DE102009048553A1 - Katadioptrisches Projektionsobjektiv mit Umlenkspiegeln und Projektionsbelichtungsverfahren - Google Patents

Katadioptrisches Projektionsobjektiv mit Umlenkspiegeln und Projektionsbelichtungsverfahren Download PDF

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Abstract

Ein katadioptrisches Projektionsobjektiv hat eine Vielzahl von Linsen und mindestens einen Konkavspiegel (CM), sowie zwei Umlenkspiegel (FM1, FM2), um den vom Objektfeld zum Konkavspiegel verlaufenden Teilstrahlengang von dem vom Konkavspiegel zum Bildfeld verlaufenden Teilstrahlengang zu separieren. Die Umlenkspiegel sind gegenüber der optischen Achse (OA) des Projektionsobjektivs um Kippachsen gekippt, die parallel zu einer ersten Richtung (x-Richtung) verlaufen. Der erste Umlenkspiegel ist in optischer Nähe einer ersten Feldebene und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe einer zur ersten Feldebene optisch konjugierten zweiten Feldebene angeordnet. Ein zwischen diesen Feldebenen angeordnetes optisches Abbildungssystem hat in der ersten Richtung einen Abbildungsmaßstab nahe -1. Es ist eine Verschiebungseinrichtung (DISX) zur synchronen Verschiebung der Umlenkspiegel (FM1, FM1) parallel zur ersten Richtung zwischen einer ersten Position und einer gegenüber der ersten Position um einen Verschiebungsweg versetzten zweiten Position vorgesehen. Ein durch das Projektionsobjektiv verlaufendes Projektionsstrahlbündel wird in der ersten Position der Umlenkspiegel in ersten Reflexionsbereichen und in der zweiten Position der Umlenkspiegel in zweiten Reflexionsbereichen reflektiert, die gegenüber den ersten Reflexionsbereichen parallel zur ersten Richtung um den Verschiebungsweg lateral versetzt sind. Die Umlenkspiegel haben in den ersten und den zweiten Reflexionsbereichen ...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in einem Objektfeld einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske in ein in der Bildfläche des Projektionsobjektivs angeordnetes Bildfeld sowie auf ein mit Hilfe des Projektionsobjektivs durchführbares Projektionsbelichtungsverfahren.
  • Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen werden heutzutage überwiegend mikrolithografische Projektionsbelichtungsverfahren eingesetzt. Dabei werden Masken (Retikel) verwendet, die das Muster einer abzubildenden Struktur tragen, z. B. ein Linienmuster einer Schicht (layer) eines Halbleiterbauelementes. Eine Maske wird in eine Projektionsbelichtungsanlage zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv im Bereich der Objektfläche des Projektionsobjektivs positioniert und im Bereich des effektiven Objektfeldes mit einer vom Beleuchtungssystem bereitgestellten Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Die durch die Maske und das Muster veränderte Strahlung läuft als Projektionsstrahlbündel durch das Projektionsobjektiv, welches das Muster der Maske im Bereich des zum effektiven Objektfeld optisch konjugierten effektiven Bildfeldes auf das zu belichtende Substrat abbildet. Das Substrat trägt normalerweise eine für die Projektionsstrahlung empfindliche Schicht (Fotoresist, Fotolack).
  • Eines der Ziele bei der Entwicklung von Projektionsbelichtungsanlagen besteht darin, Strukturen mit zunehmend kleineren Abmessungen auf dem Substrat lithographisch zu erzeugen. Kleinere Strukturen führen z. B. bei Halbleiterbauelementen zu höheren Integrationsdichten, was sich im Allgemeinen günstig auf die Leistungsfähigkeit der hergestellten mikrostrukturierten Bauelemente auswirkt.
  • Die Größe der erzeugbaren Strukturen hängt maßgeblich vom Auflösungsvermögen des verwendeten Projektionsobjektivs ab und lässt sich einerseits durch Verringerung der Wellenlänge der für die Projektion verwendeten Projektionsstrahlung und andererseits durch Erhöhung der im Prozess genutzten bildseitigen numerischen Apertur NA des Projektionsobjektivs steigern.
  • In der Vergangenheit wurden überwiegend rein refraktive Projektionsobjektive für die optische Lithographie benutzt. Bei einem rein refraktiven bzw. dioptrischen Projektionsobjektiv sind alle optischen Elemente, die eine Brechkraft haben, refraktive Elemente (Linsen). Bei dioptrischen Systemen wird jedoch die Korrektur elementarer Abbildungsfehler, wie beispielsweise die Korrektur chromatischer Abberationen und die Korrektur der Bildfeldkrümmung, mit steigender numerischer Apertur und sinkender Wellenlänge schwieriger.
  • Ein Ansatz zur Erzielung einer ebenen Bildfläche und einer guten Korrektur chromatischer Abberationen besteht in der Verwendung katadioptrischer Projektionsobjektive, die sowohl refraktive optische Elemente mit Brechkraft, also Linsen, als auch reflektive Elemente mit Brechkraft, also gekrümmte Spiegel enthalten. Typischerweise ist mindesten ein Konkavspiegel enthalten. Während die Beiträge von Linsen mit positiver Brechkraft und Linsen mit negativer Brechkraft in einem optischen System zur gesamten Brechkraft, zur Bildfeldkrümmung und zu den chromatischen Abberationen jeweils gegenläufig sind, hat ein Konkavspiegel genau wie eine Positivlinse positive Brechkraft, aber einen gegenüber einer Positivlinse umgekehrten Effekt auf die Bildfeldkrümmung. Außerdem führen Konkavspiegel keine chromatischen Abberationen ein.
  • Es ist nicht einfach, einen Konkavspiegel in ein optisches Abbildungssystem, insbesondere in ein Projektionsobjektiv für mikrolithographische Projektionsbelichtungsverfahren, zu integrieren, da er die Strahlung im Wesentlichen in die Richtung zurück reflektiert, aus der sie einfällt. Es gibt zahlreiche Vorschläge, Konkavspiegel so in ein optisches Abbildungssystem zu integrieren, dass weder Probleme mit Strahlvignettierung noch mit Pupillenobskuration auftreten. Eine Gruppe katadioptrischer Projektionsobjektive nutzt hierfür zwei Umlenkspiegel, um den vom Objektfeld zum Konkavspiegel verlaufenden Teilstrahlengang von dem vom Konkavspiegel zum Bildfeld verlaufenden Teilstrahlengang zu separieren. Eine Untergruppe derartiger Projektionsobjektive enthält einen ersten Umlenkspiegel zur Umlenkung der von der Objektfläche kommenden Strahlung zum Konkavspiegel und einen zweiten Umlenkspiegel zur Umlenkung der von dem Konkavspiegel kommenden Strahlung in Richtung der Bildfläche. Wenn die Spiegelflächen der Umlenkspiegel senkrecht zueinander ausgerichtet sind, dann können Objektebene und Bildebene des Projektionsobjektivs parallel zueinander ausgerichtet sein.
  • Manche Typen derartiger Projektionsobjektive bestehen aus zwei hintereinander geschalteten, abbildenden Objektivteilen und haben zwischen Objektebene und Bildebene ein einziges reelles Zwischenbild (siehe z. B. US 2006/0077366 A1 oder WO 2004/09060 A2 ).
  • Bei anderen Typen sind drei hintereinander geschaltete, abbildende Objektivteile vorhanden, so dass genau zwei reelle Zwischenbilder erzeugt werden (siehe z. B. WO 2004/019128 A1 entsprechend US 7,362,508 B2 oder EP 1 751 601 B1 ).
  • Die Patentanmeldung US 2005/0254120 A1 zeigt Beispiele von Systemen mit einem Zwischenbild, bei denen die Reflexbeschichtungen der Umlenkspiegel im Hinblick auf gewisse Aspekte des polarisationsabhängigen Reflexionsvermögens optimiert sind.
  • Die Patentanmeldung WO 2008/080534 A1 zeigt Beispiele von Projektionsobjektiven mit zwei Zwischenbildern, bei denen die Reflexbeschichtungen der Umlenkspiegel im Hinblick auf gewisse Aspekte des polarisationsabhängigen Reflexionsvermögens optimiert sind.
  • Die Patentanmeldungen US 2002/0171952 A1 oder US 2003/0147150 A1 beschreiben konstruktive Teilaspekte von Projektionsobjektiven mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Umlenkspiegeln, die an einem gemeinsamem Träger angebracht sind und dementsprechend auf einfache Weise gemeinsam verkippt werden können.
  • Neben den intrinsischen Abbildungsfehlern, die ein Projektionsobjektiv aufgrund seiner Herstellung aufweisen kann, können Abbildungsfehler auch während der Nutzungsdauer des Projektionsobjektivs, insbesondere während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage auftreten. Solche Abbildungsfehler haben häufig ihre Ursache in Veränderungen der im Projektionsobjektiv verbauten optischen Elemente durch die bei der Nutzung verwendete Projektionsstrahlung. Beispielsweise kann diese Projektionsstrahlung zu einem gewissen Teil von den optischen Elementen im Projektionsobjektiv absorbiert werden, wobei das Ausmaß der Absorption u. a. vom verwendeten Material der optischen Elemente, beispielsweise dem Linsenmaterial, dem Spiegelmaterial, und/oder den Eigenschaften von evtl. vorgesehenen Antireflexbeschichtung oder Reflexbeschichtungen abhängt. Die Absorption der Projektionsstrahlung kann zu einer Erwärmung der optischen Elemente führen, wodurch in den optischen Elementen eine Oberflächendeformation und, bei refraktiven Elementen, eine Brechzahländerung unmittelbar sowie mittelbar über thermisch verursachte mechanische Spannungen hervorgerufen werden kann. Brechzahländerungen und Oberflächendeformationen führen wiederum zu Veränderungen der Abbildungseigenschaften der einzelnen optischen Elemente und somit auch des Projektionsobjektivs insgesamt. Dieser Problemkreis wird häufig unter dem Stichwort „lens heating” behandelt. Auch andere während der Nutzung des Projektionsobjektivs entstehende Abbildungsfehler, beispielsweise aufgrund von Alterungseffekten, können vorkommen.
  • Bei der Auslegung eines Lithografie-Prozesses werden Linienbreiten der Strukturen auf dem Retikel derart angepasst, dass nach Abbildung mit Hilfe des Projektionsobjektivs unter Verwendung einer vorgebbaren Beleuchtung die gewünschten Strukturgrößen in der lichtempfindlichen Schicht belichtet werden. Dabei ist es wichtig, dass identische Strukturen der Maske unabhängig vom Ort auf dem Substrat identisch im Fotolack abgebildet werden. Anderenfalls können bei Halbleiterbauelementen Geschwindigkeitsverluste oder im ungünstigsten Fall sogar Funktionsverluste auftreten. Eine kritische Größe bei der Halbleiterproduktion ist daher die durch den Prozess hervorgerufene Dickenänderung der kritischen Strukturen (CD), die auch als „Variation der kritischen Dimensionen” bzw. „CD-Variation” bezeichnet wird. Dementsprechend stellt eine gleichmäßige Breite abgebildeter identischer Strukturen über das Feld, die sogenannte CD-Uniformity, ein wesentliches Gütekriterium von Lithografieprozessen dar.
  • Bestimmend für die Breite einer Struktur im Fotolack ist die dort deponierte Strahlungsenergie. In einer üblichen Näherung wird angenommen, dass der Fotolack oberhalb einer bestimmten deponierten Strahlungsenergiemenge belichtet wird und darunter nicht. Der Grenzwert für die Strahlungsenergiemenge wird auch als „Lackschwelle” bezeichnet. Entscheidend ist dabei die während einer Gesamtbelichtungszeit an einer Stelle des Substrates aufintegrierte Strahlungsintensität. Die Größe der an einem bestimmten Ort im Fotoresist deponierten Strahlungsenergie hängt von einer Vielzahl von Einflussgrößen ab, unter anderem von optischen Aberrationen, insbesondere von chromatischen Aberrationen, vom Polarisationszustand der Belichtungsstrahlung sowie vom Einfluss von Streulicht und Doppelreflexen ab. Eine weitere wichtige Größe ist die sogenannte Felduniformität (field uniformity), die ein Maß für die Gleichmäßigkeit der Strahlungsenergieverteilung über das beim Belichtungsprozess genutzte effektive Bildfeld darstellt. Bei mangelhafter Felduniformität werden unterschiedliche Bereiche des im effektiven Bildfeld belichteten Substrats unterschiedlichen Niveaus der Bestrahlungsenergie ausgesetzt, wodurch in der Regel die CD-Variation ungünstig beeinflusst wird.
  • Man versucht üblicherweise, wärmeinduzierte Abbildungsfehler oder andere während der Service-Lebensdauer auftretende Abbildungsfehler durch Verwendung von aktiven Manipulatoren mindestens teilweise zu kompensieren. Aktive Manipulatoren sind in der Regel optomechanische Einrichtungen, die dafür eingerichtet sind, aufgrund entsprechender Steuersignale auf einzelne optische Elemente oder Gruppen von optischen Elementen einzuwirken, um deren optische Wirkung so zu verändern, dass ein auftretender Fehler wenigstens teilweise kompensiert wird. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass einzelne optische Elemente oder Gruppen von optischen Elementen bzgl. ihrer Lage verändert oder verformt werden. Die Kompensation von zeitabhängig auftretenden Abbildungsfehlern durch Manipulatoren erfordert in der Regel einen erheblichen apparativen Mehraufwand, der zu deutlich höheren Herstellungskosten führt.
  • Es besteht somit ein Bedarf an relativ kostengünstig bereitstellbaren aktiven Manipulatoren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein katadioptrisches Projektionsobjektiv mit Umlenkspiegeln bereitzustellen, bei dem mit konstruktiv relativ einfachen Maßnahmen über die Lebensdauer des Projektionsobjektivs hinweg eine hohe Abbildungsqualität sichergestellt werden kann, insbesondere auch während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage. Weiterhin ist es eine Aufgabe, ein Projektionsbelichtungsverfahren bereitzustellen, bei dem zeitabhängig während des Betriebs auftretende Abbildungsfehler schnell und präzise feldabhängig kompensiert werden können.
  • Diese Aufgabe wird, gemäß einer Formulierung der Erfindung, gelöst durch ein katadioptrisches Projektionsobjektiv mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Projektionsbelichtungsverfahren mit den Merkmalen non Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Bei einem gemäß der beanspruchten Erfindung aufgebauten Projektionsobjektiv ist durch die synchrone, lineare Verschiebbarkeit der Umlenkspiegel in Verbindung mit Besonderheiten bei der nichtkonstanten örtlichen Verteilung der Reflexionseigenschaften der Umlenkspiegel eine Möglichkeit zur aktiven Manipulation von Abbildungseigenschaften des Projektionsobjektivs geschaffen, ohne dass hierzu zusätzliche optische Elemente in das Projektionsobjektiv eingeführt werden müssen.
  • Wenn das zwischen der ersten Feldebene und der zweiten Feldebene angeordnete optische Abbildungssystem in der ersten Richtung einen Abbildungsmassstab βx aus dem Bereich –0.8 > βx > –1.2 hat, ist eine wirksame Korrektur mit ausreichender Variabilität im Feld durch gleichzeitige Verschiebung der Umlenkspiegel um betragsmäßig gleiche Verschiebungswege gut möglich. Wenn die Bedingung –0.9 > βx > –1.1 oder sogar die Bedingung –0.95 > βx > –1.05, eingehalten wird, dann können dabei auch sehr nahe beieinander liegende Feldpunkte gezielt weitgehend unabhängig voneinander beeinflusst werden. Bei stärkeren Abweichungen vom Abbildungsmassstab βx = –1 kann es günstiger sein, wenn die Beträge der Verschiebungswege bei synchroner Verschiebung unterschiedlich sind, was grundsätzlich möglich ist, aber konstruktiven und steuerungstechnischen Mehraufwand erfordert.
  • Es können prinzipiell unterschiedliche Reflexionseigenschaften der Umlenkspiegel örtlich variiert werden, um einen Manipulatoreffekt zu erzielen. Insbesondere kann hier zwischen überwiegend energetischen Reflexionseigenschaften und überwiegend geometrischen Reflexionseigenschaften unterschieden werden.
  • Eine gewünschte örtliche Verteilung von energetischen Reflexionseigenschaften kann dabei in erster Linie durch Bereitstellung von Reflexionsbeschichtungen erzielt werden, deren Reflexionsgrad über die Spiegelfläche eines Umlenkspiegels örtlich variiert. Der Begriff Reflexionsgrad (manchmal auch als Reflexionsvermögen bezeichnet) kennzeichnet hier das Verhältnis zwischen der von einem Umlenkspiegel reflektierten und der auf den Spiegel einfallenden Intensität der elektromagnetischen Strahlung. Eine bestimmte örtliche Verteilung des Reflexionsgrades kann insbesondere durch geeignete Schichtdickenverläufe der Reflexionsbeschichtung, d. h. durch einen örtlichen Verlauf der geometrischen Schichtdicken einzelner oder alter Schichten einer Reflexionsbeschichtung erzielt werden.
  • Demgegenüber kann eine gewünschte örtliche Verteilung geometrischer Reflexionseigenschaften eines Umlenkspiegels, insbesondere durch geeignete Wahl der Oberflächenform der Spiegelfläche eingestellt werden, d. h. durch den sogenannten „Passeverlauf”. Während ein Planspiegel in diesem Zusammenhang in Bezug auf ein eintreffendes Strahlbündel örtliche konstante geometrische Reflexionseigenschaften hat, kann eine Verschiebung von nicht-planen, d. h. unebenen, insbesondere definiert kontinuierlich gekrümmten, Spiegelflächen im Strahlengang dazu benutzt werden, die optischen Weglängen einzelner Strahlen auf dem optischen Weg zwischen Objektfeld und Bildfeld gegenüber anderen vom Objektfeld zum Bildfeld verlaufenden Strahlen zu verändern, so dass die Wellenfront der durch das Projektionsobjektiv verlaufenden Strahlung gezielt beeinflusst bzw. manipuliert werden kann.
  • In realen Systemen sind diese beiden Effekte in der Regel nicht völlig voneinander separierbar, da beispielsweise die Schichtstruktur einer mehrlagigen Reflexbeschichtung auch einen gewissen Einfluss auf die Wellenfront der reflektierten Strahlung haben kann, so dass eine Reflexionsschicht mit einem örtlichen Verlauf des Reflexionsgrades in geringem Ausmaß auch die Wellenfront beeinflussen kann.
  • Die synchrone Verschiebung der Umlenkspiegel zwischen der ersten Position und der zweiten Position sorgt dafür, dass die Strahlen des Projektionsstrahlbündels auf beiden Umlenkspiegeln in der zweiten Position in andere Reflexionsbereiche fallen als bei der ersten Position. Da nun die Umlenkspiegel in den ersten und den zweiten Reflexionsbereichen unterschiedliche örtliche Verteilungen ihrer (geometrischen und/oder energetischen) Reflexionseigenschaften haben, ergibt sich hinsichtlich der insgesamt wirkenden Reflexionseigenschaften eine differenzierende Wirkung insoweit, als der Unterschied zwischen der Änderung am ersten Umlenkspiegel und der Änderung am zweiten Umlenkspiegel für die Gesamtänderung der Strahlbeeinflussung wirksam ist.
  • Bei Verwendung von Reflexionsschichten mit einem Schichtdickenverlauf können auf diese Weise insbesondere energetische Größen, wie beispielsweise die Felduniformität (field uniformity) gezielt verändert werden, um beispielsweise CD-Variationen bei den lithografisch erzeugten Strukturen zu vermindern oder zu vermeiden. Die Beeinflussung der Wellenfront durch geeignete Passverläufe der Spiegelflächen kann ebenfalls zur Optimierung der Abbildungsqualität genutzt werden.
  • Manche Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass der erste Umlenkspiegel eine erste Reflexionsbeschichtung und der zweite Umlenkspiegel eine zweite Reflexionsbeschichtung aufweist, die Reflexionsbeschichtungen jeweils erste Schichtbereiche mit einer ersten örtlichen Verteilung des Reflexionsgrades und in der ersten Richtung neben den ersten Schichtbereichen liegende zweite Schichtbereiche mit einer zweiten örtlichen Verteilung des Reflexionsgrades haben, die sich von der ersten Verteilung des Reflexionsgrades in den ersten Schichtbereichen unterscheidet. Die örtlichen Variationen des Reflexionsgrades können insbesondere durch gezielte Schichtdickenänderungen der Reflexionsbeschichtungen über die optisch nutzbare Spiegelfläche parallel zur ersten Richtung erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Schichten mit örtlich variierender Graufilterwirkung genutzt werden.
  • Bei manchen Ausführungsformen weisen die Reflexionsbeschichtungen des ersten Umlenkspiegels und des zweiten Umlenkspiegels jeweils eine lineare Änderung der Schichtdicke in der ersten Richtung auf, wobei sich die Schichtdickenänderung sowohl über die ersten Schichtbereiche, als auch über die zweiten Schichtbereiche erstreckt. Die Herstellung linearer Schichtdickenverläufe ist gegenüber ebenfalls möglichen nicht-linearen Schichtdickenverläufen in der Regel einfacher und solche linear gradierten Schichten können mit höherer Qualität hergestellt werden. Mit Hilfe derartiger Umlenkspiegel kann beispielsweise gezielt eine Verkippung des Transmissionsverlaufs des Projektionsobjektivs in der ersten Richtung des Bildfeldes erzielt werden, um beispielsweise eine aufgrund anderer Umstände entstandene gegenläufige Verkippung mindestens teilweise zu kompensieren. Solche Verkippungen der Transmission können beispielsweise durch Asymmetrien bei Antireflexbeschichtungen innerhalb des Projektionsobjektivs entstehen.
  • Es ist auch möglich, die ersten Schichtbereiche jeweils mit Reflexionsbeschichtungen mit örtlich konstantem Reflexionsgrad zu belegen und in den neben den ersten Schichtbereichen liegenden zweiten Schichtbereich einen örtlichen Schichtdickenverlauf, beispielsweise eine lineare Änderung der Schichtdicke vorzusehen. In diesen Fällen kann bei synchroner Verschiebung der Umlenkspiegel parallel zur ersten Richtung gezielt Einfluss auf die energetischen Verhältnisse an den in der ersten Richtung gelegenen Feldrändern genommen werden, um beispielsweise die zugehörige Transmission zu erhöhen. Dies kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn bei feldnahen Linsen des Projektionsobjektivs nach längerem Betrieb Verunreinigungen über den Rand in die Linsen eindiffundiert sind und dadurch die Transmission im Feldrandbereich herabsetzen. Dies kann mit dem reflektiven Manipulator teilweise oder ganz kompensiert werden.
  • Es ist auch möglich, dass auf dem ersten Umlenkspiegel ein anderer örtlicher Verlauf der Reflexionseigenschaften vorgesehen ist als auf dem zweiten Umlenkspiegel, um eine andere Fehlerart zu korrigieren. Beispielsweise kann die erste Reflexionsschicht einen linearen Verlauf der Schichtdicken (Schichtdickenkipp) haben, während die zweite Reflexionsschicht einen quadratischen oder auf andere Weise nach einem Potenzgesetz variierenden Schichtdickenverlauf hat.
  • Wenn überwiegend auf die Wellenfront des Projektionsstrahlbündels Einfluss genommen werden soll, können Ausführungsformen vorteilhaft sein, bei denen der erste Umlenkspiegel eine erste nicht-plane Spiegelfläche und der zweite Umlenkspiegel eine zweite nicht-plane Spiegelfläche mit einer zur ersten Spiegelfläche bezogen auf die erste Richtung gegenläufigen Flächenform hat.
  • Die Abweichungen der nicht-planen Spiegelflächen von einer ebenen Bezugsfläche sind dabei wesentlich größer als die im Rahmen der Toleranzen für Planspiegel liegenden Abweichungen, die beispielsweise in der Größenordnung von einem oder mehreren Prozent oder einem oder mehrerer Promille der Projektionsstrahlungswellenlänge liegen können, z. B zwischen λ/100 und λ/1000. Andererseits sollten die Abweichungen bei einer ebenen Bezugsfläche auch nicht zu groß sein, um ungewollte Verzerrungen der Wellenfront zu vermeiden. Die maximalen Abweichungen von einer Planfläche können z. B. in der Größenordnung von einem oder wenigen Mikrometern liegen, beispielsweise bei maximal 20 μm oder maximal 10 μm.
  • Bei manchen Ausführungsformen haben die erste Spiegelfläche und die zweite Spiegelfläche in der ersten Richtung jeweils eine einfach gekrümmte, z. B. eine parabolisch gekrümmte Flächenform. Auch Krümmungen nach anderen Potenzgesetzen oder Krümmungen, die einem Polynom folgen, sind möglich. In manchen Fällen können komplexere Krümmungen, beispielsweise mit Wechsel der Krümmungsrichtung, vorteilhaft sein. Die Oberflächenform ist generell abhängig von der hauptsächlich angestrebten Korrekturmöglichkeit.
  • Solange sich die Umlenkspiegel in der ersten Position befinden, ergeben die Wellenfrontwirkungen der Spiegelflächen des ersten Umlenkspiegels und des zweiten Umlenkspiegels auf die an ihnen reflektierte Projektionsstrahlung einen bestimmten Nettoeffekt auf die Wellenfront. Dieser Nettoeffekt kann berechnet und bei der Herstellung des Systems durch eine Korrektur an anderer Stelle des optischen Systems kompensiert werden, z. B. durch eine asphärische optische Fläche (Linsenfläche oder Spiegelfläche) eines anderen optischen Elements. Bei Verschiebung der Umlenkspiegel zur zweiten Position wird diese Kompensation aufgehoben, so dass eine resultierende Wellenfrontwirkung, d. h. eine gewünschte Veränderung der Form der Wellenfront erreicht wird. Die Wirkungsweise dieses Manipulators kann insoweit vergleichbar sein zur Wirkungsweise von Manipulatoren, wie sie z. B. in der EP 0 851 304 B1 beschrieben sind. Solche Manipulatoren sind in der Fachwelt auch als „Alvarez-Elemente” bekannt. Während jedoch bei bekannten Systemen ausschließlich transparente Elemente zum Aufbau eines Alvarez-Elementes genutzt werden, wird in der vorliegenden Anmeldung eine reflektierende Variante vorgeschlagen, die prinzipiell auch bei reinen Spiegelsystemen, also bei einem katoptrischen Projektionsobjektiv, einsetzbar ist.
  • Es ist möglich, auf den nicht-planen Spiegelflächen Reflexionsschichten mit örtlich variierenden Reflexionseigenschaften aufzubringen, z. B. um energetische Eigenschaften in der ersten Position (Nullstellung) zu optimieren. In der Regel können jedoch relativ einfach herstellbare Reflexionsschichten mit örtlich konstanten Reflexionseigenschaften genutzt werden.
  • Der erste Umlenkspiegel soll in optischer Nähe einer ersten Feldebene und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe einer zur ersten Feldebene optisch konjungierten zweiten Feldebene angeordnet sein. Vorzugsweise sind der erste Umlenkspiegel und der zweite Unlenkspiegel in einen Bereich angeordnet, in dem ein Subaperturverhältnis S dem Betrage nach kleiner als 0.3, insbesondere kleiner als 0.2 oder sogar kleiner als 0.1 ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die beiden Umlenkspiegel weitestgehend an optisch äquivalenten feldnahen Positionen stehen, so dass der Feldverlauf der zu beeinflussenden Abbildungseigenschaften (energetische und/oder Wellenfront) sehr präzise und für eng benachbarte Feldpunkte gezielt unterschiedlich eingestellt werden kann.
  • Wenn die Verschiebungseinrichtung einen während des Betriebs des Projektionsobjektivs betätigbaren Verschiebungsantrieb zur synchronen Verschiebung des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zu der ersten Richtung aufweist, sind die genannten Manipulationen während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage, am Aufstellungsort beim Endnutzer (beispielsweise einem Hersteller von strukturierten Halbleiterbauelementen) möglich. Die Verschiebung kann beispielsweise zeitlich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Belichtungen oder nach Abschluss einer Belichtungsserie vor Beginn einer neuen Belichtungsserie durchgeführt werden.
  • Der erste Umlenkspiegel und der zweite Umlenkspiegel können voneinander gesonderte und gegebenenfalls getrennt justierbare Fassungen haben. Eine besonders einfache Synchronisierung der Verschiebung lässt sich dadurch erreichen, dass der erste Umlenkspiegel und der zweite Umlenkspiegel eine gemeinsame Trägerstruktur haben. Die Umlenkspiegel können insbesondere durch senkrecht zueinander ausgerichtete Spiegelflächen eines Trägerprismas gebildet sein, so dass eine gegenseitige Relativverschiebung der Umlenkspiegel unmöglich ist und die gewünschte relative Orientierung ohne weiteres auch bei der Verschiebung erhalten bleibt.
  • Die hier beschriebene Manipulationsmöglichkeit kann in Projektionsobjektiven unterschiedlicher Konstruktionen genutzt werden, insbesondere bei Projektionsobjektiven mit mindestens einem reellen Zwischenbild, z. B. bei Projektionsobjektiven mit genau einem Zwischenbild oder mit genau zwei Zwischenbildern.
  • Ein Projektionsobjektiv mit genau einem Zwischenbild kann so aufgebaut sein, dass das Projektionsobjektiv einen ersten Objektivteil zur Abbildung des Objektfeldes in ein Zwischenbild hat, wobei im Bereich einer zwischen dem Objektfeld und dem Zwischenbild liegenden ersten Pupillenfläche der Konkavspiegel angeordnet ist, und einen zweiten Objektivteil zur Abbildung des Zwischenbildes in die Bildfläche aufweist, der ersten Umlenkspiegel in optischer Nähe zum Objektfeld und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe zum Zwischenbild angeordnet ist. Die US 2006/0077366 A1 der Anmelderin zeigt Beispiele für derartige Projektionsobjektive. Ein erster Umlenkspiegel ist in optischer Nähe zur Objektfläche angeordnet, der zweite Umlenkspiegel befindet sich unmittelbar hinter dem Zwischenbild. Auch Projektionsobjektive der in 4 oder 6 der US 2006/0077366 A1 gezeigten Art können mit einem reflektiven Manipulator der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Art ausgestattet sein. Die WO 2004/09060 A2 der Anmelderin zeigt weitere Beispiele von Projektionsobjektiven, bei denen zwischen Objektfläche und Bildfläche ein einziges Zwischenbild gebildet wird. Zur Separation der Teilstrahlengänge wird ein polarisationsselektiver physikalischer Strahlteiler verwendet. Ein erster Umlenkspiegel ist in optischer Nähe zur Objektfläche angeordnet und wird durch die polarisationsselektive Strahlteilerfläche gebildet, die für die vom Objektfeld kommende, in Bezug auf die Strahlteilerfläche s-polarisierte Strahlung reflektierend wirkt. Der zweite Umlenkspiegel befindet sich unmittelbar vor dem Zwischenbild.
  • Ein Projektionsobjektiv mit mehr als einem Zwischenbild kann beispielsweise so aufgebaut sein, dass das Projektionsobjektiv einen ersten Objektivteil zur Abbildung des Musters in ein erstes Zwischenbild, einen zweiten Objektivteil zur Abbildung des ersten Zwischenbildes in ein zweites Zwischenbild, wobei im Bereich einer zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenbild liegenden zweiten Pupillenfläche der Konkavspiegel angeordnet ist, und einen dritten Objektivteil zur Abbildung des zweiten Zwischenbildes in die Bildfläche aufweist, der erste Umlenkspiegel in optischer Nähe zum ersten Zwischenbild und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe zum zweiten Zwischenbild angeordnet ist. Seit vielen Jahren sind derartige katadioptrische Projektionsobjektive vom Typ R-C-R bekannt. Ein Projektionsobjektiv von Typ R-C-R hat zwischen Objektebene und Bildebene zwei reelle Zwischenbilder. Ein erster, refraktiver Objektivteil (Abkürzung „R”) erzeugt ein erstes reelles Zwischenbild eines Objekts. Ein zweiter, katadioptrischer oder katoptrischer Objektivteil (Abkürzung „C”) mit einem Konkavspiegel erzeugt aus dem ersten Zwischenbild ein reelles zweites Zwischenbild. Ein dritter, refraktiver Objektivteil bildet dann das zweite Zwischenbild in die Bildebene ab. Die Umlenkung des Strahlengangs zwischen diesen drei Objektivteilen wird durch eine Umlenkeinrichtung mit zwei im rechten Winkel zueinander ausgerichteten, ebenen Umlenkspiegeln gebildet, die jeweils in optischer Nähe eines der Zwischenbilder angeordnet sind (siehe z. B. WO 2004/019128 A1 entsprechend US 7,362,508 B2 oder EP 1 751 601 B1 ).
  • Die Erfindung betrifft auch ein Projektionsbelichtungsverfahren zur Belichtung eines im Bereich einer Bildfläche eines Projektionsobjektivs angeordneten, strahlungsempfindlichen Substrats mit mindestens einem Bild eines im Bereich einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske, bei dem ein Projektionsobjektiv gemäß der Erfindung verwendet wird.
  • Bei bevorzugten Varianten werden der erste Umlenkspiegel und der zweite Umlenkspiegel mit Hilfe der Verschiebungseinrichtung synchron parallel zu der ersten Richtung zwischen einer ersten Position und einer gegenüber der ersten Position um einen Verschiebungsweg versetzten zweiten Position verschoben, beispielsweise zwischen einer ersten Belichtung und einer der ersten Belichtung folgenden zweiten Belichtung während des Betriebs.
  • Bei einer Verfahrensvariante wird durch Verschieben des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zur ersten Richtung die Felduniformität der Projektionsstrahlung innerhalb des effektiven Bildfeldes verändert, indem die örtliche Strahlungsenergieverteilung über das effektive Bildfeld verändert wird. Dies kann bei bevorzugten Varianten im Wesentlichen ohne Einfluss auf die Wellenfront der Projektionsstrahlung erreicht werden. Bei anderen Ausführungsformen wird durch Verschieben des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zur ersten Richtung die Wellenfront der durch das Projektionsobjektiv zum Bildfeld verlaufenden Projektionsstrahlung verändert, vorzugsweise ohne wesentlichen Einfluss auf die Strahlungsenergieverteilung im effektiven Bildfeld.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage zur Belichtung eines im Bereich einer Bildfläche eines Projektionsobjektivs angeordneten, strahlungsempfindlichen Substrats mit mindestens einem Bild eines im Bereich einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske mit: einer primären Strahlungsquelle zur Abgabe von Primärstrahlung; einem Beleuchtungssystem zum Empfang der Primärstrahlung und zur Erzeugung einer auf die Maske gerichteten Beleuchtungsstrahlung; und einem Projektionsobjektivs zur Erzeugung mindestens eines Bildes des Musters im Bereich der Bildfläche des Projektionsobjektivs, wobei das Projektionsobjektiv gemäß der Erfindung ausgestaltet ist.
  • Die Projektionsbelichtungsanlage hat vorzugsweise hat eine zentrale Steuerung zur Steuerung von Funktionen der Projektionsbelichtungsanlage, wobei der Steuereinrichtung ein Steuermodul zur Ansteuerung des Verschiebungsantriebs zugeordnet ist und der Verschiebungsantrieb über das Steuermodul z. B. mittels elektrischer Signale in Abstimmung mit anderen Steuersignalen während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage ansteuerbar ist.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage;
  • 2 zeigt eine schematische, quasi-dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs mit verschiebbarer Strahlumlenkeinrichtung;
  • 3 zeigt in 3A und 3B Draufsichten auf die im Winkel zueinander stehenden Umlenkspiegel aus Richtung des durch die Symmetrieachse des Konkavspiegels definierten Teils der optischen Achse;
  • 4 zeigt schematisch den Aufbau und die Funktion eines Ausführungsbeispiels eines reflektiven Manipulators, bei dem die beiden Umlenkspiegel mehrlagige Reflexionsschichten mit einer linearen Änderung der Schichtdicken in der ersten Richtung über den gesamten optisch nutzbaren Bereich der jeweiligen Spiegelflächen haben;
  • 5 zeigt schematisch den Aufbau und die Funktion eines Ausführungsbeispiels, bei dem die beiden Umlenkspiegel Reflexionsschichten mit einem mittleren Bereich konstanter Schichtdicke und Randbereichen mit einer linearen Änderung der Schichtdicken haben; und
  • 6 zeigt schematisch den Aufbau und die Funktion eines Ausführungsbeispiels, bei dem die beiden Umlenkspiegel komplementäre, nicht-linear gekrümmte Spiegelflächen haben.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In 1 ist ein Beispiel einer Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage WSC gezeigt, die bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen einsetzbar ist und zur Erzielung von Auflösungen bis zu Bruchteilen von Mikrometern mit Licht bzw. elektromagnetischer Strahlung aus dem tiefen Ultraviolettbereich (DUV) arbeitet. Als primäre Strahlungsquelle bzw. Lichtquelle LS dient ein ArF-Excimer-Laser mit einer Arbeitswellenlänge λ von ca. 193 nm. Andere UV-Laserlichtquellen, beispielsweise F2-Laser mit 157 nm Arbeitswellenlänge oder ArF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sind ebenfalls möglich.
  • Ein der Lichtquelle LS nachgeschaltetes Beleuchtungssystem ILL erzeugt in seiner Austrittsfläche ES ein großes, scharf begrenztes und im Wesentlichen homogen ausgeleuchtetes Beleuchtungsfeld, das an die Telezentrieerfordernisse des im Lichtweg dahinter angeordneten Projektionsobjektivs PO angepasst ist. Das Beleuchtungssystem ILL hat Einrichtungen zur Einstellung unterschiedlicher Beleuchtungsmodi (Beleuchtungs-Settings) und kann beispielsweise zwischen konventioneller on-axis-Beleuchtung mit unterschiedlichem Kohärenzgrad σ und außeraxialer Beleuchtung (off-axis illumination) umgeschaltet werden, wobei die außeraxialen Beleuchtungsmodi beispielsweise eine annulare Beleuchtung oder eine Dipolbeleuchtung oder eine Quadrupolbeleuchtung oder eine andere multipolare Beleuchtung umfassen. Der Aufbau geeigneter Beleuchtungssysteme ist an sich bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert. Die Patentanmeldung US 2007/0165202 A1 (entsprechend WO 2005/026843 A2 ) zeigt Beispiele für Beleuchtungssysteme, die im Rahmen verschiedener Ausführungsformen genutzt werden können.
  • Diejenigen optischen Komponenten, die das Licht des Lasers IS empfangen und aus dem Licht Beleuchtungsstrahlung formen, die auf das Retikel M gerichtet ist, gehören zum Beleuchtungssystem ILL der Projektionsbelichtungsanlage.
  • Hinter dem Beleuchtungssystem ist eine Einrichtung RS zum Halten und Manipulieren der Maske M (Retikel) so angeordnet, dass das am Retikel angeordnete Muster in der Objektebene OS des Projektionsobjektives PO liegt, welche mit der Austrittsebene ES des Beleuchtungssystems zusammenfällt und hier auch als Retikelebene OS bezeichnet wird. Die Maske ist in dieser Ebene zum Scannerbetrieb in einer Scan-Richtung (y-Richtung) senkrecht zur optischen Achse CA (z-Richtung) mit Hilfe eines Scanantriebs bewegbar.
  • Hinter der Retikelebene OS folgt das Projektionsobjektiv PO, das als Reduktionsobjektiv wirkt und ein Bild des an der Maske M angeordneten Musters in reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 1:4 (|β| = 0.25) oder 1:5 (|β| = 0.20), auf ein mit einer Fotoresistschicht bzw. Fotolackschicht belegtes Substrat W abbildet, dessen lichtempfindliche Substratoberfläche SS im Bereich der Bildebene IS des Projektionsobjektivs PO liegt.
  • Das zu belichtende Substrat, bei dem es sich im Beispielsfall um einen Halbleiterwafer W handelt, wird durch eine Einrichtung WS gehalten, die einen Scannerantrieb umfasst, um den Wafer synchron mit dem Retikel M senkrecht zur optischen Achse OA in einer Scanrichtung (y-Richtung) zu bewegen. Die Einrichtung WS, die auch als „Waferstage” bezeichnet wird, sowie die Einrichtung RS, die auch als „Retikelstage” bezeichnet wird, sind Bestandteil einer Scannereinrichtung, die über eine Scan-Steuereinrichtung gesteuert wird, welche bei der Ausführungsform in die zentrale Steuereinrichtung CU der Projektionsbelichtungsanlage integriert ist.
  • Das vom Beleuchtungssystem ILL erzeugte Beleuchtungsfeld definiert das bei der Projektionsbelichtung genutzte effektive Objektfeld OF. Dieses ist im Beispielsfall rechteckförmig, hat eine parallel zur Scanrichtung (y-Richtung) gemessene Höhe A* und eine senkrecht dazu (in x-Richtung) gemessene Breite B* > A*. Das Aspektverhältnis AR = B*/A* liegt in der Regel zwischen 2 und 10, insbesondere zwischen 3 und 6. Das effektive Objektfeld liegt mit Abstand in y-Richtung neben der optischen Achse (off-axis Feld bzw außeraxiales Feld). Das zum effektiven Objektfeld optisch konjugierte effektive Bildfeld in der Bildfläche IS hat die gleiche Form und das gleiche Aspektverhältnis zwischen Höhe B und Breite A wie das effektive Objektfeld, die absolute Feldgröße ist jedoch um den Abbildungsmassstab β des Projektionsobjektivs reduziert, d, h. A = |β|A* und B = |β|B*.
  • 2 zeigt eine schematische, quasi-dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs 200 mit ausgewählten Strahlbündeln zur Verdeutlichung des Strahlengangs der im Betrieb durch das Projektionsobjektiv verlaufenden Projektionsstrahlung. Das Projektionsobjektiv ist dafür vorgesehen, ein in seiner Objektebene OS angeordnetes Muster einer Maske in reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 4:1, auf seine parallel zur Objektebene ausgerichtete Bildebene IS abzubilden. Dabei werden zwischen Objektebene und Bildebene genau zwei reelle Zwischenbilder IMI1, IMI2 erzeugt. Ein erster, rein refraktiver (dioptrischer) Objektivteil OP1 ist so ausgelegt, dass das Muster der Objektebene im Wesentlichen ohne Größenänderung, in das erste Zwischenbild IMI1 abgebildet wird. Ein zweiter, katadioptrischer Objektivteil OP2 bildet das erste Zwischenbild IMI1 auf das zweite Zwischenbild IMI2 im Wesentlichen ohne Größenänderung ab. Ein dritter, rein refraktiver Objektivteil OP3 ist dafür ausgelegt, das zweite Zwischenbild IMI2 mit starker Verkleinerung in die Bildebene IS abzubilden.
  • Zwischen der Objektebene und dem ersten Zwischenbild, zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenbild sowie zwischen dem zweiten Zwischenbild und der Bildebene liegen jeweils Pupillenflächen P1, P2, P3 des Abbildungssystems dort, wo der Hauptstrahl der optischen Abbildung die optische Achse OA schneidet. Im Bereich der Pupillenfläche P3 des dritten Objektivteils OP3 ist die Aperturblende AS des Systems angebracht. Die Pupillenfläche P2 innerhalb des katadioptrischen zweiten Objektivteils OP2 liegt in unmittelbarer Nähe eines Konkavspiegels CM.
  • Wenn das Projektionsobjektiv als Immersionsobjektiv ausgelegt ist und betrieben wird, dann wird im Betrieb des Projektionsobjektivs eine dünne Schicht einer Immersionsflüssigkeit durchstrahlt, die sich zwischen der Austrittsfläche des Projektionsobjektivs und der Bildebene IS befindet. Immersionsobjektive mit einem vergleichbaren Grundaufbau sind z. B. in der internationalen Patentanmeldung WO 2004/019128 A2 gezeigt.
  • Im Immersionsbetrieb sind bildseitige numerische Aperturen NA > 1 möglich. Auch eine Konfiguration als Trockenobjektiv ist möglich, hier ist die bildseitige numerische Apertur auf Werte NA < 1 beschränkt.
  • Der katadioptrische zweite Objektivteil OP2 enthält den einzigen Konkavspiegel CM des Projektionsobjektivs. Eine Umlenkeinrichtung DEF dient dazu, das von der Objektebene OS zum Konkavspiegel CM verlaufende Strahlbündel von demjenigen Strahlbündel zu trennen, das nach Reflexion am Konkavspiegel zwischen diesem und der Bildebene IS verläuft. Hierzu hat die Umlenkeinrichtung einen ebenen ersten Umlenkspiegel FM1 zur Reflexion der von der Objektebene kommenden Strahlung zum Konkavspiegel CM und einen im rechten Winkel zum ersten Umlenkspiegel FM1 ausgerichteten zweiten Umlenkspiegel FM2, der die vom Konkavspiegel reflektierte Strahlung Richtung Bildebene IS umlenkt. Da an den Umlenkspiegeln die optische Achse gefaltet wird, werden die Umlenkspiegel in dieser Anmeldung auch als Faltungsspiegel bezeichnet. Die Umlenkspiegel sind gegenüber der optischen Achse OA des Projektionsobjektivs um senkrecht zur optischen Achse und parallel zu einer ersten Richtung (x-Richtung) verlaufende Kippachsen gekippt, z. B. um 45°. Bei einer Auslegung des Projektionsobjektivs für den Scanbetrieb ist die erste Richtung (x-Richtung) senkrecht zur Scan-Richtung und damit senkrecht zur Bewegungsrichtung von Maske (Retikel) und Substrat (Wafer). Die in 2 gezeigte x-Achse liegt in dieser Darstellung nicht in der Zeichenebene, sondern schräg dazu.
  • Eine Besonderheit besteht darin, dass die planen Umlenkspiegel FM1, FM1 mechanisch fest miteinander verbunden sind, was im Beispielsfall dadurch erreicht wird, dass sie eine gemeinsame Trägerstruktur haben. Die Umlenkeinrichtung DEF wird hierzu durch ein Prisma realisiert, dessen außen verspiegelte, senkrecht zueinander ausgerichteten Kathetenflächen als Umlenkspiegel dienen.
  • Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass das Prisma mittels einer Linearführung derart beweglich gelagert ist, dass es als Ganzes parallel zur x-Richtung, d. h. parallel zur ersten Richtung bzw. parallel zu der durch die winklig zueinander stehenden Umlenkspiegel gebildeten Prismenkante, linear verschoben werden kann. Die Linearführung ist Teil einer Verschiebungseinrichtung DISX zur synchronen Verschiebung des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zu der ersten Richtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, die gegenüber der ersten Position um einen Verschiebungsweg versetzt ist. Die Verschiebungseinrichtung hat weiterhin einen Verschiebungsantrieb DRX zur synchronen Verschiebung des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zu der ersten Richtung. Es kann sich z. B. um einen elektrischen, insbesondere einen piezoelektrischen Antrieb handeln, der über ein entsprechendes Steuermodul in der zentralen Steuerung CU der Projektionsbelichtungsanlage mittels elektrischer Signale in Abstimmung mit anderen Steuersignalen während des Betriebs des Projektionsobjektivs ansteuerbar ist. Die erzielbaren Verschiebungswege können z. B. in der Größenordnung von einem oder mehreren Millimetern liegen. Insbesondere bei Manipulatoren mit nicht-planaren Spiegelflächen können die Verschiebungswege auch kleiner sein und z. B. in der Größenordnung von Hundert oder einigen Hundert μm liegen.
  • Die Zwischenbilder IMI1, IMI2 liegen jeweils in der optischen Nähe der ihnen nächstliegenden Faltungsspiegel FM1 bzw. FM2, haben jedoch zu diesen einen optischen Mindestabstand, so dass eventuelle Fehler auf den Spiegelflächen nicht scharf in die Bildebene abgebildet werden und die ebenen Umlenkspiegel (Planspiegel) FM1, FM2 im Bereich moderater Strahlungsenergiedichte liegen.
  • Die Positionen der (paraxialen) Zwischenbilder definieren Feldebenen des Systems, welche optisch konjugiert zur Objektfläche bzw. zur Bildfläche sind. Die Umlenkspiegel liegen somit in optischer Nähe zu Feldebenen des Systems, was im Rahmen dieser Anmeldung auch als „feldnah” bezeichnet wird. Dabei ist der erste Umlenkspiegel in optischer Nähe einer zum ersten Zwischenbild IMI1 gehörenden ersten Feldebene und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe einer zur ersten Feldebene optisch konjugierten, zum zweiten Zwischenbild IMI2 gehörenden zweiten Feldebene angeordnet.
  • Die optische Nähe bzw. die optische Entfernung einer optischen Fläche zu einer Bezugsebene (z. B. einer Feldebene oder einer Pupillenebene) wird in dieser Anmeldung durch das sogenannte Subaperturverhältnis S beschrieben. Das Subaperturverhältnis S einer optischen Fläche wird für die Zwecke dieser Anmeldung wie folgt definiert: S = sign h(r/(|h| + |r|)) wobei r die Randstrahlhöhe, h die Hauptstrahlhöhe und die Signumsfunktion sign x das Vorzeichen von x bezeichnet, wobei nach Konvention sign 0 = 1 gilt. Unter Hauptstrahlhöhe wird die Strahlhöhe des Hauptstrahles eines Feldpunktes des Objektfeldes mit betragsmässig maximaler Feldhöhe verstanden. Die Strahlhöhe ist hier vorzeichenbehaftet zu verstehen. Unter Randstrahlhöhe wird die Strahlhöhe eines Strahles mit maximaler Apertur ausgehend vom Schnittpunkt der optischen Achse mit der Objektebene verstanden. Dieser Feldpunkt muss nicht zur Obertragung des in der Objektebene angeordneten Musters beitragen – insbesondere bei außeraxialen Bildfeldern.
  • Das Subaperturverhältnis ist eine vorzeichenbehaftete Grösse, die ein Maß für die Feld- bzw. Pupillennähe einer Ebene im Strahlengang ist. Per Definition ist das Subaperturverhältnis auf Werte zwischen –1 und +1 normiert, wobei in jeder Feldebene das Subaperturverhältnis null ist und wobei in einer Pupillenebene das Subaperturverhältnis von –1 nach +1 springt oder umgekehrt. Ein betragsmässiges Subaperturverhältnis von 1 bestimmt somit eine Pupillenebene.
  • Feldnahe Ebenen weisen somit Subaperturverhältnisse auf, die nahe bei 0 liegen, während pupillennahe Ebenen Subaperturverhältnisse aufweisen, die betragsmässig nahe bei 1 liegen. Das Vorzeichen des Subaperturverhältnisses gibt die Stellung der Ebene vor oder hinter einer Bezugsebene an.
  • Für beide Umlenkspiegel gilt hier, dass zwischen dem Umlenkspiegel und dem nächstliegenden Zwischenbild kein optisches Element angeordnet ist (unmittelbare Nähe) und dass das Subaperturverhältnis S dem Betrage nach kleiner als 0.3, insbesondere kleiner als 0.2 ist. Im Beispielsfall gilt für den ersten Umlenkspiegel S = –0.03 und für den zweiten Umlenkspiegel S = 0.13.
  • Der Abbildungsmaßstab des zweiten Objektivteils, welcher das erste Zwischenbild in das zweite Zwischenbild abbildet, liegt in der ersten Richtung (x-Richtung, Abbildungsmassstab βx) nahe bei oder bei –1, in der dazu senkrechten y-Richtung nahe bei oder bei +1. Das erste Zwischenbild wird somit im Wesentlichen ohne Größenänderung in das zweite Zwischenbild abgebildet wird, wobei die erste Richtung gespiegelt wird, die y-Richtung dagegen nicht. Im Beispielsfall gilt βx = –1.01.
  • Das negative Vorzeichen des Abbildungsmassstabs βx in der ersten Richtung bedeutet, dass bei dem Pupillendurchgang am Konkavspiegel CM die Positionen „Oben” und „Unten” bzw. „Vorne” und „Hinten” bezüglich der ersten Richtung (x-Richtung) vertauscht werden. Dies ist anschaulich in 2 anhand des Strahlengangs eines Strahlbündels RB gezeigt, welches von einem außerhalb der optischen Achse liegenden Feldpunkt FP1 am Rande des effektiven Objektfeldes ausgeht. Die vom Feldrand ausgehenden Strahlen treffen den ersten Umlenkspiegel FM2 oberhalb und den zweiten Umlenkspiegel FM2 nach Reflexion am Konkavspiegel CM unterhalb der y-z-Ebene (Meridionalebene), welche durch die im Winkel zueinander ausgerichteten Teile der gefalteten optischen Achse OA aufgespannt wird. Die schematische Darstellung in 2 zeigt auch, dass aufgrund des geringen Abstandes der Zwischenbilder IMI1 bzw. IMI2 vom jeweils nächstliegenden Fallspiegel FM1 bzw. FM2 die vom Feldpunkt FP1 ausgehenden Strahlen auf den Faltspiegeln nicht an einem Punkt zusammenlaufen, sondern in einem kleinen, flächig ausgedehnten Bereich auf die Spiegelflächen treffen. Die Größe dieses Bereiches korrespondiert mit der zum Feldpunkt FP1 gehörenden Subapertur des Strahlbündels an der jeweiligen Spiegelfläche, wobei zur tatsächlichen Form und Ausdehnung des vom Strahlbündel auf der Spiegelfläche belegten Bereiches auch die optischen Abberationen, wie z. B. Koma, beitragen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist kein Strahlbündel gezeigt, welches von einem gegenüberliegenden Feldpunkt am anderen Feldrand ausgeht, die Verhältnisse sind jedoch entsprechend.
  • Die besonderen optischen Verhältnisse im Bereich der Umlenkspiegel FM1, FM2 werden bei dem Ausführungsbeispiel dazu genutzt, einen aktiven Manipulator bereitzustellen, mit dessen Hilfe sich gewisse feldabhängige optische Eigenschaften des Projektionsobjektivs bei Bedarf während des Betriebes des Projektionsobjektivs gezielt beeinflussen lassen. Hierfür sind keine zusätzlichen optischen Elemente im Projektionsobjektiv nötig. Vielmehr wird die Manipulationsmöglichkeit durch die synchrone, lineare Verschiebbarkeit der Umlenkspiegel in Verbindung mit Besonderheiten bei den Reflexionsbeschichtungen der Spiegel erzielt. Dies wird im Folgenden anhand von 3 näher erläutert.
  • 3 zeigt in 3A und 3B zwei Draufsichten auf die im Winkel zueinander stehenden Faltspiegel (Umlenkspiegel) FM1, FM2 aus Richtung des durch die Symmetrieachse des Konkavspiegels CM definierten Teils der optischen Achse, also aus z-Richtung. Die durch die winklig zueinander stehenden Umlenkspiegel definierte, in x-Richtung (erste Richtung) verlaufende Prismenkante PE ist gut zu erkennen. Auf den jeweils langgestreckt rechteckförmigen Spiegelflächen der Umlenkspiegel sind die sogenannte „footprints” FTP1 und FTP2 eines Projektionsstrahlbündels gezeigt. Die footprints entsprechen dem insgesamt vom Projektionsstrahlbündel ausgeleuchteten Bereich der Umlenkspiegel, welcher zur Reflexion genutzt wird. Die footprints FTP1 und FTP2 sind in der schematischen Darstellung nahezu rechteckförmig gezeigt. Dadurch wird veranschaulicht, dass der Querschnitt des Projektionsstrahlbündels am Ort der Umlenkspiegel aufgrund der Feldnähe der Umlenkspiegel (kleines Subaperturverhältnis) nahezu der Rechteckform des effektiven Objektfeldes entspricht. Die abgerundeten Ecken der footprints verdeutlichen, dass diese Form aufgrund des optischen Mindestabstands der Spiegelflächen von den nächstliegenden Zwischenbildern (und aufgrund von Abberationen) von der exakten Rechteckform abweicht. Zur Veranschaulichung sei noch erwähnt, dass der Querschnitt des Projektionsstrahlbündels an einer in der Nähe einer Pupillenfläche liegenden optischen Fläche bei den dargestellten Projektionsobjektiven im Wesentlichen kreisförmig ist.
  • Die ausgeleuchteten Bereiche (footprints) haben nahezu identische Dimensionen. Dies resultiert aus dem Umstand, dass der zweite Objektivteil OP2, der das erste Zwischenbild auf das zweite Zwischenbild abbildet, einen Abbildungsmaßstab hat, der dem Betrag nach nahe bei 1 liegt. Es sei noch erwähnt, dass die Absolutgröße des ersten footprint FTP1 im Wesentlichen durch die Größe des effektiven Objektfeldes und den Abbildungsmaßstab des ersten Objektivteils OP1 bestimmt wird. Wenn dieser, wie im vorliegenden Beispielsfall, dem Betrage nach nahe bei 1 liegt, entsprechen die absoluten Dimensionen der beiden footprints FTP1, FTP2 etwa den Absolutdimensionen des effektiven Objektfeldes OF.
  • In den Bereichen der footprints sind die mit FP1' bzw. FP1'' bezeichneten Orte gekennzeichnet, in denen ein von einem fest gewählten, außeraxialen Feldpunkt FP1 kommendes Strahlbündel auf die jeweiligen Umlenkspiegel auftrifft, also die zu diesem Feldpunkt gehörenden Subaperturen. Es ist erkennbar, dass aufgrund des negativen Abbildungsmaßstabes des zweiten Objektivteils die Positionen dieser Auftreffbereiche bezüglich der x-Richtung vertauscht sind in dem Sinne, dass die zum Feldpunkt FP1 gehörende Subapertur FP1' auf dem ersten Umlenkspiegel in +x-Richtung betrachtet in der Nähe des hinteren schmalen Feldrandes liegt, während die korrespondierende Subapertur FP1'' auf dem zweiten Umlenkspiegel FM2 in der Nähe des vorderen Feldrandes liegt.
  • 3A zeigt die Umlenkspiegel in einer ersten Position (Neutralstellung), die beispielsweise nach der Herstellung des Projektionsobjektives und der dabei vorgenommenen Justage des Umlenkprismas eingenommen wird. 3B zeigt die Umlenkspiegel in einer gegenüber der ersten Position lateral versetzen zweiten Position, die durch synchrone Verschiebung der Umlenkspiegel mit Hilfe des Verschiebungsantriebes DRX parallel zur x-Richtung (erste Richtung) um einen Verschiebungsweg DIS eingenommen werden kann. Es ist an den Figuren erkennbar, dass sich die absoluten Positionen der footprints bei dieser Verschiebung nicht ändern, da lediglich die Umlenkspiegel relativ zu den übrigen optischen Elementen der Projektionsobjektivs, welche den Verlauf des Projektionsstrahlbündels bestimmen, verschoben werden.
  • Eine Besonderheit der Umlenkspiegel besteht darin, dass diese jeweils erste, bzw. zweite Reflexionsbeschichtungen haben, deren Reflexionseigenschaften (repräsentiert z. B. durch den Reflexionsgrad R oder die Oberflächenform) über die gesamte Spiegelfläche nicht konstant ist, sondern örtlich variiert. Im Beispiel hat der erste Umlenkspiegel FM1 eine erste Reflexionsbeschichtung R1 und der zweite Umlenkspiegel FM2 eine zweite Reflexionsbeschichtung R2. Die Reflexionsbeschichtungen R1 bzw. R2 sind jeweils in erste Schichtbereiche mit einer ersten örtlichen Verteilung der entsprechende Reflexionseigenschaft und zweite Schichtbereiche mit einer zweiten örtlichen Verteilung der Reflexionseigenschaft unterteilt, die sich von der ersten örtlichen Verteilung der Reflexionseigenschaft unterscheidet. Die zweiten Schichtbereiche liegen jeweils, in der ersten Richtung (x-Richtung) betrachtet, neben den ersten Schichtbereichen. So hat die erste Reflexionsschicht R1 einen ersten Schichtbereich R1-1, dessen Ausdehnung in x-Richtung etwas größer ist als derjenige des ersten footprints FTP1, so dass dieser in der Neutralstellung (3A) vollständig innerhalb des ersten Schichtbereichs liegt. In x-Richtung vor diesem ersten Schichtbereich liegt ein zweiter Schichtbereich R1-2A, in x-Richtung dahinter ein weiterer zweiter Schichtbereich R1-2B. Zur Veranschaulichung sind die Schichtbereiche durch gestrichelte Linien voneinander getrennt. Eine entsprechende Aufteilung mit erstem Schichtbereich R2-1 und zweiten Schichtbereichen R2-2A und R2-2B liegt bei der zweiten Reflexionsbeschichtung R2 vor. Die örtlichen Verteilungen der Reflexionseigenschaften der beiden Reflexionsbeschichtungen R1, R2 können identisch sein, sie können sich jedoch voneinander auch unterscheiden.
  • Die Manipulatorwirkung des verschiebbaren Spiegelprismas wird nun anhand des Vergleichs von 3A und 3B erläutert. In der ersten Position (Neutralstellung) der Umlenkspiegel (3A) wird das Projektionsstrahlbündel auf beiden Umlenkspiegeln jeweils in ersten Reflexionsbereichen reflektiert. Der erste Reflexionsbereich am ersten Umlenkspiegel entspricht dem vom Projektionsstrahlbündel vor der Verschiebung ausgeleuchteten Bereich des ersten Umlenkspiegels, also demjenigen Bereich, der in der Neutralstellung der Spiegel vom ersten Footprint FTP1 erfasst ist. Der erste Reflexionsbereich am zweiten Umlenkspiegel entspricht dem zugehörigen, vom Projektionsstrahlbündel ausgeleuchteten Bereich des zweiten Umlenkspiegels, also demjenigen Bereich, der in der Neutralstellung der Spiegel vom zweiten Footprint FTP2 erfasst ist. Lage und Größe der ersten Reflexionsbereiche sind also identisch mit Lage und Größe der Footprints FTP1 und FTP2 in 3A. Die Reflexionseigenschaften jedes Reflexionsbereiches werden jeweils durch die zugehörige örtliche Verteilung der Reflexionseigenschaft in den ersten Schichtbereichen R1-1 bzw. R1-2 bestimmt. Die Reflexionseigenschaft (z. B. der Reflexionsgrad) kann innerhalb dieser Schichtbereiche beispielsweise örtlich konstant sein, er kann jedoch auch innerhalb der ersten Schichtbereiche örtlich variieren.
  • Werden nun die Umlenkspiegel synchron parallel zur x-Richtung um einen Verschiebungsweg DIS in eine zweite Position verschoben ( 3B), dann werden an den Umlenkspiegeln jeweils zweite Reflexionsbereiche ausgeleuchtet, die um den Verschiebungsweg DIS lateral gegenüber den ersten Reflexionsbereichen am gleichen Umlenkspiegel versetzt sind. Der zweite Reflexionsbereich am ersten Umlenkspiegel entspricht dem nach der Verschiebung vom Projektionsstrahlbündel ausgeleuchteten Bereich des ersten Umlenkspiegels, also demjenigen Bereich, der nach der Verschiebung vom ersten Footprint FTP1 erfasst ist. Der zweite Reflexionsbereich am zweiten Umlenkspiegel entspricht dem nach der Verschiebung vom Projektionsstrahlbündel ausgeleuchteten Bereich des zweiten Umlenkspiegels, also demjenigen Bereich, der nach der Verschiebung vom zweiten Footprint FTP2 erfasst ist. Lage und Größe der zweiten Reflexionsbereiche sind also identisch mit Lage und Größe der Footprints FTP1 und FTP2 in 3B.
  • Innerhalb der zweiten Reflexionsbereiche fällt die Projektionsstrahlung nicht mehr ausschließlich in erste Schichtbereiche, sondern trifft nun teilweise auch in den zweiten Schichtbereichen R1-2B bzw. R2-2B auf. Da sich die Reflexionseigenschaften der Reflexionsbeschichtung R1, R2 in diesen zweiten Schichtbereichen von denjenigen der ersten Schichtbereiche unterscheiden, treten z. B. bei unterschiedlichen Reflexionsgraden für die betroffenen Feldränder Veränderungen in der Energieverteilung über den Querschnitt der Projektionsstrahlung auf, die durch die Manipulatorwirkung herbeigeführt werden.
  • Besonders bemerkenswert ist hierbei, dass beispielsweise für das betrachtete, vom ersten Feldpunkt FP1 ausgehende Strahlbündel, welches in den Bereichen FP1' bzw. FP1'' auf die Spiegelflächen fällt, am ersten Umlenkspiegel FM1 eine andere Veränderung der Reflexionseigenschaften eintritt als am zweiten Umlenkspiegel FM2. Während nämlich die zugehörigen Strahlen nun am ersten Umlenkspiegel in einem zweiten Schichtbereich R1-2B reflektiert werden, werden sie am zweiten Umlenkspiegel FM2 weiterhin im ersten Schichtbereich R2-1 der zweiten Schicht reflektiert. Es tritt somit hinsichtlich der insgesamt wirkenden Reflexionseigenschaften eine differenzierende Wirkung insoweit ein, als nur der Unterschied zwischen der Änderung am ersten Faltspiegel und der Änderung am zweiten Faltspiegel für die Gesamtänderung der Strahlbeeinflussung wirksam ist.
  • Ist beispielsweise der Reflexionsgrad des zweiten Umlenkspiegels FM2 in seinem ersten Schichtbereich R2-1 örtlich konstant, so ergibt sich durch die Verschiebung des Spiegelprismas am zweiten Umlenkspiegel FM2 für das betrachtete Strahlbündel keine Änderung des wirksamen Reflexionsgrades. Am ersten Umlenkspiegel FM1 dagegen tritt eine Änderung ein, die sich aus dem Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad am ursprünglichen Ort der Reflexion im ersten Schichtbereich und dem Reflexionsvermögen an der neuen Position nach der Verschiebung im zweiten Schichtbereich R1-2B ergibt.
  • Die Funktion dieses aktiven Manipulators zur Beeinflussung von Feldeffekten wird im Folgenden anhand einiger Beispiele erläutert. Bei Beispielen zur überwiegend energetischen Manipulation (4 und 5) wird der Manipulator in erster Linie zur variablen Einstellung der Felduniformität genutzt. Hierzu wird gezielt die örtliche Verteilung des Reflexionsgrades der ersten und zweiten Reflexionsbeschichtung so eingestellt, dass durch synchrones Verschieben der Umlenkspiegel in x-Richtung für einzelne Feldpunkte unterschiedlich Veränderungen der von den Umlenkspiegeln bewirkten Gesamtreflektivität erzielt werden, so dass sich ein entsprechender feldabhängiger Einfluss auf die Gesamttransmission des Projektionsobjektivs ergibt. Ein anderes Beispiel (6) zeigt einen Manipulator zur feldabhängigen Beeinflussung der optischen Weglängen, also der Wellenfront. Soweit die folgenden Figuren gleiche oder entsprechende Elemente wie die vorhergehenden Figuren zeigen, werden gleiche oder entsprechende Bezugsbezeichnungen verwendet.
  • Bei dem anhand von 4 erläuterten Ausführungsbeispiel sind die beiden Umlenkspiegel jeweils dielektrisch verstärkte Metallspiegel gebildet. Dabei hat eine Reflexbeschichtung R1 bzw. R2 eine auf einer ebenen Oberfläche des gemeinsamen Spiegelsubstrats SUB aufgebrachte Metallschicht aus Aluminium, auf der zur Reflexionsoptimierung jeweils ein aus vielen Einzelschichten bestehendes, dielektrisches Schichtsystem aufgebracht ist. Jede der mehrlagigen Reflexionsschichten ist gekennzeichnet durch eine lineare Änderung der Schichtdicken der dielektrischen Einzelschichten und damit auch der Gesamtschichtdicke in der ersten Richtung (x-Richtung) über den gesamten optisch nutzbaren Bereich der jeweiligen Spiegelflächen. Dies wird auch als „linearer Schichtdickenkipp” in x-Richtung bezeichnet. In der dazu senkrechten, parallel zur Substratoberfläche verlaufenden Richtung sind die Schichtdicken jeweils konstant. 4A zeigt zur Veranschaulichung schematisch einen Schnitt durch das prismenförmige Trägerelement bzw. Substrat SUB mit den auf den Kathetenflächen angebrachten Reflexionsbeschichtungen R1 und R2.
  • Ein für Beispielrechnungen benutztes Reflexionsschichtsystem entspricht bezüglich des Grundaufbaus der Schichtstruktur (Schichtenfolge) dem aus dem Stand der Technik der US 6,310,905 entnommenen Vergleichsbeispiel 1 aus der Patentschrift US 7,583,443 B2 , deren Inhalt insoweit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht wird. Das für die Arbeitswellenlänge λ = 193 nm ausgelegte Schichtsystem hat abwechslend hoch- und niedrigbrechende dielektrische Einzelschichten gemäß der Darstellung Li/[H/L2]x, wobei Li und L2 die niedrigbrechenden Schichten, H hochbrechende Schichten und x eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 repräsentieren. Die Buchstaben Li, L2 stehen auch für die optischen Schichtdicken der Einzelschichten, so dass optische Schichtdickenunterschiede in Form einer Ungleichung z. B. gemäß Li < L2 angegeben werden können. Der Buchstabe x bezeichnet den Wiederholungsindex, d. h. die Anzahl aufeinanderfolgender Wiederholungen eines Schichtdickenpaares HL2. auf der ersten, dem Substrat nächsten niedrigbrechenden Schicht Li. Die optischen Schichtdicken Hi, Li ergeben sich aus den geometrischen Schichtdicken dL bzw. dH und dem Inzidenzwinkel α eines betrachteten Strahls in einer Schicht i gemäß Hi, Li = (nLi,Hi dLi,Hi cos α)/λ. Beim verwendeten Schichtsystem sind die komplexen Brechungsindizes der Schichtmaterialien durch nH = 1.778 – i0.0026 bzw. nL = 1.359 – i0.0004 gegeben, wobei der Imaginärteil jeweils die Absorption im jeweiligen Schichtmaterial beschreibt. Der Schichtaufbau der dielektrischen Mehrschichtsystem der Reflexionsschichten R1 und R2 ist jeweils durch 0.128/[0.253/0.257]7 gegeben.
  • Die aus diesem Grundaufbau resultierenden nominellen Schichtdicken liegen in der Mitte der Spiegel, (bei x = 0) vor, zu den Spiegelrändern werden die Schichtdicken in –x-Richtung kleiner und in +x-Richtung großer (vgl. 4B). Bezogen auf einen Dickenfaktor 1 für x = 0 liegt der Gradient in diesem Beispiel für die erste Reflexionsschicht bei 4.09 × 10–4/mm und für die zweite Reflexionsschicht bei 3.75 × 10–4/mm. Die lineare örtliche Änderung der (geometrischen) Schichtdicken in der ersten Richtung bewirkt eine (normalerweise nicht-lineare) Variation des Reflexionsgrades R in der ersten Richtung. Dies wird beispielhaft in 4C erläutert. Die im Bereich der Spiegelmitte (x = 0) vorliegenden nominellen Schichtdicken können so optimiert sein, dass sich in diesem Bereich für das im Projektionsstrahlbündel vorliegende Spektrum der Einfallswinkel (Inzidenzwinkelverteilung) im Mittel ein besonders hohen Reflexionsgrad R ergibt. Die Veränderung der Schichtdicken gegenüber dieser „optimierten” Schichtdicke bewirkt dann zu den Feldrändern hin eine „Verstimmung” der Reflexionswirkung des Reflexionsschichtsystems für die auftreffende Strahlung, so dass der mittlere Reflexionsgrad zu den Rändern des Spiegels (in der ersten Richtung) normalerweise gegenüber dem Mittel leicht abfällt. Auch andere Verläufe sind möglich.
  • Wie im Zusammenhang mit 3 bereits allgemein beschrieben, kann durch eine Verschiebung der beiden Umlenkspiegel in der ersten Richtung der örtliche Verlauf der Strahlungsintensität im effektiven Bildfeld gezielt verändert werden, um beispielsweise die Felduniformität zu manipulieren und ggf. zu optimieren. Dies wird im Zusammenhang mit 4A näher erläutert, bei der gleiche oder entsprechende Elemente die gleichen oder entsprechenden Bezugsbezeichnungen haben wie in 3.
  • Wenn sich das Prisma mit den beiden Umlenkspiegeln in der ersten Position (Neutralstellung) befindet, so fällt ein vom ersten Feldpunkt FP1 kommender Strahl am ersten Umlenkspiegel FM1 an die Stelle FP1' und im weiteren Verlauf des Stahlweges am zweiten Umlenkspiegel FM2 an die mit FP1'' bezeichnete Position. Diese Positionen sind in 4A mit vertikal verlaufenden durchgezogenen Pfeilen gekennzeichnet. Die durch die Reflexionen an den beiden Umlenkspiegeln verursachten Reflexionsverluste bewirken eine bestimmte Verminderung der Strahlenintensität, was sich für den zugehörigen Feldpunkt im effektiven Bildfeld in einem bestimmten Wert für die Gesamttransmission T ausdrückt, die beispielsweise durch das Verhältnis zwischen der Intensität IOB am Objektpunkt zur Intensität IIM am optisch konjugierten Bildpunkt gemäß T ist = IOB/IIM definiert sein kann. Maßgeblich für die Reflexionsverluste sind die Reflexionsgrade an den Stellen FP1' und FP1''.
  • Werden nun die Umlenkspiegel synchron parallel zur ersten Richtung um einen durch einen horizontalen, durchgezogenen Pfeil gekennzeichneten Verschiebungsweg DIS verschoben, so fällt der gleiche Strahl am ersten Umlenkspiegel FM1 nun an die mit einem gestrichelten Pfeil gekennzeichnete Position XFP1' mit im Vergleich zur Position FP1' geringeren Schichtdicke. Am zweiten Umlenkspiegel FM2 trifft der gleiche Strahl auf die mit gestricheltem Pfeil gekennzeichnete Position XFP1'', die gegenüber FP1'' um den Verschiebungsweg DIS in der ersten Richtung verschoben ist. Auch hier „sieht” der Strahl eine andere Reflexionsbeschichtung mit etwas geringerer Schichtdicke. Die Änderung des Reflexionsvermögens beim Übergang zwischen den Auftreffpunkten FP1' und XFP1' am ersten Umlenkspiegel sowie FP1'' und XFP1'' am zweiten Umlenkspiegel sind jedoch unterschiedlich, so dass sich auch die durch die beiden Reflexionen verursachte Reflexionsverluste gegenüber der ersten Position der Umlenkspiegel verändert. Diese Veränderung der Reflexionsverluste führt zu einer Veränderung der zum entsprechenden Bildpunkt gehörenden Gesamttransmission im effektiven Bildfeld. Ein prinzipiell ähnlicher Effekt tritt für alle Strahlen auf, die von einem innerhalb des effektiven Objektfeldes liegenden Feldpunkte ausgehend zum effektiven Bildfeld verlaufen, wobei sich das Ausmaß der Änderung jedoch für unterschiedliche Strahlen in unterschiedlicher Stärke ergibt, so dass insgesamt eine Veränderung des örtlichen Transmissionsverlaufes über das effektive Bildfeld resultiert.
  • In 4D ist beispielhaft der örtliche Verlauf der Gesamttransmission T entlang einer Linie in der Mitte des Bildfeldes parallel zur ersten Richtung (x-Richtung) dargestellt. Die Abszisse gibt die Bildfeldkoordinaten beidseits der Bildfeldmitte (x = 0) an, die Ordinate die Transmissionswerte T in Prozent. Die durchgezogene Linie I entspricht dem Transmissionsverlauf im Bildfeld, wenn sich die Umlenkspiegel in der ersten Position (Neutralstellung) befinden. Die gestrichelte Linie II ergibt sich nach einer Verschiebung um einen Verschiebungsweg von 2.5 mm, die punktierte Linie III nach einer Verschiebung um einen Verschiebungsweg von 5 mm. Durch Verschieben der Umlenkspiegel kann also eine Verkippung der Transmission in x-Richtung erzeugt werden. Besonders deutlich wird dies an der normierten Darstellung in 4E, wo auf der Ordinate an Stelle der Absolutwerte T der Transmission die auf die Transmissionswerte der Neutralstellung (Verschiebung DIS = 0 mm) normierte relative Transmission TREL aufgezeichnet ist.
  • Die Spezifikation des für die Berechnung der Gesamttransmission genutzten Projektionsobjektivs entspricht der des (in 2 dargestellten) ersten Ausführungsbeispiels aus der WO 2004/019128 A2 , die durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht wird. Für alle Linsenflächen wurde eine ideale Entspiegelung (keine Reflexionsverluste), für den Konkavspiegel ideale Verspiegelung (keine Absorptionsverluste) angenommen.
  • Da die beiden Umlenkspiegel beim Ausführungsbeispiel nicht identisch belastet sind, (die Inzidenzwinkelverteilungen an den Umlenkspiegeln sind unterschiedlich), ist bereits ohne Verschiebung ein gewisser Kipp in Transmissionsverlauf in x-Richtung vorhanden, d. h. die Transmission variiert bei diesem Beispiel schon in der Neutralstellung der Umlenkspiegel in der ersten Richtung. Der Effekt ließe sich durch Veränderung der Gradienten der Schichtverläufe verändern. Erkennbar ist jedenfalls, dass sich der Transmissionsverlauf in der ersten Richtung durch die Verschiebung der Umlenkspiegel verändern lässt. Im Beispielsfall wird die Gesamttransmission im Bereich negativer x-Werte etwa proportional zum Ausmaß der Verschiebung vergrößert, während gleichzeitig die Transmissionswerte bei positiven x-Werten etwa proportional zum Ausmaß der Verschiebung zunehmen. Erkennbar ist auch, dass sich die durch die Manipulatorbewegung erzeugten Änderungen der Gesamttransmission im gesamten Feld ergeben. Insgesamt ergibt sich eine Änderung der Felduniformität FU, die in dieser Anmeldung definiert ist durch FU = (Tmax – Tmin)/(Tmax + Tmin), wobei Tmax bzw. Tmin der Maximalwert bzw. der Minimalwert der Gesamttransmission T im effektiven Bildfeld ist.
  • Anhand von 5 wird nun eine Möglichkeit dargestellt, bei der mit Hilfe des reflektiven Manipulators nur die Bereiche nahe der Feldränder in x-Richtung beeinflusst werden. Die in 5A schematisch gezeigten, mehrlagigen Reflexionsbeschichtungen R1 und R2 haben jeweils in ihrem innen liegenden ersten Schichtbereich R1-1 bzw. R2-1 konstante Schichtdicken, also keine örtliche Variation der Schichtdicke und somit, bei etwa identischer Winkelbelastung, auch im Wesentlichen keine örtliche Variation des Reflexionsgrades R (vgl. 5C). Wie anhand 3 erläutert, werden diese ersten Reflexionsbereiche in der Neutralstellung der Umlenkspiegel (erste Position) zur Reflexion des Projektionsstrahls benutzt. In den außen liegenden zweiten Schichtbereichen nahe der Spiegelränder liegen gegenläufige lineare Schichtdickenänderungen (Schichtdickengradienten) vor, die ähnlich wie im Ausführungsbeispiel von 4 zu einem allmählichen Absinken des mittleren Reflexionsgrades R zu den Rändern hin führen (5C). Der Schichtdickengradient im Randbereich beträgt für den ersten Umlenkspiegel im Beispielsfall 3.75 · 10–3/mm und für den zweiten Umlenkspiegel 5·10–3/mm.
  • Die Wirkung dieses reflektiven Manipulators unterscheidet sich von derjenigen aus 4. In der Neutralstellung (erste Position) der Umlenkspiegel trifft ein vom Feldpunkt FP1 kommender Strahl auf die Positionen FP1' am ersten Umlenkspiegel und FP1'' am zweiten Umlenkspiegel. Beide Reflexionsorte liegen innerhalb des ersten Schichtbereiches mit konstanter Schichtdicke. Nach synchroner Verschiebung der Umlenkspiegel um den Verschiebungsweg DIS liegt der Auftreffpunkt XFP1' des gleichen Strahls am ersten Umlenkspiegel FM1 im zweiten Schichtbereich R1-2B an einem Ort mit relativ größeren Schichtdicken und entsprechend geringerem Reflexionsgrad. Am zweiten Umlenkspiegel trifft der gleiche Stahl zwar auch an eine um den Verschiebungsabstand DIS verschobene Position XFP1'', der Strahl „sieht” jedoch dort das gleiche Schichtsystem wie bei der Neutralstellung der Umlenkspiegel, so dass sich die Reflektivität am zweiten Umlenkspiegel FM2 nicht ändert. Insgesamt ergibt sich aufgrund der Änderung der Reflektivität am ersten Umlenkspiegel eine Änderung der Gesamttransmission für die vom zugehörigen Objektfeldpunkt ausgehenden Strahlen.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform von 3 oder 4 ergeben sich solche Transmissionsänderungen jedoch nur für solche Feldpunkte, für die eine Verschiebung um den Verschiebungsweg DIS dazu führt, dass der zugehörige Strahl an einem der Umlenkspiegel nach der Verschiebung ein anderes Schichtsystem „sieht” als vor der Verschiebung. Diejenigen Feldpunkte, die beispielsweise in der Nähe der Feldmitte (x ist = 0) liegen, bleiben durch die Verschiebung unbeeinflusst. Für das Beispielschichtsystem ergibt sich insgesamt die anhand von 5D erkennbare Änderung im Verlauf der Gesamttransmission T über das Bildfeld in x-Richtung. Die durchgezogene Linie I entspricht dem Transmissionsverlauf im Bildfeld, wenn sich die Umlenkspiegel in der ersten Position (Neutralstellung) befinden. Die gestrichelte Linie II ergibt sich nach einer Verschiebung um einen Verschiebungsweg von 2.5 mm, die punktierte Linie III nach einer Verschiebung um einen Verschiebungsweg von 5 mm. Es ist erkennbar, dass nur schmale Bereiche in der Nähe der schmalen Feldränder von der Verschiebung des reflektiven Manipulators hinsichtlich ihrer Transmission verändert werden. Besonders deutlich wird dies an der normierten Darstellung in 5E, wo auf der Ordinate an Stelle der Absolutwerte T der Transmission die auf die Transmissionswerte der Neutralstellung (Verschiebung DIS = 0 mm) normierte relative Transmission TREL aufgezeichnet ist.
  • Durch Verschiebung werden die mit Schichtdickenkipp versehenen zweiten Schichtbereiche in den optisch genutzten Bereichen hineingeschoben und dadurch wird die Abbildung im Bereich des Feldrandes manipuliert. Man kann erkennen, dass es möglich ist, die Transmission am Feldrand zu verändern. Der für eine bestimmte Transmissionsänderung benötigte Verfahrweg ist einfach zu bestimmen. In der Regel liegt die Größe des Verfahrweges im Größenbereich desjenigen Randbereichs, der manipuliert werden soll. Dadurch bewegt sich der Verfahrweg normalerweise im Bereich von einigen Millimetern.
  • Anhand von 6 wird nun ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem der erste Umlenkspiegel FM1 eine erste, nicht-plane Spiegelfläche MS1 und der zweite Umlenkspiegel FM1 eine zweite nicht-planre Spiegelfläche MS2 mit einer ersten Spiegelfläche bezogen auf die erste Richtung (x-Richtung) gegenläufigen Flächenform hat. Die Verhältnisse sind dabei in der Zeichnungsfigur stark übertrieben gezeigt. Beide Spiegelflächen MS1, MS2 sind in der ersten Richtung (x-Richtung) parabolisch gekrümmt, in den dazu senkrechten, in der Spiegelfläche liegenden Richtungen dagegen nicht gekrümmt. Auf beiden Spiegelflächen liegt ein quadratischer Verlauf der Oberfäche in x-Richtung vor, die am ersten Umlenkspiegel proportional zu x2 und am zweiten Umlenkspiegel gegenläufig (bzw. bezogen auf die erste Richtung spiegelsymmetrisch dazu), nämlich proportional zu –x2 verläuft. In der Darstellung von 6 sind die Spiegelflächen (bzw. deren Schnittlinien mit der Zeichenebene) spiegelsymmetrisch zur x-Richtung. Bei dreidimensionaler Betrachtung sind die Spiegelflächen MS1 und MS2 des Ausführungsbeispiels spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene, die von der ersten Richtung (x-Richtung) und demjenigen Teil der optischen Achse OA aufgespannt wird, der koaxial mit dem Konkavspiegel verläuft. Zu beachten ist, dass in diesem Beispiel die Ortskoordinate x von 0 (am „linken” Spiegelrand) bis 1 (am „rechten” Spiegelrand) oder allgemein von xmen bis xmax variiert. Jede der Spiegelflächen hat eine Reflexionsbeschichtung R1 bzw. R2, die im Beispielsfall über die gesamten Spiegelflächen konstant ist.
  • Mit diesem reflektiven Manipulator soll hauptsächlich Einfluss auf die Form von der Wellenfront eines reflektierten Projektionsstrahlbündels genommen werden, indem sich die optischen Wege von verschiedenen Strahlen des Projektionsstrahlbündels bei der Verschiebung der beiden Umlenkspiegel in x-Richtung unterschiedlich ändern.
  • In der Neutralstellung der Umlenkspiegel (erste Position) träfe ein vom Feldpunkt FP1 kommender Strahl auf die mit durchgezogenen Pfeilen gekennzeichneten Orte FP1' am ersten Umlenkspiegel FM1 und FP1'' am zweiten Umlenkspiegel FM2. Durch die Form der Spiegeloberfläche wird die Länge des optischen Weges OP zwischen den Reflexionen am ersten Umlenkspiegel und am zweiten Umlenkspiegel bestimmt. Wird nun das Spiegelpaar FM1, FM2 synchron in x-Richtung um den Verschiebungsweg DIS verschoben, so trifft der gleiche Strahl am ersten Umlenkspiegel FM1 nun auf die mit gestrichelten Pfeil gekennzeichnete Position XFP1', die aufgrund der Krümmung der Spiegelfläche etwas weiter vom Objektfeld entfernt weg liegt als der Auftreffpunkt FB1 vor der Verschiebung. Die am ersten Umlenkspiegel auftretende optische Weglängendifferenz OPD1 ist schematisch dargestellt. Am zweiten Umlenkspiegel FM2 ergibt sich ebenfalls durch die Verschiebung eine Änderung der Lage des Reflexionsortes entlang des Strahlweges des betrachteten Strahls. Hier befinden sich jedoch die beiden Auftreffpunkte des Strahls vor der Verschiebung (FP1'') und nach der Verschiebung (XFP1'') im Bereich einer stärkeren Krümmung der Spiegeloberfläche, so dass sich durch die Verschiebung im Bereich der zweiten Reflexion eine optische Wegdifferenz OPD2 ergibt, die größer ist als die zugehörige optische Weglängendifferenz OPD1 am ersten Umlenkspiegel. Für den Strahl ergibt sich daher insgesamt durch die Verschiebung der Umlenkspiegel eine optische Weglängendifferenz ΔOPD = OPD2 – OPD1. Für Feldpunkte, die in x-Richtung gesehen an anderen Stellen der Spiegeloberflächen liegen, ergeben sich im Allgemeinen aufgrund des nicht-linearen Oberflächenverlaufs andere optische Weglängendifferenzen, so dass sich für die zum Projektionsstrahlbündel beitragende Feldpunkte insgesamt eine Deformation der Wellenfront ergibt.
  • Form und Stärke der Deformation sind einerseits von den jeweiligen. Flächenformen der beiden Umlenkspiegel und andererseits vom Ausmaß der Verschiebung in x-Richtung abhängig. Die Wellenfrontwirkung ändert sich durch Verschieben der Spiegel. Im Allgemeinen ist eine gewisse Wellenfrontwirkung der beiden Umlenkspiegel auch in der Neutralstellung (erste Position) vorhanden. Dieser Beitrag kann jedoch durch entsprechende Ausgestaltung der anderen optischen Elemente des Projektionsobjektivs vorgehalten und damit kompensiert werden. Da diese Kompensation fest ist, funktioniert sie nicht mehr bei einer Verschiebung der Umlenkspiegel, so dass bei Betätigung des Manipulators eine Veränderung der Wellenfront resultiert. Der Verfahrweg DIS der Umlenkspiegel ist in der Regel bei einer Manipulation der Wellenfront deutlich kleiner als bei den oben beschriebenen Manipulatoren zur Beeinflussung der Strahlungsenergieverteilung. Typische Verfahrwege können im Bereich einer oder mehrere Mikrometer, beispielsweise im Bereich von 10 Mikrometer oder mehr, oder 100, 200, 400, 600 Mikrometer oder mehr liegen. Häufig sind die Verschiebungswege nicht größer als ca. 1 mm.
  • Zur weiteren Verdeutlichung sei noch erwähnt, dass sich durch eine Verschiebung der Umlenkspiegel an der Abbildungsleistung eines Projektionsobjektivs nichts ändern würde, wenn es sich bei den Umlenkspiegeln um konventionelle, plane Umlenkspiegel in konventionellen Reflexionsbeschichtungen mit einem über die optisch nutzbare Fläche im Wesentlichen konstanten Reflexionsgrad handeln würde. Ein Einfluss der Verschiebung und damit eine feldabhängige Manipulation der Abbildung des optischen Systems ist erst durch die Verwendung von besonderen Umlenkspiegeln zu erreichen, die hier an einigen wenigen Beispielen erläutert wurden.
  • Bei dem Projektionsobjektiv des Ausführungsbeispiels liegt der Abbildungsmassstab βx in der ersten Richtung sehr nahe bei –1, nämlich bei βx = –1.01. Eine Korrekturwirkung lässt sich grundsätzlich auch erzielen, wenn der Abbildungsmassstab βx stärker von –1 abweicht. In der Regel ist eine wirksame Korrektur mit ausreichender Auflösung im Feld gut möglich, wenn das zwischen der ersten Feldebene und der zweiten Feldebene angeordnetes optisches Abbildungssystem in der ersten Richtung einen Abbildungsmassstab βx aus dem Bereich –0.8 > βx > –1.2 hat, wobei vorzugsweise die Bedingung –0.9 > βx > –1.1 eingehalten werden sollte, um bei synchroner Verschiebung der Umlenkspiegel um gleiche Verschiebungswege auch nahe beieinander liegende Feldpunkte gezielt weitgehend unabhängig voneinander beeinflussen zu können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • WO 2004/09060 A2 [0008, 0041]
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    • EP 1751601 B1 [0009, 0042]
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Claims (17)

  1. Katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in einem effektiven Objektfeld einer Objektfläche (OS) des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske in ein in der Bildfläche des Projektionsobjektivs angeordnetes effektives Bildfeld mit: einer Vielzahl von Linsen und mindestens einem Konkavspiegel (CM); einem ersten Umlenkspiegel (FM1) zur Umlenkung der von der Objektfläche (OS) kommenden Strahlung zum Konkavspiegel und einem zweiten Umlenkspiegel (FM2) zur Umlenkung der von dem Konkavspiegel kommenden Strahlung in Richtung der Bildfläche (IS), wobei: die Umlenkspiegel gegenüber einer optischen Achse (OA) des Projektionsobjektivs um senkrecht zur optischen Achse und parallel zu einer ersten Richtung verlaufende Kippachsen gekippt sind; der erste Umlenkspiegel in optischer Nähe einer ersten Feldebene und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe einer zur ersten Feldebene optisch konjugierten zweiten Feldebene angeordnet ist; und ein zwischen der ersten Feldebene und der zweiten Feldebene angeordnetes optisches Abbildungssystem in der ersten Richtung einen Abbildungsmassstab βx aus dem Bereich –0.8 > βx > –1.2 hat, gekennzeichnet durch eine Verschiebungseinrichtung (DISX) zur synchronen Verschiebung des ersten Umlenkspiegels (FM1) und des zweiten Umlenkspiegels (FM2) parallel zu der ersten Richtung zwischen einer ersten Position und einer gegenüber der ersten Position um einen Verschiebungsweg (DIS) versetzten zweiten Position, wobei ein zwischen dem effektiven Objektfeld und dem effektiven Bildfeld verlaufendes Projektionsstrahlbündel in der ersten Position der Umlenkspiegel in ersten Reflexionsbereichen und in der zweiten Position der Umlenkspiegel in zweiten Reflexionsbereichen reflektiert wird, die gegenüber den ersten Reflexionsbereichen parallel zur ersten Richtung um den Verschiebungsweg (DIS) lateral versetzt sind, und wobei die Umlenkspiegel in den ersten und den zweiten Reflexionsbereichen unterschiedliche örtliche Verteilungen von Reflexionseigenschaften haben.
  2. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1, worin der erste Umlenkspiegel (FM1) eine erste Reflexionsbeschichtung (R1) und der zweite Umlenkspiegel (FM2) eine zweite Reflexionsbeschichtung (R2) aufweist, die Reflexionsbeschichtungen jeweils erste Schichtbereiche (R1-1, R2-1) mit einer ersten örtlichen Verteilung des Reflexionsvermögens und in der ersten Richtung neben den ersten Schichtbereichen liegende zweite Schichtbereiche (R1-2A, R1-2B, R2-2A, R2-2B) mit einer zweiten örtlichen Verteilung des Reflexionsvermögens haben, die sich von der ersten Verteilung des Reflexionsvermögens in den ersten Schichtbereichen unterscheidet.
  3. Projektionsobjektiv nach Anspruch 2, worin die Reflexionsbeschichtungen des ersten Umlenkspiegels (FM1) und des zweiten Umlenkspiegels (FM2) jeweils eine lineare Änderung der Schichtdicke in der ersten Richtung aufweisen, wobei sich die Schichtdickenänderung über die ersten Schichtbereiche (R1-1, R2-1) und über die zweiten Schichtbereiche (R1-2A, R1-2B, R2-2A, R2-2B) erstreckt.
  4. Projektionsobjektiv nach Anspruch 2, worin die ersten Schichtbereiche jeweils Reflexionsbeschichtungen mit örtlich konstantem Reflexionsgrad aufweisen und in dem zweiten Schichtbereich ein örtlicher Schichtdickenverlauf, insbesondere eine lineare Änderung der Schichtdicke, vorgesehen ist.
  5. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste Umlenkspiegel eine erste nicht-plane Spiegelfläche (MS1) und der zweite Umlenkspiegel eine zweite nicht-planare Spiegelfläche (MS2) mit einer zur ersten Spiegelfläche bezogen auf die erste Richtung gegenläufigen Flächenform hat, wobei vorzugsweise eine Abweichung der nicht-planaren Spiegelflächen von einer ebenen Bezugsfläche weniger als 10 μm beträgt.
  6. Projektionsobjektiv nach Anspruch 5, worin die Spiegelflächen (MS1, MS2) in der ersten Richtung gekrümmt sind, insbesondere parabolisch oder einem Polynom folgend gekrümmt sind.
  7. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste Umlenkspiegel (FM1) und der zweite Umlenkspiegel (FM2) in einem Bereich angeordnet sind, in dem ein Subaperturverhältnis S dem Betrage nach kleiner als 0.3, insbesondere kleiner als 0.2 ist.
  8. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verschiebungseinrichtung (DISX) einen während des Betriebs des Projektionsobjektivs betätigbaren Verschiebungsantrieb (DRX) zur synchronen Verschiebung des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zu der ersten Richtung aufweist.
  9. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste Umlenkspiegel (FM1) und der zweite Umlenkspiegel (FM2) eine gemeinsame Trägerstruktur haben, wobei vorzugsweise der erste Umlenkspiegel (FM1) und der zweite Umlenkspiegel (FM2) durch senkrecht zueinander ausgerichtete Spiegelflächen eines Trägerprismas (SUB) gebildet sind.
  10. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Projektionsobjektiv einen ersten Objektivteil (OP1) zur Abbildung des Musters in ein erstes Zwischenbild (IMI1), einen zweiten Objektivteil (OP2) zur Abbildung des ersten Zwischenbildes in ein zweites Zwischenbild (IMI2), wobei im Bereich einer zwischen dem ersten und dem zweiten Zwischenbild liegenden zweiten Pupillenfläche (P2) der Konkavspiegel (CM) angeordnet ist, und einen dritten Objektivteil (OP3) zur Abbildung des zweiten Zwischenbildes in die Bildfläche (IS) aufweist, der ersten Umlenkspiegel (FM1) in optischer Nähe zum ersten Zwischenbild (IMI1) und der zweite Umlenkspiegel (FM2) in optischer Nähe zum zweiten Zwischenbild (IMI2) angeordnet ist.
  11. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, worin das Projektionsobjektiv einen ersten Objektivteil zur Abbildung des Objektfeldes in ein Zwischenbild hat, wobei im Bereich einer zwischen dem Objektfeld und dem Zwischenbild liegenden ersten Pupillenfläche der Konkavspiegel angeordnet ist, und einen zweiten Objektivteil zur Abbildung des Zwischenbildes in die Bildfläche aufweist, der ersten Umlenkspiegel in optischer Nähe zum Objektfeld und der zweite Umlenkspiegel in optischer Nähe zum Zwischenbild angeordnet ist.
  12. Projektionsbelichtungsverfahren zur Belichtung eines im Bereich einer Bildfläche eines Projektionsobjektivs angeordneten, strahlungsempfindlichen Substrats mit mindestens einem Bild eines im Bereich einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske, dadurch gekennzeichnet, dass ein Projektionsobjektiv gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.
  13. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 12, worin der erste Umlenkspiegel und der zweite Umlenkspiegel mit Hilfe der Verschiebungseinrichtung zwischen einer ersten Belichtung und einer der ersten Belichtung folgenden zweiten Belichtung während des Betriebs synchron parallel zu der ersten Richtung verschoben werden.
  14. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin durch Verschieben des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zur ersten Richtung die Felduniformität der Projektionsstrahlung innerhalb des effektiven Bildfeldes verändert wird.
  15. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, worin durch Verschieben des ersten und des zweiten Umlenkspiegels parallel zur ersten Richtung die Wellenfront der durch das Projektionsobjektiv zum Bildfeld verlaufenden Projektionsstrahlung verändert wird.
  16. Projektionsbelichtungsanlage zur Belichtung eines im Bereich einer Bildfläche eines Projektionsobjektivs angeordneten, strahlungsempfindlichen Substrats mit mindestens einem Bild eines im Bereich einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 15, mit: einer primären Strahlungsquelle (LS) zur Abgabe von Primärstrahlung; einem Beleuchtungssystem (ILL) zum Empfang der Primärstrahlung und zur Erzeugung einer auf die Maske (M) gerichteten Beleuchtungsstrahlung; und einem Projektionsobjektiv (PO) zur Erzeugung mindestens eines Bildes des Musters im Bereich der Bildfläche (IS) des Projektionsobjektivs, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltet ist.
  17. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 16, worin die Projektionsbelichtungsanlage eine zentrale Steuerung (CU) zur Steuerung von Funktionen der Projektionsbelichtungsanlage aufweist, wobei der Steuereinrichtung ein Steuermodul zur Ansteuerung des Verschiebungsantriebs (DRX) zugeordnet ist und der Verschiebungsantrieb über das Steuermodul in Abstimmung mit anderen Steuersignalen während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage ansteuerbar ist.
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