DE102007022571B4

DE102007022571B4 - Belichtungssystem und Fotolithografiegerät

Info

Publication number: DE102007022571B4
Application number: DE102007022571.9A
Authority: DE
Inventors: Karsten Bubke; Dr. Sczyrba Martin
Original assignee: Advanced Mask Technology Center GmbH and Co KG
Current assignee: Advanced Mask Technology Center GmbH and Co KG
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: EP1857879A1; TWI409592B; KR20070110805A; US20070263192A1; TW200801842A; DE102007022571A1; KR100850329B1; JP2007311794A

Abstract

Fotolithografiegerät (1), umfassend: ein optisches Projektionssystem (11) mit einer numerischen Apertur (NA) zur Projektion eines Bildes eines Retikels (4) auf ein Substrat (5), wobei das Bild durch Interferenz der ±1-ten Beugungsordnungen der abbildenden Strahlung erzeugt wird; eine Einrichtung (3) zur Erzeugung einer Belichtungsverteilung (6) mit einem ersten undurchlässigen Bereich (34), der um den Mittelpunkt (32) definiert ist, wobei jeder Punkt des ersten undurchlässigen Bereichs (34) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der kleiner als rin ist, sowie einen zweiten undurchlässigen Bereich (35), der benachbart zur äußeren Kante (33) der Belichtungsverteilung definiert ist, wobei der zweite undurchlässige Bereich (35) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der größer ist als rout, und einem strahlungsdurchlässigen Bereich (36), der zwischen dem ersten und dem zweiten undurchlässigen Bereich (34, 35) angeordnet ist, eine Polarisationseinrichtung (23), die zwischen der Belichtungsquelle (21) und der Einrichtung (3) zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung angeordnet ist und sich zur Erzeugung von linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einer ersten und einer zweiten, anderen Polarisationsrichtung (311a, b) eignet, wobei die Polarisationsrichtung an wenigstens zwei nicht auf derselben Geraden durch den Mittelpunkt angeordneten Punkten des strahlungsdurchlässigen Bereichs (36) parallel zu einer Linie ist, die diesen Punkt und den Mittelpunkt (32) der Belichtungsverteilung verbindet, wobei der Radius rout des zweiten undurchlässigen Bereichs (35) in Abhängigkeit von einer Mustergröße dy eines sich entlang der ersten Richtung erstreckenden Musters auf dem Retikel (4) und der numerischen Apertur (NA) derart festgelegt ist, dass für die ±1-te Beugungsordnung ein Teil des Lichtes aufgrund der Belichtung über den strahlungsdurchlässigen Bereich (36) außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems (11) liegt.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Belichtungssystem, das für den Einsatz in einem Fotolithografiegerät geeignet ist, als auch ein Fotolithografiegerät mit einem solchen Belichtungssystem.
Bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung werden Elemente der Vorrichtung gewöhnlich durch Strukturierung von Schichten ausgebildet, die auf eine Siliziumscheibe abgeschieden sind. Die Strukturierung dieser Schichten erfolgt üblicherweise durch Auftragen eines Fotolackmaterials auf die zu strukturierende Schicht sowie durch nachfolgendes Belichten vorgegebener Bereiche der Fotolackschicht, die bei der Belichtungswellenlänge empfindlich reagiert. Danach werden die Gebiete, die mit der Strahlung belichtet wurden (oder nicht) entwickelt und die bestrahlten oder nicht bestrahlten Bereiche werden nachfolgend entfernt. Folglich werden Bereiche der Schicht während eines nachfolgenden Prozessschrittes wie etwa eines Ätzschrittes oder eines Implantationsschrittes über das erzeugte Fotolackmuster maskiert. Nach dem Prozessieren der freigelegten Bereiche der darunter liegenden Schicht wird die Fotolackmaske entfernt.
Eine allgemeine Zielsetzung gegenwärtiger Fotolithografie stellt das Erreichen kleinerer Strukturgrößen als auch einer größeren erzielbaren Tiefenschärfe (DOF, depth of focus) bei konstanter Belichtungswellenlänge dar. Dieses Ziel lässt sich durch Verwendung neuartiger Masken, insbesondere Phasenschiebermasken und alternativ hierzu der Verwendung einer Off-Axis-Belichtung erreichen.
Die Wirkung der Off-Axis-Belichtung kann beispielsweise in 1 erkannt werden. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Projektions- oder Fotolithografiegeräts 1 zur Abbildung eines auf einem Retikel 4 gebildeten Musters auf ein Substrat, insbesondere auf eine zu strukturierende Halbleiterscheibe. Eine Belichtungsquelle 21 emittiert elektromagnetische Strahlung in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich. Das optische Projektionsgerät weist zudem eine Kondensorlinse 22, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 als auch das Retikel 4 auf. Auf dem Retikel 4 ist ein Muster 41 ausgebildet. Das Muster 41 des Retikels 4 wird über das Projektionssystem 11 auf die Scheibe 5 abgebildet. Die Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 kann derart ausgebildet sein, dass diese eine beliebige Belichtungsverteilung in der Belichtungspupillenebene des optischen Projektionsgeräts 1 definiert. Die Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 kann beispielsweise ein Aperturelement 3 sein, wie in 1 gezeigt ist. In dem Beispiel kann das Aperturelement 3 so ausgebildet sein, dass dieses einen axialen Lichtstrahl 24 bereitstellt, der senkrecht auf das Retikel 4 einfällt. In diesem Fall weist das Aperturelement beispielsweise eine Öffnung in dessen mittlerem Bereich auf und lässt 100% der einfallenden Strahlung hindurch. Alternativ hierzu kann das Aperturelement 3 auch Öffnungen aufweisen, die außerhalb des Zentrums angeordnet sind, so dass Off-Axis-Strahlen 25 erzeugt werden. Wenn der On-Axis-Strahl 24 von dem Muster 41 auf dem Retikel 4 gebeugt wird, ist in Abhängigkeit von den Strukturgrößen lediglich der Beugungsstrahl 0-ter Ordnung innerhalb des Eingangspupillengebiets 111 des Projektionssystems 11 lokalisiert. Falls jedoch der Off-Axis-Strahl 25 von dem Muster 41 auf dem Retikel gebeugt wird, sind die 0-ter und –1-ter Beugungsordnung innerhalb der Eingangspupille 111 des Projektionssystems 11 lokalisiert. Die Beugungsordnungen des Off-Axis-Strahls 25 sind mittels unterbrochener Linien gekennzeichnet, während die Beugungsordnungen des On-Axis-Strahls 24 mittels durchgezogener Linien gekennzeichnet sind. Allgemein ist die Qualität des abgebildeten Musters um so besser, je mehr Beugungsordnungen innerhalb des Eingangspupillengebiets 111 der Linsenanordnung 11 liegen. Wie somit aus 1 klar wird, lassen sich bei Verwendung von Off-Axis-Belichtung wenigstens zwei interferierende Beugungsordnungen erzeugen.
2 zeigt ein beispielhaftes Interferenzmuster 12, das durch Überlagerung der 0-ten Beugungsordnung und der +1-ten Beugungsordnung des gebeugten Off-Axis-Strahls 25 ausgebildet wird. Die Off-Axis-Belichtung lässt sich beispielsweise mit Chrom auf Glas(COG, chrome an glass)-Masken, Halbton-Phasenschiebermasken (HTPSM, halftone phase shifting masks) oder Chromphasenlithografie(CPL, chrome phase lithography)-Masken verwenden.
Um den Kontrast geschriebener gegenüber ungeschriebener Bahnen in einem regelmäßigen Bahn/Lücken-Muster zu erhöhen, wurde der Einfluss der Polarisationsrichtung des Lichtes untersucht. Falls, wie insbesondere in 3A gezeigt ist, das einfallende Licht eine Polarisationsrichtung aufweist, die senkrecht in Bezug auf die Ausrichtung des Maskenmusters 41 ist, wird ein Verlust des Bildkontrastes und damit ein Verlust der Qualität des auf die Scheibe 5 projizierten Bildes verursacht. Wie der 3A entnommen werden kann, interferieren insbesondere die elektrischen Felder 141 und 142, die den ersten und zweiten gebeugten Lichtstrahlen 131, 132 zugeordnet sind, miteinander und verschlechtern damit das Bild auf der Scheibe 5.
Falls im Gegensatz hierzu die Polarisationsrichtung 14 des einfallenden Lichtstrahls 13 parallel in Bezug auf die Ausrichtung des Musters 41 auf dem Retikel 4 ist, so ist das zugehörige elektrische Feld parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes 131, 132 und damit sind die mit den gebeugten Lichtstrahlen 131, 132 verknüpften elektrischen Felder 141, 142 parallel zueinander, wodurch der Kontrast des Bildes erhöht wird. Wie in 3B gezeigt ist, ist die Polarisationsrichtung 141, 142 der Lichtstrahlen 131, 132 senkrecht in Bezug auf die Zeichenebene. Insbesondere treten diese aus der von dem Betrachter gesehener Seite aus.
Die obigen Probleme wurden gelöst, indem eine Belichtungsverteilung unter Verwendung von polarisiertem Licht realisiert wurde, wie beispielsweise aus US 6,970,233 B2 bekannt ist. Genauer gesagt erzeugt eine Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung eine Belichtungsverteilung 6 in einer Belichtungspupille des Fotolithografiegeräts, wie in 4 gezeigt ist. Die Belichtungsverteilung 6 zur Realisierung einer Off-Axis-Belichtung weist vier Pole 30a, b, c, d auf, wobei die Polarisationsrichtung in jedem der Pole parallel zu einem um einen Mittelpunkt (nicht gezeigt) der Belichtungsverteilung 60 gezeichneten Kreis liegt. Diese Polarisation wird als azimutale oder tangentiale Polarisation bezeichnet, d. h. das elektrische Feld liegt parallel zu konzentrischen Kreisen in der Pupille. Die dargestellte Belichtungsverteilung 60 ermöglicht in Kombination mit dem bestimmten Polarisationsschema das Drucken von horizontalen und vertikalen Bahnen mit hohem Kontrast.
Ein Pol oder Belichtungspol, wie z. B. in 4 gezeigt ist, betrifft einen Bereich des Belichtungspupillengebiets, der eine höhere Lichtintensität aufweist als der verbleibende Teil des Belichtungspupillenbereichs, der den Belichtungspol umgibt.
Eine Belichtungsverteilung mit einem oder mehreren Polen lässt sich beispielsweise durch Verwenden eines geeigneten Aperturelements, eines Beugungselements oder eines geeigneten Linsensystems erzeugen.
In einer alternierenden Phasenschiebermaske (AltPSM) ist das transparente Substrat der Maske selbst strukturiert, um Phasenschiebergebiete bereitzustellen. Im Detail resultieren benachbarte transparente Gebiete in um 180° verschobenen Phasen. Zusätzlich kann optional ein Chrommuster auf der Maskenoberfläche ausgebildet werden. Ein Vorteil von alternierenden Phasenschiebermasken oder chromlosen Phasenschiebermasken liegt in dem niedrigen Maskenfehler-Verstärkungsfaktor (MEEF, mask error enhancement factor). Insbesondere führt ein niedriger Maskenfehler-Verstärkungsfaktor zu fehlerhaften Strukturen in den Masken, die lediglich geringe Folgen für die Fehler des Bildes auf der Scheibe haben. Zusätzlich können mit diesem Maskentyp eine vergrößerte Tiefenschärfe (DOF) und eine höhere Auflösung erzielt werden.
Das lithografische Wirkungsprinzip von AltPSM-Masken ist grundlegend verschieden von den oben erläuterten Off-Axis-Maßnahmen. Wie beispielsweise der 5A entnommen werden kann, wird lediglich eine On-Axis-Belichtung verwendet. Wie dargestellt ist, ist die Beugungsordnung 0-ter Ordnung minimiert und die 1-te und –1-te Ordnung werden zur Abbildung dichter Bahnen und Lücken verwendet. Mit anderen Worten wird von einer Strahlungsquelle emittiertes Licht von dem Muster 41 auf der AltPSM-Maske 4 gebeugt, um einen Lichtstrahl 132, 131 einer 1-ten und –1-ten Beugungsordnung zu erzeugen. Die Lichtstrahlen 132, 131 der +1-ten und –1-ten Beugungsordnung interferieren und erzeugen ein Interferenzmuster 12. Zum Erzeugen eines On-Axis-Strahls, kann ein Aperturelement, das dem in 5B gezeigten Element ähnlich ist, verwendet werden. Wie dargestellt ist, weist das Aperturelement 3 einen transparenten Bereich 37 in dessen Mitte auf, während das Aperturelement einen undurchlässigen Bereich 38 benachbart zum Umrandungsbereich aufweist. Insbesondere weist die von dem in 5B gezeigten Aperturelement 3 erzeugte Belichtungsverteilung einen mittleren Pol auf, in dem die Intensität sehr hoch ist verglichen mit den Kanten der Belichtungsverteilung. Bei der Verwendung von AltPSM-Masken ist auch der Einsatz von polarisiertem Licht von Vorteil. Insbesondere zur Übertragung eines Bahn/Lücken-Musters, das sich lediglich in einer Richtung erstreckt, wird in bevorzugter Weise linear polarisiertes Licht verwendet, wobei die Polarisationsrichtung parallel zur Ausrichtung des Bahn/Lücken-Musters ist. Dadurch wird ein verbesserter Kontrast erzielt. Falls jedoch ein Muster zu übertragen ist, das ein Bahn/Lücken-Muster aufweist, welches in der x- als auch in der y-Richtung ausgerichtet ist, war bisher ein geeignetes Belichtungsschema nicht bekannt.
Wie der 5B entnommen werden kann, lässt sich die Anwendung des Polarisationsschemas von 4 nicht auf einfache Weise auf diesen Typ von Aperturelement übertragen, da es lediglich aus einem einzelnen Pol 36 besteht.
Die Druckschrift Smith, B. W. et al.: „Benefiting from polarization – effects an high-NA imaging”, Proc. SPIE Vol. 5377, S.68–S.79 (2004) beschreibt die Abbildung eines Musters mit zueinander orthogonalen Linien unter Verwendung verschiedener Polarisationsrichtungen und verschieden geformter Belichtungsfelder. Die Druckschrift de Boeij, W. et al.: „Enabling the 45nm node by hyper-NA polarized lithography”, Proc. SPIE Vol. 6154, S.0B-1 bis S.0B-11 (März 2006) zeigt die Abbildung dichter Linien auf alternierenden Phasenmasken bei linearer Polarisation.
Die US 2005/0270608 A1 beschreibt ein lithografisches System mit einer Filtereinrichtung, die eine durch Spiegel induzierte Störung der Transmittanz über das Belichtungsfeld mit angepassten Filtern ausgleicht.
Die US 2006/0197934 A1 und die US 5,677,755 A beschreiben Fotolithografiegeräte, Verfahren zu deren Betrieb sowie Verfahren zur Strukturierung eines Substrats, die Muster auf Retikeln vom alternierenden Phasentyp unter Einsatz eines annularen oder Multipol-Belichtungssettings auf ein Substrat abbilden. Dabei wandelt eine Polarisationseinheit das von der Lichtquelle abgegebene Licht in relativ zur optischen Achse radial polarisiertes Licht um, welches durch lichtdurchlässige annulare oder Multipol-Bereiche schräg auf das Retikel gelenkt wird.
In Anbetracht obiger Ausführungen ist es ein Ziel der Erfindung, ein Belichtungssystem anzugeben, mit dem der Bildkontrast und somit die Bildqualität des auf ein Substrat übertragenen Musters merklich verbessert werden kann.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Fotolithografiegerät anzugeben, das ein derartiges Belichtungssystem aufweist.
Erfindungsgemäß werden obige Aufgaben mit einem Belichtungssystem gelöst, das sich für den Einsatz in einem Fotolithografiegerät eignet, wobei das Belichtungssystem umfasst: eine Belichtungsquelle, die elektromagnetische Strahlung aussendet, eine Polarisationseinrichtung, eine Einrichtung zur Erzeugung einer Belichtungsverteilung, wobei die von der Einrichtung erzeugte Belichtungsverteilung einen Mittelpunkt und eine äußere Kante aufweist, die Belichtungsverteilung einen ersten undurchlässigen Bereich, der um den Mittelpunkt definiert ist, aufweist, wobei jeder Punkt des ersten undurchlässigen Bereichs einen Abstand vom Mittelpunkt hat, der kleiner als r_in ist, sowie einen zweiten undurchlässigen Bereich, der benachbart zur äußeren Kante definiert ist, wobei der zweite undurchlässige Bereich einen Abstand vom Mittelpunkt einnimmt, der größer ist als r_out, als auch einen strahlungsdurchlässigen Bereich, der zwischen den ersten und zweiten undurchlässigen Bereichen angeordnet ist, wobei die Polarisationseinrichtung zwischen der Belichtungsquelle und der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung angeordnet und zur Erzeugung von linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung mit örtlich variierender Polarisationsrichtung geeignet ist, so dass wenigstens eine erste und eine zweite Polarisationsrichtung erzeugt werden, die erste Polarisationsrichtung verschieden ist von der zweiten Polarisationsrichtung und die Polarisationsrichtung an wenigstens zwei verschiedenen Punkten des strahlungsdurchlässigen Bereichs der Belichtungsverteilung parallel zu einer Linie ist, die diesen Punkt und den Mittelpunkt der Belichtungsverteilung verbindet.
Vorzugsweise weist der strahlungsdurchlässige Bereich einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Pol auf, wobei die ersten und zweiten Pole entlang einer ersten Richtung positioniert sind und die dritten und vierten Pole entlang einer zweiten Richtung positioniert sind, die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung verläuft, die Intensität der durchgelassenen Strahlung in jedem der Pole größer ist als in einem weiteren Teil des strahlungsdurchlässigen Bereichs, und wobei die Polarisationsrichtung der von den ersten und zweiten Polen hindurchgelassenen elektromagnetischen Strahlung parallel zur ersten Richtung ist, und die Polarisationsrichtung der von den dritten und vierten Polen hindurchgelassenen elektromagnetischen Strahlung parallel zur zweiten Richtung ist.
Insbesondere kann jeder der Pole eine kreisrunde Form einnehmen.
Ebenso kann wenigstens einer der Pole eine elliptische Form aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann wenigstens einer der Pole die Form eines Ringabschnitts aufweisen. Insbesondere kann der Ring als Kontur des strahlungsdurchlässigen Bereich ausgebildet sein. Die Abschnitte können derart geformt sein, dass die Grenzen der Abschnitte, welche die Kontur des lichtdurchlässigen Bereichs kreuzen, eine radiale Richtung vom Mittelpunkt der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung einnehmen.
Erfindungsgemäß kann der Durchmesser jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten Pole der Differenz zwischen r_out und r_in entsprechen. Nichtsdestotrotz können die Durchmesser jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten Pole voneinander verschieden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der strahlungsdurchlässige Bereich eine Ringform auf, wobei die durchgelassene Intensität elektromagnetischer Strahlung innerhalb des strahlungsdurchlässigen Bereichs konstant ist.
Die Erfindung gibt zudem ein Fotolithografiegerät an mit einem zu strukturierenden Substrat, einem Retikel, das eine Mehrzahl von Mustern aufweist, die auf das Substrat übertragen werden sollen, wobei das Retikel wenigstens ein Muster aufweist, das sich entlang einer ersten Richtung erstreckt und eine Mustergröße dx aufweist, sowie ein wie oben definiertes Belichtungssystem, als auch ein optisches Projektionssystem zur Projektion eines Bildes des Retikels auf das Substrat, wobei das optische Projektionssystem eine numerische Apertur (NA) aufweist.
Insbesondere kann der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs in Abhängigkeit von der Mustergröße dx des Retikels und der numerischen Apertur (NA) des optischen Projektionssystems derart festgelegt werden, so dass ein Teil des Lichtes der Beleuchtung über den strahlungsdurchlässigen Bereich für die ±1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems liegt. Somit werden die Parameter der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung entsprechend dem Lithografiegerät und dem auf das Substrat zu übertragenden Muster eingestellt. Genauer gesagt sind die Parameter der Mustergröße dx und der numerischen Apertur (NA) des optischen Projektionssystems festgelegt. Die Parameter der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung werden in Einklang mit diesen Parametern gewählt, so dass ein Teil des Lichtes der Belichtung über den strahlungsdurchlässigen Bereich für die ±1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems liegt.
Insbesondere wird bevorzugt, dass der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs in Abhängigkeit von der Mustergröße dx des Retikels und der numerischen Apertur (NA) des optischen Projektionssystems festgelegt wird, so dass das Licht der Belichtung über den ersten Pol für die +1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des Projektionssystems liegt und das Licht der Belichtung über den zweiten Pol für die –1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems liegt.
Somit wird es ermöglicht, ein Bahn/Lücken-Muster mit einer Ausrichtung in der x-Richtung als auch ein Bahn/Lücken-Muster mit einer Ausrichtung in der y-Richtung mit hohem Kontrast auf ein zu strukturierendes Substrat zu übertragen.
Zusätzlich kann der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs in Abhängigkeit von der Mustergröße dx des Retikels und der numerischen Apertur (NA) des optischen Projektionssystems festgelegt werden, so dass das Licht der Belichtung über den dritten Pol für die +1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems liegt und das Licht der Belichtung über den vierten Pol für die –1-te Beugungsordnung auch außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems liegt.
Das Fotolithografiegerät weist ein Retikel auf, das insbesondere einer alternierenden Phasenschiebermaske (AltPSM) oder einer weiteren Fotomaske entsprechen kann, wobei das Muster durch Interferenz der ±1-ten Beugungsordnungen der einfallenden abbildenden Strahlung erzeugt wird.
Die Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung weist ein geeignetes Aperturelement, ein Beugungselement oder ein geeignetes Linsensystem oder eine geeignete Kombination dieser Elemente auf.
Nachfolgend wird die Erfindung detaillierter mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen beschrieben.
1 zeigt eine beispielhafte Ansicht eines Fotolithografiegeräts;
2 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Abbildung mit Off-Axis-Belichtung;
3A zeigt ein Beispiel der Abbildung mit polarisiertem Licht;
3B zeigt ein weiteres Beispiel der Abbildung mit polarisiertem Licht;
4 zeigt eine herkömmliche Belichtungsverteilung;
5A zeigt ein Beispiel der Abbildung eines Musters mit einer AltPSM-Maske;
5B zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Aperturelements zur Implementierung einer On-Axis-Belichtung;
6 zeigt eine beispielhafte Ansicht eines Fotolithografiegeräts gemäß der Erfindung;
7 zeigt eine Belichtungsverteilung, die mittels des Belichtungssystems dieser Erfindung erzeugt wurde;
8A zeigt ein weiteres Beispiel einer Belichtungsverteilung, die mit dem Belichtungssystem dieser Erfindung erzeugt wurde; und
8B zeigt ein weiteres Beispiel einer Belichtungsverteilung, die mit dem Belichtungssystem dieser Erfindung erzeugt wurde;
9A zeigt ein weiteres Beispiel einer Belichtungsverteilung, die mit dem Belichtungssystem dieser Erfindung erzeugt wurde;
9B zeigt ein weiteres Beispiel einer Belichtungsverteilung, die mit dem Belichtungssystem dieser Erfindung erzeugt wurde;
10 zeigt beispielhafte Positionen gebeugter Lichtstrahlen in der Ebene der Eintrittspupille des optischen Projektionssystems;
11 zeigt eine weitere Belichtungsverteilung, die mit dem Belichtungssystem dieser Erfindung erzeugt wurde; und
12 zeigt weitere beispielhafte Positionen gebeugter Lichtstrahlen in der Ebene der Eintrittspupille des optischen Projektionssystems.
6 zeigt ein beispielhaftes Fotolithografiegerät gemäß der Erfindung. Das Fotolithografiegerät weist ein Belichtungssystem 24 auf, das eine Belichtungsquelle 21 beinhaltet. Die Belichtungsquelle kann eine beliebige Lichtquelle oder eine weitere Einrichtung oder Kombination von Einrichtungen sein, die zur Erzeugung von Licht verwendet werden können, das für die Erzeugung eines fotolithografischen Bildes genutzt werden kann. In dieser Offenbarung betrifft der Ausdruck ”Licht” elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Lichtspektrum als auch im nicht sichtbaren Spektrum, einschließlich und ohne Beschränkung auf sichtbares Licht, ultraviolettes Licht und Röntgenstrahlen. Die Belichtungsquelle 21 kann beispielsweise einen Laser wie einen Argonfluoridlaser, einen Fluor-Excimer-Laser oder einen Helium-Neon-Laser beinhalten. Das Belichtungssystem 24 weist zudem eine Polarisationseinrichtung 23 sowie eine Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 auf. Die Polarisationseinrichtung ist zwischen der Belichtungsquelle und der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 angeordnet. Die Polarisationseinrichtung dient der Erzeugung von linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung mit lokal schwankender Polarisationsrichtung, wie nachfolgend erläutert wird. Insbesondere wird der Aufbau der Polarisationseinrichtung 23 nach der Beschreibung einer Belichtungsverteilung, die von der Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung 3 erzeugt wird, beschrieben.
Das Muster 41 des Retikels 4 wird von dem Retikel 4 auf eine Scheibe 5 durch Bestrahlen des Retikels mit der Belichtungsverteilung, welche vom Belichtungssystem 24 erzeugt wird, übertragen. Insbesondere wird das Muster 4 mittels des Projektionssystems 11 auf die Scheibe übertragen. Das Retikel 4 wird gewöhnlich von einem Träger (nicht gezeigt) gehalten. Darüber hinaus wird die Scheibe 5 von einem Scheibenträger 51 gehalten.
Wie in 7 in der Darstellung einer Belichtungsverteilung, die vom Belichtungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung erzeugt wird, veranschaulicht ist, weist die Belichtungsverteilung einen Mittelpunkt in deren Zentrum auf. Das erste undurchlässige Gebiet ist um den Mittelpunkt definiert und ein zweiter undurchlässiger Bereich ist benachbart zur äußeren Kante definiert. Jeder innerhalb des ersten undurchlässigen Bereichs 34 definierte Punkt weist einen Abstand vom Mittelpunkt auf, der kleiner ist als r_in. Jeder in dem zweiten undurchlässigen Bereich 35 definierte Punkt weist einen Abstand vom Mittelpunkt 32 auf, der größer als r_out ist. Wie in 7 gezeigt ist, kann der erste undurchlässige Bereich 34 eine kreisrunde Form um den Mittelpunkt 32 aufweisen. Nichtsdestotrotz ist zu berücksichtigen, dass der erste undurchlässige Bereich ebenso eine Form einnehmen kann, die von einer kreisrunden Form abweicht. Insbesondere kann der erste undurchlässige Bereich eine elliptische Form einnehmen.
Die Belichtungsverteilung 6 weist zudem einen lichtdurchlässigen Bereich 36 auf, der zwischen den ersten und zweiten undurchlässigen Bereichen 34, 35 angeordnet ist. Der lichtdurchlässige Bereich 36 stellt einen Bereich dar, der Gebiete mit hoher Lichtintensität beinhaltet. Beispielsweise kann der lichtdurchlässige Bereich 36 vollständig beleuchtet werden oder dieser kann eine vorgegebene Anzahl von z. B. vier Belichtungspolen 31a, 31b, 31c und 31d aufweisen. Nichtsdestotrotz gilt zu berücksichtigen, dass eine beliebige andere Anzahl von Polen verwendet werden kann. Beispielsweise können ebenso 6 oder 8 Pole verwendet werden. Die Polarisationseinrichtung eignet sich zur Bereitstellung einer lokal variierenden Polarisationsrichtung des Lichtes. Beispielsweise ist die Polarisationsrichtung in jedem der Pole parallel zu einer Richtung, die den Mittelpunkt der Pole mit dem Mittelpunkt 32 der Belichtungsverteilung 6 verbindet, worauf mit den Pfeilen in den Polen 31a bis 31d hingewiesen wird. Wie beispielsweise in 7 gezeigt ist, verläuft die Polarisationsrichtung der Pole 31a, 31c entlang der y-Richtung, wobei die Polarisationsrichtung der Pole 31b, 31d entlang der x-Richtung verläuft.
Ebenso könnte die in 7 dargestellte Belichtungsverteilung 6 ebenso 8 Pole aufweisen, wobei die Polarisationsrichtung des von dem Pol, der zwischen den Polen 31a, 31b angeordnet ist, hindurchgelassenen Lichtes um 45° in Bezug auf die y-Richtung gedreht wird und das von dem Pol, der zwischen den Polen 31b, 31c angeordnet ist, hindurchgelassene Licht um 45° in Bezug auf die x-Richtung gedreht wird. Alternativ hierzu kann die Belichtungsverteilung 6 8 Pole aufweisen, wobei die Polarisationsrichtung des von dem Pol, der zwischen den Polen 31a, 31b angeordnet ist, hindurchgelassenen Lichtes parallel zur y- oder x-Richtung verläuft.
8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei der lichtdurchlässige Bereich 36 der Belichtungsverteilung 6 eine Ringform aufweist. Wie dargestellt ist, kann die Polarisationsrichtung des lichtdurchlässigen Bereichs 36 eine Radialrichtung einnehmen, d. h. die Polarisationsrichtung weist an jedem Punkt des kreisförmigen Rings um den Mittelpunkt 32 eine Richtung auf, die parallel ist zu einer Richtung dieses mit dem Mittelpunkt 32 verbundenen Punktes. Diese Verteilung der Polarisationsrichtung kann vereinfacht werden, wie in 8B gezeigt ist. Beispielsweise verläuft die Polarisationsrichtung in einem bestimmten Winkelbereich zwischen der äußeren Kante 33 der Belichtungsverteilung 6 um den Mittelpunkt 32 entlang der y-Richtung, wobei die Polarisationsrichtung in einem weiteren Winkelbereich zwischen der äußeren Kante 33 und dem Mittelpunkt 32 entlang der x-Richtung verläuft. Die Winkelbereiche für die Polarisationsrichtung entlang der y-Richtung und der x-Richtung lassen sich in Abhängigkeit von den Systemanforderungen beliebig wählen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der lichtdurchlässige Bereich 36 der Belichtungsverteilung 6 Abschnitte eines Rings auf, wie in 9A und 9B gezeigt ist. Insbesondere sind die vier Belichtungspole 31a, 31b, 31c und 31d nicht kreisförmig oder elliptisch geformt, sondern weisen die Form eines Ringabschnitts auf. Wie in 9A gezeigt ist, kann die Polarisationsrichtung jedes dieser Pole eine radiale Richtung aufweisen, d. h. die Polarisationsrichtung weist in jedem Punkt eines Pols eine Richtung parallel zur Richtung dieses mit dem Mittelpunkt 32 verbundenen Punkts auf. Diese Verteilung der Polarisationsrichtungen kann vereinfacht werden, wie in 9B gezeigt ist. Beispielsweise können die Pole 31a, 31c auf ähnliche Weise wie in 7 eine Polarisationsrichtung aufweisen, die parallel zur y-Richtung ist, wobei die Pole 31b, 31d eine Polarisationsrichtung aufweisen, die parallel zur x-Richtung ist. Die Winkel σ₁ und σ₂ können beliebig gewählt werden in Einklang mit den Systemanforderungen.
Die lokal variierende Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtstrahls lässt sich auf verschiedene Weisen erzielen. Wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, kann die Polarisationseinrichtung einen Polarisator 231 zum Erzeugen von linear polarisiertem Licht 133 aufweisen. Es gilt zu berücksichtigen, dass der Polarisator 231 integriert mit der Lichtquelle 21 ausgebildet sein kann, obwohl dieser in der gezeigten Abbildung als getrennte Einrichtung dargestellt ist. Die Polarisationseinrichtung 23 weist zudem ein Prismensystem 232 auf. Das Prismensystem 232 dient der Unterteilung des linear polarisierten Lichtstrahls 133 in einen oder mehrere Lichtstrahlen, die lokal voneinander getrennt sind. Die Polarisationseinrichtung 23 kann zudem zwei Polarisationsdrehelemente 233a, 233b aufweisen, die die Polarisationsrichtung der einfallenden Lichtstrahlen um 90° drehen können. Auf ähnliche Weise können zusätzliche Prismen bereitgestellt werden, um mehrere unterteilte Lichtstrahlen zu erzielen. Zusätzlich kann die Polarisationsrichtung um einen gewünschten Winkel gedreht werden, indem geeignete Polarisationsdrehelemente 233a, 233b bereitgestellt werden. Als weitere Alternative kann die Polarisationseinrichtung 23 integriert mit dem Aperturelement 3 ausgebildet sein, z. B. als so genannter Drahtgitterpolarisator (wire grid polarizer) mit einem Gitter in einer bestimmten Richtung. Die Ausrichtung des Drahtgitterpolarisators wird derart gewählt, dass die Polarisationsrichtung für den durchlässigen Bereich des Aperturelements 3 wie oben erläutert erzielt wird.
Der obere Bereich von 10 zeigt die Positionen der gebeugten Lichtstrahlen +1-ter und –1-ter Ordnung in der Eintrittspupille 11l des Projektionssystems 11 unter Verwendung der in 7 gezeigten Belichtungsverteilung und dem wie im unteren Bereich von 10 gezeigten Muster 41 auf dem Retikel 4. Insbesondere zeigt 10 die Positionen der Pole 31a, b, c, d bei Beugung über das Muster 41-ten Gemäß der Erfindung wird ein besonderer Effekt erzielt, falls die geometrischen Abmessungen der Einrichtung 3 zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung in Abhängigkeit vom Abstand des Musters 41 als auch von der numerischen Apertur (NA) des Projektionssystems 11 zum Abbilden des Musters auf das Substrat 5 bestimmt werden. Wie in 10 gezeigt ist, wird die Größe des lichtdurchlässigen Bereichs der Belichtungsverteilung 6 derart gewählt, dass der Pol 31b von der +1-ten Beugungsordnung abgeschnitten ist und der Pol 31d von der –1-ten Beugungsordnung abgeschnitten ist. Beim Abbilden des Musters 41 von der Fotomaske auf das Substrat wird folglich die TM-polarisierte Strahlung reduziert, was zu einer Abnahme in der Interferenz führt. Da die Pole 31a, 31c innerhalb der Eintrittspupille 111 aufrechterhalten werden, werden diese Bereiche miteinander interferieren, was zu einem erhöhten Kontrast führt.
In 10 hängt die Position der +1-ten und –1-ten Beugungsordnung von der Mustergröße dx des zu übertragenden Musters ab. Je kleiner das Muster ist, um so kleiner wird der Wert von Zum Abbilden eines horizontalen Musters 41, das um 90° in Bezug auf das in 10 gezeigte Muster gedreht ist, trifft selbiges zu. Falls, genauer gesagt, das Beugungsgitter um 90° gedreht wird, sind die +1-te und –1-te Beugungsordnungen oberhalb und unterhalb des in 10 gezeigten Mittelpunkts positioniert. In diesem Falle wird der Pol 31a von der +1-ten Beugungsordnung abgeschnitten, wobei der Pol 31c von der –1-ten Beugungsordnung abgeschnitten wird. In jedem Fall ist der Rand der Pupille derart, dass ein Pol mit Licht, der eine Polarisationsrichtung aufweist, die destruktive Interferenz in Bezug auf das Muster des Bildes verursacht, von der Eintrittspupille 11 des Projektionssystems 11 abgeschnitten ist. Anders ausgedrückt wird der gebeugte Strahl der +1-ten Ordnung aufgrund der Belichtung über den Pol 31b nicht von der Pupille eingefangen. Ebenso wird der gebeugte Strahl der –1-ten Ordnung aufgrund der Belichtung über den Pol 31d nicht von der Pupille eingefangen. Folglich ist der Kontrast des Bildes erheblich erhöht. Damit wird die Bildqualität verbessert.
Zum Abbilden eines Musters einschließlich eines horizontalen Bahn/Lücken-Musters als auch eines vertikalen Bahn/Lücken-Musters, sind die +1-te und –1-te Beugungsordnungen auf der x-Achse als auch auf der y-Achse des Systems positioniert. Falls die vertikale Mustergröße dx zusätzlich verschieden von der horizontalen Mustergröße dy ist, weisen die Pole auf der x-Achse eine Größe auf, die von der Größe der Pole auf der y-Achse verschieden ist. Mit anderen Worten weisen die ersten und zweiten Pole in diesem Fall einen Durchmesser auf, der verschieden ist vom Durchmesser der dritten und vierten Pole.
11 zeigt eine beispielhafte Belichtungsverteilung in dem Falle, in dem ein erstes Muster, das sich in der x-Richtung erstreckt und eine Mustergröße dx aufweist, sowie ein zweites Muster, das sich in der y-Richtung erstreckt und eine Mustergröße dy aufweist, Bilder darstellen sollen. Wie im unteren Bereich der 11 gezeigt ist, ist die Mustergröße dy des sich in der y-Richtung erstreckenden Musters kleiner als die Mustergröße dx des sich in der x-Richtung erstreckenden Musters. In dieser Ausführungsform weist der lichtdurchlässige Bereich 36 eine ringförmige elliptische Form auf, wobei der äußere Radius r_out,x, der in der x-Richtung bemessen ist, größer ist als der äußere Radius r_out,y, der in der y-Richtung bemessen ist. Darüber hinaus ist der innere Radius r_in,x, der in der x-Richtung bemessen ist, größer als der innere Radius r_in,y, der in der y-Richtung bemessen ist. Es ist zu berücksichtigen, dass der lichtdurchlässige Bereich 36 in diesem Falle Belichtungspole aufweisen kann, die eine beliebige Form einnehmen. Insbesondere können die Pole eine Kreisform oder eine elliptische Form einnehmen oder diese können Abschnitte eines Rings darstellen. Alternativ hierzu kann der lichtdurchlässige Bereich 36 ringförmig sein.
Das Fotolithografiegerät ist nicht nur auf ein Bahn/Lücken-Muster beschränkt. Es kann auf ähnliche Weise auch auf beliebige Arten von Mustern übertragen werden. Falls beispielsweise ein Kontaktlochmuster übertragen werden soll, lässt sich ein ähnliches Belichtungsschema verwenden. 12 zeigt die 1-ten Beugungsordnungen in diesem Falle. Wie in 12 gezeigt ist, sind die gebeugten Strahlen aufgrund der Belichtungsverteilung 6, welche in 7 gezeigt ist, auf den Diagonalen des Systems angeordnet. In diesem Fall sind die Abmessungen der Belichtungsverteilung erneut derart gewählt, dass ein Pol des Beugungsbildes von der Pupille 111 entfernt wird. Im Falle eines wie im unteren Bereich von 12 gezeigten Kontaktlochmusters würde Licht, das von den äußersten Polen der Belichtungsverteilung durchgelassen wird und eine um 45° in Bezug auf die X- oder Y-Richtung gedrehte Polarisationsrichtung aufweist, destruktiv sein. Somit kann die Einrichtung zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung, die Teil des erfindungsgemäßen Belichtungssystems darstellt, auch in diesem Fall verwendet werden. Folglich wird das von den äußersten Polen hindurchgelassene Licht ebenso von der Pupille des Projektionssystems 11 abgetrennt, so dass das Muster schließlich mit verbessertem Kontrast auf die Scheibe übertragen wird.
Bezugszeichenliste

1: Fotolithografiegerät
11: optisches Projektionssystem
111: Eintrittspupille
12: Interferenzmuster
13: Licht
131: erster gebeugter Lichtstrahl
132: zweiter gebeugter Lichtstrahl
133: linear polarisiertes Licht
14: Polarisationsrichtung
141: erste Polarisationsrichtung
142: zweite Polarisationsrichtung
20: Belichtungssystem
21: Belichtungsquelle
22: Kondensorlinse
23: Polarisationseinrichtung
231: Polarisator
232: Prismensystem
233a, b: Rotator
24: On-Axis-Strahl
25: Off-Axis-Strahl
3: Aperturelement
30a, b, c, d: Pole
311a: Polarisationsrichtung
311b, c, d: Polarisationsrichtung
31a, b, c, d: Pole
301a, b, c, d: Polarisationsrichtung
32: Mittelpunkt
33: äußere Kante
34: erster undurchlässiger Bereich
35: zweiter undurchlässiger Bereich
36: strahlungsdurchlässiger Bereich
37: durchlässiger Bereich
38: undurchlässiger Bereich
4: Retikel
41: Muster
42: Rand des Musters
43: +1-te Beugungsordnung, vertikal
44: –1-te Beugungsordnung, vertikal
45: ±1-te Beugungsordnung, punktförmig
5: Halbleiterscheibe
51: Halbleiterträger
6: Belichtungsverteilung

Claims

Fotolithografiegerät (1), umfassend: ein optisches Projektionssystem (11) mit einer numerischen Apertur (NA) zur Projektion eines Bildes eines Retikels (4) auf ein Substrat (5), wobei das Bild durch Interferenz der ±1-ten Beugungsordnungen der abbildenden Strahlung erzeugt wird; eine Einrichtung (3) zur Erzeugung einer Belichtungsverteilung (6) mit einem ersten undurchlässigen Bereich (34), der um den Mittelpunkt (32) definiert ist, wobei jeder Punkt des ersten undurchlässigen Bereichs (34) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der kleiner als r_in ist, sowie einen zweiten undurchlässigen Bereich (35), der benachbart zur äußeren Kante (33) der Belichtungsverteilung definiert ist, wobei der zweite undurchlässige Bereich (35) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der größer ist als r_out, und einem strahlungsdurchlässigen Bereich (36), der zwischen dem ersten und dem zweiten undurchlässigen Bereich (34, 35) angeordnet ist, eine Polarisationseinrichtung (23), die zwischen der Belichtungsquelle (21) und der Einrichtung (3) zum Erzeugen einer Belichtungsverteilung angeordnet ist und sich zur Erzeugung von linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einer ersten und einer zweiten, anderen Polarisationsrichtung (311a, b) eignet, wobei die Polarisationsrichtung an wenigstens zwei nicht auf derselben Geraden durch den Mittelpunkt angeordneten Punkten des strahlungsdurchlässigen Bereichs (36) parallel zu einer Linie ist, die diesen Punkt und den Mittelpunkt (32) der Belichtungsverteilung verbindet, wobei der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs (35) in Abhängigkeit von einer Mustergröße dy eines sich entlang der ersten Richtung erstreckenden Musters auf dem Retikel (4) und der numerischen Apertur (NA) derart festgelegt ist, dass für die ±1-te Beugungsordnung ein Teil des Lichtes aufgrund der Belichtung über den strahlungsdurchlässigen Bereich (36) außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems (11) liegt.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 1, wobei der strahlungsdurchlässige Bereich (36) einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Pol (31a, b, c, d) aufweist, der erste und der zweite Pol (31a, c) entlang einer ersten Richtung und der dritte und der vierte Pol (31b, d) entlang einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung positioniert sind, und wobei die Intensität der durchgelassenen Strahlung in jedem der Pole größer ist als in einem weiteren Teil des strahlungsdurchlässigen Bereichs (36), die Polarisationsrichtung der von den ersten und zweiten Polen (31a, c) hindurchgelassenen elektromagnetischen Strahlung parallel zur ersten Richtung ist, und die Polarisationsrichtung der von den dritten und vierten Polen (31b, d) hindurchgelassenen elektromagnetischen Strahlung parallel zur zweiten Richtung ist.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 2, wobei jeder der Pole eine kreisrunde Form aufweist.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 2, wobei wenigstens einer der Pole eine elliptische Form aufweist.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 2, wobei wenigstens einer der Pole die Form eines Abschnitts eines Rings aufweist.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 3, wobei der Durchmesser jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten Pole der Differenz zwischen r_out und r_in entspricht.
Fotolithografiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Radius r_in konstant ist.
Fotolithografiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Radius r_out konstant ist.
Fotolithografiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Radius r_in winkelabhängig jeweils stetig zwischen einem Radius r_in,y und r_in,x variiert, und der Radius r_in,y, der entlang zur ersten Richtung bemessen ist, verschieden ist vom Radius r_in,x, der entlang zur zweiten Richtung bemessen ist.
Fotolithografiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Radius r_out winkelabhängig jeweils stetig zwischen einem Radius r_out,y und r_out,x variiert, und der Radius r_out,y, der entlang zur ersten Richtung bemessen ist, verschieden ist vom Radius r_out,x, der entlang zur zweiten Richtung bemessen ist.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 1, wobei der strahlungsdurchlässige Bereich eine Ringform aufweist und die hindurchgelassene Intensität elektromagnetischer Strahlung innerhalb des strahlungsdurchlässigen Bereichs konstant ist.
Fotolithografiegerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs (35) in Abhängigkeit von der Mustergröße dy und der numerischen Apertur (NA) derart festgelegt wird, dass für die +1-te Beugungsordnung das Licht aufgrund der Belichtung über den ersten Pol (31a) und für die –1-te Beugungsordnung das Licht aufgrund der Belichtung mit dem zweiten Pol (31c) außerhalb der numerischen Apertur (NA) liegen.
Fotolithografiegerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs (35) in Abhängigkeit von der Mustergröße dy und der numerischen Apertur (NA) derart festgelegt wird, dass das Licht aufgrund der Belichtung über den dritten Pol (31b) für die +1-te Beugungsordnung und das Licht aufgrund der Belichtung über den vierten Pol (31d) für die –1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur (NA) liegen.
Fotolithografiegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Retikel (4) zusätzlich ein sich in der zweiten Richtung erstreckendes Muster (41) mit einer Mustergröße dx aufweist, wobei der Radius r_out,y des zweiten undurchlässigen Bereichs (35), der sich in der ersten Richtung erstreckt, in Abhängigkeit von der Mustergröße dy und der numerischen Apertur (NA) bestimmt ist, und der Radius r_out,x des zweiten undurchlässigen Bereichs (35), der sich in der zweiten Richtung erstreckt, in Abhängigkeit von der Mustergröße dx und der numerischen Apertur (NA) derart bestimmt ist, dass ein Teil des Lichtes aufgrund der Belichtung über den lichtdurchlässigen Bereich (36) für die ±1-te Beugungsordnung außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems (11) liegt.
Fotolithografiegerät nach Anspruch 1, wobei das Retikel (4) eine alternierende Phasenschiebermaske ist.
Verfahren zum Betrieb eines Fotolithografiegerätes umfassend: Erzeugen einer Belichtungsverteilung mit einem ersten undurchlässigen Bereich (34), der um den Mittelpunkt (32) definiert ist, wobei jeder Punkt des ersten undurchlässigen Bereichs (34) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der kleiner als r_in ist, sowie einen zweiten undurchlässigen Bereich (35), der benachbart zur äußeren Kante (33) der Belichtungsverteilung definiert ist, wobei der zweite undurchlässige Bereich (35) einen Abstand vom Mittelpunkt (32) hat, der größer ist als r_out, und einem strahlungsdurchlässigen Bereich (36), der zwischen dem ersten und dem zweiten undurchlässigen Bereich (34, 35) angeordnet ist; Polarisieren eines Belichtungsstrahls derart, dass die Polarisationsrichtung an wenigstens zwei nicht auf derselben Geraden durch den Mittelpunkt angeordneten Punkten des strahlungsdurchlässigen Bereichs (36) parallel zu einer Linie ist, die diesen Punkt und den Mittelpunkt (32) der Belichtungsverteilung verbindet; und Belichten eines Retikels (4) mit einem ersten Muster, das entlang der ersten Richtung eine Mustergröße dx aufweist und mit einem zweiten Muster, das entlang einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung eine Mustergröße dy aufweist, wobei der Radius r_out des zweiten undurchlässigen Bereichs (35) in Abhängigkeit von der Mustergröße dy und der numerischen Apertur (NA) derart festgelegt ist, dass für die ±1-te Beugungsordnungen ein Teil des Lichtes aufgrund der Belichtung über den strahlungsdurchlässigen Bereich (36) außerhalb der numerischen Apertur des optischen Projektionssystems (11) liegt und ein Bild auf einem Substrat (5) erzeugt, wobei das Bild durch Interferenz der ±1-ten Beugungsordnungen der abbildenden Strahlung erzeugt wird.