DE102006028222A1 - Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs - Google Patents

Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs Download PDF

Info

Publication number
DE102006028222A1
DE102006028222A1 DE200610028222 DE102006028222A DE102006028222A1 DE 102006028222 A1 DE102006028222 A1 DE 102006028222A1 DE 200610028222 DE200610028222 DE 200610028222 DE 102006028222 A DE102006028222 A DE 102006028222A DE 102006028222 A1 DE102006028222 A1 DE 102006028222A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
field
projection lens
width
height
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610028222
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Dr. Epple
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE200610028222 priority Critical patent/DE102006028222A1/de
Publication of DE102006028222A1 publication Critical patent/DE102006028222A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70208Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08Catadioptric systems
    • G02B17/0804Catadioptric systems using two curved mirrors
    • G02B17/0816Catadioptric systems using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in which not all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry, e.g. at least one of the mirrors is warped, tilted or decentered with respect to the other elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08Catadioptric systems
    • G02B17/0892Catadioptric systems specially adapted for the UV
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70083Non-homogeneous intensity distribution in the mask plane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben mindestens einer Projektionsbelichtungsanlage, die ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung einer Maske in einem Beleuchtungsfeld und ein Projektionsobjektiv zur Abbildung eines durch die Maske bereitgestellten Musters auf ein Substrat umfasst, wird während einer ersten Nutzungsphase ein erstes Beleuchtungssystem verwendet, das zur Erzeugung eines Rechteckfeldes mit einer Höhe A<SUB>1</SUB> in einer ersten Richtung und einer Breite B<SUB>1</SUB> > A<SUB>1</SUB> in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung ausgelegt ist. Während einer zweiten Nutzungsphase wird ein zweites Beleuchtungssystem verwendet, wobei das zweite Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines gekrümmten Ringfeldes mit einer Höhe A<SUB>2</SUB> in der ersten Richtung und einer Breite B<SUB>2</SUB> > A<SUB>2</SUB> in der zweiten Richtung ausgelegt ist. Während der ersten Nutzungsphase und der zweiten Nutzungsphase wird dasselbe Projektionsobjektiv oder ein im Wesentlichen baugleiches Projektionsobjektiv verwendet.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Projektionsbelichtungsanlage sowie auf eine Verwendung eines Projektionsobjektivs.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Katadioptrische Projektionsobjektive werden in Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen verwendet. Sie dienen dazu, Muster von Fotomasken oder Strichplatten, die nachfolgend auch als „Masken" oder „Retikel" bezeichnet werden, auf einen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichteten Gegenstand, beispielsweise auf einen mit Fotolack beschichteten Halbleiterwafer, mit höchster Auflösung im verkleinernden Maßstab zu projizieren.
  • Zur Erzeugung immer feinerer Strukturen wird einerseits versucht, die bildseitige numerische Apertur NA der Projektionsobjektive immer weiter zu erhöhen und andererseits werden immer kürzere Wellenlängen aus dem tiefen Ultraviolettbereich (DUV) oder dem Vakuum-Ultraviolettbereich (VUV) verwendet. Da in diesem Wellenlängenbereich die Korrektur von Farbfehlern mit Hilfe rein refraktiver Korrekturmittel aufwändiger wird und zudem die Korrektur der Bildfeldkrümmung bei möglichst großen Bildfeldern immer schwieriger wird, werden zunehmend katadioptrische Projektionsobjektive mit mindestens einem Konkavspiegel verwendet. Ein Konkavspiegel hat positive Brechkraft wie eine Sammellinse, aber das umgekehrte Vorzeichen der Petzvalkrümmung, was für die Korrektur der Bildschale günstig ist. Außerdem führen Konkavspiegel keine chromatischen Aberrationen ein. Diesen Vorteilen steht als Nachteil gegenüber, dass Konkavspiegel nur schwierig in das optische Design zu integrieren sind, da die zum Konkavspiegel laufende Strahlung von der vom Konkavspiegel reflektierten Strahlung separiert werden muss. Daher werden Designtypen angestrebt, die trotz der Integration von einem oder mehreren Konkavspiegeln in das optische Design eine Abbildung frei von Vignettierung oder Pupillenobskuration erlauben.
  • Ein weiteres Designziel besteht darin, die Form und Größe desjenigen Objektfeldes zu optimieren, das mit Hilfe des Projektionsobjektivs ohne Vignettierung bei einer gegebenen numerischen Apertur abgebildet werden kann. Das entsprechende Objektfeld wird im Folgenden als „effektives Objektfeld" bezeichnet. Die Größe des effektiven Objektfeldes und die Größe des korrespondierenden effektiven Bildfeldes sind über den Abbildungsmaßstab des Projektionsobjektivs verknüpft. In der Regel ist es gewünscht, die Größen der effektiven Felder zu maximieren, um die Produktivität des mit dem Projektionsobjektiv durchgeführten Herstellungsprozesses, beispielsweise angegeben durch den Waferdurchsatz, zu optimieren.
  • Bei der Festlegung der gewünschten Größe der effektiven Felder ist als weitere Randbedingung zu berücksichtigen, dass der zu korrigierende Objektfeldradius (Radius des auf die optische Achse zentrierten Design-Objektfeldes) möglichst klein bleiben sollte, da die Korrektur von Abbildungsfehlern tendenziell schwieriger wird, je größer der zu korrigierende Objektfeldradius wird. Hierdurch ergeben sich in der Praxis Obergrenzen für die Größe der effektiven Felder (vgl. hierzu WO 2005/098506).
  • In rein refraktiven (dioptrischen) Projektionsobjektiven sowie bei katadioptrischen Projektionsobjektiven mit polarisationsselektivem Strahlteiler oder in katadioptrischen Projektionsobjektiven mit zentraler Pupillenobskuration kann ein um die optische Achse zentriertes effektives Objektfeld (on-axis Objektfeld) verwendet werden. Hierdurch kann zwar der zu korrigierende Objektfeldradius minimiert werden, es können jedoch systemspezifische Nachteile auftreten, z.B. Schwierigkeiten der Farbkorrektur bei rein refraktiven Systemen, polarisationsinduzierte Probleme bei Systemen mit physikalischem Strahlteiler, Pupillenobskuration etc.
  • Unter anderem aus diesen Gründen wurden alternative katadioptrische Projektionsobjektive entwickelt, die ein vollständig außerhalb der optischen Achse angeordnetes Objektfeld verwenden (oft-axis-Systeme). Die oft-axis-Systeme können unterteilt werden in Systeme mit geometrischer Strahlteilung mittels einem oder mehreren voll reflektierenden ebenen Umlenkspiegeln (Faltungsspiegeln) und in die sogenannten „In-Line-Systeme", die eine allen optischen Elementen gemeinsame, gerade (ungefaltete) optische Achse haben.
  • Herkömmliche oft-axis-Systeme werden entweder für ein rechteckiges effektives Objektfeld (Rechteckfeld) oder für ein bogenförmig gekrümmtes effektives Objektfeld (manchmal als „Ringfeld" oder „annular field" bezeichnet) ausgelegt. Bei einem gegebenen korrigierten Objektfeldradius kann ein innerhalb des korrigierten Objektfeldes noch mögliches Ringfeld normalerweise breiter ausgelegt werden als ein noch mögliches Rechteckfeld. Die Form und Größe des effektiven Objektfeldes wird durch die Form und Größe des vom Beleuchtungssystem bereitgestellten Beleuchtungsfeldes bestimmt.
  • Die internationale Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer WO 2005/069055 A2 zeigt zahlreiche Ausführungsbeispiele für katadioptrische In-Line-Systeme mit zwei jeweils optisch entfernt von einer Pupillenfläche angeordneten Konkavspiegeln, wobei die Projektionsobjektive jeweils für die Abbildung rechteckförmiger effektiver Felder ausgelegt sind.
  • Die internationale Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer WO 2005/098506 A1 zeigt katadioptrische In-Line-Systeme mit vier im Strahlengang hintereinander angeordneten Konkavspiegeln, die für die Abbildung extrem durchgebogener Ringfeldgeometrien bei minimalem zu korrigierendem Objektfeldradius optimiert sind.
  • Die internationale Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer WO 2004/107011 A1 zeigt katadioptrische In-Line-Systeme mit weit außerhalb der optischen Achse angeordneten bogenförmigen Ringfeldern, wobei je nach Ausführungsbeispiel zwei, vier oder sechs gekrümmte Spiegel verwendet werden.
  • Die US-Patentanmeldung US 2004/0218164 A1 zeigt Beleuchtungssysteme zur Erzeugung eines bogenförmigen Beleuchtungsfeldes. Eine Kombination mit einem katadioptrischen Projektionsobjektiv mit polarisationsselektivem physikalischen Strahlteiler ist ebenfalls gezeigt.
  • Beleuchtungssysteme zur Erzeugung eines gut ausgeleuchteten, rechteckförmigen Beleuchtungsfeldes sind in vielen Varianten verfügbar. Dagegen ist es heutzutage noch schwierig, Ringfeldgeometrien mit großer Durchbiegung und großem geometrischen Lichtleitwert (geometrical flux, Etendue) im Wesentlichen verlustfrei bzw. mit großer Beleuchtungsintensität zu beleuchten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen bereitzustellen, das für den Nutzer von Projektionsbelichtungsanlagen eine optimale Ausnutzung der sich entwickelnden technischen Möglichkeiten bei Projektionsbelichtungsanlagen bei günstigen Gesamtkosten erlaubt. Weiterhin soll eine Leistungsoptimierung und Kostenoptimierung auf Seiten der Hersteller von Komponenten von Projektionsbelichtungsanlagen ermöglicht werden.
  • Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben stellt die Erfindung, gemäß einer Formulierung der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird die Verwendung eines Projektionsobjektivtyps vorgegebener Bauart gemäß den Merkmalen von Anspruch 14 bereitgestellt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezug damit zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer Projektionsbelichtungsanlage vorgesehen, die ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung einer Maske in einem Beleuchtungsfeld und ein Projektionsobjektiv zur Abbildung eines durch die Maske bereitgestellten Musters auf ein Substrat umfasst. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    Verwendung eines ersten Beleuchtungssystems während einer ersten Nutzungsphase, wobei das erste Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Rechteckfeldes mit einer Höhe A1 in einer ersten Richtung und einer Breite B1 > A1 in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung ausgelegt ist;
    Bereitstellung eines zweiten Beleuchtungssystems, wobei das zweite Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines gekrümmten Ringfeldes mit einer Höhe A2 in der ersten Richtung und einer Breite B2 > A2 in der zweiten Richtung ausgelegt ist;
    Verwendung des zweiten Beleuchtungssystems während einer zweiten Nutzungsphase;
    wobei während der ersten Nutzungsphase und der zweiten Nutzungsphase dasselbe Projektionsobjektiv oder ein im Wesentlichen baugleiches Projektionsobjektiv verwendet wird.
  • Es können sich somit für ein bestimmtes Projektionsobjektiv nacheinander unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten bzw. Nutzungsvarianten ergeben oder der gleiche Projektionsobjektivtyp kann mit unterschiedlichen Typen von Beleuchtungssystemen verwendet werden kann. Hierdurch ergeben sich sowohl auf Seiten der Nutzer von Projektionsbelichtungsanlagen, als auch auf Seiten der Hersteller von Projektionsobjektiven und/oder Projektionsbelichtungsanlagen unter anderem erhebliche wirtschaftliche Vorteile, da eine Mehrfachnutzung von Projektionsobjektiven und/oder Projektionsbelichtungsanlagen möglich wird. Der Begriff „im Wesentlichen baugleich" bedeutet hierbei, dass ein Projektionsobjektiv bzw. ein Projektionsobjektivtyp ohne Modifikation des optischen Aufbaus für unterschiedliche Feldtypen (Rechteckfeld oder Ringfeld) verwendet werden kann. Unter dem Begriff „Ringfeld" soll hier allgemein ein durchgebogenes effektives Objektfeld verstanden werden, welches in Scanrichtung z.B. kreisringsegmentförmige Begrenzungen haben kann. Es sind aber ebenso kleine Abweichungen von dieser kreisringsegmentförmigen Begrenzung möglich, etwa parabolische, hyperbolische oder ähnliche gekrümmte Begrenzungen.
  • Somit kann beispielsweise ein und derselbe Projektionsobjektivtyp (d.h. baugleiche Projektionsobjektive) gleichzeitig oder zeitlich versetzt in unterschiedlichen Projektionsbelichtungsanlagen genutzt werden, wobei in einer ersten Projektionsbelichtungsanlage der Projektionsobjektivtyp in Kombination mit einem für ein Rechteckfeld ausgelegten ersten Beleuchtungssystem genutzt wird, während gleichzeitig oder zeitlich versetzt in einer anderen Projektionsbelichtungsanlage der gleiche Projektionsobjektivtyp (d.h. ein im Wesentlichen baugleiches Projektionsobjektiv) in Kombination mit einem zweiten Beleuchtungssystem genutzt wird, dessen Beleuchtungsfeld eine Ringfeld-Geometrie hat. Die erste Projektionsbelichtungsanlage kann dabei räumlich getrennt von der zweiten Projektionsbelichtungsanlage angeordnete sein, beispielsweise in unterschiedlichen Bereichen einer Fertigungshalle eines Endnutzers oder bei unterschiedlichen Endnutzern.
  • Es ist auch möglich, dass für die erste Nutzungsphase und für die zweite Nutzungsphase ein und dieselbe Projektionsbelichtungsanlage verwendet wird und zwischen der ersten und der zweiten Nutzungsphase ein Austausch oder eine Umrüstung des Beleuchtungssystems von einem ersten Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Rechteckfeldes zu einem zweiten Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Ringfeldes vorgenommen wird. Somit kann dasselbe Projektionsobjektiv zeitlich nacheinander in Kombination mit unterschiedlich konfigurierten Beleuchtungssystemen verwendet werden.
  • Einige Vorteile dieses Aspektes der Erfindung sind somit vor dem Hintergrund einer zweistufigen Verwendung von Projektionsobjektiven zu sehen. Bei einer ersten Verwendungsstufe können die Projektionsobjektive zur Abbildung klassischer, rechteckförmiger, effektiver Objektfelder mit relativ kleiner, jedoch für viele praktische Anwendungen ausreichender Größe verwendet werden. In Kombination mit einem zur Erzeugung eines Ringfeldes geeigneten Beleuchtungssystems sind die Projektionsobjektive ohne konstruktive Änderungen auch zur vignettierungsfreien Abbildung von gekrümmten Ringfeldern mit deutlich größerer Feldbreite einsetzbar.
  • Bei manchen Ausführungsformen hat das verwendete Projektionsobjektiv einen vollständig außerhalb der optischen Achse liegenden, vignettierungsfrei abbildbaren effektiven Objektfeldbereich, der so gestaltet und dimensioniert ist, dass ein außeraxiales Rechteckfeld mit einer Höhe A1 und einer senkrecht zur Höhe gemessenen Breite B1 > A1 oder ein außeraxiales Ringfeld mit einer Höhe A2 und einer Breite B2 > A2 vignettierungsfrei abbildbar sind, wobei der durch F1 = A1 × B1 gegebene Flächeninhalt des Rechteckfeldes höchstens 50% kleiner ist als der Flächeninhalt F2 = A2 × B2 des Ringfeldes.
  • Ein derartiges Projektionsobjektiv kann wahlweise mit einem durchgebogenen Ringfeld oder mit einem etwas kleineren Rechteckfeld benutzt werden, wobei beide nutzbaren Feldtypen in Breitenrichtung und in Längsrichtung eine für die praktische Anwendung ausreichende Größe haben können. Die Breitenrichtung verläuft bei einem in einen Wafer-Scanner eingebauten Projektionsobjektiv senkrecht zur Scan-Richtung, entspricht also der sogenannten „cross scan"-Richtung, während die auch als „Schlitzhöhe" bezeichnete Höhe A in Scan-Richtung gemessen wird.
  • Der Begriff „effektiver Objektfeldbereich" bezeichnet hier die Gesamtheit aller Objektfeldpunkte, die bei einer gegebenen bildseitigen numerischen Apertur mit Hilfe des Projektionsobjektivs ohne Vignettierung abgebildet, d.h. in einen entsprechenden effektiven Bildfeldbereich übertragen werden können. Die tatsächlich genutzten effektiven Objektfelder (Rechteckfeld oder Ringfeld) repräsentieren in der Regel nur einen gewissen Anteil dieser prinzipiell vignettierungsfrei übertragbaren Objektfeldpunkte, so dass normalerweise nicht alle theoretisch vignettierungsfrei übertragbaren Feldpunkte auch tatsächlich zur Abbildung genutzt werden. Die Festlegung der für die Abbildung genutzten Objektfeldpunkte erfolgt über die Festlegung der Geometrie des vom Beleuchtungssystem bereitgestellten Beleuchtungsfeldes in der Objektfläche des Projektionsobjektivs, wo das zu übertragende Muster angeordnet wird.
  • Bei manchen Ausführungsformen ist der effektive Objektteldbereich derart dimensioniert, dass die Breite B1 des einpassbaren Rechteckfeldes mindestens 50 % der Breite B2 eines einpassbaren Ringfeldes beträgt, d.h. B1 > 0,5 × B2. Vorzugsweise gilt B1 > 0,6 × B2, beispielsweise B1 = 0,7 × B2.
  • Die Breite B1 des Rechteckfeldes kann bei manchen Ausführungsformen mindestens 20 mm betragen, so dass viele heutzutage übliche Standard-Formate bei der Verwendung mit Rechteckfeld abgebildet werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Breite B2 des Ringfeldes bei manchen Ausführungsformen 26 mm oder mehr betragen. Auch hierdurch sind viele Standardgrößen in einem einzigen Scan abbildbar.
  • Alternativ oder zusätzlich kann für die Höhe A1 des Rechteckfeldes und die Höhe A2 des Ringfeldes folgende Bedingung gelten: 0,7 < |A1/A2| < 1,4. Es können also ähnliche oder im Wesentlichen gleiche Höhen vorgesehen sein. Insbesondere kann A1 = A2 gelten, so dass sich die Höhen bzw. Schlitzhöhen von Rechteckfeld und Ringfeld nicht unter scheiden. Dadurch kann unabhängig vom Feldtyp mit vergleichbaren Scan-Geschwindigkeiten gearbeitet werden, um eine gewünschte Dosis am belichteten Substrat zu erhalten. Beispielsweise kann die Höhe A1 des Rechteckfeldes und/oder die Höhe A2 des Ringfeldes jeweils 5 mm oder mehr betragen. Damit sind auch heutzutage übliche Schlitzhöhen von 5 mm in der Regel nutzbar.
  • Bei vielen Ausführungsformen hat das effektive Objektfeld sowohl als Rechteckfeld als auch als Ringfeld ein Aspektverhältnis AR = Bi/Ai zwischen Breite Bi und Höhe Ai, das im Bereich von 2:1 bis 10:1 liegt. Vorzugsweise gilt AR < 8 oder AR < 7. An diese Aspektverhältnisse sind viele herkömmliche Prozesse angepasst und können dementsprechend mit Ausführungsformen erfindungsgemäßer Projektionsobjektive ohne substantielle Modifikation durchgeführt werden.
  • Im Allgemeinen kann die Form des Ringfeldes den Anforderungen angepasst werden. Es kann sich um ein durchgebogenes Feld handeln, welches in Scanrichtung z.B. kreisringsegmentförmige Begrenzungen haben kann. Es sind auch kleine Abweichungen möglich, etwa parabolische, hyperbolische oder ähnliche gekrümmte Begrenzungen. Die Durchbiegung des Feldes kann variieren. Beispielsweise kann das Ringfeld schwach gekrümmt bzw. durchbogen sein. Es ist auch möglich, dass das Ringfeld stark durchgebogen ist. Wenn B die Breite des Ringfeldes ist und D der Durchmesser des gesamten, auf die optische Achse zentrierten Objektfeldes (Design-Objektfeld), welches das Ringfeld umschreibt, so kann z.B. die Bedingung B/D > 0.7 gelten.
  • Es können unterschiedlichen Typen katadioptrischer Projektionsobjektive genutzt werden. Das Projektionsobjektiv kann einen oder mehrere Konkavspiegel enthalten. Insbesondere kann eine gerade Anzahl von Konkavspiegeln vorgesehen sein, beispielsweise zwei oder vier oder sechs Konkavspiegel. Obwohl auch gefaltete Varianten möglich sind, ist das Projektionsobjektiv vorzugsweise ein In-Line-System mit einer allen optischen Elementen gemeinsamen, geraden (ungefalteten) optischen Achse. Bevorzugte Varianten erfindungsgemäßer Projektionsobjektive basieren auf den in der WO 2005/069055 A2 offenbarten Designtyp von In-Line-Systemen mit genau zwei jeweils optisch entfernt von einer Pupillenfläche angeordneten Konkavspiegeln. Solche Projektionsobjektive haben das Potential zu sehr hohen bildseitigen numerischen Aperturen, so dass auch Immersionslithographie bei numerischen Aperturen NA > 1 bei ausreichender Größe der effektiven Felder möglich ist.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
  • 1 zeigt einen Linsenschnitt durch eine erste Ausführungsform eines katadioptrischen In-Line-Systems, das für die Immersionslithographie bei NA = 1.45 ausgelegt ist;
  • 2 zeigt „Footprints" der Projektionsstrahlung (a) in der Objektebene, (b) im Bereich des ersten Spiegels und (c) im Bereich des zweiten Spiegels bei Verwendung eines Ringfeldes mit einer Feldbreite B2 = 26 mm und einer Feldhöhe L2 = 5,5 mm;
  • 3 zeigt Footprints der Projektionsstrahlung (a) im Bereich der Objektebene (b) im Bereich des ersten Spiegels und (c) im Bereich des zweiten Spiegels bei Verwendung eines Rechteckfeldes mit Feldbreite B1 = 21 mm und Feldhöhe L1 = 5,5 mm;
  • 4 zeigt Überlagerungen der Footprints aus den 1 und 2(a) im Bereich der Objektebene, (b) im Bereich des ersten Spiegels und (c) im Bereich des zweiten Spiegels mit Überlappungen der Footprints im Bereich der Spiegel; und
  • 5 zeigt die Überlagerungen der Footprints (a) im Bereich der Objektebene, (b) im Bereich des ersten Spiegels und (c) im Bereich des zweiten Spiegels bei geringfügig reduzieren Feldgrößen des Ringfeldes (B2 = 25 mm, L2 = 5.5 mm) und des Rechteckfeldes (A1 = 19 mm und B1 = 5.5 mm), wodurch Überlappungen der Footprints vermieden werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs 100, das als Immersionsobjektiv für eine Arbeitswellenlänge von ca. 193 nm ausgelegt ist. Es ist dafür vorgesehen, ein in seiner Objektebene OS angeordnetes Muster einer Maske in reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 4:1, auf seine parallel zur Objektebene ausgerichtete Bildebene IS abzubilden. Dabei werden zwischen Objektebene und Bildebene genau zwei reelle Zwischenbilder IMI1, IMI2 erzeugt. Ein erster, rein refraktiver (dioptrischer) Objektivteil OP1 ist so ausgelegt, dass das Muster der Objektebene in vergrößerndem Maßstab in das erste Zwischenbild IMI1 abgebildet wird. Ein zweiter, rein reflektiver (katoptrischer) Objektivteil OP2 bildet das erste Zwischenbild IMI1 in das zweite Zwischenbild IMI2 im Wesentlichen ohne Größenänderung (Abbildungsmaßstab ca. 1:1) ab. Ein dritter, rein refraktiver (dioptrischer) Objektivteil OP3 ist dafür ausgelegt, das zweite Zwischenbild IMI2 mit starker Verkleinerung in die Bildebene IS abzubilden. Dabei wird im Betrieb des Projektionsobjektivs eine dünne Schicht einer Immersionsflüssigkeit I durchstrahlt, die sich zwischen der Austrittsfläche des Projektionsobjektivs und der Bildebene IS befindet.
  • Der zweite Objektivteil OP2 besteht aus einem ersten Konkavspiegel CM1 mit einer zur Objektebene OS zeigenden konkaven Spiegelfläche und einem zweiten Konkavspiegel CM2 mit einer zur Bildebene IS weisenden, konkaven Spiegelfläche. Die zur Abbildung bzw. Reflexion genutzten Bereiche der asphärischen Spiegelflächen beider Spiegel sind zusammenhängend, d.h. sie haben keine Löcher oder Bohrungen, so dass bei der Reflexion keine Obskurationseffekte entstehen. Jede der Spiegelflächen der Konkavspiegel definiert eine Krümmungsfläche, die eine mathematische Fläche ist, die sich über die Ränder der physikalischen Spiegelflächen hinaus erstreckt und diese Spiegelfläche enthält. Die erste und zweite Spiegelfläche sind Teile von rotationssymmetrischen Krümmungsflächen mit einer gemeinsamen Symmetrieachse, die mit den koaxial zueinander angeordneten optischen Achsen des ersten Objektivteils OP1 und des dritten Objektivteils OP3 zusammenfällt. Daher ist das gesamte Projektionsobjektiv 100 rotationssymmetrisch und hat eine einzige, gerade, ungefaltete optische Achse OA, die allen refraktiven und reflektiven optischen Komponenten gemeinsam ist.
  • Die einander zugewandten Spiegelflächen der Konkavspiegel CM1, CM2 begrenzen in axialer Richtung einen katadioptrischen Hohlraum. Die Zwischenbilder IMI1, IMI2 liegen beide innerhalb dieses katadioptrischen Hohlraumes, wobei zumindest die paraxialen Zwischenbilder im Mittelbereich zwischen den Konkavspiegeln mit relativ großem optischen Abstand zu diesen liegen. Die Konkavspiegel haben relativ kleine Durchmesser, liegen auf verschiedenen Seiten der optischen Achse OA und werden außeraxial schräg beleuchtet. Der von der Objektebene zur Bildebene verlaufende Abbildungsstrahlengang passiert die der optischen Achse zugewandten Spiegelkanten jeweils vignettierungsfrei.
  • Zwischen der Objektebene und dem ersten Zwischenbild, zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenbild sowie zwischen dem zweiten Zwischenbild und der Bildebene liegen jeweils Pupillenflächen P1, P2 und P3 des Abbildungssystems dort, wo der Hauptstrahl CR der optischen Abbildung die optische Achse schneidet. Die Pupillenfläche P2 innerhalb des katadioptrischen zweiten Objektivteils liegt in relativ großem optischen Abstand zu den Konkavspiegeln CM1, CM2 im Mittelbereich des katadioptrischen Hohlraums, so dass alle Konkavspiegel optisch entfernt von einer Pupillenfläche in einem Bereich liegen, in dem die Hauptstrahlhöhe der Abbildung die Randstrahlhöhe der Abbildung übersteigt. Die Pupillenfläche P3 des dritten Objektivteils OP3 ist bildseitig des Bereichs mit größtem Strahldurchmesser angeordnet und liegt dadurch unkonventionell nahe an der Bildebene. Im Bereich der Pupillenfläche P3 des dritten Objektivteils OP3 ist die Aperturblende AS des Systems angebracht.
  • Soweit in dieser Anmeldung auf eine „Randstrahlhöhe" oder eine „Hauptstrahlhöhe" Bezug genommen wird, so sind hiermit die paraxiale Randstrahlhöhe und die paraxiale Hauptstrahlhöhe gemeint, obwohl die Paraxialstrahlen bei Systemen mit außeraxialem Objekt- und Bildfeld nicht zur Abbildung beitragen.
  • In Tabelle 1 ist die Spezifikation des Designs in tabellarischer Form zusammengefasst. Dabei gibt Spalte 1 die Nummer einer brechenden oder auf andere Weise ausgezeichneten Fläche, Spalte 2 den Radius r der Fläche (in mm), Spalte 3 den als Dicke bezeichneten Abstand d der Fläche zur nachfolgenden Fläche (in mm) und Spalte 4 das Material der optischen Komponenten an. Spalte 5 zeigt den Brechungsindex des Ma terials und in Spalte 6 sind die nutzbaren, freien Radien bzw. der halbe freie Durchmesser der Linsen (in mm) angegeben. Der Radius r = 0 entspricht einer Ebene. Einige optisch Flächen sind asphärisch. Tabelle 1A gibt die entsprechenden Asphärendaten an, wobei sich die asphärischen Flächen nach folgender Vorschrift berechnen: p(h) = [((1/r)h2)/(1 + SQRT(1 – (1 + K)(1/r)2h2))] + C1·h4 + C2·h6 + ...
  • Dabei gibt der Kehrwert (1/r) des Radius die Flächenkrümmung und h den Abstand eines Flächenpunktes von der optischen Achse (d.h. die Strahlhöhe) an. Somit gibt p(h) die sogenannten Pfeilhöhe, d.h. den Abstand des Flächenpunktes vom Flächenscheitel in z-Richtung (Richtung der optischen Achse). Die Konstanten K, C1, C2, ... sind in Tabelle 1A wiedergegeben.
  • Das objektseitig und bildseitig telezentrische System ist auf einen Brechungsindex der Immersionsflüssigkeit I von nI = 1,65 angepasst und hat eine bildseitige numerische Apertur NA = 1,45. Das mit Linsen aus synthetischem Quarzglas aufgebaute Objektiv hat eine Baulänge L (Abstand zwischen Bildebene und Objektebene) von weniger als 1290 mm. Der Radius des korrigierten Objektfeldes beträgt 27 mm. Der maximale optisch genutzte Linsendurchmesser liegt bei weniger als 350 mm.
  • Katadioptrische Projektionsobjektive des bisher beschriebenen Grundaufbaus sind beispielsweise in der WO 2005/069055 A2 der Anmelderin gezeigt. Die Offenbarung dieser Anmeldung wird durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht. Solche Systeme ermöglichen eine obskurationsfreie Abbildung bei extrem großen numerischen Aperturen, wobei in Verbindung mit einer Immersionsflüssigkeit Werte von NA = 1,3 oder größer erzielbar sind. Dabei sorgt der zweite Objektivteil OP2, der bei anderen Ausführungsformen auch als katadioptrischer Objektivteil (mit mindestens einer transparenten Linse) aus gestaltet sein kann, für eine Kompensation eines Großteils der durch die refraktiven Teilsysteme eingeführten Bildfeldkrümmung (Petzvalkorrektur), so dass in diesen Teilen auf konstruktive Mittel zur Petzvalkorrektur weitgehend verzichtet werden kann, was zu einem axial kompakten Aufbau mit moderaten Linsendurchmessern führt.
  • Besonderheiten des Projektionsobjektivs im Hinblick auf die Vignettierungskontrolle werden nun im Zusammenhang mit den 2 bis 5 erläutert, wobei diese Figuren jeweils „Footprints" des von der Objektebene zur Bildebene verlaufenden Projektionsstrahls an ausgewählten Axialpositionen zeigen. Ein „Footprint" eines Projektionsstrahles repräsentiert die Größe und die Form des Projektionsstrahles an einer ausgewählten Fläche quer zur optischen Achse. Die Footprints des Projektionsstrahls in den Zeichnungsfiguren werden durch axiale Projektion (parallel zur optischen Achse) von Feld-Footprints ausgewählter Feldpunkte auf die Objekteben (Teilfigur (a)) bzw. auf die Spiegelflächen der Konkavspiegel (Teilfiguren (b) und (c)) erhalten.
  • 2 zeigt die Footprints in der Objektebene (a), am ersten Konkavspiegel CM1 (b) und am zweiten Konkavspiegel CM2 (c) bei Verwendung eines Ringfeldes mit einer Feldbreite B2 = 26 mm und bei einer Feldhöhe L2 = 5.5 mm. Bei den Footprints im Bereich der Konkavspiegel repräsentieren die mit „REF" bezeichneten Footprints die Reflexionen an den entsprechenden Konkavspiegeln, während die mit „TRANS" bezeichneten Footprints die „Vorbeigänge" des Projektionsstrahls an dem entsprechenden Spiegel repräsentieren. Daraus ist ersichtlich, dass am ersten Konkavspiegel CM 1 die Reflexion jeweils im unteren Spiegelteil stattfindet, während die Reflexion am (der Objektebene näherliegenden) zweiten Konkavspiegel CM2 jeweils im oberen Spiegelteil stattfindet.
  • 3 zeigt entsprechend berechnete Footprints innerhalb des gleichen Projektionsobjektivs bei Verwendung eines Rechteckfeldes mit einer Feldbreite B1 = 21 mm und Feldhöhe L1 = 5.5 mm. Dargestellt ist das maximal mögliche Rechteckfeld, welches noch eine ausreichende Vignettierungsfreiheit auf Höhe der Konkavspiegel erlaubt.
  • In den 4(a) bis (c) sind die Footprints der in den 2 und 3 jeweils gezeigten Feldgeometrien gemeinsam in einer Abbildung repräsentiert, Es ist ersichtlich, dass sich sowohl am ersten Konkavspiegel CM1, als auch am zweiten Konkavspiegel CM2 eine Überlappung der kombinierten Footprints REF für Reflexion und TRANS für Transmission ergibt. Diese Überlappung bedeutet, dass das Projektionsobjektiv nicht in der Lage ist, sowohl das in 2 gezeigte Ringfeld als auch das in 3 gezeigte Rechteckfeld vignettierungsfrei abzubilden. Dies wird anhand der Situation am ersten Konkavspiegel näher erläutert, die in 4(b) gezeigt ist. Es wäre z.B. möglich, die zusammenhängende reflektierende Fläche des ersten Konkavspiegels CM1 so zu gestalten, dass sowohl das Rechteckfeld, als auch das Ringfeld vollständig auf einen reflektierenden Bereich des Spiegels auftrifft, so dass in Reflexion keine Vignettierung stattfindet. Eine mögliche Spiegelform ist schematisch durch eine gestrichelte Linie umfasst. Ein solcher Spiegel würde jedoch die in Breitenrichtung außenliegenden Randbereiche des transmittierten Projektionsstrahles TRANS beschneiden, was in 4(b) daraus ersichtlich ist, dass der Footprint TRANS für den Vorbeigang an den mit VIG bezeichneten Stellen in die mögliche Spiegelform hineinlappt. Daher würde das Ringfeld am Rande der Breitenrichtung durch den ersten Konkavspiegel beschnitten bzw. vignettiert. Eine entsprechende Vignettierung würde sich am zweiten Konkavspiegel CM2 ergeben. Würde andererseits der erste Konkavspiegel so gestaltet, dass der vorbeilaufende Projektionsstrahl ohne Vignettierung durchgelassen wird, so könnte der Spiegel nicht den gesamten kombinierten Footprint aus Ringfeld und Rechteckfeld reflektieren, so dass in diesem Fall bei der Reflexion eine Strahlvignettierung stattfinden würde. Man erkennt daher an der Überlappung der Footprints, dass es nicht möglich ist, beide Feldgeometrien gleich zeitig vignettierungsfrei abzubilden. Insbesondere kann man keine Form der Konkavspiegel wählen, die es den Nutzern freistellen würde, entweder ein Ringfeld oder ein Rechteckfeld der angegebenen Größen zu verwenden.
  • Diese Freiheit, d.h. die Wahlfreiheit der Verwendung eines Ringfeldes und der Verwendung eines Rechteckfeldes, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel dann erreichbar, wenn eine der beiden Feldgeometrien oder beide Feldgeometrien in ihrer Größe so weit reduziert werden, dass das Vignettierungsproblem (angezeigt durch die Überlappung der Footprints) nicht mehr auftritt. Dieser Fall ist exemplarisch in 5 dargestellt. 5 zeigt in Analogie zu 4 die kombinierte Darstellung der Footprints eines Rechteckfeldes und eines Ringfeldes, wobei das Ringfeld die Feldgröße B2 = 25 mm und L2 = 5,5 mm hat, während das Rechteckfeld eine Feldbreite B1 = 19 mm und eine Feldhöhe L1 = 5,5 mm hat. Für diese (gegenüber dem Beispiel von 4 nur geringfügig verkleinerten) Felder tritt keine Überlappung der kombinierten Footprints und damit auch keine Vignettierung mehr auf, da sowohl am ersten Konkavspiegel CM1 als auch am zweiten Konkavspiegel CM2 die kombinierten Footprints für Reflexion und Transmission nicht überlappen. Dies bedeutet, dass es möglich ist, die geometrische Form der Konkavspiegel so auszulegen, dass in Reflexion sowohl das Rechteckfeld als auch das Ringfeld vollständig reflektiert werden und das dennoch in Transmission sowohl das Rechteckfeld als auch das Ringfeld ohne Beschneidung vorbeigelassen wird.
  • Durch geeignete Systemskalierung ist es möglich, das oben beispielhaft erläuterte Prinzip auch auf andere Felddimensionen auszuweiten. Tabellen 1' und 1'A zeigen hierzu die Spezifikation eines Ausführungsbeispiels eines Projektionsobjektivs, das bezüglich Art und Abfolge von Linsen identisch mit der in 1 dargestellten Ausführungsform ist und daher nicht bildlich dargestellt ist. Das Projektionsobjektiv ist für einen ge ringfügig größeren Objektfeldradius von 28 mm (statt 27 mm) korrigiert. Dadurch ist das Projektionsobjektiv in der Lage, wahlweise ein 26 mm × 5.5 mm Ringfeld oder ein 20 mm × 5,5 mm Rechteckfeld oder alternativ dazu ein 22 mm × 5,5 mm Rechteckfeld vignettierungsfrei zu übertragen. Zwar ist bei diesem System aufgrund der Vergrößerung des zu korrigierenden Objektfeldradius ein erhöhter Aufwand bei der Korrektur von Aberrationen zu leisten, jedoch ist es dadurch möglich, ein Ringfeld mit einer vollen 26 mm-Breite gemeinsam oder alternativ mit einem Rechteckfeld mit 20 mm Standardbreite zu realisieren.
  • Die Erfindung wurde am Beispiel hochaperturiger katadioptrischer Projektionsobjektive erläutert, die für die Immersionslithographie bei NA > 1 ausgelegt sind. Die Erfindung kann auch in Trockensystem genutzt werden, d.h. in katadioptrischen Projektionsobjektiven mit NA < 1, bei denen im Betrieb der bildseitige Arbeitsabstand mit einem Gas gefüllt ist.
  • Tabelle 1 NA = 1,45 Objektfeldradius 54 mm
    Figure 00200001
  • Tabelle 1A Asphärische Konstanten
    Figure 00210001
  • Tabelle 1' NA = 1,45 Objektfeldradius 56 mm
    Figure 00220001
  • Tabelle 1'A Asphärische Konstanten
    Figure 00230001

Claims (28)

  1. Verfahren zum Betreiben mindestens einer Projektionsbelichtungsanlage, die ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung einer Maske in einem Beleuchtungsfeld und ein Projektionsobjektiv zur Abbildung eines durch die Maske bereitgestellten Musters auf ein Substrat umfasst, mit folgenden Schritten: Verwendung eines ersten Beleuchtungssystems während einer ersten Nutzungsphase, wobei das erste Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Rechteckfeldes mit einer Höhe A1 in einer ersten Richtung und einer Breite B1 > A1 in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung ausgelegt ist; Bereitstellung eines zweiten Beleuchtungssystems, wobei das zweite Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines gekrümmten Ringfeldes mit einer Höhe A2 in der ersten Richtung und einer Breite B2 > A2 in der zweiten Richtung ausgelegt ist; Verwendung des zweiten Beleuchtungssystems während einer zweiten Nutzungsphase; wobei während der ersten Nutzungsphase und der zweiten Nutzungsphase dasselbe Projektionsobjektiv oder ein im Wesentlichen baugleiches Projektionsobjektiv verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin für die erste Nutzungsphase und die zweite Nutzungsphase dieselbe Projektionsbelichtungsanlage verwendet wird und zwischen der ersten und der zweiten Nutzungsphase ein Austausch oder eine Umrüstung des Beleuchtungssystems von einem Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Rechteckfeldes zu einem Beleuchtungssystem zur Erzeugung eines Ringfeldes vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Projektionsobjektiv ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in der Ob jektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten, außeraxialen effektiven Objektfeldes in ein in der Bildfläche des Projektionsobjektivs angeordnetes, außeraxiales effektives Bildfeld ist und einen vollständig außerhalb der optischen Achse liegenden, vignettierungsfrei abbildbaren effektiven Objektfeldbereich hat, der so gestaltet und dimensioniert ist, dass ein außeraxiales Rechteckfeld mit Höhe A1 und Breite B1 > A1 oder ein außeraxiales Ringfeld mit Höhe A2 und Breite B2 > A2 vignettierungsfrei abbildbar ist, wobei der durch F1 = A1 × B1 gegebene Flächeninhalt des Rechteckfeldes höchstens 50% kleiner ist als der Flächeninhalt F2 = A2 × B2 des Ringfeldes.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der effektive Objektfeldbereich derart dimensioniert ist, dass die Breite B1 des einpassbaren Rechteckfeldes mindestens 50 % der Breite B2 eines einpassbaren Ringfeldes beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Breite B1 des Rechteckfeldes mindestens 20 mm beträgt und/oder worin die Breite B2 des Ringfeldes mindestens 26 mm beträgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin für die Höhe A1 des Rechteckfeldes und die Höhe A2 des Ringfeldes folgende Bedingung gilt: 0,7 < |A1/A2| < 1,4
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Höhe A1 des Rechteckfeldes und die Höhe A2 des Ringfeldes mindestens 5 mm beträgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin für ein Aspektverhältnis AR = Bi/Ai zwischen Breite Bi und Höhe Ai, des Rechteckfeldes und des Ringfeldes die Bedingung AR < 8 gilt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein stark gekrümmtes Ringfeld mit B2/D > 0.7 verwendet wird, wobei B2 die Breite des Ringfeldes und D der Durchmesser eines das Ringfeld umschreibenden, auf die optische Achse zentrierten Design-Objektfeldes ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein Projektionsobjektiv mit einer geraden Anzahl von Konkavspiegeln verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin als Projektionsobjektiv ein In-Line-System mit einer allen optischen Elementen gemeinsamen, geraden (ungefalteten) optischen Achse verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Projektionsobjektiv ein In-Line-System mit genau zwei jeweils optisch entfernt von einer Pupillenfläche angeordneten Konkavspiegeln ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein Projektionsobjektiv verwendet wird, das für die Immersionslithographie bei numerischen Aperturen NA > 1 ausgelegt ist.
  14. Verwendung eines Projektionsobjektivtyps vorgegebener Bauart für eine erste Nutzungsvariante und eine davon unterschiedliche zweite Nutzungsvariante, wobei: der Projektionsobjektivtyp ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in der Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten, außeraxialen effektiven Objektfeldes in ein in der Bildfläche des Projektionsobjektivs angeordnetes, außeraxiales effektives Bildfeld ist und einen vollständig außerhalb der optischen Achse liegenden, vignettierungsfrei abbildbaren effektiven Objektfeldbereich hat, der so gestaltet und dimensioniert ist, dass ein außeraxiales Rechteckfeld mit einer Höhe A1 in einer ersten Richtung und einer Breite B1 > A1 in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung oder ein außeraxiales Ringfeld mit einer Höhe A2 und einer Breite B2 > A2 vignettierungsfrei abbildbar ist; in der ersten Nutzungsvariante der Projektionsobjektivtyp in Verbindung mit einem Beleuchtungssystem verwendet wird, das zur Erzeugung eines Rechteckfeldes ausgelegt ist; und in der zweiten Nutzungsvariante der Projektionsobjektivtyp in Verbindung mit einem Beleuchtungssystem verwendet wird, das zur Erzeugung eines gekrümmten Ringfeldes ausgelegt ist.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, worin die erste Nutzungsvariante und die zweite Nutzungsvariante mit demselben Projektionsobjektiv zeitlich nacheinander in Kombination mit unterschiedlich konfigurierten Beleuchtungssystemen durchgeführt werden.
  16. Verwendung nach Anspruch 14, worin die erste Nutzungsvariante und die zweite Nutzungsvariante zeitlich überlappend oder zeitlich nacheinander in unterschiedlichen Projektionsbelichtungsanlagen mit dem gleichen Projektionsobjektivtyp durchgeführt werden, wobei in einer ersten Projektionsbelichtungsanlage ein erstes Projektionsobjektiv und in einer zweiten Projektionsbelichtungsanlage ein mit dem ersten Projektionsobjektiv im Wesentlichen baugleiches zweites Projektionsobjektiv des gleichen Projektionsobjektivtyps verwendet wird.
  17. Verwendung nach Anspruch 16, worin die erste Projektionsbelichtungsanlage räumlich getrennt von der zweiten Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist.
  18. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, worin der effektive Objektfeldbereich so gestaltet und dimensioniert ist, dass ein au ßeraxiales Rechteckfeld mit Höhe A1 und Breite B1 > A1 oder ein außeraxiales Ringfeld mit Höhe A2 und Breite B2 > A2 vignettierungsfrei abbildbar ist, wobei der durch F1 = A1 × B1 gegebene Flächeninhalt des Rechteckfeldes höchstens 50% kleiner ist als der Flächeninhalt F2 = A2 × B2 des Ringfeldes.
  19. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, worin der effektive Objektfeldbereich derart dimensioniert ist, dass die Breite B1 des einpassbaren Rechteckfeldes mindestens 50 % der Breite B2 eines einpassbaren Ringfeldes beträgt.
  20. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, worin die Breite B1 des Rechteckfeldes mindestens 20 mm beträgt und/oder worin die Breite B2 des Ringfeldes mindestens 26 mm beträgt.
  21. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, worin für die Höhe A1 des Rechteckfeldes und die Höhe A2 des Ringfeldes folgende Bedingung gilt: 0,7 < |A1/A2| < 1,4.
  22. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, worin die Höhe A1 des Rechteckfeldes und die Höhe A2 des Ringfeldes mindestens 5 mm beträgt.
  23. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, worin für ein Aspektverhältnis AR = Bi/Ai zwischen Breite Bi und Höhe Ai, des Rechteckfeldes und des Ringfeldes die Bedingung AR < 8 gilt.
  24. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, worin ein stark gekrümmtes Ringfeld mit B2/D > 0.7 verwendet wird, wobei B2 die Breite des Ringfeldes und D der Durchmesser eines das Ringfeld umschreibenden, auf die optische Achse zentrierten Design-Objektfeldes ist.
  25. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, worin ein Projektionsobjektiv verwendet wird, das eine gerade Anzahl von Konkavspiegeln hat.
  26. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, worin ein Projektionsobjektiv verwendet wird, das ein In-Line-System mit einer allen optischen Elementen gemeinsamen, geraden (ungefalteten) optischen Achse ist.
  27. Verwendung nach Anspruch 26, worin das Projektionsobjektiv genau zwei jeweils optisch entfernt von einer Pupillenfläche angeordnete Konkavspiegel hat.
  28. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 27, worin das Projektionsobjektiv ein für die Immersionslithographie geeignetes Immersionsobjektiv mit einer numerischen Aperturen NA > 1 ist.
DE200610028222 2006-06-14 2006-06-14 Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs Withdrawn DE102006028222A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610028222 DE102006028222A1 (de) 2006-06-14 2006-06-14 Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610028222 DE102006028222A1 (de) 2006-06-14 2006-06-14 Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006028222A1 true DE102006028222A1 (de) 2007-12-27

Family

ID=38720986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610028222 Withdrawn DE102006028222A1 (de) 2006-06-14 2006-06-14 Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006028222A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8199400B2 (en) 2004-01-14 2012-06-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8289619B2 (en) 2004-01-14 2012-10-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8913316B2 (en) 2004-05-17 2014-12-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411364B1 (en) * 1993-02-01 2002-06-25 Nikon Corporation Exposure apparatus
WO2005098506A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-20 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411364B1 (en) * 1993-02-01 2002-06-25 Nikon Corporation Exposure apparatus
WO2005098506A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-20 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8416490B2 (en) 2004-01-14 2013-04-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8804234B2 (en) 2004-01-14 2014-08-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective including an aspherized plate
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8289619B2 (en) 2004-01-14 2012-10-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8339701B2 (en) 2004-01-14 2012-12-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8355201B2 (en) 2004-01-14 2013-01-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8208199B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8730572B2 (en) 2004-01-14 2014-05-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8199400B2 (en) 2004-01-14 2012-06-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US8908269B2 (en) 2004-01-14 2014-12-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Immersion catadioptric projection objective having two intermediate images
US9772478B2 (en) 2004-01-14 2017-09-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with parallel, offset optical axes
US9019596B2 (en) 2004-05-17 2015-04-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US9134618B2 (en) 2004-05-17 2015-09-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US9726979B2 (en) 2004-05-17 2017-08-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US8913316B2 (en) 2004-05-17 2014-12-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60208045T2 (de) Objektiv mit pupillenverdeckung
DE69933973T2 (de) Katadioptrisches optisches system und damit ausgestattete belichtungsvorrichtung
EP1282011B1 (de) Reflektives Projektionsobjektiv für EUV-Photolithographie
EP1855160B1 (de) Projektionsbelichtungsanlage, Projektionsbelichtungsverfahren und Verwendung eines Projektionsobjektivs
DE602005003665T2 (de) Katadioptrisches projektionsobjektiv mit zwischenbildern
DE10258718A1 (de) Projektionsobjektiv, insbesondere für die Mikrolithographie, sowie Verfahren zur Abstimmung eines Projektionsobjektives
EP1260845A2 (de) Katadioptrisches Reduktionsobjektiv
DE10052289A1 (de) 8-Spiegel-Mikrolithographie-Projektionsobjektiv
DE102008043162A1 (de) Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik
DE102005045862A1 (de) Optisches System für Ultraviolettlicht
DE102005042005A1 (de) Hochaperturiges Objektiv mit obskurierter Pupille
WO2002033467A1 (de) 8-spiegel-mikrolithographie-projektionsobjektiv
DE112007002827T5 (de) Reflektierendes optisches System für einen photolithographischen Scannerfeldprojektor
DE102006017336A1 (de) Beleuchtungssystem mit Zoomobjektiv
DE102015221984A1 (de) Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik
DE102018207277A1 (de) Lithografiemaske, optisches System zur Übertragung von Original Strukturabschnitten der Lithografiemaske sowie Projektionsoptik zur Abbildung eines Objektfeldes, in dem mindestens ein Original-Strukturabschnitt einer Lithografiemaske anordenbar ist
DE102007051669A1 (de) Abbildende Optik, Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik sowie Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage
DE10113612A1 (de) Teilobjektiv in einem Beleuchtungssystem
DE102018214223A1 (de) Pupillenfacettenspiegel
DE102006028222A1 (de) Verfahren zum Betreiben von Projektionsbelichtungsanlagen und Verwendung eines Projektionsobjektivs
WO2019149462A1 (de) Beleuchtungsoptik für die projektionslithographie
EP1456705A2 (de) Katadioptrisches reduktionsobjektiv
DE102006028242A1 (de) Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102009011207A1 (de) Verfahren und Beleuchtungssystem zum Beleuchten einer Maske in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102014223453A1 (de) Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektionslithographie

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal