DE102007039671A1 - Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie - Google Patents

Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie mit optischen Elementen (8) und mindestens einem Sensor (12) zur Bestimmung der Temperatur von Bereichen mindestens eines optischen Elementes (8). Dabei ist mindestens ein Temperierelement (12) vorgesehen und der mindestens eine Sensor (12) ist im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes (8) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie. Derartige Projektionsbelichtungsanlagen verwenden optische Strahlung, üblicherweise aus dem sichtbaren, UV- oder EUV-Bereich, um das Bild einer Vorlage, einer sogenannten Reticle, auf einen mit Fotolack beschichteten Halbleiterwafer zu projizieren und auf diese Weise die Strukturen eines herzustellenden Halbleiterbauelements gegebenenfalls in mehreren Belichtungsschritten in Verbindung mit weiteren Prozessschritten, wie beispielsweise Ätzen und Entwickeln, zu schaffen. Zur Modifikation der Beleuchtungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage sowie zur Abbildung des Reticles auf dem Wafer sind üblicherweise verschiedene optische Elemente, wie beispielsweise Linsen oder Spiegel, in Objektiven in der Projektionsbelichtungsanlage vorgesehen. Diese optischen Elemente werden im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage üblicherweise von der verwendeten elektromagnetischen Strahlung mit einer bestimmten Intensitätsverteilung beaufschlagt, die insbesondere von der Wahl der Winkel-Verteilung des zur Beleuchtung verwendeten Lichtes, der sogenannten Beleuchtungssettings, wie auch von der geometrischen Struktur des Reticles abhängt. Da stets ein gewisser Rest der elektromagnetischen Strahlung von den verwendeten optischen Elementen absorbiert wird, kommt es aufgrund der genannten Absorption zu lokalen Erwärmungen einzelner Bereiche der verwendeten optischen Elemente. Diese Erwärmungen führen zu einer Änderung der Brechzahl in Verbindung mit Ausdehnung des Materials sowie mechanischen Spannungen und damit dazu, dass sich die Abbildungseigenschaften der verwendeten optischen Elemente und im Ergebnis die Qualität des auf den Wafer projizierten Bildes verschlechtern.
  • Dabei lässt sich die Temperaturverteilung in den optischen Elementen in rotationssymmetrische Anteile und Anteile mit azimutalen Welligkeiten zerlegen. Die azimutalen Welligkeiten können sich beispielsweise im Fall von Step-and-Scan-Systemen aus der Geometrie des Scannerschlitzes ergeben, so dass die Intensitätsverhältnisse in Scanrichtung und orthogonal dazu unterschiedlich sind. Diese Symmetriebrechung im Feld führt zu zweiwelligen Temperaturverteilungen in der Nähe von Feldebenen. Ferner führt die zunehmend zur Steigerung der Auflösung eingesetzte Dipolbeleuchtung dazu, dass insbesondere in optischen Elementen in der Umgebung der Pupillenebenen stark zweiwellige Temperaturverteilungen auftreten. Ein ähnlicher Effekt kann durch die Verwendung eines Reticles mit Linienstrukturen vorwiegend in horizontaler Richtung ausgelöst werden; in diesem Fall weist die Verteilung der Intensität des gebeugten Lichtes in der Pupille überwiegend Beiträge in vertikaler Richtung auf.
  • Da sich die Leistungen der verwendeten Lichtquellen ständig erhöhen, um den Durchsatz der Projektionsbelichtungsanlagen zu steigern, und andererseits die Anforderungen an die Abbildungsqualität steigen, wird es zunehmend schwieriger, Lösungen für das Problem der Linsenerwärmung zu finden.
  • Zur Vermeidung der genannten nachteiligen Effekte gibt es verschiedene Ansätze. So wird beispielsweise in der US-Patentanmeldung US 2005/0018269 A1 vorgeschlagen, die inhomogene, bereichsweise Erwärmung der verwendeten optischen Elemente in einer Halbleiterlithographieanlage dadurch zu unterbinden, dass die optischen Elemente lokal mit einem Laser an den Stellen aufgeheizt werden, an denen die verwendeten optischen Elemente mit elektromagnetischer Strahlung geringerer Intensität als in anderen Bereichen beaufschlagt werden; auf diese Weise wird die inhomogene Bestrahlung der optischen Elemente kompensiert und im Ergebnis findet eine homogene Erwärmung der verwendeten optischen Elemente statt. Zur Bestimmung der Temperatur in den interessierenden Bereichen der auf diese Weise thermisch geregelten optischen Elemente wird in der genannten Schrift vorgeschlagen, eine optische Messung mittels einer entsprechend optimierten CCD-Kamera vorzunehmen. In der genannten Schrift werden jedoch keine Angaben darüber gemacht, wie ein derartiges Messverfahren unter den in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie herrschenden Bedingungen, insbesondere unter der Einschränkung des knappen Bauraums und der von der Kamera schwer einsehbaren interessierenden Bereiche der zu vermessenden und zu regelnden optischen Elemente realisiert werden kann.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren ist es also lediglich möglich, optische Elemente, die sich an exponierten Stellen in der Projektionsbelichtungsanlage befinden, hinsichtlich ihrer Erwärmung zu messen und ihre Temperatur zu regeln.
  • Ein hiervon abweichender Ansatz wird in der europäischen Patentanmeldung EP 0 678 768 A2 vorgestellt. In dieser Schrift wird die Aufgabe adressiert, die Abbildungseigenschaften einer Projektionsbelichtungsanlage auszumessen und basierend auf theoretischen Modellen der Projektionsbelichtungsanlage einzelne Elemente der Anlage bereichsweise gezielt zu beheizen oder zu kühlen. Bei dieser Vorgehensweise hängt jedoch der Erfolg der geschilderten Kompensationsmaßnahmen ganz entscheidend von der Qualität des verwendeten theoretischen Modells ab. Aufgrund der systemimmanenten Unkenntnis über die wahren thermischen Verhältnisse in den optischen Elementen der Projektionsbelichtungsanlage kann die genannte Methode dazu führen, dass die beobachteten Fehler nicht an der optimalen Position in der Projektionsbelichtungsanlage kompensiert werden, sondern an einer anderen, was im Ergebnis die Wirkung hat, dass die beobachteten Abbildungsfehler weder schnell noch zuverlässig korrigiert werden können und der Spielraum zur Korrektur der Abbildungsfehler begrenzt ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die bzw. das es gestattet, den Temperaturverlauf beliebiger in einem Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie angeordneter optischer Elemente mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen und zu regeln.
  • Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und das Verfahren mit den in Patentanspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Varianten und alternative Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zeigt optische Elemente, wie beispielsweise Linsen oder Spiegel und mindestens einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur von Bereichen mindestens eines der optischen Elemente und mindestens ein Temperierelement. Dabei ist das mindestens eine optische Element derart temperierbar, dass die Temperatur der Bereiche an einander angleichbar ist und der mindestens eine Sensor ist im Randbereich des mindestens einen optischen Elements angeordnet. Die unmittelbare Anordnung des Sensors im Randbereich des optischen Elements hat dabei den Vorteil, dass die Information über die Temperaturverteilung in dem optischen Element direkt vor Ort gewonnen werden kann, ohne dass die eingangs genannten Einschränkungen aus der begrenzten Zugänglichkeit der zu vermessenden optischen Elemente ins Gewicht fallen. Die Anordnung des Sensors im Randbereich des optischen Elements gestattet es dabei, die thermischen Verhältnisses nahezu in jedem optischen Element der Projektionsbelichtungsanlage zu bestimmen, ohne dass es zu Konflikten mit den von der elektromagnetischen Nutzstrahlung beaufschlagten Bereichen der optischen Elemente kommt. Darüber hinaus wird die Information über die Temperaturverteilung in dem jeweiligen interessierenden optischen Element unmittelbar und nicht durch eine modellhafte Ableitung aus den Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage gewonnen, so dass Fehler, die auf Ungenauigkeiten oder Fehlern des verwendeten Modells beruhen, von vornherein ausgeschlossen sind. Mit anderen Worten werden die Fehler, die die Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinträchtigen, an den Orten behoben, an denen sie entstehen. Damit wird eine schnelle, effiziente Korrektur der Fehler möglich.
  • Insbesondere kann es sich bei dem optischen Element um eine Linse oder einen Spiegel handeln, wobei die Linse bzw. der Spiegel einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und wobei der mindestens eine Sensor am Umfang der Linse bzw. des Spiegels angeordnet ist; dabei besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, dass entlang des Umfangs mehrere Sensoren in im wesentlichen gleichen Winkelabständen angeordnet sind. So können beispielsweise in einem Winkelabstand von ca. 90° vier Sensoren bzw. in einem Winkelabstand von 45° acht Sensoren oder in einem Winkelabstand von 22,5° sechzehn Sensoren angeordnet sein; selbstverständlich sind auch Zwischenwerte oder größere oder geringere Anzahlen von Sensoren denkbar. Mit der Anzahl der Sensoren steigt die räumliche Auflösung der Temperaturmessung entlang des Umfangs des optischen Elements; allerdings ist zu berücksichtigen, dass ebenfalls mit der Anzahl der Sensoren der Aufwand zur elektrischen Kontaktierung ansteigt.
  • In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist mindestens ein Temperierelement im Bereich eines Sensors angeordnet, so dass die geregelte lokale Temperierung des optischen Elements in dem Bereich erfolgt, in dem die aktuelle Temperatur aufgenommen wird. Hierzu ist es von Vorteil, den Sensor und das Temperierelement als kombiniertes Element auszubilden. Diese Maßnahme führt dazu, die gesamte Anordnung konstruktiv in besonders einfacher Weise auszubilden und damit Bauraum einzusparen.
  • Zur Realisation der Temperierelemente stellen Peltier-Elemente eine vorteilhafte Wahl dar. Der besondere Vorteil der Verwendung von Peltier-Elementen liegt darin, dass derartige Temperierelemente sowohl zum Beheizen als auch zum Kühlen der mit ihnen in Verbindung stehenden Struktur verwendet werden können. Dabei kann in einfacher Weise vom Heizbetrieb auf den Kühlbetrieb gewechselt werden, indem die Polarität der an dem Peltier-Element anliegenden Spannung geändert wird, d. h. die jeweils gewünschte Funktionalität kann lediglich durch die Ansteuerung des Peltierelements an die aktuell herrschenden Gegebenheiten angepasst werden.
  • Darüber hinaus gestattet es die prinzipielle Funktionsweise des Peltierelements, dieses in einer weiteren Funktion als Sensor zu verwenden. Dabei macht man sich die Tatsche zunutze, dass aufgrund des Seebeck-Effekts an aneinander angefügten unterschiedlichen Metallen, wie es beim Peltierelement der Fall ist, als Reaktion auf eine an dem Metallstapel anfallenden Temperaturgradienten eine Spannung anliegt. In dieser Betriebsart wirkt das Peltier-Element als Thermopile bzw. als Thermoelement. Damit können die Peltierelemente lediglich durch Wechsel der elektrischen Ansteuerung bzw. durch Abgreifen der an ihnen anliegenden Spannung alternativ als Heiz-, Kühl- oder Sensorelemente verwendet werden.
  • Die Verwendung von Peltierelementen als Sensor erlaubt ferner die Realisation einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der mindestens eine Sensor so ausgebildet und an dem optischen Element angeordnet ist, dass er zur Messung von Temperaturgradienten entlang des Umfangs des optischen Elementes geeignet ist. Hierzu ist es, beispielsweise im Fall einer Linse als optischem Element, lediglich erforderlich, das Peltierelement an der Umfangsfläche der Linse in der Weise anzuordnen, dass die Stapelrichtung der verschiedenen im Peltierelement verwendeten Materialien in Richtung des Umfangs der Linse verläuft. Bildet sich nun entlang des Umfangs der Linse am Ort des Peltierelements ein Temperaturgradient aus, kann dieser sofort aus der von dem Peltierelement als Sensor gelieferten Spannung detektiert werden. Nachfolgend kann unter Verwendung des selben Peltierelements als Temperierelement besonders effizient die gewünschte Temperaturverteilung am Umfang der Linse eingestellt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den doppelten Vorteil, dass einerseits bereits durch die Verwendung eines einzigen Sensors ein Temperaturgradient detektiert werden kann und andererseits die gewünschte Verteilung aufgrund der beidseitigen Wirkung des Peltierelements (d. h. Heizen auf der einen Seite und Kühlen auf der anderen Seite) besonders effizient eingestellt werden kann. Selbstverständlich lässt sich diese Variante auch mit allen anderen Sensoren bzw. Temperierelementen realisieren, die je- Sensoren bzw. Temperierelementen realisieren, die jeweils für sich geeignet sind, Temperaturgradienten zu messen bzw. zu erzeugen, insbesondere kommen als Sensoren aufgrund des geringen benötigten Bauraums auch Faser-Bragg-Gittersensoren oder andere optische Fasersensoren in Betracht.
  • Für die Temperierung des optischen Elementes können die verschiedensten denkbaren Heiz- und Kühlelemente verwendet werden; insbesondere ist es auch denkbar, das optische Element als Ganzes permanent zu beheizen bzw. zu kühlen und bei Bedarf lokal zu kühlen bzw. zu heizen. Vorteilhafte Varianten zum Beheizen des optischen Elementes stellen beispielweise die Anwendung Ohmscher Wärme mittels eines Widerstandsheizelementes wie bspw. eines Heizdrahtes oder eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit Infrarotstrahlung, dar.
  • Die vorstehend geschilderten Möglichkeiten zur Messung und Regelung der Temperaturen des optischen Elements gestatten es dabei, nahezu jede mögliche gewünschte Temperaturverteilung entlang des Umfangs des optischen Elements einzustellen. In einem ersten Ansatz wird sich diese gewünschte Temperaturverteilung dadurch auszeichnen, dass sie entlang des Umfangs des optischen Elements homogen ist, d. h. dass entlang des Umfangs des optischen Elements keine oder nur sehr geringe Temperaturgradienten entstehen. Alternativ ist es darüber hinaus denkbar, die Temperaturverteilung am Umfang des optischen Elements dahingehend zu regeln, dass sich im Mittel ein möglichst geringer Temperaturgradient über das gesamte optische Element hinweg einstellt. Dazu muss die Temperaturverteilung entlang des Umfangs des optischen Elements nicht notwendigerweise homogen sein; die am Umfang einzustellenden Temperaturen hängen dabei wesentlich von der Intensitätsverteilung der optischen Strahlung über das optische Element hinweg und auch von den Wärmeleitungseigenschaften des optischen Elements selbst ab.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn zu der Festlegung der Parameter für die Temperierung ein theoretisches Modell verwendet wird, in das insbesondere Parameter wie die Geometrie und die Materialeigenschaften des optischen Elementes und die Intensitätsverteilung der Beleuchtung des optischen Elementes in der Projektionsbelichtungsanlage eingehen; auf diese Weise kann eine optimale Ansteuerung der Temperierelemente unter Verwendung der von den Sensoren gelieferten Daten gewährleistet werden. Das theoretische Modell kann auch Informationen über die Struktur auf dem Reticle nutzen, um die Vorhersagegenauigkeit zu verbessern.
  • In jedem Fall ist es jedoch vorteilhaft, die Temperatur am Umfang des optischen Elements im Bereich von ca. 0,01 K genau einstellen zu können.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Temperierung in der Weise erfolgt, dass zeitabhängige Änderungen der Temperatur des optischen Elementes vermindert werden. Damit wird die Temperatur des optischen Elementes während des Betriebes der Halbleiterlithographieanlage konstant gehalten. Eine – räumlich homogene – Temperaturänderung des optischen Elementes hätte rotationssymmetrische Abbildungsfehler zur Folge, die üblicherweise mittels entlang der optischen Achse verschiebbarer Linsen korrigiert werden. Hält man nun die mittlere Temperatur des optischen Elementes auch über die Zeit möglichst konstant, verringert sich damit im Ergebnis die Notwendigkeit, mittels der oben genannten verschiebbaren Linsen gegenzusteuern, wodurch sich der Gesamtaufwand zur Minimierung der aus thermischen Effekten resultierenden Bildfehlern erheblich reduziert.
  • Zur Einstellung des gewünschten Temperaturprofils am Umfang des optischen Elements kann dabei in der Weise vorgegangen werden, dass beispielsweise unter Verwendung eines kombinierten Elements aus Sensor und Temperierelement, wie zum Beispiel eines Peltierelements, die Temperierung und die Bestimmung der Temperatur alternierend erfolgt. Beispielsweise wird das Peltier-Element zunächst als Temperatursensor in der Art eines Thermopiles betrieben und auf diese Weise die aktuell am Ort des Sensors herrschende Temperatur bestimmt. Nachfolgend wird – je nach der gewünschten Zieltemperatur – das Peltier-Element in der Weise angesteuert, dass es einen aufheizenden oder kühlenden Effekt hat. Dies kann auf einfache Weise durch die Wahl der Polarität des Anschlusses erreicht werden.
  • Eine weitere Variante der Erfindung kann dadurch realisiert werden, dass alle Sensoren und/oder Temperierelemente im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes angeordnet sind.
  • Ein vorteilhafter Einbauort des optischen Elementes besteht darin, dass es pupillennah angeordnet ist. Auch eine Positionierung des optischen Elementes in der Nähe einer Bildebene, insbesondere einer Zwischenbildebene, ist denkbar; dabei kann das optische Element beispielsweise als das letzte optische Element im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage in Feldnähe ausgebildet sein.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der 1 und 2 näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 Eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, in die die beschriebenen optischen Elemente integriert sind; und
  • 2 ein optisches Element mit Sensoren, wie es in einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage zur Anwendung kommt.
  • In 1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Halbleiterlithographie, in die die beschriebenen optischen Elemente integriert sind, dargestellt. Diese dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 2 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie z.B. Computerchips.
  • Die Projektionsbelichtungsanlage 1 besteht dabei im wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung 3, einer Einrichtung 4 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Reticle 5, durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer 2 bestimmt werden, einer Einrichtung 6 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 2 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv 7, mit mehreren optischen Elementen 8, die über Fassungen 9 in einem Objektivgehäuse 10 des Projektionsobjektives 7 gelagert sind.
  • Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Reticle 5 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 2 abgebildet werden; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt.
  • Nach einer erfolgten Belichtung wird der Wafer 2 in Pfeilrichtung weiterbewegt, sodass auf demselben Wafer 2 eine Vielzahl von einzelnen Feldern, jeweils mit der durch das Reticle 5 vorgegebenen Struktur, belichtet wird. Aufgrund der schrittweisen Vorschubbewegung des Wafers 2 in der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird diese häufig auch als Stepper bezeichnet.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 3 stellt einen für die Abbildung des Reticles 5 auf dem Wafer 2 benötigten Projektionsstrahl 11, beispielsweise Licht oder eine ähnliche elektromagnetische Strahlung, bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in der Beleuchtungseinrichtung 3 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 11 beim Auftreffen auf das Reticle 5 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.
  • Über die Strahlen 11 wird ein Bild des Reticles 5 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 7 entsprechend verkleinert auf den Wafer 2 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Das Projektionsobjektiv 7 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen, wie z.B. Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf. Dabei sind die optischen Elemente 8 mit Sensoren versehen und können an beliebigen Stellen in dem Projektionsobjektiv angeordnet sein.
  • 2 zeigt ein optisches Element 8, das im vorliegenden Fall als eine Linse mit im wesentlichen zylinderförmigen Rand ausgebildet ist. Entlang des Zylindermantels des optischen Elements 8 sind die vier Peltierelemente 12a bis 12d angeordnet. Dabei sind die Peltierelemente 12a bis 12d in im wesentlichen gleichen Winkelabständen von ca. 90° angeordnet. Die Steuereinheit 13 ist über die Signalleitungen 14a bis 14d mit den Peltierelementen 12a bis 12d verbunden. Sie regelt anhand der von den Peltierelementen 12a bis 12d als Sensoren erfassten Messwerte, Signalstärke und Polarität der Spannung, mit der die jeweiligen Peltierelemente 12a bis 12d beaufschlagt werden. Die Steuereinheit 13 kann dabei insbesondere als Mikrocomputer ausgebildet sein, in dessen Hauptspeicher ein auf die Gegebenheiten des jeweiligen optischen Elements 8 angepasstes Computerprogramm geladen ist.

Claims (23)

  1. Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie mit optischen Elementen (8) und mindestens einem Sensor (12) zur Bestimmung der Temperatur von Bereichen mindestens eines optischen Elementes (8) und mindestens einem Temperierelement (12), wobei das mindestens eine optische Element (8) derart temperierbar ist, dass die Temperatur der Bereiche an einander angleichbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (12) im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes (8) angeordnet ist.
  2. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen optischen Element (8) um eine Linse oder einen Spiegel mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt handelt und dass der mindestens eine Sensor (12) am Umfang des optischen Elementes (8) angeordnet ist.
  3. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Umfangs des optischen Elementes (8) mehrere Sensoren (12) in im Wesentlichen gleichen Winkelabständen angeordnet sind.
  4. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (8) eine zylindermantelförmige Außenfläche aufweist, auf der der mindestens eine Sensor (12) angeordnet ist.
  5. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Temperierelement (12) im Bereich des mindestens einen Sensors (12) angeordnet ist.
  6. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) und das Temperierelement (12) als kombiniertes Element (12) ausgebildet sind.
  7. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (12) als Peltierelement ausgebildet ist.
  8. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (12) so ausgebildet und an dem optischen Element (8) angeordnet ist, dass er zur Messung von Temperaturgradienten entlang des Umfangs des optischen Elementes (8) geeignet ist.
  9. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sensoren (12) und/oder Temperierelemente (12) im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes (8) angeordnet sind.
  10. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) pupillennah angeordnet ist.
  11. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) in der Nähe einer Bildebene, insbesondere einer Zwischenbildebene, angeordnet ist.
  12. Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) das letzte optische Element im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage (1) ist.
  13. Verfahren zur Reduzierung von Abbildungsfehlern einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, wobei eine Bestimmung der Temperatur von Bereichen mindestens eines optischen Elementes (12) der Projektions belichtungsanlage (1) und eine Temperierung des mindestens einen optischen Elementes (8) erfolgt, wobei das mindestens eine optische Element (8) derart temperierbar ist, dass die Temperatur der Bereiche an einander angeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Temperatur durch mindestens einen im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes (8) angeordneten Sensor (12) erfolgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen optischen Element (8) um eine Linse oder einen Spiegel mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt handelt und dass der mindestens eine Sensor (12) im Bereich des Umfangs des optischen Elementes (8) angeordnet ist.
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Temperatur für verschiedene Bereiche des optischen Elementes (8) erfolgt.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung in der Weise erfolgt, dass sich über das gesamte optische Element (8) hinweg eine im Wesentlichen homogene Temperaturverteilung ergibt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Temperierung ein theoretisches Modell verwendet wird, in das insbesondere Parameter wie die Geometrie und die Materialeigenschaften des optischen Elementes (8) und die Intensitätsverteilung der Beleuchtung des optischen Elementes (8) in der Projektionsbelichtungsanlage (1) eingehen.
  18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung und die Bestimmung der Temperatur alternierend unter Verwendung mindestens eines kombinierten Elementes (12) aus Sensor (12) und Temperierelement (12) vorgenommen wird.
  19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13–18, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung in der Weise erfolgt, dass zeitabhängige Änderungen der Temperatur des optischen Elementes (8) vermindert werden.
  20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13–19, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sensoren (12) und/oder Temperierelemente (12) im Randbereich des mindestens einen optischen Elementes (8) angeordnet sind.
  21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13–20, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) pupillennah angeordnet ist.
  22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13–20, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) in der Nähe einer Bildebene, insbesondere einer Zwischenbildebene, angeordnet ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (8) das letzte optische Element im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage (1) ist.
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DE (1) DE102007039671A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215197A1 (de) * 2013-08-02 2014-06-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage mit temperierbaren optischen Elementen und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Anlage
DE102013215718A1 (de) * 2013-08-08 2014-07-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Temperaturkontrolle für Lager von optischen Elementen in Projektionsbelichtungsanlagen

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