DE102007042047A1 - Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage Download PDF

Info

Publication number
DE102007042047A1
DE102007042047A1 DE102007042047A DE102007042047A DE102007042047A1 DE 102007042047 A1 DE102007042047 A1 DE 102007042047A1 DE 102007042047 A DE102007042047 A DE 102007042047A DE 102007042047 A DE102007042047 A DE 102007042047A DE 102007042047 A1 DE102007042047 A1 DE 102007042047A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polarization
distribution
polarization distribution
optical element
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007042047A
Other languages
English (en)
Inventor
Damian Fiolka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of DE102007042047A1 publication Critical patent/DE102007042047A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00Photographic printing apparatus
    • G03B27/32Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52Details
    • G03B27/54Lamp housings; Illuminating means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566Polarisation control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage mit Licht einer gewünschten Polarisationsverteilung ausgelegt ist, und wobei das Teilsystem ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element (12, 30), welches eine von einer Lichtquelle erzeugte erste Polarisationsverteilung (101, 102) in eine zweite Polarisationsverteilung (201, 202) umwandelt, die von der ersten Polarisationsverteilung verschieden ist, und ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element (15, 25), welches die zweite Polarisationsverteilung in eine der gewünschten Polarisationsverteilung entsprechende dritte Polarisationsverteilung umwandelt, aufweist, wobei das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element über seine gesamte optisch wirksame Fläche eine effektive Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° bewirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (= Retikel) wird mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (z.B. Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
  • Für einen konstanten Abbildungskontrast und damit eine defektfreie Abbildung der Gitterstrukturen ist eine möglichst definierte, z.B. eine konstant lineare Polarisationsverteilung im gesamten Retikelfeld wünschenswert. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass das auf die Maske auftreffende Licht zuvor unterschiedliche Strahlwege im Beleuchtungssystem zurücklegt, auf denen eine ursprünglich vorhandene Polarisationsverteilung (bei Eintritt in das Beleuchtungssystem im allgemeinen lineare Polarisation) durch polarisationsbeein flussende Effekte (z.B. durch Fassungskomponenten induzierte Spannungsdoppelbrechung in dem Material der optischen Komponenten wie z.B. Linsen, polarisationsbeeinflussende Effekte dielektrischer Schichten etc.) unterschiedlich stark verändert wurde.
  • Es sind diverse Designs zur Optimierung der Polarisationserhaltung oder auch zur gezielten Polarisationsbeeinflussung im Lichtweg der Beleuchtungseinrichtung und/oder dem Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage bekannt.
  • Aus US 2005/0094268 A1 und WO 03/077011 A1 ist es zur Reduzierung einer unerwünschten Polarisationszustandsveränderung bekannt, ein optisches System in zwei Teilsysteme zu zerlegen und dazwischen einen Retarder zu platzieren, der als Lambda/2-Platte wirkt. So werden zwei zueinander senkrechte Polarisationszustände zwischen den Teilsystemen vertauscht, und die Aufsummierung der Phasensprünge im zweiten Teilsystem hebt gerade diejenige im ersten Teilsystem auf. Insbesondere können die beiden Teilsysteme zwei Stabhälften eines zur Lichtmischung und -homogenisierung dienenden Stabintegrators sein.
  • Aus EP 1 367 446 A1 ist es bekannt, zur Bereitstellung eines gewünschten Beleuchtungsmodus in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ein optisches Element aus einer Vielzahl vorgefertigter optischer Komponenten zusammensetzen, von denen zumindest einige das hindurchtretende Licht in voneinander verschiedener Weise hinsichtlich Strahlablenkung und/oder einer Änderung des Polarisationszustandes beeinflussen.
  • Aus WO 2004/102273 A2 ist ein Beleuchtungssystem mit einem Axikon-Modul bekannt, wobei in Lichtrichtung vor und nach dem Axikon-Modul jeweils polarisationsbeeinflussende optische Elemente in Form von aus Halbwellenplatten aufgebauten Rasteranordnungen vorgesehen sind, um die Strahlen mit minimalem Intensitätsverlust durch das Axikon-Modul zu lenken.
  • US 2006/0055909 A1 offenbart u.a. ein Beleuchtungssystem, in welchem zwei Polarisationsmanipulatoren derart vorgesehen sind, dass zwischen diesen die Oszillationsrichtung des elektrischen Feldstärkevektors zeitlich variiert, indem zwischen den Polarisationsmanipulatoren z.B. elliptisch oder zirkular polarisiertes Licht vorliegt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches eine Reduzierung des Effektes unerwünschter Polarisationszustandsveränderungen ermöglicht.
  • Ein Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage mit Licht einer gewünschten Polarisationsverteilung ausgelegt ist, weist auf:
    • – ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element, welches eine von einer Lichtquelle erzeugte erste Polarisationsverteilung in eine zweite Polarisationsverteilung umwandelt, die von der ersten Polarisationsverteilung verschieden ist; und
    • – ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element, welches die zweite Polarisationsverteilung in eine der gewünschten Polarisationsverteilung entsprechende dritte Polarisationsverteilung umwandelt,
    • – wobei das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element über seine gesamte optisch wirksame Fläche eine effektive Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° bewirkt.
  • Die durch das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element bewirkte effektive Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° (hierunter wird erfindungsgemäß eine Drehung um 90° + N·180° verstanden, wobei N eine ganze Zahl ist) hat zunächst in bereits bekannter Weise zur Folge, dass die senkrechte Komponente des elektrischen Feldstärkevektors von durch das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element hindurchtretendem Licht (d.h. der s-Anteil) mit der parallelen Komponente des elektrischen Feldstärkevektors (p-Anteil) in Bezug auf das System der Beleuchtungseinrichtung vertauscht wird. Hierdurch wird ein Kompensationseffekt hinsichtlich der o.g. Störeinflüsse in der Beleuchtungseinrichtung (Schichten, Fassungen, Materialien der optischen Komponenten) erreicht, da die im vor dem zweiten polarisationsbeeinflussende optischen Element befindlichen Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung zwischen der p-Komponente und der s-Komponente aufgesammelte Phase in dem nach dem zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Element befindlichen Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung mit vertauschten p- und s-Anteilen aufgesammelt wird, also die vor dem zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Element aufgesammelte Phasendifferenz Δ(ϕp – ϕs) durch die nach diesem aufgesammelte Phasendifferenz Δ(ϕs – ϕp) wenigstens teilweise kompensiert wird.
  • Das gemäß der vorliegenden Erfindung darüber hinaus vorhandene erste polarisationsbeeinflussende optische Element kann nun erfindungsgemäß dazu genutzt werden, um aus der ursprünglichen, durch die Lichtquelleneinheit erzeugten Polarisationsverteilung zunächst eine Polarisationsverteilung einzustellen, die derart beschaffen ist, dass sich erst nach Durchtritt durch das zweite polarisationsbeeinflussende (die Polarisationsvorzugsrichtung um 90° drehende) optische Element in der Retikelebene die gewünschte Polarisationsverteilung ergibt. Dies hat zur Folge, dass der oben beschriebene Kompensationseffekt erfindungsgemäß für alle Lichtstrahlen erreicht werden kann. Dabei wird durch das erste polarisationsbeeinflussende optische Element zunächst gezielt eine Polarisationsverteilung geschaffen, die nach der anschließenden, für den o.g. Kompensationseffekt erforderlichen 90°-Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung in der gesamten Pupillenebene in die gewünschte Polarisationsverteilung umgewandelt wird.
  • Unter einem polarisationsbeeinflussenden Element ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung jegliches Element zu verstehen, das die Eigenschaft hat, einen Eingangspolarisationszustand von Licht, welches auf dieses optische Element auftrifft, in einen anderen Polarisationszustand umzuwandeln, insbesondere durch Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung des auftreffenden Lichtes. Wenngleich diese Änderung des Polarisationszustandes erfindungsgemäß vorzugsweise für durch dass jeweilige Element hindurchtretendes Licht erfolgt, d.h. in Transmission, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Eine Änderung des Polarisationszustandes von Licht, welches auf das jeweilige optische Element auftrifft, kann daher prinzipiell auch durch Reflexion oder Absorption der Lichtkomponente eines bestimmten Polarisationszustandes erfolgen.
  • Die geeignete Ausgestaltung des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elements ist von der gewünschten Polarisationsverteilung in der Pupille abhängig.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist diese gewünschte Polarisationsverteilung in der Pupillenebene eine lineare Polarisationsverteilung mit einer über die Pupillenebene variierenden Polarisationsvorzugsrichtung, und das erste polarisationsbeeinflussende optische Element weist zumindest zwei Bereiche aufweist, welche eine voneinander verschiedene Änderung des Polarisationszustandes bewirken. Das erste polarisationsbeeinflussende optische Element kann insbesondere ein diffraktives optisches Element sein, welches eine Rasterstruktur aus ersten Bereichen und zweiten Bereichen aufweist, wobei die ersten und zweiten Bereiche für hindurchtretendes Licht eine unterschiedliche Strahlablenkung und/oder eine unterschiedliche Änderung des Polarisationszustandes bewirken.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist insbesondere die zweite Polarisationsverteilung eine zumindest näherungsweise radiale Polarisationsverteilung, und die gewünschte (dritte) Polarisationsverteilung ist eine zumindest näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung.
  • Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist von dem Begriff „lineare Polarisationsverteilung" jede Polarisationsverteilung umfasst, bei der die einzelnen Lichtstrahlen linear polarisiert sind, wobei die Schwingungsebenen des elektrischen Feldstärkevektors unterschiedlicher Strahlen auch in voneinander verschiedene Richtungen orientiert sein können. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung umfasst der Begriff lineare Polarisationsverteilung also auch eine radiale Polarisationsverteilung (bei der Polarisationsvorzugsrichtung der einzel nen Lichtstrahlen parallel zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist) oder eine tangentiale Polarisationsverteilung (bei der Polarisationsvorzugsrichtung der einzelnen Lichtstrahlen senkrecht zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist).
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste polarisationsbeeinflussende optische Element ein optischer Rotator, welcher für hindurchtretendes linear polarisiertes Licht eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° bewirkt. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere von Vorteil, wenn die zweite Polarisationsverteilung eine lineare Polarisationsverteilung mit einer konstanten Polarisationsvorzugsrichtung ist und die dritte Polarisationsverteilung eine lineare Polarisationsverteilung mit einer konstanten Polarisationsvorzugsrichtung ist, wobei die Polarisationsvorzugsrichtungen der zweiten und der dritten Polarisationsverteilung zueinander senkrecht orientiert sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste polarisationsbeeinflussende optische Element in den Strahlengang selektiv ein- und ausfahrbar. Auf diese Weise kann es aus dem Strahlengang für den Fall entfernt werden, dass die von der Lichtquelleneinheit ursprünglich erzeugte Polarisationsverteilung bereits der unmittelbar vor dem zweiten polarisationsbeeinflussenden Element einzustellenden Verteilung entspricht, also die ursprünglich erzeugte Polarisationsverteilung in Verbindung mit der 90°-Drehung bereits die gewünschte Polarisationsverteilung in der Retikelebene ergibt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur mikrolithographi schen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente und ein mikrostrukturiertes Bauelement.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 12 unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung; und
  • 3a–f schematische Darstellungen von in unterschiedlichen Ebenen der Beleuchtungseinrichtung von 1 bzw. 2 erhaltenen Polarisationsverteilungen.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Beleuchtungseinrichtung 10 einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage. Die Beleuchtungseinrichtung 10 dient zum Beleuchten einer in einer Retikelebene 19 angeordneten, Struktur tragenden Maske, deren Struktur mit einem (in 1 nicht dargestellten) Projektionsobjektiv auf ein lichtempfindliches Substrat abgebildet wird.
  • Eine Lichtquelleneinheit 10 umfasst eine Lichtquelle (beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm oder einen F2-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 157 nm) sowie eine Strahlformungsoptik, welche ein paralleles Lichtbüschel erzeugt. Dieses parallele Lichtbüschel trifft gemäß dem Ausführungsbeispiel zunächst auf ein diffraktives optisches Element (DOE) 12 der Beleuchtungseinrichtung 10, dessen Aufbau und Wirkung im Weiteren noch näher erläutert wird. Die sich vor dem DOE 12 ergebende Polarisationsverteilung ist mit 101 bezeichnet und in 3a dargestellt und stellt eine lineare Polarisationsverteilung mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung in y-Richtung (bezogen auf das in 1 und 3 jeweils eingezeichnete Koordinatensystem) dar.
  • Durch das DOE 12 in Verbindung mit einem nachfolgenden, in bekannter Weise angeordneten Zoom-Axikon 13 werden in der nach einem Umlenkspiegel 14 angeordneten Pupillenebene je nach Zoom-Stellung und Position der Axikonelemente unterschiedliche Beleuchtungskonfigurationen erzeugt. Die sich im Bereich der Pupillenebene nach dem Zoom-Axikon 13 ergebende Polarisationsverteilung ist mit 201 bezeichnet und in 3b dargestellt. Diese Polarisationsverteilung 201 stellt gemäß dem Ausführungsbeispiel eine „quasi-radiale" Polarisationsverteilung dar, bei der die Polarisationsvorzugsrichtung in der Mittenebene jedes der vier eingezeichneten Quadranten exakt und an den übrigen Positionen näherungsweise parallel zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist.
  • In Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar nach dieser Pupillenebene oder auch in der Pupillenebene selbst befindet sich ein polarisationsbeeinflussendes optisches Element 15, welches die Polarisationsvorzugsrichtung von hindurchtretendem linear polarisiertem Licht effektiv um 90° dreht. Bei dem polarisationsbeeinflussenden optischen Element 15 kann es sich beispielsweise um eine Planplatte aus optisch aktivem Quarz handeln, bei der die optische Kristallachse parallel zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung orientiert ist (sog. optischer Rotator) und deren Dicke so gewählt ist, dass die Polarisationsvorzugsrichtung von hindurchtretendem, linear polarisiertem Licht durch den Effekt der zirkularen Doppelbrechung um 90° (oder allgemeiner 90° + N·180°) gedreht wird. Bei Verwendung von synthetischem, optisch aktivem kristallinem Quarz mit dem spezifische Drehvermögen α von etwa 323.1°/mm bei einer Wellenlänge von 193nm und einer Temperatur von 21.6°C entspricht diese Bedingung einer Dicke der Planplatte von etwa d≈(278.5 + N·557)μm.
  • Die sich nach dem polarisationsbeeinflussenden optischen Element 15 ergebende Polarisationsverteilung ist mit 301 bezeichnet und in 3c dargestellt. Diese Polarisationsverteilung 301 stellt eine „quasi-tangentiale" Polarisationsverteilung dar, bei der die Polarisationsvorzugsrichtung 301, welche in jedem einzelnen der vier eingezeichneten Quadranten konstant ist, in der Mittenebene des jeweiligen Quadranten exakt und an den übrigen Positionen näherungsweise senkrecht zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist.
  • Lediglich schematisch dargestellt ist ein Lichtmischsystem 16, welches hier in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen aufweist, alternativ jedoch auch als Wabenkondensor oder als Stabintegrator aus für Licht der Arbeitswellenlänge transparentem Material wie z.B. Quarzglas oder auch kristallinem Kalzium-Fluorid ausgebildet sein kann. Eine nach einer darauffolgenden Abbildungsoptik 17 angeordnete Zwischenfeldebene wird in grundsätzlich bekannter Weise durch ein (lediglich schematisch angedeutetes) REMA-Objektiv 18 auf die sich in der Retikelebene 19 befindende, Struktur tragende Maske (Retikel) abgebildet. Die Struktur tragende Maske wird mit einem (in 1 nicht dargestellten) Projektionsobjektiv auf ein lichtempfindliches Substrat abgebildet.
  • Das DOE 12 weist zur Bereitstellung der in 3b gezeigten Polarisationsverteilung 201 eine Rasterstruktur mit Bereichen 12a und 12b auf, welche eine unterschiedliche Wirkung auf die Polarisation des hindurchtretenden Lichtes haben. Derartige DOE's sind grundsätzlich sich aus der EP 1 367 446 A1 bekannt. Genauer drehen die Bereiche 12a die Polarisationsvorzugsrichtung des hindurchtretenden Lichtes um 90°, wohingegen die Bereiche 12b die Polarisationsvorzugsrichtung des hindurchtretenden Lichtes nicht verändern. Außerdem weisen die Bereiche 12a und 12b eine unterschiedliche strahlablenkende Wirkung auf, wobei genauer unter Bezugnahme auf 3b, also hinsichtlich der sich in der Pupillenebene ergebenden Beleuchtungsverteilung, die Bereiche 12a das Licht nur in die in vertikaler Richtung einander gegenüberliegenden Quadranten ablenken, wohingegen die Bereiche 12b das Licht nur in die in horizontaler Richtung einander gegenüberliegenden Quadranten ablenken. Infolgedessen ergibt sich aus der ursprünglich (d.h. vor Eintritt in das DOE 12) linearen Polarisationsverteilung mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung in y-Richtung (vgl. Polarisationsverteilung 101 in 3a) die „quasi-radiale" Polarisationsverteilung (vgl. Polarisationsverteilung 201 in 3b).
  • Infolge der durch das polarisationsbeeinflussende optische Element 15 bewirkten Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° ergibt sich in der Retikelebene 19 eine „quasi-tangentiale" Polarisationsverteilung (vgl. Polarisationsverteilung 301 in 3c).
  • Da die Drehung der Polarisation um 90° zwischen zwei annähernd optisch symmetrisch aufgebauten Teilsystemen stattfindet, werden infolge der Drehung der Polarisation die s-Anteile (d.h. die bezüglich der Einfallsebene senkrechte Komponente des elektrischen Feldstärkevektors) und die p-Anteile (d.h. die bezüglich der Einfallsebene parallele Komponente des elektrischen Feldstärkevektors) des ersten Teilsystems mit den p-Anteilen und s-Anteilen des zweiten Teilsystems vertauscht, so daß sich im Ergebnis ein Kompensationseffekt hinsichtlich der aufgesammelten Phasendifferenz bzw. der Polarisationsänderung ergibt.
  • Das DOE 12 wird erfindungsgemäß dazu genutzt, um in der nach dem Zoom-Axikon 13 befindlichen Pupillenebene eine Polarisationsverteilung 201 einzustellen, die derart beschaffen ist, dass sich erst nach Durchtritt durch ein die Polarisationsvorzugsrichtung um 90° drehendes optisches Element in der Retikelebene die gewünschte Polarisationsverteilung ergibt. Der oben beschriebene Kompensationseffekt tritt erfindungsgemäß für die gesamte Pupillenebene ein, da die 90°-Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung für das Licht in sämtlichen Quadranten von 3b erfolgt.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Beleuchtungseinrichtung 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei zu der Ausführungsform von 1 im Wesentlichen funktionsgleiche Elemente mit um 10 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Die in 2 gezeigte Ausführungsform ist für den Fall ausgelegt, dass in der Retikelebene nicht wie in 1 eine quasi-tangentiale Polarisationsverteilung (vgl. 3c), sondern eine lineare Polarisationsverteilung mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung gewünscht ist, beispielsweise die in 3f dargestellte Polarisationsverteilung 302 mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung in y-Richtung. Die Beleuchtungseinrichtung 20 ist daher so ausgelegt, dass die Polarisationsverteilung 302 nach dem optischen Element 25 erhalten wird, und zwar zur Erzielung des oben beschriebenen Kompensationseffektes weiterhin im Verbindung mit einer durch das polarisationsbeeinflussende optische Element 25 bewirkten 90°-Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung für das Licht in der gesamten Pupille bzw. in sämtlichen Quadranten von 3f.
  • Hierzu kann ein herkömmliches DOE 22 (d.h. ohne die oben beschriebene Rasterstruktur aus den Polarisationszustand unterschiedlich beeinflussenden Bereichen) verwendet werden. Damit jedoch die Polarisationsverteilung 302 erst in Verbindung mit dem optischen Element 25 erreicht wird, muss in Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar vor dem optischen Element 25 eine ebenfalls lineare Polarisationsverteilung mit konstanter, um 90° gedrehter Polarisationsvorzugsrichtung eingestellt werden. Für den Fall, dass diese Polarisationsvorzugsrichtung nicht schon derjenigen des ursprünglich von der Lichtquelleneinheit 20 bereitgestellten Laserlichtes entspricht, sondern letztere etwa die in 3a gezeigte Polarisationsverteilung mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung in y-Richtung ist, weist die Beleuchtungseinrichtung 20 gemäß 2 zusätzlich ein selektiv in den Strahlengang einsetzbares polarisationsbeeinflussendes optisches Element 30 auf, das ebenfalls als 90°-Rotator entsprechend dem optischen Element 25 ausgebildet ist und in der Pupillenebene nach dem Zoom-Axikon 23 die in 3e gezeigte Polarisationsverteilung 202 erzeugt. Letztere ergibt dann analog zu 1 in Verbindung mit der 90°-Drehung durch das optische Element 25 in der Retikelebene die gewünschte Polarisationsverteilung 302.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Beleuchtungseinrichtung in Abwandlung der Ausführungsform von 1 auch dazu ausgelegt werden, in der Retikelebene eine tangentiale Polarisationsverteilung (d.h. nicht nur „quasi-tangentiale" Polarisationsverteilung) bereitzustellen, bei der die Polarisationsvorzugsrichtung an sämtlichen Feldpositionen senkrecht zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist. Ein zu 1 analoger Ansatz bestünde zunächst darin, das DOE 12 so zu modifizieren, dass die vor dem polarisationsbeeinflussenden optischen Element 15 erzeugte Polarisationsverteilung einer radialen (d.h. nicht nur quasi-radialen) Polarisationsverteilung entspricht, bei der die Polarisationsvorzugsrichtung an sämtlichen Feldpositionen parallel zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert ist. Um die mit diesem Ansatz einhergehenden fertigungstechnischen Probleme bezüglich der Rasterstruktur des DOE zu vermeiden, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform auch bei weiterer Verwendung des DOE's 12 von 1 das polarisationsbeeinflussende optische Element 15 nicht als einfacher 90°-Rotator ausgebildet werden, sondern in Form eines polarisationsverändernden optischen Elementes, welches die quasi-radiale Polarisationsverteilung 201 in eine (kontinuierliche) tangentiale Polarisationsverteilung umwandelt. Ein derartiges polarisationsveränderndes optisches Element kann aus optisch aktivem Material (insbesondere optisch aktivem Quarz, dessen optische Kristallachse parallel zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung orientiert ist) hergestellt werden, wobei dieses Element ein über den Querschnitt variierendes (in Richtung der optischen Achse gemessenes) Dickenprofil derart aufweist, dass die Umwandlung der quasi-radiale Polarisationsverteilung 201 in eine kontinuierliche Polarisationsverteilung über den gesamten Querschnitt dieses polarisationsverändernden optischen Elementes erzielt wird. Ein derartiges polarisationsbeeinflussendes optisches Element bewirkt immer noch über einen Teilbereich seiner optisch wirksamen Fläche eine effektive Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90°, so dass sich auch hier noch zum Teil der oben beschriebene Kompensationseffekt hinsichtlich der aufgesammelten Phasendifferenz bzw. der Polarisationsänderung erreicht wird.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims (14)

  1. Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage mit Licht einer gewünschten Polarisationsverteilung (301, 302) ausgelegt ist, und wobei das Teilsystem aufweist: • ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element (12, 30), welches eine von einer Lichtquelle erzeugte erste Polarisationsverteilung (101, 102) in eine zweite Polarisationsverteilung (201, 202) umwandelt, die von der ersten Polarisationsverteilung (101, 102) verschieden ist; und • ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element (15, 25), welches die zweite Polarisationsverteilung (201, 202) in eine der gewünschten Polarisationsverteilung entsprechende dritte Polarisationsverteilung (301, 302) umwandelt, • wobei das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element (15, 25) über seine gesamte optisch wirksame Fläche eine effektive Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° bewirkt.
  2. Teilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Polarisationsverteilung von der ersten Polarisationsverteilung verschieden ist.
  3. Teilsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Polarisationsverteilung (301, 302) eine lineare Polarisationsverteilung mit variierender Polarisationsvorzugsrichtung ist.
  4. Teilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Polarisationsverteilung (201, 202) in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet wird.
  5. Teilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (12) zumindest zwei Bereiche (12a, 12b) aufweist, welche für hindurchtretendes Licht eine unterschiedliche Änderung des Polarisationszustandes bewirken.
  6. Teilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (12) ein diffraktives optisches Element ist, welches eine Rasterstruktur aus ersten Bereichen (12a) und zweiten Bereichen (12b) aufweist, wobei die ersten und zweiten Bereiche (12a, 12b) für hindurchtretendes Licht eine unterschiedliche Strahlablenkung und/oder eine unterschiedliche Änderung des Polarisationszustandes bewirken.
  7. Teilsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Bereiche (12a) die Polarisationsvorzugsrichtung des hindurchtretenden Lichtes um 90° drehen und die zweiten Bereiche (12b) die Polarisationsvorzugsrichtung des hindurchtretenden Lichtes unverändert lassen.
  8. Teilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Polarisationsverteilung (201) eine zumindest näherungsweise radiale Polarisationsverteilung ist und die gewünschte Polarisa tionsverteilung (301) eine zumindest näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung ist.
  9. Teilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (30) ein optischer Rotator ist, welcher für hindurchtretendes linear polarisiertes Licht eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90° bewirkt.
  10. Teilsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Polarisationsverteilung (202) eine lineare Polarisationsverteilung mit einer konstanten Polarisationsvorzugsrichtung ist und die dritte Polarisationsverteilung (302) eine lineare Polarisationsverteilung mit einer konstanten Polarisationsvorzugsrichtung ist, wobei die Polarisationsvorzugsrichtungen der zweiten und der dritten Polarisationsverteilung (202, 302) zueinander senkrecht orientiert sind.
  11. Teilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (30) selektiv in den Strahlengang ein- und ausfahrbar ist.
  12. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine Objektebene des Projektionsobjektivs beleuchtet und wobei die Objektebene mittels des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ein Teilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  13. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12; und • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
  14. Mikrostrukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 13 hergestellt ist.
DE102007042047A 2006-09-06 2007-09-05 Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage Withdrawn DE102007042047A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006042144 2006-09-06
DE102006042144.2 2006-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007042047A1 true DE102007042047A1 (de) 2008-03-27

Family

ID=39105341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007042047A Withdrawn DE102007042047A1 (de) 2006-09-06 2007-09-05 Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8035803B2 (de)
DE (1) DE102007042047A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007055063A1 (de) * 2007-11-16 2009-05-28 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP2369413B1 (de) * 2010-03-22 2021-04-07 ASML Netherlands BV Beleuchtungssystem und Lithographievorrichtung
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
US10293436B2 (en) 2013-12-17 2019-05-21 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
TWI730945B (zh) 2014-07-08 2021-06-21 美商康寧公司 用於雷射處理材料的方法與設備
EP3169477B1 (de) * 2014-07-14 2020-01-29 Corning Incorporated System und verfahren zur verarbeitung transparenter materialien mithilfe von in länge und durchmesser anpassbaren laserstrahlbrennlinien
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
CN113399816B (zh) 2016-09-30 2023-05-16 康宁股份有限公司 使用非轴对称束斑对透明工件进行激光加工的设备和方法
WO2018081031A1 (en) 2016-10-24 2018-05-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7453641B2 (en) * 2001-10-30 2008-11-18 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing aberration in optical systems
AU2002342890A1 (en) 2002-03-14 2003-09-22 Carl Zeiss Smt Ag Optical system with birefringent optical elements
US20050094268A1 (en) * 2002-03-14 2005-05-05 Carl Zeiss Smt Ag Optical system with birefringent optical elements
EP1367446A1 (de) 2002-05-31 2003-12-03 ASML Netherlands B.V. Lithographischer Apparat
TW200412617A (en) * 2002-12-03 2004-07-16 Nikon Corp Optical illumination device, method for adjusting optical illumination device, exposure device and exposure method
US7511886B2 (en) * 2003-05-13 2009-03-31 Carl Zeiss Smt Ag Optical beam transformation system and illumination system comprising an optical beam transformation system
DE10321598A1 (de) 2003-05-13 2004-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem mit Axikon-Modul
WO2005024516A2 (de) * 2003-08-14 2005-03-17 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungseinrichtung für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage
US7408616B2 (en) * 2003-09-26 2008-08-05 Carl Zeiss Smt Ag Microlithographic exposure method as well as a projection exposure system for carrying out the method
US20070019179A1 (en) * 2004-01-16 2007-01-25 Damian Fiolka Polarization-modulating optical element
US8270077B2 (en) * 2004-01-16 2012-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization-modulating optical element
CN1910522B (zh) * 2004-01-16 2010-05-26 卡尔蔡司Smt股份公司 偏振调制光学元件
US7324280B2 (en) * 2004-05-25 2008-01-29 Asml Holding N.V. Apparatus for providing a pattern of polarization
EP1621930A3 (de) * 2004-07-29 2011-07-06 Carl Zeiss SMT GmbH Beleuchtungssystem für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
US7317512B2 (en) * 2005-07-11 2008-01-08 Asml Netherlands B.V. Different polarization in cross-section of a radiation beam in a lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2008016516A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Canon Inc 露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080055580A1 (en) 2008-03-06
US8035803B2 (en) 2011-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007042047A1 (de) Teilsystem einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102007043958B4 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102010029905A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP1932061A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der polarisationsverteilung in einem optischen system, insbesondere in einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
DE102007027985A1 (de) Optisches System, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102006038643A1 (de) Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage sowie mikrolithographisches Belichtungsverfahren
DE102017115262B9 (de) Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie
DE102008040058B4 (de) Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente
DE102011079837A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie mikrolithographisches Belichtungsverfahren
DE102012206153A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102011003035A1 (de) Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung, sowie optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
WO2006131517A2 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
DE102011082481A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage und verfahren zu deren betrieb
DE102007055063A1 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP2041625A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
WO2007096250A1 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
DE102017209162A1 (de) Retardierungselement, sowie optisches System
DE102012205045A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102006028489A1 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102011085334A1 (de) Optisches System in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012217769A1 (de) Optisches System für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage sowie mikrolithographisches Belichtungsverfahren
DE102008013567A1 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013202645A1 (de) Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102012214052A1 (de) Mikrolithographisches Belichtungsverfahren, sowie mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102006008357A1 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CARL ZEISS SMT GMBH, 73447 OBERKOCHEN, DE

R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20140521