EP1932061A1 - Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der polarisationsverteilung in einem optischen system, insbesondere in einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der polarisationsverteilung in einem optischen system, insbesondere in einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage

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EP1932061A1
EP1932061A1 EP06793831A EP06793831A EP1932061A1 EP 1932061 A1 EP1932061 A1 EP 1932061A1 EP 06793831 A EP06793831 A EP 06793831A EP 06793831 A EP06793831 A EP 06793831A EP 1932061 A1 EP1932061 A1 EP 1932061A1
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EP
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polarization
influencing
iib
iia
optical elements
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Withdrawn
Application number
EP06793831A
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English (en)
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Inventor
Damian Fiolka
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Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G03F7/70966—Birefringence

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for influencing the polarization distribution in an optical system, in particular in a mikrolithographi- see projection exposure system.
  • Microlithographic projection exposure equipment is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs.
  • a projection exposure apparatus has an illumination system and a projection objective.
  • the image contrast can be significantly improved when the mask is illuminated with linearly polarized light, and desirably the preferential direction of this polarization is parallel to the longitudinal direction of the grating structures present on the mask.
  • a constant polarization distribution in the entire reticle field is desirable for a constant imaging contrast and thus a defect-free imaging of the grating structures.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus and a method for influencing the polarization distribution in an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus, which in each case make it possible to set as constant a polarization distribution as possible in a particular plane.
  • a device comprises a plurality of polarization-influencing optical elements, which are arranged to be movable independently of one another in a common plane.
  • any element influencing polarization is to be understood as meaning any element. which has the property of converting an input polarization state of light impinging on this optical element into another polarization state, be it by rotation of the polarization preferential direction of the incident light, filtering out the light component of a specific polarization state in the sense of a polarization filter, or conversion of a first polarization state to a second polarization state (eg, conversion of linearly polarized light to circularly polarized light).
  • this change of polarization state according to the invention preferably takes place for light passing through the respective element, ie in transmission, the invention is not limited thereto.
  • a change in the polarization state of light which impinges on the respective optical element can therefore, in principle, also take place by reflection or absorption of the light component of a specific polarization state.
  • At least one, preferably all of the polarization-influencing optical elements causes a rotation of the polarization preferred direction.
  • a conversion of the polarization state by rotation is advantageous, since it takes place virtually loss-free, so that it can at least largely be avoided that an influencing of the polarization distribution brought about according to the invention is accompanied by a change in the intensity distribution.
  • the polarization-influencing optical elements are each independently displaceable in a common feed direction.
  • the direction of movement is selected parallel or approximately parallel to the scan direction in the projection exposure apparatus, it is possible to manipulate to what extent a desired polarization state for the position of the respective element perpendicular to the scan direction is obtained when averaging over the scan direction.
  • IPS value The degree of realization of a desired state of polarization at a specific location is referred to as "IPS value”, its averaging over the scan direction as “scanned IPS value”, as explained in more detail below.
  • IPS is the abbreviation for "Intensity in Preferred State”
  • the IPS value indicates the energy ratio of the light intensity in the desired direction (which can be measured, for example, with an ideal polarizer whose direction of passage is set in the desired direction)
  • a substantially constant profile of the scanned IPS value over the field perpendicular to the scanning direction can be set in particular by determining, for each of the Elements of the respective feed position is selected so that in each case with this correction, the minimum of the obtained without this correction by the inventive device scanned IPS results.
  • the polarization-influencing optical elements are arranged such that they are displaceable independently of one another in each case in
  • Such a device is suitable for locally manipulating the polarization state in a pupil plane, for example, when the device is arranged at least in the vicinity of the pupil plane.
  • the device is preferably arranged such that the above-mentioned axis, with respect to which the radial feed direction of the individual polarization-influencing optical elements is defined, is the optical axis of the illumination system.
  • the individual optical elements can then be driven into the pupil to different extents.
  • individual regions of the respective illumination setting for example one of the four poles of a quadrupole setting, can then be targeted by corresponding displacement of one or more of them in the region of this pole polarization-influencing elements are manipulated in their polarization state.
  • the polarization state can be set constant in certain areas of the pupil in a targeted manner. For example, in the poles of a dipole or quadrupole setting originally different IPS values can be set equal.
  • one or more of the polarization-influencing elements in the radial direction to a suitable feed scattering pushed forward in the pupil so as to cover a part of this pole, in which then the polarization preferred direction is changed (for example, rotated in a preferred embodiment by 90 °), so that then results in a correspondingly lower IPS value on the pole in question ,
  • a device according to the invention in a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus, with suitable adjustment of the polarization-influencing elements, in particular also birefringent influences of the reticle itself can be kept in the design.
  • At least one, preferably all of the polarization-influencing optical elements for passing substantially linearly polarized light of a given operating wavelength produces a substantially orthogonal polarization state relative to the polarization state in front of the element, thus causing the polarization preferential direction to be rotated by about 90 ° ⁇ n * 180 ° (where n is a natural number greater than or equal to zero).
  • At least one of the polarization-influencing optical elements is made of an optically active crystal material, wherein the optical crystal axis is substantially parallel to the light propagation direction.
  • the optically active crystal material may in particular be crystalline quartz, TeO 2 or AgGaS 2 .
  • at least one of the polarization-influencing optical elements is made of a birefringent crystal material and preferably forms a lambda / 2 plate.
  • At least one of the polarization-influencing optical elements is made of a birefringent dielectric layer or of a combination of a birefringent dielectric layer and a birefringent crystal material.
  • At least one of the polarization-influencing optical elements has a substrate transparent to passing light of a predetermined operating wavelength, not influencing the polarization with a birefringent plate or birefringent dielectric layer applied thereto, which is advantageous for reasons of mechanical stability and in particular also the Allows the use of "low order" delay elements made of highly birefringent materials, typically only a few microns thick.
  • At least one, preferably all of the polarization-influencing optical elements have a thickness which is at most 15%, preferably at most 10%, more preferably at most 5% of its mean width. Typically, with a typical width of the polarization-influencing optical elements of 5 millimeters, their thickness can be selected to be on the order of about 0.5 millimeters (mm) or less.
  • at least one, preferably all, of the polarization-influencing optical elements at least in some areas has edge surfaces provided with a layer absorbing light of the working wavelength. At typical working wavelengths of less than 250 nm, in particular 193 nm or 157 nm, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), for example, is suitable as an absorbent layer material.
  • the two embodiments described above which can preferably also be combined with one another, have the advantage that an influence of the edge surfaces (which connect the opposite side surfaces, ie light entrance and light exit surface, of the polarization-influencing optical elements and due to the finite Aperture at the location of the respective polarization-influencing optical element also in the optical image effectively form surfaces) on the illumination performance can be kept low or minimized.
  • At least one, preferably all of the polarization-influencing optical elements at least partially provided with an antireflex layer in order to achieve the desired effect according to the invention as possible without loss of light.
  • the invention relates to a microlithographic projection exposure apparatus comprising:
  • a projection objective which images an object field into an image field arranged in a substrate region, the substrate region being arranged in a predefined manner.
  • the scanning direction is movable relative to the projection lens;
  • At least one device for influencing the polarization distribution with a plurality of polarization tion-influencing optical elements having the features described above.
  • the plurality of polarization-influencing optical elements are arranged in such a way that after performing a scan integration in the microlithographic exposure process (ie during the scanning movement of the wafer in the microlithographic exposure process collecting or accumulating all the light information including the respective polarization states along the scan direction) gives a substantially constant polarization distribution in the direction perpendicular to the scan direction.
  • the scan integration is utilized to set a course of the polarization that is constant for the imaging process perpendicular to the scan direction, so that an undesired field variation of the "scanned" polarization across the scanning direction is avoided and an image of the individual microstructures with the same polarization performance can be achieved ,
  • the microlithographic projection exposure apparatus further comprises a device for influencing the intensity distribution, which at least partially compensates for a change in the intensity distribution caused by the device according to the invention for influencing the polarization distribution.
  • This device for influencing the intensity distribution can, in particular, comprise a plurality of ner common plane independently movable cover elements have, which are at least partially partially transmissive or impermeable to light passing through, as described in the above-mentioned WO 2005/040927 A2.
  • an optionally still remaining absorbing effect of the polarization-influencing elements present in the device according to the invention can also be taken into account by introducing a suitable correction or adjustment of the scan-integrated intensity.
  • a targeted adjustment of the "scan uniformity" can be achieved by not only the scan-integrated polarization but also the scan-integrated intensity can be adjusted.
  • the above-described device for influencing the intensity distribution is, like the device according to the invention for influencing the polarization distribution, preferably arranged at least in the immediate vicinity of a field plane.
  • the device be arranged for influencing the intensity distribution in an intermediate image plane in front of a REMA obj ective of the illumination device, and device for influencing the polarization distribution can be arranged in the immediate vicinity of the reticle.
  • the invention also relates to a method for influencing the polarization distribution in a microlithographic projection exposure apparatus, the method comprising the following steps:
  • the step of shifting at least one polarization-influencing element is carried out such that a substantially constant polarization distribution results in a predetermined direction or in a predetermined range.
  • the step of shifting at least one polarization-influencing element takes place in such a way that a substantially constant polarization distribution results in the direction perpendicular to the scanning direction after performing a scan integration in the microlithographic illumination process.
  • Figure 1 is a schematic representation of a structure of a microlithographic projection exposure system
  • Figure 2 is a schematic diagram for explaining the structure of an apparatus for influencing a polarization distribution in an embodiment of the invention
  • Figure 3a-b are schematic representations for explaining the structure of different embodiments of existing in a device according to the invention polarization-influencing elements;
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a typical polarization distribution in a reticle plane a projection exposure apparatus without (curve 1) or with (curve 2) used according to the invention and suitably adjusted device for influencing the polarization distribution;
  • Figure 5 is a schematic representation for explaining the structure of a device for influencing a polarization distribution according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a flowchart for explaining a method for influencing the polarization distribution according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 initially shows a schematic representation of a typical structure of a microlithographic projection exposure apparatus 100, in which a device according to the invention can be used in particular.
  • the projection exposure apparatus 100 has an illumination device 101 and a projection objective 102.
  • the projection objective 102 comprises a lens arrangement 103 with an aperture stop AP, wherein an optical axis OA is defined by the lens arrangement 103, which is only schematically indicated.
  • a mask 104 is arranged, which is held by means of a mask holder 105 in the beam path.
  • Such masks 104 used in microlithography have a structure in the micrometer to nanometer range, the by means of the projection lens 102, for example by a factor of 4 or 5 reduced to an image plane IP is mapped.
  • a photosensitive substrate 106, or a wafer, positioned by a substrate holder 107 is held.
  • the minimum structures which can still be resolved depend on the wavelength ⁇ of the light used for the illumination and on the image-side numerical aperture of the projection objective 102, the maximum attainable resolution of the projection exposure apparatus 100 decreasing with the wavelength ⁇ of the illumination device 101 and with increasing image intensity
  • the numerical aperture of the projection lens 102 increases.
  • Mask or reticle 104 and substrate 106 move in scan mode as indicated by the arrows 108 and 109 relative to each other in the opposite direction, so that in particular a relative movement between the fixed projection lens 102 and the substrate 106 takes place, which in the example with in substantially constant gap distance moves laterally to the left, whereas the mask 104 moves in the example to the right.
  • the direction of movement of the mask referred to below as the scan direction
  • the scan direction is the y direction
  • the light propagation direction being in the z direction.
  • an immersion objective is used, in which an immersion medium with a refractive index different from air is present between a last optical element of the projection objective and the photosensitive substrate FIG.
  • the device can be used both in the illumination device 101 and in the projection objective 102 of the projection exposure apparatus 100.
  • the device 10 has a plurality of preferably designed in the form of thin platelets of rectangular geometry elements 11, which are arranged according to FIG. 1 with their longitudinal directions parallel to each other so that each adjacent elements 11 directly adjoin each other with their long sides.
  • the arrangement of the elements 11 is preferably held in a transversely extending to its longitudinal direction holder (not shown) so that the elements 11 are arranged independently displaceable in their longitudinal direction, wherein the displacement of the elements 11 in the longitudinal direction preferably one (only schematically 12) or a plurality of such drive units are provided which can effect a corresponding advancing movement of the elements 11 displaceably mounted in the holder in any suitable manner, the actuation of the elements 11 in FIG. 2 being indicated by the vertical dashed lines.
  • This activation of the elements can take place both statically and dynamically during the exposure or scanning process in the projection exposure apparatus 100.
  • the use of the device 10 in the projection exposure apparatus 100 takes place.
  • a reticle masking system (REMA)
  • REMA reticle masking system
  • the arrangement of the device 10 is carried out such that the longitudinal direction of the elements 11 (and thus the feed direction) is oriented parallel to the scan direction (y-direction), preferably so that the individual elements 11 approximately parallel to the scan direction (y-direction) between a first position in which they are arranged completely outside the field area of the mask 104 (or the reticle plane) illuminated by the illumination device (denoted "R" in FIG. 2) and a second position in which they extend over the entire extent or at least over parts of the extent of the illuminated field region of the mask 104 (or of the reticle plane) approximately in the scanning direction, are displaceable.
  • Such an arrangement can then have two substantially identical rows of elements 11, which are arranged above or below the illuminated field region R of the mask 104 according to FIG. 2 and are respectively retracted into the illuminated field region R from above or from below can.
  • the arrangement has two rows of non-identical elements 11, which are arranged according to FIG. 2 above or below the illuminated field region R of the mask 104.
  • the elements of the first row eg above the illuminated teten field region R birefringent (preferably designed as lambda / 2 plates) with an orientation of the optical crystal axis at approximately 45 ° to the scanning direction S.
  • the elements of the second row eg below the illuminated field region R are birefringent with an orientation of the optical crystal axis with respect the scanning direction S, which is different from the orientation of the optical crystal axis of the elements of the first row (preferably approximately below 0 ° or 90 ° to the scanning direction S).
  • each of the elements IIa is designed as a lambda / 2 plate of birefringent material, for example crystalline quartz or another birefringent material transparent to light of the operating wavelength used. It is how 3a, the optical crystal axis in the birefringent material is oriented at an angle of 45 ° to the longitudinal axis (extending in the y direction) of the element IIa 1, the scanning direction along the longitudinal direction of the elements 11 or the y-direction also runs in the embodiment, the optical crystal axis oa-a in the double-refractive material of the element IIa oriented at an angle of 45 ° to the scan direction.
  • Each of the rod-shaped elements IIa formed in the form of a lambda / 2 plate has the property of preferential direction of polarization of substantially linearly polarized light which strikes the respective element IIa in the z direction and before entry into the element 11 is linearly polarized in the x or y direction to rotate 90 °.
  • the rod-shaped elements IIa of the device 10 influence the polarization state for light passing through in such a way that a specific polarization state (in this case linear polarization in the x or y direction) present in the respective element enters the orthogonal polarization state. onsSullivan is converted.
  • each of the rod-shaped elements 11 is formed from two lambda / 2 plates which follow one another in the direction of light propagation (in this case the z-direction) and whose optical crystal axes are rotated by an angle of 45 ° relative to one another.
  • a so-called "rotator unit” is formed in a manner known per se which can be used to karsraum the polarization of substantially linearly polarized light (ie, not only in the x or y direction linearly polarized light), which is incident in the z direction on the respective element 11, by 90 ° rotates.
  • this embodiment of the rod-shaped elements 11 entails that the individual elements then have to be constructed more complexly from two lambda / 2 plates, which according to the embodiment described above is avoided from two element rows.
  • each of the elements IIb is made of an optically active material transparent to light of the operating wavelength used, for example optically active quartz.
  • the optical crystal axis oa-b in the respective element IIb perpendicular to the surface, i. parallel to the surface normal of the respective element IIb (according to FIG. 3b in the negative z-direction).
  • the optical crystal axis oa-b in the optically active crystal material of the element IIb is thus oriented parallel to the light incidence direction in which the light emitted by the illumination device impinges on the optical element IIb.
  • these elements IIb show only circular birefringence and no linear birefringence in the case of normal incidence of light.
  • the thickness of the rod-shaped elements IIb is chosen so that the orientation of the preferred direction of the polarization of the light is rotated by 90 ° in the vertical passage through the respective element IIb.
  • a corresponding effect ie a rotation of the polarization preferred direction in a direction perpendicular to the original polarization preferred direction, can also be achieved if the elements IIb cause a rotation of the polarization preferred direction by 90 ° ⁇ n * 180 ° (where n is a natural number> 0) ,
  • the elements IIb of the device 10 according to the second embodiment also influence the polarization state for transmitted light in such a way that a specific polarization state present upon entry into the respective element is converted into the orthogonal polarization state.
  • the second embodiment according to FIG. 3 b has the further advantage over the first embodiment of FIG. 3 a that the targeted modification of other polarization distributions is also possible.
  • tangentially polarized light in which the planes of vibration of the E field vectors of the individual linearly polarized light beams are oriented approximately perpendicular to the radius directed to the optical axis
  • radially polarized light in which the vibration planes of the E field vectors of the individual linearly polarized light beams are oriented approximately radially to the optical axis
  • the elements 11 can also be constructed as birefringent dielectric views or in each case as a combination of one or more birefringent crystals with one or more birefringent dielectric layers.
  • the elements 11 can also have a transparent, non-polarization-influencing substrate onto which a birefringent plate or layer is blown or applied.
  • FIG. 6 is an example of a flow chart according to the invention
  • IPS "intensity in preferred state”
  • the predetermined direction in step (a) is the desired direction to which the IPS value indicates the relative amount of polarization present in this direction, i.d.R. that is, the direction parallel to the longitudinal direction of the grid structures to be imaged on the reticle.
  • a first step S10 of the method according to the invention the polarization distribution in the residual field of the projection exposure apparatus 100 is determined according to FIG. 6, without the apparatus 10 being used in the projection exposure apparatus 100.
  • the above steps (a) - (c) are respectively used to determine an IPS value for a number of field points arranged transversely to the scanning direction (ie for different x-coordinates) during the scan process, so that after averaging the IPS values obtained for the same x-coordinate over the scan direction, an average IPS value assigned to this x-coordinate (as averaged over the scan direction) which is referred to as a so-called scanned IPS value.
  • a curve obtained by way of example in this way is designated "1" in the diagram of Fig. 4.
  • the minimum scanned IPS value is 0.9 (ie the light with orientation of the polarization in the desired or given direction has a proportion of 90% of the total light intensity for the relevant x-coordinate when averaged over the scan direction).
  • the device 10 is inserted into the beam path of the projection exposure apparatus 100, preferably at a position in the vicinity of the reticle-field plane.
  • the distance between the device 10 and the reticle-silk plane is preferably selected so that a defocusing due to this distance at the location of the device 10 is sufficient to smear the boundary regions between two rod-shaped elements 11 of the device 10.
  • step S30 (which can be carried out before or even after step S20), the individual, mutually displaceable elements 11 of the device 10 are adjusted by displacing individual ones of these elements 11 relative to one another such that those elements 11 located in the Installation position at the x-coordinates with maxi- For example, if the IPS values are greater than that in the reticle field, those elements 11 that are in the installed position at the x-coordinates of minimum IPS value will be advanced least or not at all into the reticle field. In other words, the individual elements 11 are advanced independently of one another by a distance into the reticle field, which is the greater, the greater the IPS value determined in step S10 for the x coordinate associated with this element.
  • the aim of this setting of the elements 11 is to obtain a course of the IPS values averaged over the x-coordinate, which is as constant as possible over the scan direction, ie the scanned IPS values, as shown in FIG. 4 by means of curve 2.
  • the procedure can be such that a setpoint position is first calculated for each of the elements 10 on the basis of the scanned IPS values determined in step S10 and the elements are already deliberately brought into this desired position or moved independently of one another.
  • the steps of setting the elements 11 and recording the scanned IPS values may also be repeatedly performed to iteratively determine the ideal feed distance for each of the elements, as illustrated by the flowchart in FIG. 6 through steps S40, S50 and S60 is shown.
  • the absolute value of the scanned IPS values after setting the elements 11 into the respectively optimal position corresponds to the minimum of the values determined in step S10 (before the device 10 is inserted), scanned IPS values, and the scanned IPS values are essentially constant over the x-coordinate in the reticle field according to curve "2".
  • FIG. 5 shows a schematic representation (not to scale) for explaining the structure of a device 20 according to the invention for influencing the polarization distribution in a further embodiment.
  • the apparatus 20 like the apparatus 10, has a plurality of polarization-influencing elements 21, preferably designed in the form of thin platelets, which are arranged to be displaceable independently of one another analogously to the apparatus 10 from FIG. Support or control of the individual elements 21 can be configured analogously to the device 10 in any suitable manner.
  • the elements 21 of the device 20 are not slidably disposed in a common feed direction, but in a radial direction with respect to a common axis, as shown in FIG. 5 for an example only shifted egg.
  • each of the elements 21 has an essentially circular-sector-shaped geometry, with the individual elements 21 directly adjoining one another in the tangential direction possible embodiments of the polarization-influencing elements 11, in particular with regard to the materials used for the production of the elements, their polarisationsbeein bathender effect, etc. also analogous to the polarization-influencing elements 21st
  • the device 20 is in particular for influencing the polarization distribution in a near-pupil, perpendicular to the optical axis or to the light propagation direction extending level of an illumination device, and in turn preferably in conjunction with a dipole illumination, quadrupole illumination or an annular illumination, in which case to achieve a local manipulation of the polarization state, the individual optical elements 21 differently far into the pupil or in the illuminated area of pupil-level can be driven.
  • a single area of the respective illumination setting in particular approximately one of the four poles of a quadrupole setting, has an average IPS value over this pole which is 5% higher than the other poles, then one or more of them can be displaced in the region of this pole arranged polarization-influencing elements 21 can be achieved by a suitable feed distance in the radial direction, that in a defined, covered by the element covered area, the polarization preferred direction of the light passing through is rotated by preferably 90 °, so that the IPS value is reduced. If the IPS value in the relevant pole is reduced by 5% in the above example, then the desired uniform polarization distribution results on average via the poles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen, welche derart angeordnet sind, dass sie in einer gemeinsamen Ebene unabhängig voneinander bewegbar angeordnet sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen
Proj ektionsbelichtungsanlage
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographi- sehen Projektionsbelichtungsanlage .
Stand der Technik
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD' s, angewendet. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage weist ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv auf. Im Mikrolithographieprozess wird das Bild einer mit Hilfe des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (= Retikel) mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen . Es ist bekannt, dass in dem Mikrolithographieprozess der Abbildungskontrast signifikant verbessert werden kann, wenn die Maske mit linear polarisiertem Licht beleuchtet wird, wobei günstigerweise die Vorzugsrichtung dieser Po- larisation parallel zur Längsrichtung der auf der Maske vorhandenen Gitterstrukturen ist. Hierbei ist für einen konstanten Abbildungskontrast und damit eine defektfreie Abbildung der Gitterstrukturen auch eine möglichst konstante Polarisationsverteilung im gesamten Retikelfeld wünschenswert. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass das auf die Maske auftreffende Licht zuvor unterschiedliche Strahlwege im Beleuchtungssystem zurücklegt, auf denen eine ursprünglich vorhandene Polarisationsverteilung (bei Eintritt in das Beleuchtungssystem im allgemeinen lineare Polarisation) durch polarisationsbeeinflussende Effekte (z.B. durch Fassungskomponenten induzierte Spannungsdoppelbrechung in dem Material der optischen Komponenten wie z.B. Linsen, polarisationsbeeinflussende Effekte dielektrischer Schichten etc.) unterschiedlich stark verän- dert wurde.
Aus WO 2005/040927 A2 ist eine Vorrichtung zu Einstellung der Beleuchtungsdosis auf einer photosensitiven Schicht in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bekannt, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl von Abdeckelementen (= „stop elements") aufweist, die senkrecht zur Scan-Richtung derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie individuell in Scanrichtung in ein in der Projektions- belichtungsanlage erzeugtes beleuchtetes Feld verschiebbar sind. Wenigstens eines dieser Abdeckelemente ist für das hindurchtretende Licht zumindest bereichsweise teildurchlässig ausgebildet, um bei Verwendung von gepulstem Pro- j ektionslicht eine homogenere Beleuchtungsdosis zu erreichen .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche jeweils in einer bestimmten Ebene die Einstellung einer möglichst konstanten Polarisationsverteilung ermöglichen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen, welche in einer gemeinsamen Ebene unabhängig voneinander bewegbar angeordnet sind.
Infolge der unabhängigen Bewegbarkeit der einzelnen polarisationsbeeinflussenden Elemente können diese insbesondere in einer Proj ektionsbelichtungsanlage unabhängig voneinander unterschiedlich weit in den jeweiligen beleuchteten Bereich, in welchem die Polarisationsverteilung beein- flusst werden soll (beispielsweise eine Ebene in Nähe der Retikelebene) vorgeschoben werden, so dass auch ein Effekt einer von den einzelnen polarisationsbeeinflussenden Elementen bewirkten Änderung der Polarisationsvorzugsrichtung gezielt bezüglich seiner Ausdehnung über diese Ebene im Bereich des jeweiligen Elements eingestellt werden kann.
Unter einem polarisationsbeeinflussenden Element ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung jegliches Element zu ver- stehen, das die Eigenschaft hat, einen Eingangspolarisati- onszustand von Licht, welches auf dieses optische Element auftrifft, in einen anderen Polarisationszustand umzuwandeln, sei es durch Drehung der Polarisationsvorzugsrich- tung des auftreffenden Lichtes, Ausfilterung der Lichtkomponente eines bestimmten Polarisationszustandes im Sinne eines Polarisationsfilters, oder Umwandlung eines ersten Polarisationszustandes in einen zweiten Polarisationszustand (z.B. Umwandlung von linear polarisiertem Licht in zirkulär polarisiertes Licht) . Wenngleich diese Änderung des Polarisationszustandes erfindungsgemäß vorzugsweise für durch dass jeweilige Element hindurchtretendes Licht erfolgt, d.h. in Transmission, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Eine Änderung des Polarisationszustandes von Licht, welches auf das jeweilige optische Element auftrifft, kann daher prinzipiell auch durch Reflexion oder Absorption der Lichtkomponente eines bestimmten Polarisationszustandes erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform bewirkt wenigstens eines, bevorzugt sämtliche der polarisationsbeeinflussen- den optischen Elemente eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung. Eine Umwandlung des Polarisationszustandes durch Drehung ist vorteilhaft, da sie nahezu verlustfrei erfolgt, so dass zumindest weitgehend vermieden werden kann, dass eine erfindungsgemäß herbeigeführte Beeinflussung der Polarisationsverteilung auch mit einer Änderung der Intensitätsverteilung einhergeht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente unabhängig voneinander jeweils in einer gemeinsamen Vorschubrichtung verschiebbar. Dabei kann insbesondere dann, wenn die Vor- schubrichtung parallel oder annähernd parallel zur Scan- Richtung in der Projektionsbelichtungsanlage gewählt wird, gezielt manipuliert werden, inwieweit ein gewünschter Polarisationszustand für die Position des jeweiligen EIe- ments senkrecht zur Scan-Richtung jeweils bei Mittelung über die Scan-Richtung erhalten wird. Es kann vorteilhaft sein, die Elemente leicht schief, insbesondere unter einem Winkel zwischen 2° und 30° zur Scanrichtung über z.B. das Retikelfeld einzubringen, da sich dann die durch die Rän- der der Elemente verursachten Lichtverluste infolge des Scanvorgangs teilweise wegmitteln.
Der Grad der Verwirklichung eines gewünschten Polarisationszustandes an einem bestimmten Ort wird, wie nachfolgend noch näher erläutert, als „IPS-Wert", seine Mittelung über die Scan-Richtung als „gescannter IPS-Wert" bezeichnet. Dabei ist IPS die Abkürzung für „Intensity in Preferred State", und der IPS-Wert gibt das energetische Verhältnis der Lichtintensität in der Sollrichtung (die z.B. mit ei- nem idealen Polarisator, dessen Durchlassrichtung in die Sollrichtung eingestellt ist, gemessen werden kann) zur Gesamtintensität an. Durch entsprechende Bestimmung dieser Mittelwerte ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung und anschließendes selektives Einstellen der einzelnen polarisa- tionsbeeinflussenden Elemente lässt sich dann insbesondere auch ein im Wesentlichen konstanter Verlauf des gescannten IPS-Wertes über das Feld senkrecht zu Scanrichtung einstellen, indem nämlich für jedes der Elemente die jeweilige Vorschubposition so gewählt wird, dass sich jeweils mit dieser Korrektur das Minimum der ohne diese Korrektur durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erhaltenen gescannten IPS-Werte ergibt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente derart angeordnet, dass sie unabhängig voneinander jeweils in einer in Bezug auf eine gemeinsame Achse radialen Vorschub- richtung verschiebbar sind.
Eine derartige Vorrichtung ist geeignet, um etwa in einer Pupillenebene lokal den Polarisationszustand zu manipulieren, wenn die Vorrichtung zumindest in der Nähe der Pupil- lenebene angeordnet wird. Hierzu wird die Vorrichtung vorzugsweise derart angeordnet, dass die o.g. Achse, bezüglich der die radiale Vorschubrichtung der einzelnen polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente definiert ist, die optische Achse des Beleuchtungssystems ist. Zur Erzie- lung einer lokalen Manipulation des Polarisationszustandes können dann die einzelnen optischen Elemente unterschiedlich weit in die Pupille hineingefahren werden. In Verbindung insbesondere mit einer Dipolbeleuchtung, Quadrupolbe- leuchtung oder einer annularen (ringförmigen) Beleuchtung können dann gezielt einzelne Bereiche des jeweiligen Be- leuchtungssettings, also beispielsweise einer der vier Pole eines Quadrupolsettings , durch entsprechendes Verschieben von einem oder mehreren der im Bereich dieses Pols angeordneten polarisationsbeeinflussenden Elemente in ihrem Polarisationszustand manipuliert werden. Auf diese Weise kann damit gezielt der Polarisationszustand in bestimmten Bereichen der Pupille konstant eingestellt werden. Beispielsweise können in den Polen eines Dipol- oder Quadrupolsettings ursprünglich unterschiedliche IPS-Werte gleich groß eingestellt werden. Hierzu werden in den Pol oder in diejenigen Pole, welche den größeren IPS-Wert aufweisen, eines oder mehrere der polarisationsbeeinflussenden Elemente in radialer Richtung um eine geeignete Vorschubstre- cke in die Pupille vorgeschoben, um so einen Teil dieses Pols abzudecken, in welchem dann die Polarisationsvorzugsrichtung geändert (beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform um 90° gedreht wird), so dass sich über den betreffenden Pol dann im Mittel ein entsprechend geringerer IPS-Wert ergibt.
Durch Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage können bei geeigneter Einstellung der polarisationsbeeinflussenden Elemente insbesondere auch doppelbrechende Einflüsse des Retikels selbst im Design vorgehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente für hindurchtretendes, im Wesentlichen linear polarisiertes Licht einer vorgegebenen Arbeitswellenlänge einen im Wesentlichen orthogonalen Po- larisationszustand relativ zum Polarisationszustand vor dem Element, bewirkt also eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um etwa 90°±n*180° (wobei n eine natürliche Zahl größer oder gleich Null ist) .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente aus einem optisch aktiven Kristallmaterial hergestellt, wobei die optische Kristallachse im Wesentlichen parallel zur Lichtausbreitungsrichtung ist. Das optisch aktive Kris- tallmaterial kann insbesondere kristallines Quarz, TeO2 oder AgGaS2 sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente aus einem doppelbrechenden Kristallmaterial hergestellt und bildet vorzugsweise eine Lambda/2—Platte aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente aus einer doppelbrechenden dielektrischen Schicht oder aus einer Kombination aus einer doppelbrechenden die- lektrischen Schicht und einem doppelbrechenden Kristallmaterial hergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente ein für hindurchtretendes Licht einer vorgegebenen Arbeitswellenlänge transparentes, die Polarisation nicht beeinflussendes Substrat mit einer darauf aufgebrachten doppelbrechende Platte oder doppelbrechenden dielektrischen Schicht auf, was aus Gründen der mechanischen Stabilität vorteilhaft ist und insbesondere auch den Einsatz von „low order"-Verzögerungselementen aus stark doppelbrechenden Materialien ermöglicht, die typischerweise nur wenige Mikrometer dick sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente eine Dicke auf, die höchstens 15%, bevorzugt höchstens 10%, weiter bevorzugt höchstens 5% seiner mittleren Breite beträgt. Typischerweise kann hier- zu bei einer typischen Breite der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente von 5 Millimetern deren Dicke etwa in der Größenordnung von 0.5 Millimetern (mm) oder geringer gewählt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisations- beeinflussenden optischen Elemente zumindest bereichsweise mit einer für Licht der Arbeitswellenlänge absorbierenden Schicht versehene Randflächen auf. Bei typischen Arbeitswellenlängen von weniger als 250nm, insbesondere 193nm oder 157nm ist beispielsweise Tantalpentoxid (Ta2O5) als absorbierendes Schichtmaterial geeignet.
Die beiden vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen, die bevorzugt auch miteinander kombiniert werden können, haben den Vorteil, dass ein Einfluss der Randflächen (welche die einander gegenüberliegenden Seitenflächen, d.h. Lichtein- tritts- und Lichtaustrittsfläche, der polarisationsbeein- flussenden optischen Elemente miteinander verbinden und infolge der endlichen Apertur am Ort des jeweiligen pola- risationsbeeinflussenden optischen Elementes ebenfalls bei der optischen Abbildung wirksam Flächen bilden) auf die Beleuchtungsperformance gering gehalten bzw. minimiert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente wenigstens bereichsweise mit einer An- tireflexschicht versehen, um die erfindungsgemäß gewünschte Wirkung möglichst ohne Lichtverlust zu erreichen.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit:
- einem Projektionsobjektiv, welches ein Objektfeld in ein in einem Substratbereich angeordnetes Bildfeld abbildet, wobei der Substratbereich in einer vorbestimm- ten Scan-Richtung relativ zu dem Projektionsobjektiv bewegbar ist; und
- wenigstens einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung mit einer Mehrzahl von polarisa- tionsbeeinflussenden optischen Elementen mit den oben beschriebenen Merkmalen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen derart angeordnet, dass sich nach Durchführung einer Scanintegration im mikrolithographischen Belichtungsprozess (d.h. dem während der Scanbewegung des Wafers im mikrolithographischen Belichtungsprozess erfolgenden Aufsammeln bzw. der Aufsummierung sämtlicher Lichtinformation einschließlich der jeweiligen Polarisationszustände entlang der Scanrichtung) eine im Wesentlichen konstante Polarisationsverteilung in zur Scanrichtung senkrechter Richtung ergibt. Hierbei wird in vorteilhafter Weise die Scanintegration dazu ausgenutzt, einen für den Abbildungsprozess effektiv quer zur Scanrichtung konstanten Verlauf der Polarisation einzustellen, so dass eine unerwünschte Feldvariation der „gescannten" Polarisation quer zur Scanrichtung vermieden und eine Abbildung der einzelnen Mikrostrukturen mit gleicher Polarisationsperformance erreicht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage ferner eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung auf, welche eine durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Be- einflussung der Polarisationsverteilung bewirkte Änderung der Intensitätsverteilung wenigstens teilweise kompensiert. Diese Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung kann insbesondere eine Mehrzahl von in ei- ner gemeinsamen Ebene unabhängig voneinander bewegbaren Abdeckelementen aufweisen, welche für hindurchtretendes Licht wenigstens bereichsweise teildurchlässig oder undurchlässig ausgebildet sind, wie in der o.g. WO 2005/040927 A2 beschrieben ist.
Hierdurch kann auch eine gegebenenfalls noch verbleibende absorbierende Wirkung der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandenen polarisationsbeeinflussenden Elemente (und eine damit einhergehende Veränderung der scanintegrierten Intensität) berücksichtigt werden, indem eine geeignete Korrektur bzw. Nachstellung der scanintegrierten Intensität eingeführt werden kann. Auf diese Weise kann eine gezielte Einstellung der „Scan-Uniformity" erzielt werden, indem neben der scanintegrierten Polarisation auch die scanintegrierte Intensität eingestellt werden kann.
Die geeignete Abstimmung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung kann im Hinblick auf deren wechselseitige Beeinflussung auch iterativ vorgenommen werden, indem etwa nach geeigneter Einstellung der teil- oder undurchlässigen Elemente der erstgenannten Vorrichtung die Polarisationsverteilung erneut ermittelt wird und ein
Nachstellen der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente der letztgenannten Vorrichtung erfolgt, etc..
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung ist, ebenso wie die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung, vorzugsweise zumindest in unmittelbarer Nähe einer Feldebene angeordnet. Beispielsweise kann die Vorrich- tung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung in einer Zwischenbildebene vor einem REMA-Obj ektiv der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein, und Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung kann in unmittel- barer Nähe der Retikelebene angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Ermitteln einer Polarisationsverteilung in einer vorbestimmten Ebene der Projektionsbelichtungsanlage;
- Anordnen wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in der vorbestimmten Ebene; und
- Verschieben von wenigstens einem polarisationsbeein- flussenden Element der Vorrichtung zum Erreichen einer geänderten PolarisationsVerteilung .
Dabei erfolgt der Schritt des Verschiebens von wenigstens einem polarisationsbeeinflussenden Element gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung derart, dass sich eine im Wesentlichen konstante Polarisationsverteilung in einer vorgegebenen Richtung oder in einem vorgegebenen Bereich ergibt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erfolgt der Schritt des Verschiebens von wenigstens einem polarisationsbeeinflussenden Element derart, dass sich nach Durchführung einer Scanintegration im mikrolithographischen Be- lichtungsprozess eine im Wesentlichen konstante Polarisa- tionsverteilung in zur Scanrichtung senkrechter Richtung ergibt . Bezüglich bevorzugter Ausgestaltungen und Vorteile des Verfahrens wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. der Pro- j ektionsbelichtungsanlage verwiesen .
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefüg- ten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert .
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage;
Figur 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Vorrichtung zur Beeinflussung einer Polarisationsverteilung in einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3a-b schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus unterschiedlicher Ausführungsformen von in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandenen polarisationsbeeinflussenden Elementen;
Figur 4 ein Diagramm zur Darstellung einer typischen Polarisationsverteilung in einer Retikelebene einer Projektionsbelichtungsanlage ohne (Kurve 1) bzw. mit (Kurve 2) erfindungsgemäß eingesetzter und geeignet eingestellter Vorrichtung zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung;
Figur 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Vorrichtung zur Beeinflussung einer Polarisationsverteilung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
DETALLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFUHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung eines typischen Aufbaus einer mikrolithographischen Projektions- belichtungsanlage 100, in welcher eine erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere einsetzbar ist.
Gemäß Fig. 1 weist die Projektionsbelichtungsanlage 100 eine Beleuchtungseinrichtung 101 und ein Projektionsobjek- tiv 102 auf. Das Projektionsobjektiv 102 umfasst eine Linsenanordnung 103 mit einer Aperturblende AP, wobei durch die lediglich schematisch angedeutete Linsenanordnung 103 eine optische Achse OA definiert wird. Zwischen der Beleuchtungseinrichtung 101 und dem Projektionsobjektiv 102 ist eine Maske 104 angeordnet, die mittels eines Maskenhalters 105 im Strahlengang gehalten wird. Solche in der Mikrolithographie verwendeten Masken 104 weisen eine Struktur im Mikrometer- bis Nanometer-Bereich auf, die mittels des Projektionsobjektives 102 beispielsweise um den Faktor 4 oder 5 verkleinert auf eine Bildebene IP abgebildet wird. In der Bildebene IP wird ein durch einen Substrathalter 107 positioniertes lichtempfindliches Sub- strat 106, bzw. ein Wafer, gehalten. Die noch auflösbaren minimalen Strukturen hängen von der Wellenlänge λ des für die Beleuchtung verwendeten Lichtes sowie von der bildsei- tigen numerischen Apertur des Projektionsobjektives 102 ab, wobei die maximal erreichbare Auflösung der Projekti- onsbelichtungsanlage 100 mit abnehmender Wellenlänge λ der Beleuchtungseinrichtung 101 und mit zunehmender bildseiti- ger numerischer Apertur des Projektionsobjektivs 102 steigt .
Maske bzw. Retikel 104 und Substrat 106 bewegen sich im Scan-Betrieb wie durch die Pfeile 108 und 109 angedeutet relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung, so dass insbesondere eine Relativbewegung zwischen dem ortsfesten Projektionsobjektiv 102 und dem Substrat 106 stattfindet, welches sich im Beispiel mit im wesentlichen konstantem Spaltabstand seitlich nach links bewegt, wohingegen sich die Maske 104 im Beispiel nach rechts bewegt. In dem in Fig. 1 links oben gezeigten Koordinatensystem ist die im Folgenden als Scan-Richtung bezeichnete Bewegungsrichtung der Maske die y-Richtung, wobei die Lichtausbreitungsrichtung in z-Richtung verläuft. Zur Weiteren Verbesserung der Auflösung wird ein Immersionsobjektiv eingesetzt, bei dem sich zwischen einem letzten optischen Element des Projektionsobjektivs und dem lichtempfindlichen Substrat ein Im- mersionsmedium mit einem von Luft verschiedenen Brechungsindex befindet Fig. 2 zeigt nun eine schematische (nicht maßstabsgetreue) Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Vorrichtung ist insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 1 sowohl in der Beleuchtungseinrichtung 101 als auch in dem Projektionsobjektiv 102 der Projektionsbelichtungsanlage 100 einsetzbar.
Die Vorrichtung 10 weist eine Mehrzahl von vorzugsweise in Form dünner Plättchen mit rechteckiger Geometrie ausgestalteten Elementen 11 auf, welche gemäß Fig. 1 mit ihren Längsrichtungen parallel zueinander so angeordnet sind, dass jeweils benachbarte Elemente 11 mit ihren Längsseiten unmittelbar aneinandergrenzen . Die Anordnung der Elemente 11 ist dabei vorzugsweise in einer sich quer zu Ihrer Längsrichtung ausdehnenden Halterung (nicht dargestellt) so gehalten, dass die Elemente 11 unabhängig voneinander in ihrer Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind, wobei zur Verschiebung der Elemente 11 in Längsrichtung vorzugsweise eine (lediglich schematisch dargestellte) Antriebseinheit 12 oder mehrere solcher Antriebseinheiten vorgesehen sind, welche eine entsprechende Vorschubbewegung der in beliebiger geeigneter Weise in der Halterung verschieb- bar gelagerten Elemente 11 bewirken können, wobei die Ansteuerung der Elemente 11 in Fig. 2 durch die vertikalen gestrichelten Linien angedeutet ist. Diese Ansteuerung der Elemente kann sowohl statisch als auch dynamisch während des Belichtungs- bzw. Scanprozesses in der Projektionsbe- lichtungsanlage 100 erfolgen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 erfolgt der Einsatz der Vorrichtung 10 in der Projektionsbelichtungsanlage 100 vor- zugsweise im Wesentlichen auf Höhe der Maske 104 bzw. des Maskenhalters 105 oder in einer hierzu äquivalenten Ebene, z.B. vor einem Retikel-Maskierungssystem (REMA), welches durch ein REMA-Objektiv auf die Struktur tragende Maske (Retikel) 104 abgebildet wird. Die Anordnung der Vorrichtung 10 erfolgt dabei derart, dass die Längsrichtung der Elemente 11 (und damit deren Vorschubrichtung) parallel zur Scan-Richtung (y-Richtung) orientiert ist, und zwar vorzugsweise so, dass die einzelnen Elemente 11 annähernd parallel zur Scan-Richtung (y-Richtung) zwischen einer ersten Position, in der sie vollständig außerhalb des durch die Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Feldbereichs der Maske 104 (bzw. der Retikelebene) angeordnet sind (in Fig. 2 mit „R" bezeichnet", und einer zweiten Po- sition, in welcher sie sich über die gesamte Ausdehnung oder mindestens über Teile der Ausdehnung des beleuchteten Feldbereichs der Maske 104 (bzw. der Retikelebene) annähernd in Scan-Richtung erstrecken, verschiebbar sind.
Aus Gründen der korrekten Abbildung kann es vorteilhaft sein, die Anordnung der Elemente 11 symmetrisch um die Feldmitte zu gestalten. Eine solche Anordnung kann dann zwei im Wesentlichen baugleiche Reihen von Elementen 11 aufweisen, die gemäß Fig. 2 oberhalb bzw. unterhalb des beleuchteten Feldbereichs R der Maske 104 angeordnet sind und jeweils von oben bzw. von unten gleich weit in den beleuchteten Feldbereich R eingefahren werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Anordnung zwei Reihen von nicht baugleichen Elementen 11 auf, die gemäß Fig. 2 oberhalb bzw. unterhalb des beleuchteten Feldbereichs R der Maske 104 angeordnet sind. Dabei sind die Elemente der ersten Reihe (z.B. oberhalb des beleuch- teten Feldbereichs R doppelbrechend (vorzugsweise als Lambda/2-Platten ausgestaltet) mit einer Orientierung der optischen Kristallachse unter annähernd 45° zur Scanrichtung S. Die Elemente der zweiten Reihe (z.B. unterhalb des beleuchteten Feldbereichs R) sind doppelbrechend mit einer Orientierung der optischen Kristallachse bezüglich der Scanrichtung S, die unterschiedlich ist zu der Orientierung der optischen Kristallachse der Elemente der ersten Reihe (vorzugsweise annähernd unter 0° oder 90° zu der Scanrichtung S) .
Auf diese Weise wird erreicht, dass z.B. ein Polarisationszustand, der zufällig in Richtung der optischen Kristallachse der Elemente der ersten Reihe liegt (z.B. annä- hernd unter 45°) und damit ein Eigenzustand dieser Elemente ist, nicht von diesen Elementen gedreht wird. Dafür wird dieser Polarisationszustand von den Elementen der zweiten Reihe, zu denen er nicht ein Eigenzustand ist, gedreht. Durch die erhaltenen zusätzlichen Freiheitsgrade kann eine solche Anordnung aus doppelbrechenden Elementen bzw. Lambda/2-Platten jeder Polarisationszustand beein- flusst bzw. gedreht werden.
Nachfolgend wird der Aufbau der einzelnen Elemente 11 an- hand bevorzugter, jedoch nicht limitierender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.
Gemäß einem ersten, in Fig. 3a lediglich schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der Elemente IIa als eine Lambda/2-Platte aus doppelbrechendem Material, beispielsweise kristallinem Quarz oder einem anderen für Licht der verwendeten Arbeitswellenlänge transparenten doppelbrechendem Material ausgebildet. Dabei ist, wie durch die in Fig. 3a eingezeichnete Linie „oa-a" angedeutet, die optische Kristallachse in dem doppelbrechenden Material unter einem Winkel von 45° zu der (sich in y- Richtung erstreckenden) Längsachse des Elementes IIa ori- entiert. Da, wie oben erläutert, bei Einbau der Vorrichtung 10 in die Projektionsbelichtungsanlage 100 auch die Scan-Richtung entlang der Längsrichtung der Elemente 11 bzw. der y-Richtung verläuft, ist somit in dem Ausführungsbeispiel die optische Kristallachse oa-a in dem dop- pelbrechenden Material des Elementes IIa unter einem Winkel von 45° zu der Scan-Richtung orientiert.
Jedes der in Form einer Lambda/2-Platte ausgebildeten stabförmigen Elemente IIa hat die Eigenschaft, die Vor- zugsrichtung der Polarisation von im Wesentlichen linear polarisiertem Licht, welches in z-Richtung auf das jeweilige Element IIa auftrifft und vor den Eintritt in das Element 11 in x- oder y-Richtung linear polarisiert ist, um 90° zu drehen. Mit anderen Worten beeinflussen die stab- förmigen Elemente IIa der Vorrichtung 10 den Polarisationszustand für hindurchtretendes Licht derart, dass ein bestimmter, bei Eintritt in das jeweilige Element vorhandener Polarisationszustand (hier lineare Polarisation in x- oder y-Richtung) in den dazu orthogonalen Polarisati- onszustand umgewandelt wird.
Gemäß einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform ist jedes der stabförmigen Elemente 11 aus zwei in Lichtausbreitungsrichtung (hier die z-Richtung) aufeinanderfol- genden Lambda/2-Platten gebildet, deren optische Kristallachsen um einen Winkel von 45° gegeneinander verdreht sind. In diesem Falle wird in für sich bekannter Weise eine sogenannte „Rotatoreinheit" ausgebildet, die jede Vor- zugsrichtung der Polarisation von im Wesentlichen linear polarisiertem Licht (d.h. nicht nur von in x- oder y- Richtung linear polarisiertem Licht) , welches in z- Richtung auf das jeweilige Element 11 auftrifft, um 90° dreht. Diese Ausgestaltung der stabförmigen Elemente 11 bringt es jedoch mit sich, dass die einzelnen Elemente dann aufwendiger aus jeweils zwei Lambda/2-Platten aufgebaut werden müssen, was gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform aus zwei Elementreihen vermieden wird.
Gemäß einem weiteren, in Fig. 3b dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der Elemente IIb aus einem optisch aktiven und für Licht der verwendeten Arbeitswellenlänge transparenten Material, beispielsweise optisch aktives Quarz, hergestellt. Dabei ist, wie in Fig. 3b angedeutet, die optische Kristallachse oa-b in dem jeweiligen Element IIb senkrecht zur Oberfläche, d.h. parallel zur Oberflächennormalen des jeweiligen Elements IIb (gemäß Fig. 3b in negative z-Richtung) , orientiert. Bei Einbau der Vorrich- tung 10 in die Projektionsbelichtungsanlage 100 ist somit die optische Kristallachse oa-b in dem optisch aktiven Kristallmaterial des Elements IIb parallel zu der Lichteinfallsrichtung orientiert, in welcher das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandte Licht auf das optische Element IIb auftrifft.
Infolge der Ausgestaltung der Elemente IIb gemäß Fig. 3b zeigen diese Elemente IIb bei senkrechtem Lichteinfall nur zirkuläre Doppelbrechung und keine lineare Doppelbrechung. Die Dicke der stabförmigen Elemente IIb ist dabei so gewählt, dass die Orientierung der Vorzugsrichtung der Polarisation des Lichtes um 90° beim senkrechtem Durchtritt durch das jeweilige Element IIb gedreht wird. Bei Verwen- düng von synthetischem, optisch aktivem kristallinen Quarz mit einem spezifischen Drehvermögen α von etwa 323.1°/mm bei einer Wellenlänge von 193nm und einer Temperatur von 21.60C entspricht diese Bedingung für eine 90°-Drehung ei- ner Dicke der Elemente IIb von jeweils etwa d « 278.55 μm. Selbstverständlich kann ein entsprechender Effekt, d.h. eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung in eine zur ursprünglichen Polarisationsvorzugsrichtung senkrechte Richtung, auch erreicht werden, wenn die Elemente IIb eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90°±n*180° bewirken (wobei n eine natürliche Zahl > 0 ist) .
Somit beeinflussen auch die Elemente IIb der Vorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform den Polarisationszu- stand für hindurchtretendes Licht derart, dass ein bestimmter bei Eintritt in das jeweilige Element vorhandener Polarisationszustand in den dazu orthogonalen Polarisationszustand umgewandelt wird. Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 3b hat dabei gegenüber der ersten Ausführungs- form von Fig. 3a den weiteren Vorteil, dass auch die gezielte Veränderung anderer Polarisationsverteilungen möglich ist. So kann beispielsweise tangential polarisiertes Licht (bei dem die Schwingungsebenen der E-Feldvektoren der einzelnen linear polarisierten Lichtstrahlen annähernd senkrecht zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert sind) in radial polarisiertes Licht (bei dem die Schwingungsebenen der E-Feldvektoren der einzelnen linear polarisierten Lichtstrahlen annähernd radial zur optischen Achse orientiert sind) umgewandelt werden und um- gekehrt.
Selbstverständlich müssen nicht sämtliche Elemente der Vorrichtung 10 den gleichen Aufbau aufweisen, d.h. es kön- nen auch z.B. einige der Elemente 11 wie anhand von Fig. 3a beschrieben und andere der Elemente 11 wie anhand von Fig. 3b beschrieben aufgebaut sein.
In einer weiteren Ausgestaltung können die Elemente 11 auch als doppelbrechende dielektrische Sichten oder jeweils als Kombination von einem oder mehreren doppelbrechenden Kristallen mit einer oder mehreren doppelbrechenden dielektrischen Schichten aufgebaut sein.
Die Elemente 11 können ferner auch ein transparentes, die Polarisation nicht beeinflussendes Substrat aufweisen, auf das eine doppelbrechende Platte oder Schicht aufgesprengt bzw. aufgebracht wird.
Nachfolgend wird nun die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zu gleichmäßigeren Einstellung einer Polarisationsverteilung in der Proj ektionsbelichtungsanlage 100 erläutert, wozu auf das in Fig. 6 dargestellte Fluss- diagramm, welches ein Beispiel eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung angibt, Bezug genommen wird.
Zur quantitativen Beschreibung der Polarisationsverteilung wird im Weiteren der sogenannte IPS-Wert verwendet, welcher ein Maß für das Vorliegen einer bestimmten (gewünschten) Orientierung der Polarisation an einem bestimmten Ort darstellt (IPS= "Intensity in preferred state" = „Intensität im bevorzugten Zustand") . Dabei wird der IPS-Wert all- gemein an einem vorgegebenen Ort (insbesondere also etwa einem vorgegebenen Feldpunkt in der Retikelebene) durch folgende Schritte bestimmt: (a) Messen der Intensität Ii des Lichtes, welches einen in der betreffenden Ebene angeordneten idealen Polarisator passiert, dessen Transmission T in Durchlassrichtung T = I und in Sperrrichtung T = O be- trägt, wobei der Polarisator so angeordnet ist, dass seine Durchlassrichtung parallel zu der „gewünschten" Orientierung der Polarisation ist (also z.B. parallel zu den Gitterlinien in der Maskenstruktur) , also zu der Richtung, für die der IPS- Wert das relative Maß an in dieser Orientierung vorliegender Polarisation angeben soll;
(b) Entfernen des idealen Polarisators aus dem Strahlengang und Messen der (gesamten) Lichtintensität Iges am gleichen Feldpunkt; und (c) Berechnen des IPS-Wertes als das Verhältnis Ii/Iges (mit 0 < IPS < 1) .
Dabei ist die vorgegebene Richtung im Schritt (a) die gewünschte Richtung, zu der der IPS-Wert das relative Maß an in dieser Richtung vorliegender Polarisation angibt, i.d.R. also die Richtung parallel zur Längsrichtung der abzubildenden Gitterstrukturen auf dem Retikel.
In einem ersten Schritt SlO des erfindungsgemäßen Verfah- rens wird gemäß Fig. 6 die Polarisationsverteilung im Re- tikelfeld der Projektionsbelichtungsanlage 100 ermittelt, ohne dass die Vorrichtung 10 in der Projektionsbelichtungsanlage 100 eingesetzt ist.
Hierzu werden die obigen Schritte (a)-(c) zur Ermittlung eines IPS-Wertes jeweils für eine Anzahl von quer zur Scanrichtung angeordneten Feldpunkten (d.h. für unter- schiedliche x-Koordinaten) während des Scan-Prozesses wiederholt durchgeführt, so dass nach Mittelung der für die gleiche x-Koordinate erhaltenen IPS-Werte über die Scanrichtung ein dieser x-Koordinate zugeordneter mittlerer IPS-Wert (gemäß Mittelung über die Scan-Richtung) erhalten wird, der als sogenannter gescannter IPS-Wert bezeichnet wird.
Eine auf diese Weise beispielhaft erhaltene Kurve ist im Diagramm von Fig. 4 mit „1" bezeichnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, beträgt in diesem Beispiel der minimale gescannte IPS-Wert 0.9 (d.h. das Licht mit Orientierung der Polarisation in der gewünschten bzw. vorgegebenen Richtung hat für die betreffende x-Koordinate bei Mittelung über die Scan-Richtung einen Anteil von 90% an der gesamten Lichtintensität) .
In einem nächsten Schritt S20 wird die Vorrichtung 10 in den Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 100 ein- gesetzt, und zwar vorzugsweise an einer Position in der Nähe der Retikelfeidebene . Hierbei wird vorzugsweise der Abstand zwischen der Vorrichtung 10 und der Retikelfeidebene so gewählt, dass eine infolge dieses Abstandes vorhandene Defokussierung am Ort der Vorrichtung 10 ausrei- chend ist, um die Grenzbereiche zwischen zwei stabförmigen Elementen 11 der Vorrichtung 10 zu verschmieren.
In einem weiteren Schritt S30 (der vor oder auch nach dem Schritt S20 durchgeführt werden kann) werden die einzel- nen, gegeneinander verschiebbaren Elemente 11 der Vorrichtung 10 durch relatives Verschieben einzelner dieser Elemente 11 so eingestellt, dass diejenigen Elemente 11, die sich in der Einbauposition an den x-Koordinaten mit maxi- malern IPS-Wert befinden, am weitesten in das Retikelfeld vorgeschoben werden, wohingegen die diejenigen Elemente 11, die sich in der Einbauposition an den x-Koordinaten mit minimalem IPS-Wert befinden, am wenigsten oder gar nicht in das Retikelfeld vorgeschoben werden. Mit anderen Worten werden die einzelnen Elemente 11 unabhängig voneinander um eine Strecke in das Retikelfeld vorgeschoben, die umso größer ist, je größer der im Schritt SlO für die diesem Element zugeordnete x-Koordinate ermittelte IPS-Wert ist.
Ziel dieser Einstellung der Elemente 11 ist es, einen über die x-Koordinate möglichst konstanten Verlauf der über die Scanrichtung gemittelten IPS-Werte, also der gescannten IPS-Werte) zu erhalten, wie dies in Fig. 4 anhand von Kurve 2 gezeigt ist. Dabei kann erfindungsgemäß so vorgegangen werden, dass zunächst auf Basis der im Schritt SlO ermittelten, gescannten IPS-Werte für jedes der Elemente 10 eine Sollposition berechnet und die Elemente bereits ge- zielt in diese Sollposition gebracht bzw. unabhängig voneinander verschoben werden. Ferner können auch die Schritte des Einsteilens der Elemente 11 und der Aufnahme der gescannten IPS-Werte wiederholt durchgeführt werden, um für jedes der Elemente die ideale Vorschubstrecke iterativ zu ermitteln, wie die anhand des Flussdiagramms in Fig. 6 durch die Schritte S40, S50 und S60 dargestellt ist.
Wie anhand der Kurve „2" in Fig. 4 erkennbar, entspricht der Absolutbetrag der gescannten IPS-Werte nach dem Ein- stellen der Elemente 11 in die jeweils optimale Position dem Minimum der im Schritt SlO (vor dem Einsetzen der Vorrichtung 10) ermittelten, gescannten IPS-Werte, und die gescannten IPS-Werte sind gemäß Kurve „2" über die x- Koordinate im Retikelfeld im Wesentlichen konstant.
Fig. 5 zeigt eine schematische (nicht maßstabsgetreue) Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer weiteren Ausführungsform. Die Vorrichtung 20 weist wie die Vorrichtung 10 eine Mehrzahl von vorzugsweise in Form dünner Plättchen ausgestalteten pola- risationsbeeinflussenden Elementen 21 auf, die analog zu der Vorrichtung 10 aus Fig. 2 unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind. Halterung bzw. Ansteuerung der einzelnen Elemente 21 können analog zur Vorrichtung 10 in beliebiger geeigneter Weise ausgestaltet werden. Anders als bei der Vorrichtung 10 von Fig. 2 sind die Elemente 21 der Vorrichtung 20 jedoch nicht in einer gemeinsamen Vorschubrichtung, sondern in einer in Bezug auf eine gemeinsame Achse radialen Richtung verschiebbar angeordnet, wie in Fig. 5 für ein lediglich beispielhaft verschobenes EIe- ment 21 anhand der Doppelpfeile „P" angedeutet ist. Gemäß Fig. 5 weist jedes der Elemente 21 eine im Wesentlichen kreissektorförmige Geometrie auf, wobei die einzelnen Elemente 21 in tangentialer Richtung unmittelbar aneinander- grenzen. Im Übrigen gelten die sämtliche obigen Ausführun- gen bezüglich möglicher Ausgestaltungen der polarisations- beeinflussenden Elemente 11 insbesondere hinsichtlich der zur Herstellung der Elemente verwendeten Materialien, deren polarisationsbeeinflussender Wirkung etc. analog auch für die polarisationsbeeinflussenden Elemente 21.
Die Vorrichtung 20 ist insbesondere zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer pupillennahen, senkrecht zur optischen Achse bzw. zur Lichtausbreitungsrichtung verlaufenden Ebene einer Beleuchtungseinrichtung geeignet, und zwar wiederum bevorzugt in Verbindung mit einer Dipolbeleuchtung, Quadrupolbeleuchtung oder einer annularen Beleuchtung, wobei dann zur Erzielung einer lokalen Manipu- lation des Polarisationszustandes die einzelnen optischen Elemente 21 unterschiedlich weit in die Pupille bzw. in den beleuchteten Bereich der pupillennahen Ebene hineingefahren werden können. Wenn beispielsweise ein einzelner Bereich des jeweiligen Beleuchtungssettings, insbesondere etwa einer der vier Pole eines Quadrupolsettings, im Mittel über diesen Pol einen um 5% höheren IPS-Wert aufweist als die übrigen Pole, kann durch entsprechendes Verschieben von einem oder mehreren der im Bereich dieses Pols angeordneten polarisationsbeeinflussenden Elemente 21 um ei- ne geeignete Vorschubstrecke in radialer Richtung erreicht werden, dass in einem definierten, durch das betreffende Element abgedeckten Bereich die Polarisationsvorzugsrichtung des hindurchtretenden Lichts um vorzugsweise 90° gedreht wird, so dass der IPS-Wert verringert wird. Wird der IPS-Wert in dem betreffenden Pol im o.g. Beispiel um 5% verringert, ergibt sich über die Pole im Mittel dann die gewünschte gleichmäßige Polarisationsverteilung.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsfor- men beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und al- ternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10, 20) zur Beeinflussung der Polarisati- onsverteilung in einem optischen System, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanla- ge, mit einer Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen (11, IIa, IIb, 21), welche in einer gemeinsamen Ebene unabhängig voneinander bewegbar ange- ordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente
(11, IIa, IIb) unabhängig voneinander jeweils in einer gemeinsamen Vorschubrichtung verschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente
(21) unabhängig voneinander jeweils in einer in Bezug auf eine gemeinsame Achse radialen Vorschubrichtung verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche dieser polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb, 21) eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung bewirkt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb, 21) für im Wesentlichen linear polarisiertes Licht einer vorgegebenen Arbeits- weilenlänge eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 90°±n*180° bewirkt (wobei n eine natürliche Zahl > 0 ist) .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der pola- risationsbeeinflussenden optischen Elemente (IIb, 21) aus einem optisch aktiven Kristallmaterial hergestellt ist, welches eine optische Kristallachse (oa-b) auf- weist, die im Wesentlichen parallel zur Lichtausbreitungsrichtung ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Kristallmaterial kristallines Quarz, TeO2 oder AgGaS2 ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der pola- risationsbeeinflussenden optischen Elemente (IIa, 21) aus einem doppelbrechenden Kristallmaterial hergestellt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses polarisationsbeeinflussende optische Element (Ha, 21) eine Lambda/2-Platte ausbildet.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente aus einer doppelbrechenden dielektrischen Schicht oder aus einer Kombination aus einer doppelbrechenden dielektrischen Schicht und einem doppelbrechenden Kristallmaterial hergestellt ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der pola- risationsbeeinflussenden optischen Elemente ein für hin- durchtretendes Licht einer vorgegebenen Arbeitswellenlänge transparentes, die Polarisation nicht beeinflussendes Substrat mit einer darauf aufgebrachten doppelbrechenden Platte oder doppelbrechenden dielektrischen Schicht aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) die Form eines im Wesent- liehen rechteckigen Streifens aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden opti- sehen Elemente (11, IIa, IIb) eine Längsachse aufweisen, entlang der sie parallel zueinander angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, vorzugs- weise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) quer zu einer gemeinsamen Vorschubrichtung unmittelbar aneinandergrenzend angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (21) in einer in Bezug auf eine gemeinsa- me Achse tangentialen Richtung unmittelbar aneinander- grenzend angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (21) eine im Wesentlichen kreissektorför- mige Geometrie aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb, 21) wenigstens bereichsweise mit einer Antireflexschicht versehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb, 21) eine Dicke aufweist, die höchstens 15%, bevorzugt höchstens 10%, weiter bevorzugt höchstens 5% seiner mittleren Breite beträgt.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugs- weise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb, 21) zumindest bereichsweise mit einer für Licht der Arbeitswellenlänge absorbierenden Schicht versehene Randflächen aufweist.
20. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (100) , mit
• einem Projektionsobjektiv (102), welches ein Objektfeld in ein in einem Substratbereich (106) an- geordnetes Bildfeld abbildet, wobei der Substratbereich (106) in einer vorbestimmten Scan-Richtung relativ zu dem Projektionsobjektiv (102) bewegbar ist; • und wenigstens einer Vorrichtung (10, 20) zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung mit einer Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen (11, IIa, IIb, 21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
21. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen
(11, IIa, IIb) derart angeordnet sind, dass sie unabhän- gig voneinander in einer gemeinsamen Vorschubrichtung verschiebbar sind, die im Wesentlichen parallel zur Scan-Richtung (S) ist.
22. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorrichtung (10) zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung zumindest in unmittelbarer Nähe einer Feldebene, vorzugsweise der Objektfeldebene, angeordnet ist.
23. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) der Vorrichtung (10) derart angeordnet ist, dass dieses Element zwischen einer ersten Position, in welcher es vollständig außerhalb des beleuchteten Feldbereichs angeordnet sind, und einer zweiten Position, in welcher es sich über die gesamte Ausdehnung oder einen Teil der Ausdehnung des beleuchteten Feldbereichs in Scan-Richtung (S) erstreckt, verschiebbar ist.
24. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens zwei Vorrichtungen (10) zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung mit jeweils einer Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen (11, IIa, IIb) nach einem der An- sprüche 1 bis 19 aufweist, welche in einer gemeinsamen, zur Lichtausbreitungsrichtung im Wesentlichen senkrechten Ebene angeordnet sind.
25. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, vorzugsweise sämtlich der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) dieser beiden Vorrichtungen (10) paarweise so angeordnet sind, dass sie von einander gegenüberliegenden Seiten aus je- weils in einen beleuchteten Feldbereich einschiebbar sind .
26. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) der beiden Vorrichtungen (10) jeweils baugleich zueinander sind.
27. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente (11, IIa, IIb) der einen Vorrichtung nicht baugleich zu den polarisationsbeeinflussenden op- tischen Elementen (11, IIa, IIb) der anderen Vorrichtung ist.
28. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche Elemente der einen Vorrichtung aus einem doppelbrechenden Material mit einer Orientierung der optischen Kristallachse unter einem Winkel von im Wesentlichen 45° zur Scanrichtung (S) hergestellt ist, und wenigstens eines, vorzugsweise sämtliche Elemente der anderen Vorrichtung aus einem doppelbrechenden Material mit einer Orientierung der optischen Kristallachse unter einem Winkel von im Wesentlichen 0° oder im Wesentlichen 90° zur Scanrichtung (S) hergestellt ist.
29. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen (21) in einer Beleuchtungseinrichtung (101) oder in einem Projektionsobjektiv (102) der Projektionsbelichtungsanlage (100) derart angeordnet sind, dass sie unabhängig voneinander in einer zur optischen Achse (OA) des Beleuchtungssystems (101) oder des Projektionsobjektivs (102) radialen Richtung verschiebbar sind.
30. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung zumindest in unmittelbarer Nähe einer Pupillenebene an- geordnet ist.
31. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen (11, IIa, IIb) derart angeordnet sind, dass sich nach Durchführung einer Scanintegration im mikrolithographischen Belichtungsprozess eine im Wesent- liehen konstante Polarisationsverteilung in zur Scanrichtung senkrechter Richtung ergibt.
32. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung aufweist, welche eine durch die Vorrichtung (10, 20) zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung bewirkte Änderung der Intensitätsverteilung wenigstens teilweise kompensiert.
33. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung eine Mehrzahl von in einer gemeinsamen Ebene unabhängig von- einander bewegbaren Abdeckelementen aufweist, welche für hindurchtretendes Licht der Arbeitswellenlänge wenigstens bereichsweise teildurchlässig oder undurchlässig ausgebildet sind.
34. Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (100), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist : a) Ermitteln einer Polarisationsverteilung in einer vorbestimmten Ebene der Projektionsbelichtungsanlage (100); b) Anordnen wenigstens einer Vorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in der vorbe- stimmten Ebene; und c) Verschieben von wenigstens einem polarisationsbe- einflussenden Element (11, IIa, IIb, 21) der Vorrichtung (10, 20) zum Erreichen einer geänderten Polarisationsverteilung.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) des Verschiebens von wenigstens einem polarisationsbeeinflussenden Element (11, IIa, IIb, 21) derart erfolgt, dass sich eine im Wesentlichen konstante Polarisationsverteilung in einer vorgegebenen Richtung oder in einem vorgegebenen Bereich ergibt.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schritt c) des Verschiebens von wenigstens einem polarisationsbeeinflussenden Element (11, IIa, IIb, 21) derart erfolgt, dass sich nach Durchführung einer Scanintegration im mikrolithographischen Be- lichtungsprozess eine im Wesentlichen konstante Polari- sationsverteilung in zur Scanrichtung senkrechter Richtung ergibt.
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