DE102008000968A1

DE102008000968A1 - Optisches Korrekturelement und Verfahren zur Korrektur von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern in optischen Systemen, Projektionsobjektiv und Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie

Info

Publication number: DE102008000968A1
Application number: DE102008000968A
Authority: DE
Inventors: Daniel KRÄHMER; Olaf Conradi; Aurelian Dodoc; Ulrich Löring
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2008-10-09
Also published as: WO2008122410A3; TW200903184A; WO2008122410A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern eines optischen Systems. Dabei erfolgt die Korrektur unter Verwendung einer im optischen System angeordneten Flüssigkeitsschicht (24) in der Weise, dass die Abbildungsfehler dadurch kompensiert werden, dass sich durch Absorption optischer Nutzstrahlung eine inhomogene Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht (24) ausbildet. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches Korrekturelement (21) zur Anwendung in dem genannten Verfahren sowie ein Projektionsobjektiv (7) bzw. eine Projektionsbelichtungsanlage (1) mit dem erfindungsgemäßen optischen Korrekturelement (21).

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Korrekturelement für ein optisches System, ein Verfahren zur Korrektur von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern in optischen Systemen sowie eine Projektionsbelichtungsanlage für die Hableiterlithographie, in der das optische Korrekturelement bzw. das Verfahren zur Verwendung kommen.
In 1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Halbleiterlithographie nach dem Stand der Technik 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 reflektiven optischen Elementen, wie z. B. Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf.
Während des Lithographieprozesses erwärmen sich die in der Projektionsbelichtungsanlage angeordneten bspw. als Linsen ausgebildeten optischen Elemente 8, so dass Bildfehler auftreten, die eine Abbildung der gewünschten Strukturen erschweren oder gar unmöglich machen können. Die Erwärmung der Linsen hat ihre Ursache in der Absorption der zur Belichtung verwendeten Nutzstrahlung einer bestimmten Wellenlänge innerhalb des Linsenmaterials und der Schichtmaterialien, bspw. innerhalb von Antireflexschichten. Damit trotz der geschilderten Erwärmung der verwendeten optischen Elemente 8 eine Abbildung der gewünschten Strukturen mit der erforderlichen Präzision möglich ist, wird üblicherweise eine Korrektur mit Manipulatoren wie bspw. Manipulatorlin sen vorgenommen. Diese Linsen lassen sich beispielsweise verschieben, kippen oder auch deformieren. Dies bedingt eine aktive Veränderung der Linsen, so dass durch deren veränderte Lage oder die veränderte Linsengeometrie innerhalb des optischen Designs des Projektionsobjektives eine Korrekturwirkung entsteht. Es sind auch Manipulatoren bekannt, die durch eine veränderte Brechzahl innerhalb der Linse zu einer Korrekturwirkung führen.
Durch die aktive Korrektur lassen sich allerdings nur bestimmte Bildfehler korrigieren. Wellenfrontfehler, die sich durch Funktionen mit höheren radialen und azimutalen Polynomen beschreiben lassen, sind im Allgemeinen schwierig zu korrigieren. Die mechanischen Deformationen lassen sich in der Regel nur für niedere Ordnungen einstellen, so dass eine umfassende Korrektur der Wellenfront unmöglich ist. Als Wellenfrontfehler wird dabei die Abweichung der Phase von einer idealen Kugelwelle bezeichnet, welche im idealen Fall im Soll-Bildpunkt zusammenläuft.
Ein Ansatz zur Lösung der geschilderten Problematik ist in der Internationalen Patentanmeldung WO 2006/053751 A2 , die auf die Anmelderin zurückgeht, adressiert. In der genannten Schrift werden verschiedene Ansätze zur Korrektur insbesondere auch der oben geschilderten thermisch induzierten Bildfehler geschildert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie Vorrichtungen anzugeben, mittels derer thermisch induzierte Abbildungsfehler in optischen Systemen, insbesondere in Projektionsobjektiven für die Halbleiterlithographie, schnell, einfach und effizient korrigiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren sowie durch die Vorrichtungen mit den in den Ansprüchen 15, 33 und 37 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Varianten bzw. Ausführungsformen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern eines optischen Systems erreicht die oben beschriebene Korrektur unter Verwendung einer im optischen System angeordneten Flüssigkeitsschicht. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird die Kompensation der Abbildungsfehler dadurch erreicht, dass sich durch Absorption optischer Nutzstrahlung eine inhomogene Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht ausbildet. Unter optischer Nutzstrahlung wird dabei diejenige optische Strahlung verstanden, welche die zu dem optischen System gehörigen optischen Elemente bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des optischen Systems durchtritt. Beispielsweise handelt es sich bei der optischen Nutzstrahlung eines Projektionsobjektives in der Halbleiterlithographie um die zur Abbildung der Strukturen des Reticle auf den Wafer verwendete ultraviolette Strahlung.
Dadurch, dass zur Korrektur die optische Nutzstrahlung selbst verwendet wird, kann auf einfache und effiziente Weise eine Selbstkompensation insbesondere der temperaturinduzierten Abbildungsfehler des optischen Systems erreicht werden. Unter der Annahme, dass die Intensitätsverteilung der verwendeten optischen Nutzstrahlung in der Flüssigkeitsschicht der Intensitätsverteilung in den meisten der übrigen optischen Elementen des Systems entspricht und dass somit die durch die Absorption erzeugte Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht im wesentlichen der Intensitätsverteilung der optischer Nutzstrahlung entspricht, kann davon ausgegangen werden, dass gerade in den Bereichen, in denen die temperaturinduzierten Abbildungsfehler maximal sind auch die Korrekturwirkung der Flüssigkeitsschicht maximal ist.
Im wesentlichen beruht die Korrekturwirkung der Flüssigkeitsschicht darauf, dass sich aufgrund der Temperaturänderung in der Flüssigkeitsschicht auch der Brechungsindex lokal ändert. Diese Änderung des Brechungsindex resultiert in einer lokalen Änderung des Verlaufs der Wellenfront der einfallenden optischen Strahlung, durch die bei einer geeigneten Wahl der Eigenschaften der Flüssigkeitsschicht die induzierten Abweichungen von der idealen Wellenfront gerade kompensiert werden.
Dabei kann die Flüssigkeitsschicht im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Systems lateral ausgedehnt und insbesondere als flüssige planparallele Platte ausgebildet sein.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Flüssigkeitsschicht als flüssige Linse mit mindestens einer gekrümmten Fläche ausgebildet sein.
Die Dicke der planparallelen Platte bzw. die geometrischen Parameter der flüssigen Linse können während des Betriebes des optischen Systems konstant gehalten werden, da die Kompensation der Abbildungsfehler nicht über eine Änderung der Geometrie, sondern, wie oben bereits beschrieben, durch eine Änderung der Verteilung des Brechungsindex in der Flüssigkeit erreicht wird. Mit anderen Worten sind bspw. zwei als Begrenzungselemente verwendete planparallele Platten fixiert zu einander angeordnet.
Als Flüssigkeit zur Bildung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsschicht hat sich insbesondere Wasser bewährt. Wasser hat einen großen, negativen Temperaturkoeffizienten des Brechungsindex dn/dT im Bereich von –100·10^–6/K bei einer Wellenlänge von 193 nm. Dieser Wert ist betragsmäßig etwa 5 mal so groß wie bei Quarz, zeigt jedoch ein entgegengesetztes Vorzeichen. Die genannten Unterschiede in den Materialkonstanten lassen sich somit vorteilhaft zur Kompensation der Abbildungsfehler in einem optischen System ausnutzen. Da die Absorption elektromagnetischer Strahlung der genannten Wellenlänge innerhalb des Wassers mehr als eine Größenordnung größer ist als bei Quarz, wird sich auch eine lokale Erwärmung innerhalb des Wassers schnell einstellen.
Als Alternative zur Verwendung von Wasser kommen auch andere Flüssigkeiten in Frage, so sind bspw. interessante Kandidaten die sogenannten High-Index-Flüssigkeiten. Als Beispiele seien Cyclohexan mit einem 193-nm-Brechungsindex von 1.57 (liegt nahe bei dem Brechungsindex von Quarzglas) oder Dekalin mit einem Brechungsindex von etwa 1.65 genannt.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung können die optischen Eigenschaften der Flüssigkeitsschicht in einem gewissen Bereich eingestellt werden. Auf diese Weise können Schwankungen der Absorption in optischen Elementen wie bspw. Linsen oder Schichten, die die Wirksamkeit einer selbstkompensierenden Flüssigkeitsschicht ungünstig beeinflussen können, kompensiert werden. Eine vorteilhafte Möglichkeit für eine derartige Einstellung besteht darin, die Absorptionseigenschaften der Flüssigkeitsschicht durch Zugabe z. B. von Salzen wie z. B. Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Kaliumiodid, die alle eine sehr gute Löslichkeit im Wasser besitzen, zu verändern. Im allgemeinen wird die Absorption mit der Konzentration der Salze steigen, so dass es vorteilhaft ist, immer mit einer gewissen Startkonzentration zu beginnen und während eines Kalibrationsschrittes für das System die Absorption der Flüssigkeitsschicht so lange zu verändern, bis die Selbstkompensation optimal eingestellt ist.
Die als flüssige planparallele Platte ausgebildete Flüssigkeitsschicht kann insbesondere zwischen zwei im Wesentlichen planparallelen Platten angeordnet sein, die Quarzglas oder CaF₂ enthalten bzw. aus den genannten Materialien bestehen. Bei den beiden genannten Stoffen handelt es sich um etablierte und gut beherrschte Materialien, die in optischen Systemen breite Verwendung finden und deren Eigenschaften gut bekannt sind.
Für den Fall, dass die planparallelen Platten Quarzglas enthalten, ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,2 und 1,0, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,75, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 liegt.
Wenn die planparallelen Platten CaF₂ enthalten, ist es von Vorteil, wenn das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparalle len Platten zwischen 0,1 und 2,0, bevorzugt zwischen 0,3 und 1,5, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1 liegt.
Die aufsummierte Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten kann dabei insbesondere in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 2 mm und 12 mm liegen.
Um die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen optischen Korrekturelementes zu verbessern beziehungsweise zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, die Konvektion der Flüssigkeit innerhalb der Flüssigkeitsschicht zu vermindern beziehungsweise zu unterbinden. Die Konvektion hätte die Wirkung, dass sich die Temperaturunterschiede entlang der lateralen Ausdehnung der Flüssigkeitsschicht einebnen würden, wodurch der Korrektureffekt vermindert würde. Um den beschriebenen nachteiligen Effekt zu vermindern, können Zusatzelemente in der Flüssigkeitsschicht angeordnet sein.
Durch die genannten Zusatzelemente können dabei insbesondere Waben- oder rechteckförmige gegeneinander abgeschlossene Teilräume geschaffen werden, welche die Flüssigkeitsschicht unterteilen.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Brechungsindex der Flüssigkeit an den Brechungsindex des umgebenden Materials in kaltem Zustand angepasst. Dadurch erreicht man, dass die durch die Zusatzelemente gebildete Struktur im kalten Zustand optisch homogen erscheint und keine störenden optischen Wegunterschiede verursacht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zusätzliche Temperierelemente zur Modifikation der Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht vorhanden. Auf diese Weise kann zur Feinanpassung und zur Erweiterung der Flexibilität die Flüssigkeitsschicht gezielt und räumlich lokal aufgeheizt werden. Dies kann während des Betriebs des optischen Korrekturelementes angepasst an die jeweiligen Einsatzbedingungen geschehen. Es hat sich dabei insbesondere bewährt, elektrisch über den Widerstand dünner Drähte als Widerstandsheizelemente zu heizen, die in Form eines Gitters oder in einer alternativen geometrischen Anordnung auf der Innenseite der an die Flüssigkeitsschicht angrenzenden Oberflächen der Begrenzungselemente angebracht sind. Je nach Anzahl der Drähte lässt sich damit eine unterschiedliche räumliche Auflösung der einstellbaren Temperaturverteilung einstellen.
Eine alternative Möglichkeit zur Aufheizung besteht in der Nutzung von Infrarot-Bestrahlung. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bspw. Wasser nur in einem relativ schmalen spektralen Bereich für optische Anwendungen ausreichend transparent ist und im Spektralbereich oberhalb von ca. 2 μm sehr stark absorbiert. Zur optimierten Einkopplung der IR-Strahlung in das Wasser sollte das umgebende Material bei der betrachteten Wellenlänge nicht zu stark absorbieren.
Die Einkopplung der IR-Strahlung kann dabei über mehrere, seitlich des Korrekturelementes angebrachte optische Systeme erfolgen. Darüber hinaus ist eine direkte Einkopplung unter Verwendung von Lichtwellenleitern wie bspw. Fasern denkbar.
Das oben beschriebene Verfahren beziehungsweise das ebenfalls beschriebene optische Korrekturelement lässt sich besonders vorteilhaft in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie anwenden.
Eine vorteilhafte Wahl für den Ort des erfindungsgemäßen Korrekturelements in der Projektionsbelichtungsanlage besteht dabei darin, dass das optische Korrekturelement in einem Abstand von einer Pupillenebene angeordnet ist, der einem Subaperturverhältnis von größer als 0,7 entspricht.
Für ein optisches System, welches ein Objektfeld mit einer maximalen Objekthöhe unter einer gegebenen Apertur auf ein Bildfeld abbildet, definiert man das Subaperturverhältnis durch –H|/(|R – H| + |H|),wobei, ausgehend von einem Objektpunkt maximaler Objekthöhe, R die Randstrahlhöhe und H die Hauptstrahlhöhe ist, und diese Strahlhöhen in einer gegebenen Ebene, welche parallel zu einer Pupillenebene des optischen Systems ist, gemessen werden.
Das Subaperturverhältnis nimmt Werte zwischen 0 und 1 an. Das Subaperturverhältnis hat den Wert 1 in jeder Pupillenebene des optischen Systems und den Wert 0 in jeder Feldebene des optischen Systems.
Diese Definition findet insbesondere für Projektionsoptiken für die Halbleiterlithographie Anwendung, denn diese sind für eine, von der Projektionsoptik abhängige, maximale Objekthöhe und maximale Apertur korrigiert. Hierdurch sind eine maximale Objekthöhe und eine Apertur solchen Projektionsoptiken als optischen Systemen in natürlicher Weise zugeordnet.
In der Regel stammen die größten Beiträge zu den Fehlern einer Projektionsbelichtungsanlage von sog. Pupillenfehlern, die im Bereich der Pupille am effektivsten korrigiert werden können. Darüber hinaus ist der Bereich der Pupillenebene ein besonders günstiger Ort, um eine Bildfehlerkorrektur mittels optischer Korrekturelemente vorzunehmen, da durch Maßnahmen in der Pupillenebene gleichartige Modifikationen der Abbildung in jedem Ort einer Bildebene erreicht werden können.
Alternativ oder zusätzlich kann ein weiteres erfindungsgemäßes Korrekturelement bspw. zur Realisation einer zusätzlichen Korrekturwirkung feldnah oder intermediär zwischen Feld und Pupille angeordnet sein.
Das Korrekturpotenzial des beschriebenen Verfahrens beziehungsweise des erfindungsgemäßen optischen Elementes kommt besonders in Projektionsbelichtungsanlagen zum Tragen, die Beleuchtungs einrichtungen aufweisen, die geeignet sind, eine Dipolbeleuchtung zu erzeugen. In diesen Fällen ist von einer besonders inhomogenen Verteilung der absorbierten optischen Leistung in den optischen Elementen der Projektionsbelichtungsanlage auszugehen.
Das genannte Korrekturpotenzial kann dadurch noch weiter gesteigert werden, dass das erfindungsgemäße Korrekturelement von der optischen Nutzstrahlung mehrmals, insbesondere zweimal, durchstrahlt wird.
Nachfolgend werden grundsätzliche Überlegungen zu der Erfindung sowie einige Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren dargestellt.
Es zeigen:
1 Ein Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie nach den Stand der Technik (vgl. Beschreibungseinleitung);
2 ein beispielhaftes optisches Korrekturelement;
3 eine anschauliche Darstellung des der Erfindung zu Grunde liegenden Prinzips;
4 in den 4a) und 4b) eine Darstellung der korrigierten Wellenfront (Feldmitte);
5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Projektionsobjektivs, in dem zwei erfindungsgemäße Korrekturelemente angeordnet sind;
6 ein alternatives Design eines Projektionsobjektives, bei dem ebenfalls zwei erfindungsgemäße Korrekturelemente zum Einsatz kommen;
7 ein weiteres Beispiel eines Projektionsobjektivs, in dem die erfindungsgemäßen Korrekturelemente Anwendung finden;
8 in den 8a) und 8b) das Korrekturpotenzial verschiedener Anordnungen der Korrekturelemente;
9 eine Darstellung der notwendigen Dicken der Flüssigkeitsschicht in Abhängigkeit der Dicke der Begrenzungselemente;
10 in einer Draufsicht zwei mögliche Varianten zur Gestaltung des Korrekturelementes;
11 eine Projektionsbelichtungsanlage, in der ein erfindungsgemäßes Korrekturelement im Projektionsobjektiv angeordnet ist;
12 eine weitere Variante der Erfindung, bei der die Begrenzungselemente nicht plane Oberflächen zeigen;
13 ein erfindungsgemäßes optisches Korrekturelement mit Temperierelementen;
14 eine zusätzliche Variante zur Konvektionsunterdrückung;
15 eine weitere Möglichkeit zur Konvektionsunterdrückung, und
16 eine weitere Variante der Erfindung, bei der die Konvektion vermieden wird.
2 zeigt ein beispielhaftes optisches Korrekturelement 21, das die beiden als planparallele Platten ausgebildeten Begrenzungselemente 22 und 23 aufweist. Zwischen den beiden Begrenzungselementen 22 bzw. 23 ist die Flüssigkeitsschicht 24 angeordnet, die im vorliegenden Beispiel als Wasserschicht reali siert ist. Selbstverständlich sind für die Flüssigkeitsschicht 24 auch andere Flüssigkeiten als Wasser, bspw. eine High-Index-Flüssigkeit wie bspw. Cyclohexan oder Dekalin denkbar. Die Begrenzungselemente 22 bzw. 23 können aus Quarzglas oder CaF₂ oder auch einem anderen Material bestehen. Zur Anpassung der optischen Eigenschaften der Flüssigkeitsschicht 24 kann diese insbesondere Salze wie z. B. Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Kaliumiodid enthalten.
In 3 ist das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip anschaulich dargestellt. 3 zeigt in ihrem linken Figurenteil a) die gestörte Wellenfront eines inhomogen erwärmten pupillennahen Linsenelementes 25. Dabei kann die inhomogene Erwärmung des Linsenelementes 25 auf eine Dipolbeleuchtung zurückgehen. Zum Vergleich ist im rechten Figurenteil b) die gestörte Wellenfront des erfindungsgemäßen optischen Korrekturelementes 21 mit der Flüssigkeitsschicht 24 und den Begrenzungselementen 22 und 23 dargestellt. Aus 3 geht anschaulich hervor, dass die Störung der Wellenfronten bis auf das jeweilige Vorzeichen nahezu identisch ist. Somit lässt sich durch eine geeignete Wahl der Dicke der Flüssigkeitsschicht 24 eine Korrekturwirkung erzielen.
4 zeigt in den 4a) und 4b) eine Darstellung der korrigierten Wellenfront (Feldmitte). Dabei sind in der Teilfigur 4a) die Wellenfronten nach einer Korrektur mit ausschließlich aktiven Manipulatoren nach dem Stand der Technik gezeigt, wohingegen in 4b) die Wellenfront nach Kompensation mit dem erfindungsgemäßen Korrekturelement dargestellt ist. Deutlich erkennbar ist die erheblich bessere Korrektur der Wellenfront durch das erfindungsgemäße Korrekturelement.
5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines katadioptrischen Projektionsobjektivs 7 mit zwei Faltspiegeln, in dem zwei erfindungsgemäße Korrekturelemente 21 angeordnet sind. Dabei bestehen die Korrekturelemente 21 aus jeweils zwei in der Figur nicht näher bezeichneten Planplatten, wobei der Abstand zwischen den Planplatten mit Wasser gefüllt ist. Auf diese Weise wird die Kompensation der durch eine Erwärmung der in 5 nicht näher bezeichneten umgebenden optischen Elemente veränderten Wellenfront erreicht. Selbstverständlich lassen sich die erfindungsgemäßen Korrekturelemente 21 an beliebigen Positionen innerhalb des Projektionsobjektivs 7 anordnen.
Nachfolgend sind die Parameter des in 5 dargestellten Designs in tabellarischer Form zusammengestellt. Dabei bezeichnet in üblicher Weise die fortlaufende Nummerierung die Abfolge der jeweiligen Flächen optischer Elemente in dem betrachteten System.
Für die in der Tabelle „Asphärische Konstanten" angegebenen Parameter gilt die nachfolgende Asphärenformel:

Dabei sind P die Pfeilhöhe der betreffenden Fläche parallel zur optischen Achse, h der radiale Abstand von der optischen Achse, r der Krümmungsradius der betreffenden Fläche, K die konische Konstante und C1, C2, ... die in der Tabelle aufgeführten Asphärenkonstanten.

FLAECHE	RADIEN		DICKEN	GLAESER	193.368 nm	1/2 DURCHMESSER
0	0.000000		30.000000	AIR	1.00000000	63.500
1	0.000000		–0.006700	AIR	1.00000000	74.287
2	153.564030		46.163367	SIO2	1.56018811	83.057
3	–330.501008	AS	1.000851	AIR	1.00000000	82.504
4	252.112090		10.194017	SIO2	1.56018811	80.045
5	106.950677		20.700583	AIR	1.00000000	74.724
6	124.315093		35.166224	SIO2	1.56018811	79.849
7	461.782899		12.333505	AIR	1.00000000	77.973
8	382.678889	AS	27.150211	SIO2	1.56018811	77.413
9	–171.237076		19.050561	AIR	1.00000000	77.239
10	–3421.712832		18.733166	SIO2	1.56018811	63.936
11	–199.917519	AS	2.828885	AIR	1.00000000	61.822
12	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	54.777
13	0.000000		3.000000	H2O	1.43618227	53.102
14	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	51.999
15	0.000000		14.351674	AIR	1.00000000	50.324
16	–663.001556		14.487511	SIO2	1.56018811	46.997
17	–176.872878		17.849517	AIR	1.00000000	49.819
18	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	57.952
19	0.000000		3.000000	H2O	1.43618227	58.963
20	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	59.624
21	0.000000		48.793011	AIR	1.00000000	60.635
22	–334.529326		21.297520	SIO2	1.56018811	73.819
23	–152.413035		8.812980	AIR	1.00000000	76.421
24	–130.412891		9.998456	SIO2	1.56018811	77.007
25	–157.266636		36.990723	AIR	1.00000000	81.222
26	0.000000		222.908912	AIR	1.00000000	93.101
27	–186.964171	AS	₂₂₂ _. ₉₀₈₉₁₂	REFL	1.00000000	161.077
28	171.416188	AS	222.908912	REFL	1.00000000	137.401
29	0.000000		66.222340	AIR	1.00000000	105.690
30	413.994571		32.308650	SIO2	1.56018811	111.149
31	–758.622508		28.635887	AIR	1.00000000	110.634
32	–955.998871		21.588516	SIO2	1.56018811	105.180
33	1524.287096	AS	0.947667	AIR	1.00000000	103.924
34	262.039412		18.703407	SIO2	1.56018811	95.421
35	124.828140		41.905886	AIR	1.00000000	84.348
36	–904.702595	AS	12.559987	SIO2	1.56018811	84.028
37	131.444949		22.233392	AIR	1.00000000	82.766
38	288.382771	AS	17.620577	SIO2	1.56018811	85.404
39	1424.680258		26.330510	AIR	1.00000000	87.966
40	–218.823450		10.143335	SIO2	1.56018811	90.145
41	–506.939484	AS	1.481794	AIR	1.00000000	104.660
42	603.634623	AS	45.598924	SIO2	1.56018811	113.183
43	–381.334550		1.007701	AIR	1.00000000	124.528
44	–3667.499392	AS	62.829718	SIO2	1.56018811	133.964
45	–186.485102		0.937179	AIR	1.00000000	139.126
46	803.514905	AS	47.213007	SIO2	1.56018811	157.657
47	–404.465866		1.492986	AIR	1.00000000	158.966
48	463.934249		42.671920	SIO2	1.56018811	157.557
49	29604.694483	AS	5.695972	AIR	1.00000000	156.191
50	0.000000		0.000000	AIR	1.00000000	154.218
51	0.000000		–4.751879	AIR	1.00000000	154.218
52	452.363951		57.278451	SIO2	1.56018811	152.299
53	–566.149653	AS	1.149493	AIR	1.00000000	150.626
54	114.035594		60.870569	SIO2	1.56018811	99.773
55	1030.454633	AS	1.035245	AIR	1.00000000	90.468
56	61.122059		43.376716	SIO2	1.56018811	51.345
57	0.000000		3.100000	H2O	1.43618227	24.548
58	0.000000		0.000000	H2O	0.00000000	15.875

ASPHAERISCHE KONSTANTEN

SRF	3	8	11	27	28
K	0	0	0	–2.18039	–0.680703
C1	6.704207e-08	–3.897228e-07	–1.053404e-07	–3.448229e-08	7.001822e-09
C2	3.090417e-12	1.951856e-11	4.354829e-11	2.826417e-13	1.038576e-13
C3	–7.898842e-16	1.221835e-15	–7.319113e-15	–8.929830e-18	1.391815e-18
C4	1.082407e-19	–5.413752e-20	2.242273e-18	1.627065e-22	1.791196e-23
C5	–9.811055e-24	–3.646321e-23	–4.146641e-22	–3.600583e-27	3.717432e-28
C6	5.807496e-28	4.118252e-27	4.236689e-26	4.847008e-32	–2.763446e-33
C7	–1.673414e-32	–1.421915e-31	–1.938336e-30	–4.094157e-37	1.134820e-37
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	33	36	38	41	42
K	0	0	0	0	0
C1	–2.214609e-07	2.199337e-08	4.830664e-09	1.027731e-07	–4.736874e-08
C2	1.314825e-11	5.437360e-14	–4.483860e-12	2.857813e-12	4.151473e-12
C3	3.671489e-17	6.717342e-17	3.907686e-16	–3.350784e-16	–3.988368e-16
C4	–7.303224e-20	9.384699e-20	–1.215216e-19	–2.011428e-20	1.648318e-20
C5	6.187636e-24	–1.576974e-23	1.511307e-23	9.035398e-25	–1.558834e-25
C6	–2.508753e-28	9.780615e-28	–1.438793e-27	8.108236e-29	–1.958302e-29
C7	4.111335e-33	–3.402825e-32	6.515194e-32	–2.715308e-33	6.361897e-34
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	44	46	49	53	55
K	0	0	0	0	0
C1	–6.487335e-11	–5.109502e-08	–5.762462e-08	2.371342e-08	3.985232e-08
C2	–3.081671e-12	1.615428e-12	2.832865e-12	–1.830822e-12	6.989783e-12
C3	1.412820e-16	1.075923e-17	–1.199866e-17	–2.740022e-17	–1.114967e-15
C4	–1.574059e-21	–7.100399e-22	–3.222523e-21	6.478622e-21	1.215712e-19
C5	–6.228739e-26	–3.197067e-26	1.903111e-25	–2.759936e-25	–1.015927e-23
C6	2.272004e-30	1.463389e-30	–5.258535e-30	5.475954e-30	5.340097e-28
C7	0.000000e+00	–1.514834e-35	5.663158e-35	–4.473118e-35	–1.144880e-32
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

6 zeigt ein alternatives Design eines Projektionsobjektives 7, bei dem drei erfindungsgemäße Korrekturelemente 21 zum Einsatz kommen. Das in 6 dargestellte Design des Projekti onsobjektivs 7 zeichnet sich dadurch aus, dass der Strahlengang in der Weise geführt wird, dass das im senkrechten Ast des Strahlenganges befindliche Korrekturelement 21' zweimal von der optischen Nutzstrahlung durchstrahlt wird. Dabei wird der Projektionsstrahl im Laufe des Passierens des Projektionsobjektivs 7 über die reflektierenden Elemente 31 bzw. 32 um 90° von der ursprünglichen Richtung abgelenkt. Mit anderen Worten zeigt der Projektionsstrahl bei der Passage des Projektionsobjektivs 7 einen T-förmigen Verlauf. Selbstverständlich sind auch Verläufe denkbar, die mehr oder weniger von der T-Form abweichen. Zur Ablenkung des Projektionsstrahls können auch optische Elemente verwendet werden, deren ablenkende Wirkung nicht auf Reflexion, sondern beispielsweise auf Beugungseffekten oder anderen optischen Effekten beruht.

Nachfolgend sind die Parameter des in 6 dargestellten Designs in tabellarischer Form in analoger Weise zum vorhergegangenen Beispiel zusammengestellt:

FLAECHE	RADIEN		DICKEN	GLAESER	193.300 nm	1/2 DURCHMESSER
0	0.000000		81.909100	AIR	1.00000000	60.033
1	0.000000		–0.019387	AIR	1.00000000	87.121
2	624.406971		21.184336	SIO2	1.56032610	89.234
3	–711.908894		0.999674	AIR	1.00000000	90.564
4	0.000000		5.000000	SIO2	1.56032610	91.641
5	0.000000		3.000000	H2O	1.43681630	92.147
6	0.000000		5.000000	SIO2	1.56032610	92.476
7	0.000000		0.930386	AIR	1.00000000	92.982
8	153.168520		52.483115	SIO2	1.56032610	98.879
9	381.676973		52.783096	AIR	1.00000000	93.373
10	178.580075		36.135354	SIO2	1.56032610	83.063
11	–473.446738	AS	0.828657	AIR	1.00000000	79.307
12	90.185633		49.982051	SIO2	1.56032610	65.244
13	94.133983		14.329461	AIR	1.00000000	44.293
14	0.000000		5.000000	SIO2	1.56032610	42.038
15	0.000000		3.000000	H2O	1.43681630	40.079
16	0.000000		5.000000	SIO2	1.56032610	39.270
17	0.000000		10.129876	AIR	1.00000000	40.520
18	–92.819702		43.908983	SIO2	1.56032610	40.799
19	–85.424170		9.674700	AIR	1.00000000	55.255
20	–74.103929		42.690832	SIO2	1.56032610	56.250
21	–387.164103		5.455512	AIR	1.00000000	86.706
22	–365.002253		50.126397	SIO2	1.56032610	89.674
23	–117.453515		9.914517	AIR	1.00000000	95.876
24	–415.027695	AS	46.185735	SIO2	1.56032610	103.840
25	–170.395886		10.880007	AIR	1.00000000	108.562
26	282.083769		27.654229	SIO2	1.56032610	103.448
27	3361.289798		0.943859	AIR	1.00000000	101.950
28	220.659610		28.386959	SIO2	1.56032610	97.155
29	2300.889907	AS	74.311566	AIR	1.00000000	94.463
30	0.000000		–225.404290	REFL	1.00000000	66.879
31	106.700509	AS	–12.093388	SIO2	1.56032610	75.306
32	1029.600488		–50.044033	AIR	1.00000000	90.121
33	111.361912		–12.592875	SIO2	1.56032610	92.937
34	212.730136		–26.076586	AIR	1.00000000	118.651
35	155.078710		26.076586	REFL	1.00000000	122.105
36	212.730136		12.592875	SIO2	1.56032610	118.685
37	111.361912		50.044033	AIR	1.00000000	93.478
38	1029.600488		12.093388	SIO2	1.56032610	91.625
39	106.700509	AS	223.404290	AIR	1.00000000	77.766
40	0.000000		–73.835699	REFL	1.00000000	67.545
41	2344.735704		–22.315744	SIO2	1.56032610	94.161
42	253.638670		–0.972611	AIR	1.00000000	95.658
43	–470.789990		–24.879552	SIO2	1.56032610	102.074
44	689.891250		–2.106896	AIR	1.00000000	102.389
45	–235.901080		–43.892529	SIO2	1.56032610	102.646
46	–4312.807930		–5.654827	AIR	1.00000000	99.266
47	–144.330672		–49.147417	SIO2	1.56032610	91.143
48	–480.152998	AS	–16.476018	AIR	1.00000000	81.298
49	677.356771		–10.210359	SIO2	1.56032610	79.391
50	–95.633899	AS	–39.196037	AIR	1.00000000	69.026
51	–8735.863231		–12.989064	SIO2	1.56032610	71.393
52	–149.341293	AS	–16.622787	AIR	1.00000000	75.955
53	–482.080214		–30.207378	SIO2	1.56032610	78.756
54	1131.416760		–76.857457	AIR	1.00000000	85.023
55	–3370.357868	AS	–22.664450	SIO2	1.56032610	121.135
56	598.291433		–0.983285	AIR	1.00000000	123.862
57	–357.148002		–33.365168	SIO2	1.56032610	136.868
58	–3252.688786		–1.240420	AIR	1.00000000	137.154
59	–308.281049		–48.644248	SIO2	1.56032610	139.484
60	826.515050	AS	–12.324883	AIR	1.00000000	138.290
61	0.000000		0.000000	AIR	1.00000000	134.463
62	0.000000		3.030879	AIR	1.00000000	134.463
63	–781.936893		–35.234520	SIO2	1.56032610	133.791
64	1334.529669		–3.705163	AIR	1.00000000	131.854
65	–321.881102		–36.276903	SIO2	1.56032610	123.524
66	3268.678145		–2.414881	AIR	1.00000000	120.698
67	–131.156713		–28.556588	SIO2	1.56032610	95.909
68	–200.745257	AS	–0.831534	AIR	1.00000000	89.479
69	–96.478236		–34.227499	SIO2	1.56032610	76.783
70	–225.754972	AS	–1.247532	AIR	1.00000000	67.997
71	–61.493162		–50.017947	SIO2	1.56032610	49.906
72	0.000000		–0.998407	H2OV	1.43681630	16.800
73	0.000000		0.000000	H2OV	0.00000000	15.009

ASPHAERISCHE KONSTANTEN

SRF	11	24	29	31	39
K	0	0	0	0	0
C1	9.324488e-08	–1.320272e-08	1.267249e-08	–8.634840e-08	–8.634840e-08
C2	3.336144e-13	4.898244e-13	2.228804e-13	–3.319972e-12	–3.319972e-12
C3	2.899321e-16	–1.845346e-17	–1.514143e-17	–2.014127e-16	–2.014127e-16
C4	–3.004514e-20	3.563056e-23	2.879756e-22	–1.717334e-20	–1.717334e-20
C5	1.438584e-24	8.021001e-27	1.131170e-26	2.068734e-25	2.068734e-25
C6	–9.597193e-30	–5.338275e-32	–6.425389e-31	–1.432400e-28	–1.432400e-28
C7	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	48	50	52	55	60
K	0	0	0	0	0
C1	–3.049083e-08	–1.825792e-08	3.667191e-08	1.588995e-08	–1.124865e-08
C2	4.086320e-13	3.806406e-12	1.975333e-12	–1.425731e-13	2.231510e-14
C3	9.699911e-17	4.829197e-17	6.988457e-17	–1.129970e-17	–2.476426e-17
C4	–1.029295e-20	4.014235e-20	3.426305e-21	–2.761803e-22	1.133669e-21
C5	1.045245e-24	1.790122e-24	–6.683435e-25	–1.990926e-28	–2.410429e-26
C6	–2.146822e-29	–3.387427e-28	2.962190e-28	2.982407e-31	2.058281e-31
C7	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	68	70
K	0	0
C1	2.865471e-09	–1.020006e-07
C2	–3.950281e-12	–9.653887e-12
C3	4.329320e-16	1.074443e-15
C4	–4.469477e-20	–1.131273e-19
C5	1.374429e-24	1.340084e-23
C6	–4.141746e-29	–4.763270e-28
C7	0.000000e+00	0.000000e+00
C8	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00

7 zeigt ein weiteres Beispiel eines Projektionsobjektivs 7, in dem die erfindungsgemäßen Korrekturelemente 21 Anwendung finden. Das Korrekturelement 21 befindet sich dabei im Bereich einer in der Zeichnung nicht bezeichneten Pupillenebene des Projektionsobjektivs 7. Zusätzlich oder alternativ kann ein optisches Korrekturelement nicht (nur) im Bereich der oberen Pupillenebene, d. h. im Bereich derjenigen Pupille, die sich in der Nähe des Reticles befindet, sondern im Bereich einer unteren oder der untersten Pupillenebene, also in der Nähe des Wafers, angeordnet sein. In 7 kommt hierfür insbesondere der Bereich unmittelbar vor oder nach einer der drei Bikonvexlinsen 26 in Frage. Der Vorteil der Wahl dieses Orts im Projektionsobjektiv für das erfindungsgemäße optische Korrekturelement 21 liegt darin, dass die Strahldivergenz im Bereich der unteren Pupillenebene geringer ist als im Bereich der oberen Pupillenebene. Das heißt, die Winkelstreuung der einzelnen Strahlenbündel des Projektionslichtes ist im Bereich der unteren Pupillenebene geringer als im Bereich der oberen Pupillenebene. Damit geht eine geringere Varianz des optischen Weges der Projektionsstrahlenbündel durch das erfindungsgemäße optische Korrekturelement 21 und somit eine verbesserte Manipulatorwirkung bzw. Kompensationswirkung einher. Im Bereich der unteren Pupillenebene wird zwar eine insgesamt größere Dicke der Flüssigkeitsschicht 24 für die Sicherstellung der Kompensationswirkung erforderlich sein; die damit verbundenen Konvektionsprobleme lassen sich jedoch insbesondere mit den nachfolgend insbesondere anhand der 13 und 14 beschriebenen Maßnahmen wirksam vermindern.

Nachfolgend sind die Parameter des in 7 dargestellten Designs in tabellarischer Form zusammengestellt:

FLAECHE	RADIEN		DICKEN	GLAESER	193.368 nm	1/2 DURCHMESSER
1	0.000000		–0.008710	AIR	1.00000000	74.285
2	152.806541		45.431089	SIO2	1.56018811	83.121
3	–330.275035	AS	1.000851	AIR	1.00000000	82.575
4	257.561794		10.194017	SIO2	1.56018811	80.063
5	107.240602		20.970575	AIR	1.00000000	74.712
6	124.218381		34.878498	SIO2	1.56018811	79.868
7	458.206125		12.581575	AIR	1.00000000	78.003
8	384.774717	AS	27.324175	SIO2	1.56018811	77.420
9	–171.322174		18.856624	AIR	1.00000000	77.242
10	–3632.304551		18.733166	SIO2	1.56018811	64.020
11	–199.567355	AS	2.828885	AIR	1.00000000	61.914
12	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	54.880
13	0.000000		3.000000	H2O	1.43618227	53.208
14	0.000000		5.000000	SIO2	1.56018811	52.108
15	0.000000		14.620990	AIR	1.00000000	50.436
16	–670.721085		14.518506	SIO2	1.56018811	47.020
17	–176.631072		18.497791	AIR	1.00000000	49.836
18	0.000000		10.000000	SIO2	1.56018811	58.150
19	0.000000		50.127707	AIR	1.00000000	60.164
20	–332.255286		21.268478	SIO2	1.56018811	73.716
21	–151.946002		8.902276	AIR	1.00000000	76.312
22	–129.715474		9.992972	SIO2	1.56018811	76.896
23	–157.281728		36.998231	AIR	1.00000000	81.158
24	0.000000		222.916965	AIR	1.00000000	93.101
25	–186.901756	AS	–222.916965	REFL	1.00000000	161.210
26	171.573325	AS	222.916965	REFL	1.00000000	137.537
27	0.000000		65.919281	AIR	1.00000000	105.927
28	411.784617		32.629492	SIO2	1.56018811	111.394
29	–746.664472		29.263212	AIR	1.00000000	110.873
30	–948.543683		21.325761	SIO2	1.56018811	105.199
31	1499.828375	AS	0.945167	AIR	1.00000000	103.923
32	261.881650		18.698434	SIO2	1.56018811	95.462
33	124.935818		42.260342	AIR	1.00000000	84.398
34	–915.013583	AS	13.263189	SIO2	1.56018811	84.060
35	131.428201		22.265151	AIR	1.00000000	82.775
36	288.836563	AS	17.544354	SIO2	1.56018811	85.432
37	1414.281223		26.390583	AIR	1.00000000	87.975
38	–218.516375		10.102933	SIO2	1.56018811	90.157
39	–507.740782	AS	1.489700	AIR	1.00000000	104.688
40	604.663227	AS	45.569170	SIO2	1.56018811	113.228
41	–381.560602		0.942198	AIR	1.00000000	124.577
42	–3659.679844	AS	62.802391	SIO2	1.56018811	134.048
43	–186.489469		0.947473	AIR	1.00000000	139.144
44	803.608129	AS	47.107253	SIO2	1.56018811	157.634
45	–404.730895		1.543174	AIR	1.00000000	158.929
46	463.662829		42.746808	SIO2	1.56018811	157.507
47	–30094.708524	AS	5.621418	AIR	1.00000000	156.116
48	0.000000		0.000000	AIR	1.00000000	154.178
49	0.000000		–4.671083	AIR	1.00000000	154.178
50	452.542212		57.094680	SIO2	1.56018811	152.261
51	–566.442779	AS	1.126324	AIR	1.00000000	150.626
52	114.051127		60.904375	SIO2	1.56018811	99.792
53	1031.094018	AS	1.051630	AIR	1.00000000	90.472
54	61.061829		43.385068	SIO2	1.56018811	51.327
55	0.000000		3.100000	H2O	1.43618227	24.550
56	0.000000		0.000000	H2O	0.00000000	15.875

ASPHAERISCHE KONSTANTEN

SRF	3	8	11	25	26
K	0	0	0	–2.18057	–0.68075
C1	6.807176e-08	–3.894432e-07	–1.021799e-07	–3.451557e-08	6.956902e-09
C2	2.758792e-12	1.910214e-11	4.259880e-11	2.834543e-13	1.026860e-13
C3	–7.472013e-16	1.269846e-15	–6.711059e-15	–8.951839e-18	1.373475e-18
C4	1.032820e-19	–6.666988e-20	1.949733e-18	1.635510e-22	1.729102e-23
C5	–9.360724e-24	–3.502078e-23	–3.313598e-22	–3.622076e-27	3.391440e-28
C6	5.518526e-28	4.055705e-27	2.994958e-26	4.886066e-32	–1.078343e-33
C7	–1.590972e-32	–1.376730e-31	–1.183689e-30	–4.119375e-37	6.728969e-38
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	31	34	36	39	40
K	0	0	0	0	0
C1	–2.201517e-07	1.982727e-08	4.760706e-09	1.024157e-07	–4.693787e-08
C2	1.310974e-11	1.149782e-13	–4.284305e-12	2.898919e-12	4.122224e-12
C3	3.146452e-17	1.309645e-16	3.451768e-16	–3.385660e-16	–4.003637e-16
C4	–7.326166e-20	8.055972e-20	–1.130963e-19	–1.965311e-20	1.664861e-20
C5	6.320778e-24	–1.485189e-23	1.393697e-23	8.494893e-25	–1.565754e-25
C6	–2.622555e-28	9.962441e-28	–1.334397e-27	8.510786e-29	–1.981449e-29
C7	4.470867e-33	–3.738869e-32	6.106339e-32	–2.843237e-33	6.446673e-34
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

SRF	42	44	47	51	53
K	0	0	0	0	0
C1	1.393220e-11	–5.101307e-08	–5.745699e-08	2.363301e-08	3.982997e-08
C2	–3.073786e-12	1.616688e-12	2.831988e-12	–1.831889e-12	7.025032e-12
C3	1.421171e-16	1.036774e-17	–1.190434e-17	–2.748749e-17	–1.121978e-15
C4	–1.614622e-21	–7.028114e-22	–3.229348e-21	6.499918e-21	1.224907e-19
C5	–6.170320e-26	–3.147269e-26	1.907381e-25	–2.771767e-25	–1.023565e-23
C6	2.259679e-30	1.441683e-30	–5.273430e-30	5.506115e-30	5.375828e-28
C7	0.000000e+00	–1.492937e-35	5.675564e-35	–4.500925e-35	–1.151286e-32
C8	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.0000000e+00
C9	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00	0.000000e+00

8 zeigt im 8a) das Korrekturpotenzial der in 7 gezeigten Anordnung; 8b) stellt das Korrekturpotenzial einer Anordnung dar, bei dem ein Korrekturelement 21 in der Nähe einer Pupillenebene und ein anderes Korrekturelement in der Nähe einer Feldebene des Projektionsobjektives angeordnet ist. Dabei bestehen die Korrekturelemente 21 in beiden Fällen jeweils aus zwei 5 mm starken SiO₂-Platten mit einer zwischen den Platten angeordneten Wasserschicht von 4 mm Dicke.
Nachfolgend soll exemplarisch das Verhältnis der Dicken der Flüssigkeitsschicht und der Begrenzungselemente für eine optimale Kompensationswirkung des erfindungsgemäßen Korrekturelements betrachtet werden. Die prinzipielle Vorgabe besteht dabei darin, dass der Temperaturkoeffizient der Brechzahl (dn/dT) der verwendeten Flüssigkeit ein anderes Vorzeichen zeigt als der des umgebenden Materials, insbesondere des Materials der im Projektionsobjektiv verwendeten optischen Elemente. Das Verhältnis zwischen der Dicke der Flüssigkeitsschicht und der aufsummierten Dicke der Begrenzungselemente folgt der folgenden Formel:
Die Größe D_Wasser/D_Glas ist das Verhältnis von Flüssigkeitsdicke und Dicke des umgebenden Glasmaterials. Weiter bezeichnen dn_Glas/dT und dn_Wasser/dT die Temperaturkoeffizienten der Brechzahl des Glasmaterials bzw. der verwendeten Flüssigkeit. Die Größe Di·ΔTi ist gleich dem Produkt aus Einzellinsendicke und Temperaturanstieg innerhalb des Linsenelements i. Die Summe über alle i (mit Ausnahme des Korrekturelements selber) kennzeichnen die Beiträge aller Linsenelemente zum Gesamteffekt.
Die maximale Temperaturänderung innerhalb eines planen Linsenelements ist näherungsweise gegeben durch
Dies gilt für ein Planelement mit konventioneller Beleuchtung, d. h. kreisförmige Ausleuchtung zentriert um die optische Achse des Elements. Dabei bezeichnet P die Bestrahlungsleistung, α den Absorptionskoeffizienten zur Basis e, λ die Wärmeleitfähigkeit des Materials, H_ill den Radius der konventionellen Ausleuchtung und H_lens die Linsenhöhe.
Bei der Flüssigkeitsschicht kann davon ausgegangen werden, dass die Temperatur innerhalb der Flüssigkeit näherungsweise gleich der Temperatur der begrenzenden Glasflächen ist. Dabei fällt mit zunehmender Wärmeleitfähigkeit (bspw. Quarz → CaF2) die Temperatur der Flüssigkeit ab. Dadurch nimmt die erforderliche Dicke der Flüssigkeitsschicht mit zunehmender Wärmeleitfähigkeit zu.
Eine Wasserschicht mit zwei begrenzenden Glasplatten kann näherungsweise als ein homogenes Element mit effektiver Absorption α_eff und Wärmeleitfähigkeit λ_eff dargestellt werden, wobei gilt:
In 9 sind die notwendigen Dicken der Wasserschicht in Abhängigkeit der Dicke der Begrenzungselemente dargestellt. Dabei wird für das Material der Begrenzungselemente von den Glassorten Quarz und CaF2 ausgegangen. Die verwendeten Werte sind hierbei H_ill/H_lens = 0.2, P = 1 W, α_Wasser = 0,0829/cm und α_Glas = 0 (vernachlässigbar im Vergleich zu Wasser). Der Kurvenparameter in 9 ist der zu kompensierende Wellenfrontfehler des Gesamtobjektives (200 nm bzw. 150 nm). Dieser lässt sich über die Temperaturänderung und die Dicken der optischen Elemente, insbesondere der Linsen im Projektionsobjektiv berechnen. Die dargestellten Zusam menhänge gelten für das Materialsystem Quarz/Wasser/Quarz bzw. CaF₂/Wasser/CaF₂. Die Begrenzungselemente haben in diesem Fall plane Oberflächen.
Eine Verallgemeinerung der oben dargestellten Zusammenhänge lässt sich durch gekrümmte Oberflächen der Begrenzungselemente erreichen. Das Projektionsobjektiv lässt sich dabei als effektive mittlere Linse modellhaft darstellen. Diese effektive Linse lässt sich durch die optischen Weglängen auf der optischen Achse und entlang eines Randstrahls bestimmen. Das Gesamtobjektiv verhalt sich aus der Sicht des Erwärmungseffekts äquivalent zu einer Linse mit positiver Brechkraft. Um den Erwärmungseffekt einer derartigen Linse ausgleichen zu können, ist eine Flüssigkeitslinse mit größerer Mitten- als Randdicke zu verwenden. Diese Linse ergibt sich aus äquivalenten Überlegungen zur oberen Darstellung. In 12 sind einige exemplarische Ausführungsformen eines optischen Korrekturelementes 21 mit Begrenzungselementen 22 bzw. 23 mit nicht planen Oberflächen dargestellt.
Ein mögliches Problem bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Korrekturelementes könnte sich daraus ergeben, dass aufgrund von Konvektion in der Flüssigkeitsschicht die gewollte Temperaturverteilung gestört wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Flüssigkeitsschicht im wesentlichen orthogonal zur Richtung der optischen Nutzstrahlung z. B. wabenförmig zu strukturieren, d. h. eines der Begrenzungselemente wird in der Weise strukturiert, dass die Flüssigkeit in einzelne Zellen „eingefüllt" und mit dem zweiten Begrenzungselement quasi verschlossen wird.
Auf diese Weise wird der Wärmeaustausch über Konvektion stark unterdrückt. Es ist weiterhin vorteilhaft, den Brechungsindex der Flüssigkeit an den Brechungsindex des umgebenden Materials der Begrenzungselemente anzupassen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Wabenstruktur im kalten Zustand optisch homogen erscheint und keine störenden optischen Wegunterschiede verursacht.
10 zeigt in einer Draufsicht zwei mögliche Varianten zur Gestaltung des Korrekturelementes. Dabei sind Zusatzelemente 33 vorgesehen, durch welche die in 10 nicht bezeichnete Flüssigkeitsschicht in einzelne Teilräume 34 unterteilt wird. In der in 10a) dargestellten Variante sind die Teilräume 34 wabenförmig ausgebildet, wohingegen sie in der in 10b) als Rechtecke, insbesondere Quadrate gestaltet sind.
In 11 ist eine Projektionsbelichtungsanlage 1 dargestellt, in der ein erfindungsgemäßes Korrekturelement 21 im Projektionsobjektiv 7 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Beleuchtungseinrichtung 3 der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der Weise ausgelegt, dass mittels der Beleuchtungseinrichtung 3 eine Dipolbeleuchtung realisiert wird. In einer derartig ausgestalteten Projektionsbelichtungsanlage 1 zeigt das erfindungsgemäße Korrekturelement 21 aufgrund der ausgesprochen inhomogenen Beleuchtungsverteilung sein maximales Korrekturpotenzial.
13 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Korrekturelementes 21, das als Temperierelemente 40 gitterförmig über das Korrekturelement 21 verteilte Heizdrähte zeigt, die bei geeigneter Kontaktierung eine gewünschte Temperaturverteilung über das Korrekturelement 21 hinweg erzeugen können. Ferner ist in 13 eine als IR-Laser 41 ausgeführte Infrarot-Quelle dargestellt, mittels derer ein begrenzter, gerichteter Infrarot-Strahl 42 auf beliebige Punkte auf dem Korrekturelement 21 gerichtet werden kann, der zu einer lokalen Erwärmung des Korrekturelementes 21 führt. Auch lokales Kühlen (bspw. unter Verwendung eines kühlenden, gerichteten Fluidstromes) ist denkbar.
Alternativ oder zusätzlich (nicht dargestellt) können auch die Zusatzelemente 33 als leitende Elemente bspw. aus einem metallischen Material hergestellt sein oder mit einer in Richtung der optischen Achse verlaufenden leitfähigen Schicht versehen sein. Auf diese Weise lässt sich bei einer geeigneten Kontaktierung der Zusatzelemente 33 in einer Doppelfunktionalität sowohl die Konvektion innerhalb der Flüssigkeitsschicht 24 reduzieren als auch bei einer Verwendung der leitenden Bereiche der Zusatzelemente 33 in der Art einer Widerstandsheizung eine gewünschte Temperaturverteilung einstellen.
14 zeigt eine weitere Variante zur Unterdrückung der Konvektion. Die Flüssigkeitsschicht 24 wird dabei durch das Trennelement 50 in die beiden Teilschichten 24a und 24b unterteilt. Die Teilschichten 24a und 24b sind dabei bezogen auf den Lichtweg durch das optische Korrekturelement 21 hintereinander angeordnet. Die jeweiligen Dicken der beiden Teilschichten 24a und 24b sind dabei gegenüber den vorstehend geschilderten Beispielen reduziert; insbesondere liegen sie in einem Bereich von unter 3 mm, Dicken von 2 oder auch 1 mm sind dabei vorteilhaft. Die Unterteilung der Flüssigkeitsschicht in mehrere dünnere Teilschichten hat den Effekt, dass die Konvektion in den Teilschichten 24a und 24b auch in der Richtung der Schichtebene reduziert wird. Dabei bleibt die Korrekturwirkung des Korrekturelements 21 aufgrund der unveränderten aufsummierten Gesamtdicke der Flüssigkeitsschicht 24 praktisch vollständig erhalten. Die vorgestellte Variante hat dabei den Vorteil, dass die optische Wirkung der konvektionsreduzierenden Maßnahmen gering gehalten werden kann; so kann beispielsweise als Trennelement 50 eine planparallele Quarzglasplatte verwendet werden, deren optischer Einfluss gering ist.
15 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Verminderung der Konvektion. Dabei wird eine Reduzierung der Schichtdicke der Flüssigkeitsschicht 24 dadurch ermöglicht, dass diese mittels der Isolierschichten 51 von den Begrenzungselementen 22 und 23 thermisch isoliert wird. Wie bereits vorstehend gezeigt wurde, hängt die erforderliche minimale Dicke der Flüssigkeitsschicht 24 unter anderem auch davon ab, in welchem Ausmaß eine thermische Kopplung zwischen der Flüssigkeitsschicht 24 und den Begrenzungselementen 22 bzw. 23 besteht. Im wesentlichen wurde gefunden, dass, je besser die thermische Kopplung zwischen der Flüssigkeitsschicht 24 und den Begrenzungselementen 22 bzw. 23 ist, eine erhöhte Dicke der Flüssigkeitsschicht 24 erforderlich wird. Die Isolierschichten 51 reduzieren aufgrund ihrer thermischen Isolationswirkung den Wärmeübergang zwischen der Flüssigkeitsschicht 24 und den Begrenzungselementen 22 bzw. 23 und ermöglichen damit eine dünnere Flüssigkeitsschicht 24. Auf diese Weise wird es möglich, die Flüssigkeitsschicht 24 in der Größenordnung der im Zusammenhang mit 14 vorgestellten Werte zu dimensionieren und damit aufgrund der reduzierten Dicke Konvektion auch in Schichtrichtung weitgehend zu unterbinden. Die Isolierschicht 51 kann dabei in der Weise gestaltet werden, dass in dem der Flüssigkeitsschicht zugewandten Bereich der Begrenzungselemente 22 bzw. 23 Gasblasen eingebracht werden, deren Durchmesser so gewählt ist, dass der optische Einfluss der Gasblasen weitgehend reduziert ist. Abhängig von der Position des optischen Korrekturelementes im Objektiv seien beispielsweise Blasenklassen bis 5 × 0,25 erlaubt. Dies entspricht einer Gesamtfläche von 1,25 mm². Nach ISO 1010-3 ist es erlaubt, diese Fläche auf mehr Blasen einer äquivalenten Gesamtfläche zu verteilen, solange hierbei keine Häufung auftritt.
Eine weitere in 16 dargestellte Variante zur Verminderung der durch die Konvektion verursachten störenden Einflüsse besteht darin, die Flüssigkeit, durch die die Flüssigkeitsschicht 24 gebildet wird, in regelmäßigen Abständen auszutauschen und somit für eine Homogenisierung der Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht 24 zu sorgen. Hierzu wird das Korrekturelement 21 mit den Zu- bzw. Abflüssen 55 versehen, die einen zumindest teilweisen Austausch der Flüssigkeitsschicht 24 gewährleisten. Mit anderen Worten wird der Zeitraum, in dem sich die Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht 24 erst ausbildet, ohne dass die Konvektion ein störendes Maß überschreitet, für die Manipulatorwirkung des optischen Korrekturelements ausgenutzt. Dabei kann vorteilhaft dasjenige Zeitfenster für den Einsatz des Manipulators verwendet werden, in dem sich zwar schon eine kompensierende Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht 24 ausgebildet hat, jedoch die Konvektion ein störendes Maß noch nicht überschritten hat. Wesentliche Parameter, die die Lage und Länge dieses Zeitfensters beeinflussen, sind Viskosität und Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit sowie die Form der Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht 24. Daneben besteht – wie bereits anhand der 13 erläutert – die Möglichkeit, die Temperaturverteilung und damit die Konvektion in der Flüssigkeitsschicht durch Temperierelemente, also durch gezieltes lokales Kühlen oder Heizen zu beeinflussen. In 16 ist hierzu exemplarisch eine als IR-Laser 41 ausgeführte Infrarot-Quelle dargestellt, mittels derer ein begrenzter, gerichteter Infrarot-Strahl 42 auf beliebige Punkte auf dem Korrekturelement 21 bzw. der Flüssigkeitsschicht 24 gerichtet werden kann, der zu einer lokalen Erwärmung des Korrekturelementes 21 bzw. der Flüssigkeitsschicht 24 führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/053751 A2 [0010]

Claims

Verfahren zur Korrektur von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern eines optischen Systems, wobei die Korrektur unter Verwendung einer im optischen System angeordneten Flüssigkeitsschicht (24) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsfehler dadurch kompensiert werden, dass sich durch Absorption optischer Nutzstrahlung eine inhomogene Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht (24) ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) als flüssige planparallele Platte ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) als flüssige Linse mit mindestens einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Parameter der Flüssigkeitsschicht (24) während des Betriebes des optischen Systems konstant gehalten werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser oder eine High-Index-Flüssigkeit wie bspw. Cyclohexan oder Dekalin verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als flüssige planparallele Platte ausgebildete Flüssigkeitsschicht (24) zwischen zwei als im Wesentlichen planparallelen Platten ausgebildeten Begrenzungselementen (22, 23) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungselemente (22, 23) Quarzglas oder CaF₂ enthalten.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten Quarzglas enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,2 und 1,0, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,75, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten CaF₂ enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,1 und 2,0, bevorzugt zwischen 0,3 und 1,5, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1 liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass die aufsummierte Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten in einem Bereich von 1,5 mm– 15 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm–12 mm liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsschicht (24) zur Modifikation ihrer optischen Eigenschaften lösliche Stoffe, insbesondere Salze wie Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Kaliumiodid zugegeben werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht (24) durch zusätzliche Temperierelemente (40) modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperierelemente (40) Widerstandsheizelemente oder Infrarot-Strahlungsquellen verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) mindestens teilweise ausgetauscht wird, sobald die in der Flüssigkeitsschicht (24) auftretende Konvektion die Korrekturwirkung der Flüssigkeitsschicht (24) über ein bestimmtes Maß hinaus beeinträchtigt.
Optisches Korrekturelement (21) zur Kompensation von temperaturinduzierten Abbildungsfehlern in einem optischen System, wobei das Korrekturelement (21) eine als flüssige planparallele Platte ausgebildete Flüssigkeitsschicht (24) enthält, die zwischen zwei Begrenzungselementen (22, 23) mit ebenen Oberflächen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Begrenzungselemente (22, 23) fixiert zu einander angeordnet sind.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Begrenzungselemente (22, 23) als im Wesentlichen planparallele Platten ausgebildet sind.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Begrenzungselemente (22, 23) Quarzglas oder CaF₂ enthalten.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten Quarzglas enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,2 und 1,0, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,75, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 liegt.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten CaF₂ enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,1 und 2,0, bevorzugt zwischen 0,3 und 1,5, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1 liegt.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aufsummierte Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten in einem Bereich von 1,5 mm–15 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm–12 mm liegt.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) Wasser oder eine High-Index-Flüssigkeit wie bspw. Cyclohexan oder Dekalin enthält.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15–21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Begrenzungselementen (22, 23) Zusatzelemente (33, 50, 51) zur Verminderung von Konvektion in der Flüssigkeitsschicht (24) angeordnet sind.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zusatzelemente (33) insbesondere waben- oder rechteckförmige gegeneinander abgeschlossene Teilräume (34) geschaffen werden, welche die Flüssigkeitsschicht (24) unterteilen.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzelement um mindestens ein Trennelement (50) handelt, das die Flüssigkeitsschicht (24) in mindestens zwei Teilschichten (24a, 24b) unterteilt, die im Lichtweg durch das optische Korrekturelement (21) hintereinander angeordnet sind.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschichten (24a, 24b) eine mittlere Dicke von kleiner als 3 mm, bevorzugt kleiner als 2 mm, besonders bevorzugt kleiner als 1 mm, aufweisen.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzelement um mindes tens eine Isolierschicht (51) zur thermischen Isolierung der Flüssigkeitsschicht (24) gegenüber mindestens einem Begrenzungselement (22, 23) handelt.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (51) durch Gasblasen in dem der Flüssigkeitsschicht (24) zugewandten Bereich des Begrenzungselements (22, 23) gebildet wird.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15–27, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex der Flüssigkeit an den Brechungsindex des umgebenden Materials in kaltem Zustand angepasst ist.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15–28, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) zur Modifikation ihrer optischen Eigenschaften lösliche Stoffe, insbesondere Salze wie Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Kaliumiodid enthält.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche 15–29, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Temperierelemente (40) zur Modifikation der Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht (24) vorhanden sind.
Optisches Korrekturelement (21) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Temperierelementen (40) um Widerstandsheizelemente oder um Infrarot-Strahlungsquellen handelt.
Optisches Korrekturelement (21) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 15–31, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Korrekturelement (21) Zu- bzw. Abflüsse (55) zum mindestens teilweisen Austausch der Flüssigkeitsschicht (24) aufweist.
Projektionsobjektiv (7) für die Halbleiterlithographie, da durch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv (7) mindestens ein optisches Korrekturelement (21) nach einem der Ansprüche 15–32 enthält.
Projektionsobjektiv (7) für die Halbleiterlithographie nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optisches Korrekturelement (21) im Bereich einer Pupillenebene in einem Abstand von der Pupillenebene angeordnet ist, der einem Subaperturverhältnis von größer als 0,7 entspricht.
Projektionsobjektiv (7) für die Halbleiterlithographie nach einem der Ansprüche 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Korrekturelemente (21') von der optischen Nutzstrahlung mehrmals, insbesondere zweimal, durchstrahlt wird.
Projektionsobjektiv (7) für die Halbleiterlithographie nach einem der Ansprüche 33–35, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Projektionsobjektiv (7) um ein katadioptrisches Objektiv mit mindestens zwei Faltspiegeln handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie mit einem optischen Korrekturelement (21) mit einer Flüssigkeitsschicht (24) zur Korrektur von Abbildungsfehlern, wobei die Flüssigkeitsschicht (24) mindestens teilweise im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage eine Beleuchtungseinrichtung (3) aufweist, die geeignet ist, eine inhomogene Beleuchtung, insbesondere eine Dipolbeleuchtung eines im Strahlengang angeordneten Reticles (5) zu erzeugen.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) als flüssige planparallele Platte ausgebildet ist, die zwischen zwei fixiert zu einander angeordneten Begrenzungselementen (22, 23) mit ebenen Oberflächen angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Begrenzungselemente (22, 23) als im Wesentlichen planparallele Platten ausgebildet sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Begrenzungselemente (22, 23) Quarzglas oder CaF₂ enthalten.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten Quarzglas enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,2 und 1,0, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,75, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 liegt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die planparallelen Platten CaF₂ enthalten und das Verhältnis der Dicke der Flüssigkeitsschicht (24) zu der aufsummierten Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten zwischen 0,1 und 2,0, bevorzugt zwischen 0,3 und 1,5, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1 liegt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die aufsummierte Dicke der beiden im Wesentlichen planparallelen Platten in einem Bereich von 1,5 mm–15 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm–12 mm liegt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–43, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) Wasser oder eine High-Index-Flüssigkeit wie bspw. Cyclohexan oder Dekalin enthält.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–44, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Begrenzungselementen (22, 23) Zusatzelemente (33) zur Verminderung von Konvektion in der Flüssigkeitsschicht (24) angeordnet sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zusatzelemente (33) insbesondere waben- oder rechteckförmige gegeneinander abgeschlossene Teilräume (34) geschaffen werden, welche die Flüssigkeitsschicht (24) unterteilen.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzelement um mindestens ein Trennelement (50) handelt, das die Flüssigkeitsschicht (24) in mindestens zwei Teilschichten (24a, 24b) unterteilt, die im Lichtweg durch das optische Korrekturelement (21) hintereinander angeordnet sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschichten (24a, 24b) eine mittlere Dicke von kleiner als 3 mm, bevorzugt kleiner als 2 mm, besonders bevorzugt kleiner als 1 mm, aufweisen.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zusatzelement um mindestens eine Isolierschicht (51) zur thermischen Isolierung der Flüssigkeitsschicht (24) gegenüber mindestens einem Begrenzungselement (22, 23) handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (51) durch Gasblasen in dem der Flüssigkeitsschicht (24) zugewandten Bereich des Begrenzungselements (22, 23) gebildet wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–50, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex der Flüssigkeit an den Brechungsindex des umgebenden Materials in kaltem Zustand angepasst ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–51, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsschicht (24) zur Modifikation ihrer optischen Eigenschaften lösliche Stoffe, insbesondere Salze wie Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Kaliumiodid enthält.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–52, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Temperierelemente (40) zur Modifikation der Temperaturverteilung in der Flüssigkeitsschicht (24) vorhanden sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Temperierelementen (40) um Widerstandsheizelemente oder um Infrarot-Strahlungsquellen handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 37–54, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Korrekturelement (21) in einem Projektionsobjektiv (7) der Projektionsbelichtungsanlage (1) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optisches Korrekturelement (21) in dem Projektionsobjektiv (7) im Bereich einer Pupillenebene in einem Abstand von der Pupillenebene angeordnet ist, der einem Subaperturverhältnis von größer als 0,7 entspricht.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 55 oder 56, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Korrekturelemente (21') von der optischen Nutzstrahlung mehrmals, insbesondere zweimal, durchstrahlt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 55–57, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Projektionsobjektiv (7) um ein katadioptrisches Objektiv mit mindestens zwei Faltspiegeln handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 55–58, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optisches Korrekturelement (21) im Bereich einer wafernahen Pupillenebene angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 37–59, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Korrekturelement (21) Zu- bzw. Abflüsse (55) zum mindestens teilweisen Austausch der Flüssigkeitsschicht (24) aufweist.