DE102022200539A1 - Optical system for projection lithography - Google Patents
Optical system for projection lithography Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022200539A1 DE102022200539A1 DE102022200539.2A DE102022200539A DE102022200539A1 DE 102022200539 A1 DE102022200539 A1 DE 102022200539A1 DE 102022200539 A DE102022200539 A DE 102022200539A DE 102022200539 A1 DE102022200539 A1 DE 102022200539A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- optical system
- imaging
- laser
- gas
- tuning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70316—Details of optical elements, e.g. of Bragg reflectors, extreme ultraviolet [EUV] multilayer or bilayer mirrors or diffractive optical elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
Abstract
Ein optisches System für die Projektionslithographie hat eine innerhalb einer Durchstimmbandbreite durchstimmbare Lichtquelle für Beleuchtungslicht (3) zur Beleuchtung eines Objektfeldes (4), in dem ein abzubildendes Objekt (10) anordenbar ist. Eine abbildende Optik (7) dient zur Abbildung des Objektfeldes (4) in ein Bildfeld (8), in dem ein Substrat (11) anordenbar ist, längs eines Abbildungsstrahlengangs. Das optische System hat eine Mehrzahl von Linsen (21 bis 23, 28, 29, 31 bis 39) mit Grundkörpern aus genau einem Linsenmaterial. Zwischenräume (45) zwischen jeweils im Abbildungsstrahlengang benachbarten optischen Komponenten der abbildenden Optik (7) sind mit einem Gas gefüllt. Die Lichtquelle steht mit einer Durchstimm-Steuerung (43) zur Vorgabe einer Ist-Beleuchtungswellenlänge innerhalb der Durchstimmbandbreite in Signalverbindung. Die Durchstimm-Steuerung (43) steht mit einem Drucksensor (46) zur Messung eines Ist-Drucks des Gases in mindestens einem der Zwischenräume (45) in Signalverbindung. Die Durchstimm-Steuerung (43) ist als Regeleinrichtung derart ausgeführt, dass sie die Ist-Beleuchtungswellenlänge abhängig vom gemessenen Ist-Druck des Gases nachführt. Es resultiert ein optisches System, dessen Betriebsaufwand reduziert ist, ohne dass hierunter eine Abbildungsqualität der abbildenden Optik leidet.An optical system for projection lithography has a light source for illuminating light (3), which can be tuned within a tuning bandwidth, for illuminating an object field (4) in which an object (10) to be imaged can be arranged. Imaging optics (7) are used to image the object field (4) in an image field (8), in which a substrate (11) can be arranged, along an imaging beam path. The optical system has a plurality of lenses (21 to 23, 28, 29, 31 to 39) with base bodies made of exactly one lens material. Spaces (45) between optical components of the imaging optics (7) that are adjacent in the imaging beam path are filled with a gas. The light source is signal-connected to a tuning controller (43) for specifying an actual illumination wavelength within the tuning bandwidth. The tuning controller (43) has a signal connection to a pressure sensor (46) for measuring an actual pressure of the gas in at least one of the intermediate spaces (45). The tuning control (43) is designed as a control device in such a way that it tracks the actual illumination wavelength as a function of the measured actual pressure of the gas. The result is an optical system whose operating costs are reduced without the imaging quality of the imaging optics suffering as a result.
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches System für die Projektionslithographie. Ferner betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Herstellung eines mikrobeziehungsweise nanostrukturierten Bauteils sowie ein mikro- beziehungsweise nanostrukturiertes Bauteil, hergestellt nach einem derartigen Verfahren.The invention relates to an optical system for projection lithography. The invention also relates to a projection exposure system with such an optical system, a method for producing a micro- or nanostructured component, and a micro- or nanostructured component produced using such a method.
Ein optisches System der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
Ein bestimmter Typ derartiger optischer Systeme ist zum Einsatz mit einer als Quecksilberdampflampe ausgeführten Lichtquelle optimiert. Eine abbildende Optik eines derartigen, bekannten optischen Systems verwendet als Spülgas Helium.A certain type of such optical systems is optimized for use with a light source designed as a mercury vapor lamp. Imaging optics of such a known optical system uses helium as the flushing gas.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass dessen Betriebsaufwand reduziert ist, ohne dass hierunter eine Abbildungsqualität der abbildenden Optik leidet.It is an object of the present invention to further develop an optical system of the type mentioned at the outset in such a way that its operating costs are reduced without the imaging quality of the imaging optics suffering as a result.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein optisches System mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.According to the invention, this object is achieved by an optical system having the features specified in claim 1 .
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass dann, wenn eine abbildende Optik zum Einsatz kommt, bei der Grundkörper aller Linsen aus genau einem Linsenmaterial gefertigt sind, eine Kompensation von Abbildungsfehlern, die durch Druckschwankungen eines Zwischenraum-Gases mit einer entsprechenden Dispersion verursacht werden, über eine entsprechende Nachführung einer Ist-Beleuchtungswellenlänge mit ausreichender Kompensationsqualität erreicht werden kann. Es kann dann ein Zwischenraum-Gas mit entsprechend höherer Dispersion genutzt werden, sodass insbesondere auf Helium als Zwischenraum-Gas verzichtet werden kann.According to the invention, it was recognized that when imaging optics are used in which the base bodies of all lenses are made of exactly one lens material, imaging errors caused by pressure fluctuations in an intermediate space gas with a corresponding dispersion can be compensated for by appropriate tracking an actual illumination wavelength can be achieved with sufficient compensation quality. A space gas with a correspondingly higher dispersion can then be used, so that in particular helium can be dispensed with as the space gas.
Ein Proportionalitätsfaktor einer Lorentz-Lorenz-Näherung für eine Druckabhängigkeit des Brechungsindex (dn/dp) kann größer sein als 50 ppm, kann größer sein als 100 ppm, kann größer sein als 150 ppm, kann größer sein als 200 ppm und kann insbesondere größer sein als 250 ppm. Dieser Proportionalitätsfaktor kann insbesondere größer sein als der von Helium, der 31 ppm beträgt. Diese Zahlen gelten für eine Drucksensitivität des Brechungsindex bei 22°C, 950 mbar und bei einer Lichtwellenlänge von 365 nm.A proportionality factor of a Lorentz-Lorenz approximation for a pressure dependency of the refractive index (dn/dp) can be greater than 50 ppm, can be greater than 100 ppm, can be greater than 150 ppm, can be greater than 200 ppm and in particular can be greater than 250ppm. In particular, this proportionality factor can be greater than that of helium, which is 31 ppm. These figures apply to a pressure sensitivity of the refractive index at 22°C, 950 mbar and at a light wavelength of 365 nm.
Bei dem Zwischenraum-Gas kann es sich um ein Spülgas handeln.The space gas can be a purge gas.
Stickstoff als Zwischenraum-Gas nach Anspruch 2 ist kostengünstig. Für Stickstoff beträgt der vorstehend erwähnte Proportionalitätsfaktor der Druckabhängigkeit der Brechzahl 266 ppm.Nitrogen as space gas according to
Eine Laserlichtquelle nach Anspruch 3 hat sich als für die durchstimmbare Lichtquelle für das Beleuchtungslicht besonders geeignet herausgestellt.A laser light source according to
Dies gilt besonders für einen Festkörper-Laser nach Anspruch 4, mit dem eine hohe Beleuchtungswellenlängen-Stabilität erreichbar ist.This applies in particular to a solid-state laser according to
Ein Nd-basierter Laser nach Anspruch 5 kann mit hoher Ausgangsleistung im Bereich von mehr als 100 W mit ausreichender spektraler Qualität bereitgestellt werden.An Nd-based laser according to
Dies gilt insbesondere für einen Nd-YAG-Laser nach Anspruch 6, der Ausgangsleistungen im Bereich von mehreren kW haben kann.This applies in particular to an Nd-YAG laser according to
Durch eine Frequenzverdreifachung gemäß Anspruch 7 kann bei Verwendung einer Fundamentalen-Wellenlänge des Lasers im Bereich von 1 µm eine genutzte Beleuchtungswellenlänge im Bereich von 350 nm genutzt werden, sodass auf Designs abbildender Optiken zurückgegriffen werden kann, die insbesondere für die i-Linie einer Quecksilberdampf-basierten Lichtquelle designt wurden.By trebling the frequency according to
Ein optisches System nach Anspruch 8 ermöglicht eine gezielte Beleuchtung des Objektfeldes insbesondere mit einer vorgegebenen Intensitäts- und/oder Beleuchtungswinkel-Verteilung über das Objektfeld.An optical system according to
Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 10 und eines mikro- beziehungsweise nanostrukturierten Bauteils nach Anspruch 11 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße abbildende Optik bereits erläutert wurden.The advantages of a projection exposure system according to
Hergestellt werden kann insbesondere ein Halbleiter-Bauteil, beispielsweise ein Speicherchip.In particular, a semiconductor component, for example a memory chip, can be produced.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
-
1 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie einschließlich eines optischen Systems, und -
2 eine abbildende Optik als Teil des optischen Systems der Projektionsbelichtungsanlage zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld.
-
1 schematically a projection exposure system for microlithography including an optical system, and -
2 imaging optics as part of the optical system of the projection exposure system for imaging an object field in an image field.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie hat eine Lichtquelle 2 für Beleuchtungslicht beziehungsweise Abbildungslicht 3. Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich um eine DUV- beziehungsweise UV-Lichtquelle, die Licht in einem Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 193 nm und 400 nm, besonders im Bereich zwischen 300 nm und 400 nm, erzeugt. Diese und auch andere Wellenlängen, die in der Mikrolithographie Verwendung finden können (zum Beispiel DUV, tiefes Ultraviolett) und für die geeigneten Laserlichtquellen und/oder LED-Lichtquellen zur Verfügung stehen (beispielsweise 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 129 nm, 109 nm), sind für das in der Projektionsbelichtungsanlage 1 geführte Beleuchtungslicht 3 möglich. Ein Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 ist in der
Bei der Lichtquelle 2 handelt es sich zum Beispiel um einen Laser. Bei dem Laser handelt es sich um einen Festkörper-Laser. Bei dem Festkörper-Laser handelt es sich um einen Neodym-basierten Laser. Bei dem Neodym-basierten Laser handelt es sich um einen Nd:YAG-Laser. Eine Grundwellenlänge des Nd-YAG-Lasers wird zur Generierung des Beleuchtungslichts 3 frequenzverdreifacht. Das Beleuchtungslicht 3 hat eine Nutzwellenlänge von 355 nm.The
Zur Führung des Beleuchtungslichts 3 von der Lichtquelle 2 hin zu einem Objektfeld 4 in einer Objektebene 5 dient eine Beleuchtungsoptik 6. Mit einer Projektionsoptik beziehungsweise abbildenden Optik 7 wird das Objektfeld 4 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9 mit einem vorgegebenen, gegebenenfalls anamorphotischen Verkleinerungsmaßstab abgebildet.
Zur Erleichterung der Beschreibung der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie der verschiedenen Ausführungen der Projektionsoptik 7 ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In der
Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 sind rechteckförmig. Alternativ ist es auch möglich, das Objektfeld 4 und Bildfeld 8 gebogen beziehungsweise gekrümmt, also insbesondere teilringförmig auszuführen. Das Objektfeld 4 und das Bildfeld 8 haben ein xy-Aspektverhältnis größer als 1. Insbesondere bei einem Wafer-Stepper kann das xy-Aspektverhältnis auch 1 betragen. Das Objektfeld 4 hat also eine längere Objektfelddimension in der x-Richtung und eine kürzere Objektfelddimension in der y-Richtung. Diese Objektfelddimensionen verlaufen längs der Feldkoordinaten x und y.The
Zusammen mit der Lichtquelle 2 und der Beleuchtungsoptik 6 bildet die abbildende Optik 7 ein optisches System der Projektionsbelichtungsanlage 1. Für die Projektionsoptik 7 kann das in der
Das Bildfeld 8 hat eine x-Erstreckung von zum Beispiel 26 mm und eine y-Erstreckung von zum Beispiel 10 mm. Die y-Erstreckung kann auch größer sein als 10 mm. Auch kleiner y-Erstreckungen sind möglich, beispielsweise eine y-Erstreckung von 2 mm.The
Die Bildebene 9 ist bei der Projektionsoptik 7 parallel zur Objektebene 5 angeordnet. Abgebildet wird hierbei ein mit dem Objektfeld 4 zusammenfallender Ausschnitt einer Maske 10, die auch als Retikel bezeichnet wird. Das Retikel 10 wird von einem Retikelhalter 10a getragen. Der Retikelhalter 10a kann von einem Retikelverlagerungsantrieb 10b verlagert werden. Bei dem Retikel 10 kann es sich um ein für das Beleuchtungslicht 3 transmittierendes Retikel handeln oder, wie in den
Die Abbildung durch die Projektionsoptik 7 erfolgt auf die Oberfläche eines Substrats 11 in Form eines Wafers, der von einem Substrathalter 12 getragen wird. Der Substrathalter 12 wird von einem Wafer- beziehungsweise Substratverlagerungsantrieb 12a verlagert.The
In der
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 ist vom Scannertyp. Sowohl das Retikel 10 als auch das Substrat 11 werden beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 in der y-Richtung gescannt. Auch ein Steppertyp der Projektionsbelichtungsanlage 1, bei dem zwischen einzelnen Belichtungen des Substrats 11 eine schrittweise Verlagerung insbesondere des Substrats 11 in der y-Richtung erfolgt, ist möglich. Diese Verlagerungen können synchronisiert zueinander durch entsprechende Ansteuerung der Verlagerungsantriebe 10b und 12a erfolgen.The projection exposure apparatus 1 is of the scanner type. Both the
Dargestellt ist in der
Im Abbildungsstrahlengang des Nutzlichts 3 sind dem Objektfeld 4 zunächst drei Linsen 21, 22 und 23 nachgeordnet. Jede der drei Linsen hat jeweils einen Verlagerungsmanipulator 24, 25, 26 zur Verlagerung der Linse längs der z-Achse, also längs der optischen Achse 2. Je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 können diese Manipulatoren auch entfallen. Mit dem Objektverlagerungsantrieb 10b ist eine Verlagerung des Retikels 10 auch längs der z-Achse möglich. Mit dem Substratverlagerungsantrieb 12a ist eine Verlagerung des Substrats 11 auch längs der z-Achse möglich.In the imaging beam path of the
Der Linse 23 ist im Abbildungsstrahlengang des Nutzlichts 3 eine planparallele Platte 27 nachgeordnet, die im Bereich einer ersten Pupillenebene der Projektionsoptik 7 nach der Objektebene 6 angeordnet ist. Der planparallelen Platte 27 sind im Abbildungsstrahlengang des Nutzlichts 4 zwei weitere Linsen 28, 29 nachgeordnet. Die Linse 28 ist wiederum mit einem z-Verlagerungsmanipulator 30 verbunden. Je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 kann dieser Manipulator auch entfallen.A plane-
Der Linse 29 ist in der Projektionsoptik 7 eine Spiegelgruppe mit zwei Spiegeln M1, M2 nachgeordnet, die entsprechend ihrer Beaufschlagung in der Reihenfolge des Abbildungsstrahlengangs nummeriert sind. Die beiden Spiegel M1 und M2 sind Konkavspiegel.In the
Im Strahlengang zwischen der letzten Linse 29 vor der Spiegelgruppe und dem Spiegel M1 liegt eine Zwischenbildebene der Projektionsoptik 7. Im Strahlengang zwischen den beiden Spiegeln M1 und M2 liegt eine weitere Pupillenebene der Projektionsoptik 7. Im Strahlengang des Nutzlichts 3 nach dem Spiegel M2 ist eine weitere Zwischenbildebene der Projektionsoptik 7 angeordnet.In the beam path between the
Im Abbildungsstrahlengang des Nutzlichts 3 nach dieser weiteren Zwischenbildebene sind weitere Linsen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 und 39 der Projektionsoptik 7 angeordnet. Im Strahlengang zwischen den Linsen 36 und 37 ist eine weitere Pupillenebene 40 der Projektionsoptik 11 angeordnet. Dort sorgt eine Blende 40a für eine randseitige Pupillenbegrenzung.
Die Linsen 31 und 36 sind wiederum jeweils mit einem z-Verlagerungsmanipulator 41, 42 verbunden. Je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 können diese Manipulatoren auch entfallen.The
Bei der letzten Linse 39 vor dem Bildfeld 8 handelt es sich um eine Immersionslinse. Zwischen einer Austrittsfläche dieser letzten Linse 39 und dem Wafer 11 ist eine Flüssigkeitsschicht, beispielsweise eine Wasserschicht, angeordnet. Eine derartige Immersionslinse kann je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 auch entfallen.The
Eine bildfeldseitige numerischer Apertur der Projektionsoptik 7 beträgt 1,35. Der Abbildungsmaßstab beträgt β = -0,25. Die Projektionsoptik 7 verkleinert sich also um einen Faktor 4. Je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 kann auch eine kleinere bildfeldseitige numerische Apertur, insbesondere eine bildseitige numerische Apertur kleiner als 1, vorliegen. Auch ein anderer Abbildungsmaßstab kann je nach Ausführung der Projektionsoptik 7 zum Einsatz kommen.A numerical aperture of the
Optische Designdaten der Projektionsoptik 7 sind bekannt aus der
In der Praxis kann die Projektionsoptik 7 so in der Projektionsbelichtung s-anlage 1 untergebracht sein, dass die z-Achse vertikal verläuft. Die Bildebene 9 ist dabei in der Regel unter der Objektebene 5 angeordnet.In practice, the
Die Grundkörper aller Linsen 21 bis 23, 28, 29 sowie 31 bis 39 der abbildenden Optik 7 sind aus genau einem Linsenmaterial gefertigt, sodass die Grundkörper aller dieser Linsen aus dem gleichen Linsenmaterial vorliegen. Bei diesem Linsenmaterial kann es sich um SiO2 wie im Ausführungsbeispiel der
Auch die anderen optischen Komponenten der abbildenden Optik 7, die vom Beleuchtungslicht 3 im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 4 und dem Bildfeld 8 durchtreten werden, beispielsweise die planparallele Platte 27, sind hinsichtlich ihrer Grundkörper aus dem gleichen Material gefertigt wie die Linsen.The other optical components of the
Die Lichtquelle 2 ist innerhalb einer Durchstimmbandbreite durchstimmbar, sodass eine Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts 3, also eine Ist-Beleuchtungswellenlänge, einstellbar vorgegeben werden kann. Zum Durchstimmen der Lichtquelle 2 kann eine Wellenlängenmanipulationseinrichtung zum Einsatz kommen, die grundsätzlich bekannt ist aus der
Die Durchstimmbandbreite der Lichtquelle 2 kann im Bereich von 1 nm. liegen. Je nach dem zum Einsatz kommenden Druckbereich für das Gas in den Zwischenräumen 45 und dem verwendeten Material für die optischen Komponenten der Projektionsoptik 7 entscheidet sich, welche Durchstimm-Bandbreite der Lichtquelle 2 erforderlich ist. Diese Durchstimm-Bandbreite kann auch kleiner sein als 1 nm und kann zum Beispiel im Bereich von 500 pm, von 300 pm oder auch in einem noch kleineren Bandbreitenbereich liegen. Regelmäßig ist die Durchstimm-Bandbreite größer als 25 pm.The tuning bandwidth of the
Grundsätzlich kann die Durchstimm-Bandbreite auch noch kleiner sein, ist aber regelmäßig größer als 1 pm.In principle, the tuning bandwidth can also be even smaller, but is regularly greater than 1 pm.
Alternativ kann als Lichtquelle auch ein Excimer-Laser, beispielsweise ein XeF-Laser zum Einsatz kommen.Alternatively, an excimer laser, for example an XeF laser, can also be used as the light source.
Vom Beleuchtungslicht 3 durchtretene optische Flächen der optischen Komponenten der abbildenden Optik 7 tragen jeweils eine Antireflex-Beschichtung zur Optimierung einer Transmission dieser optischen Komponenten. Die Spiegel M1, M2 tragen jeweils eine für die Beleuchtungswellenlänge des Beleuchtungslichts 3 hochreflektierende Beschichtung.Optical surfaces of the optical components of the
Zur Vorgabe der Ist-Beleuchtungslänge innerhalb der Durchstimmbandbreite steht die Lichtquelle 2 mit einer Durchstimm-Steuerung 43 in Signalverbindung.The
Die abbildende Optik 7 ist in einem Optiktubus 44 untergebracht, dessen innere, den optischen Komponenten zugewandte Begrenzungswand in der
Die Durchstimm-Steuerung 43 steht mit einem Drucksensor 46 zur Messung eines Ist-Drucks des Gases in mindestens einem der Zwischenräume 45 in Signalverbindung. Ein derartiger Drucksensor 46 ist schematisch im Zwischenraum zwischen dem Spiegel M1 und der Linse 31 dargestellt. Ein weiterer derartiger Drucksensor 46 ist schematisch im Zwischenraum 45 zwischen den Linsen 35 und 36 dargestellt. Der jeweilige Drucksensor 46 kann im jeweiligen Zwischenraum außerhalb des Strahlengangs angeordnet sein, wie am Beispiel des Drucksensors 46 im Zwischenraum zwischen den Linsen 22 und 23 in der
Die Durchstimm-Steuerung 43 ist als Regeleinrichtung derart ausgeführt, dass sie die Ist-Beleuchtungswellenlänge der Lichtquelle 2 abhängig vom über den mindestens einen Drucksensor 46 gemessenen Ist-Druck nachführt. Eine aufgrund einer Ist-Druckänderung herbeigeführte Brechungsindexänderung im Gas und somit eine Änderung eines Brechungsindex-Unterschiedes beim Durchtritt durch eine jeweilige optische Fläche einer der optischen Komponenten der abbildenden Optik 7 wird durch eine entsprechende Änderung der Beleuchtungswellenlänge mittels der Durchstimm-Steuerung gerade kompensiert, sodass eine Abbildungsleistung der abbildenden Optik 7 unabhängig von Schwankungen des Ist-Drucks konstant bleibt.The tuning
Ein Nachführen der Ist-Beleuchtungswellenlänge abhängig vom gemessenen Ist-Druck durch die Durchstimm-Steuerung kann mithilfe einer vorher vorgegebenen Kalibrier-Tabelle erfolgen, wo dem jeweiligen Ist-Druck eine anzusteuernde Ist-Beleuchtungswellenlänge zugeordnet ist, die für den jeweiligen Ist-Druck das optimale Abbildungsergebnis der abbildenden Optik 7 erzeugt.A tracking of the actual lighting wavelength depending on the measured actual pressure by the tuning control can be done using a previously specified calibration table, where the respective actual pressure is assigned an actual lighting wavelength to be controlled, which is for the respective The optimal imaging result of the
Bei einer Zerlegung der Wellenfunktion der Abbildung über den Strahlengang der abbildenden Optik 7 in eine Reihenentwicklung von Zernike-Polynomen können insbesondere die hinsichtlich der Abbildungsfehler dominierenden Beiträge der Zernike-Polynome Z2/3, Z4 und Z9 korrigiert werden. Ergebnis der Korrektur beziehungsweise der Kompensation über die geregelte Durchstimm-Steuerung kann sein, dass diese Fehlerbeiträge um mehr als 10%, um mehr als 20% oder auch um mehr als 50% reduziert werden.When the wave function of the image is broken down via the beam path of the
Zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils wird die Projektionsbelichtungsanlage 1 folgendermaßen eingesetzt: Zunächst werden die Reflexionsmaske 10 beziehungsweise das Retikel und das Substrat beziehungsweise der Wafer 11 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 10 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 11 mithilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird dann eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 11 und somit das mikrostrukturierte Bauteil erzeugt. Hergestellt werden kann insbesondere ein Mikrochip, beispielsweise ein Speicherchip.The projection exposure system 1 is used as follows to produce a microstructured or nanostructured component: First, the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 9235136 [0002, 0040, 0042, 0044]US9235136 [0002, 0040, 0042, 0044]
- DE 10304599 A1 [0002, 0031]DE 10304599 A1 [0002, 0031]
- EP 1855160 A2 [0002]EP 1855160 A2 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022200539.2A DE102022200539A1 (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Optical system for projection lithography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022200539.2A DE102022200539A1 (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Optical system for projection lithography |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022200539A1 true DE102022200539A1 (en) | 2022-11-17 |
Family
ID=83806622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022200539.2A Withdrawn DE102022200539A1 (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Optical system for projection lithography |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022200539A1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3733823A1 (en) | 1987-10-07 | 1989-04-20 | Zeiss Carl Fa | METHOD FOR COMPENSATING THE INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL PARAMETERS ON THE IMAGE PROPERTIES OF AN OPTICAL SYSTEM |
DE10304599A1 (en) | 2002-05-13 | 2003-11-27 | Zeiss Carl Smt Ag | Producing at least two lens arrangements for projection objective involves producing lens arrangements that are identical in basic structure and differ in lens material, apart from individual lenses |
US20040105085A1 (en) | 1998-09-17 | 2004-06-03 | Nikon Corporation | Image formation characteristics adjustment method for projection optical system |
US20060017898A1 (en) | 2003-03-14 | 2006-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and aberration correction method |
EP1855160A2 (en) | 2006-05-11 | 2007-11-14 | Carl Zeiss SMT AG | Projection exposure device, projection exposure method and use of a projection lens |
US20090185583A1 (en) | 2006-06-02 | 2009-07-23 | Corning Incorporated | UV and Visible Laser Systems |
US20100265483A1 (en) | 2009-03-13 | 2010-10-21 | Tohru Kiuchi | Exposure apparatus, exposure method, and method of manufactruing device |
US9235136B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-01-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure apparatus for projection lithography |
-
2022
- 2022-01-18 DE DE102022200539.2A patent/DE102022200539A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3733823A1 (en) | 1987-10-07 | 1989-04-20 | Zeiss Carl Fa | METHOD FOR COMPENSATING THE INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL PARAMETERS ON THE IMAGE PROPERTIES OF AN OPTICAL SYSTEM |
US20040105085A1 (en) | 1998-09-17 | 2004-06-03 | Nikon Corporation | Image formation characteristics adjustment method for projection optical system |
DE10304599A1 (en) | 2002-05-13 | 2003-11-27 | Zeiss Carl Smt Ag | Producing at least two lens arrangements for projection objective involves producing lens arrangements that are identical in basic structure and differ in lens material, apart from individual lenses |
US20060017898A1 (en) | 2003-03-14 | 2006-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and aberration correction method |
EP1855160A2 (en) | 2006-05-11 | 2007-11-14 | Carl Zeiss SMT AG | Projection exposure device, projection exposure method and use of a projection lens |
US20090185583A1 (en) | 2006-06-02 | 2009-07-23 | Corning Incorporated | UV and Visible Laser Systems |
US20100265483A1 (en) | 2009-03-13 | 2010-10-21 | Tohru Kiuchi | Exposure apparatus, exposure method, and method of manufactruing device |
US9235136B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-01-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure apparatus for projection lithography |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6819403B2 (en) | Illumination optical system, exposure apparatus, and microdevice manufacturing method | |
EP1122608B1 (en) | Projection exposure system with reflective reticle | |
DE60026623T2 (en) | Catadioptric optical system and exposure device with such a system | |
US9235136B2 (en) | Projection exposure apparatus for projection lithography | |
EP1855160B1 (en) | Projection exposure device, projection exposure method and use of a projection lens | |
DE10139177A1 (en) | Objective with pupil obscuration | |
DE102008001800A1 (en) | Projection lens for microlithography, microlithography projection exposure apparatus with such a projection lens, microlithographic manufacturing method for components as well as produced by this method component | |
EP1260845A2 (en) | Catadioptric reduction lens | |
WO2000070407A1 (en) | Projection lens for microlithography | |
DE102008046699A1 (en) | Imaging optics | |
DE19833481A1 (en) | Projection optical system for exposure system used in semiconductor device, liquid crystal display element manufacture | |
DE60303173T2 (en) | Catoptric projection system, exposure apparatus and manufacturing process with their use | |
WO2005050321A1 (en) | Refractive projection objective for immersion lithography | |
WO2016046088A1 (en) | Illumination optics for projection lithography and hollow waveguide component therefor | |
DE102022208231B3 (en) | CONTROL DEVICE, OPTICAL SYSTEM AND LITHOGRAPHY PLANT | |
DE102022200539A1 (en) | Optical system for projection lithography | |
DE102022207374A1 (en) | EUV collector for an EUV projection exposure device | |
DE102021200790A1 (en) | Method for operating an optical system, as well as mirrors and optical system | |
DE102020206695A1 (en) | Device and method for reducing vibrations caused by gas bubbles in the temperature control fluid in microlithographic projection exposure systems | |
DE102021201396A1 (en) | Process for producing a multi-part mirror of a projection exposure system for microlithography | |
DE102018214437A1 (en) | Imaging optics for imaging an object field in an image field and projection exposure apparatus with such an imaging optics | |
DE102019204345A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN OPTICAL ELEMENT | |
DE102022204580A1 (en) | METHOD OF MAKING OR OPERATION OF A MIRROR IN A LITHOGRAPHY PLANT | |
DE102008015775A1 (en) | Projection objective lens for photolithography for manufacture of semiconductors, has optical element comprising lens pair consisting of materials having different dispersions | |
DE102021208664A1 (en) | Mirror for a microlithographic projection exposure system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |