WO2004001480A2

WO2004001480A2 - Katadioptrisches reduktionsobjektiv

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Publication number: WO2004001480A2
Application number: PCT/EP2003/006680
Authority: WO
Inventors: Birgit Mecking; Olaf Dittmann; Toralf Gruner; Vladimir Kamenov; Martin Brunotte
Original assignee: Carl Zeiss Smt Ag
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2003-12-31
Also published as: DE10229614A1; AU2003242756A8; AU2003242756A1; JP2005531021A; WO2004001480A3

Abstract

Ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in der Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs hat zwischen Objektebene und Bildebene einen katadioptrischen Objektivteil mit einen Konkavspiegel (17) und einem ersten Umlenkspiegel (16) sowie mindestens einen zweiten Umlenkspiegel (19). Im Lichtweg zwischen den Umlenkspiegeln wird die Polarisationsvorzugsrichtung des Lichtes mit Hilfe einer Polarisationsdreheinrichtung (26) um ca. 90° gedreht. Dadurch können polarisationsabhängige Reflektivitäts- und Phasenwirkungsunterschiede der Umlenkspiegel mindestens teilweise kompensiert werden. Hierdurch ist eine Abbildung mit weitgehend gleichem Kontrast für alle Strukturrichtungen möglich.

Description

Beschreibung

Katadioptrisches Reduktionsobiektiv

Die Erfindung betrifft ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in eine Bildebene des Projektionsobjektivs.

Derartige Projektionsobjektive werden in Projektionsbelichtungsanlagen zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen verwendet, insbesondere in Waferscannern und Wafersteppem. Sie dienen dazu, Muster von Photomasken oder Strichplatten, die nachfolgend auch als Masken oder Retikel bezeichnet werden, auf einen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichteten Gegenstand mit höchster Auflösung in verkleinerndem Maßstab zu projizieren.

Dabei ist es zur Erzeugung immer feinerer Strukturen notwendig, einerseits die bildseitige numerische Apertur (NA) des Projektionsobjektivs zu vergrößern und andererseits immer kürzere Wellenlängern zu verwenden, vorzugsweise Ultraviolettlicht mit Wellenlängen von weniger als ca. 260 nm.

In diesem Wellenlängenbereich stehen nur noch wenig ausreichend transparente Materialien zur Herstellung der optischen Komponenten zur Verfügung, insbesondere synthetisches Quarzglas und Fluoridkristalle, wie Calciumfluorid. Da die Abbekonstanten der verfügbaren Materialien relativ nahe beieinander liegen, ist es schwierig, rein refraktive Systeme mit ausreichender Korrektur von Farbfehlern (chromatische Aberration) bereitzustellen. Daher werden für höchstauflösende Projektionsobjektive überwiegend katadioptrische System verwendet, bei denen brechende und reflektierende Komponenten, insbesondere also Linsen und Siegel, kombiniert sind.

Bei der Nutzung von abbildenden Spiegelflächen ist es erforderlich, Strahlumlenkeinrichtungen einzusetzen, wenn eine obskurationsfreie und vignettierungsfreie Abbildung erreicht werden soll. Es sind sowohl Systeme geometrischer Strahlteilung mittels einem oder mehreren, voll reflektierenden Umlenkspiegeln bekannt, als auch Systeme mit physikalischen Strahlteilern, insbesondere solchen mit polarisationsselektiv wirksamen Spiegelflächen. Neben den funktionsnotwendig vorhandenen Spiegelflächen können Planspiegel zur Faltung des Strahlengangs vorgesehen sein, um beispielsweise Bauraumanforderungen zu erfüllen und um Objekt- und Bildebene parallel zueinander auszurichten.

Bei Verwendung eines physikalischen Strahlteilers sind axiale (on-axis) Systeme realisierbar. Hier werden überwiegen polarisationsselektiv wirksame Spiegelflächen eingesetzt, die abhängig von der Polarisationsvorzugsrichtung der auftreffenden Strahlung reflektierend oder transmittierend wirken. Solche Systeme benötigen im Lichtweg zwischen einer ersten und einer zweiten Nutzung der Strahlteilerfläche eine Einrichtung zur Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung des Lichtes um insgesamt 90°. Üblicherweise werden hierzu doppelt durchlaufende Viertelwellenlängenplatten zwischen Strahlteiler und Konkavspiegel eingesetzt. Nachteilig an solchen Systemen ist, dass geeignete transparente Materialien für den Strahlteilerblock in den erforderlich großen Volumina nur begrenzt verfügbar sind und dass die Herstellung ausreichend wirksamer Strahlteilerschichten für die gegebene Winkelbelastung erhebliche Schwierigkeiten bereiten kann.

Nachteile von Systemen mit Strahlteilerblock können bei Systemen mit geometrischer Strahlteilung vermieden werden. Diese Systeme haben allerdings den prinzipbedingten Nachteil, dass es sich um außeraxiale (off-axis) Systeme, d.h. um Systeme mit außeraxialem Objektfeld handelt.

Systeme dieser Art haben einen ersten Umlenkspiegel, der gegenüber der optischen Achse gekippt ist und dazu dient, entweder die von der Objektebene kommende Strahlung zum Konkavspiegel umzulenken oder dazu, die vom Konkavspiegel reflektierte Strahlung zu nachfolgenden Objektivteilen umzulenken. In der Regel ist ein zweiter Umlenkspiegel vorgesehen, der als Faltungsspiegel dient, um Objektebene und Bildebene zu parallelisieren. Um eine hohe Reflektivität dieser Spiegel zu gewährleisten, sind sie üblicherweise mit Reflexschichten, meist dielektrischen Mehrfachschichten oder einer Kombination aus metallischen und dielektrischen Schichten belegt. Durch dielektrische Schichten, die unter hohem Einfallswinkel betrieben werden, kann das durchtretende Licht polarisationsabhängig beeinflusst werden.

Es ist beobachtet worden, dass bei katadioptrischen Systemen unter gewissen Abbildungsbedingungen verschiedene im abzubildenden Muster enthaltene Strukturrichtungen mit unterschiedlichem Kontrast abgebildet werden. Diese Kontrastunterschiede für verschiedene Strukturrichtungen werden auch als H-V-Differenzen (Horizontal- Vertikal-Differenzen) oder als Variationen der kritischen Dimensionen (CD-Variationen) bezeichnet und machen sich im Photoresist als unterschiedliche Linienbreiten für die verschiedenen Strukturrichtungen bemerkbar.

Es sind verschiedene Vorschläge zur Vermeidung solcher richtungsabhängiger Kontrastunterschiede gemacht worden. Die EP 964

282 A2 beschäftigt sich mit dem Problem, dass bei katadioptrischen

Projektionssystemen mit Umlenkspiegeln beim durchtretenden Licht eine Polarisationsvorzugsrichtung eingeführt wird, die sich dadurch ergibt, dass die mehrfach beschichteten Umlenkspiegel unterschiedliche Reflexionsgrade für s- und p-polarisiertes Licht haben. Dadurch wird Licht, welches in der Retikelebene noch unpolarisiert ist, in der Bildebene teilweise polarisiert, was zu einer Richtungsabhängigkeit der Abbildungseigenschaften führen soll. Diesem Effekt wird dadurch entgegengewirkt, dass im Beleuchtungssystem durch Erzeugung von teilweise polarisiertem Licht mit vorgegebenem Restpolarisationsgrad ein Vorhalt an Polarisation geschaffen wird, der durch die Projektionsoptik so kompensiert wird, dass an deren Ausgang unpolarisiertes Licht austritt.

Aus der EP 0 602 923 B1 (entsprechend US-A 5,715,084) ist ein mit linear polarisiertem Licht betriebenes, katadioptrisches Projektionsobjektiv mit Polarisationsstrahlteiler bekannt, bei dem zwischen dem Strahlteilerwürfel und der Bildebene eine Einrichtung zur Änderung des Polarisationszustandes des durchtretenden Lichtes vorgesehen ist, um das einfallende, linear polarisierte Licht in zirkulär polarisiertes Licht (als äquivalent zu unpolarisiertem Licht) umzuwandeln. Damit soll ein von der Strukturrichtung unabhängiger Abbildungskontrast sichergestellt werden. Ein entsprechender Vorschlag wird auch in der EP 0 608 572 (entsprechend US-A 5,537,260) gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein katadioptisches Projektionsobjektiv bereitzustellen, welches für verschiedene Strukturrichtungen eines Musters eine Abbildung im wesentlichen ohne strukturrichtungsabhängige Kontrastunterschiede erlaubt.

Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung durch ein katadioptisches Projektionsobjektiv mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Ein katadioptrisches Projektionsobjektiv gemäß einem Aspekt der Erfindung hat zwischen der Objektebene und der Bildebene einen katadioptrischen Objektivteil mit einem Konkavspiegel und einem ersten voll reflektierenden Umlenkspiegel sowie mindestens einen zweiten voll reflektierenden Umlenkspiegel. Die im wesentlichen lichtundurchlässigen Umlenkspiegel sind vorzugsweise um parallele Kippachsen gegenüber der optischen Achse des Projektionsobjektivs verkippt und so angeordnet, dass Objektebene und Bildebene parallel ausgerichtet sind. Zwischen dem ersten Umlenkspiegel und dem zweiten Umlenkspiegel ist eine Polarisationsdreheinrichtung zur Drehung einer Polarisationsvorzugsrichtung von durchtretendem Licht angeordnet. Deren Wirkung ist so ausgelegt, dass polarisationsabhängige Reflektivitäts- und Phasenwirkungsunterschiede der Umlenkspiegel mindestens teilweise kompensiert werden. Mit Hilfe der Polarisationsdrehvorrichtung können die Umlenkspiegel so betrieben werden, dass bei hoher Gesamtreflektivität insgesamt eine verschwindende oder nur sehr geringe Amplituden- und Phasenverlaufsaufspaltung der senkrecht zueinander schwingenden Feldkomponenten des elektrischen Feldvektors vorliegt. Die Polarisationsdrehvorrichtung ist so auszulegen, dass sich eine polarisationsaufspaltende Wirkung des ersten Umlenkspiegels, beispielsweise bewirkt durch di-elektrische Mehrlagen-

Reflexbeschichtungen, mit der entsprechenden Wirkung des zweiten Umlenkspiegels so weit kompensiert, dass nach der zweiten Reflexion eine gegebenenfalls noch vorhandene Restaufspaltung der Polarisationsrichtungen unterhalb einer unschädlichen Schwelle liegt.

Bei üblichen, hochreflektierenden Mehrlagenbeschichtungen wird bekanntlich der Lichtanteil des auftreffenden Lichts mit höherem Reflexionsgrad reflektiert, bei dem der elektrische Feldvektor senkrecht zur Einfallsebene schwingt (s-Polarisation). Der Reflexionsgrad für p- polarisiertes Licht, bei welchem der elektrische Feldvektor parallel zur Einfallsebene schwingt, ist dagegen über den gesamten Einfallswinkelbereich geringer und erreicht sein Minimum am schichtenspezifischen Brewster-Winkel. Dementsprechend ergeben sich insbesondere im Bereich um den Brewster-Winkel große Amplituden- Aufspaltungen. Außerdem ergeben sich Phasendifferenzen zwischen den verschiedenen Polarisationsrichtungen. Fällt beispielsweise zirkulär polarisiertes Licht auf einen solchen herkömmlichen, schräg gestellten Umlenkspiegel, so ist nach der Reflexion die p-Komponente stärker geschwächt als die s-Komponente. Findet nun im Lichtweg zwischen erstem und zweiten Umlenkspiegel eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtungen z.B. um ca. 90° statt, so wird der zweite Umlenkspiegel mit Licht bestrahlt, bei dem die (in Bezug auf den zweiten Umlenkspiegel) s-polarisierte Komponente, welche der p-polarisierte Komponente nach erster Reflexion entspricht, eine geringere Amplitude hat als die p-Komponente. Bei herkömmlicher Beschichtung wird der zweite Umlenkspiegel die p-Komponente wieder schwächer reflektieren als die s-Komponente, so dass als Resultat ein weitgehender Ausgleich der Unterschiede der reflektierten Amplituden für s- und p-Polarisation erreichbar ist. Eine Kompensationswirkung ergibt sich auch für die am ersten Umlenkspiegel aufgebauten Phasendifferenzen. Die Polarisationsdreheinrichtung ist daher vorzugsweise zur Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um ca. 90° zwischen den Umlenkspiegeln ausgebildet.

Die gezielte Drehung der Polarisation zwischen erstem und zweitem Umlenkspiegel erlaubt die Verwendung herkömmlicher, relativ einfach aufgebauter und herstellbarer, hoch reflektierender

Reflexbeschichtungen für die Umlenkspiegel. Bei Projektionsobjektiven, die zwischen dem ersten Umlenkspiegel und dem zweiten Umlenkspiegel einen vom Licht doppelt durchlaufenen Bereich aufweisen, kann die Polarisationsdreheinrichtung eine im doppelt durchlaufenden Bereich angeordnete Verzögerungseinrichtung mit der Wirkung einer Viertelwellenlängen-Platte sein und somit eine Umwandlung von linear polarisiertem Licht in zirkulär polarisiertes Licht und umgekehrt ermöglichen. Die Polarisationsdreheinrichtung kann beispielsweise durch eine λ/4-Platte gebildet sein, die zwischen einem geometrischen Strahlteiler und dem Konkavspiegel angebracht ist und sowohl im Lichtweg zwischen erstem Umlenkspiegel und Konkavspiegel, als auch im Lichtweg zwischen Konkavspiegel und zweitem Umlenkspiegel durchstrahlt wird.

Vorzugsweise ist die Verzögerungseinrichtung an einer Position angebracht, an der die Divergenz der durchtretenden Strahlen minimal ist, da die Wirkung üblicher Verzögerungselemente stark winkelabhängig ist. Günstig ist insbesondere eine Anordnung im Nahbereich einer Pupille des Projektionsobjektivs. Da eine exakte Kompensation der genannten Amplituden- und Phaseneffekte in der Regel nicht erforderlich ist, können Toleranzen um die exakte Verzögerungswirkung im Bereich von + 10 bis 20% in vielen Fällen toleriert werden.

Es ist auch möglich, dass die Polarisationsdreheinrichtung ein λ/2- Verzögerungselement umfasst, welches in einem vom Licht nur einmal durchlaufenen Bereich zwischen erstem Umlenkspiegel und zweitem Umlenkspiegel angeordnet ist. Bei Systemen mit geometrischem Strahlteiler, bei denen der erste Umlenkspiegel zur Umlenkung von Objektlicht Richtung Konkavspiegel und der zweite Umlenkspiegel zur Umlenkung von vom Konkavspiegel kommendem Licht Richtung Bildebene dient, kann eine λ/2-Platte oder ein Element entsprechender Wirkung nahe hinter dem ersten Umlenkspiegel oder nahe vor dem zweiten Umlenkspiegel in einem Bereich angeordnet sein, wo sich die Strahlbündel nicht überlappen.

Polarisationsdreheinrichtungen mit der (angenäherten) Wirkung einer λ/2-Platte oder dergleichen können auch in Projektionsobjektiven nützlich sein, bei denen das Objektlicht ohne Umlenkung zunächst auf den Konkavspiegel trifft und das von diesem reflektierte Licht mit Hilfe von zwei aufeinander folgenden Umlenkspiegeln umgelenkt wird, zwischen denen die Polarisationsdreheinrichtung anzuordnen ist. Solche Systeme sind beispielsweise in der US 6,157,498 oder der EP 0 964 282 gezeigt.

Besonders vorteilhaft sind katadioptrische Projektionsobjektive, bei denen die Polarisationsdreheinrichtung mindestens ein

Verzögerungselement aufweist, welches aus einem Kalziumfluorid- Kristall oder einem Bariumfluorid-Kristall oder einem anderen kubischen Kristallmaterial mit intrinsischer Doppelbrechung besteht, wobei die optische Achse des Verzögerungselementes annähernd in Richtung einer <1 10>-Kristallachse oder einer dazu äquivalenten Hauptkristallachse ausgerichtet ist. Aus der Internet-Publikation „Preliminary determination of an intrinsic birefringence in CaF₂" von John H. Burnett, Eric L. Shirley und Zachary H. Levine, NIST Gaithersburg, MD 20899, USA (verbreitet am 7.5.2001 ) ist bekannt, dass Calciumfluorid-Einkristalle intrinsische Doppelbrechung aufweisen, also Doppelbrechung, die nicht spannungsinduziert ist. Die präsentierten Messungen zeigen, dass bei Strahlausbreitung in Richtung der <110>- Kristallachse bzw. äquivalenten Richtungen eine Doppelbrechung von (6.5 + 0.4) nm/cm bei einer Wellenlänge von λ=156,1 nm auftritt. Der Wert sinkt zu höheren Wellenlängen und beträgt beispielweise bei 193.09 nm (3.6 + 0.2) nm/cm. Messungen der Anmelderin zeigen für λ=157 nm sogar Werte von ca. 11 nm/cm. Die Doppelbrechung in den anderen Kristallrichtungen ist dagegen klein. Auch bei Bariumfluorid- Einkristallen wird eine entsprechende residuale Doppelbrechung mit Maximum in <1 10>-Richtung des Kristalls festgestellt, die bei 157 nm ca. 25 nm/cm beträgt und somit etwa doppelt so hoch liegt wie bei Calciumfluorid- Einkristallen.

Die intrinsische Doppelbrechung dieser Materialien, die bei Strahldurchtritt parallel zu Kristallrichtungen vom Typ <110> maximal ist, kann gezielt als Wirkmechanismus für Verzögerungselemente genutzt werden. Wegen der verhältnismäßig geringen Werte der Doppelbrechung (im Vergleich beispielsweise zu Magnesiumfluorid) können derartige Verzögerungselemente mehrere Millimeter oder Zentimeter dick sein, wodurch Fertigung und gegebenenfalls Fassung derartiger Elemente erleichtert ist. Typische Dicken können bei mehr als ca. 5mm liegen, insbesondere zwischen ca. 10mm und ca. 50mm. Vorteilhaft ist auch, dass wegen der verhältnismäßig geringen Doppelbrechung leichte Dickeschwankungen der Elemente nur geringen Einfluss auf die Verzögerungswirkung haben. Die hohe Toleranz gegenüber Dickevariationen kann z.B. dazu genutzt werden, mindestens eine Fläche eines derartigen Verzögerungselementes als Funktionsfläche auszubilden. Beispielsweise kann mindestens eine der Endflächen sphärisch oder asphärisch oder als Freiformfläche gekrümmt sein, so dass das Verzögerungselement auch zur Korrektur eines optischen Systems beitragen kann.

Eine oder beide Grenzflächen können auch eine erhebliche Krümmung aufweisen, so dass das Verzögerungselement eine, vorzugsweise meniskusförmige, Linse bilden kann. Somit kann das Verzögerungselement auch positive oder negative Brechkraft aufweisen. Die Integration der hier im Vordergrund stehenden Verzögerungswirkung mit einer Linsenwirkung kann für materialsparende oder konstruktiv günstige Designs genutzt werden. Solche Linsen können auch in rein dioptrischen optischen Systemen, insbesondere in Mikrolithographie-Projektionsobjektiven oder - Beleuchtungssystemen, nützlich sein.

Die intrinsische Doppelbrechung der genannten Materialien hat ihren maximalen Wert in <1 10>-Kristallrichtungen. Für Strahlen, die unter einem Winkel zu <1 10>-Richtungen durch das Material laufen, zeigt der Betrag der intrinsischen Doppelbrechung einen mit wachsendem Winkel parabolisch abnehmenden Verlauf, während die Achsen der intrinsischen Doppelbrechung die Richtung näherungsweise beibehalten. Dieser Umstand kann zur Vergleichmäßigung der Verzögerungswirkung über die gesamte durchstrahlte Fläche genutzt werden. Hierzu können bei einem Verzögerungselement mit zwei optischen Flächen die Form der optischen Flächen und die Einbauposition des Verzögerungselementes derart aneinander angepasst werden, dass der Lichtweg von Strahlen innerhalb des Verzögerungselementes zwischen den optischen Flächen um so größer ist, je größer der Winkel zwischen dem Strahl und der optischen Achse bzw. einer <110>-Richtung des Verzögerungselementes ist. Dadurch haben Strahlen mit größerem Winkel zur <110>-Richtung einen längeren Lichtweg zurückzulegen, so dass die Verzögerungswirkung, die sich aus dem Produkt zwischen intrinsischer Doppelbrechung und Lichtweg ergibt, über die gesamte wirksame Fläche annähernd gleichmäßig wird.

Dieses Konzept wird später anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, bei denen die Polarisationsdreheinrichtung eine in der Nähe des Konkavspiegels angeordnete Linse oder Linsengruppe aus <110>- orientiertem Fluoridkristall hat, die insgesamt meniskusförmig ist und negative Brechkraft aufweist. Eine in Pupillennähe angeordnete Linse oder Linsengruppe dieser Art kann eine über die gesamte Pupille weitgehend konstante bzw. nur wenig variierende Verzögerungswirkung haben.

Die hier beschriebene Integration eines Verzögerungselementes mit einem Linsenelement durch Fertigung eines (mit Brechkraft versehenen) Linsenelementes aus einem <1 10>-orientierten Einkristall mit intrinsischer Doppelbrechung (z.B. Calciumfluorid- bzw. Bariumfluorid- Einkristall) ist nicht nur bei katadioptrischen Projektionsobjektiven mit geometrischer Strahlteilung mit Vorteil nutzbar. Eine geeignet dimensionierte Linse oder Linsengruppe mit der Verzögerungswirkung einer λ/4-Platte kann auch in Systemen mit polarisationsselektivem Strahlteiler als (funktionsnotwendiger) Retarder zwischen Strahlteiler und Konkavspiegel und/oder an anderer Stelle eines Projektionsobjektivs genutzt werden, z.B. zwischen Objektebene und Strahlteiler und/oder zwischen Strahlteiler und Bildebene.

Die vorstehenden und weiteren Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei Ausführungsformen der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer als Wafer-Stepper ausgebildeten Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, die ein katadioptrische Projektionsobjektiv mit geometrischer

Strahlteilung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst;

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das die Abhängigkeit der Reflektivität R eines Spiegels vom Inzidenzwinkel I der einfallenden Strahlung für s- und p-polarisiertes Licht zeigt; Fig. 3 ist eine schematische Detailansicht des katadioptrischen Objektivteils des in Fig. 1 gezeigten Projektionsobjektivs;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs mit geometrischer Strahlteilung und einer Negativ-Meniskuslinse, die als λ/4- Retarder dient; und

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des katadioptrischen Objektivteils eines Projektionsobjektivs mit physikalischem Strahlteiler.

In Fig. 1 ist schematisch eine Mikrolithographie-

Projektionsbelichtungsanlage in Form eines Wafer-Steppers 1 gezeigt, der zur Herstellung von hochintegrierten Halbleiterbauelementen vorgesehen ist. Die Projektionsbelichtungsanlage umfasst als Lichtquelle einen Excimer-Laser 2, der Ultraviolettlicht mit einer Arbeitswellenlänge von 157nm ausstrahlt, die bei anderen Ausführungsformen auch darüber, beispielsweise ^" bei 193nm oder 248nm, oder darunter liegen kann. Ein nachgeschaltetes Beleuchtungssystem 4 erzeugt ein großes, scharf begrenztes und homogen beleuchtetes Bildfeld, das an die Telezentrie-Erfordernisse des nachgeschalteten Projektionsobjektivs 5 angepasst ist. Das Beleuchtungssystem hat Einrichtungen zur Auswahl des Beleuchtungsmodus und ist beispielsweise zwischen konventioneller Beleuchtung mit variablen Kohärenzgrad, Ringfeldbeleuchtung und Dipol- oder Quadrupolbeleuchtung umschaltbar. Hinter dem Beleuchtungssystem ist eine Einrichtung 6 zum Halten und Manipulieren einer Maske 7 so angeordnet, dass die Maske in der Objektebene 8 des Projektionsobjektivs liegt und in dieser Ebene zum Scannerbetrieb in einer Abfahrrichtung 9 (y-Richtung) mittels eines Scanantriebs bewegbar ist.

Hinter der Maskenebene 8 folgt das Projektionsobjektiv 5, das als Reduktionsobjektiv wirkt und ein Bild eines an der Maske angeordneten Musters in reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 1 : 4 oder 1 :5, auf einen mit einer Photoresistschicht bzw. Photolackschicht belegten Wafer 10 abbildet, der in der Bildebene 1 1 des Reduktionsobjektivs angeordnet ist. Andere Reduktionsmaßstäbe, beispielsweise stärkere Verkleinerungen bis 1 : 20 oder 1 : 200 sind möglich. Der Wafer 10 wird durch eine Einrichtung 12 gehalten, die einen Scannerantrieb umfasst, um den Wafer synchron mit dem Retikel 7 parallel zu diesem zu bewegen. Alle Systeme werden von einer Steuereinheit 13 gesteuert.

Das Projektionsobjektiv 5 arbeitet mit geometrischer Strahlteilung und hat zwischen seiner Objektebene (Maskenebene 8) und seiner Bildebene (Waferebene 11 ) einen katadioptrischen Objektivteil 15 mit einem ersten Umlenkspiegel 16 und einem Konkavspiegel 17, wobei der ebene Umlenkspiegel 16 derart gegenüber der optischen Achse 18 des Projektionsobjektivs gekippt ist, dass die von der Objektebene kommende Strahlung durch den Umlenkspiegel 16 in Richtung Konkavspiegel 17 umgelenkt wird. Zusätzlich zu diesem für die Funktion des Projektionsobjektivs notwenigen Spiegel 16 ist ein zweiter, ebener Umlenkspiegel 19 vorgesehen, der derart gegenüber der optischen Achse gekippt ist, dass die vom Konkavspiegel 17 reflektierte Strahlung durch den Umlenkspiegel 19 in Richtung Bildebene 11 zu den Linsen des nachfolgenden, dioptrischen Objektivteils 20 umgelenkt wird. Die senkrecht aufeinander stehenden, ebenen Spiegelflächen 16, 19 sind an einer als Spiegelprisma ausgebildeten Strahlumlenkeinrichtung 21 vorgesehen und haben parallele Kippachsen senkrecht zur optischen Achse 18.

Im gezeigten Beispiel ist der katadioptrische Objektivteil so ausgelegt, dass im Bereich des zweiten Umlenkspiegels 19 ein Zwischenbild entsteht, welches bevorzugt nicht mit der Spiegelebene zusammenfällt, sondern entweder dahinter oder in Richtung Konkavspiegel 17 davor liegen kann. Es sind auch Ausführungsformen ohne Zwischenbild möglich. Weiterhin ist es möglich, die Spiegel 16, 19 als körperlich von einander getrennte Spiegel auszubilden.

Eine Besonderheit der Objektivkonstruktion besteht darin, dass in einem vom Licht doppelt durchlaufenen Bereich zwischen der Strahlumlenkeinrichtung 21 und dem Konkavspiegel 17 in einem schräg gestellten Seitenarm 25 des Objektivs ein Verzögerungselement 26 in Form einer λ/4-Platte angeordnet ist. Diese dient als Polarisationsdreheinrichtung, die im Lichtweg zwischen dem ersten und dem zweiten Umlenkspiegel 16 bzw. 19 eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung des Lichtes um 90° bewirkt. Durch die Schrägstellung des Seitenarms kann unter anderem auf der Maskenseite ein ausreichender Arbeitsabstand über die gesamte Breite des Objektivs sichergestellt werden. Entsprechend können die Anstellwinkel der mit ihren Ebenen senkrecht aufeinander stehenden Umlenkspiegel 16, 19 gegenüber der optischen Achse 18 um mehrere Grad von 45° abweichen.

Die Spiegelflächen der Umlenkspiegel 16, 19 sind zur Erzielung hoher Reflexionsgrade mit hochreflektierenden Schichten 23, 24 belegt. Diese umfassen vorzugsweise ein oder mehrere Schichten aus dielektrischem Material, deren Berechungsindizes und Schichtdicken so gewählt sind, dass eine Reflexionsverstärkung im genutzten Inzidenzwinkelbereich auftritt. Diese Schichten führen einen polarisationsabhängigen

Phasenunterschied zwischen den senkrecht zueinander ausgerichteten Feldkomponenten des elektrischen Feldvektors des reflektierten Lichtes (s-Polarisation bzw. p-Polarisation) ein. Dieser ergibt sich daraus, dass die Schichten für s- und p-Polarisation in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Strahlen je nach Einfallswinkel einen unterschiedlichen optischen Weg darstellen. Außerdem haben übliche Mehrfachschichten unterschiedliche Reflexionsgrade für s- und p- Polarisation. Ein für Mehrfachschichten typischer Verlauf des Reflexionsgrades R als Funktion des Inzidenzwinkels I ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Danach ist es so, dass die Reflexionsgrade für s- und p-Polarisation bei senkrechtem Einfall (Inzidenzwinkel 0°) gleich sind. Mit steigendem Inzidenzwinkel nimmt der Reflexionsgrad für s- Polarisation monoton zu, während der Reflexionsgrad für p-Polarisation zunächst bis zum Brewster-Winkel l_B abnimmt, um bei weiterer Steigerung des Inzidenzwinkels wieder zuzunehmen. Generell ist somit bei üblichen Reflexionsschichten der Reflexionsgrad für s-Polarisation über den gesamten Winkelbereich größer als für p-Polarisation, wobei sich im Bereich des bei ca. 45° liegenden Brewster-Winkels besonders starke Reflektivitätsunterschiede ergeben.

Dies kann bei herkömmlichen Projektionsobjektiven mit der beispielhaft gezeigten geometrischen Strahlteilung dazu führen, dass die p- Komponente des elektrischen Feldes beim Durchtritt durch das Objektiv stärker geschwächt wird als die s-Komponente, so dass beispielsweise bei eintrittsseitigem, unpolarisiertem oder zirkularpolarisiertem Licht das in der Bildebene auftreffende Licht eine stärkere s-Komponente aufweist. Dadurch können strukturrichtungsabhängige Auflösungsdifferenzen entstehen. Diese Probleme werden bei der gezeigten Ausführungsform vermieden, indem die Polarisation des Lichts mit Hilfe der Polarisationsdreheinrichtung 26 zwischen den Umlenkspiegeln 16, 19 um insgesamt ca. 90° gedreht wird. Zur Erläuterung zeigt Fig. 3 ein Beispiel, bei dem das auf den ersten Umlenkspiegel 16 treffende Eingangslicht 27 zirkulär polarisiert ist, wobei die durch die Pfeillängen symbolisierten Amplituden von s- und p-Polarisation im wesentlich gleich sind. Nach Reflexion am schräggestellten Spiegel 16 ist die parallel zur Einfallsebene schwingende Komponente des elektrischen Feldes stärker geschwächt als die s-Komponente. Dieses Licht durchtritt das als λ/4- Platte ausgebildete Verzögerungselement 26, welches die Phasen der Feldkomponenten um eine viertel Wellenlänge gegeneinander verzögert. Nach Reflexion am Konkavspiegel 17, bei der Polarisationszustand weitgehend unverändert bleibt, tritt das reflektierte Licht erneut durch die somit doppelt durchlaufene λ/4-Platte 26, wobei eine weitere Phasenverzögerung um λ/4 stattfindet. Der doppelte Durchtritt durch die Platte 26 führt somit insgesamt zu einer λ/2- Verzögerung, welche einer Drehung der Polarisationsvorzugsrichtungen um 90° entspricht. Dadurch wird erreicht, dass das in Bezug auf den zweiten Umlenkspiegel 19 s-polarisierte Licht die (schwächere) Amplitude des hinter dem ersten Umlenkspiegel p-polarisierten Anteils hat, während die p-Komponente nun die größere Amplitude hat. Diese p-Komponente wird nun aufgrund der anhand von Fig. 3 erläuterten Reflektivitätsunterschiede stärker geschwächt als die (schwächere) s- Komponente, so dass sich eine Angleichung der Amplituden für s- und p-Polarisation ergibt. Günstigerweise sind die Mehrfachschichten 23 und 24 so ausgelegt, dass hinter dem zweiten Umlenkspiegel 16 im wesentlichen gleiche Amplituden von s- und p-Polarisation vorliegen. Mit diesem Licht ist eine Abbildung ohne strukturrichtungsabhängige Kontrastunterschiede möglich. Alternativ zu dem doppelt durchlaufenen Verzögerungselement 26 mit der Wirkung einer λ/4-Platte ist es auch möglich, in einem einfach durchlaufenen Lichtweg zwischen erstem und zweitem Umlenkspiegel ein Verzögerungselement mit λ/2 -Verzögerung anzubringen, beispielsweise unmittelbar hinter dem ersten Umlenkspiegel an Position 28 oder unmittelbar vor dem zweiten Umlenkspiegel an Position 29. Das Element kann freistehend oder mit einem anderen optischen Element kombiniert sein, beispielsweise durch Ansprengen auf eine ebene oder nur leicht gekrümmte Fläche z. B einer Linse.

Die λ/4-Platte oder die erwähnten λ/2-Platten können aus doppelbrechendem Kristallmaterial, wie beispielsweise

Magnesiumfluorid bestehen. Aufgrund der starken Doppelbrechung werden Verzögerungsplatten niedrigster Ordnung sehr dünn, was fertigungstechnische und fassungstechnische Schwierigkeiten bringen kann. Platten höherer Verzögerungsordnung und entsprechend größerer Dicke sind zwar möglich, haben jedoch weit geringere Winkeltoleranz, so dass die Verzögerungswirkung für unterschiedliche Einfallswinkel stark variiert. Günstiger sind dagegen Platten aus Kalziumfluorid oder einem anderen Kristallmaterial, welches aufgrund äußerer Kräfte oder durch den Herstellungsprozess bedingt Spannungsdoppelbrechung aufweist (vgl. z.B. US 6,191 ,880 oder US 6,201 ,634).

Bei bevorzugten Ausführungsformen sind Verzögerungselemente, die insbesondere die Funktion einer λ/4-Platte oder λ/2-Platte haben können, aus einem kubischen Kristallmaterial mit intrinsischer Doppelbrechung gefertigt, insbesondere aus einem Kalziumfluorid- Einkristall oder einem Bariumfluorid-Einkristall, bei dem eine Kristallachse vom Typ <110> im wesentlichen in Richtung der optischen Achse des Verzögerungselements verläuft. Diese Materialien zeigen intrinsische Doppelbrechung, deren Betrag parallel zu <110> Richtungen maximal ist und bei ca. 157nm Wellenlänge in der Größenordnung von 1 1 nm/cm (bei Kalziumfluorid) bzw. ca. 25nm/cm (bei Bariumfluorid) liegt. Die entsprechenden Verzögerungselemente können dadurch typische Dicken in der Größenordnung von mehreren Millimetern, insbesondere von Zentimetern (z.B. ca. 36mm für eine λ/4- Platte als Kalziumfluorid) haben, so dass sie gut zu fertigen, gut handhabbar, selbstragend und ggf. leicht zu fassen sind.

Wenn die Einfallswinkel nicht sehr groß sind, kann man eine planparallele Platte als Verzögerungselement benutzen. Für schrägen Lichtdurchtritt ist jedoch der geometrische Weg im Material länger. Dies kompensiert die annähernd parabolische Abschwächung der intrinsischen Doppelbrechung bei Abweichung von der <110>-Richtung bis zu einer gewissen Grenze, so dass auch bei Einfallswinkeln bis in den Bereich von 15° nur Änderungen der Verzögerungswirkung bis ca. 10% vom Sollwert auftreten.

Anhand von Fig. 4 wird eine andere Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs mit geometrischem Strahlteiler erläutert, bei dem zwischen dem Strahlteiler 35 und dem Konkavspiegel 36 ein Polarisationsdreheinrichtung 37 in Form eines zweimal durchtretenen λ/4-Retarders angeordnet ist. Dabei handelt es sich um eine in der Nähe des Konkavspiegels angeordnet Linse aus <110>- orientiertem Kalziumfluoridkristall, die insgesamt meniskusförmig ist und negative Brechkraft aufweist. Die in Pupillennähe angeordnete Negativlinse 37 hat eine Doppelfunktion. Sie unterstützt einerseits als optische Linse zusammen mit dem Konkavspiegel 36 die chromatische Korrektur des Projektionsobjektivs. Gleichzeitig wirkt sie als λ/4- Verzögerungselement mit einer über die gesamte Pupille weitgehend konstanten bzw. nur wenig variierenden Verzögerungswirkung. Es ist erkannt worden, dass eine weitgehend konstante Verteilung der Verzögerung über die Pupille dann erreicht werden kann, wenn die (axiale) Dicke d des Verzögerungselementes als Funktion des radialen Abstands x von der optischen Achse so optimiert wird, dass der Lichtweg von Strahlen innerhalb des Verzögerungselement zwischen Lichteintritt und Lichtaustritt größer wird, je größer der Winkel αi_n zwischen dem Strahl und der optischen Achse des Verzögerungselementes bzw. der parallel zu dieser verlaufenden <110>-Richtung ist. Die Anpassung ist idealerweise so, dass durch die Dickenzunahme der parabolische Abfall der intrinsischen Doppelbrechung bei Abweichung von der <110>-Richtung weitgehend oder vollständig kompensiert wird.

Zur Ermittlung der idealen Krümmung im Zentralbereich des Verzögerungselementes betrachtet man ein Bündel von Strahlen 38 im Zentrum des Verzögerungselementes 37. Man stelle für alle Strahlen die Bedingung, dass die optische Weglänge im Material λ/4 beträgt. Dadurch wird eine Oberfläche definiert, die im zweidimensionalen Raum durch die Gleichungen

X = (λ/4 ^* sin (αj_n))/Δn(αi_n) und

Z ≡ d(x) = (λ/4 ^* cos (α_in))/Δn((Xin)

Dabei ist Δn der Brechzahlunterschied zwischen dem das Verzögerungselement umgebenden Medium (normalerweise Luft) und dem Material des Verzögerungselementes, αj_n der Winkel zwischen der optischen Achse bzw. der <1 10>-Achse und dem jeweils betrachteten Strahl 38 und d(x) die Dicke als Funktion des Radius x des Verzögerungselementes. Diese Berechnung ergibt einen etwa parabolischen Verlauf der Dicke in Radialrichtung des Verzögerungselementes, der bei der Negativ-Meniskuslinse 37 unter Berücksichtigung der aus optischen Gründen idealen Krümmungen von Eintrittsfläche und Austrittsfläche annähernd realisiert ist.

Falls die sich ergebende Linsendicke als ungünstig angesehen wird, ist es auch möglich, die Verzögerung auf mehrere Verzögerungslinsen oder Kombinationen aus Verzögerungslinsen und Verzögerungsplatten zu verteilen, deren Gesamtdicke beispielsweise gemäß der obigen Gleichen ermittelt werden kann (vgl. Fig. 5).

Um einen optimalen Nutzen aus diesem Aspekt der Erfindung ziehen zu können, sollte das kombinierte Linsen/Verzögerungselement in einem Bereich möglichst kleiner Einfallswinkel angeordnet sein. Idealerweise sollte der maximale Einfallswinkel in Luft nicht größer als ca. 39° sein, da sich sonst eine kristallographisch bedingte Vierwelligkeit der Verzögerung als Funktion der Kristallrichtung bemerkbar machen kann. Günstig ist es ebenfalls, wenn die Krümmung der Linse umso kleiner gemacht wird, je kleiner der Winkel αj_n ist. Die Summe der Linsendicken sollte näherungsweise der entsprechenden Dicke eines aus dem Material bestehenden λ/4-Verzögerungselementes entsprechen. Kleine Korrekturen der Gesamtdicke zur Anpassung der Verzögerungswirkung können vorteilhaft sein. Beispielweise kann es günstiger sein, wenn die Verzögerungswirkung für Randstrahlen genauer eingestellt wird als für Zentralstrahlen. Dies kann zu einer Homogenisierung der Intensitätsverteilung nach doppelten Durchtritt durch das Verzögerungselement führen.

Der Erfindungsaspekt lässt auch Korrekturmaßnahmen für den Fall zu, dass die ermittelte ideale Gesamtdicke zu groß oder zu klein ist. Beispielsweise ist eine Abschwächung der Verzögerung möglich, wenn man zwei etwa gleich dicke, <1 10>-geschnitte Linsen um 45° bezüglich der <110>-Achse gegeneinander verdreht. Ist die Gesamtdicke zu klein, kann beispielsweise eine zusätzliche, planparallele Platte aus <110>- orientierten Material vorgesehen sein. Hier ist besonders darauf zu achten, dass die Neigung der Strahlen nicht zu groß ist.

Anhand von Fig. 5 wird eine Ausführungsform eines katadioptrischen Projektionsobjektivs mit einem polarisationsselektiven Strahlteiler 40 in Form eines Strahlteilerwürfels erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Strahlteiler 40 und dem Konkavspiegel 41 eine Polarisationsdreheinrichtung 43 mit der Wirkung eines λ/4-Radarders angeordnet. Die Polarisationsdreheinrichtung besteht aus zwei Negativ- Meniskuslinsen 44, 45, die jeweils aus <1 10>-orientiertem Kalziumfluoridkristall bestehen. Die axiale Gesamtdicke der Linsen entspricht im achsnahen Zentralbereich der entsprechenden Dicke einer λ/4-Verzögerunsplatte (beispielsweise ca. 36mm für Kalziumfluorid bei 157nm Arbeitswellenlänge) und nimmt in radialer Richtung parabolisch zu, um eine Vergleichmässigung der Verzögerungswirkung über den gesamten Linsenquerschnitt der im Bereich der Pupille angeordneten Linsen 44, 45 zu erzielen.

Das Projektionsobjektiv ist für den Betrieb mit zirkularpolarisiertem Eingangslicht ausgelegt und hat zwischen Objektebene 46 und Strahlteiler 40 eine λ/4-Platte 47 zur Umwandlung des Eingangslichtes in Licht, das in Bezug auf die Strahlteilerfläche 48 s-polarisiert ist. Dieses Licht durchtritt die beiden Linsen 44, 45 und wird aufgrund von deren Verzögerungswirkung in zirkularpolarisiertes Licht umgewandelt, welches vom Konkavspiegel 41 reflektiert wird und durch die Verzögerungseinrichtung 43 zurückläuft. Nach erneutem Durchtritt durch die Verzögerungslinsen 44, 45 ist das Licht in Bezug auf die Strahlteilerschicht 48 p-polarisiert und durchtritt diese verlustarm in Richtung eines Umlenkspiegels 49, der das Licht Richtung Objektebene umlenkt. Hiermit ist beispielhaft erläutert, dass der bei derartigen Systemen funktionsnotwendige λ/4-Redarder zwischen

Strahlumlenkeinrichtung 40 und Konkavspiegel durch eine oder mehrere Linsen geeigneter Verzögerungswirkung gebildet werden kann. Die herkömmlich notwenige λ/4-Platte zwischen Strahlteiler und Konkavspiegel kann damit entfallen.

Claims

Patentansprüche

1. Katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs, wobei zwischen der

Objektebene und der Bildebene ein katadioptrischer Objektivteil (15) mit einem Konkavspiegel (17, 36, 41 ) und einem voll reflektierenden ersten Umlenkspiegel (16) sowie mindestens ein zweiter voll reflektierender Umlenkspiegel (19) angeordnet sind und wobei zur Kompensation von polarisationsabhängigen

Reflektivitäts- und/oder Phasenunterschieden der Umlenkspiegel zwischen dem ersten Umlenkspiegel und dem zweiten Umlenkspiegel eine Polarisationsdreheinrichtung (26, 37) zur Drehung einer Polarisationsvorzugsrichtung von durchtretendem Licht angeordnet ist.

2. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 , bei dem die Polarisationsdreheinrichtung (26, 37) zur Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um ca. 90° zwischen den Umlenkspiegeln ausgebildet ist.

3. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, das zwischen dem ersten Umlenkspiegel (16) und dem zweiten Umlenkspiegel (19) einen vom Licht doppelt durchlaufenen Bereich aufweist, wobei die Polarisationsdreheinrichtung (26, 37) eine in dem doppelt durchlaufenen Bereich angeordnete Verzögerungseinrichtung ist, die zumindest näherungsweise die Wirkung einer λ/4-Platte hat.

4. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung (26, 37) in einem

Bereich geringer Divergenz der durchtretenden Strahlung angeordnet ist, vorzugsweise im Nahbereich einer Pupillenebene des Projektionsobjektivs, insbesondere in der Nähe des Konkavspiegels (17, 36).

5. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung eine

Verzögerungseinrichtung ist, welche zumindest angenähert die Wirkung einer λ/2-Platte hat und welche in einem vom Licht nur einmal durchlaufenen Bereich (28, 29) zwischen dem ersten Umlenkspiegel (16) und dem zweiten Umlenkspiegel (19) angeordnet ist.

6. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung (37) mindestens ein Verzögerungselement aufweist, welches aus einem kubischen Kristallmaterial mit intrinsischer Doppelbrechung, insbesondere aus einem Kalziumfluoridkristall oder einem Bariumfluoridkristall besteht, wobei die optische Achse des Verzögerungselementes annähernd in Richtung einer <110>-Kristallachse des Kristalls ausgerichtet ist.

7. Projektionsobjektiv nach Anspruch 6, bei dem das Verzögerungselement eine Dicke von mindestens 5mm, insbesondere zwischen ca. 10mm und ca. 50mm aufweist.

8. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verzögerungselement (37) als Linsenelement mit positiver oder negativer Brechkraft ausgebildet ist, vorzugsweise als meniskusförmige Linse, insbesondere mit negativer Brechkraft.

Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem mindestens ein Verzögerungselement (37) zwei optische Flächen aufweist, wobei die Form der optischen Flächen und die Einbauposition des Verzögerungselementes derart aneinander angepasst sind, dass der Lichtweg von Strahlen (38) innerhalb des Verzögerungselementes zwischen den optischen Flächen umso größer ist, je größer der Winkel zwischen einem durchtretenden Strahl und der optischen Achse des

Verzögerungselementes ist.

10. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung mindestens eine Linse (37) aus einem kubischen Kristallmaterial mit intrinsischer Doppelbrechung aufweist, bei der die Dicke als Funktion des Radius einen annähernd parabolischen Verlauf mit radial zunehmender Dicke aufweist.

11. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung mindestens eine aus einem kubischen Kristallmaterial mit intrinsischer Doppelbrechung bestehende Linse aufweist, die in der Nähe einer Pupillenebene des Projektionsobjektives, insbesondere in der Nähe des

Konkavspiegels (36) angeordnet ist und vorzugsweise negative Brechkraft aufweist.

12. Katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs, wobei zwischen der Objektebene und der Bildebene ein katadioptrischer Objektivteil mit einem Konkavspiegel (41 ) und einem polarisationsselektiven Strahlteiler (40) mit einer Strahlteilerfläche (48) angeordnet ist, wobei zwischen der Strahlteilerfläche (48) und dem Konkavspiegel

(41 ) eine Polarisationsdreheinrichtung (43) mit der Wirkung einer λ/4-Platte angeordnet ist, und wobei die Polarisationsdreheinrichtung mindestens ein als Linse ausgebildetes Verzögerungselement (44, 45) aufweist, welches aus einem intrinsischen Doppelbrechung aufweisenden kubischen Kristallmaterial, insbesondere aus Kalziumfluoridkristall oder Bariumfluoridkristall besteht, wobei die optische Achse des

Verzögerungselementes annähernd in Richtung einer <110>- Kristallachse des Kristalls ausgerichtet ist.

13. Projektionsobjektiv nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verzögerungselement (44, 45) als meniskusförmige Linse ausgebildet ist, insbesondere mit negativer Brechkraft.

14. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 12 bis 13, bei dem mindestens ein Verzögerungselement (44, 45) zwei optische

Flächen aufweist, wobei die Form der optischen Flächen und die Einbauposition des Verzögerungselementes derart aneinander angepasst sind, dass der Lichtweg von Strahlen innerhalb des Verzögerungselementes zwischen den optischen Flächen umso größer ist, je größer der Winkel zwischen einem durchtretenden

Strahl und der optischen Achse des Verzögerungselementes ist.

15. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei bei dem Verzögerungselement (44, 45) die Gesamtdicke als Funktion des Radius einen annähernd parabolischen Verlauf mit radial zunehmender Dicke aufweist.

16. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Polarisationsdreheinrichtung (43) in der Nähe einer Pupillenebene des Projektionsobjektives, insbesondere in der

Nähe des Konkavspiegels (41 ), angeordnet ist.

17. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem zwischen der Strahlteilerfläche (48) und dem Konkavspiegel (41 ) keine λ/4-Platte eingeordnet ist.

18. Optisches System, insbesondere Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das mindestens ein als Linse ausgebildetes Verzögerungselement (37, 44, 45) aufweist, welches aus einem intrinsische Doppelbrechung aufweisenden kubischen Kristallmaterial, insbesondere aus Kalziumfluoridkristall oder Bariumfluoridkristall besteht, wobei die optische Achse des

19. Optisches System nach Anspruch 18, bei dem das Verzögerungselement (37, 44, 45) eine Meniskuslinse ist, insbesondere mit negativer Brechkraft.

20. Optisches System nach Anspruch 18 oder 19, bei dem die Dicke des Verzögerungselementes als Funktion des Radius einen annähernd parabolischen Verlauf mit radial zunehmender Dicke aufweist.