Claims (2)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Einrichtung zur fotolithografischen Strukturübertragung mittels eines Projektionsobjektivs auf einen parallel zur Bildebene schrittweise bewegten und in kurzen Zeitabständen vorzugsweise automatisch auswechselbaren Bildträger, gekennzeichnet dadurch, daß um das Projektionsobjektiv herum mindestens ein ringförmiger Magnet angeordnet ist, zwischen dessen Polschuhen und dem Bildträger bzw. einem Koordinatentisch zur Aufnahme des Bildträgers sich eine ferromagnetische Füssigkeit, die eine an sich bekannte und mitderferromagnetischen Flüssigkeit nicht mischbare Immersionsflüssigkeit zur Abdichtung derselben einschließt, befindet und daß am ringförmigen Magneten in seinen umschließenden Raum ragende Zu- und Abführkanäle für die Immersionsflüssigkeit sowie zur Entlüftung vorgesehen sind, die mit einer Einrichtung zur Regelung bzw. Veränderung des.Füllstandsniveaus der Immersionsflüssigkeit zwischen dem Projektionsobjektiv und dem Bildträger in Verbindung stehen.1. A device for photolithographic structure transfer by means of a projection lens on a parallel to the image plane gradually moving and preferably at short intervals automatically replaceable image carrier, characterized in that around the projection lens around at least one annular magnet is disposed between the pole pieces and the image carrier or a coordinate table for receiving the image carrier is a ferromagnetic liquid, which includes a per se known and mitderferromagnetischen liquid immiscible liquid immersion to seal the same, is provided and that on the annular magnet in its enclosing space projecting inlet and outlet channels for the immersion liquid and for venting, the are in communication with means for controlling or changing the level of the immersion liquid between the projection lens and the image carrier.
2. Einrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung zur Regelung bzw. Veränderung des Füllstandsniveaus der Immersionsflüssigkeit eine Filtereinheit für die Immersionsflüssigkeit enthält.2. Device according to item 1, characterized in that the means for controlling or changing the filling level of the immersion liquid contains a filter unit for the immersion liquid.
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur fotolithografischen Strukturübertragung mittels eines optischen Projektionsobjektivs auf einen parallel zur Bildebene schrittweise bewegten und in kurzen Zeitabständen vorzugsweise automatisch auswechselbaren Bildträger, insbesondere zur Herstellung mikroelektronischer Bauelemente.The invention relates to a device for photolithographic structure transfer by means of an optical projection lens to a parallel to the image plane gradually moving and at short intervals preferably automatically replaceable image carrier, in particular for the production of microelectronic devices.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die projektionsoptische Strukturierung mikroelektronischer Schaltkreise erfordert mit zunehmender Erhöhung des Integrationsgrades eine immer höhere optische Auflösung, die wiederum von der Apertur der Projektionsoptik abhängt. Die Erhöhung der Apertur verringert die Schärfentiefe und führt in Zusammenhang mit der Unebenheit der Bildträger zu technologischen Problemen.The projection optical structuring of microelectronic circuits requires with increasing the degree of integration an ever higher optical resolution, which in turn depends on the aperture of the projection optics. The increase in the aperture reduces the depth of field and, in connection with the unevenness of the image carrier, leads to technological problems.
Durch das Einbringen einer hochbrechenden Immersionsflüssigkeit zwischen der Frontlinse des Objektivs und dem Bildträger läßt sich die Auflösung der Projektionsoptik erhöhen, ohne die Schärfentiefe zu verringern. Das aus der Mikroskopie bekannte Verfahren (Brockhaus, „ABC der Optik", Brockhaus Verlag Leipzig, 1961 S.575ff.) ist auf die Mikrolithografie nicht übertragbar, da die durch Adhäsionskräfte zwischen Bildträger und der Frontlinse gehaltene Immersionsflüssigkeit bei der üblichen schrittweisen Bewegung des Bildträgers oder dessen automatischen Wechsel abreißen würde. Eine schleifende mechanische Dichtung scheidet wegen der Gefahr der Beschädigung des Bildträgers und wegen der hohen Reibkräfte, die ein exaktes Positionieren des Bildträgers behindern, aus.By introducing a high refractive immersion liquid between the front lens of the lens and the image carrier, the resolution of the projection optics can be increased without reducing the depth of field. The method known from microscopy (Brockhaus, "ABC der Optik", Brockhaus Verlag Leipzig, 1961 p.575ff.) Is not transferable to microlithography, since held by adhesion forces between the image carrier and the front lens immersion liquid in the usual stepwise movement of the image carrier A sliding mechanical seal is eliminated because of the risk of damage to the image carrier and because of the high frictional forces which impede an exact positioning of the image carrier.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Auflösung des optischen Systems bei fotolithografischen Einrichtungen mit einer an sich bekannten Immersionsflüssigkeit.The aim of the invention is to increase the resolution of the optical system in photolithographic devices with a per se known immersion liquid.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer fotolithografischen Einrichtung eine Möglichkeit zur Abdichtung der Immersionsflüssigkeit zu schaffen, die zu keiner schleifenden Berührung der Dichtung mit dem Bildträger führt und die Bildträgertransport und -wechsel nicht beeinträchtigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß um das Projektionsobjektiv herum und mit diesem verbunden zwei Ringe aus ferromagnetischem Material mit geringem Abstand zum Bildträger angeordnet werden, welche die Polschuhe eines ringförmigen Magneten darstellen. Zwischen diesen Polschuhen wird eine ferromagnetische Flüssigkeit gehalten, die sich entsprechend dem magnetischen Kraftlinienfeld so ausrichtet, daß sie den von ihr umschlossenen Raum um das Projektionsobjektiv herum gegenüber dem Bildträger bzw. dem Koordinatentisch abdichtet. In dem auf diese Weise abgeschlossenen Raum befindet sich die Immersionsflüssigkeit, die mit der ferromagnetischen Flüssigkeit nicht mischbar ist. Um den Flüssigkeitsspiegel auch während des Wechsels des Bildträgers konstant zu halten und für den ungehinderten Transport des Bildträgers sind Kanäle zur geregelten Zu- bzw. Abführung der Immersionsflüssigkeit vorhanden. Der Abflußkanal ist vorzugsweise am höchstgelegenen Teil des von der Immersionsflüssigkeit ausgefüllten Raumes angeordnet, um gleichzeitig eingeschlossene Luftblasen abzusaugen. Es ist vorteilhaft, wenn die Immersionsflüssigkeit bei der Zu- und Abführung zusätzlich gefiltert wird.The invention has for its object to provide in a photolithographic device a way to seal the immersion liquid, which leads to no sliding contact of the seal with the image carrier and does not affect the image carrier transport and change. This object is achieved in that are arranged around the projection lens around and connected to this two rings of ferromagnetic material at a small distance from the image carrier, which constitute the pole pieces of an annular magnet. Between these pole pieces, a ferromagnetic liquid is held, which aligns according to the magnetic field of force so that it seals the area enclosed by it around the projection lens with respect to the image carrier or the coordinate table. In the space enclosed in this way is the immersion liquid, which is immiscible with the ferromagnetic liquid. In order to keep the liquid level constant even during the change of the image carrier and for the unimpeded transport of the image carrier channels for controlled supply or discharge of the immersion liquid are present. The spillway is preferably located at the highest part of the space filled by the immersion liquid to simultaneously extract trapped air bubbles. It is advantageous if the immersion liquid is additionally filtered during the supply and removal.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Auf einem Koordinatentisch 1 befindet sich eine Halbleiterscheibe 2. Der Raum zwischen der Frontlinse 3 des Projektionsobjektivs 4 und der Halbleiterscheibe 2 ist mit einer Immersionsflüssigkeit 5 (z. B. einem Immersionsöl) gefüllt. DerThe invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. On a coordinate table 1 is a semiconductor wafer 2. The space between the front lens 3 of the projection lens 4 and the semiconductor wafer 2 is filled with an immersion liquid 5 (for example, an immersion oil). The