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Die
Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie
nach dem Oberbegriff der Ansprüche
1 und 2 sowie ein Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter
Bauelemente mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage.
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Eine
Projektionsbelichtungsanlage der eingangs genannten Art mit einer
Projektionsoptik mit variabler numerischer Apertur ist aus der
US 6,813,098 B2 bekannt.
Durch die variable numerische Apertur kann die erreichbare Auflösung des
Projektionsobjektivs eingestellt werden. Eine hohe numerische Apertur
der Projektionsoptik geht mit einem kleineren Objektfeld einher.
Um dies vorzugeben, muss bei bekannten Projektionsbelichtungsanlagen
ein erheblicher Teil des Beleuchtungslichts vor dem Objektfeld randseitig
abgeschnitten werden.
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Die
US 6,721,038 B2 zeigt
eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Retikelhalter, einer
Beleuchtungsoptik, einer Projektionsoptik sowie einem Waferhalter.
Eine objektfeldformende Komponente kann um 90° um eine optische Achse verschwenkt
werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsbelichtungsanlage
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Vergrößerung der
numerischen Apertur der Projektionsoptik mit einem geringeren Verlust
an Beleuchtungslicht einhergeht, als dies bei den bekannten Projektionsbelichtungsanlagen
der Fall ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Projektionsbelichtungsanlage mit den im Anspruch 1 oder alternativ
mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass bei einer Änderung
der Objektfeldgröße die rechteckigen Teil-Objektfelder
bzw. Einzelfelder innerhalb des Objektfeldes umorientiert werden
können,
sodass lange Seiten der Teil-Objektfelder,
die beim größeren Objektfeld
zunächst
entlang der kürzeren
Seite des gesamten Objektfelds verliefen, beim kleineren Objektfeld
nunmehr entlang der längeren
Seite des gesamten, kleineren Objektfeldes verlaufen.
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Hierdurch
kann erreicht werden, dass die Aspektverhältnisse des größeren Objektfeldes
und des durch Umstellung der Beleuchtungs- und Projektionsoptik
erreichbaren kleineren Objektfeldes nahe beieinander liegen und
im Idealfall sogar gleich sind. Durch die Möglichkeit des Verschwenkens
der objektfeldformenden optischen Komponente nach Anspruch 1 bzw.
des Retikelhalters nach Anspruch 2 wird die vorstehend schon erwähnte Umorientierung
der Teil-Objektfelder erreicht. Aufgrund des, wenn überhaupt,
geringen Unterschiede im Aspektverhältnis zwischen dem größeren und
dem kleineren einstellbaren Objektfeld muss bei der Umstellung und
der nachfolgend ggf. erfolgenden Anpassung des Aspektverhältnisses
allenfalls ein geringer Bruchteil des Beleuchtungslichts vor dem
Objektfeld abgeschnitten werden. Dies gewährleistet einen hohen Lichtdurchsatz
auch in der Stellung „kleines
Objektfeld" der
Beleuchtungsoptik.
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Ein
zusätzlich
zum Retikelhalter verschwenkbarer Waferhalter nach Anspruch 3 vereinfacht
den Aufbau des Waferhalters, da es ausreicht, diesen für eine Stepper-Richtung
auszulegen.
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Ein
Schwenkantrieb nach Anspruch 4 gewährleistet eine automatische
Schwenk-Umstellung des Retikelhalters gemeinsam mit dem Waferhalter.
Alternativ ist es möglich,
den Retikelhalter mit dem Waferhalter drehfest zu verbinden, beide
gemeinsam zu lagern und mit einem einzigen gemeinsamen Antrieb zu
verschwenken.
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Anschläge nach
Anspruch 5 gewährleisten
eine exakt reproduzierbare Extrem-Winkelposition von Retikelhalter
bzw. Waferhalter.
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Ein
Zoom-Objektiv nach Anspruch 6 oder ein Vergrößerungswechsler nach Anspruch
7 sind Komponenten zur Vorgabe der Objektfeldgröße, die sich in der Praxis
bewährt
haben.
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Entsprechendes
gilt für
Blendeneinheiten nach den Ansprüchen
8 und 9.
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Eine
Steuereinheit nach Anspruch 10 gewährleistet eine vollständig automatisierte
Umstellung der Projektionsbelichtungsanlage zwischen einer ersten
Betriebsvariante „hoher
Durchsatz" mit großem Objektfeld
und kleinerer numerischer Apertur der Projektionsoptik und einer
zweiten Betriebsvariante „hohe
Auflösung" mit kleinerem Objektfeld
und größerer numerischer
Apertur der Projektionsoptik.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein mit der Projektionsbelichtungsanlage
durchführbares mikrolithographisches
Herstellungsverfahren anzugeben.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 11.
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Vorteile
dieser Gegenstände
ergeben sich aus den oben im Zusammenhang mit der Projektionsbelichtungsanlage
angegebenen Vorteilen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In
dieser zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Projektionsbelichtungsanlage;
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2 eine
Aufsicht auf ein Objektfeld, welches mit einer Beleuchtungsoptik
der Projektionsbelichtungsanlage nach 1 ausgeleuchtet
ist, mit einer ersten Objektfeldgröße;
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3 eine
Aufsicht auf ein in zwei Orientierungen dargestelltes Objektfeld,
welches mit einer Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage
nach 1 ausgeleuchtet ist, mit einer zweiten, größeren Objektfeldgröße;
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4 einen
Meridionalschnitt durch eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage
nach 1, angepasst auf die Objektfeldgröße nach 2;
und
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5 einen
Meridionalschnitt durch eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage
nach 1, angepasst auf die Objektfeldgröße nach 3.
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Eine
Projektionsbelichtungsanlage
1 für die Mikrolithographie hat
als Lichtquelle
2 eine UV-, VUV- oder EUV-Lichtquelle,
z. B. einen Excimerlaser. Ein Licht- bzw. Strahlenbündel
3 der
Lichtquelle
2 passiert neben anderen bündelformenden Komponenten,
die in der schematischen Darstellung nach
1 nicht
dargestellt sind, eine ein Objektfeld
4 in einer Objekt-
bzw. Retikelebene
5 formende optische Komponente
6.
Bei der objektfeldformenden Komponente kann es sich um einen Stab
oder um ein Rasterelement, z. B. in Form eines diffraktiven optischen
Elements handeln. Beispiele für
objektfeldformende Komponenten sind in der
WO 2005/026843 A2 der
Anmelderin angegeben. Die objektfeldformende Komponente
6 gibt
eine Form und eine Größe des Objektfelds
4 vor.
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In
einer ersten Schwenkposition der objektfeldformenden Komponente 6 gibt
diese das Objektfeld 4 vor, welches in der 3 dargestellt
ist. Das Objektfeld 4 nach 3 ist rechteckig
mit einem Aspektverhältnis zwischen
einer längeren
Seite L und einer kürzeren
Seite K von 1,18. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die längere Seite
L eine Länge
von 78 mm und die kürzere
Seite K eine Länge
von 66 mm. Auch andere Aspektverhältnisse L/K > 1,1 sind möglich. Das
Objektfeld 4 ist eingeschrieben in einen insgesamt von
der Projektionsbelichtungsanlage 1 ausleuchtbaren Objektfeldrand 7,
der beim Objektfeld 4 nach 3 einen
Radius von 51 mm hat. Das Objektfeld 4 ist unterteilt in
jeweils rechteckige Einzelfelder 4a, sogenannte Dies. Diese sind
rechteckig und haben im Beispiel der 3 ein Längenverhältnis von
26 mm × 33
mm. In der durchgezogenen Darstellung nach 3 ist das
Objektfeld 4 in sechs liegende Einzelfelder 4a in
einer Anordnung von zwei Spalten zu je drei Einzelfeldern 4a unterteilt.
Längere
Seiten La der Einzelfelder 4a verlaufen senkrecht zur längeren Seite
L des Objektfelds 4. Kürzere
Seiten Ka der Einzelfelder 4a verlaufen senkrecht zur kürzeren Seite
K des Objektfelds 4.
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Das
Aspektfeldverhältnis
des Objektfelds 4 wird von der objektfeldformenden Komponente 6 vorgegeben.
Zusätzlich
kann dieses Aspektverhält nis
noch von einer im Bereich der objektfeldformenden Komponente 6 im
Strahlengang des Lichtbündels 3 angeordneten
Blendeneinheit 8 beeinflusst werden.
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Die
Objektfeldgröße wird
durch ein Zoom-Objektiv 9 an einer Beleuchtungsoptik 10 der
Projektionsbelichtungsanlage 1 vorgegeben, zu der auch
die objektfeldformende Komponente 6 gehört. Das Zoom-Objektiv 9 ist
der objektfeldformenden Komponente 6 im Strahlengang des
Lichtbündels 3 nachgeordnet.
Durchgezogen ist in der 1 ein erster Strahlengang 11 des
Lichtbündels 3 zur
Ausleuchtung des Objektfeldes 4 nach 3.
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Anstelle
eines Zoom-Objektivs 9 kann auch ein Vergrößerungswechsler
vorgesehen sein, bei dem durch Austausch mindestens einer optischen
Komponente der Beleuchtungsoptik ein Vergrößerungsfaktor zur Einstellung
der Objektfeldgröße geändert wird.
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In
der Retikelebene 5 ist ein Retikelhalter 12 zur
Halterung und Anordnung eines in der Retikelebene 5 liegenden
Retikels 13 angeordnet. Der Retikelhalter 12 ist
mitsamt dem Retikel 13 um eine Schwenkachse 14 schwenkbar,
die durch einen zentralen Feldpunkt 15 des Objektfelds 4 (vgl. 3)
senkrecht zur Retikelebene 5 verläuft. Hierzu ist der Retikelhalter 12,
wie schematisch bei 16 angedeutet, mit einem Schwenkantrieb 17 verbunden. Über eine
Signalleitung 18 ist der Schwenkantrieb 17 mit
einer zentralen Steuereinheit 19 der Projektionsbelichtungsanlage 1 verbunden.
Der Retikelhalter 12 ist durch den Schwenkantrieb 17 zwischen zwei
Extrem-Winkelpositionen
verschwenkbar, die durch nicht dargestellte mechanische Anschläge vorgegeben
werden.
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Das
Objektfeld 4 wird durch eine schematisch in der 1 und
genauer in den 4 und 5 dargestellte
Projektionsoptik 20 in ein Bildfeld 21 in einer
Waferebene 22 abgebildet. In der Waferebene 22 ist
eine zu belichtende Oberfläche
eines Wafers 23 angeordnet. Letzterer wird von einem Waferhalter 24 getragen. Dieser
ist, vergleichbar zum Retikelhalter 12, um eine Schwenkachse 25 verschwenkbar,
die durch einen zentralen Feldpunkt des Bildfeldes 21 und
senkrecht zur Waferebene 22 verläuft. Wie schematisch bei 26 angedeutet,
ist der Waferhalter 24 mit einem Schwenkantrieb 27 verbunden.
Letzterer ist über
eine Signalleitung 28 mit der Steuereinrichtung 19 verbunden.
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Eine
variable Blendeneinheit 29, die in einer Blendenebene 30 angeordnet
ist, dient zur Vorgabe einer numerischen Apertur der Projektionsoptik 20.
Ein in der 1 im Bereich der Projektionsoptik 20 durchgezogener
Strahlengang 31 gehört
zum Objektfeld 4 nach 3 und zu
einer ersten, kleinen numerischen Apertur der Projektionsoptik 20 von
0,16. Der Strahlengang 31 ist für diese Verhältnisse
im Detail in der 5 dargestellt.
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Die
Projektionsoptik 20 zeichnet sich insbesondere durch eine
gute polychromatische Korrektur aus. Die Projektionsoptik 20 ist
bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung zur Blendenebene 30 spiegelsymmetrisch
angeordnet und hat beiderseits der Blendenebene 30 jeweils
eine erste Linsengruppe 32 und eine zweite Linsengruppe 33.
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Im
Strahlengang nach der Retikelebene
5 hat die erste Linsengruppe
32 hintereinander
angeordnet refraktive optische Komponenten
34,
35,
36,
37 und
38.
Die zweite Linsengruppe
33 hat, von der Retikelebene
5 aus
der ersten Linsengruppe
32 nachgeordnet optische Komponenten
39,
40,
41,
42 und
43.
Die Daten zu den optischen Komponenten
34 bis
43 ergeben
sich aus den nachfolgenden Tabellen:
| Oberfläche | Krümmungsradius
[mm] | Grundform | Dicke
[mm] | Material | Brechungsindex
(365 nm) | Halber Durchmesser
[mm] |
| 0 | plan | | 34.999213 | | | 42 |
| 1 | plan | | 14.693183 | LLF1 | 1.57932005 | 55 |
| 2 | –189.729933 | | 4.166818 | | | 58 |
| 3 | –146.062059 | | 9.999153 | BK7 | 1.53626962 | 58 |
| 4 | 271.236696 | Asphäre | 28.815132 | | | 60 |
| 5 | –80.072231 | | 29.764475 | BK7 | 1.53626962 | 60 |
| 6 | –122.204656 | | 1.000000 | | | 78 |
| 7 | 2705.750270 | | 36.344211 | BK7 | 1.53626962 | 90 |
| 8 | –146.563723 | | 1.000000 | | | 90 |
| 9 | 143.295798 | | 32.725350 | BK7 | 1.53626962 | 88 |
| 10 | 1525.320620 | Asphäre | 137.583419 | | | 88 |
| 11 | –858.074096 | Asphäre | 9.998810 | BK7 | 1.53626962 | 65 |
| 12 | 89.783692 | | 51.042376 | | | 60 |
| 13 | –3272.096970 | Asphäre | 7.000000 | SIO2 | 1.47455005 | 70 |
| 14 | 162.513076 | | 0.999509 | | | 70 |
| 15 | 132.443773 | | 48.193755 | CAF2 | 1.44491323 | 70 |
| 16 | –91.298230 | | 2.414388 | | | 70 |
| 17 | –86.856197 | | 7.000000 | SIO2 | 1.47455005 | 70 |
| 18 | 221.783598 | Asphäre | 0.997168 | | | 70 |
| 19 | 171.055939 | | 40.263739 | CAF2 | 1.44491323 | 70 |
| 20 | –120.333867 | | 0.999481 | | | 70 |
| 21 | plan | | 0.999481 | | | 66.032 |
| 22 | 120.333867 | | 40.263739 | CAF2 | 1.44491323 | 70 |
| 23 | –171.055939 | | 0.997168 | | | 70 |
| 24 | –221.783598 | Asphäre | 7.000000 | SIO2 | 1.47455005 | 70 |
| 25 | 86.856197 | | 2.414388 | | | 70 |
| 26 | 91.298230 | | 48.193755 | CAF2 | 1.44491323 | 70 |
| 27 | –132.443773 | | 0.999509 | | | 70 |
| 28 | –162.513076 | | 7.000000 | SIO2 | 1.47455005 | 70 |
| 29 | 3272.096970 | Asphäre | 51.042376 | | | 70 |
| 30 | –89.783692 | | 9.998810 | BK7 | 1.53626962 | 60 |
| 31 | 858.074096 | Asphäre | 137.583419 | | | 65 |
| 32 | –1525.320620 | Asphäre | 32.725350 | BK7 | 1.53626962 | 88 |
| 33 | –143.295798 | | 1.000000 | | | 88 |
| 34 | 146.563723 | | 36.344211 | BK7 | 1.53626962 | 90 |
| 35 | –2705.750270 | | 1.000000 | | | 90 |
| 36 | 122.204656 | | 29.764475 | BK7 | 1.53626962 | 78 |
| 37 | 80.072231 | | 28.815132 | | | 60 |
| 38 | –271.236696 | Asphäre | 9.999153 | BK7 | 1.53626962 | 60 |
| 39 | 146.062059 | | 4.166818 | | | 58 |
| 40 | 189.729933 | | 14.693183 | LLF1 | 1.57932005 | 58 |
| 41 | plan | | 34.999213 | | | 55 |
| 42 | plan | | 0.000000 | | | 42.002 |
Asphären-Koeffizienten:
| Oberfläche | 4 | 10 | 11 | 13 | 18 |
| cc | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c2 | –1.93876E-07 | 6.11554E-08 | –2.24901E-07 | 2.0852E-07 | 1.25047E-07 |
| c3 | 2.31263E-11 | –1.03849E-12 | –8.94715E-12 | 8.89131E-12 | –1.03663E-13 |
| c4 | –2.02401E-15 | 5.40587E-17 | 2.37472E-15 | –2.26523E-15 | –3.16176E-18 |
| c5 | 2.63554E-19 | –6.48691E-21 | 1.86091E-19 | 1.05723E-18 | –4.15784E-20 |
| c6 | –1.37504E-23 | 6.40345E-25 | –2.15328E-23 | –2.6962E-22 | 1.18038E-23 |
| c7 | 6.03975E-28 | –3.04451E-29 | –1.19409E-26 | 3.86501E-26 | –1.16079E-27 |
| Oberfläche | 24 | 29 | 31 | 32 | 38 |
| cc | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| c2 | –1.25047E-07 | –2.0852E-07 | 2.24901E-07 | –6.11554E-08 | 1.93876E-07 |
| c3 | 1.03663E-13 | –8.89131E-12 | 8.94715E-12 | 1.03849E-12 | –2.31263E-11 |
| c4 | 3.16176E-18 | 2.26523E-15 | –2.37472E-15 | –5.40587E-17 | 2.02401E-15 |
| c5 | 4.15784E-20 | –1.05723E-18 | –1.86091E-19 | 6.48691E-21 | –2.63554E-19 |
| c6 | –1.18038E-23 | 2.6962E-22 | 2.15328E-23 | –6.40345E-25 | 1.37504E-23 |
| c7 | 1.16079E-27 | –3.86501E-26 | 1.19409E-26 | 3.04451E-29 | –6.03975E-28 |
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In
der ersten Tabelle bezeichnet die Oberfläche „0" die Retikelebene 5. Ausgehend
von dieser werden nun, wie dies üblich
ist, die Daten zu den nachfolgenden Oberflächen aus Sicht der Retikelebene 5 angegeben. Die plankonvexe
Linse 34 wird beispielsweise durch die Oberflächen „1" und „2" beschrieben. Da
die konvexe Oberfläche
der plankonvexen Linse 34 aus Sicht der Retikelebene 5 hinsichtlich
ihres Krümmungsradius
beschrieben wird, ist dieser Krümmungsradius
negativ, obwohl die Linse 34 natürlich plankonvex ist, wie aus
der 5 ersichtlich. Entsprechendes gilt für die anderen
optischen Komponenten der Projektionsoptik 20.
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Die
Tabellen mit der Überschrift „Asphären-Koeffizienten" geben die Koeffizienten
cc, c0 bis c7 für
die asphärischen
Oberflächen
gemäß der ersten
Tabelle und der Asphären-Formel
an. Beispielsweise ist die erste asphärische Oberfläche die
von der Retikelebene 5 abgewandte Fläche der bikonkaven Linse 35 (Oberfläche „4").
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In
der Asphären-Formel
ist cv der Kehrwert des in der zweiten Spalte der ersten Tabelle
angegebenen Krümmungsradius.
r bezeichnet den Abstand zur optischen Achse.
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Gestrichelt
ist in der 1 zwischen dem Zoom-Objektiv 9 und
dem Wafer 23 ein Strahlengang 45 eingezeichnet,
der einem im Vergleich zum Objektfeld 4 nach 3 kleineren
Objektfeld 4' entspricht,
welches in der 2 dargestellt ist. Das Objektfeld 4' hat ein Aspektverhältnis einer
langen Seite L zu einer kurzen Seite K von 1,27. Im in der 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
hat die lange Seite L eine Länge
von 66 mm und die kurze Seite K eine Länge von 52 mm. Auch andere
Aspektverhältnisse > 1,1 sind möglich. Ein
insgesamt mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 ausleuchtbarer
Objektfeldrand 7',
in den das rechteckige Objektfeld 4' eingeschrieben ist, hat einen
Radius von 42 mm. Das Objektfeld 4' weist vier Einzelfelder 4a wiederum mit
den Abmessungen 26 mm × 33
mm auf. Das Objektfeld 4' ist
unterteilt in zwei Spalten zu je zwei liegend angeordneten Einzelfeldern 4a.
Die längeren
Seiten La der Einzelfelder 4a des Objektfelds 4' verlaufen parallel zu
den längeren
Seiten L des Objektfelds 4'.
Die kürzeren
Seiten Ka der Einzelfelder 4a des Objektfelds 4' verlaufen parallel
zu den kürzeren
Seiten K des Objektfelds 4'.
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Bei
der Beleuchtungsvariante mit dem Strahlengang 11 hat die
Projektionsbelichtungsanlage einen großen Durchsatz, da pro Belichtung
sechs Einzelfelder 4a belichtet werden. Bei der Belichtung
entsprechend dem Strahlengang 45 hat die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine
hohe Auflösung,
da mit im Vergleich zum Strahlengang 11 höherer numerischer
Apertur der Projektionsoptik 20 gearbeitet wird.
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Um
das kleinere Objektfeld 4' nach 2 auszuleuchten,
werden bei der Projektionsbelichtungsanlage 1 im Vergleich
zur Ausleuchtung des Objektfeldes 4 nach 3 folgende
Veränderungen
vorgenommen:
Zunächst
wird die objektfeldformende Komponente 6 um eine optische
Achse 46 der Beleuchtungsoptik 10 im Bereich der
objektfeldformenden Komponente um 90° verschwenkt. Hierzu steht die
objektfeldformende Komponente 6, wie in der 1 bei 47 gestrichelt
angedeutet, mit einem Schwenkantrieb 48 in Verbindung.
Letzterer ist über
eine Signalleitung 49 mit der Steuereinrichtung 19 verbunden.
Die Ausgangsstellung der objektfeldformenden Komponente 6 und
die hierzu um 90° um
die optische Achse 46 verschwenkte Stellung sind zwei Extrem-Winkelpositionen
der objektfeldformenden Komponente 6, die wiederum durch
nicht dargestellte mechanische Anschläge vorgegeben werden. Zusätzlich zum
Verschwenken der objektfeldformenden Komponente 6 wird
das Aspektverhältnis
des Objektfeldes vom Aspektverhältnis
1,17 des Objektfeldes 4 auf das Aspektverhältnis 1,27
des Objektfeldes 4' durch
Verstellen der Blendenein heit 8 umgestellt. Hierzu ist
die Blendeneinheit 8, wie in der 1 bei 50 schematisch
dargestellt, mit einem Blendenantrieb 51 verbunden, der gemeinsam
mit dem Schwenkantrieb 48 über die Signalleitung 49 von
der Steuereinrichtung 19 angesteuert wird. Zur Umstellung
des Objektfeldes wird zudem noch das Zoom-Objektiv 9 umgestellt,
sodass nun nach dem Zoom-Objektiv 9 das Lichtbündel 3 den
Strahlengang 45 hat. Ferner wird, wiederum angesteuert über die Steuereinrichtung 19 und über eine
Signalleitung 5la, über
die die Steuereinrichtung 19 mit der Blendeneinheit 29 in
Verbindung steht, über
die Blendeneinheit 29 eine numerische Apertur von 0,20
entsprechend dem in der 1 gestrichelten und in der 4 durchgezogenen
Strahlengang 45 in der Projektionsoptik 20 vorgegeben.
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Aufgrund
der Drehung der objektfeldformenden Komponente 6 ist ein Übergang
vom Objektfeld 4 in das Objektfeld 4' möglich, bei
dem nur ein sehr geringer Anteil des Lichtbündels 3 von der Blendeneinheit 8 abgeblockt
werden muss. Diese Blockung erfolgt ausschließlich zur geringen randseitigen
Anpassung des Aspektverhältnisses
zwischen den Objektfeldern 4 und 4' von 1,18 auf 1,27. Durch diese
Blockung bleiben auch bei der Beleuchtung des kleineren Objektfeldes 4' 93% der Beleuchtungsleistung
der Lichtquelle 2 in der Retikelebene 5 erhalten.
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Alternativ
zur Drehung der objektfeldformenden Komponente 6 können auch
synchron zueinander der Retikelhalter 12 und der Waferhalter 24 um
90° um die
Schwenkachsen 14 bzw. 25 geschwenkt werden. Die Situation
ist anhand eines in der 3 dargestellten alternativen
großen
Objektfeldes 4'' dargestellt.
Durch die Drehung des Retikelhalters 12 wird auch das Aspektverhältnis der
Einzelfelder 4a gedreht. Die langen Seiten L und K des
großen
Objektfeldes 4'' und des kleinen
Objektfeldes 4' sind
nun jedoch, wie ein Vergleich der 3 und 2 zeigt,
parallel zueinander. Nach ei ner Drehung des Retikelhalters 12 um
90° ist
es daher nicht mehr nötig,
das Aspektverhältnis
des Objektfeldes zu drehen, wenn vom großen Objektfeld 4'' auf das kleine Objektfeld 4' oder zurück gewechselt
werden soll.
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Zusätzlich zur
Drehung des Retikelhalters 12 und des Waferhalters 24 ist
beim Übergang
vom großen Objektfeld 4'' auf das kleine Objektfeld 4' noch eine Feinanpassung
des Aspektverhältnisses
durch die Blendeneinheit 8, eine Verstellung des Zoom-Objektivs 9 sowie
eine Anpassung der numerischen Apertur durch die Blendeneinheit 29 erforderlich,
wie vorstehend im Zusammenhang mit der Änderung der Objektfeldgröße durch
Drehung der objektfeldformenden Komponente 6 beschrieben.
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Hinsichtlich
der Schwenkantriebe 17, 27, 48 muss die
Projektionsbelichtungsanlage 1 entsprechend den beiden
vorstehend diskutierten Ausführungsformen
also entweder die gestrichelt oder die durchgezogen dargestellten
Antriebe aufweisen. Prinzipiell ist es auch möglich, nur den Retikelhalter 12 zu
verdrehen, nicht aber den Waferhalter 24. In diesem Fall
erfolgt eine Abbildung auf dem Wafer 23 nach Drehung des
Retikelhalters 12 um 90° verdreht,
was bei einem rotationssymmetrischen Wafer 23 nicht unbedingt
störend
ist.
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Bei
der mikrolithographischen Herstellung eines mikrostrukturierten
Bauelements wird zunächst
als Substrat der Wafer 23 bereitgestellt, auf dem zumindest
teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht
ist. Weiterhin wird das Retikel 13 bereitgestellt, welches
die abzubildenden Strukturen aufweist. Mit der Projektionsoptik 20 der
Projektionsbelichtungsanlage 1 wird nachfolgend das Retikel 13 in dem
Bereich, der im Objektfeld 4, 4', 4'' ausgeleuchtet
ist, auf den Bildfeld-Bereich des Wafers 23 projiziert.
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Die
Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Stepper-Typ. Bei
jedem Step des Waferhalters 24 wird ein sich an das bereits
belichtete Bildfeld benachbart anschließendes Bildfeld beleuchtet.
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Die
Schwenkung der objektfeldformenden Komponente 6 einerseits
oder Retikelhalter 12 und ggf. zusätzlich Waferhalter 24 andererseits
ist nicht nur auf den Fall tatsächlich
rechteckiger Objektfelder 4, 4', 4'' beschränkt, wie
diese in den 2 und 3 dargestellt
sind. Prinzipiell kann die Schwenkung dieser Komponenten auch bei
bogenförmigen
Objektfeldern erfolgen, die in eine rechteckige Grundform eingeschrieben
werden können,
wobei diese rechteckige Grundform ebenfalls eine längere und
eine kürzere
Seite aufweist.
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Das
dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt eine dioptrische Beleuchtungsoptik 10 und eine ebenfalls dioptrische
Projektionsoptik 20. Alternative Ausführungen der Projektionsbelichtungsanlage 1 haben
eine katoptrische oder eine katadioptrische Beleuchtungs- bzw. Projektionsoptik.
