DE102011004182B4 - Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage sowie entsprechende Projektionsbelichtungsanlage und Projektionsobjektiv hierfür - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage sowie entsprechende Projektionsbelichtungsanlage und Projektionsobjektiv hierfür Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, bei welchem die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) aus synthetischem Quarzglas hergestellt werden, welches auf einer Drehscheibe (1) durch Oxidation eines Silizium enthaltenden Materials abgeschieden wird, wobei während der Glasabscheidung die Drehscheibe gedreht wird, so dass eine runde Scheibe (4) oder ein Ring aus Glas entstehen, aus der die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) herausgetrennt werden, und wobei für jede optische Linse die Halbierende in Richtung des Zentrums der Scheibe oder des Rings den Azimuth-Winkel 0° definiert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine optische Linse in einem kartesischen xyz-Koordinatensystem der Projektionsbelichtungsanlage mit der z-Achse in Richtung der optischen Achse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse und mindestens eine optische Linse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, bei welchem optische Linsen aus Glas, insbesondere Quarzglas vorzugsweise synthetischem Quarzglas hergestellt werden, sowie eine entsprechende Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage und ein Projektionsobjektiv hierfür.
  • STAND DER TECHNIK
  • Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Herstellung von nano- bzw. mikrostrukturierten Bauteilen in der Mikroelektronik und Nanotechnik eingesetzt. Die Projektionsbelichtungsanlage besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung, die ein Retikel mit Licht von einer Lichtquelle, wie beispielsweise einem Laser, beleuchtet, wobei das Retikel eine Struktur entsprechend der herzustellenden Mikro- oder Nanostruktur aufweist. Das beleuchtete Retikel wird über ein Projektionsobjektiv auf ein mit einer photosensitiven Schicht beschichtetes Substrat verkleinert abgebildet, sodass auf dem Substrat die entsprechenden Strukturen erzeugt werden können. Neben sogenannten Steppern, bei denen schrittweise das vollständig beleuchtete Retikel mehrmals auf dem Substrat abgebildet wird, gibt es auch sogenannte Projektionsbelichtungsanlagen von Scanner-Typ, bei denen ein Lichtfleck, beispielsweise in Form eines Lichtschlitzes, über die Maske bewegt wird bzw. umgekehrt, sodass die Struktur durch einen Scan-Vorgang, bei dem der Lichtfleck über das Retikel bewegt wird, auf dem Substrat abgebildet wird. Auch hier kann die Struktur schrittweise mehrfach auf dem Substrat abgebildet werden, so dass auch von einem Step-Scan-Vorgang gesprochen wird.
  • Für das Projektionsobjektiv können optische Linsen eingesetzt werden, um eine verkleinerte Abbildung des beleuchteten Retikels auf dem Substrat zu bewirken. Die optischen Linsen können hierbei aus synthetisch durch Flammenhydrolyse hergestelltem Quarzglas gebildet werden, welches dadurch ausgezeichnet ist, dass es nur sehr geringe Konzentrationen an metallischen Verunreinigungen im sub-ppm (parts per million)-Bereich und einen definierten Gehalt an SiOH und H2 aufweist und ansonsten aus reinem Siliziumdioxid besteht.
  • Derartiges synthetisches Quarzglas kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass auf einer Drehscheibe, die sich unterhalb einer Vielzahl von Materialzuführeinrichtungen und Oxidationseinrichtungen dreht, Siliziumdioxid abgeschieden wird, welches aus einem durch die Materialzuführeinrichtungen zugeführten Silizium haltigen Material mittels der Oxidationseinrichtungen zu Siliziumdioxid oxidiert wird. Beispielsweise können entsprechende Düsen mit Brennern vorgesehen sein, wobei über die Düsen das erforderliche Material mit dem Siliziumanteil und/oder der Sauerstoff zugeführt werden, während über die Brenner die thermische Energie für die Oxidationsreaktion zur Verfügung gestellt wird. Eine Beschreibung und Abbildung finden sich in US2005/0056806 A1 .
  • Das so erzeugte Siliziumdioxid scheidet sich auf der sich drehenden Drehscheibe ab und bildet dort eine entsprechende Scheibe oder einen Ring aus dem entsprechenden Glasmaterial.
  • Die optischen Linsen können aus diesem synthetisch hergestellten Quarzglas durch Heraustrennen und entsprechende formgebende Materialbearbeitung gewonnen werden, um anschließend in der Projektionsbelichtungsanlage bzw. insbesondere dem Projektionsobjektiv eingesetzt zu werden.
  • Obwohl mit dem beschriebenen Verfahren hochwertige Gläser mit geringsten Verunreinigungen und hoher Homogenität hergestellt werden können, ist es aufgrund der erforderlichen Abbildungsgenauigkeit im Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen erforderlich, nach Verbesserungen zu suchen, um Abbildungsfehler so klein wie möglich zu halten, die aufgrund von Wellenfrontdeformationen, die durch das Material verursacht sind, entstehen können.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage bzw. insbesondere eines Projektionsobjektivs und entsprechend dadurch hergestellte Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen bzw. Projektionsobjektive bereitzustellen, bei welchen eine hohe Abbildungsgenauigkeit erzielbar ist und insbesondere materialbedingte oder designinhärente Abbildungsfehler minimiert werden können. Gleichzeitig soll hierbei das Verfahren zur Herstellung einfach durchführbar sein.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie einem Projektionsobjektiv mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei der oben beschriebenen Art der Herstellung von Glas, insbesondere von synthetischem Quarzglas, mittels Abscheidung auf einer Drehscheibe einerseits sogenannte langwellige Inhomogenitäten als Unterschiede vom Scheibenmittelpunkt zu einem mittleren Bereich und von einem mittleren Bereich zum Randbereich und andererseits kurzwellige Inhomogenitäten entlang von Teilkreisen oder Tangenten zu Kreisbahnen auftreten. Allgemein entstehen also Eigenschaftsprofile entlang der radialen Richtung vom Drehmittelpunkt zum Rand in dem auf der Drehscheibe abgeschiedenen Ausgangsmaterial in Form einer Glasscheibe oder einem Glasring. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Eigenschaften des Glases in radialer Richtung durch unterschiedliche Abscheidebedingungen am Rand und im Zentrum der Drehscheibe variieren können (langwellige Fehler) und dass insbesondere durch Unterschiede bei den Materialzuführeinrichtungen und den Oxidationseinrichtungen streifenförmige Inhomogenitäten tangential zu Kreisbahnen oder entlang von Teilkreisen entstehen können (kurzwellige Fehler).
  • Entsprechend sind geringere Eigenschaftsunterschiede, das heißt eine homogenere Ausbildung, in Richtung quer zur radialen Richtung beobachtbar. Werden aus der ursprünglich abgeschiedenen Glasscheibe oder einem entsprechenden Ring, welcher nachfolgend auch unter dem Begriff der Scheibe mit umfasst sein soll, Rohkörper zur Herstellung von optischen Linsen in Form von im Wesentlichen Zylinderkörpern herausgetrennt, so können bei diesen Rohkörpern für die optischen Linsen entlang der ursprünglichen radialen Richtung der Rohglasscheibe größere Eigenschaftsveränderungen feststellbar sein als in einer Querrichtung hierzu. Überlicherweise wird bei den optischen Linsen bzw. den entsprechenden Rohkörpern dafür die radiale Richtung in Richtung der Scheibenmitte des ursprünglich abgeschiedenen Scheibenkörpers als Azimut-Winkel 0° in einem Polarkoordinatensystem der optischen Linse mit deren Mittelpunkt als Zentrum definiert. Entsprechend liegen durch die Herstellung erzeugte Inhomogenitäten in Form von Streifen entlang von Kreisbögen oder tangential dazu quer zur Richtung des Azimut-Winkels 0° wobei die Richtung des Azimut-Winkels 0° mit der radialen Richtung der ursprünglichen Glasscheibe übereinstimmt. Somit ist eine Veränderung der Eigenschaften, wie z.B. des Brechungsindex, und somit ein Eigenschaftsprofil entlang dieser Richtung zu beobachten.
  • Die langwelligen Fehler der ursprünglichen Scheibe bewirken auf dem optisch genutzten Durchmesser der Linse (üblicherweise ca. 90% des Rohlingsdurchmessers) Wellenfrontfehler, die im Wesentlichen durch einen Kippfehler und Astigmatismus repräsentiert sind. Während ein Kipp in der Objektivherstellung gut justierbar ist, wirkt der Astigmatismus störend. Die hochfrequenten (kurzwelligen) Fehler des Ausgangsmaterials lassen sich auf dem optisch genutzten Durchmesser einem lokalen Gradienten der Wellenfront zuordnen. Ferner lässt sich die optische Wirkung als Wellenfrontfehler von Subaperturen beschreiben.
  • Bei der Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage und insbesondere eines Projektionsobjektivs kann dies nun in der Art und Weise genutzt werden, dass mindestens eine optische Linse mit dem Azimut-Winkel 0° parallel zur x-Achse eines kartesischen x y z - Koordinatensystems der Projektionsbelichtungsanlage bzw. des Projektionsobjektivs mit der z-Achse in Richtung der optischen Achse und mindestens eine optische Linse mit dem Azimut-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut wird. Durch die um 90° zueinander verdrehte Orientierung der optischen Linsen kann eine Kompensation der Inhomogenitäten bzw. der Eigenschaftsänderungen über der optischen Linse bewirkt werden, sodass Abbildungsfehler minimiert werden können. Insbesondere kann Astigmatismus, der durch langwellige Brechungsindexunterschiede verteilt über der optischen Linse verursacht wird, dadurch kompensiert bzw. korrigiert werden.
  • Da in einer Projektions-Belichtungsanlage bzw. einem Projektionsobjektiv mehrere optische Linsen zum Einsatz kommen, können Paare oder Gruppen von optischen Linsen gebildet werden, bei denen die Orientierung der optischen Linsen mit ihrem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x- bzw. y-Achse des kartesischen x y z - Koordinatensystems so gewählt wird, dass innerhalb des Paares oder der Gruppe eine Reduzierung von Abbildungsfehlern und insbesondere des Astigmatismus erzielt werden kann. Dies ist inbesondere dann von Vorteil, wenn das Objektiv modular aufgebaut ist und durch Drehen oder Tauschen von Gruppen justiert wird, oder wenn der spätere Tausch einer Gruppe vorgesehen ist.
  • Darüber hinaus können die Anzahl der optischen Linsen, die in der einen oder der anderen Orientierung eingebaut sind, und/oder die Positionen der entsprechend orientierten optischen Linsen im Projektionsobjektiv bzw. der Projektions-Belichtungsanlage angepasst und zur Minimierung der Abbildungsfehler optimiert werden.
  • Ferner ist es möglich, die optischen Linsen so auszuwählen und entsprechend in der Projektions-Belichtungsanlage bzw. dem Projektionsobjektiv einzubauen, dass durch das Eigenschaftsprofil bzw. die Größe der Eigenschaftsdifferenz entsprechende Abbildungsfehler korrigiert werden können. Beispielsweise können bei Paaren, Gruppen oder insgesamt bei allen optischen Linsen eines Projektionsobjektivs oder einer Projektionsbelichtungsanlage der Abbildungsfehler, wie z. B. der Astigmatismus, dadurch minimiert werden, dass bei einer oder mehreren bestimmten optischen Linsen Material mit größeren Eigenschaftsdifferenzen innerhalb der optischen Linse und/oder im Vergleich zu den anderen optischen Linsen eingesetzt wird. Entsprechend lässt sich durch die Kombination mit den Eigenschaften der übrigen optischen Linsen in einem Paar, einer Gruppe, im Projektionsobjektiv oder der Projektionsbelichtungsanlage eine Kompensation oder Korrektur von Abbildungsfehlern erzielen, sodass beispielsweise der Astigmatismus minimiert wird. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass nicht nur materialbedingte Abbildungsfehler durch Kombination geeigneter optischer Linsen aus dem grundsätzlich gleichen Material mit Eigenschaftsvariationen vermieden oder verringert werden können, sondern dass auch Abbildungsfehler, die durch die Herstellung der Linsen und ihre mechanische Befestigung in der Projektionsbelichtungsanlage oder dem Projektionsobjektiv bedingt sind, mit korrigiert werden können.
  • Da mindestens zwei optische Linsen um 90° verdreht um die optische Achse zueinander im Projektionsobjektiv bzw. der Projektions-Belichtungsanlage eingebaut werden, können die Fassungen, in denen die optischen Linsen angeordnet sind, drehbar ausgestaltet sein oder einen verdrehten Einbau ermöglichen. Alternativ ist es auch möglich, die optischen Linsen in unterschiedlichen Orientierungen in den Fassungen anzuordnen.
  • Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Projektionsbelichtungsanlagen vom Scanner-Typ geeignet, wobei die Richtung, in der ein Bereich einer optischen Linse von dem Lichtfleck überstrichen wird, als parallel zur x-Achse des x y z - Koordinatensystems definiert wird.
  • Bei einer derartigen Ausbildung der Projektionsbelichtungsanlage ist es vorteilhaft, wenn die überwiegende Anzahl der optischen Linsen in der Projektionsbelichtungsanlage mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse eingebaut werden, da in diesem Fall die Scanrichtung senkrecht auf den hochfrequenten, streifenförmigen Inhomogenitäten steht und diese dadurch ausgemittelt werden. Die Scanrichtung steht gleichzeitig senkrecht auf der langwelligen Krümmung, wodurch der wirksame Astigmatismus ebenfalls verringert wird. Die Bildfehlerreduktion ist jedoch für Streifen größer, da hier über meist mehrere vollständige Perioden integriert wird, während beim Astigmatismus die Integrationslänge in der Regel weniger als eine Periode beträgt.
  • Da wegen der Scanintegration der Streifen möglichst viele Linsen mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse eingebaut werden sollen, der Astigmatismus jeder Einzellinse aber nur unvollständig integrativ ausgemittelt wird, würde sich bei Einbau aller Linsen mit gleicher Orientierung immer noch in Summe ein erheblicher Astigmatismus ergeben.
  • Zur Kompensation dieses Astigmatismus sollen daher einige wenige Linsen mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut werden. Bei diesen Linsen läuft die Scanrichtung parallel zu den Streifen und zur langwelligen Krümmung, d.h. diese Effekte werden ohne Mittelung aufintegriert und werden daher voll wirksam. Der Astigmatismus dieser Linsen subtrahiert sich jedoch vollständig vom um 90° andersherum orientierten Astigmatismus der übrigen Linsen oder Linsengruppen.
  • Die optische Wirkung der Streifen ist dann besonders groß, wenn der Durchmesser der Subaperturen auf einer Linse gleich oder kleiner Breite eines Streifens oder im Falle mehrerer Streifen der Periode der Streifen ist, da dann durch verschiedene Subaperturen tretende Strahlenbündel deutlich unterschiedliche Ablenkungen erfahren. Bei typischen Streifenperioden von 5 - 10 cm und typischen Subaperturdurchmessern von 2 bis 25 cm werden sich immer Linsen finden lassen, in denen die Subaperturen deutlich größer als die Streifenperioden sind, und die deswegen weniger sensitiv für Streifen sind.
  • Diejenigen optischen Linsen, die mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut werden, um eine Kompensation von Abbildungsfehlern zu ermöglichen, können daher insbesondere diejenigen Linsen sein, die die größten Subaperturen in der Projektions-Belichtungsanlage oder im Projektionsobjektiv aufweisen. Alternativ zu den größten Subaperaturen können auch optische Linsen mit größeren Subaperaturen gewählt werden, bei denen beispielsweise die Subaperturen zu der Hälfte der optischen Linsen mit den größten Subaperturen oder zu zwei Dritteln der optischen Linsen mit den größten Subaperturen gehören.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
    • 1 eine Draufsicht auf eine Anlage zur Herstellung von synthetischem Quarzglas mit der Kennzeichnung von Inhomogenitäten und der Lage der zu entnehmenden optischen Linsen;
    • 2 ein Diagramm bei dem der relative Brechungsindex in [ppm] über dem Radius
    • einer Glasscheibe, die gemäß 1 hergestellt worden ist, aufgetragen ist; und in 3 eine Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich.
  • In 1 ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung von synthetischem Quarzglas gezeigt, welche eine Drehscheibe 1 umfasst, die sich um ihren Mittelpunkt 6 dreht. Die Drehscheibe kann beispielsweise aus Quarzsand gebildet sein oder eine entsprechende Auflage umfassen, wobei oberhalb der Drehscheibe 1 ein Anordnung aus Düsen und Brennern 3 vorgesehen ist, die über Versorgungsleitungen 2 mit Brennstoff und einer siliziumhaltigen Verbindung und/oder Sauerstoff versorgt werden, sodass durch Oxidation Siliziumdioxid hoher Reinheit auf der Drehscheibe 1 abgeschieden wird. Dadurch wird eine Scheibe aus synthetischem Quarzglas mit hoher Homogenität abgeschieden, wobei zusätzlich zur Drehbewegung weitere Bewegungen der Drehscheibe oder der Anordnung aus Düsen und Brennern überlagert werden kann, um die Homogenität der Abscheidung weiter zu verbessern. Der Durchmesser der Scheibe kann im Bereich von zwei Metern liegen, während die Dicke der Scheibe im Bereich von 30 cm sein kann.
  • Aus der Scheibe 4 werden Rohlinge zur Herstellung von optischen Linsen 5 beispielsweise durch Wasserstrahlschneiden herausgetrennt. Aufgrund der Dicke der Scheibe 4 können die aus der Scheibe 4 herausgetrennten Zylinder ein oder mehrmals quer zur Längsachse geschnitten werden, um mehrere optische Linsen 5 zu erhalten.
  • Obwohl durch die Drehung der Drehscheibe 1 um den Mittelpunkt 6 und eine eventuelle überlagerte translatorische Bewegung in unabhängigen Raumrichtungen eine sehr homogene Abscheidung des synthetischen Quarzglases möglich ist, können durch ungleichmäßigen Betrieb der Düsen und Brenner 3 Inhomogenitäten 9 entstehen, die als Streifen in der Scheibe 4 ausgebildet sind, die sich entlang Kreisbahnen oder tangential zu Kreisbahnen in der Scheibe erstrecken.
  • In den aus der Glasscheibe 4 heraus getrennten optischen Linsen 5 liegen die Inhomogenitäten 9 als Streifen vor, die quer zu einer Halbierenden 7 jeder optischen Linse verlaufen, welche sich radial vom Mittelpunkt 6 durch die optischen Linsen 5 erstreckt. Die Halbierende 7, die für jede optische Linse 5 definiert werden kann, kennzeichnet den Azimuth-Winkel 8 gleich 0°, der durch eine entsprechende Markierung von der optischen Linse 5 in Richtung zum Mittelpunkt 6 definiert ist.
  • Neben den Inhomogenitäten 9 in Form von Teilkreisstreifen oder tangentialen Streifen entlang von Kreisbahnen sind darüber hinaus grundsätzlich die Abscheidebedingungen für das synthetische Quarzglas sowohl im Zentrum 10 der Scheibe 4 als auch am Rand 11 der Scheibe 4 unterschiedlich zu den Abscheidebedingungen in einem ringförmigen Bereich, sodass sich durch die unterschiedlichen Abscheidebedingungen auch unterschiedliche Eigenschaften in diesen Bereichen ausbilden, insbesondere in Form eines Eigenschaftsprofils in radialer Richtung bezüglich der Ausgangsscheibe. In der 1 sind der Zentrumsbereich 10 und der Randbereich 11 durch eine entsprechend strichlinierte Linie abgetrennt. Die verschiedenen Bereiche können beispielsweise dadurch definiert werden, dass die Eigenschaftsunterschiede bestimmte Grenzwerte unter- oder überschreiten.
  • Die 2 zeigt den relativen Brechungsindex in [ppm], welcher bei der Wellenlänge λ= 633 nm bestimmt worden ist, aufgetragen über dem Radius r der synthetischen Quarzglasscheibe 4 aus 1
  • Wie sich aus dem Diagramm der 2 ergibt, ist im Kernbereich 10 und im Randbereich 11 eine Erhöhung des relativen Brechungsindex festzustellen, während im mittleren Bereich, aus dem die Linsenrohlinge extrahiert werden, ein relativ gleichmäßiger Verlauf des relativen Brechungsindex über dem Radius festzustellen ist, mit der Ausnahme der Inhomogenitäten 9 in Form der Teilkreis-Streifen bzw. tangentialen Streifen und einer schwachen Restkrümmung der Brechnungsindexkurve.
  • Wie sich aus der 1 weiterhin ergibt, werden die optischen Linsen vorzugsweise aus dem mittleren Bereich gefertigt, in dem der Brechungsindex annähernd homogen über der optischen Linse 5 ist. Allerdings ergeben sich Inhomogenitäten bezüglich des Brechungsindex im Bereich der Streifen-Inhomogenitäten 9, wie aus der 2 zu entnehmen ist, und eine gewisse Restkrümmung der Brechnungsindexkurve. Diese Inhomogenitäten bezüglich des Brechungsindex führen zu hochfrequenten Wellenfrontfehlern, während die Restkrümmung zu Astigmatismus führt, wenn die optischen Linsen 5 in einer Projektionsbelichtungsanlage verwendet werden.
  • Die 3 zeigt eine rein schematische Darstellung einer entsprechenden Projektionsbelichtungsanlage mit einer Lichtquelle 2, beispielsweise in Form eines KrF-Lasers, dessen Licht über eine Beleuchtungsanlage 30 auf ein Retikel 40 geleitet wird, dessen Strukturen über das Projektionsobjektiv 50 auf ein mit photosensitivem Lack beschichtetes Substrat 60 abgebildet werden. In der 3 sind im Projektionsobjektiv 50 beispielhaft mehrere optische Linsen 51, 52, 53 und 54 dargestellt, die beispielsweise aus den Rohlingen für die optischen Linsen 5 der synthetischen Quarzglasscheibe 4 gebildet werden. Die Darstellung ist rein schematisch und beispielhaft, so dass klar verständlich ist, dass mehr oder weniger optische Linsen in anderer Anordnung möglich sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden sämtliche optische Linsen 51 bis 54 oder Paare bzw. Gruppen davon so eingebaut, dass der durch die bei der Herstellung des synthetischen Quarzglases entstandenen Inhomogenitäten oder durch das entsprechend gebildete Brechungsindexprofil erzeugte Astigmatismus-Fehler für das Projektionsobjektiv 50 insgesamt oder für die entsprechenden Paare oder Gruppen minimiert wird. Dazu werden Teile der optischen Linsen 51 bis 54 mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse und der übrige Teil der optischen Linsen 51 bis 54 mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse in das Projektionsobjektiv 50 eingebaut. Dadurch sind die Brechungsindexprofile entlang der Richtung parallel zum Azimuth-Winkel 0° senkrecht zueinander orientiert, sodass die Astigmatismus-Fehler gegenseitig kompensiert und somit korrigiert werden können.
  • Darüber hinaus können einige der optischen Linsen 51 bis 54 aus dem Zentrumsbereich 10 oder dem Randbereich 11 der Quarzglasscheibe 4 gewonnen werden, in dem eine relativ starke Veränderung des Brechungsindex gegenüber dem mittleren Bereich der Quarzglasscheibe 4 zu beobachten ist, um mit dem veränderten Brechungsindex einer oder mehrerer optischer Linsen 51 bis 54 eine Korrektur bzw. Kompensation des Astigmatismus-Fehlers zu bewirken. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mehr optische Linsen 5 aus der Quarzglasscheibe 4 zu gewinnen, sodass die Effizienz der Herstellung der Projektionsbelichtungsanlage bzw. des Projektionsobjektivs erhöht wird.
  • Beispielsweise könnte das Objektiv 50 20 x-orientierte Linsen aufweisen, die im Mittel einen Astigmatismus von 0,15 ppm haben, und mit maximal 0,5 ppm spezifiziert sind. Dazu könnten 3 y-Linsen, die mit 0,5 bis 1,5 ppm spezifiziert sind und einen typischen Mittelwert von 0,8 ppm haben, vorgesehen sein.
  • Durch den nicht im Einzelnen dargestellten Strahlengang einer entsprechenden Projektionsbelichtungsanlage, wie sie in 3 schematisch dargestellt ist, ergeben sich für die einzelnen optischen Linsen 51 bis 54 unterschiedliche Subaperturen. Bei einem Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage im Scan - Modus, bei welchem ein Lichtfleck in Form eines Schlitzes über das Retikel 40 bewegt wird, ergibt sich insbesondere bei einer Ausrichtung der Mehrzahl der optischen Linsen 51 bis 54 mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse, entlang der der Lichtfleck bewegt wird, und einer Minderzahl, die bevorzugt aus Kern- oder Randbereichen geschnitten sind und einen erhöhten Astigmatismus aufweisen, parallel zur y-Achse eine vorteilhafte Kompensation von Astigmatismus-Fehlern bei gleichzeitig geringem Anwachsen der hochfrequenten Fehler, wenn diese parallel zur y-Achse ausgerichteten optischen Linsen große Subaperturen aufweisen, da diejenigen Linsen für höherfrequente Fehler weniger sensitiv sind.
  • Um die optischen Linsen 51 bis 54 entsprechend im Projektionsobjektiv 50 anordnen zu können, können entweder Fassungen vorgesehen sein, die um die z-Achse, also um die optische Achse drehbar sind, oder bei ortsfesten Fassungen können die entsprechenden optischen Linsen 51 bis 54 entsprechend der gewünschten Orientierung in den Fassungen angeordnet werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abweichungen in der Weise möglich sind, dass eine andersartige Kombination einzelner Merkmale verwirklicht wird, oder dass einzelne Merkmale weggelassen werden, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche Kombinationen aller vorgestellter Einzelmerkmale.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, bei welchem die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) aus synthetischem Quarzglas hergestellt werden, welches auf einer Drehscheibe (1) durch Oxidation eines Silizium enthaltenden Materials abgeschieden wird, wobei während der Glasabscheidung die Drehscheibe gedreht wird, so dass eine runde Scheibe (4) oder ein Ring aus Glas entstehen, aus der die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) herausgetrennt werden, und wobei für jede optische Linse die Halbierende in Richtung des Zentrums der Scheibe oder des Rings den Azimuth-Winkel 0° definiert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine optische Linse in einem kartesischen xyz-Koordinatensystem der Projektionsbelichtungsanlage mit der z-Achse in Richtung der optischen Achse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse und mindestens eine optische Linse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Linsen (51, 52, 53, 54) parallel zur radialen Richtung entlang des Azimuth-Winkels 0° in Abhängigkeit vom Ort eine Veränderung des Brechungsindex aufweisen, wobei für bestimmte optische Linsen in der Projektionsbelichtungsanlage nur solche optische Linsen verwendet werden, deren Brechungsindexdifferenzen einen bestimmten Wert überschreiten.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) verdreht zueinander in ortsfesten Fassungen angeordnet oder mit ihren Fassungen zueinander verdreht werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für eine Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt wird, bei der ein Bereich der optischen Linsen von einem Lichtfleck überstrichen wird, wobei die Richtung, in der der Bereich von dem Lichtfleck überstrichen wird, parallel zur x-Achse ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die überwiegende Anzahl der optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) in der Projektionsbelsichtungsanlage oder im Projektionsobjektiv mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse eingebaut werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54), die mit ihrem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut werden, die größten Subaperturen in der Projektionsbelichtungsanlage oder im Projektionsobjektiv aufweisen und nur 20% der Linsen oder des Weges des Lichts durch entsprechende Linsen betreffen und die Subaperturen der Linsen > 70% des jeweiligen optisch genutzten Durchmessers oder > 10 cm sind.
  7. Projektionsobjektiv für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl von optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) aus synthetischem Quarzglas, wobei zumindest eine Mehrzahl optischer Linsen parallel zur radialen Richtung entlang eines Azimuth-Winkels 0° in Abhängigkeit vom Ort eine Veränderung des Brechungsindex aufweist, die insbesondere stärker als senkrecht dazu ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine optische Linse in einem kartesischen xyz-Koordinatensystem der Projektionsbelichtungsanlage mit der z-Achse in Richtung der optischen Achse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse und mindestens eine optische Linse mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut wird.
  8. Projektionsobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) in Fassungen angeordnet sind, die zueinander verdrehbar sind.
  9. Projektionsobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Azimuthmarkierung der optischen Linsen (5, 51, 52, 53, 54) so ausgerichtet ist, dass beim Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage vom Scanner-Typ ein Bereich der optischen Linse von einem Lichtfleck überstrichen wird, wobei die Richtung, in der der Bereich von dem Lichtfleck überstrichen wird, parallel zur x-Achse ist und dass die überwiegende Anzahl der optischen Linsen in der Projektionsbelichtungsanlage oder im Projektionsobjektiv mit dem Azimuth-Winkel 0° parallel zur x-Achse eingebaut sind und/oder dass diejenigen optischen Linsen, die mit ihrem Azimuth-Winkel 0° parallel zur y-Achse eingebaut sind, die größten Subaperturen in der Projektionsbelichtungsanlage oder im Projektionsobjektiv aufweisen.
  10. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie mit einem Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 7 bis 9.
  11. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie nach Anspruch 10, die mit einem KrF-Excimer-Laser und/oder bei einer Wellenlänge von ca. 248 nm arbeitet.
  12. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie nach Anspruch 10, die mit einer Quecksilberdampflampe und/oder bei einer Wellenlänge von ca. 365 nm arbeitet.
  13. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie nach Anspruch 10, die mit einem ArF-Laser und/oder bei einer Wellenlänge von 193 nm arbeitet.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050056806A1 (en) 2003-09-05 2005-03-17 Ellison Adam J. G. Suppressing monovalent metal ion migration using aluminum-containing barrier layer

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3089955B2 (ja) * 1994-10-06 2000-09-18 株式会社ニコン 光リソグラフィー用光学部材及び投影光学系
JP3413067B2 (ja) * 1997-07-29 2003-06-03 キヤノン株式会社 投影光学系及びそれを用いた投影露光装置
JP2000331927A (ja) * 1999-03-12 2000-11-30 Canon Inc 投影光学系及びそれを用いた投影露光装置
TW571344B (en) * 2001-07-10 2004-01-11 Nikon Corp Manufacturing method for projection optic system
JP3741208B2 (ja) * 2001-11-29 2006-02-01 株式会社ニコン 光リソグラフィー用光学部材及びその評価方法
JP2005022921A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Nikon Corp 合成石英ガラス光学部材の製造方法、合成石英ガラス光学部材、光学系、露光装置及び合成石英ガラスの表面加熱炉

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050056806A1 (en) 2003-09-05 2005-03-17 Ellison Adam J. G. Suppressing monovalent metal ion migration using aluminum-containing barrier layer

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