WO2004107054A2 - Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

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WO2004107054A2 PCT/EP2004/002309 EP2004002309W WO2004107054A2 WO 2004107054 A2 WO2004107054 A2 WO 2004107054A2 EP 2004002309 W EP2004002309 W EP 2004002309W WO 2004107054 A2 WO2004107054 A2 WO 2004107054A2
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Toralf Gruner
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • G03F7/70966—Birefringence

Definitions

  • the invention relates to a projection exposure system according to the preamble of claim 1.
  • Such a projection exposure system is known from EP 1 063 684 AI.
  • the projection optics are designed such that the amount of the birefringent overall effect of the projection optics is approximately zero over the entire cross section.
  • Such an optimization rule is very stringent and can only be achieved with selected lens designs.
  • An optical element according to claim 2 is relatively easy to manufacture and precisely adapt to predetermined birefringent properties.
  • the birefringence can also be influenced by a coating according to claim 3. This allows z. B. larger areas or
  • An optical element according to claim 4 can be adapted precisely to specified birefringence requirements. 25
  • birefringence distribution to be set which have a symmetry that correspond to the crystal symmetry of an available birefringent optical material, can be according to an optical element
  • Figure 1 shows the birefringent effect of a projection jective of a projection exposure system in a pupil plane in a schematic representation
  • FIG. 4 shows a representation of the birefringent effect of an alternative projection objective similar to FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a diagram which shows the dependence of the mean value of a phase difference, the polarizations perpendicular to one another when passing through the projection lens of FIGS. 1 or 4, on the radius of the sub-aperture of the projection lens according to FIGS. 1 or 4 in comparison to an uncorrected projection lens ;
  • FIG. 6 a diagram of the standard deviation of the phase differences according to FIG. 5.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the birefringent effect of a projection lens according to the invention in a pupil plane.
  • a single optical component 1 is shown with a birefringent effect which is equivalent to that of the projection objective in the pupil plane.
  • a is the phase difference between mutually perpendicular polarizations, which is generated by the equivalent retarder. This phase difference is proportional to the length difference of the main axes of the projection of the dielectric tensor of the optical component 1 onto the drawing plane of FIG. 1.
  • the projection is illustrated there by an arrow.
  • a pair of arrows standing at right angles to one another originate from the same origin and illustrate the birefringent effect at the location of this origin.
  • the two arrows 2, 3, which start from a point of origin, stand for the dielectric constant of the optical component 1 along its slow axis at the point of origin (arrow 2) and along the axis perpendicular thereto (arrow 3).
  • the arrows 2, 3 therefore correspond to the main axes of the ellipse 4 created by the projection of the dielectric tensor onto the drawing plane of FIG. 1.
  • a stands for the angle between the slow main axis 2 of a pair of arrows and a fixed reference axis, which runs horizontally in FIG. 1.
  • ß denotes the angle between the slow main axis 2 and the polarization direction 5 of the incident projection light, indicated by a dashed arrow in FIG. 1.
  • the arrow representations in the right upper quadrant of FIG. 1 are made relatively dense.
  • the birefringent effect of the optical component 1 according to FIG. 1 is radially symmetrical, the slow main axis 2 running in the radial direction at every location of the optical surface of the optical component 1.
  • the lengths of the main axes 2, 3 are the same for all pairs of arrows and are therefore independent of the point of passage through the optical component.
  • the difference in the refractive indices and thus also the phase delay or phase difference ⁇ is therefore constant at each location of the optical component 1.
  • Such a constant phase difference corresponds to a constant amount of birefringence over the cross section of the projection light beam for imaging beams assigned to each individual field point.
  • FIGS. 2 and 3 show polarization states of a useful light bundle 9 before (FIG. 2) and after (FIG. 3) the passage through the optical element 1. Before the passage through the optical element 1, the useful light bundle 9 is above its Cross-section linear in in figure
  • a polarization state of the useful light bundle 9 results as shown in FIG. 3.
  • the state of polarization in the upper right quadrant of the useful light bundle 9 is shown in greater detail compared to the other three quadrants.
  • Polarization after the useful light bundle 9 has passed through the optical element 1 has areas of circular or elliptical polarization of the useful light bundle 9, which are represented by polarization circles 7 or polarization ellipses 8 in FIG. 3.
  • the relationship the lengths of the main axes of these circular or elliptical polarizations is a function of the angle of the original polarization of the useful light bundle 9 before it passes through the optical element 1 to the main axes 2, 3 of the projection of the dielectric tensor of the optical element 1 at this point from Useful light beam 9 irradiated area.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of an optical component.
  • Components of the figure which correspond to those which have already been described with reference to FIGS. 1 to 3 have reference numerals increased by 100 and are not explained again in detail.
  • the main axes 102, 103 are in a completely random distribution with respect to the angle a, so that, starting from a first point of origin of an arrow representation of the birefringent effect, the orientation of the long main axis of an adjacent point of origin cannot be concluded.
  • the phase difference ⁇ is also constant for the optical component 101 over its entire optical surface.
  • 101 shows FIG. 5 with full squares the dependence of mean values of the phase difference ⁇ on the radius of the subaperture. Averaging is carried out over the area of the subaperture.
  • the radius is in arbitrary units between 0 and 30, the phase difference mean values are given in °.
  • the mean value of the phase difference is approximately constant and has a value of approx. Minus 165 °. Only at higher sub-aperture radii does the mean value of the phase difference rise to a value of approximately minus 120 °.
  • FIG. 5 additionally shows the dependence of the mean value of the phase difference on the sub-aperture radius in the case of an optical component which describes a conventional projection objective analogously to the optical components 1, 101 described above, with full diamonds.
  • the mean value of the phase difference rises continuously with the sub-aperture radius between approx. Minus 145 ° and approx. 45 °.
  • FIG. 6 shows the course of the standard deviation of the phase difference in the optical components according to FIG. 5.
  • the course of the standard deviation essentially corresponds to that of the mean values described above.
  • a projection lens the birefringent effect of which can be described by means of an optical component according to FIG. 1 or FIG. 4, is produced by producing both the scalar aberrations and imaging errors caused by polarization-optical effects during the manufacture or adjustment of the projection lens. cations of the optical elements of the projection objective are corrected.
  • the target variable for the phase difference ⁇ to be set is not the value 0, but a state is sought in which, regardless of the absolute value, the
  • Phase difference of the optical component an at least approximately constant phase difference is generated over the surface.
  • Degrees of freedom for the optimization z. B the local thicknesses of the optical elements.
  • additional birefringent optical elements can be used in the projection optics in order to achieve the overall effect of the optical components 1, 101 described above.
  • Such additional optical elements can be those which consist of stress birefringent material and have a predetermined internal stress distribution.
  • optical elements made of crystal materials can be used, which are arranged with a predetermined orientation to the optical axis of the projection optics.
  • the optimization is based on measurements or simulation calculations on the polarization-optical effect of the projection lens.
  • the optimization process can be based on known processes such as Monte Carlo simulation, simulated annealing, threshold acceptance or genetic algorithms.

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Abstract

Eine insbesondere für die Mikro-Lithographie ausgeführte Projektionsbelichtungsanlage weist eine Projektionsoptik auf, die mindestens ein doppelbrechendes optisches Element umfasst. Mit der Projektionsoptik wird ein Projektionsstrahlenbündel von einer Objektebene in eine Bildebene abgebildet. Die optischen Komponenten der Projektionsoptik sind derart zueinander angeordnet und/oder eingerichtet, dass sich für die jedem Feldpunkt zugeordneten Abbildungsstrahlen durch die gemeinsame optische Wirkung (1) der optischen Elemente ein von null verschiedener näherungsweiser konstanter Betrag der Doppelbrechung über den Bündelquerschnitt des Projektionslichtbündels ergibt. Dies stellt eine einfacher zu realisierende Optimierungsvorschrift als eine Kompensation der Doppelbrechung auf Null dar.

Description

Proj ektionsbelic tungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Proj ektionsbelichtungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Proj ektionsbelichtungsanlage ist aus der EP 1 063 684 AI bekannt. Dort wird zur Verringerung störender Abbildungseinflüsse der doppelbrechenden optischen Elemente die Projektionsoptik derart ausgelegt, daß der Betrag der doppelbrechenden Gesamtwirkung der Projektionsoptik über den gesamten Querschnitt hinweg annähernd Null ist. Eine derartige Optimierungsvorschrift ist sehr stringent und kann nur bei ausgewählten Objektivdesigns erreicht werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Proj ektionsbelichtungsanlage der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß der unerwünschte Einfluß doppelbrechender Elemente auf die Abbildungseigenschaften der Projektionsoptik in leichter umsetzbarer Weise reduziert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Proj ektionsbelichtungsanlage mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Es wurde erkannt, daß es zur Verbesserung von durch doppelbrechende Eigenschaften der optischen Elemente der Projektionsoptik beeinträchtigten Abbildungseigenschaften ausreicht, die Projektionsoptik so auszulegen, daß sie für alle Abbildungsstrahlrichtungen einen von Null ver- schiedenen näherungsweise konstanten Betrag der Doppel- brechung aufweist. Wie optische Rechnungen gezeigt haben, führt schon eine derartige Auslegung der Projektionsoptik zu einer deutlichen Verbesserung ihrer Abbildungseigenschaften, insbesondere zu einer Kontrastverbesserung. Eine von
05 Null verschiedene näherungsweise konstante Doppelbrechung läßt sich jedoch, da nur auf einen im Prinzip beliebigen konstanten Wert der Doppelbrechung kompensiert werden muß, vergleichsweise einfach erreichen. Eine derartige Kompensation ist daher auch für Projektionsoptiken zugänglich,
10 bei denen eine Kompensierung auf Null nicht möglich wäre.
Ein optisches Elemente gemäß Anspruch 2 läßt sich relativ einfach herstellen und präzise an vorgegebene doppelbrechende Eigenschaften anpassen. ,15
Neben einer Politur des optischen Elements, also einem Materialabtrag, läßt sich eine Beeinflussung der Doppelbrechung auch durch eine Beschichtung gemäß Anspruch 3 erreichen. Hierdurch lassen sich z. B. großflächigere bzw.
20 symmetrische Dickenvariationen einfacher realisieren als durch einen Materialabtrag.
Ein optisches Element gemäß Anspruch 4 läßt sich präzise an vorgegebene Doppelbrechungs-Anforderungen anpassen. 25
Vorgaben für die einzustellende Doppelbrechungsverteilung, die eine Symmetrie aufweisen, die der KristallSymmetrie eines verfügbaren doppelbrechenden optischen Materials entsprechen, lassen sich durch ein optisches Element gemäß
30 Anspruch 5 besonders einfach umsetzen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert; es zeigen:
35 Figur 1 die doppelbrechende Wirkung eines Projektionsob- jektivs einer Projektionsbelichtungsanlage in einer Pupillenebene in einer schematischen Darstellung;
Fig.2u.3 die Polarisationszustände eines Projektionslichtbundels vor (Figur 2) bzw. nach (Figur 3) dem Durchtritt durch das Projektionsobjektiv mit einer doppelbrechenden Wirkung gemäß Figur 1;
Figur 4 eine zu Figur 1 ähnliche Darstellung der doppelbrechenden Wirkung eines alternativen Projektionsobjektivs ;
Figur 5 : ein Diagramm, welches die Abhängigkeit des Mittelwerts einer Phasendifferenz, die aufeinander senkrecht stehende Polarisationen beim Durchgang durch das Projektionsobjektiv der Figuren 1 oder 4 erfahren, vom Radius der Subapertur des Projektionsobjektivs gemäß den Figuren 1 oder 4 im Vergleich zu einem unkorrigierten Projektionsobjektiv darstellt;
Figur 6 : ei Diagramm der Standardabweichung der Phasendifferenzen gemäß Figur 5.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die doppelbrechende Wirkung eines erfindungsgemäßen Projektionsobjektivs in einer Pupillenebene. Dargestellt ist eine einzige optische Komponente 1 mit einer doppelbre- chenden Wirkung, die derjenigen des Projektionsobjektivs in der Pupillenebene äquivalent ist.
Jede Kombination optischer Elemente J. (i = 1, ... ,N; N: Anzahl der optischen Elemente) mit doppelbrechender optischer Wirkung läßt sich durch eine die gesamte doppel- brechende Wirkung beschreibende äquivalente optische Komponente 1 beschreiben. Hierbei gilt (TΓ Produktsymbol)
N
7TJ. = J. 1 Ret (δ ' α) JRot (ß) i=l
(1)
JR , fasst hierbei die retardierenden Wirkungen der einzelnen optischen Elemente zu einem einzigen äquivalenten Retarder zusammen.
a ist die Phasendifferenz zwischen aufeinander senkrecht stehenden Polarisationen, die durch den äquivalenten Retarder erzeugt wird. Diese Phasendifferenz ist proportional zur Längendifferenz der Hauptachsen der Projektion des Dielektrizitätstensors der optischen Komponente 1 auf die Zeichenebene der Figur 1. Die Projektion ist dort durch eine Pfeildarstellung veranschaulicht. Hierbei geht jeweils ein Paar rechtwinklig aufeinander stehender Pfeile vom selben Ursprung aus und verdeutlicht die doppelbrechende Wirkung am Ort dieses Ursprungs. Die beiden Pfeile 2, 3, die von einem Ursprungspunkt ausgehen, stehen für die Dielektrizitätskonstante der optischen Komponente 1 längs dessen langsamer Achse am Ursprungsort (Pfeil 2) sowie längs der hierzu senkrechten Achse (Pfeil 3) . Die Pfeile 2, 3 entsprechen daher den Hauptachsen der durch die Projektion des Dielektrizitätstensors auf die Zeichenebene der Figur 1 entstehenden Ellipse 4.
a steht für den Winkel zwischen der langsamen Hauptachse 2 eines Pfeilpaars und einer festen Bezugsachse, die in Figur 1 horizontal verläuft.
Die polarisationsdrehende Wirkung der optischen Komponente 1 wird in der Gleichung (1) durch einen äquivalenten Rotator, J , beschrieben. Hierbei bezeichnet ß den Winkel zwischen der langsamen Hauptachse 2 und der in Fig. 1 durch einen gestrichelten Pfeil angedeuteten Polarisa- tionsrichtung 5 des einfallenden Projektionslichts.
Zur Veranschaulichung sind die Pfeildarstellungen im rechten oberen Quadranten der Figur 1 relativ dicht ausgeführt .
Die doppelbrechende Wirkung der optischen Komponente 1 gemäß Figur 1 ist radialsyτnmetrisch, wobei die langsame Hauptachse 2 an jedem Ort der optischen Fläche der optischen Komponente 1 in radialer Richtung verläuft. Die Längen der Hauptachsen 2, 3 sind für alle Pfeilpaare gleich und damit unabhängig vom Durchtrittsort durch die optische Komponente. Damit ist auch die Differenz der Brechungsindizes und somit auch die Phasenverzögerung bzw. Phasendifferenz δ an jedem Ort der optischen Komponente 1 konstant.
Einer derartige konstante Phasendifferenz entspricht ein konstanter Betrag der Doppelbrechung über den Querschnitt des Projektionslichtbundels für jedem einzelnen Feldpunkt zugeordnete Abbildungsstrahlen.
Die doppelbrechende Wirkung der optischen Komponente
1 auf einfallendes Projektionslicht verdeutlichen die Figuren 2 und 3. Diese zeigen Polarisationszustände eines Nutzlichtbündels 9 vor (Figur 2) und nach (Figur 3) dem Durchtritt durch das optische Element 1. Vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 ist das Nutzlichtbündel 9 über seinen Querschnitt linear in in Figur
2 horizontaler Richtung polarisiert, was durch die sche- matischen Pfeile 6 innerhalb des Querschnitts des Nutz- lichtbündels 9 in Figur 2 dargestellt ist.
Nach dem Durchtritt durch das optische Element 1 ergibt sich ein Polarisationszustand des Nutzlichtbündels 9 wie in Figur 3 dargestellt. Dort ist der Polarisationszustand im rechten oberen Quadranten des Nutzlichtbündels 9 verglichen mit den anderen drei Quadranten dichter im Detail dargestellt.
Überall dort, wo die Pfeile 6 des Polarisationszustands des Nutzlichtbündels 9 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 parallel zu einer der Hauptachsen 2, 3 der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 verlaufen, bleibt die Polarisation des Nutz- lichtbündels 9 unverändert, so daß sich in Figur 3 ein das Nutzlichtbündel 9 in vier Quadranten unterteilendes Kreuz unveränderter Polarisation ergibt. Längs der Winkelhalbierenden dieser Quadranten ist die Polarisation des Nutzlichtbündels 9 um 90 zur ursprünglichen Polari- sationsrichtung gedreht, verläuft dort also in in Figur
3 vertikaler Richtung. Längs dieser Winkelhalbierenden nimmt die Polarisation des Nutzlicht ündeis 9 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 einen 45 -Winkel zu den Hauptachsen der Projektion des Dielektrizitätsten- ' sors des optischen Elements 1 ein, so daß sich aufgrund einer Lambda/2 -Wirkung des optischen Elements 1 die genannte Polarisationsdrehung um 90 nach dem Durchtritt des Nutzlichtbündeis 9 durch das optische Element 1 ergibt
Zwischen den vorstehend diskutierten Bereichen linearer
Polarisation nach dem Durchtritt des Nutzlichtbündels 9 durch das optische Element 1 liegen Bereiche zirkularer bzw. elliptischer Polarisation des Nutzlichtbündels 9 vor, die durch Polarisationskreise 7 bzw. Polarisations- ellipsen 8 in Figur 3 wiedergegeben sind. Das Verhältnis der Längen der Hauptachsen dieser zirkulären bzw. elliptischen Polarisationen ist eine Funktion des Winkels der ursprünglichen Polarisation des Nutzlichtbündels 9 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 zu den Haupt- achsen 2, 3 der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 im an dieser Stelle vom Nutzlicht- bündel 9 durchstrahlten Bereich.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer optischen Komponente. Figurenbestandteile, die denjenigen entsprechen, die schon unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben wurden, tragen um jeweils 100 erhöhte Bezugszeichen und werden nicht nochmals im einzelnen erläutert .
Bei der optischen Komponente 101 liegt keine Radialsymmetrie der doppelbrechenden Wirkung vor, wie dies bei der optischen Komponente 1 der Figur 1 der Fall war. Vielmehr liegen die Hauptachsen 102, 103 bezüglich des Winkels a in einer komplett regellosen Verteilung vor, so daß ausgehend von einem ersten Ursprungsort einer Pfeildarstellung der doppelbrechenden Wirkung nicht auf die Orientierung der langen Hauptachse eines benachbart gelegenen Ursprungsort geschlossen werden kann. Die Phasendifferenz δΦ ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 auch für die optische Komponente 101 über deren gesamte optische Fläche konstant.
Ausgehend vom Zentrum der optischen Komponente 101, d. h. vom Durchstoßpunkt der optischen Achse des Projektionsobjektivs, welches durch die optische Komponente 101 beschrieben wird, sind in Figur 4 beispielhaft zwei Subaperturen mit Radien R_ , R„ dargestellt .
Für optische Komponenten nach Art der optischen Komponenten 1, 101 zeigt Figur 5 mit vollen Quadraten die Abhängigkeit von Mittelwerten der Phasendifferenz δΦ vom Radius der Subapertur. Gemittelt wird über die Fläche der Subapertur.
Der Radius ist in willkürlichen Einheiten zwischen 0 und 30, die Phasendifferenzmittelwerte sind in ° angegeben.
Bei Subaperturen mit einem Radius zwischen 5 und ca. 21 ist der Mittelwert der Phasendifferenz näherungsweise konstant und hat einen Wert von ca. minus 165° . Erst bei höheren Subaperturradien steigt der Mittelwert der Phasendifferenz bis auf einen Wert von ca. minus 120° an.
Im Vergleich hierzu ist in Figur 5 zusätzlich noch die Abhängigkeit des Mittelwerts der Phasendifferenz vom Subaperturradius bei einer optischen Komponente, die analog zu den oben beschriebenen optischen Komponenten 1, 101 ein herkömmliches Projektionsobjektiv beschreibt, mit vollen Rauten dargestellt. Dort steigt der Mittelwert der Phasendifferenz mit dem Subaperturradius kontinuierlich zwischen ca. minus 145° und ca. 45° an.
Figur 6 zeigt den Verlauf der Standardabweichung der Phasendifferenz bei den optischen Komponenten gemäß Figur 5. Im wesentlichen entspricht der Verlauf der Standardabweichung demjenigen der oben beschriebenen Mittelwerte .
Ein Projektionsobjektiv, dessen doppelbrechende Wirkung mittels einer optischen Komponente nach Figur 1 oder Figur 4 beschrieben werden kann, wird hergestellt, indem bei der Fertigung bzw. der Justage des Projektions- objektivs sowohl die skalaren Aberrationen als auch Ab- bildungsfehler, die durch polarisationsoptische Wir- kungen der optischen Elemente des Projektionsobj ktivs hervorgerufen werden, korrigiert werden. Hierbei dient als Zielgröße für die einzustellende Phasendifferenz δΦ nicht der Wert 0, sondern es wird ein Zustand an- gestrebt, bei dem unabhängig vom absoluten Wert der
Phasendifferenz der optischen Komponente eine über die Fläche zumindest näherungsweise konstante Phasendifferenz erzeugt wird.
Freiheitsgrade für die Optimierung bilden z. B. die lokalen Dicken der optischen Elemente. Diese können durch entsprechende Bearbeitung, alternativ oder zusätzlich auch durch entsprechende Beschichtung geändert werden. Zudem können zusätzliche doppelbrechend wirkende optische Elemente in die Projektionsoptik eingesetzt werden, um insgesamt die Wirkung der oben beschriebenen optischen Komponenten 1, 101 zu erzielen. Derartige zusätzliche optische Elemente können solche sein, die aus spannungsdoppelbrechendem Material bestehen und eine vorgegebene innere Spannungsverteilung aufweisen. Ferner können zur Optimierung der doppelbrechenden Wirkung optische Elemente aus Kristallmaterialien eingesetzt sein, welche mit vorgegebener Orientierung -zur optischen Achse der Projektionsoptik angeordnet sind.
Die Optimierung erfolgt ausgehend von Messungen oder Simulationsrechnungen zur polarisationsoptischen Wirkung des Projektionsobjektivs . Das Optimierungsverfahren kann auf bekannten Verfahren wie Monte-Carlo-Simulation, Simulated Annealing, Threshold Accepting oder genetischen Algorithmen basieren.

Claims

Patentansprüche
1. Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere für die Mikro-Lithographie, mit einer Projektionsoptik, die mindestens ein doppelbrechendes Element umfasst und ein Projektionsstrahlenbündel von einer Objektebene in eine Bildebene abbildet,
dadurch gekennzeichnet, daß
die optischen Elemente der Projektionsoptik derart zuein- ander angeordnet und/oder ausgebildet sind, daß sich für die jedem Feldpunkt zugeordneten Abbildungsstrahlen durch die gemeinsame optische Wirkung (1; 101) der optischen Elemente ein von Null verschiedener näherungsweise konstanter Betrag der Doppelbrechung über den Bündelquerschnitt des Projektionslichtbundels (9) ergibt.
2. Proj ektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Projektionsoptik mit mindestens einem doppelbrechend wirkenden optischen Element mit über die Apertur variierender Dicke.
3. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Projektionsoptik mit mindestens einem lokal beschichteten doppelbrechend wirkenden opti- sehen Element.
4. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Projektionsoptik mit mindestens einem doppelbrechenden Element mit vorgegebener innerer Spannungsverteilung.
5. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Projektionsoptik mit mindestens einem doppelbrechend wirken- dem Element aus Kristallmaterial, welches mit vorgegebener Orientierung zur optischen Achse der Projektionsoptik angeordnet ist.
PCT/EP2004/002309 2003-05-28 2004-03-06 Projektionsbelichtungsanlage WO2004107054A2 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1063684A1 (de) * 1999-01-06 2000-12-27 Nikon Corporation Optisches projektions-system, herstellungsmethode, und verwendung in einem belichtungsapparat
WO2002093209A2 (de) * 2001-05-15 2002-11-21 Carl Zeiss Objektiv mit fluorid-kristall-linsen
WO2003009050A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-30 Corning Incorporated Intrinsic birefringence compensation for below 200 nanometer wavelength optical lithography components with cubic crystalline structures
US20030086171A1 (en) * 2001-10-30 2003-05-08 Mcguire James P Methods for reducing aberration in optical systems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124474A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-21 Zeiss Carl Mikrolithographisches Belichtungsverfahren sowie Projektionsobjektiv zur Durchführung des Verfahrens
US6775063B2 (en) * 2001-07-10 2004-08-10 Nikon Corporation Optical system and exposure apparatus having the optical system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1063684A1 (de) * 1999-01-06 2000-12-27 Nikon Corporation Optisches projektions-system, herstellungsmethode, und verwendung in einem belichtungsapparat
WO2002093209A2 (de) * 2001-05-15 2002-11-21 Carl Zeiss Objektiv mit fluorid-kristall-linsen
WO2003009050A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-30 Corning Incorporated Intrinsic birefringence compensation for below 200 nanometer wavelength optical lithography components with cubic crystalline structures
US20030086171A1 (en) * 2001-10-30 2003-05-08 Mcguire James P Methods for reducing aberration in optical systems

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Publication number Publication date
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