EP4728328A1

EP4728328A1 - Verfahren zur herstellung eines projektionsobjektivs, projektionsobjektiv, projektionsbelichtungsanlage und projektionsbelichtungsverfahren

Info

Publication number: EP4728328A1
Application number: EP24732468.4A
Authority: EP
Inventors: Bernhard STIFTNER; Michael Grupp; Hendrik Wagner; Johannes Michael Ostermann; Rumen ILIEW; Reimar Finken
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2023-06-16
Filing date: 2024-06-11
Publication date: 2026-04-22
Also published as: WO2024256376A1; KR20260023580A; DE102023115801A1; US20260099098A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in eine Bildebene des Projektionsobjektivs umfasst folgende Schritte: Zusammenbauen des Projektionsobjektiv durch Anordnen einer Vielzahl von optischen Elementen gemäß einer Vorgabe derart, dass optische Flächen der optischen Elemente einen Projektionsstrahlengang bilden, über den ein in der Objektebene angeordnetes Muster mittels der optischen Elemente in die Bildebene abbildbar ist, wobei mindestens ein Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystem zur dynamischen Beeinflussung der Wellenfront der Projektionsstrahlung in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinheit des Wellenfront-Manipulationssystems eingebaut wird, wobei der Manipulator wenigstens ein Manipulatorelement mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche und eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements umfasst; Vermessen des Projektionsobjektivs mit ortsauflösender Bestimmung der Wellenfront zur ortsauflösenden Bestimmung von Wellenfrontfehlern, wobei das Manipulatorelement bei der Vermessung eine Startkonfiguration aufweist; Berechnen einer zur Korrektur der Wellenfrontfehler geeigneten ersten Konfiguration des Manipulatorelements; Definieren eines ersten Betriebsmodus der Steuereinheit, wobei die Steuereinheit im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs, Projektionsobjektiv, Projektionsbelichtungsanlage und Projektionsbelichtungsverfahren

Die folgende Offenbarung basiert auf der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2023 115 801.5, die am 16. Juni 2023 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung wird durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs, ein mit Hilfe des Verfahrens hergestelltes Projektionsobjektiv, eine Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Projektionsbelichtungsverfahren.

Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen, wie z.B. Mikro-Elektronisch-Mechanischen Systemen (MEMS), werden heutzutage überwiegend mikrolithografische Projektionsbelichtungsverfahren eingesetzt. Dabei werden Masken (Retikel) oder andere Mustererzeugungseinrichtungen verwendet, die das Muster einer abzubildenden Struktur tragen oder bilden, z.B. ein Linienmuster einer Schicht (Layer) eines Halbleiterbauelementes. Das Muster wird in einer Projektionsbelichtungsanlage zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv im Bereich der Objektebene des Projektionsobjektivs positioniert und mit einer vom Beleuchtungssystem bereit gestellten Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Die durch das Muster veränderte Strahlung läuft als Projektionsstrahlung durch das Projektionsobjektiv, welches das Muster auf das zu belichtende Substrat abbildet, meist in verkleinertem Maßstab. Die Oberfläche des Substrats ist in der zur Objektebene optisch konjugierten Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnet. Das Substrat ist in der Regel mit einer strahlungsempfindlichen Schicht (Resist, Fotolack) beschichtet.

Projektionsbelichtungsanlagen mit hochauflösenden Projektionsobjektiven arbeiten heutzutage bei Wellenlängen von weniger als 260 nm im tiefen Ultraviolettbereich (DUV) oder im extremen Ultraviolettbereich (EUV), z.B. mit Wellenlängen zwischen 6 nm und 20 nm. Sie haben in der Regel eine Vielzahl von optischen Elementen, um teilweise gegenläufige Anforderungen hinsichtlich der Korrektur von Abbildungsfehlern ggf. auch bei großen genutzten numerischen Aperturen zu ermöglichen. Sowohl refraktive als auch katadioptrische Projektionsobjektive im Bereich der Mikrolithografie haben häufig zehn oder mehr transparente optische Elemente. Bei Systemen für die EUV-Lithographie versucht man, mit möglichst wenigen reflektiven Elementen auszukommen, z.B. mit vier oder sechs Spiegeln. Bei Projektionsobjektiven ergeben sich die Gesamt-Abbildungsfehler als Summe der Fehler der einzelnen zur Abbildung beitragenden optischen Elemente. Da Fehlertoleranzen für Einzelkomponenten nicht beliebig reduziert werden können, ist in der Regel eine Justage des Gesamtsystems erforderlich, um die Gesamtfehler des Systems zu minimieren. Ein solcher Justageprozess ist beispielsweise bei Hochleistungs-Projektionsobjektiven für die Mikrolithographie sehr aufwändig. Ohne eine aufwändige Justage sind die erforderlichen Abbildungsleistungen mit Auflösungen im Submikrometerbereich bei diesen komplexen optischen Systemen nicht zu erreichen.

Ein Justageprozess umfasst in der Regel mehrere unterschiedliche Manipulationen an Linsen und/oder Spiegeln und/oder anderen optischen Elementen. Hierzu gehören laterale Verschiebungen der Elemente senkrecht zu einer Referenzachse, Verschiebungen entlang der Referenzachse zur Änderung von Abständen, Drehungen und/oder Kippungen von Elementen. Der Justagevorgang wird unter Kontrolle einer geeigneten Aberrations-Vermessung des Projektionsobjektivs durchgeführt, um die Auswirkungen der Manipulationen überprüfen und Anweisungen für weitere Justageschritte ableiten zu können.

Selbst nach einer aufwändigen Justage können Restfehler verbleiben, die sich entweder nur mit erheblich vergrößertem Justageaufwand oder überhaupt nicht durch Justage beseitigen lassen. Übersteigen die Fehler die für das optische System vorgegebenen Spezifikationen, sind weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Abbildungsleistung erforderlich. Eine Maßnahme ist die Einführung sogenannter „Korrekturasphären“ in das optische Abbildungssystem. Diese werden häufig auch mit dem Kürzel ICA (integrated correction asphere) bezeichnet. Durch den Einsatz von Korrekturasphären können gegebenenfalls vorhandene Restfehler weiter minimiert werden.

In dem Patent US 6,268,903 B1 (entsprechend EP 724 199 B1) wird ein Justageverfahren für ein optisches Abbildungsverfahren beschrieben, für das auf Grundlage einer Verzeichnungsmessung ein Korrekturelement gefertigt wird. Dazu wird an einer vorbestimmten Stelle im Abbildungssystem ein Korrekturelement vorgesehen, welches Teil des Projektionsobjektives ist. Nach einer Messung der Verzeichnung des Systems wird die Topographie der Oberfläche des Korrekturelementes berechnet, die erforderlich ist, um die entsprechende Verzeichnungskomponente zu beseitigen. Dann wird das Korrekturelement aus dem Projektionssystem herausgenommen und die Korrekturfläche bearbeitet. Anschließend wird das Korrekturelement wieder eingefügt.

Das Patent US 5,392,119 (vgl. auch WO 96/07075) beschreibt ein Verfahren zur Korrektur von Aberrationen eines optischen Abbildungssystems, bei dem am Abbildungssystem mindestens ein Abbildungsfehler gemessen wird, beispielsweise Verzeichnung, Bildfeldwölbung, sphärische Aberration, Koma oder Astigmatismus. Auf Grundlage der Messungen werden individuell für das Abbildungssystem angepasste Korrekturplatten gefertigt, deren Korrekturflächen dazu dienen, die gemessenen Abbildungsfehler zu minimieren. Auf diese Weise kann einem Abbildungssystem eine „Brille“ nachträglich angemessen werden. Dadurch kann die Abbildungsleistung existierender Abbildungssysteme verbessert werden.

Das Dokument DE 102 58 715 A1 (entsprechend US 7 283 204 B2) offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines mikrolithographischen Projektionsobjektivs, bei dem das Projektionsobjektiv nach dem Zusammenbauen vermessen wird, um die Wellenfront in der Austrittspupille oder einer dazu konjugierten Fläche des Abbildungssystems ortsauflösend zu bestimmen und darauf basierend eine pupillennahe Korrekturfläche zu fertigen. Dabei bleibt die als Korrekturfläche vorgesehene Fläche beim Einbau zunächst unbeschichtet, wird dann nach Ausbau z.B. mittels lonenstrahlätzen bearbeitet und wird dann vor dem Wiedereinbau beschichtet.

Das Patent US 10,001 ,631 B2 beschreibt ein Projektionsobjektiv für die EUV-Mikrolithographie und ein Verfahren für die Herstellung eines EUV-Projektionsobjektivs, bei dem in das Projektionsobjektiv an geeigneter Stelle im Strahlengang ein oder mehrere strahlungsdurchlässige Folienelemente eingebracht werden, die durch gezielte Kontrolle der Dickenverteilung der einzelnen Schichten der Folie über den optisch freien Bereich die lokale Wellenfront zweidimensional im Sinne einer Korrekturasphäre beeinflussen können.

Neben den intrinsischen Abbildungsfehlern, die ein Projektionsobjektiv aufgrund seiner optischen Auslegung (seines optischen Designs) und der Herstellung aufweisen kann, können Abbildungsfehler auch während der Nutzungsdauer, insbesondere während des Betriebs einer Projektionsbelichtungsanlage beim Anwender, auftreten. Solche Abbildungsfehler haben häufig ihre Ursache in Veränderungen der im Projektionsobjektiv verbauten optischen Elemente durch die bei der Nutzung verwendete Projektionsstrahlung. Dieser Problemkreis wird häufig unter dem Stichwort „lens heating“ behandelt. Auch andere interne oder externe Störungen können zur Verschlechterung der Abbildungsleistung führen. Hierzu gehören unter anderem ein eventueller Maßstabsfehler der Maske, Veränderungen des Luftdrucks in der Umgebung, Unterschiede in der Stärke des Gravitationsfeldes zwischen dem Ort der ursprünglichen Objektivjustage und dem Ort der Nutzung beim Kunden, Brechzahländerungen und/oder Formveränderungen von optischen Elementen aufgrund von Materialveränderungen durch hochenergetische Strahlung (z.B. Kompaktierung), Deformationen aufgrund von Relaxationsprozessen in den Halteeinrichtungen, das Driften optischer Elemente und ähnliches. Moderne Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie umfassen ein Betriebs- Steuerungssystem, das es erlaubt, in Reaktion auf Umwelteinflüsse und sonstige Störungen eine zeitnahe Feinoptimierung abbildungsrelevanter Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage vorzunehmen. Dazu wird passend zum aktuellen Systemzustand mindestens ein Manipulator angesteuert, um einem nachteiligen Effekt einer Störung auf die Abbildungsleistung entgegenzuwirken. Der Systemzustand kann dabei z.B. aufgrund von Messungen, aus einer Simulation und/oder auf Basis von Kalibrierergebnissen abgeschätzt oder auf andere Weise ermittelt werden.

Das Betriebs-Steuerungssystem umfasst ein zum Projektionsobjektiv gehörendes Teilsystem in Form eines Wellenfront-Manipulationssystems zur dynamischen Beeinflussung der Wellenfront der von der Objektebene zur Bildebene des Projektionsobjektives verlaufenden Projektionsstrahlung. Bei einer dynamischen Beeinflussung lässt sich die Wirkung der im Projektionsstrahlengang angeordneten Komponenten des Wellenfront-Manipulationssystems in Abhängigkeit von Steuersignalen des Betriebs-Steuerungssystem variabel einstellen, wodurch die Wellenfront der Projektionsstrahlung gezielt verändert werden kann. Die optische Wirkung des Wellenfront-Manipulationssystems kann z.B. bei bestimmten, vorab definierten Anlässen oder situationsabhängig vor einer Belichtung oder auch während einer Belichtung geändert werden.

Das Wellenfront-Manipulationssystem weist mindestens einen Manipulator auf, der mindestens ein Manipulatorelement mit mindestens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche aufweist. Ein Manipulator umfasst eine Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements aufgrund entsprechender Steuersignale des Betriebs-Steuerungssystems der Projektionsbelichtungsanlage. Die optische Wirkung kann z.B. durch Veränderung der Oberflächenform einer Manipulatorfläche und/oder durch Veränderung der Brechzahlverteilung innerhalb des Manipulatorelements verändert werden. Die Veränderung kann so ausgelegt sein, dass dadurch ein auftretender Fehler wenigstens teilweise kompensiert wird.

Manipulatoren können nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten. Beispiele sind unter anderem in den folgenden Dokumenten beschrieben: US 7112772 B2, WO 2008/080537 A1, WO 2022/074022 A1 , US 2009/257032 A1, US 9651872 B2. AUFGABE UND LÖSUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ressourcenschonendes Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs bereitzustellen, welches es ermöglicht, mit vertretbarem Aufwand Projektionsobjektive mit über lange Nutzungszeiträume hervorragendem Korrektionszustand zu schaffen. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, welches erlaubt, Projektionsobjektive herzustellen, die bisher nur unter Verwendung von mindestens einer individuell bearbeiteten Korrekturasphäre auf ein ausreichend kleines Restfehlerniveau gebracht werden konnten.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Projektionsobjektiv mit den Merkmalen von Anspruch 11. Weiterhin werden ein Projektionsbelichtungsverfahren und eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Gemäß einer Formulierung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs bereitgestellt, das zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in eine Bildebene des Projektionsobjektivs ausgebildet ist. Dabei wird das Projektionsobjektiv durch Anordnung einer Vielzahl von optischen Elementen gemäß einer Vorgabe derart zusammengebaut, dass optische Flächen der optischen Elemente einen Projektionsstrahlengang bilden, über den ein in der Objektebene angeordnetes Muster mithilfe der optischen Elemente in die Bildebene abgebildet werden kann.

Beim Zusammenbauen des Projektionsobjektivs wird mindestens ein Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystems eingebaut, welches dafür ausgelegt ist, die Wellenfront der Projektionsstrahlung in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinheit des Wellenfront- Manipulationssystems dynamisch zu beeinflussen. Der Begriff „dynamisch“ bedeutet hier, dass die optische Wirkung des Manipulators sich durch entsprechende Ansteuerung verändern lässt. Ein solcher Manipulator hat wenigstens ein Manipulatorelement mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche sowie eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements. Ein Manipulator enthält ein oder mehrere Stellglieder bzw. Aktoren, deren aktueller Stellwert aufgrund von Steuersignalen des Betriebs-Steuerungssystems durch eine Stellwertänderung geändert bzw. verstellt werden kann. Eine Stellwertänderung kann z.B. eine Verlagerung oder eine Deformation eines Manipulatorelements bewirken oder zu einer Änderung der Temperaturverteilung im optisch genutzten Bereich führen. Das Verfahren umfasst mindestens eine Messoperation, bei welcher die Wellenfront der Projektionsstrahlung ortsaufgelöst vermessen wird, um eventuelle Wellenfrontfehler ortsaufgelöst zu bestimmen. Dazu kann nahe einer Feldebene, insbesondere nahe der Bildebene, ortsaufgelöst, d.h. für viele Feldpunkte, die komplette Wellenfront gemessen werden. Die Wellenfront an einem bestimmten Feldpunkt kann als eine über zweidimensionale Pupillenkoordinaten abgetragene Phasenverzögerung beschrieben werden und ist insoweit auch ortsaufgelöst im Winkelraum. Diese zweidimensional winkelaufgelöste Wellenfront kann an vielen Feldpunkten, also ortsaufgelöst gemessen werden. Dadurch sind feldpunktaufgelöste Wellenfrontfehler erhältlich.

Bei dieser Messoperation weist das Manipulatorelement eine Startkonfiguration auf. Die Startkonfiguration ist dabei diejenige Konfiguration, in der das Manipulatorelement bei der ersten Messoperation vorliegt, wobei die erste Messoperation diejenige Messoperation ist, die zur Feststellung des Ausgangszustandes des Projektionsobjektivs nach dem Zusammenbau dient. In der Startkonfiguration hat das Manipulatorelement eine bestimmte optische Wirkung, die bekannt oder jedenfalls bestimmbar ist.

Bei der Startkonfiguration kann es sich insbesondere um eine Neutralkonfiguration des Manipulatorelements handeln. Der Begriff „Neutralkonfiguration“ bezeichnet dabei eine Konfiguration, bei der die optische Wirkung des Manipulatorelements der Soll-Wirkung des Manipulatorelements gemäß dem optischen Design des Projektionsobjektivs entspricht. Die Neutralkonfiguration kann als eine Konfiguration beschrieben werden, die das Manipulatorelement im Idealfall hätte, wenn alle optischen Flächen des Projektionsobjektivs inklusive dem Manipulatorelement exakt gemäß der aus den optischen Designrechnungen resultierenden Soll-Konfiguration ausgebildet wären. Dieser Fall, in welchem die Startkonfiguration der Neutralkonfiguration entspricht, vereinfacht die weitere Verfahrensführung. Er liegt meist vor, wenn ein neues, vorher noch nie genutztes Manipulatorelement eingebaut wird.

Die Startkonfiguration des Manipulatorelements muss jedoch nicht seiner Neutralkonfiguration entsprechen, sondern kann davon signifikant abweichen. Das kann z.B. dann der Fall sein, wenn im Wege eines Recyclings ein bereits in einem anderen Projektionsobjektiv genutztes, also bereits gebrauchtes Manipulatorelement eingebaut wird, welches mit einer bleibenden, individuellen Korrekturasphäre versehen worden war, um jenes Projektionsobjektiv in Spezifikation zu bringen. Die optische Wirkung dieser Korrekturasphäre kann dann für den Gebrauch im neu zusammengebauten Projektionsobjektiv neutralisiert bzw. kompensiert werden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird die bei der Messoperation gemessene Wellenfront von der idealerweise gewünschten Wellenfront (gemäß Spezifikation) abweichen. Es wird somit durch die Messoperation ein Wellenfrontfehler festgestellt werden, der die Abweichung der gemessenen Wellenfront von der angestrebten Soll-Wellenfront quantitativ repräsentiert. Derartige Abweichungen vom Idealzustand sind unter anderem aufgrund von unvermeidlichen Fertigungsfehlern bei der Fertigung der einzelnen optischen Elemente sowie von unvermeidlichen Fehlern beim Zusammenbauen und bei der Justage des Projektionsobjektivs die Regel.

Das Verfahren umfasst eine Berechnungsoperation, bei der eine zur Korrektur des Wellenfrontfehlers geeignete erste Konfiguration des Manipulatorelements berechnet wird. Die erste Konfiguration unterscheidet sich in der Regel signifikant von der Startkonfiguration, bei der noch Wellenfrontfehler vorliegen, und gibt an, wie das Manipulatorelement konfiguriert sein müsste, um die bei der Messoperation festgestellten Wellenfrontfehler zu beseitigen oder jedenfalls so stark zu kompensieren, dass das Projektionsobjektiv eine Abbildungsleistung im Rahmen der Spezifikation aufweist. Die erste Konfiguration kann sich von der Startkonfiguration beispielsweise dadurch unterscheiden, dass eine Manipulatorfläche eines Manipulatorelements in der ersten Konfiguration eine andere Topografie bzw. Oberflächenform aufweist als in der Startkonfiguration. Alternativ oder zusätzlich kann in der ersten Konfiguration auch eine andere örtliche Brechzahlverteilung innerhalb des Manipulatorelements vorliegen als in der Startkonfiguration.

Welche Eigenschaft des Manipulatorelements zur Korrektur der Wellenfrontfehler verändert wird, hängt unter anderem vom Typ des Manipulators ab. Handelt es sich beispielsweise bei dem Manipulator um einen Spiegel mit deformierbarer Spiegelfläche, so wird sich die Topografie der als Manipulatorfläche wirkenden Spiegelfläche zwischen Startkonfiguration und erster Konfiguration ändern. Handelt es sich dagegen bei dem Manipulatorelement um ein durchstrahlbares optisches Element, kann es sein, dass sich beim Übergang von der Startkonfiguration zur ersten Konfiguration im Wesentlichen lediglich die Brechzahlverteilung innerhalb des optisch genutzten Bereichs des Manipulatorelements verändert. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn es sich bei dem Manipulator um ein transparentes optisches Element handelt, welches zur Änderung der örtlichen Brechzahlverteilung an unterschiedlichen Orten des Nutzbereichs elektrisch oder auf andere Weise unterschiedlich stark erwärmt und/oder abgekühlt wird. Bei manchen Manipulatoren ändern sich bei der Stellwertänderung sowohl die Topografie wenigstens einer Manipulatorfläche als auch die Brechzahlverteilung im optisch genutzten Bereich (Nutzbereich) des Manipulatorelements. Für das Verständnis dieses Aspekts der Erfindung ist es dabei wichtig, dass die erste Konfiguration des Manipulatorelements eine Konfiguration ist, die aufgrund der zugrunde liegenden Vermessung für den jeweiligen Zustand des Projektionsobjektivs individualisiert ist. Die erste Konfiguration ist geeignet, diejenigen Fehler zu kompensieren, welche genau bei diesem Projektionsobjektiv z.B. durch vorhergegangene Fertigungsschritte akkumuliert wurden und auch durch die vorangehenden Justage-Operationen nicht beseitigt werden konnten.

Das Verfahren umfasst als weiteren Schritt das Definieren eines ersten Betriebsmodus der Steuereinheit, wobei die Steuereinheit im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen. Dieser Definitionsschritt repräsentiert die Erstellung eines Rezepts, welches alle Parameterwerte enthält, die mithilfe der Steuereinheit eingestellt werden müssen, um den Manipulator in die erste Konfiguration und damit die Abbildungsleistung des Projektionsobjektivs in die Spezifikation zu bringen. Das Rezept muss während der Justage nicht praktisch umgesetzt bzw. realisiert werden. Das Rezept wird in späteren Nutzungsphasen benötigt.

Der erste Betriebsmodus kann als statischer Betriebsmodus angesehen werden. Der im ersten Betriebsmodus betriebene Manipulator ersetzt dabei die Wirkung der herkömmlichen, individuell angepassten Korrekturasphären. In nochmals anderen Worten: Solange das Projektionsobjektiv mit eingebautem Manipulator betrieben wird, der Manipulator aber nicht angesteuert wird und/oder sich in der Neutralkonfiguration befindet, so wird die Abbildungsleistung des Projektionsobjektivs regelmäßig nicht die für den Betrieb geforderte Spezifikation erreichen. Diese wird dann erreicht, wenn der Manipulator durch die Steuereinheit gemäß dem ersten Betriebsmodus angesteuert wird, also bei aktiviertem Manipulator, der die erste Konfiguration einnimmt.

Dieser Aspekt der Erfindung kann auch so beschrieben werden, dass eine herkömmliche Korrekturasphäre, die individuell für ein Projektionsobjektiv hergestellt wurde und nur für das Individuum die entsprechende Korrektur bewirkt, ersetzt werden kann durch einen dynamisch ansteuerbaren Manipulator, der im ersten Betriebsmodus so angesteuert werden kann, dass er die Wirkung der herkömmlichen Korrekturasphäre ersetzen kann.

Vorzugsweise werden die Schritte des Zusammenbaus und der Justage beim Hersteller des Projektionsobjektivs an einem Herstellungsort durchgeführt, während die Nutzung bei einem Endnutzer an einem entfernten Nutzungsort erfolgt. Das Projektionsobjektiv kann nach der Justage in einem noch nicht voll funktionsfähigen Zustand geliefert werden, in welchem der Manipulator nicht aktiviert ist und sich dementsprechend in der Startkonfiguration, z.B. in der Neutralkonfiguration, befindet. Die produktive Verwendung des Projektionsobjektivs erfolgt dann nach Einbau in eine Projektionsbelichtungsanlage in einem Produktionsbetrieb am Nutzungsort. Dazu wird die Steuereinheit vor Beginn des Produktionsbetriebs in den ersten Betriebsmodus geschaltet und generiert erste Steuersignale, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen. Dadurch wird die Abbildungsleistung in Spezifikation gebracht.

Um den Manipulator am Ort seiner Nutzung schnell und einfach in Spezifikation bringen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein den ersten Betriebsmodus repräsentierender erster Betriebsdatensatz in einem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher gespeichert wird. Im Rahmen der Inbetriebnahme des Projektionsobjektivs am Nutzungsort kann dann der Speicherinhalt einfach abgerufen werden, so dass die Steuereinheit den Manipulator so ansteuern kann, dass die erste Konfiguration eingestellt wird. Das Korrekturrezept, welches im Rahmen der Messoperation ermittelt wurde, wird also als Software bzw. in Form von Daten am Nutzungsort verfügbar gemacht und kann dort ohne erneute Vermessung des Objektivs eingestellt werden.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Konzepts besteht darin, dass der Manipulator weiterhin ein dynamisch ansteuerbarer Manipulator bleibt und während der Betriebszeit des Projektionsobjektivs oder auch später noch weitere Funktionen übernehmen kann. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei zusätzlich zu dem ersten Betriebsmodus - und ggf. ausgehend von diesem - wenigstens ein zweiter Betriebsmodus einstellbar ist, bei dem das Manipulatorelement eine zweite Konfiguration aufweist, die eine andere optische Wirkung aufweist als bei der ersten Konfiguration. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Korrekturasphäre wird hier die dynamische Komponente des Manipulators genutzt, um eventuelle während des Betriebs auftretende Anteile von Wellenfrontfehlern zu kompensieren. Der Manipulator kann somit innerhalb des Projektionsobjektivs umkonfiguriert werden, um mit einer zweiten Konfiguration betrieben zu werden, die dazu geeignet ist, einen eventuell über die Nutzungsdauer verlorengegangenen Korrektionszustand wiederherzustellen bzw. um zu vermeiden, dass das Projektionsobjektiv während des Betriebs beispielsweise aufgrund thermischer Effekte außer Spezifikation gerät. Der Manipulator kann somit eine Doppelfunktion ausüben, nämlich bei Einstellung der ersten Konfiguration als Ersatz für eine herkömmliche Korrekturasphäre und in einer zweiten Konfiguration als dynamisch ansteuerbares Korrekturmittel für betriebsbedingt auftretende Wellenfrontfehler. Die Justage von Projektionsobjektiven für die Mikrolithografie ist in der Regel ein relativ komplexer, zeitaufwändiger Prozess, da sehr viele Freiheitsgrade zur Verbesserung der Abbildungsleistung, aber auch zur Verschlechterung der Abbildungsleistung existieren. Um ausreichend Korrekturfreiheitsgrade bereitzustellen, wird vorzugsweise zusätzlich zu dem Manipulator mindestens ein weiterer Manipulator eingebaut. Für diesen müssen dann ebenfalls geeignete Konfigurationen gefunden werden. Die Justage ist dabei vorzugsweise ein iterativer Prozess, bei dem es darauf ankommt, den Zeitaufwand möglichst zu begrenzen und die Justage so durchzuführen, dass der Justageprozess systematisch auf einen ausreichenden Korrektionszustand konvergiert.

Dabei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Wirkung der Ansteuerung des Manipulators zur Einstellung der ersten Konfiguration bei der Justage simulativ berücksichtigt wird, ohne den Manipulator tatsächlich anzusteuern, wobei die Wirkungen der weiteren Manipulatoren (einer oder mehrere) tatsächlich umgesetzt werden. Dabei kann sich die erste Konfiguration des Manipulators innerhalb der einzelnen Justage-Loops mehrfach geringfügig ändern, um Restfehler bei der Einstellung anderer Manipulatoren ebenfalls zu kompensieren so lange, bis eine erste Konfiguration gefunden ist, die geeignet ist, alle Restfehler des Projektionsobjektivs inklusive derjenigen, die von anderen Manipulatoren stammen, in ausreichendem Maße zu kompensieren.

Auch wenn inzwischen bei der Herstellung von Projektionsobjektiven extrem enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden können, besitzt jedes Projektionsobjektiv einen individuellen Satz von Wellenfrontaberrationen, die dann durch eine individuell angefertigte Korrekturasphäre kompensiert werden können. Eine herkömmliche Korrekturasphäre ist jedoch dann nur in einem einzigen Projektionsobjektiv nützlich und nach Gebrauch entweder überhaupt nicht oder nur nach aufwändiger Wiederaufbereitung eventuell für andere Zwecke nutzbar. Im Gegensatz dazu ist bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass der Manipulator nach Ablauf seiner Nutzungsdauer in einem Projektionsobjektiv aus dem Projektionsobjektiv ausgebaut und nach dem Ausbauen in einem weiteren Projektionsobjektiv als Manipulatorelement verwendet wird. Auch dort kann wieder im Rahmen der Erstjustage eine erste Konfiguration bestimmt werden, in der das Manipulatorelement als Ersatz für eine Korrekturasphäre wirken kann, wobei sich diese erste Konfiguration von derjenigen, die in dem anderen Projektionsobjektiv eingestellt wurde, in der Regel signifikant unterscheidet.

Manipulatoren gemäß diesem Vorschlag können also trotz der Möglichkeit der Individualisierung der optischen Wirkung für ein spezifisches Projektionsobjektiv auch nach einer Nutzungsphase in diesem Projektionsobjektiv noch in anderen Projektionsobjektiven als Manipulator wiederverwendet werden. Durch ein derartiges „Recycling“ können in erheblichem Ausmaß Ressourcen geschont werden und es können ohne jeglichen Verlust bei der angestrebten optischen Korrekturwirkung erheblich Kosten eingespart werden.

Das neue Konzept bietet gegenüber dem herkömmlichen Konzept der Korrekturasphäre auch im Hinblick auf die Optimierung optischer Eigenschaften des Manipulatorelements Vorteile. Bei manchen herkömmlichen Verfahren blieb die als Korrekturfläche vorgesehene Fläche eines optischen Elements zunächst beim Einbau unbeschichtet. Die Vermessungen wurden bei unbeschichteter Manipulatorfläche durchgeführt. Dann wurde das Manipulatorelement wieder ausgebaut und die Korrekturfläche mittels lonenstrahlätzen bearbeitet, um die Oberflächenform so zu verändern, dass der gewünschte Korrektureffekt eintritt. Danach wurde das bereits in seiner Fassung montierte Manipulatorelement wieder eingebaut. Der Beschichtungsprozess wurde somit an einem Manipulatorelement vorgenommen, welches bereits in seiner Fassung eingefasst war.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des in dieser Anmeldung vorgeschlagenen Verfahrens wird dagegen die Manipulatorfläche vor Einbau in das Projektionsobjektiv mit einer optischen Funktionsschicht beschichtet. Die Beschichtungsoperation kann vor Einbau des Manipulatorelements in seine Fassung erfolgen. Dadurch kann u.a. die Logistik vereinfacht werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Projektionsobjektiv der in der Einleitung erwähnten Art bereitgestellt, bei welchem das Manipulatorelement des Manipulators in Abwesenheit von Steuersignalen eine Startkonfiguration, insbesondere eine Neutralkonfiguration, aufweist und die Projektionsstrahlung im Betrieb Wellenfrontfehler aufweist, wenn das Manipulatorelement als Startkonfiguration die Neutralkonfiguration oder eine andere Startkonfiguration aufweist. Eine Besonderheit besteht nun darin, dass in einem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert ist, der einen ersten Betriebsmodus repräsentiert, und dass die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, in dem ersten Betriebsmodus erste Steuersignale zu generieren, die die Stelleinrichtung veranlassen, eine zur Korrektur der Wellenfrontfehler geeignete erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

Das Projektionsobjektiv ist somit zunächst, d.h. insbesondere bei noch nicht aktiviertem Manipulator, noch nicht in der Lage, die gemäß Spezifikation vorgegebene Abbildungsleistung zu bieten. Der Nutzer kann jedoch bei der Inbetriebnahme das Projektionsobjektiv in Spezifikation bringen, indem die Steuereinheit in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird, der dazu führt, dass der Manipulator so umgestellt wird, dass das Manipulatorelement gemäß einer ersten Konfiguration so ausgelegt ist, dass der Wellenfrontfehler wenigstens so weitgehend korrigiert wird, dass die Spezifikation erreicht wird.

Das Ergebnis der im Rahmen der Justage durchgeführten Messoperation wird also für die spätere Nutzung mittels Software auf das Manipulatorelement übertragen. Im weiteren Betrieb des Projektionsobjektivs kann das Manipulatorelement dann auch mindestens eine von der ersten Konfiguration abweichende zweite Konfiguration einnehmen, um zusätzlich auch noch im Betrieb auftretende Wellenfrontfehleranteile zu kompensieren.

Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage, die mit einem solchen Projektionsobjektiv ausgestattet ist und/oder zur Durchführung des Projektionsbelichtungsverfahrens konfiguriert ist.

Vorteile von Aspekten der Erfindung können nicht nur bei der Neuherstellung bzw. Erstherstellung von Projektionsobjektiven genutzt werden, sondern auch im Rahmen einer Reparatur bzw. einer Wiederherstellung eines Projektionsobjektivs, welches z.B. nach längerem Gebrauch einer Wartung oder einer Reparatur bedarf. Wie schon oben erwähnt, kann ein Manipulator der hier beschriebenen Art unter anderem als Ersatz für eine herkömmliche Korrekturasphäre genutzt werden, indem nämlich am Manipulator eine erste Konfiguration eingestellt wird, über die die Wirkung der zu ersetzenden herkömmlichen Korrekturasphäre erreicht werden kann. Eine „herkömmliche Korrekturasphäre“ im Sinne dieser Anmeldung kann z.B. eine asphärisch gekrümmte Fläche einer Linse oder eines Spiegels sein, deren Oberflächenform gezielt dazu dient, durch Fertigungsfehler bedingte Aberrationsanteile eines optischen Systems teilweise oder vollständig zu kompensieren. Die Korrekturasphäre ist in der Regel eine individuell an das Projektionsobjektiv angepasste und in ihrer Wirkung im Wesentlichen unveränderliche Korrekturasphäre, mit deren Hilfe nach der Justage verbleibende Restaberrationen korrigiert werden können.

Es gibt heutzutage viele Projektionsobjektive, bei denen mindestens eines der optischen Elemente als ein Korrekturelement dazu konfiguriert ist, in einem im Projektionsstrahlengang liegenden Bereich die lokale Wellenfront zweidimensional nach Art einer solchen für das Projektionsobjektiv individuell angepassten, unveränderlichen Korrekturasphäre zu beeinflussen. Beispielsweise kann eine Korrekturasphäre an einem im optischen Design vorgesehenen optischen Element dadurch erzeugt werden, dass eine optische Fläche dieses Elements mittels lonenstrahlbearbeitung und/oder auf andere Weise lokal unterschiedlich stark bearbeitet wird, um die angestrebte Korrekturwirkung zu erzielen. Solche Korrekturasphären können beispielsweise an transparenten Planplatten ausgebildet sein, gegebenenfalls aber auch an ebenen oder gekrümmten Linsenflächen, die vor der Erzeugung der Korrekturasphäre eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Gestalt und nach Einbringen der Korrekturasphäre eine nicht mehr rotationssymmetrische Gestalt haben können.

Wenn nun nach längerem Gebrauch des Projektionsobjektivs, beispielsweise aufgrund von strahlungsinduzierten Degradationseffekten oder dergleichen zu befürchten ist, dass das Projektionsobjektiv in absehbarer Zeit außer Spezifikation gerät, kann eine Reparatur Abhilfe schaffen. Gemäß einem hier vorgeschlagenen Verfahren zum Reparieren eines Projektionsobjektivs wird dazu eine Baugruppe, die das Korrekturelement mit der (herkömmlichen) Korrekturasphäre aufweist, aus dem Projektionsobjektiv ausgebaut und es wird eine Ersatz-Baugruppe anstelle der das Korrekturelement aufweisenden Baugruppe eingebaut. Die Ersatz-Baugruppe weist dabei einen Manipulator der hier beschriebenen Art auf, dessen Manipulatorelement eine Startkonfiguration, insbesondere eine Neutralkonfiguration aufweist, die dazu führt, dass die Projektionsstrahlung bei der Startkonfiguration des Manipulatorelements im Betrieb einen Wellenfrontfehler aufweist. Die Reparatur umfasst dabei einen Schritt, bei welchem in einem für die Steuereinheit des Projektionsobjektivs zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert wird, der einen ersten Betriebsmodus repräsentiert. Die Steuereinheit wird konfiguriert, im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale zu generieren, die die Stelleinrichtung des Manipulators veranlassen, eine erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen, in der das Manipulatorelement im Wesentlichen die optische Wirkung der ausgebauten Korrekturasphäre aufweist. Damit kann eine herkömmliche, prinzipiell in ihrer optischen Wirkung unveränderliche Korrekturasphäre durch eine durch Ansteuerung des Manipulators erzeugte Korrekturasphäre identischer oder nahezu identischer optischer Wirkung ersetzt werden.

Ein Reparatur-Kit zum Reparieren eines Projektionsobjektivs umfasst eine Kombination von Hardware-Komponenten und Software-Komponenten. Zu den Hardware-Komponenten gehört die Ersatz-Baugruppe mit dem Manipulator, der über die Steuereinheit angesteuert werden kann. Zu den Software-Komponenten gehört der in dem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher einzuspeichernde erste Betriebsdatensatz, der die Steuereinheit in die Lage versetzt, den ersten Betriebsmodus einzunehmen, welcher dann dazu führt, dass der an sich variabel nutzbare Manipulator so eingestellt wird, dass er die Wirkung der herkömmlichen unveränderlichen Korrekturasphäre aufweist. Die Daten des erste Betriebsdatensatz können rechnerisch und/oder basierend auf Messungen bestimmt werden. Ein Vorteil gegenüber der herkömmlichen Lösung besteht darin, dass ein solches Reparatur-Kit prinzipiell mehrfach verwendbar ist. Anders ausgedrückt ist ein solches Reparatur-Kit in gewisser Weise universell einsetzbar, da die Kombination aus Hardware- und Software- Komponenten in der Lage ist, unterschiedlich gestaltete herkömmliche, unveränderliche Korrekturasphären zu ersetzen. Die Individualisierung basiert hier nicht auf einer unveränderlichen physikalischen Eigenschaft des Korrekturelements, sondern wird durch entsprechende Ansteuerung realisiert.

Derartige Reparaturmaßnahmen können an unterschiedlich aufgebauten Projektionsobjektiven durchgeführt werden. Beispielsweise kann es sein, dass ein Projektionsobjektiv bereits einen dynamisch nutzbaren Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystems aufweist, dessen Manipulatorelement, beispielsweise eine transparente Linse oder eine transparente Platte, mit einer individuell angefertigten Korrekturasphäre versehen ist, um im Rahmen der Erstherstellung die Spezifikation des Projektionsobjektivs erreichen zu können. In diesem Fall umfasst die das Korrekturelement aufweisende Baugruppe bereits ein Manipulatorelement und Stelleinrichtungen zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements. Ein solcher wartungs- oder reparaturbedürftig gewordener Manipulator, der mithilfe einer herkömmlichen Korrekturasphäre zur Erreichung der Spezifikation des Projektionsobjektivs versehen worden war, kann somit vor Ort beim Nutzer des Projektionsobjektivs ausgebaut und durch einen baugleichen Manipulator ohne Korrekturasphäre (oder einen baugleichen oder kompatiblen Manipulator mit anderer Korrekturasphäre) ersetzt werden, um dann durch geeignete Ansteuerung entsprechend dem beschriebenen Konzept das Projektionsobjektiv wieder in Spezifikation bezüglich der Wellenfrontfehler zu bringen.

Es ist auch möglich, ein herkömmliches, nicht manipulierbares Korrekturelement mit Korrekturasphäre durch einen im ersten Betriebsmodus ansteuerbaren Manipulator der hier beschriebenen Art zu ersetzen. Beispielsweise kann ein Projektionsobjektiv nach der Erstherstellung eine transparente Planplatte in optischer Nähe einer Pupillenebene aufweisen. Diese Planplatte mit Korrekturasphäre kann durch einen hier beschriebenen Manipulator mit planplattenartigem Manipulatorelement ersetzt werden, wobei die Wirkung der Korrekturasphäre dann über Software gesteuert eingestellt werden kann.

Im Rahmen einer Reparatur ist es auch möglich, ein herkömmliches Korrekturelement mit Korrekturasphäre, welches nicht mehr die gewünschte Korrekturwirkung aufweist, im Projektionsobjektiv zu belassen und einen Manipulator der hier beschriebenen Art an einer Stelle einzubauen, welche optisch konjugiert zur Position des nicht mehr ausreichend funktionierenden Korrekturelements liegt. Dann kann eine Korrekturwirkung eingestellt werden, die den zwischenzeitlich aufgetretenen Fehler wenigstens annähernd korrigiert.

Die vorliegende Anmeldung offenbart auch neuartige Konzepte zum Recycling optischer Komponenten zur Wellenfrontkorrektur in Projektionsobjektiven. Wie schon erwähnt, kann es sein, dass ein Projektionsobjektiv, welches schon im Gebrauch ist, einen dynamisch nutzbaren Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystems umfasst, dessen Manipulatorelement mit einer individuell angefertigten Korrekturasphäre versehen ist, um in dem Projektionsobjektiv, in das es eingebaut ist, die Abbildungsspezifikation zu erreichen. Solange dieser Manipulator prinzipiell funktionsfähig ist, kann er gegebenenfalls auch in anderen Projektionsobjektiven genutzt werden. Solche Manipulatoren sind somit für Recycling geeignet. Beispielsweise kann ein noch funktionsfähiger Manipulator dieser Art aus einer alten Einbauumgebung des Projektionsobjektivs, in dem er bisher genutzt wurde (erstes Projektionsobjektiv), ausgebaut werden und in einem anderen Projektionsobjektiv (zweites Projektionsobjektiv) wiederverwendet werden. Bei diesem anderen Projektionsobjektiv (zweites Projektionsobjektiv) kann es sich zum Beispiel um ein zu reparierendes Projektionsobjektiv handeln, welches einen baugleichen oder kompatiblen dynamisch nutzbaren Manipulator aufweist, dessen Manipulatorelement keine individuell angefertigte Korrekturasphäre umfasst. Der recycelte Manipulator (derjenige mit der an ein altes Projektionsobjektiv individuell angepasster Korrekturasphäre) kann nun in dem anderen Projektionsobjektiv (zweites Projektionsobjektiv), z.B. in einem zu reparierenden Projektionsobjektiv, als Manipulator verwendet werden. Dieses Projektionsobjektiv (das zweite Projektionsobjektiv) wird dann in der Startkonfiguration Wellenfrontfehler aufweisen, die auf die (zum neuen Projektionsobjektiv nicht passende) Korrekturasphäre zurückgehen. Diese Startkonfiguration wird dabei signifikant von einer Neutralkonfiguration abweichen.

Der unerwünschte Wirkungsbeitrag der (nicht an das zweite Projektionsobjektiv angepassten) Korrekturasphäre kann jedoch bei der Berechnung des ersten Betriebsmodus des Manipulators berücksichtigt werden. Der Manipulator kann in einem ersten Betriebsmodus betrieben werden, der einerseits die Wirkung der (nicht passenden) Korrekturasphäre kompensiert und andererseits auch diejenigen Aberrationsanteile kompensiert, die sich im Rahmen des Zusammenbaus des reparierten Projektionsobjektivs ergeben. Dies ist somit ein Fall, bei dem die Startkonfiguration bei der dortigen Messoperation nicht der Neutralkonfiguration des Manipulators entspricht.

Eine analoge Vorgehensweise des Recycelns eines dynamisch nutzbaren Manipulators ist auch dann möglich, wenn in dem zu reparierenden Projektionsobjektiv ein dynamischer Manipulator eingebaut wird, der mit einer individuell an dieses Projektionsobjektiv angepassten Korrekturasphäre versehen war.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.

Fig. 1 zeigt eine Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines transparenten Manipulators mit integrierten dünnen Heizleitern;

Fig. 3 zeigt in den drei Teilfiguren 3A, 3B und 3C jeweils unterschiedliche Konfigurationen des Manipulators und dessen entsprechende optische Wirkung auf den Wellenfrontfehler;

Fig. 4A und 4B zeigen schematische Darstellungen von zweidimensionalen Heizprofilen gemäß einem herkömmlichen Verfahren;

Fig. 5A und 5B zeigen Heizprofile gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 5A die erste Konfiguration und Fig. 5B eine davon abweichende zweite Konfiguration zeigt;

Fig. 6A, 6B und 6C illustrieren zwei unterschiedliche Szenarien zur Reparatur eines Projektionsobjektivs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 1 ist ein Beispiel einer Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage WSC gezeigt, die bei der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen und anderen feinstrukturierten Komponenten einsetzbar ist und zur Erzielung von Auflösungen bis zu Bruchteilen von Mikrometern mit Licht bzw. elektromagnetischer Strahlung aus dem tiefen Ultraviolettbereich (DUV) arbeitet. Als primäre Strahlungsquelle bzw. Lichtquelle LS dient ein ArF-Excimer-Laser mit einer Arbeitswellenlänge X von ca. 193 nm. Andere UV-Laserlichtquellen, beispielsweise F₂-Laser mit 157 nm Arbeitswellenlänge oder KrF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sind ebenfalls möglich.

Ein der Lichtquelle LS nachgeschaltetes Beleuchtungssystem ILL erzeugt in seiner Austrittsfläche ES ein großes, scharf begrenztes und im Wesentlichen homogen ausgeleuchtetes Beleuchtungsfeld, das an die Telezentrie-Erfordernisse des im Lichtweg dahinter angeordneten Projektionsobjektivs PO angepasst ist. Das Beleuchtungssystem ILL hat Einrichtungen zur Einstellung unterschiedlicher Beleuchtungsmodi (Beleuchtungs-Settings) und kann beispielsweise zwischen konventioneller on-axis-Beleuchtung mit unterschiedlichem Kohärenzgrad und außeraxialer Beleuchtung (off-axis illumination) umgeschaltet werden.

Diejenigen optischen Komponenten, die das Licht der Lichtquelle LS empfangen und aus dem Licht Beleuchtungsstrahlung formen, die auf das in der Austrittsebene ES liegende Beleuchtungsfeld bzw. auf das Retikel M gerichtet ist, gehören zum Beleuchtungssystem ILL der Projektionsbelichtungsanlage.

Hinter dem Beleuchtungssystem ist eine Einrichtung RS zum Halten und Manipulieren der Maske M (Retikel) so angeordnet, dass das am Retikel angeordnete Muster im Bereich der Objektebene OS des Projektionsobjektives PO liegt, welche mit der Austrittsebene ES des Beleuchtungssystems zusammenfällt und hier auch als Retikelebene OS bezeichnet wird. Die Maske ist parallel zu dieser Ebene zum Scannerbetrieb in einer Scan-Richtung (y-Richtung) senkrecht zur optischen Achse OA (z-Richtung) mit Hilfe eines Scanantriebs bewegbar. Die Einrichtung RS umfasst eine integrierte Hubeinrichtung, um die Maske in Bezug auf die Objektebene in z-Richtung, also senkrecht zur Objektebene, linear zu verfahren, sowie eine integrierte Kippeinrichtung zur Verkippung der Maske um eine in x-Richtung verlaufende Kippachse.

Hinter der Retikelebene OS folgt das Projektionsobjektiv PO, das als Reduktionsobjektiv wirkt und ein Bild des an der Maske M angeordneten Musters in reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 1:4 (| ß| = 0.25) oder 1 :5 (| ß | = 0.20), auf ein mit einer Fotoresistschicht bzw. Fotolackschicht belegtes Substrat W abbildet, dessen lichtempfindliche Substratoberfläche SS im Bereich der Bildebene IS des Projektionsobjektivs PO liegt.

Das zu belichtende Substrat, bei dem es sich im Beispielsfall um einen Halbleiterwafer W handelt, wird durch eine Einrichtung WS gehalten, die einen Scannerantrieb umfasst, um den Wafer synchron mit dem Retikel M senkrecht zur optischen Achse OA in einer Scanrichtung (y- Richtung) zu bewegen. Die Einrichtung WS umfasst weiterhin eine Hubeinrichtung, um das Substrat in Bezug auf die Bildebene in z-Richtung linear zu verfahren, sowie eine Kippeinrichtung zur Verkippung des Substrats um eine in x-Richtung verlaufende Kippachse.

Die Einrichtung WS, die auch als „Waferstage“ bezeichnet wird, sowie die Einrichtung RS, die auch als „Retikelstage“ bezeichnet wird, sind Bestandteil einer Scannereinrichtung, die über eine Scan-Steuereinrichtung gesteuert wird, welche bei der Ausführungsform in die zentrale Steuereinrichtung CU der Projektionsbelichtungsanlage integriert ist.

Das vom Beleuchtungssystem ILL erzeugte Beleuchtungsfeld definiert das bei der Projektionsbelichtung genutzte effektive Objektfeld OF. Dieses ist im Beispielsfall rechteckförmig, hat eine parallel zur Scanrichtung (y-Richtung) gemessene Höhe A* und eine senkrecht dazu (in x-Richtung) gemessene Breite B* > A*. Das Aspektverhältnis AR = B*/A* liegt in der Regel zwischen 2 und 10, insbesondere zwischen 3 und 6.

Bei dem Projektionsobjektiv PO handelt es sich im Beispielsfall um ein katadioptrisches Projektionsobjektiv, das einen einzigen Konkavspiegel oder zwei Konkavspiegel aufweisen kann.

Das effektive Objektfeld liegt mit Abstand in y-Richtung neben der optischen Achse (off-axis Feld bzw. außeraxiales Feld). Das zum effektiven Objektfeld optisch konjugierte effektive Bildfeld in der Bildfläche IS ist ebenfalls ein außeraxiales Feld und hat die gleiche Form und das gleiche Aspektverhältnis zwischen Höhe B und Breite A wie das effektive Objektfeld, die absolute Feldgröße ist um den Abbildungsmaßstab ß des Projektionsobjektivs reduziert, d.h. A = I ß I A* und B = | ß | B*.

Es ist auch möglich, ein dioptrisches Projektionsobjektiv zu verwenden, dann kann ein zur optischen Achse zentriertes Objektfeld genutzt werden.

Wenn das Projektionsobjektiv als Immersionsobjektiv ausgelegt ist und betrieben wird, dann wird im Betrieb des Projektionsobjektivs eine dünne Schicht einer Immersionsflüssigkeit durchstrahlt, die sich zwischen der Austrittsfläche des Projektionsobjektivs und der Bildebene IS befindet. Im Immersionsbetrieb sind bildseitige numerische Aperturen NA > 1 möglich. Auch eine Konfiguration als Trockenobjektiv ist möglich, hier ist die bildseitige numerische Apertur auf Werte NA < 1 beschränkt.

Die Projektionsbelichtungsanlage WSC weist ein Betriebs-Steuerungssystem auf, das dafür konfiguriert ist, in Reaktion auf Umwelteinflüsse und sonstige Störungen und/oder auf Basis von gespeicherten Steuerdaten eine zeitnahe Feinoptimierung abbildungsrelevanter Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage vorzunehmen. Das Betriebs-Steuerungssystem hat hierzu eine Vielzahl von Manipulatoren, die einen gezielten Eingriff in das Projektionsverhalten der Projektionsbelichtungsanlage erlauben. Ein aktiv ansteuerbarer Manipulator enthält ein oder mehrere Stellglieder (bzw. einen oder mehrere Aktoren), deren aktueller Stellwert aufgrund von Steuersignalen des Betriebs-Steuersystems geändert werden kann, indem definierte Stellwertveränderungen vorgenommen werden.

Das Projektionsobjektiv bzw. die Projektionsbelichtungsanlage ist u.a. mit einem Wellenfront- Manipulationssystem WFM ausgestattet, welches dafür konfiguriert ist, die Wellenfront der von der Objektebene OS zur Bildebene IS verlaufenden Projektionsstrahlung steuerbar zu verändern in dem Sinne, dass die optische Wirkung des Wellenfront-Manipulationssystems über Steuersignale eines Betriebs-Steuerungssystems variabel eingestellt werden kann.

Das Wellenfront-Manipulationssystem des Ausführungsbeispiels weist dazu einen Manipulator MAN auf, der ein Manipulatorelement ME umfasst, welches in unmittelbarer Nähe der Objektebene des Projektionsobjektivs im Projektionsstrahlengang angeordnet ist. Das Manipulatorelement ist für die verwendete Wellenlänge im Wesentlichen transparent und weist eine eintrittsseitige Manipulatorfläche MS1 sowie eine austrittsseitige Manipulatorfläche MS2 auf, durch die der Projektionsstrahlengang hindurchführt. Die optische Wirkung des Manipulatorelements auf die hindurchtretende Projektionsstrahlung kann mit Hilfe einer Stelleinrichtung DR reversibel verändert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Manipulatorelement z.B. in einer Pupillenebene oder in deren optischer Nähe angeordnet sein. Das Projektionsobjektiv weist noch mehrere weitere Manipulatoren auf, die hier nicht näher dargestellt sind.

Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Manipulators MAN. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Manipulator MAN dafür ausgelegt, in seinem von der Projektionsstrahlung durchstrahlten optischen Nutzbereich die Wellenfront der hindurchtretenden Projektionsstrahlung mit hoher Ortsauflösung in Radialrichtung und Azimutalrichtung variabel zu beeinflussen. Dazu weist der Manipulator ein Manipulatorelement ME in Form einer planparallelen Platte aus für die Projektionsstrahlung transparentem Material auf, bei der über die optisch genutzte Fläche hinweg unterschiedliche zweidimensionale Temperaturprofile eingestellt werden können in der Weise, dass lokal wärmere Zonen neben lokal kälteren Zonen erzeugt werden können. Dazu sind Einrichtungen vorgesehen, die es erlauben, an jeder Stelle des durchstrahlbaren Bereichs gezielt bestimmte Wärmemengen zuführen zu können, um ein ungleichmäßiges Temperaturprofil zu erzeugen. Die Heizeinrichtung arbeitet dabei gegen die Wirkung einer Kühleinrichtung, durch die Abkühlvorgänge unterstützt werden.

Der Manipulator arbeitet ähnlich wie eine beheizbare Heckscheibe. An und/oder in dem Manipulatorelement ME verlaufen Leiterbahnen EL (siehe Fig. 3A) aus einem elektrisch leitenden Material, das als Heizleitermaterial einen gewissen elektrischen Widerstand aufweist. Die Leiterbahnen sind relativ dünn (z.B. weniger als 50 pm breit) und verlaufen im Beispielsfall nach Art eines quadratischen Gitters elektrisch isoliert voneinander mit gegenseitigem Abstand in x-Richtung bzw. y-Richtung. Die optische Wirkung des Manipulatorelements kann dadurch ortsauflösend durch entsprechende selektive Ansteuerung der Leiterbahnen beeinflusst werden, indem ein für eine Aufheizung erforderlicher Heizstrom durch eine Leiterbahn geschickt wird. Dabei wird die Temperaturabhängigkeit des optischen Brechungsindex des transparenten Materials des Manipulatorelements ausgenutzt. Über Steuerung der Temperatur in den einzelnen Bereichen kann die optische Weglänge zwischen der eintrittsseitigen Manipulatorfläche MS1 (Eintrittsfläche) und der austrittsseitigen Manipulatorfläche MS2 (Austrittsfläche) variiert werden. Dabei ist für eine gegebene Geometrie des Manipulatorelements die am hindurchtretenden Licht verursachte Phasenänderung näherungsweise proportional zur Temperaturänderung.

Wenn das Manipulatorelement nicht angesteuert wird, indem die Leiterbahnen stromlos sind und keine aktive Kühlung des Manipulatorelements erfolgt, wird eine hindurchtretende Wellenfront praktisch nicht verändert, da die optische Weglänge für die Strahlung an allen Orten des optischen Nutzbereichs im Wesentlichen gleich ist. Wird dagegen durch Beaufschlagung entsprechender Leiterbahnen eine Temperaturverteilung mit unterschiedlich warmen Zonen erzeugt, erfährt eine optische Wellenfront, die das Manipulatorelement durchläuft, eine Wellenfrontdeformation, die mit dem eingestellten Temperaturprofil korreliert. Umgekehrt kann eine deformierte Wellenfront durch ein geeignetes inverses Temperaturprofil korrigiert werden. Elektrisch ansteuerbare Manipulatoren, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind zum Beispiel in der WO 2008/034636 A2 (entsprechend zum Beispiel der US 8,891,172 B2) offenbart. Der Offenbarungsgehalt dieser Dokumente wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Bei der Herstellung des Projektionsobjektivs PO wird dieses zunächst zusammengebaut, indem die zahlreichen optischen Elemente, die zum Aufbau des Projektionsstrahlengangs benötigt werden und einzeln oder in Gruppen in Fassungen gehalten sind, nach konstruktiver Vorgabe so zusammengebaut werden, dass der Projektionsstrahlengang entsteht. Dabei wird auch der Manipulator MAN eingebaut. Nach dem ersten Zusammenbau ist die Abbildungsleistung des Projektionsobjektivs in der Regel noch weit entfernt von der gemäß Spezifikation geforderten Abbildungsleistung.

Dann wird eine erste Schleife der Justage durchlaufen, indem einige oder alle optischen Elemente, die hinsichtlich ihrer Position im eingebauten Zustand noch verändert werden können, in ihren Starrkörperfreiheitsgraden so geändert werden, dass sich die Abbildungsleistung verbessert. Dazu können optische Elemente, also Linsen und/oder Spiegel, zum Beispiel quer zur Referenzachse (optische Achse) und/oder parallel dazu verlagert oder gedreht oder gekippt werden. Dieser erste Justagevorgang wird unter Kontrolle einer Aberrations-Vermessung durchgeführt, um die Auswirkungen der Veränderungen an den Manipulatoren zu überprüfen und um Handlungsanweisungen für weitere Manipulationen abzuleiten.

Während dieser ersten Justageschritte wird der Manipulator MAN nicht angesteuert, so dass innerhalb der Planplatte über den gesamten Nutzquerschnitt eine homogene Brechzahl vorliegt. Während dieser Phase hat also der Manipulator lediglich die optische Wirkung einer transparenten Planplatte, was hier derjenigen optischen Wirkung entspricht, die gemäß dem zugrunde liegenden optischen Design für dieses optische Element vorgesehen ist. Diese besondere Startkonfiguration des Manipulatorelements wird in dieser Anmeldung auch als „Neutralkonfiguration“ bezeichnet, da das Manipulatorelement seine Soll-Wirkung laut optischem Design ausübt. In diesem Zustand des Projektionsobjektivs wird die durch Vermessung festgestellte Wellenfront der Projektionsstrahlung von der gemäß Spezifikation angestrebten Wellenfront abweichen, es liegt also ein Wellenfrontfehler vor.

Dann wird eine erste Konfiguration des Manipulatorelements berechnet, die sich dadurch auszeichnet, dass der Wellenfrontfehler kompensiert bzw. korrigiert würde, wenn das Manipulatorelement in der ersten Konfiguration vorliegt. Im Beispielsfall des lokal unterschiedlich stark aufheizbaren Manipulatorelements würde die erste Konfiguration dementsprechend einer bestimmten örtlichen Verteilung der Brechzahl des Manipulatorelements im optisch genutzten Querschnitt bzw. einem entsprechenden zweidimensionalen Temperaturprofil oder Heizprofil entsprechen. Würde das Manipulatorelement nach der Vermessung dann in die erste Konfiguration gebracht, so wäre der festgestellte Wellenfrontfehler mehr oder weniger vollständig kompensiert.

Erfahrungsgemäß reicht eine einzige solche Justage-Schleife meist nicht aus, um das Projektionsobjektiv sicher in Spezifikation zu bekommen. Der Justageprozess ist daher in der Regel ein iterativer Prozess, in welchem mehrere Justage-Schleifen bzw. Justage-Loops durchlaufen werden, wobei einzelne oder alle Manipulatorelemente zwischen den einzelnen Justage-Loops noch verändert werden. Vorzugsweise wird während der Justage die Wirkung der Ansteuerung des Manipulators des Wellenfront-Manipulationssystems nur simulativ berücksichtigt, ohne den Manipulator tatsächlich anzusteuern, während an den anderen Manipulatoren die Verstellungen tatsächlich umgesetzt werden. Die Justage-Schleifen werden dann so durchlaufen, dass der Justageprozess in der Weise konvergiert, dass die Abbildungsleistung so weit in die Nähe der Spezifikationsleistung gebracht wird, wie es durch Einstellungen an den anderen Manipulatoren möglich ist.

Ist dieser Zustand erreicht, wird durch eine weitere Vermessung festgestellt, wie die erste Konfiguration des Manipulators MAN bzw. des Manipulatorelements aussehen muss, um die verbleibenden Restaberrationen zu korrigieren. Basierend darauf wird ein erster Betriebsmodus der Steuereinheit definiert. Im ersten Betriebsmodus generiert die Steuereinheit erste Steuersignale, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen. Der erste Betriebsmodus verwendet somit ein Rezept zur Ansteuerung des Manipulators so, dass er die erste Konfiguration einnimmt und damit die Restaberrationen korrigiert.

Zur Veranschaulichung dieser Vorgehensweise zeigt Fig. 3 in den drei Teilfiguren 3A, 3B und 3C jeweils unterschiedliche Konfigurationen des Manipulators und deren optische Wirkung. In jeder Teilfigur ist oben ein schematischer Querschnitt durch das transparente, planparallele Manipulatorelement ME mit den darin verlaufenden Leiterbahnen EL gezeigt. Jeweils darunter findet man ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung eines ausgewählten Wellenfrontfehlers WF (z.B. Verzeichnung) in Abhängigkeit vom Ort auf der x-Achse bei der entsprechenden Konfiguration des Manipulatorelements.

Bei der Situation in Fig. 3A sind alle Leiterbahnen EL stromlos, was durch die gleichmäßige kleine Punktgröße repräsentiert wird. Diese Konfiguration entspricht einer Neutralkonfiguration KONF-O des Manipulatorelements. Das Diagramm zeigt den Ortsverlauf des Wellenfrontfehlers WF nach Beendigung der Justage in der Situation, bei welcher sich der Manipulator in dieser Neutralkonfiguration KONF-O befindet. Es liegt ein signifikanter ortsabhängiger Wellenfrontfehler WF vor.

Eine andere Möglichkeit zur Einstellung der Neutralkonfiguration besteht bei diesem Manipulator-Prinzip darin, die Leiterbahnen bereits mit elektrischer Leistung zu beaufschlagen, den Effekt der dadurch verursachten Erwärmung aber durch entsprechende Kühlung zu kompensieren, so dass der Manipulator zwar bereits aktiviert ist, die optische Wirkung des Manipulatorelements aber gleichwohl derjenigen des nicht aktivierten, passiven Modus (ohne Heizung und Kühlung) entspricht. Dieser Typ einer Neutralkonfiguration ist somit der Betrieb im aktiven, eingeschalteten Zustand, in dem räumlich an allen Zonen sich Kühlleistung und Gegenheizung die Waage halten, so dass die Temperatur über die als Manipulatorelement dienende Glasplatte konstant ist. Das muss übrigens nicht bedeuten, dass die elektrische Heizleistung (oder Strom) für alle Zonen gleich ist. Zu Details derartiger Kalibrierungen sei auf die DE 102013225 381 A1 verwiesen.

Fig. 3B zeigt das Manipulatorelement in seiner ersten Konfiguration KONF-1, die dann eingenommen wird, wenn die Steuereinheit CU in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird. In der gezeigten Konfiguration wird das Manipulatorelement ME durch unterschiedlich starke Beaufschlagung der Leiterbahnen mit Strom (entsprechend unterschiedlich dicke Leiterbahn- Symbole) lokal unterschiedlich stark aufgeheizt, so dass über die Nutzfläche ein ungleichmäßiges Temperaturprofil entsteht. Dieses ist im Beispielsfall so berechnet, dass der in der Situation von Fig. 3A noch vorhandene Wellenfrontfehler weitestgehend kompensiert wird und damit über den gesamten Nutzquerschnitt nahe bei null liegt. Im diesem ersten Betriebsmodus entfaltet der Manipulator MAN somit diejenige Wirkung, die bei konventionellen Verfahren durch die individuell hergestellten Korrekturasphären erreicht wurde.

Ein großer Vorteil der neuartigen Vorgehensweise ist jedoch, dass diese kompensierende Wirkung mit einem dynamisch veränderbaren Manipulator MAN erzeugt wird, dessen Verstellbereich (range) ausgehend von dieser ersten Konfiguration auch die Möglichkeit bietet, die im weiteren Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eventuell auftretenden weiteren Wellenfrontfehler durch ein entsprechend angepasstes geändertes Temperaturprofil zu kompensieren. Die obere Teilfigur von Fig. 30 zeigt schematisch, wie die Leiterbahnen abweichend von der Konfiguration in Fig. 3A und 3B in einer zweiten Konfiguration KONF-2 auf andere Weise ungleichmäßig stark mit Heizstrom beaufschlagt werden, so dass die später im Betrieb auftretenden Wellenfrontfehler so weit korrigiert werden, dass eine nahezu fehlerfreie Abbildung mit Wellenfrontfehler bei oder nahe null gewährleistet ist.

Der Zusammenbau und die messungsunterstütze Justage finden in der Regel beim Hersteller des Projektionsobjektivs statt.

Die Justage wird dann in der Regel in einer Konfiguration resultieren, bei der das Projektionsobjektiv einen nicht tolerierbaren Wellenfrontfehler aufweist, solange das eingebaute Manipulatorelement sich in seiner Neutralkonfiguration (ohne Ansteuerung durch die Steuereinheit) befindet. Gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren bei der Justage wird der eingebaute, ortsauflösend ansteuerbare, thermische Manipulator MAN mit angesteuertem Heizprofil simulativ für die Wellenfrontoptimierung verwendet. Das zur ersten Konfiguration KONF-1 gehörige Temperaturprofil muss also nicht tatsächlich erzeugt werden.

Es wird aber in einem für die Steuereinheit CU zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert, der den ersten Betriebsmodus repräsentiert und somit die Steuereinheit in die Lage versetzt, basierend auf den Angaben in dem Datensatz das Manipulatorelement in die erste Konfiguration zu versetzen, die dazu geeignet ist, den Wellenfrontfehler des zusammengebauten Projektionsobjektivs so stark zu reduzieren, dass die Abbildungsleistung in Spezifikation liegt (vgl. Fig. 3B). Es wird somit ein Heizprofil mitgeliefert, das bei Inbetriebnahme des Projektionsobjektivs eingestellt wird, um die zugesagte Performance zu erreichen. Mit anderen Worten: Für jedes Projektionsobjektiv wird bei Auslieferung ein individuelles, zeitlich konstantes und sich vom Neutralprofil (Neutralkonfiguration) unterscheidendes Heizprofil mitgeliefert, welches der ersten Konfiguration des Manipulatorelements entspricht. Nur mit der Ansteuerung des Manipulators im ersten Betriebsmodus ist das Projektionsobjektiv zunächst in Spezifikation.

Diese Vorgehensweise kann die herkömmliche Vorgehensweise ersetzen, wonach auf Basis der Vermessungen beim Hersteller mindestens eine (unveränderliche) Korrekturasphäre erzeugt wurde, die dann eingebaut wurde, um das Projektionsobjektiv vor der Auslieferung in Spezifikation zu bringen. Der entsprechende fertigungstechnische Aufwand bei der Oberflächenbearbeitung an der Manipulatorfläche kann somit entfallen. Durch den Entfall des Bearbeitungsschritts zur Herstellung von individuell angepassten Korrekturasphären ergibt sich eine erhebliche Verkürzung der Durchlaufzeiten für die Erzeugung der Korrekturwirkung.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass für diesen Prozess ein variabel einstellbarer Manipulator MAN genutzt werden kann, der beim Einbau noch nicht auf das spezifische Projektionsobjektiv individualisiert ist und der auch nur durch ein entsprechendes Ansteuerungsprofil eine erste Konfiguration einnimmt, die hinsichtlich ihrer Wirkung der Wirkung einer herkömmlichen Korrekturasphäre entspricht.

Vorteilhafterweise behält der Manipulator seine Variabilität, so dass er auch zur Kompensation von zusätzlichen Wellenaberrationen genutzt werden kann, die später während der Laufzeit des Projektionsobjektivs z.B. aufgrund von „lens heating“ auftreten können (vgl. z.B. Fig. 30). Für eine Serienherstellung ist hier wichtig, dass alle eingebauten Manipulatoren des gleichen Typs bei der Auslieferung des Systems de facto dieselbe Neutralkonfiguration haben. Erst durch Ansteuerung gemäß dem während der Vermessung ermittelten Rezept zur Einstellung der ersten Konfiguration wird dann die Korrekturwirkung mithilfe des aktivierten Manipulators erreicht.

Dieses Konzept steigert erheblich die für den Endnutzer verfügbaren Nutzungsdauern der Projektionsobjektive. Sollte ein eingebauter Manipulator wartungsbedürftig oder reparaturbedürftig sein, so kann er vor Ort beim Nutzer aus dem Projektionsobjektiv ausgebaut und durch einen identisch aufgebauten variablen Manipulator ersetzt werden, der ja genau wie der ausgetauschte Manipulator ohne Ansteuerung in seiner Neutralkonfiguration vorliegt. Allein durch geeignete Ansteuerung über die Steuereinheit kann dann dasjenige Heizprofil eingestellt werden, welches zur Kompensation der aktuell vorliegenden Wellenfrontfehler geeignet ist. Für eine Reparaturmaßnahme im Feld kann somit jeder beliebige Manipulator desselben Aufbaus als Tauschteil verwendet werden.

Um wesentliche Unterschiede zwischen herkömmlichen Verfahren mit eingebauten Manipulatoren und Verfahren gemäß dem Vorschlag dieser Anmeldung nochmals zu veranschaulichen, zeigen die Fig. 4A und 4B schematische Darstellungen von zweidimensionalen Heizprofilen gemäß einem herkömmlichen Verfahren und die Fig. 5A und 5B die Heizprofile gemäß einem Ausführungsbeispiel des in dieser Anmeldung vorgestellten Verfahrens. Alle Figuren zeigen eine zweidimensionale Darstellung eines Manipulatorelements, in dem die lokalen Temperaturen T (in willkürlichen Einheiten, arbitrary units, a.u.) in Graustufen dargestellt sind. Das neutrale Grau in Fig. 4A entspricht einer Referenztemperatur, hellere Graustufen entsprechen Abweichungen der lokalen Temperatur nach oben und dunklere Bereiche entsprechen Abweichungen der lokalen Temperatur nach unten. Die Abweichungen liegen meist im Bereich von Bruchteilen eines Kelvins.

Herkömmlich wurde ein eingebauter dynamischer Manipulator lediglich zur Kompensation von Wellenfrontaberrationen verwendet, die erst während des Betriebs auftraten. Dementsprechend hatte der Manipulator im Auslieferungszustand seine Neutralkonfiguration mit einheitlicher Temperatur über den gesamten Nutzbereich, so dass die optische Wirkung über den Querschnitt derjenigen einer Planplatte entsprach (Fig. 4A). Um nach der Justage verbleibende Restaberrationen zu korrigieren, wurde eine speziell angepasste Korrekturasphäre gefertigt und eingebaut. Während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage beim Endkunden wurde der Manipulator bei Bedarf angesteuert, um Abbildungsfehler mit Veränderungen des lokalen Heizprofils zu korrigieren (vgl. Fig. 4B). Bei dem hier vorgestellten Justageverfahren wird der Manipulator für die Inbetriebnahme schon als Justagemittel für die Erreichung der Abbildungsleistung gemäß Spezifikation verwendet. Dazu wird ein Heizprofil simuliert, das so ausgelegt ist, dass in Kombination mit den bisherigen Justagemitteln die für die Inbetriebnahme geltende Spezifikation erreicht wird. Dem Endkunden wird dieses Heizprofil zur Verfügung gestellt, indem ein entsprechender Datensatz in einem für die Steuereinheit zugänglichen Speicher hinterlegt ist und zur Erzeugung des ersten Betriebsmodus diese Werte abgerufen werden können. Dies bedeutet, dass das Heizprofil des Manipulators in aller Regel bei Abnahme beim Kunden nicht mehr einem Neutralprofil entspricht, sondern dass bereits eine örtlich ungleichmäßige Temperaturverteilung (gemäß einer ersten Konfiguration) mit entsprechender Wirkung auf die Wellenfront vorliegt (Fig. 5A). Diese Wirkung entspricht dabei der Wirkung der konventionellen Korrekturasphäre. Während des Betriebs beim Endkunden kann der Manipulator jedoch dann wie bisher auch dazu verwendet werden, um Abbildungsfehler mit Veränderung des Heizprofils zu korrigieren (Fig. 5B). Die Ansteuerung des Manipulators in einer bestimmten Situation während des Betriebs kann somit als zweistufig angesehen werden. Das tatsächlich eingestellte Heizprofil ist dabei die Summe aus dem Heizprofil bei Inbetriebnahme (Fig. 5A) und dem Ansteuerungsprofil beim Kunden zur Kompensation des betriebsbedingt aufgetretenen Wellenfrontfehlers.

Anhand der Fig. 6A, 6B und 6C werden weitere Aspekte und Vorteile sowie Nutzungsmöglichkeiten der Erfindung erläutert. Die Vorteile der Erfindung können auch zur Reparatur bzw. Wartung von Projektionsobjektiven genutzt werden, die nach längerem Gebrauch die geforderte Spezifikation absehbar nicht mehr lange erfüllen können.

In dem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 6A und 6B war das Projektionsobjektiv bei der ursprünglichen Herstellung nach Abschluss der Justage in Festkörperfreiheitsgraden mithilfe einer individuell angefertigten Korrekturasphäre CAS in Spezifikation gebracht worden. Dazu wurde eine für diesen Zweck im Design vorgesehene Planplatte PP an ihrer Eintrittsseite (oder Austrittsseite) auf Basis von Wellenfrontmessungen mittels lonenstrahlätzen mit ortsabhängig variierendem Materialabtrag mit einer Korrekturasphäre CAS versehen, mit der die Restaberrationen zum Herstellungszeitpunkt korrigiert werden konnten. Fig. 6A zeigt in der oberen Teilfigur das dadurch entstandene Korrekturelement CE, an dessen Eintrittsfläche die Korrekturasphäre CAS erzeugt wurde. Die Austrittseite behielt ihre ebene Ausgangsform. Die untere Teilfigur zeigt mit durchgezogener Linie den damals resultierenden Wellenfrontfehler, der über das gesamte Feld nahe null liegt. Im Laufe des Betriebs nahm das Aberrationsniveau langsam zu bis nahe an die Spezifikationsgrenze (gestrichelte Linie). Das Projektionsobjektiv wird im Beispielsfall repariert bzw. wieder in Spezifikation gebracht, indem die Baugruppe, die das Korrekturelement CE enthält, aus dem Projektionsobjektiv ausgebaut und an dessen Stelle eine Ersatz-Baugruppe REP eingebaut wird, die mit einem lokal unterschiedlich stark heizbaren Manipulatorelement ME derjenigen Art ausgestattet ist, die im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschrieben wurde. Das Manipulatorelement ME enthält dünne, mit Heizstrom beaufschlagbare Leiterbahnen EL, die variabel so bestromt werden können, dass eine gewünschte Brechzahlverteilung über den genutzten Querschnitt eingestellt wird. Die Ersatz-Baugruppe REP, die dieses Manipulatorelement enthält, umfasst auch die zugehörigen Stelleinrichtungen DR. Diese Hardware-Komponenten sind Bestandteil eines Reparatur-Kits KIT, das zusätzlich zu dieser Hardware-Komponente auch angepasste Software-Komponenten umfasst. Im Beispielsfall gehört dazu ein erster Betriebsdatensatz, der in einem Speicher SP der Steuereinheit CU gespeichert wird.

Basierend auf den ersten Betriebsdaten kann die Stelleinrichtung DR, die auf das Manipulatorelement einwirkt, so betrieben werden, dass das Manipulatorelement ME im Wesentlichen die gleiche optische Wirkung wie das ausgebaute Korrekturelement CE mit unveränderlicher Korrekturasphäre CAS hat. Zusätzlich kann elektronisch ein Korrekturprofil aufgeprägt sein, welches die im Laufe der Zeit aufgebauten Restfehler ebenfalls kompensiert, so dass dann, wenn das Manipulatorelement ME im ersten Betriebsmodus angesteuert wird, die Restaberrationen wieder ein tolerierbares Niveau mit nur geringen Schwankungen über das Feld aufweisen. Fig. 6B veranschaulicht somit schematisch die Hardware- und Software- Komponenten eines Reparatur-Kits, mit dessen Hilfe das degradierte Projektionsobjektiv wieder in Spezifikation gebracht werden kann.

Anhand der Zusammenschau von Fig. 6C und 6A wird ein anders Szenario erläutert. In dieser alternativen Ausgangssituation (durch gestrichelte Linien dargestellt) ist das im Projektionsobjektiv ursprünglich verbaute Korrekturelement, welches mit einer permanenten Korrekturasphäre CAS versehen wurde, selbst ein über Steuerbefehle der Steuereinheit mittels entsprechender Stelleinrichtungen manipulierbares Korrekturelement, also ein Manipulatorelement ME. Im Beispiel der Fig. 6C handelt es sich um eine transparente Platte, in der Heizleiter EL eingearbeitet sind, über die ein auswählbares Heizprofil und damit eine gewünschte Brechzahlverteilung über den genutzten Querschnitt eingestellt werden kann (vgl. z.B. Fig. 2 und 3). Ein solcher Manipulator kann im Rahmen der Erstherstellung eine Doppelfunktion übernehmen, indem nicht nur das Potenzial für die spätere dynamische Wellenfrontmanipulation vorgehalten wird, sondern indem zusätzlich durch eine an einer Fläche des Manipulatorelements erzeugte Korrekturasphäre die nach der Justage vorhandenen Restaberrationen kompensiert werden. Es ist somit beispielsweise eine Ersetzung eines reparatur- oder wartungsbedürftigen optischen Elements möglich, welches mit einer herkömmlichen Korrekturasphäre versehen ist, um das Projektionsobjektiv ursprünglich in Spezifikation zu bringen. Dabei wird dieses optische Element durch einen Manipulator der hier beschriebenen Art mit einem ersten Betriebsmodus ersetzt, der die Wirkung dieser Korrekturasphäre übernimmt und zusätzlich Effekte, die sich aufgrund des Betriebs ergeben können, dynamisch korrigieren kann. Die Betriebsdaten zur Einstellung des ersten Betriebsmodus können dabei basierend auf den bekannten Wirkungsdaten der ursprünglich eingebauten Korrekturasphäre ohne weitere Messung berechnet werden. Alternativ können die ersten Betriebsdaten basierend auf einer feldpunktaufgelösten Wellenfrontmessung des zu reparierenden Objektivs und des neu einzubauenden Manipulators in Neutralkonfiguration berechnet werden. Der erste Betriebsmodus kann dann auch andere Alterungseffekte des Objektivs berücksichtigen.

Etwas allgemeiner formuliert kann ein reparatur- oder wartungsbedürftiger Manipulator mit oder ohne permanenter Korrekturasphäre durch einen Manipulator des neuen Typs ersetzt werden, der im ersten Betriebsmodus betrieben wird, um das Projektionsobjektiv in Spezifikation zu bringen.

Es sind auch Reparaturszenarien denkbar, die den Austausch von anderen wartungs- oder reparaturbedürftigen optischen Elementen erforderlich machen, also optische Elemente, die keine Korrekturasphäre aufweisen. Es kann beispielsweise ein Manipulator mit einer herkömmlichen Korrekturasphäre oder auch ein Manipulator mit einem erstem Betriebszustand eingebaut werden. Durch den Tausch der anderen optischen Elemente ergeben sich gemäß diesem Szenario Wellenfrontfehler, die bisher nur durch Ersetzung der Korrekturasphäre auf einem Manipulator und damit des ganzen Manipulators möglich waren. Nun ist es möglich, für den eingebauten Manipulator diesen erstmals zu konfigurieren oder so umzukonfigurieren, dass ein erster Betriebszustand eingenommen wird, der die nach dem Tausch vorhandenen Restaberrationen ausreichend gut korrigiert.

Diese Anmeldung offenbart auch Konzepte des Recyclings von noch funktionsfähigen Manipulatoren, die bereits in einem Projektionsobjektiv eine gewisse Zeit in Benutzung waren und nun in einem anderen Projektionsobjektiv, beispielsweise in einem zu reparierenden Projektionsobjektiv, genutzt werden können. Zur Erläuterung sei zunächst auf Fig. 6C verwiesen. Diese zeigt ein dynamisch ansteuerbares Manipulatorelement ME mit eingebauten Heizleitern EL, welches bei seiner ersten Nutzung in einem ersten Projektionsobjektiv mit einer individuell auf dieses Projektionsobjektiv abgestimmten Korrekturasphäre CAS versehen wurde. Das Manipulatorelement hat sozusagen eine „Vorgeschichte“. Das Manipulatorelement ist, genau wie das Manipulatorelement in Fig. 6B, dazu geeignet, mithilfe einer Steuereinheit über entsprechende Stelleinrichtungen dynamisch angesteuert zu werden (in Fig. 6C nicht dargestellt). Diese Funktionalität kann auch in Recycling-Szenarios genutzt werden. Ein Szenario umfasst die Entnahme eines solchen noch funktionsfähigen Manipulators, der eine herkömmliche Korrekturasphäre hatte und bisher ohne Nutzung der Erfindung in konventioneller Weise betrieben wurde, aus einem alten Projektionsobjektiv und eine Wiederverwendung des Manipulators in einem zu reparierenden Projektionsobjektiv, welches zum Beispiel mit einem entsprechenden Manipulator betrieben wurde, der jedoch keine Korrekturasphäre hatte. Der neu eingebaute, bereits genutzte und nun recycelte Manipulator kann nun in einem ersten Betriebszustand betrieben werden, der einerseits die (für das zu reparierende Projektionsobjektiv nicht passende) Wirkung der (für das frühere Projektionsobjektiv passenden) Korrekturasphäre CAS kompensiert, darüber hinaus aber auch die Restaberrationen, die sich nach dem ersten Zusammenbau des reparierten Projektionsobjektivs einstellen. Darüber hinaus reicht der Verstellbereich (range) des Manipulators auch aus, um eventuell im Betrieb des reparierten Projektionsobjektivs auftretende Aberrationsanteile dynamisch zu kompensieren. In entsprechender Weise kann ein solches recyceltes, gebrauchtes Manipulatorelement mit Vorgeschichte auch genutzt werden, um ein anderes mit einer anderen Korrekturasphäre ausgestattetes Manipulatorelement in einem zu reparierenden Projektionsobjektiv (oder in einem neu herzustellenden Projektionsobjektiv) zu ersetzen.

Einige Aspekte des neuen Konzepts wurden anhand des Beispiels eines Manipulators MAN erläutert, der ein für die zu beeinflussende Strahlung transparentes Manipulatorelement ME hat und durch Einstellung unterschiedlicher ungleichmäßiger Temperaturprofile im Nutzbereich eine ortsabhängige Wirkung auf die Wellenfront der hindurchtretenden Strahlung hat. Zahlreiche Manipulatoren, die nach anderen Prinzipien arbeiten, können in analoger Weise im Rahmen von Ausführungsbeispielen der Erfindung genutzt werden. So kann beispielsweise wenigstens ein Manipulator mit einem optisch transparenten Manipulatorelement genutzt werden, welches in Reaktion auf Steuersignale lokal unterschiedlich stark deformierbar ist. Beispiele dafür sind zum Beispiel in der US 9 651 872 B2 oder der US 10 061 206 B2 beschrieben. Die DE 10 2020 212 742 A1 (entsprechend WO 2022/074022 A1) beschreibt Manipulatoren, die zur Veränderung der Form einer optischen Oberfläche ein dielektrisches Medium verbunden mit Elektroden nutzen. Bei dem Manipulatorelement kann es sich um einen Spiegel mit deformierbarer Spiegelfläche handeln, die zur Reflexion von EUV-Strahlung konfiguriert ist. Die EUV-Strahlung kann z.B. Wellenlängen aus dem Bereich von 6 nm bis 20 nm haben, insbesondere ca. 13,5 nm oder 6,8 nm. Die DE 198 24 030 A1 offenbart ein katadioptrisches Projektionsobjektiv mit einem gezielt deformierbaren Konkavspiegel zur Korrektur von Wellenfrontfehlern.

Im Beispielsfall ist der Manipulator in der optischen Nähe der Objektebene angeordnet, also in optischer Nähe einer Feldebene. Dadurch können für unterschiedliche Feldpunkte unterschiedlich starke Korrektureffekte erzielt werden. Ähnliches wäre bei Anordnung nahe einer anderen Feldebene möglich, z.B. bei Anordnung in der Nähe eines realen Zwischenbildes. Alternativ oder zusätzlich kann ein Manipulator auch in oder in der Nähe einer Pupillenebene angeordnet sein, so dass ortsabhängig unterschiedliche Änderungen sich im Winkelraum auf die Projektionsstrahlung auswirken. Auch eine Anordnung in einem Zwischenbereich zwischen Feldebene und Pupillenebene ist möglich.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in eine Bildebene des Projektionsobjektivs mit folgenden Schritten:

Zusammenbauen des Projektionsobjektiv durch Anordnen einer Vielzahl von optischen Elementen gemäß einer Vorgabe derart, dass optische Flächen der optischen Elemente einen Projektionsstrahlengang bilden, über den ein in der Objektebene angeordnetes Muster mittels der optischen Elemente in die Bildebene abbildbar ist, wobei mindestens ein Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystem zur dynamischen Beeinflussung der Wellenfront der Projektionsstrahlung in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinheit des Wellenfront-Manipulationssystems eingebaut wird, wobei der Manipulator wenigstens ein Manipulatorelement mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche und eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements umfasst;

Vermessen des Projektionsobjektivs mit ortsauflösender Bestimmung der Wellenfront zur ortsauflösenden Bestimmung von Wellenfrontfehlern, wobei das Manipulatorelement bei der Vermessung eine Startkonfiguration aufweist;

Berechnen einer zur Korrektur der Wellenfrontfehler geeigneten ersten Konfiguration des Manipulatorelements;

Definieren eines ersten Betriebsmodus der Steuereinheit, wobei die Steuereinheit im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Manipulatorelement beim Vermessen des Projektionsobjektivs als Startkonfiguration eine Neutralkonfiguration aufweist, bei der eine optische Wirkung des Manipulatorelements einer Soll-Wirkung des Manipulatorelements gemäß einem optischen Design des Projektionsobjektivs entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Verwendung des Projektionsobjektivs nach Einbau in eine Projektionsbelichtungsanlage in einem Produktionsbetrieb an einem Nutzungsort, wobei vor Beginn des Produktionsbetriebs die Steuereinheit am Nutzungsort in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird und erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, gekennzeichnet durch:

Speichern eines den ersten Betriebsmodus repräsentierenden ersten Betriebsdatensatzes in einem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher;

Abrufen des ersten Betriebsdatensatzes aus dem Datenspeicher zur Einstellung eines ersten Betriebsmodus der Steuereinheit, wobei die Steuereinheit im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, die erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei zusätzlich zu dem ersten Betriebsmodus wenigstens ein zweiter Betriebsmodus einstellbar ist, bei dem das Manipulatorelement eine zweite Konfiguration aufweist, die eine andere optische Wirkung aufweist als bei der ersten Konfiguration.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Manipulator mindestens ein weiterer Manipulator eingebaut wird, wobei vorzugsweise mehrere weitere Manipulatoren eingebaut werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung einer Ansteuerung des Manipulators zur Einstellung der ersten Konfiguration bei der Justage simulativ berücksichtigt wird, ohne den Manipulator anzusteuern, wobei Wirkungen des mindestens einen weiteren Manipulators tatsächlich umgesetzt werden und/oder dass die Justageoperation iterativ in mehreren Justage-Schleifen durchgeführt wird, bis eine erste Konfiguration gefunden ist, die geeignet ist, alle Restfehler des Projektionsobjektivs inklusive derjenigen, die von anderen Manipulatoren stammen, in ausreichendem Maße zu kompensieren.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator einen Spiegel mit deformierbarer Spiegelfläche aufweist oder dass das Manipulatorelement ein transparentes optisches Element ist, insbesondere ein transparentes optisches Element, welches zur Änderung der örtlichen Brechzahlverteilung an unterschiedlichen Orten des Nutzbereichs elektrisch oder auf andere Weise unterschiedlich stark erwärmt und/oder abgekühlt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Manipulatorfläche vor Einbau in das Projektionsobjektiv mit einer optischen Funktionsschicht beschichtet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator aus dem Projektionsobjektiv ausgebaut und nach dem Ausbauen in einem weiteren Projektionsobjektiv als Manipulator verwendet wird.

11. Projektionsobjektiv (PO) zur Abbildung eines in einer Objektebene (OS) des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in eine Bildebene (IS) des Projektionsobjektivs umfassend: eine Vielzahl von optischen Elementen, die derart angeordnet sind, dass optische Flächen der optischen Elemente einen Projektionsstrahlengang derart bilden, dass ein in der Objektebene angeordnetes Muster mittels der optischen Elemente in die Bildebene abbildbar ist, mindestens einen Manipulator (MAN) eines Wellenfront-Manipulationssystem (WFM) zur dynamischen Beeinflussung der Wellenfront der Projektionsstrahlung in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinheit (Oll) des Wellenfront-Manipulationssystems, wobei der Manipulator wenigstens ein Manipulatorelement (ME) mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche (MS1 , MS2) und eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung (DR) zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements umfasst; wobei das Manipulatorelement eine Startkonfiguration (KONF-O) aufweist und die Projektionsstrahlung bei der Startkonfiguration des Manipulatorelements im Betrieb Wellenfrontfehler aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass in einem für die Steuereinheit (CU) zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert ist, der einen ersten Betriebsmodus repräsentiert und die Steuereinheit konfiguriert ist, im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale zu generieren, die die Stelleinrichtung veranlassen, eine zur Korrektur der Wellenfrontfehler geeignete erste Konfiguration (KONF-1) des Manipulatorelements einzustellen.

12. Projektionsobjektiv nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator einen Spiegel mit deformierbarer Spiegelfläche aufweist oder dass das Manipulatorelement ein transparentes optisches Element ist, insbesondere ein transparentes optisches Element, welches zur Änderung der örtlichen Brechzahlverteilung an unterschiedlichen Orten des Nutzbereichs elektrisch oder auf andere Weise unterschiedlich stark erwärmbar und/oder abkühlbar ist.

13. Projektionsbelichtungsverfahren zur Belichtung eines strahlungsempfindlichen Substrates mit mindestens einem Bild eines Musters einer Maske mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Musters zwischen einem Beleuchtungssystem und einem Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage derart, dass das Muster im Bereich der Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnet ist;

Halten des Substrats derart, dass eine strahlungsempfindliche Oberfläche des Substrats im Bereich einer zur Objektebene optisch konjugierten Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnet ist;

Beleuchten eines Beleuchtungsbereichs der Maske mit einer von dem Beleuchtungssystem bereitgestellten Beleuchtungsstrahlung;

Projizieren eines in dem Beleuchtungsbereich liegenden Teils des Musters auf ein Bildfeld am Substrat mit Hilfe des Projektionsobjektivs, wobei alle zur Bilderzeugung im Bildfeld beitragenden Strahlen der Projektionsstrahlung einen Projektionsstrahlengang bilden,

Beeinflussen der Wellenfront der von der Objektebene zur Bildebene verlaufenden Projektionsstrahlung durch Ansteuern eines Manipulators, der wenigstens ein Manipulatorelement mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche und eine erste Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung einer optischen Wirkung des Manipulatorelements aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Manipulatorelement in Abwesenheit von Steuersignalen eine Startkonfiguration aufweist und die Projektionsstrahlung bei der Startkonfiguration des Manipulatorelements im Betrieb Wellenfrontfehler aufweist; in einem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert ist, der einen ersten Betriebsmodus repräsentiert und die Steuereinheit ausschließlich basierend auf dem ersten Betriebsdatensatzes in einen ersten Betriebsmodus schaltet und erste Steuersignale generiert, die die Stelleinrichtung veranlassen, eine zur Korrektur der Wellenfrontfehler geeignete erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen.

14. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 13, worin ein Projektionsobjektiv gemäß Anspruch 11 oder 12 verwendet wird.

15. Projektionsbelichtungsanlage zur Belichtung eines im Bereich einer Bildfläche eines Projektionsobjektivs angeordneten strahlungsempfindlichen Substrats mit mindestens einem Bild eines im Bereich einer Objektfläche des Projektionsobjektivs angeordneten Musters einer Maske mit: eine Lichtquelle (LS) zur Abgabe von Licht einer Arbeitswellenlänge; einem Beleuchtungssystem (ILL) zum Empfang des Lichtes der Lichtquelle und zur Formung von auf das Muster der Maske gerichteter Beleuchtungsstrahlung; und einem Projektionsobjektiv (PO) zur Abbildung der Struktur der Maske auf ein lichtempfindliches Substrat; wobei das Projektionsobjektiv gemäß Anspruch 11 oder 12 ausgestaltet ist.

16. Verfahren zum Reparieren eines Projektionsobjektivs mit einer Vielzahl von optischen Elementen, die gemäß einer Vorgabe derart angeordnet sind, dass optische Flächen der optischen Elemente einen Projektionsstrahlengang bilden, über den ein in der Objektebene angeordnetes Muster mittels der optischen Elemente in die Bildebene abbildbar ist, wobei mindestens eines der optischen Elemente als ein Korrekturelement dazu konfiguriert ist, in einem im Projektionsstrahlengang liegenden Bereich die lokale Wellenfront zweidimensional nach Art einer für das Projektionsobjektiv individuell angepassten, unveränderlichen Korrekturasphäre zu beeinflussen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ausbauen einer das Korrekturelement aufweisenden Baugruppe;

Einbauen einer Ersatz-Baugruppe anstelle der das Korrekturelement aufweisenden Baugruppe, wobei die Ersatz-Baugruppe einen Manipulator eines Wellenfront-Manipulationssystems zur dynamischen Beeinflussung der Wellenfront der Projektionsstrahlung in Reaktion auf Steuersignale einer Steuereinheit des Wellenfront-Manipulationssystems umfasst, wobei der Manipulator wenigstens ein Manipulatorelement mit wenigstens einer im Projektionsstrahlengang angeordneten Manipulatorfläche und eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements umfasst; wobei das Manipulatorelement eine Startkonfiguration aufweist und die Projektionsstrahlung bei der Startkonfiguration des Manipulatorelements im Betrieb Wellenfrontfehler aufweist; in einem für die Steuereinheit zugänglichen Datenspeicher ein erster Betriebsdatensatz gespeichert wird, der einen ersten Betriebsmodus repräsentiert und die Steuereinheit konfiguriert wird, im ersten Betriebsmodus erste Steuersignale zu generieren, die die Stelleinrichtung veranlassen, eine erste Konfiguration des Manipulatorelements einzustellen, in der das Manipulatorelement im Wesentlichen die optische Wirkung der ausgebauten Korrekturasphäre aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das die unveränderliche Korrekturasphäre aufweisende Korrekturelement als ein Manipulatorelement eines Manipulators ausgebildet ist, der eine durch Steuersignale der Steuereinheit steuerbare Stelleinrichtung zur reversiblen Veränderung der optischen Wirkung des Manipulatorelements umfasst oder dass das die unveränderliche Korrekturasphäre aufweisende Korrekturelement ein nicht manipulierbares Korrekturelement mit Korrekturasphäre ist.

18. Reparatur-Kit zum Reparieren eines Projektionsobjektivs umfassend eine Kombination von Hardware-Komponenten und Software-Komponenten, wobei die Hardware-Komponenten eine Ersatz-Baugruppe mit einem Manipulator umfassen, der über eine Steuereinheit steuerbar ist; die Software-Komponenten einen in einem für die Steuereinheit des Projektionsobjektivs zugänglichen Datenspeicher einzuspeichernden ersten Betriebsdatensatz umfassen, der die Steuereinheit in die Lage versetzt, einen ersten Betriebsmodus einzunehmen, welcher dazu führt, dass der Manipulator der eingebauten Ersatz-Baugruppe so eingestellt wird, dass er näherungsweise oder exakt die Wirkung einer zu ersetzenden unveränderlichen Korrekturasphäre aufweist.