit 40 und dem Sensor 43 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 47 bestimmt auf Basis der erfassten Topografie und der vorbestimmten Grundform des Substrats 31 und/oder der Art des verwendeten Lacks 33 und/oder weiterer vorbestimmter Anforderungen ein Steuerprogramm für jede Düse 42 der Sprüheinheiten 40. Das Steuerprogramm Bahnkurve umfasst dabei neben anderen Parametern den Abstand zwischen der Düse 42 des Sprüharrays 36 und der Lackoberfläche 34, die Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse 42 und der Lackoberfläche 34, den Winkel zwischen der Sprührichtung 49 der Düsen 42 und dem besprühten Oberflächenbereich und/oder den von den Düsen 42 zurückgelegten Weg über die Substratoberfläche 32 während des Aufbringens des Entwicklers 38. Das Steuerprogramm wird in Steuersignale für die Positioniereinheit 41 der Düse 42 und die nicht dargestellte Positioniereinheit des Rahmens 37 übersetzt.

Weiterhin werden die für ein Sprühbild 48 der Düse 42 relevanten Parameter, wie beispielsweise die Geometrie des Sprühbildes 48 und/oder die Form der Düse 42 und/oder den Druck und/oder den Durchsatz und/oder die Temperatur und/oder die Tröpfchengröße und/oder die Viskosität des Entwicklers 38, durch die Steuerungseinheit 47 bestimmt. Die Viskosität kann beispielsweise durch ein Mischungsverhältnis eines Entwicklers 38 und eines Verdünners, wie beispielsweise Wasser beeinflusst werden. Das Sprühbild 48 wird durch einen zweiten Sensor 44 erfasst, welcher in Bewegungsrichtung des Sprüharrays 36 hinter der Sprüheinheit 40 angeordnet ist. Die vom Sensor 44 erfassten Signale werden an die Steuerungseinheit 47 übertragen. Diese bestimmt das erfasste Sprühbild 48 und gleicht dieses mit einem vorbestimmten Sprühbild ab und generiert gegebenenfalls Korrekturwerte für die weiter oben erläuterten Parameter zur Einstellung des Sprühbildes 48.

Ein zweiter wiederum nach dem Sprühbildsensor 44 angeordneten Topografiesensor 45 erfasst die nach dem Aufsprühen des Entwicklers 38 entstandene Topografie der Lackoberfläche 34. Die Daten können zur Kontrolle des Entwicklungsfortschrittes verwendet werden und um die tatsächliche Entwicklungsrate mit dem vorbestimmten Wert abzugleichen und im Falle von Abweichungen Korrekturwerte für die entsprechenden Parameter der Bahnkurve und/oder des Sprühbildes 48 zu bestimmen. Während der erste Topografiesensor 43 als Input für eine Vorsteuerung der Vorrichtung 30 dient, wird der Sensor 44 zur Sprühbilderfassung und der zweite Topografiesensor 45 zur Regelung der Entwicklungsrate verwendet. Die Sensoren 43, 44, 45 sind optional und dienen einer in situ Überwachung des Prozesses und einer Vorsteuerung und/oder Regelung der Entwicklungsrate. Alternativ kann auch nur einer oder zwei der Sensoren 43, 44, 45 Anwendung finden. Auch die in der Figur 3 und der Figur 4 erläuterte Ausführungsformen mit der überwiegend gegen die Wirkrichtung der Gravitationskraft 39 ausgerichteten Sprührichtung 49 der Düsen 42 ist für die Funktion der Vorrichtung 30 nicht zwingend. Die Substratoberfläche 32 kann auch in jedem anderen Winkel zur Wirkrichtung der Gravitationskraft 39 ausgebildet sein.

Es ist auch denkbar, zur Vermeidung von ungleichmäßiger Benetzung der Lackoberfläche 34 durch das Bilden von Lachen von überschüssigem Entwickler 38 eine Vorrichtung zur Absaugung oder zum Abziehen der Lackoberfläche 34 zu integrieren, wobei ein mechanischer Kontakt nicht bevorzugt wird.

Figur 5 zeigt ausgehend von Figur 3 eine Variante der Erfindung. In der Figur 5 gezeigte Komponenten, welche den in Figur 3 dargestellten Komponenten entsprechen, sind mit ebenfalls einander entsprechenden Bezugsziffern versehen.

Die in Figur 5 gezeigte Vorrichtung 30 zeigt eine gegenüber der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung erweiterte Funktionalität.

In der Figur gezeigt sind zwei Gruppen von Sprüheinheiten 40.1 und 40.2, von denen die erste Gruppe mit den Sprüheinheiten 40.1 in einem zentralen Bereich des Sprüharrays 36 angeordnet sind. Weitere Sprüheinheiten 40.2 befinden sich in einem äußeren Bereich des Sprüharrays 36, so dass die korrespondierenden Bereiche der Substratoberfläche 32 mit unterschiedlichen Fluiden 38.1 und 38.2 beaufschlagt werden können. Die beiden Gruppen von Sprüheinheiten 40.1 und 40.2 sind dabei jeweils über zugehörige Stränge 70.1 und 70.2 von Fluidleitungen mit einem Ventilblock 71 verbunden, welcher seinerseits über in der Figur 5 nicht bezeichnete Fluidleitungen mit Vorratsbehältern 73.1 bis 73.5 für unterschiedliche Fluide in Verbindung steht. Bei den Fluiden kann es sich beispielsweise um Entwicklerflüssigkeiten unterschiedlicher Konzentration, Wasser, insbesondere hochreines Wasser, Lösungsmittel für Fotolacke oder auch um Trocknungsgase wie beispielsweise Stickstoff oder extrem trockene Luft, handeln.

Eine bedarfsgerecht gesteuerte Zuführung der jeweiligen Fluide erfolgt im gezeigten Beispiel mittels einer Steuerungseinheit 72, welche über eine in der Figur nicht bezeichnete Signalleitung mit dem Ventilblock 71 verbunden ist. Die Steuerungsein- heit 72 steuert automatisiert oder auf Basis manueller Eingaben die Zuführung der Fluide zu den jeweiligen Sprüheinheiten 40 1 ,40.2.

Bezugszeichenliste

1 Projektionsbehchtungsanlage

2 Beleuchtungssystem

3 Strahlungsquelle

4 Beleuchtungsoptik

5 Objektfeld

6 Objektebene

7 Retikel

8 Retikelhalter

9 Retikelverlagerungsantrieb

10 Projektionsoptik

11 Bildfeld

12 Bildebene

13 Wafers

14 Waferhalter

15 Waferverlagerungsantrieb

16 EUV-Strahlung

17 Kollektor

18 Zwischenfokusebene

19 Umlenkspiegel

20 Facettenspiegel

21 Facetten

22 Facettenspiegel

23 Facetten

30 Vorrichtung

31 Substrat

32 Substratoberfläche

33 Fotolack

34 Lackoberfläche Struktur

Sprüharray

Rahmen , 38.1 , 38.2 Entwicklerflüssigkeit

Wirkrichtung der Gravitationskraft, 40.1 , 40.2 Sprüheinheit

Positioniereinheit

Düse

Topografiesensor

Strahlbildsensor

Topografiesensor

Leitung

Steuerungseinheit

Sprühbild

Sprührichtung

Komponente .1 , 70.2 Strang

Ventilblock

Steuerungseinheit .x Vorratsbehälter 1 Projektionsbelichtungsanlage 2 Beleuchtungssystem 7 Retikel 8 Retikelhalter 0 Projektionsoptik 3 Wafers 4 Waferhalter 6 DUV-Strahlung 7 optisches Element 8 Fassungen 9 Objektivgehäuse M1-M6 Spiegel