Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102021 207522.3, angemeldet am 15.07.2021, in Anspruch, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschichtung einer Komponente für eine Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere zur Beschichtung mit einem Haftvermittler oder einem Fotolack. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie.

Fotolithografische Techniken werden zur Herstellung von Schichtstrukturen einge- setzt, indem ein strahlungsempfindliches Material auf die zu strukturierende Oberfläche aufgebracht und mit Hilfe von Masken oder lokal angewandten Strahlschreibgeräten unter Anwendung von elektromagnetischer Wellen bestrahlt und anschließend entwickelt wird. Auf diese Weise lassen sich Strukturen auf ein Substrat, wie beispielsweise einen Wafer, aber auch auf Substrate einer Komponen- te einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie erzeugen. Dabei kann die Bestrahlung mittels elektromagnetischer Wellen mit einer Wellenlänge im Bereich von ca. 500nm und darunter erfolgen. Fotolithografische Verfahren finden auch eine breite Anwendung im Bereich der Herstellung von Halbleiterschaltungen, Sensoren und mikrotechnischen Systemen. Bei diesen Anwendungen kommen überwiegend makroskopisch ebene Substrate zur Anwendung oder die Aufbringung der Strukturen beschränkt sich auf sehr kleine Teilbereiche einer Oberfläche. Die Aufbringung der zur Herstellung der gewünschten Strukturen erforderlichen Beschichtung erfolgt in der Regel durch Schleuderverfahren oder durch Sprühbeschichtung, die auch als Sprühbelackung bezeichnet wird. Neben dem Fotolack werden zunehmend auch - oftmals über Lösungen oder Gasabscheidung - sogenannte Haftvermittler aufgebracht, welche die Haftung des Fotolacks auf dem Substrat verbessern. Beim Schleuderverfahren wird die gewünschte Beschichtungsdicke mittels der Rotationsgeschwindigkeit beim Schleudern und der Viskosität des Fotolacks beziehungsweise des Haftvermittlers eingestellt. Je nach Anwendung werden Beschichtungsschichtdicken von einer Stärke von einer Atommonolage bis zu einigen 100 miti benötigt, wobei die Schicht im Bereich der zu strukturierenden Oberfläche allerdings mit großer Homogenität aufgebracht werden muss. Dieses Verfahren ist auf makroskopisch ebene Oberflächen beschränkt.

Beim Sprühbelacken wird über eine Düse die aufzubringende Lösung auf das Substrat, wie beispielsweise auf einen Wafer gesprüht. Ein optimierter Verfahrweg der Düse über den Wafer sorgt für ein gleichmäßiges Aufbringen der Lackschicht auf den Wafer. Die Lösungen zum Sprühbelacken sind in der Regel durch eine sehr geringe Viskosität gekennzeichnet, die eine feine Tröpfchenbildung garantiert, wobei die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen für die Belackung von Substraten mit nicht ebenen Substratoberflächen und/oder im Vergleich zu den auf Wafern ausgebildeten Strukturen sehr hohen Strukturen nicht eingerichtet sind.

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 zur Beschichtung von Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage und eine Komponente anzugeben. 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 zur Beschichtung mindestens einer Oberfläche eines Substrats einer Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halb- leiterlithografie umfasst ein Sprühmodul mit einer Sprüheinheit zum Aufbringen der Beschichtung, insbesondere einer Beschichtung mit einem Haftvermittler, und zeichnet sich dadurch aus, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Sprüheinheit und die Substratoberfläche der Komponente relativ zueinander in mindestens zwei, insbesondere in mindestens vier Freiheitsgraden bewegbar sind. Dabei kann die Substratoberfläche nicht ebene Oberflächen aufweisen. Nicht ebene Oberflächen können insbesondere sphärisch oder asphärisch ausgebildete Oberflächen von optischen Komponenten, wie beispielsweise von Linsen, Spiegeln oder Filtern oder von einem Kollektorspiegel in einem Beleuchtungssystem einer Projekti- onsbelichtungsanlage, sein. Nicht ebene Oberflächen können auch auf makroskopisch flachen Oberflächen von Komponenten in Form von im Vergleich zu Fotomasken oder Wafern großen Strukturen ausgebildet sein. Im Fall einer sphärischen Oberfläche sind bereits zwei Freiheitsgrade ausreichend, um die gesamte Oberfläche mit einer Sprüheinheit zu besprühen. Insbesondere können zwei Freiheitsgrade als Rotationsfreiheitsgrade ausgebildet sein. Der erste Rotationsfreiheitsgrad kann um eine Rotationsachse durch den Mittelpunkt der Sphäre verlaufen. Der zweite Rotationsfreiheitsgrad kann um eine Rotationsachse durch den Mittelpunkt der Sphäre und senkrecht zur ersten Rotationsachse verlaufen. Während der erste Rotationsfreiheitsgrad die Sprüheinheit mit einer Düse von einem Rand einer Halbsphäre zum um 180° gegenüberliegenden Rand der Halbsphäre pendeln lässt, kann der zweite senkrecht zum ersten Rotationsfreiheitsgrad ausgebildete Rotationsfreiheitsgrad die Halbsphäre unter dem durch die Rotation des Sprühkopfes besprühten Bereich rotieren lassen, wodurch die gesamte Innenoberfläche der Halbsphäre besprüht werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann das Sprühmodul eine Kinematik zur Bewegung der Sprüheinheit umfassen. Die Kinematik kann beispielsweise als Roboterarm oder als X-, Y-, Z-Tisch ausgebildet sein.

Insbesondere kann das Sprühmodul derart ausgebildet sein, dass die Sprüheinheit in sechs Freiheitgraden bewegbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sprührichtung der Sprüheinheit zu jedem Bereich der Substratoberfläche senkrecht oder in jedem anderen Winkel ausgerichtet werden kann. Dadurch kann eine gleichmäßige Aufbringung der Beschichtung auf die Substratoberfläche sichergestellt werden.

Weiterhin kann die Sprüheinheit eine austauschbare Düse umfassen. Die Düse erzeugt in Abhängigkeit des Drucks, des Durchsatzes und der Viskosität eines zum Beschichten der Substratoberfläche verwendeten Fluids ein vorbestimmtes Sprühbild.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Sprühmoduls umfassen. Die Steuerungseinheit kann neben der Ansteuerung des Sprühmoduls 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 die Beschichtung verwendeten Fluids bestimmen und steuern.

Weiterhin kann eine Sprührichtung der Sprüheinheit in unterschiedlichen Winkeln zur Schwerkraft ausrichtbar sein. Dadurch kann das Substrat beispielsweise über Kopf angeordnet werden, so dass die Sprührichtung überwiegend entgegen der Schwer- kraft 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 Schwerkraft folgenden Partikeln. Die Verkippung der Substratoberfläche gegenüber der Schwerkraft kann generell den Vorteil haben, dass dadurch weitere Parameter zur Optimierung des Fließverhaltens der aufgesprühten Beschichtung und des Sprühbilds zur Verfügung stehen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Beschichtung von mindestens einer Oberfläche eines Substrats einer Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie, insbesondere zur Beschichtung mit einem Haftvermittler, ver- wendet ein Sprühmodul mit einer Sprüheinheit zum Aufbringen der Beschichtung und eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des Sprühmoduls. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Sprüheinheit und die Substratoberfläche der Komponente während des Beschichtens in mindestens zwei, insbesondere vier Freiheitsgraden relativ zueinander bewegt werden. Insbesondere können zwei Freiheitsgrade als Rotationsfreiheitsgrade ausgebildet sein, womit im Fall einer nicht ebenen, sphärischen Oberfläche wie weiter oben bereits beschrieben die gesamte Oberfläche besprüht werden kann.

Weiterhin kann die Steuereinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an die Beschichtung und/oder auf Basis einer Geometrie der Substratoberfläche eine Bahnkurve der Sprüheinheit relativ zur Substratoberfläche für das Beschichten der Substratoberfläche bestimmen.

Insbesondere kann die Bahnkurve dabei den Abstand zwischen einer Düse der Sprüheinheit und der Substratoberfläche und/oder die Relativgeschwindigkeit zwi- sehen der Düse und der Substratoberfläche und/oder den Winkel zwischen der Sprührichtung der Düse und dem besprühten Oberflächenbereich und/oder den von der Düse zurückgelegten Weg über die Substratfläche während der Beschichtung umfassen. Durch die vorbestimmte Bahnkurve, die mit Hilfe der Ansteuerung abgefahren werden kann, wird vorteilhafterweise ein gleichmäßiger Auftrag des Fluids und eine daraus resultierende gleichmäßige Schichtdicke der Beschichtung auf der Substratoberfläche sichergestellt.

Weiterhin kann die Steuereinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an die Beschichtung und/oder auf Basis der Geometrie der Substratoberfläche ein Sprühbild für das Beschichten der Substratoberfläche bestimmen. Das Sprühbild ist die Geometrie der besprühten Fläche und kann sich abhängig von verschiedenen Parametern unterscheiden und beispielsweise ringförmig, flächig rund, aber auch oval, oder nahezu rechteckig ausgebildet sein.

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

Weiterhin kann die Steuereinheit auf Basis von vorbestimmten Anforderungen an die Beschichtung und/oder der Geometrie der Substratoberfläche die Zusammensetzung des zum Beschichten verwendeten Fluids bestimmen. Insbesondere kann die Zusammensetzung des zum Beschichten verwendeten Fluids das Mischungsverhältnis von Beschichtungsmaterial, Lösungsmittel und/oder anderen Zusatzstoffen umfassen. Im Fall von der Beschichtung der Substratoberfläche mit einem Haftvermittler kann das Beschichtungsmaterial beispielsweise Hexamethyldi- silazan, Silanverbindungen, organische Titanverbindungen, anorganische und organische Polymere, anorganische Verbindungen oder organische Verbindungen aufweisen, das Lösungsmittel Propylenglykolmonomethylacetat aufweisen, und/oder weitere Zusatzstoffe Anwendung finden. Die Mischungsverhältnisse können dabei in einem weiten Bereich liegen. Das Mischungsverhältnis kann auch Einfluss auf die Trocknungsdauer des Fluids auf der Substratoberfläche nehmen, wodurch an Flächen mit einer auf Grund der Ausrichtung zur Gravitation starken Fließkraft die Zusammensetzung des Fluids im Vergleich zu ebenen Flächen trockener, also mit weniger Lösungsmittel, ausgebildet sein kann.

Weiterhin können die Parameter für die Bahnkurve, für das Sprühbild und/oder die Zusammensetzung des zum Beschichten verwendeten Fluids während der Beschichtung variiert werden. Die Anpassung an die Geometrie der Substratoberfläche führt fast automatisch zu einer Variation der Parameter während der Beschichtung um eine gleichmäßige Schichtdicke der Beschichtung 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 Sprüheinheit zur Substratoberfläche in bis zu sechs Freiheitsgraden kann die Beschichtungsqualität, insbesondere die gleichmäßige Schichtdicke, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft verbessert werden. Dadurch ist auch eine Beschichtung von nicht ebenen Substratoberflächen und komplexen Strukturen möglich.

Daneben kann die Sprührichtung der Sprüheinheit einen Winkel zwischen 0° und 180° Grad, bevorzugt zwischen 150° und 180° Grad oder zwischen 45° und 135° Grad in Richtung der Schwerkraft aufweisen. Durch die variable Einstellung der Sprührichtung kann das Substrat beispielsweise über Kopf angeordnet werden, so dass die Sprührichtung überwiegend entgegen der Schwerkraft noch 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 Schwerkraft bewegten Partikeln. Die Verkippung der Sub- stratoberfläche gegenüber der Schwerkraft kann generell den Vorteil haben, dass dadurch weitere Parameter zur Optimierung des Fließverhaltens der aufgesprühten Beschichtung und des Sprühbilds zur Verfügung stehen.

Eine erfindungsgemäße Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie mit einer Beschichtung, welche einen Haftvermittler umfasst, zeichnet sich dadurch aus, dass die Beschichtung mittels eines der weiter oben erläuterten Verfahren aufgebracht ist.

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 eine mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Schleuderverfahren beschichtete Substratoberfläche, und

Figur 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschichtung einer Substratoberfläche. 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.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 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°, 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 102008009600 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 102008009600 A1 verwiesen.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs dery-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 614008 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 Pupil- lenfacetten 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 102008009600 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 102017220586 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 hintereinan- der 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 Be- leuchtungsoptik 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 Absolut- werten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in derx- 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 homogen. 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 Beleuch- tungskanäle, 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 Objektfel- des 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 bereitge- stellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille 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. Figur 2 zeigt eine mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Schleuderverfahren beschichtete Substratoberfläche 32. Die Substratoberfläche 32 eines Substrats 31 einer Komponente 30 einer wie in Figur 1 beschriebenen Projektionsbelichtungsanlage 1 weist in der in Figur 2 erläuterten Ausführungsform einen nicht ebenen Bereich 33, eine Struktur 34, sowie eine Randstruktur 35 auf. Beim Schleuderverfahren wird das Beschichtungsmaterial 36 (gestrichelt dargestellt), welches beispielsweise Fotolack oder Haftvermittler aufweisen kann, in der Mitte des Substrats 31 aufgebracht und durch eine Rotationsbewegung des Substrats 31 um eine Rotationsachse 40 durch die Fliehkraft, welche durch Pfeile in der Figur 2 dargestellt ist, zum Rand der Substratoberfläche 32 verteilt. An dem nicht ebenen Bereich 33 und an den Strukturen 34, 35 der in der Figur 2 dargestellten Ausführungsform bilden sich an den zur Mitte des Substrats 31 gerichteten Seiten Anhäufungen 38 mit überschüssigem Material aus. Auf den zum Rand des Substrats 31 gerichteten Seiten des nicht ebenen Bereichs 33 und der Strukturen 34,35 bilden sich Bereiche 39 mit weniger oder keinem Beschichtungsmaterial 36 aus, so dass die Schichtdicke der Beschichtung 37 über die Substratoberfläche 32 sehr stark variiert. Die Variation der Schichtdicke hat einen direkten Einfluss auf die Eigenschaften der Beschichtung 37. Im Fall eines Fotolacks führt die unterschiedliche Schichtdicke zu einer Über- oder Unterbelichtung des Fotolacks im weiteren Prozess. Im Fall von Haftvermittlern kann die Haftung mit steigender Schichtdicke abnehmen, in jedem Fall wird die Verunreinigung durch den Haftvermittler größer.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 50 zur Beschichtung einer Substratoberfläche 32 eines Substrats 31 einer Komponente 30 einer Projektionsbelichtungsanlage 1. Insbesondere kann das Substrat 30 als einer der Spiegel 17, 19, 22 oder Mx der in der Figur 1 erläuterten Projektionsbelichtungsanlage ausgebildet sein. Die Geometrie der Substratoberfläche 32 entspricht der in der Figur 2 erläuterten Ausführungsform der Komponente 30. Die Vorrichtung 50 umfasst ein Sprühmodul 51 , welches eine Aufhängung 52 für eine Kinematik 53 zur Bewegung einer Sprüheinheit 55 umfasst. Die Aufhängung 52 ist mit einem nicht dargestellten Ge- häuse oder Rahmen der Vorrichtung 50 verbunden. Die Sprüheinheit 55 ist über eine Anbindung 54 mit der Kinematik 53 verbunden und umfasst eine Düse 56. Die Sprüheinheit 55 mit der Düse 56, welche austauschbar mit der Sprüheinheit 55 verbunden ist, kann einer an sich aus bekannten Besprühungsanlagen für ebene Oberflächen bekannten Sprüheinheit entsprechen. Das Sprühbild 57 der Düse 56 ist in der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform als Sprühkegel ausgebildet. Die Kinematik 53 und die Anbindung 54 sind derart ausgebildet, dass die Sprüheinheit 55 in sechs Freiheitsgraden bewegbar ist. Dadurch kann die Sprüheinheit 55 mit der Düse 56 relativ zur Substratoberfläche 32 eine Bahnkurve 58, welche als gestrichelter Pfeil in der Figur 3 exemplarisch für einen konstanten Abstand von der Düse 56 zur Substratoberfläche 32 dargestellt ist, abfahren. Die Bahnkurve 58 wird durch eine Steuerungseinheit 60 auf Basis der Anforderungen an die Beschichtung 37 bestimmt, Die Steuerungseinheit 60 bestimmt auch alle zur Ausbildung des Sprühbildes 57 notwendigen Parameter, wie die Geometrie der Düse 56 und den Druck, die Temperatur und den Durchsatz des zur Aufbringung der Beschichtung 37 verwendeten Fluids, sowie dessen Zusammensetzung, auf Basis der Anforderungen an die Beschichtung 37. Die Zusammensetzung des Fluids umfasst das Beschichtungsmaterial 36, ein oder mehrere Lösungsmittel und mögliche weitere Zusatzstoffe.

Alternativ zu der in der Figur 3 erläuterten Bewegung der Sprüheinheit 55 kann auch die Komponente 30 beziehungsweise das Substrat 31 relativ zu einer stationären Sprüheinheit 55 bewegt werden oder eine Mischform, also eine Bewegung der Sprüheinheit 55 und des Substrats 31 , Anwendung finden. Weiterhin ist das Verfah- ren, insbesondere die Bewegung der Sprüheinheit 55 prinzipiell auch manuell ausführbar. Weiterhin vorteilhaft ist auch eine variable Ausrichtung der Substratoberfläche 32 gegenüber der Schwerkraft 59, welche in der Figur 3 sowohl als Pfeil mit einer durchgezogenen Linie, als auch als Pfeile mit gestrichelten Linien dargestellt ist, um die variable Anordnung der Vorrichtung 50 und des Substrats 31 zur Schwer- kraft 59 zu verdeutlichen. Die Orientierung der Substratoberfläche 32 zur Schwerkraft 59 ist einerseits ein weiterer Parameter zur Optimierung der Beschichtung 37 durch Beeinflussung des Fließverhaltens des aufgesprühten Beschichtungsmaterials 36 und andererseits auch zur weiteren Optimierung des Sprühbildes 57 geeignet. Ist die Substratoberfläche 32 über Kopf, also um 180° entgegen der in der Figur 3 darge- stellten Orientierung, ausgerichtet, wird ein Tropfen der Düse 56 auf die Substratoberfläche 32 vorteilhaft vermieden. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die über Kopf Anordnung der Substratoberfläche 32 der Schwerkraft 59 folgende Partikel (nicht dargestellt) nicht auf die Substratoberfläche 32 gelangen und somit eine Minimierung der Kontamination der Substratoberfläche 32 erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1 Projektionsbelichtungsanlage

2 Beleuchtungssystem

3 Strahlungsquelle

4 Beleuchtungsoptik

5 Objektfeld

6 Objektebene

7 Retikel

8 Retikelh alter

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 Komponente

31 Substrat

32 Substratoberfläche

33 nicht ebener Oberflächenbereich

34 Struktur

35 Randstruktur 6 Beschichtungsmaterial 7 Beschichtung 8 Bereich mit übermäßiger Beschichtung 9 Bereich ohne Beschichtung 0 Rotationsachse 0 Vorrichtung

51 Sprühmodul

52 Aufhängung

53 Kinematik

54 Anbindung

55 Sprüheinheit

56 Düse

57 Sprühbild

58 Bahnkurve

59 Schwerkraft

60 Steuerungseinheit M1-M6 Spiegel