DE10157045A1 - Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit Zwischenbild für die EUV-Lithographie - Google Patents
Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit Zwischenbild für die EUV-LithographieInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine abschaltungsfreie Mikrolithographie-Projektionsobjektiveinrichtung für kurze Wellenlängen, vorzugsweise < 100 nm, umfassend DOLLAR A eine Objektebene sowie eine Bildebene DOLLAR A einen ersten, einen zweiten Spiegel, einen dritten und einen vierten Spiegel in zentrierter Anordnung zwischen Objektebene und Bildebene, wobei ein Zwischenbild ausgebildet wird. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die bildseitige numerische Apertur > 0,10, insbesondere > 0,13, besonders bevorzugt >= 0,14, ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Mikrolithographie-Projektionseinrichtung gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Belichtungsanlage gemäß Anspruch 15
sowie ein Chipherstellungsverfahren gemäß Anspruch 18.
Die Lithographie mit Wellenlängen < 193 nm, insbesondere die
EUV-Lithographie mit λ = 11 nm bzw. λ = 13 nm werden als mögliche Techniken
zur Abbildungen von Strukturen < 130 nm, besonders bevorzugt < 100 nm
diskutiert. Die Auflösung eines lithographischen Systems wird durch
nachfolgende Gleichung beschrieben:
wobei k1 ein spezifischer Parameter des Lithographieprozesses, λ die
Wellenlänge des einfallenden Lichtes und NA die bildseitige, numerische
Apertur des Systems bezeichnet.
Für abbildende Systeme im EUV Bereich stehen als optische Komponenten
im wesentlichen reflektive Systeme mit Multilayer-Schichten zur Verfügung. Als
Multilayer-Schichtsysteme finden bei λ = 11 nm bevorzugt Mo/Be-Systeme
und bei λ = 13 nm Mo/Si-Systeme Verwendung.
Legt man eine numerische Apertur von 0,10 zugrunde, so erfordert die
Abbildung von 100 nm-Strukturen mit 13 nm-Strahlung einen Prozeß mit
k1 = 0,77. Mit k1 = 0,64 wird bei 11 nm-Strahlung die Abbildung von
70 nm-Strukturen möglich. Will man 50-nm Strukturen abbilden, so erfordert dies
unter der Voraussetzung, daß die Nutzwellenlänge, d. h. 13 nm oder
11 nm-Strahlung, nicht geändert wird, eine Erhöhung der numerischen Apertur. Hohe
numerische Aperturen von beispielsweise 0,2 werden mit 6-Spiegel-Systemen
wie in der US-A-5686728, EP 0779528, US-A-5815310 sowie in der
anhängigen, auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 199 06 001.0, eingereicht am
15.02.1999, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in den der vorliegenden
Anmeldung mitaufgenommen wird, erreicht.
Da die Reflektivität der eingesetzten Multilayer-Schichten nur im Bereich von
ungefähr 70% liegt, ist es bei den Projektionsobjektiven für die EUV-
Mikrolithographie von ganz entscheidender Bedeutung, zum Erreichen einer
ausreichenden Lichtstärke mit möglichst wenig optischen Komponenten im
EUV-Projektionsobjektiv auszukommen.
Weitere Anforderungen an ein EUV-Projektionsobjektiv für die EUV-Lithographie
betreffen Obskurationen, Bildfeld, Verzeichnung, bild- und objektseitige
Telezentrie, den freien Arbeitsabstand sowie die Blende.
Obskurationen, z. B. Mittenabschattungen wie in Schwarzschildsystemen, sind
nicht zulässig, da es sonst zu intolerablen Degradationen der Abbildungsgüte
kommt.
Fordert man einen obskurationsfreien Strahlengang so resultiert bei
zentrierten Systemen ein außeraxiales Bildfeld. Um Bildformate von 26 × 34 mm2
bzw. 26 × 52 mm2 bereitzustellen, ist es vorteilhaft die Systeme als
Ringfeldscanner auszubilden. Die nutzbare Sekantenlänge des Scanschlitzes
beträgt dann mindestens 26 mm. Die Ringbreite sollte um eine homogene
Beleuchtung bzw. Belichtungs-Kontrolle und "Dose-Control" zu ermöglichen im
Bereich 0,5-2 mm liegen.
Bei der Verzeichnung unterscheidet man zwischen statischer und
dynamischer oder Scan-Verzeichnung. Die Scanverzeichnung ist die effektive,
sich durch Integration der statischen Verzeichnung über den Scanweg
ergebende Verzeichnung. Grenzen für die maßstabskorrigierte, statische
Verzeichnung ergeben sich im wesentlichen aus den Spezifikationen für
Kontrast und CD-Variation.
Es ist bildseitige Telezentrie erforderlich. Handelt es sich bei dem
Projektionssystem um ein System mit einer Reflektionsmaske, so ist ein
telezentrischer Strahlengang objektseitig nicht möglich.
Werden Transmissionsmasken, z. B. Stencilmasken, eingesetzt ist auch ein
telezentrischer Strahlengang realisierbar.
Um saubere Bündelbegrenzungen zu ermöglichen ist es vorteilhaft, wenn die
Blende physikalisch zugänglich ist.
Die bildseitige Telezentrieforderung bedeutet, daß die Eintritsspupille des
letzten Spiegels in oder nahe seines Brennpunktes, zu liegen kommt. Um ein
kompaktes Design bei zugänglicher Blende zu erhalten, bietet es sich an, den
vorletzten Spiegel als bündelbegrenzendes Element dort zu plazieren und die
Abbildung von Retikel auf Wafer zwischenbildfrei zu gestalten.
Aus nachfolgenden Veröffentlichungen sind 4-Spiegel-Projektions- bzw.
Reduktionsobjektive ohne Zwischenbild bekannt geworden:
- - US 5315629
- - EP 0480617
- - US 5 063 586
- - EP 0 422 853
- - EP 0 271 737
- - Donald W. Sweeney, Russ Hudyma, Henry N. Chapman, David Shafer, EUV optical Design for a 100 mm CD Imaging System, 23rd International Symposium of microlithography, SPIE, Santa Clara, California, February 22-27, 1998, SPIE Vol. 3331, p. 2 ff.
In der US 5 315 629 wird ein 4-Spiegel-Projektionsobjektiv mit NA = 0,1, 4×,
31.25 × 0,5 mm2 beansprucht. Die Spiegelfolge ist konkav, konvex, konkav,
konkav.
Aus der EP 0 480 617 B1 sind zwei NA = 0.1, 5×, 25 × 2 mm2-Systeme
bekanntgeworden. Die Spiegelfolge ist konkav, konvex, beliebig/konvex,
konkav.
Die Systeme gemäß US 5 063 586 und EP 0 422 853 weisen ein rechteckiges
Bildfeld, von beispielsweise mindestens 5 × 5 mm2, auf. Die im allgemeinen
dezentrierten Systeme sind mit sehr hohen Verzeichnungswerten im
%-Bereich behaftet. Die Objektive könnten daher nur in Steppern mit
Verzeichnungsvorhalt auf dem Retikel eingesetzt werden. Das hohe Niveau
der Verzeichnung macht derartige Objektive allerdings bei den hier
diskutierten Strukturbreiten (≦ 130 nm) unpraktikabel. Die Spiegelfolge ist
konvex, konkav, konvex, konkav.
Aus der US 5 153 898 sind pauschal beliebige 3 bis 5-Multilayer-Spiegel-
Systeme bekanntgeworden. Die offengelegten Realisierungen beschreiben
allerdings durchweg 3-Spiegelsysteme mit Rechteckfeld und kleiner
numerischer Apertur NA (NA < 0.04). Die Systeme sind daher auf die
Abbildung von Strukturen < = 0.25 µm beschränkt.
EP 0 271 737 zeigt ein 4-Spiegel-System mit einem Zwischenbild zwischen
drittem und viertem Spiegel. Nachteilig an dem Objektiv gemäß der
EP 0 271 737 ist, daß sowohl die Objektebene wie die Bildebene innerhalb
des Spiegelssystems liegen. Des weiteren weisen die Spiegel des Objektivs
keine zentrierte Anordnung auf.
Betreffend den allgemeinen Stand der Technik wird des weiteren auf T.
Jewell: "Optical System design issues in development of projection camera for
EUV lithography", Proc. SPIE 2437 (1995) und die darin angegebenen Zitate
verwiesen, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in die Anmeldung mit
aufgenommen wird.
Es hat sich bei den bekannten Systemen gemäß der EP 0 480 617 sowie
US 5 315 629 und gemäß Sweeney a. a. O. als nachteilig erwiesen, daß der
außeraxial genutzte Teil des Primärspiegels mechanisch mit den waferseitigen
Sensoraufbauten einer Projektionsbelichtungsanlage in Konflikt gerät, wenn
nicht sehr große freie mechanische Arbeitsabstände < 100 mm realisiert
werden. Diese Konflikte treten bei Spiegelsegmenten, die "bildfeldnah" plaziert
sind, erst bei wesentlich geringeren Abständen (≈ 10 mm) auf.
Höhere Aperturen als 0,10 sind bei derartigen 4-Spiegel-Systemen nur mit
großen Problemen wegen der Forderung nach obskurationsfreiem
Strahlengang bei gleichzeitig kleinen Einfallswinkeln zu erreichen.
Insbesondere im hinteren, hochaperturigen Objektivteil ist es schwierig, die
Bündel abschaltungsfrei an den Spiegeln vorbeizuführen. Ein weiteres
Problem ist der geringe am Wafer zur Verfügung stehende freie
Arbeitsabstand.
4-Spiegel-Systeme mit Zwischenbild sind aus nachfolgenden
Veröffentlichungen bekanntgeworden:
- - SPIE 99, Paper 3676-74 "EUV Projection-Camera Alignment Methods" by Michael R. Descour, Mark R. Willer and Curtis E. Volin
- - US-A-4798450.
Bei dem System gemäß der US-A-4798450 handelt es sich um ein nicht
zentriertes - ein sogenanntes off-axis - optisches System, das sich aus zwei
Teilsystemen zusammensetzt, derart, daß der Astigmatismus des ersten
optischen Teilsystems durch das zweite optische Teilsystem kompensiert
wird.
Bei dem aus SPIE 99 Paper 3676-74 a. a. O. bekanntem System beträgt die
Apertur wie bei den Systemen ohne Zwischenbild nur NA = 0,1.
Aufgabe der Erfindung ist es, somit eine für die Lithographie mit kurzen
Wellenlängen, ≦ 193 nm, vorzugweise < 100 nm, geeignete
Projektionsobjektiveinrichtung anzugeben, die die zuvor erwähnten Nachteile
des Standes der Technik nicht aufweist, mit möglichst wenigen optischen
Elementen auskommt und andererseits eine ausreichend große Apertur
aufweist und die Telezentrieanforderungen sowie sämtliche weitere
Anforderung an ein Projektionssystem für Wellenlängen ≦ 193 nm erfüllen.
Insbesondere sollen Aperturen < 0,13; besonders bevorzugt ≧ 0,14 erreicht
werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Projektionsobjektiv gelöst, das
vier Spiegel umfaßt, wobei zwischen drittem und viertem Spiegel ein reelles
Zwischenbild ausgebildet wird und die bildseitige numerische Apertur < 0,10,
bevorzugt < 0,13, insbesondere bevorzugt ≧ 0,14 ist.
Besonders bevorzugt ist das 4-Spiegel-Projektionsobjektiv in ein erstes und
ein zweites Subsystem untergliedert, wobei das erste Subsystem ein objekt-
bzw. retikelnahes 2-Spiegel-System und das zweite Subsystem ein
wafernahes 2-Spiegel-System ist. Besonders bevorzugt ist das System derart
ausgelegt, daß das Zwischenbild im hinteren Objektivteil, d. h. im zweiten
Subsystem erzeugt wird. Hierdurch wird eine obskurationsfreie Strahlführung
in Folge des geringeren Bündelquerschnittes deutlich erleichtert. Dies
wiederum ermöglicht die Realisierung großer freier Arbeitsabstände am Wafer
bei gleichzeitig hoher numerischer Apertur.
In einer besonders kompakten Ausführungsform der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß das erste und das zweite Subsystem ineinander
verschachtelt angeordnet sind.
Besonders bevorzugt wird das Projektionsobjektiv mit einer physikalischen
und zugänglichen Blende im vorderen niederaperturigen Objektivteil
ausgestattet, die entweder auf dem ersten oder dem zweiten bzw. zwischen
erstem und zweitem Spiegel liegen kann.
Die Plazierung der Blende wird bevorzugt so gewählt, daß die konjugierte
Ebene im Fokus des vierten Spiegels liegt.
Die zuvor beschriebenen Objektive können nicht nur für die EUV-Lithographie
eingesetzt werden, sondern selbstverständlich auch bei anderen
Wellenlängen, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird. Praktisch wird
das nur bei UV-Wellenlängen im Bereich um 193 nm bei Excimer-Lasern in
Betracht kommen.
Um eine beugungsbegrenzte Abbildung zu erreichen, ist mit Vorteil
vorgesehen, daß der Design-Anteil des rms-Wellenfrontanteils des Systems
höchstens 0,10 λ, bevorzugt 0,08 λ beträgt.
Vorteilhafterweise sind in den Beispielen der Erfindung die Objektive stets
bildseitig telezentrisch ausgebildet.
Bei Projektionssystemen, die mit einer Reflektionsmaske betrieben werden, ist
ein telezentrischer Strahlengang ohne Beleuchtung über einen stark
transmissionsmindernden Strahlteiler, wie beispielsweise aus der
JP-A-95/283 116 bekannt, objektseitig nicht möglich. Daher sind die
Hauptstrahlwinkel am Retikel so gewählt, daß eine abschattungsfreie
Beleuchtung gewährleistet ist.
Bei Systemen mit Transmissionsmaske kann vorgesehen sein, daß das
Projektionsobjektiv objektseitig telezentrisch ausgelegt ist.
Im gesamten sollte der Telezentriefehler am Wafer 10 mrad nicht
überschreiten, vorzugsweise liegt er bei 5 mrad, besonders bevorzugt bei
2 mrad. Dies stellt sicher, daß sich die Änderung des Abbildungsmaßstabes
bzw. der Verzeichnung über den Tiefenschärfenbereich in tolerierbaren
Grenzen hält.
Neben der erfindungsgemäßen Reduktions- bzw.
Projektionsobjektiveinrichtung stellt die Erfindung auch eine
Projektionsbelichtungsanlage, umfassend mindestens ein derartiges Objektiv
zur Verfügung. In einer ersten Ausführungsform weist die
Projektionsbelichtungsanlage eine Reflektionsmaske auf, in einer alternativen
Ausführungsform eine Transmissionsmaske.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Projektionsbelichtungsanlage eine
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung eines außeraxialen Ringfeldes
umfaßt und das System als Ringfeldsscanner ausgebildet ist. Mit Vorteil ist
vorgesehen, daß die Sekantenlänge des Scan-Schlitzes mindestens 26 mm
beträgt und die Ringbreite größer als 0,5 mm ist, so daß eine homogene
Beleuchtung ermöglicht wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Objektiv können des weiteren die asphärischen
Abweichungen von der best-passenden Sphäre gering gehalten werden, so
daß die Forderung nach "Beugungsbegrenztheit" und hoher Reflektivität der
ML-Spiegel mit den hieraus folgenden extremen Genauigkeitsanforderungen
an diese Oberflächen in allen Ortsfrequenbereichen vom freien Durchmesser
der Spiegel bis zu atomaren Dimensionen eingehalten werden können.
Da die Reflektivität der Spiegel im EUV-Bereich durch die Belegung der
Substrate mit sog. DBRs (verteilte Bragg Reflektoren), auch als Multilayer
bezeichnet, erreicht wird, bestehen diese bei λ = 13 nm und für Mo/Si-System
aus ca. 40 Schichtpaaren, bei λ = 11 nm aus ca. 70 Schichtpaaren. Die
Winkelakzeptanz dieser Systeme liegt damit im Bereich weniger Grad und
nimmt mit zunehmendem Einfallswinkel ab. Des weiteren nehmen mit
zunehmendem Einfallswinkel auch störende, durch die Vielfachstruktur
verursachte Phaseneffekte, zu. Variiert der auf punktbezogene mittlere
Einfallswinkel zu stark über eine Systemfläche, so müssen Schichtpakete mit
veränderlicher Dicke aufgebracht werden.
Da sich die erfindungsgemäßen Objektive durch einen geringeren mittleren
Einfallswinkel und eine geringe flächenspezifische Variation um den mittleren
Einfallswinkel auszeichnen, können die oben dargelegten Probleme von
Multilayer-Systemen gering gehalten werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft
beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 Linsenschnitt eines ersten 4-Spiegel-Systems (Typ x_System),
Fig. 2 Linsenschnitt eines zweiten 4-Spiegel-Systems (Typ y_System),
Fig. 3 Linsenschnitt eines dritten 4-Spiegel-Systems (Typ z_System),
Fig. 4 den Gesamtaufbau eines Projektionsbelichtungssystems mit
einem erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv gemäß einer der
Fig. 1 bis 3.
Bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es
sich um zentrierte, bildseitig telezentrische Reduktionssysteme mit
Zwischenbild Z zwischen drittem Spiegel M3 und viertem Spiegel M4. In
sämtlichen Systemen werden für gleiche Bauelemente gleiche Bezugsziffern
verwendet, wobei nachfolgende Nomenklatur verwendet wird:
- - Objektebene (2) und Bildebene (4)
- - erster Spiegel (M1), zweiter Spiegel (M2)
- - dritter Spiegel (M3), vierter Spiegel (M4).
In der nachfolgenden Tabelle sind für die beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung, die im Linsenschnitt in den Fig. 1 bis 3 gezeigt werden, die
numerische Apertur, der mittlere Wellenfrontfehler und die maßstabskorrigierte
Verzeichnung angegeben:
In Fig. 1 ist der Schnitt eines Typ x-Systems von der Retikelebene 2 bis zur
Waferebene 4 gezeigt, wafernächster Spiegel ist der erste Spiegel M3.
Ein Typ-y-System ist in Fig. 2 dargestellt, ein Typ-z-System in Fig. 3.
In allen Figuren bezeichnet 2 die Objektebene, in der beispielsweise eine
Reflektionsmaske, ein sogenanntes Retikel, angeordnet sein kann und 4 die
Bildebene, in die das Objekt abgebildet wird. In der Bildebene wird bei
Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen ein lichtempfindliches Objekt,
beispielsweise ein Halbleiterwafer angeordnet. z bezeichnet das Zwischenbild,
HA die optische Achse und CR den Hauptstrahl.
Sämtliche Systeme der Fig. 1 bis 3 sind um die optische Hauptachse HA
zentrierte Systeme.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung
besteht das Projektionsobjektiv aus zwei Subsystemen. Das erste Subsystem
SU1 umfaßt den ersten M1 und den zweiten M2 Spiegel; das zweite
Subsystem SU2, den dritten M3 und vierten M4 Spiegel. Das Zwischenbild Z
kommt im zweiten Subsystem SU2 zum Liegen. Die Blende B liegt zwischen
erstem M1 und zweiten Spiegel M2, im ersten Subsystem SU1.
Aus nachfolgender Tabelle 1 gehen die Parameter des Systems gemäß Fig.
1 im Code V-Format hervor:
Die Konstruktionsdaten des in Fig. 2 dargestellten Typ y-Systems gehen aus nachfolgender
Tabelle 2 hervor:
In Fig. 3 ist ein System vom Typ Z gezeigt, bei dem die Subsysteme SU1,
SU2 ineinander verschachtelt sind. Wafernächster Spiegel ist der Spiegel M3,
der vorliegend mit der Fläche des Spiegels M1 zusammenfällt. Das
Zwischenbild Z kommt im zweiten Subsystem SU2 zum Liegen. Die Daten
dieser Ausführungsform sind in Tabelle 3 zusammengefaßt:
In Fig. 4 ist eine beispielhafte komplette Mikrolithographie-Belichtungsanlage
mit einem Beleuchtungssystem 126 zur Ausleuchtung einer Austrittspupille
124 gezeigt, die mit der Eintrittspupille 10 eines erfindungsgemäßen Objektivs
12 zusammenfällt. Das System umfaßt eine Lichtquelle 100, einen
Kollektorspiegel 103 zum Sammeln des Lichtes der Lichtquelle 100, ein erstes
optisches Element 104 mit Rasterelementen, ein zweites optisches Element
108 mit Rasterelementen sowie drei feldformenden Spiegeln 112.1, 112.2,
112.3, die dem zweiten optischen Element 108 mit Rasterelementen
nachgeordnet sind und im wesentlichen dazu dienen, das Feld in der
Retikelebene 114, die mit der Objektebene 2 des erfindungsgemäßen 4-
Spiegel-Projektionsobjektives, das vorliegend im Detail nicht dargestellt ist,
zusammenfällt, zu formen. Das Retikel in der Retikelebene 114 ist vorliegend
eine Reflektionsmaske. Anstelle einer Reflektionsmaske könnte bei
geändertem Aufbau des Beleuchtungssystems, der vorliegend nicht
dargestellt ist, auch eine Transmissionsmaske verwendet werden. Das Retikel
ist in dem als Scanning-System ausgelegten EUV-System in Pfeilrichtung
verfahrbar. Ein derartiges Beleuchtungssystem ist im prinzipiellen Aufbau
beispielsweise in der DE 199 03 807 A1 offenbart, deren Inhalt in vorliegende
Anmeldung mitaufgenommen wird.
Das nachfolgende Projektionsobjektiv ist ein 4-Spiegel-Projektionsobjektiv
gemäß der Erfindung, das vorliegend nicht detailliert dargestellt ist. Das zu
belichtende Objekt 108 befindet sich ebenfalls auf einem Trägersystem 110,
das ebenfalls in Pfeilrichtung verfahren werden kann.
Das aus dem erfindungsgemäßen Objektiv 12 austretende Strahlbüschel 150
trifft bildseitig telezentrisch auf das zu belichtende Objekt 152.
Mit der Erfindung wird somit erstmals ein 4-Spiegel-Projektionsobjektiv mit
Zwischenbild und einer numerischen Apertur NA < 0,10; bevorzugt < 0,13 für
den Einsatz beispielsweise in einem EUV-Ringfeldprojektionssystem
angegeben, das sowohl die notwendige Auflösung bei gefordertem Bildfeld
wie auch Konstruktionsbedingungen aufweist, welche eine funktionsgerechte
Bauausführung ermöglichen, da die Asphären hinreichend mild, die Winkel
hinreichend klein für die Schichten und die Bauräume für die Spiegelträger
hinreichend groß sind.
Claims (18)
1. Abschaltungsfreie Mikrolithographie-Projektionsobjektiveinrichtungen für
kurze Wellenlängen vorzugsweise < 100 nm, umfassend
- 1. 1.1 eine Objektebene sowie eine Bildebene
- 2. 1.2 einen ersten (M1), einen zweiten Spiegel (M2), einen dritten (M3) und einen vierten Spiegel (M4) in zentrierter Anordnung zwischen Objektebene und Bildebene, wobei
- 3. 1.3 ein Zwischenbild (Z) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- 4. 1.4 die bildseitige numerische Apertur < 0,10, insbesondere < 0,13, besonders bevorzugt < = 0,14 ist.
2. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenbild (Z) reell ist.
3. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenbild (Z) zwischen drittem (M3) und viertem Spiegel (M4)
ausgebildet wird.
4. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Projektionsobjektiv ein erstes und ein zweites Subsystem (SU1,
SU2) umfaßt.
5. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß
das erste Subsystem ein objekt- bzw. retikelnahes Zwei-Spiegel-System
und das zweite Subsystem ein wafernahes Zwei-Spiegel-System ist.
6. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß
das Zwischenbild im wafernahen zweiten Subsystem zum Liegen
kommt.
7. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 4 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß
erstes und zweites Subsystem ineinander verschachtelt angeordnet
sind.
8. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 4 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Subsystem dem ersten (M1) und dem zweiten Spiegel (M2)
und das zweite Subsystem dem dritten (M3) und dem vierten Spiegel
(S4) umfaßt.
9. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mikrolithographie-Projektionsobjektiv eine Blendenebene (B)
aufweist und die Blendenebene (B) zwischen erstem (M1) und zweitem
Spiegel (M2) oder vor oder auf oder nahe dem ersten Spiegel (M1)
liegt.
10. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Spiegel (M2) und der vierte Spiegel (M4) konkav sind.
11. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Spiegel (M1) konkav und der zweite Spiegel (M2) konvex ist.
12. Mikrolithographie-Projektionsobjektiv nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spiegel (M1, M2, M3, M4) in der Reihenfolge
konvex-konkav-konvex-konkav ausgebildet sind.
13. Mikrolithographie-Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hauptstrahl am Objekt zu der optischen Achse hinläuft.
14. Mikrolithographie-Projektionssystem nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
es bildseitig telezentrisch ist.
15. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit
einer Quelle zur Erzeugung von Strahlung mit einer Wellenlänge ≦ 193 nm
einem Beleuchtungssystem, welches die von der Quelle erzeugte Strahlung teilweise sammelt und zur Beleuchtung eines Ringfeldes weiterleitet
einer strukturtragenden Maske auf einem Trägersystem, wobei diese Maske in der Ebene des Ringfeldes liegt
ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einer Eintrittspupille, die mit der Austrittspupille des Beleuchtungssystems zusammenfällt, wobei dieses Projektionsobjektiv den beleuchteten Teil der strukturtragenden Maske in ein Bildfeld abbildet
ein lichtsensitives Substrat auf einem Trägersystem, wobei dieses lichtsensitive Substrat in der Ebene des Bildfeldes der Projektionsbelichtung liegt.
einer Quelle zur Erzeugung von Strahlung mit einer Wellenlänge ≦ 193 nm
einem Beleuchtungssystem, welches die von der Quelle erzeugte Strahlung teilweise sammelt und zur Beleuchtung eines Ringfeldes weiterleitet
einer strukturtragenden Maske auf einem Trägersystem, wobei diese Maske in der Ebene des Ringfeldes liegt
ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einer Eintrittspupille, die mit der Austrittspupille des Beleuchtungssystems zusammenfällt, wobei dieses Projektionsobjektiv den beleuchteten Teil der strukturtragenden Maske in ein Bildfeld abbildet
ein lichtsensitives Substrat auf einem Trägersystem, wobei dieses lichtsensitive Substrat in der Ebene des Bildfeldes der Projektionsbelichtung liegt.
16. Projektionsbelichtungsanlage gemäß Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
als strukturtragende Maske eine Reflexionsmaske vorgesehen ist.
17. Projektionsbelichtungsanlage mit einem Projektionsobjektiv gemäß
Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
als strukturtragende Maske eine Transmissionsmaske vorgesehen ist.
18. Verfahren zur Chipherstellung mit einer Projektionsbelichtungsanlage
gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10157045A DE10157045A1 (de) | 2000-12-29 | 2001-11-21 | Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit Zwischenbild für die EUV-Lithographie |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
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- 2001-11-21 DE DE10157045A patent/DE10157045A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1335229A1 (de) * | 2002-02-07 | 2003-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Optisches System eines Reflexionsprojektors, Belichtungsapparat und ein dergleichen ausnutzendes Herstellungsverfahren für Komponenten |
EP1335228A1 (de) * | 2002-02-07 | 2003-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Katoptrisches Projektionssystem, Belichtungsvorrichtung und Herstellungsprozess mit deren Verwendung |
US6860610B2 (en) | 2002-02-07 | 2005-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Reflection type projection optical system, exposure apparatus and device fabrication method using the same |
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WO2003083549A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-09 | Raytheon Company | Compact four-mirror anastigmat telescope |
US6767103B2 (en) | 2002-03-22 | 2004-07-27 | Raytheon Company | Compact four-mirror anastigmat telescope |
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