DE102006027787A1

DE102006027787A1 - Projektionsbelichtungsanlage und Betriebsmethode dieser

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Publication number: DE102006027787A1
Application number: DE102006027787A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dr. Krämer; Olaf Dr. Conradi; Toralf Dr. Gruner; Nils Dr. Dieckmann; Markus Schwab; Michael Dr. Totzeck; Olaf Dr. Dittmann; Vladimir Dr. Kamenov
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-01-18
Also published as: US20080002167A1; US7808615B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10). Das Objekt (5) wird mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem von mehreren einstellbaren Beleuchtungsmodi beleuchtet. Das Licht ruft in wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage Änderungen hervor, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden. Beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage wird die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder eine davon abhängige Größe berücksichtigt, die jeweils auf Basis des verwendeten Beleuchtungsmodus und der Struktur des Objekts (5) näherungsweise berechnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere für die Mikrolithographie. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung einer Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv.
Für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage werden möglichst kurze Belichtungszeiten angestrebt, um einen hohen Durchsatz der zu belichtenden Substrate zu erreichen. Dies führt dazu, dass für eine ausreichende Belichtung der Substrate hohe Strahlungsintensitäten erforderlich sind. Insbesondere beim Einsatz von Strahlung im UV- oder im Röntgenbereich kann die Einwirkung intensiver Strahlung zu strahlungsinduzierten Änderungen der Eigenschaften der optischen Elemente der Projektionsbelichtungsanlage führen, wobei das Ausmaß dieser Änderungen mit der Strahlungsdosis zunimmt. Beispielsweise kann die Strahlungseinwirkung eine Dichteerhöhung (Kompaktifizierung, compaction) oder eine Dichteverminderung arefaction) zur Folge haben.

Eine Untersuchung der strahlungsinduzierten Dichteerhöhung von Quarzglas (fused silica) ist Gegenstand einer Veröffentlichung von N. F. Borrelli et al., „Densification of fused silica under 193-nm excitation", J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 14, No. 7 (July 1997) 1606–1615. Dort ist die Ermittlung der Dichteerhöhung aus interferrometrischen und Doppelbrechungs-Messungen mit Hilfe einer finite Elemente Analyse beschrieben. Die finite Elemente Analyse wird benötigt, um die strahlungsinduzierte Dichteerhöhung unabhängig von der Probengröße und -geometrie, dem Bestrahlungsmuster und dem Intensitätsprofil des verwendeten Strahls zu ermitteln.

Es sind auch bereits Maßnahmen bekannt, mit denen unerwünschte Effekte der strahlungsinduzierten Änderung von Eigenschaften optischer Elemente möglichst gering gehalten werden sollen. So offenbart die DE 199 56 354 B4 ein Verfahren zum Ausgleich nicht rotationssymmetrischer Abbildungsfehler, bei dem ein optisches Element um einen bestimmten Drehwinkel verdreht und um einen bestimmten Gegen-Drehwinkel entgegengesetzt verdreht wird. Hierzu ist das optische Element oder dessen Gehäuse über wenigstens ein Lager verdrehbar mit einem Rahmen verbunden.

Aus der DE 103 01 799 A1 ist es bekannt eine Projektionsbelichtungsanlage in einem Korrekturmodus zu betreiben, in dem Korrekturlicht auf einen Korrekturbereich einer optischen Komponente gerichtet wird, der in einem Projektionsmodus nicht oder nicht genügend dem Projektionslicht ausgesetzt ist. Durch das zwischenzeitliche Bestrahlen des unmittelbar an den Projektionsbereich angrenzenden Korrekturbereichs werden auch dort die Materialeigenschaften der optischen Komponente verändert und dadurch der Gradient der Materialeigenschaften verringert.

Die Strahlungsdosis, ab der die strahlungsinduzierten Änderungen der Eigenschaften der optischen Elemente für die jeweilige Anwendung zulässige Werte überschreiten, lässt sich mit Hilfe von Rechnungen oder von Messungen an einem Prototypen oder an einer sonstigen Versuchsanlage vorab bestimmen und kann beim Betrieb entsprechend berücksichtigt werden. Daraus lassen sich allerdings nur dann zuverlässige Aussagen ableiten, wenn sich die Betriebsbedingungen der Projektionsbelichtungsanlage nicht zu sehr von den Verhältnissen unterscheiden, unter denen die Berechnungen oder Messungen durchgeführt wurden. Allerdings wird den Betreibern von Projektionsbelichtungsanlagen zunehmend die Möglichkeit gegeben, die Lichtverhältnisse möglichst optimal auf ihre Bedürfnisse abzustimmen. So ist aus der PCT/EP2004/010188 ein Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage bekannt, mit dem verschiedene Beleuchtungsmodi eingestellt werden können, um beispielsweise die Beleuchtung abhängig von den Strukturen der einzelnen abzubildenden Vorlagen (Masken, Retikel) zu optimieren. Diese individuelle Einstellung des Beleuchtungsmodus führt dazu, dass die tatsächlichen Betriebsbedingungen in der Regel von den Verhältnissen abweichen, die den vorab durchgeführten Berechnungen oder Messungen zugrunde gelegt wurden. Dies hat wiederum zur Folge, dass derartige Berechnungen oder Messungen nur bedingt aussagekräftig sind und eine Vorhersage, wann durch den Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage vorgegebene Schwellwerte überschritten sein werden, unter diesen Umständen sehr schwierig ist.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die strahlungsinduzierten Änderungen der optischen Eigenschaften bei einer Projektionsbelichtungsanlage in einem zulässigen Rahmen zu halten.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene angeordneten Objekts auf ein in einer Bildebene angeordnetes Substrat wird das Objekt mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem von mehreren einstellbaren Beleuchtungsmodi beleuchtet. Das Licht ruft in wenigstens einem optischen Element der Projektionsbelichtungsanlage Änderungen hervor, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden. Beim Betreiben der Projektionsbelichtungsanlage wird die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder eine davon abhängige Größe berücksichtigt, die jeweils auf Basis des verwendeten Beleuchtungsmodus und der Struktur des Objekts näherungsweise berechnet sind.

Die näherungsweise Berechnung erfordert einen so geringen Rechenaufwand, dass sie beispielsweise vom Betreiber der Projektionsbelichtungsanlage je nach Bedarf durchgeführt werden kann. Dabei werden jeweils die aktuellen bzw. die zukünftig gewünschten Verhältnisse im Hinblick auf den Beleuchtungsmodus und die Retikelstruktur berücksichtigt. Insbesondere bei wechselnden Beleuchtungsmodi und/oder Retikeln sind somit verlässlichere Aussagen als bei einer einmaligen vorherigen Berechnung für ein über den gesamten Betriebszeitraum als konstant angenommenes Szenario möglich.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor allem irreversible Änderungen in wenigstens einem optischen Element der Projektionsbelichtungsanlage berücksichtigt.

Auch bei den im folgenden jeweils genannten Änderungen in dem wenigstens einem optischen Element handelt es sich bevorzugt um irreversible Änderungen.

Insbesondere werden die Änderungen in dem wenigstens einem optischen Element der Projektionsbelichtungsanlage durch compaction oder rarefaction hervorgerufen.

Der Beleuchtungsmodus kann in Form einer Winkelverteilung des Lichts in der Objektebene in die näherungsweise Berechnung eingehen. Diese Winkelverteilung ist in der Regel bekannt, so dass kein zusätzlicher Aufwand für deren Ermittlung besteht. Bei der näherungsweisen Berechnung können Betriebsphasen der Projektionsbelichtungsanlage mit unterschiedlichen Beleuchtungsmodi und/oder unterschiedlichen Objekten dadurch berücksichtigt werden, dass diese in Form einer entsprechend der Dauer der Betriebsphasen gewichteten quadratischen Mittelung in die näherungsweise Berechnung eingehen.

Die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder der davon abhängigen Größe kann kumulativ berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann jeweils die bisherige Historie berücksichtigt werden.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet, dass im Rahmen der näherungsweisen Berechnung eine Beugungswinkelverteilung des am Objekt gebeugten Lichts berechnet wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Kenngröße eines Projektionsobjektivs bei der näherungsweisen Berechnung berücksichtigt wird, mittels dessen die Struktur des Objekts auf das Substrat abgebildet wird. Die Kenngröße des Projektionsobjektivs kann beispielsweise in Form einer Rechteckfunktion in die näherungsweise Berechnung eingehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kenngröße des Projektionsobjektivs mit der Beugungswinkelverteilung verknüpft wird.

In die näherungsweise Berechnung geht vorzugsweise wenigstens ein Parameter ein, der vorab durch einen Vergleich der näherungsweisen Berechnung mit einer Berechnung gemäß einem anderen Berechnungsverfahren und/oder mit einer Messung ermittelt wird. Dabei kann als anderes Berechnungsverfahren beispielsweise eine finite Elemente Berechnung herangezogen werden. Der Parameter kann vorab durch Vergleich mehrerer näherungsweiser Berechnungen mit mehreren Berechnungen gemäß dem anderen Berechnungsverfahren oder mit mehreren Messungen ermittelt wird. Die Berechnungen bzw. die Messungen werden bei mehreren unterschiedlichen Beleuchtungsmodi durchgeführt. Dabei wird bei jedem Beleuchtungsmodus eine näherungsweise Berechnung und eine Berechnung gemäß dem anderen Berechnungsverfahren oder eine Messung durchgeführt.

Abhängig vom Ergebnis der näherungsweise berechneten Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder der davon abhängigen Größe kann die Position eines oder mehrerer optischer Elemente durch eine Translations- und/oder eine Rotationsbewegung geändert werden. Auf diese Weise können Gegenmaßnahmen gegen lokal ausgeprägte Änderungen der optischen Elemente getroffen werden, wenn durch die näherungsweise Berechnung ein entsprechender Handlungsbedarf angezeigt wird. Als eine zusätzliche oder alternative Gegenmaßnahme besteht die Möglichkeit, ein oder mehrere optische Elemente auszutauschen. Ebenso ist es möglich, als Gegenmaßnahme eine Formänderung an einem oder mehreren optischen Elementen vorzunehmen. Dies kann beispielsweise durch eine mechanische Einwirkung auf das optische Element erreicht werden.

Im Rahmen der näherungsweisen Berechnung kann ein Maximalwert einer Kenngröße für das Licht, mit dem die Projektionsbelichtungsanlage betrieben wird, ermittelt werden. Beispielsweise kann der maximale Energieinhalt eines Lichtpulses unmittelbar nach dem Objekt ermittelt werden. Insbesondere kann der Maximalwert so definiert werden, dass bei seiner Einhaltung davon ausgegangen werden kann, dass innerhalb eines vorgegebenen Betriebszeitraums ein Schwellwert für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder für die davon abhängige Größe nicht überschritten wird. Auf diese Weise kann eine relativ verlässliche Basis für die Festlegung und Einhaltung von Garantiezeiten geschaffen werden.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, im Rahmen der näherungsweisen Berechnung eine Kenngröße zu ermitteln, welche die durch die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage verursachte Modifikation des Lichts angibt, das die Projektionsbelichtungsanlage passiert.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf Basis einer für ein oder mehrere optische Elemente ermittelten Bestrahlungsdosis festgestellt, ob ein Schwellwert für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder einer davon abhängigen Größe überschritten ist. Bei Überschreitung des Schwellwerts wird wenigstens eine Gegenmaßnahme bei wenigstens einem optischen Element getroffen, das bei der Feststellung der Überschreitung des Schwellwerts berücksichtigt wurde.

Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das verwendete Licht wenigstens in einem Teilbereich der Projektionsbelichtungsanlage einen polarisierten Zustand auf und ruft in wenigstens einem optischen Element der Projektionsbelichtungsanlage eine strahlungsinduzierte Doppelbrechung hervor. Dieses optische Element wird um einen Winkel derart gedreht, dass der doppelbrechende Bereich des optischen Elements weiterhin mit Licht bestrahlt wird, die auf der Doppelbrechung basierende Beeinflussung des Lichts aber durch eine geänderte Orientierung zwischen dem doppelbrechenden Bereich des optischen Elements und der Polarisationsrichtung des Lichts geringer ist als vor der Drehung.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene angeordneten Objekts auf ein in einer Bildebene angeordnetes Substrat. Die Projektionsbelichtungsanlage weist wenigstens ein optisches Element auf, bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden. Ein oder mehrere derartige optische Elemente sind quer zum Verlauf einer optischen Achse der Projektionsbelichtungsanlage verschiebbar angeordnet. Insbesondere weist das verschiebbare optische Element parallel zur Verschieberichtung eine periodische Struktur auf und ist um ein ganzzahliges Vielfaches einer Periode dieser Struktur verschiebbar.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Projektionsbelichtungsanlage sind ein oder mehrere optische Elemente, durch welche eine besonders starke Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage hervorgerufen wird, leichter zugänglich und/oder positionierbar in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar als vergleichbare sonstige optische Elemente, die eine Messtechnik zur Erfassung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage bewirken.

Bei einem nochmals abgewandelten Ausführungsbeispiel der Projektionsbelichtungsanlage weisen ein oder mehrere optische Elemente eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate auf.

Die Vorab-Bestrahlung, die drehbare Anordnung oder die leichte Austauschbarkeit ist insbesondere bei wenigstens einem optischen Element vorgesehen, das von dem für die Abbildung vorgesehenen Licht mehrfach passiert wird. Ebenso können diese Maßnahmen bei wenigstens einem optischen Element, vorgesehen sein, dessen nutzbare optische Fläche einen Durchmesser von maximal 240 mm, vorzugsweise von maximal 200 mm, aufweist. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein oder mehrere derartige optische Elemente pupillennah angeordnet sind. Dabei soll pupillennah im vorliegenden Zusammenhang bedeuten, dass das Verhältnis aus dem Subaperturradius R_sub am Ort des jeweiligen optischen Elements und der nutzbaren Höhe H_{opt_frei} frei des jeweiligen optischen Elements größer als 0,7 ist. Der Subaperturradius R_sub bezeichnet dabei den größten Radius der Subaperturen, d. h. der jeweils von einem Objektpunkt ausgehenden Lichtbüschel, am Ort des jeweiligen optischen Elements. Die nutzbare Höhe H_{opt_frei} bezeichnet die maximale Entfernung der optisch genutzten Fläche des jeweiligen optischen Elements von der optischen Achse.

Bei allen Varianten der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage kann vorgesehen sein, dass diese wenigstens innerhalb eines Teilbereichs mit polarisiertem Licht betreibbar sind.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage. Das Beleuchtungssystem weist wenigstens ein optisches Element auf, bei dem das durch das Beleuchtungssystem hindurch tretende Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften des Beleuchtungssystems beeinflusst werden. Ein oder mehrere derartige optische Elemente sind drehbar oder quer zum Verlauf einer optischen Achse des Beleuchtungssystems verschiebbar angeordnet. Ebenso besteht auch die Möglichkeit, dass ein oder mehrere derartige optische Elemente so in das Beleuchtungssystem eingebaut sind, dass sie mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente, bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruft.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Herstellung einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene angeordneten Objekts auf ein in einer Bildebene angeordnetes Substrat. In die Projektionsbelichtungsanlage wird wenigstens ein optisches Element eingebaut, bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden. Dieses optische Element ist durch eine Vorab-Bestrahlung so modifiziert, dass die Änderungen, die durch eine zukünftige Lichteinwirkung auf das optische Element hervorgerufen werden, geringer ausfallen als ohne die Modifikation durch die Vorab-Bestrahlung.

Vorzugsweise wird ein optisches Element in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut, das durch die Vorab-Bestrahlung mit Licht der für den Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage vorgesehenen Wellenlänge modifiziert ist. Die Vorab-Bestrahlung ruft insbesondere eine compaction oder rarefaction im optischen Element hervor. Es kann vorgesehen werden, dass die durch die Vorab-Bestrahlung hervorgerufene Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage mit Hilfe von Kompensationsmaßnahmen wenigstens weitgehend kompensiert wird. Zur Abkürzung der Bestrahldauer kann die Vorab-Bestrahlung auch mit Licht einer kürzeren Wellenlänge als der Betriebswellenlänge durchgeführt werden. Weiterhin kann die Wellenlänge für die Vorab-Bestrahlung auch so gewählt werden, dass für die Vorab-Bestrahlung eine kostengünstig verfügbare Lichtquelle verwendet werden kann.

Das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv weist wenigstens ein optisches Element auf, das in einem lichten Abstand zur Bildebene angeordnet ist, der maximal 15 %, vorzugsweise maximal 8 %, der Baulänge des Projektionsobjektivs beträgt und das einer Vorab-Bestrahlung unterzogen, drehbar angeordnet oder mit geringerem Aufwand austauschbar ist als vergleichbare sonstige optische Elemente. Ebenso besteht die Möglichkeit, wenigstens ein optisches Element des Projektionsobjektivs, das in einem lichten Abstand von maximal 200 mm, vorzugsweise maximal 100 mm zur Bildebene angeordnet ist, in der vorstehend genannten Art ausgebildet ist.

Als lichter Abstand zur Bildebene wird im vorliegenden Zusammenhang die kleinste Entfernung zwischen der Oberfläche des optischen Elements und der Bildebene angesehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen

1 eine stark vereinfachte Blockdarstellung einer Projektionsbelichtungsanlage,

2 eine Beugungswinkelverteilung, die von einem Retikel mit, bezogen auf die Zeichenebene, horizontalen und vertikalen Linien bei einer Quadrupol-Beleuchtung erzeugt wird,

3 eine Rechteckfunktion in einer 2 entsprechenden Darstellung,

4 eine durch die Faltung der in 2 dargestellten Beugungswinkelverteilung mit der in 3 dargestellten Rechteckfunktion erzeugte Intensitätsverteilung und

5 ein Ausführungsbeispiel des Projektionsobjektivs in einem Meridionalschnitt.

1 zeigt eine stark vereinfachte Blockdarstellung einer Projektionsbelichtungsanlage. Die Projektionsbelichtungsanlage weist eine Lichtquelle 1 auf, die Licht mit einer Wellenlänge im UV-Bereich oder im weichen Röntgenbereich erzeugt und beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer optischen Achse 2 angeordnet ist, die durch die im Folgenden beschriebenen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage definiert ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Lichtquelle 1 um einen ArF-Excimer-Laser, der Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm emittiert. Im Rahmen der Erfindung können aber auch andersartige Lichtquellen 1 eingesetzt werden, wie beispielsweise ein F₂-Excimer-Laser mit einer Wellenlänge von ca. 157 nm, ein KrF-Excimer-Laser mit einer Wellenlänge von 248 nm usw.
Das von der Lichtquelle 1 erzeugte Licht wird einem Beleuchtungssystem 3 zugeführt, das eine Vielzahl von optischen Elementen 4 aufweist, von denen lediglich eines symbolisch dargestellt ist. Das Beleuchtungssystem 3 dient dazu, ein sich im Strahlengang an das Beleuchtungssystem 3 anschließendes Retikel 5, das auch als Maske bezeichnet wird und in einer Objektebene 6 angeordnet ist, möglichst optimal auszuleuchten. Dabei kann das Beleuchtungssystem 3 insbesondere so ausgebildet sein, dass der Beleuchtungsmodus an das verwendete Retikel 5 angepasst werden kann. Ein derartiges Beleuchtungssystem 3 ist beispielsweise in der PCT/EP2004/010188 beschrieben.
Die auf dem Retikel 5 ausgebildeten Strukturen werden mit Hilfe eines im Anschluss an das Retikel 5 angeordneten Projektionsobjektivs 7 in einer Bildebene 8 abgebildet, die auf das Projektionsobjektiv 7 folgt. Ähnlich wie das Beleuchtungssystem 3 weist auch das Projektionsobjektiv 7 eine Vielzahl von optischen Elementen 9 auf, von denen lediglich eines symbolisch dargestellt ist. Die optischen Elemente 4 und 9 können beispielsweise aus Quarzglas (fused silica) bestehen.
In der Bildebene 8 ist ein Wafer 10 oder ein sonstiges Substrat vorgesehen, das eine lichtempfindliche Schicht aufweist, die mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage belichtet wird. Durch die Belichtung wird die Struktur des Retikels 5 auf den Wafer 10 bzw. das sonstige Substrat übertragen. Nach der Belichtung des Wafers 10 mittels der Projektionsbelichtungsanlage wird der Wafer 10 einer Bearbeitung auf Basis der durch die Belichtung erzeugten Strukturen unterzogen. Danach können eine weitere Belichtung und eine darauf basierende weitere Bearbeitung erfolgen. Diese Vorgehensweise wird so oft wiederholt, bis der Wafer 10 sämtliche gewünschte Strukturen aufweist.
Um kurze Belichtungszeiten zu erzielen, wird für die Belichtung Licht sehr hoher Intensität verwendet. Das hat zur Folge, dass die optischen Elemente 4 und 9 des Beleuchtungssystems 3 und des Projektionsobjektivs 7 einer sehr intensiven Bestrahlung mit UV-Licht oder weicher Röntgenstrahlung ausgesetzt sind. Hinzu kommt noch, dass die Bestrahlung zumindest bei einigen der optischen Elemente 4 und 9 sich nicht gleichmäßig über ihre gesamte nutzbare Fläche verteilt, sondern in Teilbereichen konzentriert wird, die mitunter erheblich kleiner als die nutzbare Fläche sind. Dadurch können lokal sehr hohe Intensitäten auftreten, durch die sich die Materialeigenschaften und damit auch die optischen Eigenschaften in den bestrahlten Bereichen im Laufe der Zeit immer stärker verändern. Beispielsweise kann die Bestrahlung eine Erhöhung der Dichte des Materials bewirken, die auch als Kompaktifizierung oder compaction bezeichnet wird oder eine Reduzierung der Dichte, die als rarefaction bezeichnet wird. Dies ist sowohl bei der Verwendung polarisierten als auch unpolarisierten Lichts der Fall und kann aufgrund lokaler Dichtegradienten eine Spannungsdoppelbrechung zur Folge haben. Weiterhin kann die Bestrahlung eine Transmissionsänderung (Solarisierung) oder eine Bildung von Mikrokanälen bewirken. Bei der Verwendung polarisierten Lichts können zusätzliche Effekte auftreten, wie zum Beispiel eine polarisationsinduzierte Doppelbrechung. Die beschriebenen und ggf. weitere strahlungsinduzierten Änderungen der optischen Eigenschaften der optischen Elemente 4 und 9 können eine ungleichmäßige Intensität, einen schwankenden Polarisationszustand, Aberrationen usw. zur Folge haben.
Die strahlungsinduzierten Änderungen der optischen Eigenschaften der optischen Elemente 4 bzw. 9 können mit zunehmender Bestrahlungszeit dazu führen, dass das Beleuchtungssystem 3 bzw. das Projektionsobjektiv 7 die vorgegebene Spezifikation nicht mehr erfüllt und die Projektionsbelichtungsanlage somit nicht mehr oder nur noch bedingt einsatzfähig ist. Nach welcher Nutzungszeit der Projektionsbelichtungsanlage eine unzulässige Abweichung von der Spezifikation auftritt, hängt in einem erheblichen Maß vom verwendeten Beleuchtungsmodus bzw. von den verwendeten Beleuchtungsmodi ab.
Eine verlässliche Vorhersage der Nutzungszeit bzw. eine Vorgabe von Betriebsparametern zur Erreichung einer festgelegten Mindestnutzungszeit ist nur in Kenntnis der tatsächlich verwendeten Beleuchtungsmodi möglich. Allerdings sind derartige Berechnungen bislang sehr aufwendig und somit in der bisherigen Form kaum als Routinemaßnahme bei jedem Wechsel des Beleuchtungsmodus vom Betreiber der Projektionsbelichtungsanlage durchführbar. Aus diesem Grund ist im Rahmen der Erfindung eine näherungsweise Berechnung vorgesehen, mit deren Hilfe bei einem vergleichsweise geringen Rechenaufwand unter Berücksichtigung der verwendeten Beleuchtungsmodi und Retikelstrukturen beispielsweise die verbleibende Nutzungszeit innerhalb der Spezifikation bzw. die Betriebsparameter zur Erreichung der Mindestnutzungszeit näherungsweise berechnet werden können.
Um mit der näherungsweisen Berechnung eine hohe Genauigkeit zu erzielen, werden dabei einige Parameter berücksichtigt, die zunächst für die jeweilige Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7 vorab einmalig ermittelt werden. Zur Bestimmung der Parameter werden die Ergebnisse von aufwendigen Berechnungen oder von Messungen mit Daten verglichen, die mit Hilfe von Rechenoperationen ermittelt werden, auf denen die näherungsweise Berechnung basiert. Die gesuchten Parameter ergeben sich durch die Anpassung der näherungsweise berechneten Daten an die Ergebnisse der aufwendigen Berechnungen bzw. der Messungen. Im Einzelnen wird vorzugsweise folgendermaßen vorgegangen:
Es wird eine Reihe von finite Elemente Berechnungen zur Ermittlung eines quadratischen Mittelwerts RMS der Wellenfrontabweichung des Lichts, die durch strahlungsinduzierte Änderungen der Eigenschaften der optischen Elemente 4 des Projektionsobjektivs 7 verursacht wird, bei unterschiedlichen Beleuchtungsmodi durchgeführt. Dabei werden vorzugsweise typische Beleuchtungsmodi, wie beispielsweise Dipolbeleuchtung, Quadrupol-Beleuchtung, Ringfeldbeleuchtung usw. berücksichtigt. Die Durchführung der finite Elemente Berechnungen ist für sich genommen bekannt und wird daher nicht näher erläutert. Der quadratische Mittelwert RMS der Wellenfrontabweichung ist in für sich bekannter Weise über die Zernike-Koeffizienten definiert. Die mit der finite Elemente Methode berechneten Werte werden zur Unterscheidung von weiteren Werten für den quadratischen Mittelwert RMS der Wellenfrontabweichung im Folgenden als RMS_0 bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich zu den Berechnungen können auch Messungen mit der gleichen Zielsetzung durchgeführt werden, wobei auf die Ergebnisse wiederum mit der Bezeichnung RMS_0 Bezug genommen wird.
Zu den gleichen Beleuchtungsmodi, für welche die finite Elemente Berechnungen bzw. die Messungen durchgeführt wurden, werden auch die folgenden Rechenoperationen durchgeführt, die später auch bei der näherungsweisen Berechnung des quadratischen Mittelwerts RMS der Wellenfrontabweichung zum Einsatz kommen:
Zunächst wird die Fouriertransformierte der Retikelstruktur ermittelt. Den folgenden Betrachtungen wird beispielhaft eine Retikelstruktur zugrunde gelegt, die aus zwei Arten von Linien besteht, die senkrecht zueinander orientiert sind. Bezogen auf die folgenden figürlichen Darstellungen handelt es sich um horizontale und vertikale Linien. Die Fouriertransformierte der Retikelstruktur wird mit der Winkelverteilung des Lichts gefaltet, das auf das Retikel 5 trifft. Die folgende Beschreibung bezieht sich beispielhaft auf einen Beleuchtungsmodus mit einer Quadrupol-Beleuchtung. Das Ergebnis der Faltung ist eine Beugungswinkelverteilung g, die in 2 dargestellt ist.
2 zeigt eine Beugungswinkelverteilung g, die von einem Retikel 5 mit, bezogen auf die Zeichenebene, horizontalen und vertikalen Linien bei einer Quadrupol-Beleuchtung erzeugt wird. Horizontal und vertikal ist jeweils der Sinus des Winkels aufgetragen, den das gebeugte Licht mit der optischen Achse 2 einschließt. Dabei liegt der Nullpunkt in der Bildmitte. Der dargestellte Bereich ist auf die objektseitige, d. h. zur Objektebene 6 hin, numerische Apertur begrenzt. Die Beugungswinkelverteilung zeigt vier intensive Maxima, die kreuzförmig im Randbereich angeordnet sind.
Die in 2 dargestellte Beugungswinkelverteilung g wird mit einer objektivspezifischen Verteilung gefaltet. Wenn das Projektionsobjektiv 7 einen rechteckigen Scannerschlitz aufweist, eignet sich hierfür insbesondere eine Rechteckfunktion rect [a, b], die in 3 dargestellt ist und auch als top hat bezeichnet wird.
3 zeigt eine Rechteckfunktion rect [a, b] in einer 2 entsprechenden Darstellung. Insbesondere ist der dargestellte Bereich analog zu 2 auf die objektseitige numerische Apertur begrenzt. Die Rechteckfunktion rect [a, b] repräsentiert ein Rechteck mit einem Seitenverhältnis, das dem Scannerschlitz entspricht. Zur Ermittlung geeigneter Werte für die Seitenlängen a und b des Rechtecks wird die Faltung für eine Reihe von Rechteckfunktionen rect [a, b] durchgeführt, wobei das Seitenverhältnis des Rechtecks jeweils konstant gehalten und dessen Flächeninhalt variiert wird. Das Ergebnis einer solchen Faltung ist in 4 dargestellt.
4 zeigt eine durch die Faltung der in 2 dargestellten Beugungswinkelverteilung g mit der in 3 dargestellten Rechteckfunktion rect [a, b] erzeugte Intensitätsverteilung f. Die Art der Darstellung entspricht derjenigen der 2 und 3. Die Intensitätsverteilung f ist im Vergleich zur Beugungswinkelverteilung g erheblich verbreitert, wobei der Haupteffekt, entsprechend der Orientierung des Rechtecks in 3, in horizontaler Richtung auftritt. Aus der Intensitätsverteilung f lässt sich ein Zwischenergebnis RMS_C für den quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung berechnen nach:
Dabei weist der Zusatz „C" darauf hin, dass es sich um ein Zwischenergebnis handelt. Der Mittelwert f der Intensitätsverteilung f ist definiert als
Auf analoge Weise werden RMS_C-Werte für die weiteren Beleuchtungsmodi berechnet, für die zuvor finite Elemente Berechnungen und/oder Messungen durchgeführt wurden, welche jeweils RMS_0-Werte liefern. Anschließend werden die RMS C-Werte mittels einer Fit-Geraden an die RMS_0-Werte angepasst. Die Fit-Gerade wird durch die Geradengleichung RMS_0 = c + d·RMS_Cdefiniert, die für alle einbezogenen Beleuchtungsmodi dieselben Parameter c und d aufweist. Die Anpassung wird versuchsweise für alle den Berechnungen der RMS_C-Werte zugrunde gelegten Rechteckfunktionen rect [a, b] durchgeführt, wobei für jede Rechteckfunktion rect [a, b] eine Fit-Gerade ermittelt wird, die alle einbezogenen Beleuchtungsmodi berücksichtigt. Von allen auf diese Weise ermittelten Fit-Geraden wird diejenige ausgewählt, welche die insgesamt beste Anpassung der RMS_C-Werte an die RMS_0-Werte liefert. Die dieser Fit-Geraden zugrunde liegende Rechteckverteilungen rect [a, b] sowie die Parameter c und d werden protokolliert und später bei der näherungsweisen Berechnung des quadratischen Mittelwerts RMS der Wellenfrontabweichung verwendet. Die protokollierten Daten gelten für eine Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7, so dass für weitere Ausführungsformen in entsprechender Weise vorzugehen ist und für jede vorgesehene Objektivform ein derartiger Datensatz zu ermitteln ist.
Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, kann der für eine Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7 ermittelte Datensatz jeweils für die Durchführung von näherungsweisen Berechnungen für beliebige Retikelstrukturen und beliebige Beleuchtungsmodi verwendet werden. Insbesondere können die näherungsweisen Berechnungen auch für Retikelstrukturen und Beleuchtungsmodi durchgeführt werden, die bei der Ermittlung des Datensatzes nicht berücksichtigt wurden. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise bei der Durchführung der näherungsweisen Berechnungen, die insbesondere vom Betreiber der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt werden, wird im Folgenden erläutert:
Für die gegebene Retikelstruktur und die durch den gewählten Beleuchtungsmodus vorgegebene Winkelverteilung der Beleuchtung im Bereich des Retikels 5 wird zunächst auf die vorstehend beschriebene Weise der RMS_C-Wert für den quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung berechnet. Hierzu wird die Winkelverteilung der Beleuchtung mit der Fouriertransformierten der Retikelstruktur gefaltet. Die so ermittelte Beugungswinkelverteilung g wird mit der Rechteckfunktion rect [a, b], die dem Datensatz für die zugrunde liegende Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7 entnommen wird, gefaltet und so die Intensitätsverteilung f ermittelt. Mit Hilfe der oben angegebenen Formeln für RMS_C² und f wird aus der Intensitätsverteilung f der RMS_C-Wert berechnet.
Der RMS_C-Wert kann auf unterschiedliche Weise weiterverarbeitet werden. Bei einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf Basis des RMS_C-Werts ein Näherungswert RMS_A für den derzeitigen oder einen zukünftigen quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung ermittelt. Hierzu wird zunächst ein vorläufiger Wert RMS_1 für den quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung mit Hilfe des Datensatzes für die zugrunde liegende Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7 ermittelt, wobei gilt: RMS_1 = c + d·RMS_C.
In der Regel werden die tatsächlichen Werte für die Anzahl der Laserpulse N, die Energie pro Laserpuls E nach dem Retikel 5 oder die Pulslänge r von den Werten N₀, E₀ und τ₀ abweichen, die den finite Elemente Berechnungen oder den Messungen zugrunde liegen und auf deren Basis der Datensatz ermittelt wurde. Daher ist der vorläufige Wert RMS_1 für den quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung entsprechend anzupassen, um den Näherungswert RMS_A zu ermitteln. Hierzu wird die empirisch ermittelte Gleichung
angewendet, wobei gilt:
Dabei kennzeichnet I (t) den zeitlichen Verlauf der Intensität des Laserpulses. Wenn N die Anzahl der bislang erzeugten Laserpulse darstellt, entspricht der Wert RMS_A dem mit der erfindungsgemäßen näherungsweisen Berechnung ermittelten quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung zum aktuellen Zeitpunkt für die zugrunde liegende Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7, das tatsächlich verwendete Retikel 5 und den tatsächlich verwendeten Beleuchtungsmodus. Ebenso kann auch ein zukünftig zu erwartender RMS_A-Wert für eine Anzahl von Laserpulsen größer als N ermittelt werden.
Falls zeitlich nacheinander unterschiedliche Beleuchtungsmodi und/oder Retikelstrukturen eingesetzt werden, kann dies im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch berücksichtigt werden, dass die Beugungswinkelverteilung g durch eine gemischte Beleuchtungswinkelverteilung gmix ersetzt wird, die folgendermaßen aus den einzelnen Beugungswinkelverteilungen g_i für jede verwendete Kombination aus Beleuchtungsmodus und Retikelstruktur ermittelt wird:
Die γ_i geben dabei die relativen Anteile der quadrierten Beleuchtungswinkelverteilungen g an, d. h.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dient der RMS_C-Wert als Ausgangsgröße für weitere Berechnungen, durch die sichergestellt werden soll, dass es innerhalb einer vorgegebenen Lebensdauer des Projektionsobjektivs 7, die beispielsweise einer Garantiezeit entsprechen kann, zu keiner strahlungsinduzierten Überschreitung der vorgesehenen Spezifikationen kommt. Hierzu wird mit Hilfe des RMS_C-Werts eine Maximalenergie Emax berechnet, die der verwendete Laserpuls nach dem Retikel 5 aufweisen darf. Es gilt:
Dabei stellt RMSmax den maximal zulässigen quadratischen Mittelwert der Wellenfrontabweichung für die zugrunde liegende Ausführungsform des Projektionsobjektivs 7 dar. Wenn bei der verwendeten Retikelstruktur und beim eingestellten Beleuchtungsmodus die Laserpulse nach dem Retikel 5 die auf diese Weise berechnete Maximalenergie Emax jeweils nicht überschreiten, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass es innerhalb der vorgegebenen Lebensdauer des Projektionsobjektivs 7 nicht zu einer strahlungsinduzierten Überschreitung der Spezifikation kommt.
Auch bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können zeitlich nacheinander eingesetzte unterschiedliche Beleuchtungsmodi und/oder Retikelstrukturen dadurch berücksichtigt werden, dass die Beugungswinkelverteilung g durch die gemischte Beleuchtungswinkelverteilung gmix ersetzt wird. Die bereits beschriebenen Formeln können dabei unverändert angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch noch in anderer Weise als vorstehend beschrieben zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann von den damit erzielten Ergebnissen abhängig gemacht werden, ob bzw. wann ein Austausch von optischen Elementen 9 vorgenommen wird, um einen Betrieb des Projektionsobjektivs 7 außerhalb der Spezifikation zu vermeiden. Insbesondere kann ein Austausch von optischen Elementen 9 vorgesehen werden, die einer besonders hohen Strahlungsintensität ausgesetzt sind oder bei denen bereits vergleichsweise geringe Änderungen der optischen Eigenschaften einen großen Einfluss auf die Wellenfrontabweichung haben. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich die Verhältnisse für jedes einzelne optische Element 9 zu ermitteln. In vielen Fällen ist es bereits ausreichend, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu ermitteln, ob bzw. wann das gesamte Projektionsobjektiv 7 bei einem bestimmten Beleuchtungsmodus und einer bestimmten Retikelstruktur die Spezifikation überschreitet. Wenn zuvor einmalig, beispielsweise durch detaillierte finite Elemente Berechnungen oder durch Messungen, ermittelt wurde, welche optischen Elemente 9 maßgeblich an der Überschreitung der Spezifikation beteiligt sind, kann auf eine jeweils erneute Identifizierung dieser kritischen optischen Elemente 9 verzichtet werden. Es ist dann ausreichend, lediglich den durch alle optischen Elemente 9 verursachten Gesamteffekt zu betrachten, der mit der vorstehend beschriebenen näherungsweisen Berechnung auf sehr einfache Weise ermittelt werden kann. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, bei jeder näherungsweisen Berechnung die kritischen optischen Elemente 9 jeweils erneut zu identifizieren.
Falls die näherungsweise Berechnung ergibt, dass eine Überschreitung der Spezifikation bevorsteht oder bereits eingetreten ist, besteht eine Möglichkeit der Abhilfe darin, die kritischen optischen Elemente 9, die maßgeblich an der Überschreitung der Spezifikation beteiligt sind, auszutauschen. Um diesen Austausch zu erleichtern, kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, diese optischen Elemente 9 im Projektionsobjektiv 7 so zu montieren, dass diese mit möglichst geringem Aufwand ausgetauscht werden können. Hierzu wird insbesondere dafür gesorgt, dass die kritischen optischen Elemente 9 gut zugänglich sind, d. h. dass zum Beispiel für einen Austausch von kritischen optischen Elementen 9, die nicht in einem Endbereich des Projektionsobjektivs 7 angeordnet sind, die zum Endbereich hin benachbarten optischen Elemente 9 nicht ausgebaut werden müssen. Weiterhin wird eine ggf. vorhandene Kapselung bzw. ein Kühlmantel des Projektionsobjektivs 7 im Bereich der kritischen optischen Elemente 9 so ausgebildet, dass Öffnungen zum Austausch der kritischen optischen Elemente 9 vorhanden sind. Durch diese und ggf. weitere Maßnahmen soll insbesondere ein Austausch der kritischen optischen Elemente 9 vor Ort ermöglicht werden.
Außerdem ermöglichen die näherungsweisen Berechnungen eine vorausschauende Planung des Austausches von kritischen optischen Elementen 9, so dass dieser beispielsweise im Rahmen einer ohnehin vorgesehenen Wartung durchgeführt werden kann oder mehrere kritische optische Elemente 9 koordiniert zum gleichen Zeitpunkt ausgetauscht werden können und dadurch die Stillstandszeiten der Projektionsbelichtungsanlage möglichst gering gehalten und die benötigten Ersatzteile rechtzeitig bereitgestellt werden können.
Alternativ zu einem Austausch oder als Vorstufe zu einem Austausch kann es auch vorgesehen sein, optische Elemente 9, deren Symmetrieeigenschaften dies erlauben, quer zur optischen Achse 2 zu verschieben und/oder um eine Rotations-Symmetrieachse zu drehen. Für das Verschieben eignen sich plane optische Elemente 9, wie beispielsweise Streuscheiben, diffraktive optische Elemente 9 usw. Derartige optische Elemente 9 werden dann so im Projektionsobjektiv 7 gehaltert, dass eine Verschiebung mit vertretbarem Aufwand möglich ist und sich dadurch ggf. verursachte Dejustagen in einem vertretbaren Rahmen halten, oder es wird eine Nachjustage durchgeführt. Wenn das zu verschiebende optische Element 9 parallel zur Verschieberichtung eine periodische Struktur aufweist, wird insbesondere eine Verschiebung um ein ganzzahliges Vielfaches der Periode durchgeführt. Wirkt sich die Position der Struktur parallel zur Verschieberichtung nicht oder nur unwesendlich auf die Abbildungseigenschaften aus oder ist gar keine Struktur vorhanden, so kann auch um beliebige Strecken verschoben werden, die beispielsweise im Hinblick auf die strahlungsinduzierten Änderungen optimiert werden.
Eine Rotation ist beispielsweise bei optischen Elementen 9 möglich, die als Linsen ausgebildet sind und setzt voraus, dass die optischen Elemente 9 mit ausreichender Präzision drehbar gelagert sind. Eine solche Lagerung ist in der DE 199 56 354 B4 beschrieben.
Die Verschiebung bzw. die Rotation der dafür vorgesehenen optischen Elemente 9 kann beispielsweise turnusgemäß bei Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Insbesondere wenn ein Antrieb zur Durchführung der Verschiebung bzw. Rotation vorgesehen ist, sind auch kürzere Zeitintervalle problemlos möglich. Außerdem besteht jeweils die Möglichkeit, mit Hilfe der vorstehend beschriebenen näherungsweisen Berechnung zu ermitteln, zu welchem Zeitpunkt eine Verschiebung bzw. Rotation durchzuführen ist. Die Verschiebung bzw. Rotation kann für einzelne optische Elemente 9 oder für Gruppen von optischen Elementen 9 durchgeführt werden. Durch die Verschiebung bzw. die Rotation wird die Strahlungsbelastung auf einen größeren Bereich des jeweiligen optischen Elements 9 verteilt, so dass sich die Auswirkungen der Strahlenbelastung reduzieren.
Die Ausführung der geschilderten Maßnahmen zur Reduzierung der Auswirkungen der strahlungsinduzierten Änderungen der optischen Elemente 9 kann auch von den Ergebnissen eines im folgenden beschriebenen Abschätzverfahrens abhängig gemacht werden, das zusätzlich oder alternativ zur näherungsweisen Berechnung durchgeführt wird. Bei diesem Abschätzverfahren wird für den verwendeten Beleuchtungsmodus die Bestrahlung für jedes optische Element 9 ortsabhängig, beispielsweise in Form einer ortsabhängigen Energiedichteverteilung des Lichts, ermittelt. Hierzu können für sich bekannte Rechenverfahren entweder jeweils zum aktuellen Zeitpunkt durchgeführt werden oder es kann auf vorab berechnete Tabellenwerte zurückgegriffen werden. Mit den so ermittelten Werten lässt sich vorhersagen, wie sich die Bestrahlungsdosis der optischen Elemente 9 beim eingestellten Beleuchtungsmodus erhöhen wird. Bei Berücksichtigung der bislang akkumulierten Bestrahlungsdosis lässt sich somit die gesamte Bestrahlungsdosis ortsabhängig für jedes optische Element 9 angeben. Daraus werden die eingetretenen Materialschädigungen und die damit einhergehenden Änderungen der optischen Eigenschaften ermittelt. Sind diese Änderungen nicht mehr tolerierbar, so werden die bereits geschilderten Maßnahmen, wie beispielsweise Austausch oder Positionsänderung von optischen Elementen 9, ergriffen und bei den davon betroffenen optischen Elementen 9 die gesamte Bestrahlungsdosis entsprechend zurückgesetzt.
Ebenso kann die Information zur gesamten Bestrahlungsdosis auch zusammen mit der eingangs geschilderten näherungsweisen Berechnung ausgewertet werden. Dabei wird der näherungsweisen Berechnung entnommen, wann das Projektionsobjektiv 7 insgesamt die Spezifikation überschreitet und mit dem Abschätzverfahren ermittelt, welche optischen Elemente 9 dafür maßgeblich verantwortlich sind. Bezüglich dieser optischen Elemente 9 werden dann die geschilderten Maßnahmen ergriffen und deren gesamte Bestrahlungsdosis wieder entsprechend zurückgesetzt.
Die kritischen optischen Elemente 9 des Projektionsobjektivs 7 können auch ohne den Einsatz der näherungsweisen Berechnung bzw. des Abschätzverfahrens ausgetauscht oder in ihrer Position verändert werden. In diesem Fall besteht auch die Möglichkeit, zusätzlich oder alternativ optische Elemente 4 des Beleuchtungssystems 3, die großen strahlungsinduzierten Änderungen unterliegen, auszutauschen oder in ihrer Position zu verändern. Entsprechendes gilt für optische Elemente 4 des Beleuchtungssystems 3, die großen Einfluss auf solche Eigenschaften des Beleuchtungssystems 3 haben, welche Gegenstand einer Spezifikation sind.
Je nach den Genauigkeitsanforderungen ist eine ausreichend präzise Mechanik, die eine exakte Position nach einem Austausch oder einer Positionsänderung des jeweiligen optischen Elements 4, 9 sicherstellt, schwer oder gar nicht realisierbar. Im Rahmen der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die optischen Elemente 4, 9, die ausgetauscht werden sollen oder deren Position verändert werden soll, justierbar in der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet sind. Beispielsweise ist für drehbare oder austauschbare rotationssysmmetrische optische Elemente 4, 9 eine Justierung bzgl. mehrerer Freiheitsgrade vorgesehen. Neben der eigentlichen Drehung können eine Zentrierung und/oder eine Kippbewegung vorgesehen sein. Um eine möglichst hohe Präzision zu erreichen, kann in der Projektionsbelichtungsanlage eine Messtechnik vorgesehen sein, mit der sich die eingestellte Position des zu justierenden optischen Elements 4, 9 kontrollieren lässt. Mit der Messtechnik können Positionsdaten des zu justierenden optischen Elements 4, 9 oder einer Fassung, in der das optische Element 4, 9 befestigt ist, ermittelt werden. Ebenso kann die Messtechnik so ausgebildet sein, dass sie zusätzlich oder alternativ das Licht erfasst, welches das zu justierende optische Element 4, 9 passiert hat. Insbesondere kann die Messtechnik auch an eine rückgekoppelte Regelschleife angeschlossen sein, um die Justage zumindest weitgehend zu automatisieren.
Als eine zusätzliche oder alternative Maßnahme ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, insbesondere die kritischen optischen Elemente 4, 9 des Beleuchtungssystems 3 bzw. des Projektionsobjektivs 7 vorab gezielt mit Licht der Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage zu bestrahlen. Es kann hierfür auch eine andere Wellenlänge als die Betriebswellenlänge, insbesondere eine kürzere Wellenlänge, eingesetzt werden. Durch eine kürzere Wellenlänge kann die Bestrahlungsdauer reduziert werden. Die Wellenlänge für die Vorab-Bestrahlung kann auch im Hinblick auf eine preiswerte Bestrahlungsquelle ausgewählt werden. Durch die Vorab-Bestrahlung lassen sich während des Betriebs erwartete strahlungsinduzierte Änderungen zum Teil vorwegnehmen und bereits im Rahmen der Herstellung der Projektionsbelichtungsanlage ausgleichen. Diese Vorgehensweise kommt bevorzugt dann zum Einsatz, wenn die jeweils durch die Strahlungseinwirkung neu hervorgerufenen Änderungen mit zunehmender Strahlendosis abnehmen oder gar in Sättigung gehen. Nach der Vorab-Bestrahlung werden Maßnahmen durchgeführt, um die durch die Vorab-Bestrahlung verursachten Änderungen der optischen Eigenschaften wenigstens weitgehend auszugleichen. Hierzu können beispielsweise Korrekturasphärisierungen auf die optischen Elemente 4 bzw. 9 aufgebracht werden, um Wellenfronteffekte zu kompensieren. Die Korrekturasphärisierungen können auf die bestrahlten oder auf sonstige optische Elemente 4, 9 aufgebracht werden. Mit Hilfe von Graufiltern können Intensitätsschwankungen ausgeglichen werden. Polarisationsbeeinflussende Mittel können zur Minderung störender Doppelbrechungseffekte eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Reduzierung der strahlungsinduzierten Änderung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage können bei Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt werden, die mit unpolarisierten Licht arbeiten. Insbesondere können diese Maßnahmen auch bei Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt werden, die wenigstens in einem Teilbereich mit polarisiertem Licht betrieben werden. Die Verwendung polarisierten Lichts kann erheblichen Einfluss darauf haben, welche optischen Elemente 4 bzw. 9 kritisch sind und wie stark die strahlungsinduzierten Veränderungen sind. Außerdem besteht insbesondere im Hinblick auf eine strahlungsinduzierte Doppelbrechung die Möglichkeit, bei einer Drehung eines optischen Elements 4, 9 hinsichtlich des Drehwinkels die Polarisationsart und/oder Polarisationsrichtung zu berücksichtigen. Dabei wird der Drehwinkel des jeweiligen optischen Elements 4, 9 im Falle einer nicht mehr tolerierbaren Doppelbrechung insbesondere so gewählt, dass die Polarisationsrichtung des Lichts nach der Drehung des optischen Elements 4, 9 wenigstens annähernd senkrecht oder annähernd parallel zu der Richtung ausgerichtet ist, in welcher der Brechungsindex infolge der Strahlungseinwirkung maximal ist. Auf diese Weise wird die Doppelbrechung zwar nicht verhindert oder reduziert, wirkt sich aber nicht mehr störend aus. Die genannte Drehung des optischen Elements 4, 9 kommt insbesondere bei einer Änderung des Polarisationszustands des Lichts und/oder bei einer Änderung der Retikelstruktur in Betracht, durch welche die gewünschte Ausrichtung zwischen der Polarisationsrichtung des Lichts und der strahlungsinduzierten Brechungsindexverteilung gestört wird.
Wie bereits ausgeführt, treten starke strahlungsinduzierte Änderungen der optischen Eigenschaften insbesondere bei optischen Elementen 4, 9 auf, bei denen sich die Bestrahlung auf einen kleinen Teilbereich der Gesamtfläche konzentriert. Dies wird anhand von 5 näher erläutert. Dabei wird auch auf weitere Konstellationen eingegangen, die eine starke Strahlungseinwirkung zur Folge haben.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Projektionsobjektivs 7 in einem Meridionalschnitt. Es ist beispielhaft ein katadioptrisches Design dargestellt. Die Details des Designs sind im Rahmen der Erfindung nicht von Interesse. Das Design wird lediglich beispielhaft herangezogen, um zu erläutern, unter welchen Umständen typischerweise besonders starke Strahlungseinwirkungen auftreten.
Das Projektionsobjektiv 7 weist unter anderem eine Linse 11 und eine Linse 12 auf, die jeweils pupillennah angeordnet sind und zudem eine relativ kleine nutzbare optische Fläche auf. Bei den Linsen 11 und 12 kommt es bereits wegen ihrer geringen Abmessungen zu einer so starken örtlichen Konzentration der Strahlungseinwirkung, dass dadurch die optischen Eigenschaften der Linsen 11 und 12 in unzulässiger Weise beeinflusst werden können. Ohne Berücksichtigung weiterer Einflussfaktoren nimmt die örtliche Konzentration der Strahlungseinwirkung mit abnehmender Größe der nutzbaren optischen Fläche zu. Im Rahmen der Erfindung wird daher ein Schwellwert für den Durchmesser der nutzbaren optischen Fläche eingeführt, bei dessen Unterschreitung eine oder mehrere der vorstehend beschrieben Maßnahmen zur Begrenzung der unerwünschten Auswirkungen der Strahlungseinwirkung für das zugehörige optische Element vorgesehen werden. Als Schwellwert wird vorzugsweise ein Durchmesser der nutzbaren optischen Fläche von 200 mm vorgegeben. Es besteht auch die Möglichkeit, die Maßnahmen bereits für optische Elemente vorzusehen, die eine nutzbare optische Fläche mit einem Durchmesser von weniger als 240 mm aufweisen.
Weiterhin führen Fokussierungseffekte, die beispielsweise in der letzten fokussierenden Linsengruppe vor der Bildebene 8 auftreten, zu einer erhöhten örtlichen Konzentration der Strahlungseinwirkung und somit zu einem erhöhten Risiko von strahlungsinduzierten Änderungen. Dies gilt insbesondere für Linsen, die in einem lichten Abstand von maximal 15 %, vorzugsweise maximal 8 %, der Baulänge des Projektionsobjektivs 7 zur Bildebene 8 angeordnet sind. Als absoluter Zahlenwert für diesen lichten Abstand kann ein Maximalwert von 200 mm, vorzugsweise von 100 mm, herangezogen werden.
Neben einer örtlichen Konzentration der Strahlungseinwirkung können auch noch andere Effekte zu einer erhöhten Strahlungseinwirkung führen. So weist das in 5 dargestellte Projektionsobjektiv 7 eine Line 13 und eine Linse 14 auf, die beide einem Konkavspiegel 15 vorangestellt sind. Der Konkavspiegel 15 ist einem geometrischen Strahlteiler 16 gegenüberliegend angeordnet. Diese Anordnung hat zur Folge, dass die Linsen 13 und 14 beim Durchgang des Lichts durch das Projektionsobjektiv 7 zweimal durchlaufen werden; einmal bevor das vom geometrischen Strahlteiler 16 kommende Licht auf den Konkavspiegel 15 trifft und einmal nachdem das Licht vom Konkavspiegel 15 reflektiert wurde. Dementsprechend sind die beiden Linsen 13 und 14 einer erhöhten Strahlungseinwirkung ausgesetzt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), bei dem das Objekt (5) mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem von mehreren einstellbaren Beleuchtungsmodi beleuchtet wird und das Licht in wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder eine davon abhängige Größe berücksichtigt wird, die jeweils auf Basis des verwendeten Beleuchtungsmodus und der Struktur des Objekts (5) näherungsweise berechnet sind.
Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), bei dem das Objekt (5) mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage gemäß einem von mehreren einstellbaren Beleuchtungsmodi beleuchtet wird und das Licht in wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage irreversible Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder eine davon abhängige Größe berücksichtigt wird, die jeweils auf Basis des verwendeten Beleuchtungsmodus und der Struktur des Objekts (5) näherungsweise berechnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Änderungen in dem wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage durch compaction oder rarefaction hervorgerufen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beleuchtungsmodus in Form einer Winkelverteilung des Lichts in der Objektebene (6) in die näherungsweise Berechnung eingeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder eine davon abhängige Größe kumulativ berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Betriebsphasen der Projektionsbelichtungsanlage mit unterschiedlichen Beleuchtungsmodi und/oder unterschiedlichen Objekten (5) in Form einer entsprechend der Dauer der Betriebsphasen gewichteten quadratischen Mittelung in die näherungsweise Berechnung eingehen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Rahmen der näherungsweisen Berechnung eine Beugungswinkelverteilung des am Objekt (5) gebeugten Lichts berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Struktur des Objekts (5) mittels eines Projektionsobjektivs (7) auf das Substrat (10) abgebildet wird und eine Kenngröße des Projektionsobjektivs (7) bei der näherungsweisen Berechnung berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kenngröße des Projektionsobjektivs (7) in Form einer Rechteckfunktion in die näherungsweise Berechnung eingeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Kenngröße des Projektionsobjektivs (7) mit der Beugungswinkelverteilung verknüpft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in die näherungsweise Berechnung wenigstens ein Parameter eingeht, der vorab durch einen Vergleich der näherungsweisen Berechnung mit einer Berechnung gemäß einem anderen Berechnungsverfahren und/oder mit einer Messung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei als anderes Berechnungsverfahren eine finite Elemente Berechnung herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Parameter vorab durch Vergleich mehrerer näherungsweiser Berechnungen, die bei unterschiedlichen Beleuchtungsmodi durchgeführt werden, mit mehreren Berechnungen gemäß dem anderen Berechnungsverfahren oder mit mehreren Messungen ermittelt wird, die jeweils bei den gleichen Beleuchtungsmodi durchgeführt werden, wie die näherungsweisen Berechnungen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig vom Ergebnis der näherungsweise berechneten Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder der davon abhängigen Größe die Position eines oder mehrerer optischer Elemente (9) durch eine Translations- und/oder eine Rotationsbewegung geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig vom Ergebnis der näherungsweise berechneten Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder der davon abhängigen Größe ein oder mehrere optische Elemente (9) ausgetauscht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig vom Ergebnis der näherungsweise berechneten Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder der davon abhängigen Größe eine Formänderung an einem oder mehreren optischen Elementen (9) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Rahmen der näherungsweisen Berechnung ein Maximalwert einer Kenngröße für das Licht, mit dem die Projektionsbelichtungsanlage betrieben wird, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei im Falle einer Einhaltung des Maximalwerts der Kenngröße für das Licht innerhalb eines vorgegebenen Betriebszeitraums ein Schwellwert für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder für die davon abhängige Größe nicht überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei im Rahmen der näherungsweisen Berechnung eine Kenngröße ermittelt wird, welche die durch die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage verursachte Modifikation des Lichts angibt, das die Projektionsbelichtungsanlage passiert.
Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), bei dem das Objekt (5) mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage beleuchtet wird und das Licht in wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei bei Überschreitung eines Schwellwerts für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage oder einer davon abhängigen Größe, die auf Basis einer für ein oder mehrere optische Elemente (9) ermittelten Bestrahlungsdosis festgestellt wird, wenigstens eine Gegenmaßnahme bei wenigstens einem optischen Element (9) getroffen wird, das bei der Feststellung der Überschreitung des Schwellwerts berücksichtigt wurde.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Licht in dem wenigstens einem optischen Element (9) der Projektionsbelichtungsanlage irreversible Änderungen hervorruft.
Verfahren zum Betreiben einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), bei dem das Objekt (5) mit Licht einer Betriebswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage beleuchtet wird, das wenigstens in einem Teilbereich der Projektionsbelichtungsanlage einen polarisierten Zustand aufweist und in wenigstens einem optischen Element (4, 9) der Projektionsbelichtungsanlage eine strahlungsinduzierte Doppelbrechung hervorruft, wobei dieses optische Element (4, 9) um einen Winkel derart gedreht wird, dass der doppelbrechende Bereich des optischen Elements (4, 9) weiterhin mit Licht bestrahlt wird, die auf der Doppelbrechung basierende Beeinflussung des Lichts aber durch eine geänderte Orientierung zwischen dem doppelbrechenden Bereich des optischen Elements (4, 9) und der Polarisationsrichtung des Lichts geringer ist als vor der Drehung.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9) quer zum Verlauf einer optischen Achse (2) der Projektionsbelichtungsanlage verschiebbar angeordnet sind.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 23, wobei das verschiebbare optische Element (4, 9) parallel zur Verschieberichtung eine periodische Struktur aufweist und um ein ganzzahliges Vielfaches einer Periode dieser Struktur verschiebbar ist.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9), durch welche eine besonders starke Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage hervorgerufen wird, leichter zugänglich und/oder positionierbar in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (4, 9), die eine geringere oder keine Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage bewirken.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei für ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9), durch welche eine besonders starke Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage hervorgerufen wird, eine Messtechnik zur Erfassung der Position vorgesehen ist.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9) eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate aufweisen.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), das von dem für die Abbildung vorgesehenen Licht mehrfach passiert wird und bei dem das Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9) eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate aufweisen, drehbar angeordnet sind oder leichter zugänglich und/oder positionierbar in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (4, 9), bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruft.
Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (4, 9), dessen nutzbare optische Fläche einen Durchmesser von maximal 240 mm, vorzugsweise von maximal 200 mm, aufweist und bei dem das Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9) eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate aufweisen, drehbar angeordnet sind oder leichter zugänglich und/oder positionierbar in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (4, 9), bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruft.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 29, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4, 9) pupillennah angeordnet sind.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens innerhalb eines Teilbereichs mit polarisiertem Licht betreibbar ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 23 bis 31, wobei das Licht in dem wenigstens einem optischen Element (4, 9) der Projektionsbelichtungsanlage irreversible Änderungen hervorruft.
Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage, mit wenigstens einem optischen Element (4), bei dem das durch das Beleuchtungssystem (3) hindurch tretende Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften des Beleuchtungssystems (3) beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (4) drehbar oder quer zum Verlauf einer optischen Achse (2) des Beleuchtungssystem (3) verschiebbar angeordnet sind oder leichter zugänglich und/oder positionierbar in das Beleuchtungssystem (3) eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (4), bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruft.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 33, wobei das Licht in dem wenigstens einem optischen Element (4) des Beleuchtungssystems irreversible Änderungen hervorruft.
Verfahren zur Herstellung einer Projektionsbelichtungsanlage zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), wobei wenigstens ein optisches Element (4, 9) in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut wird, bei dem das für die Abbildung vorgesehene Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst werden und dieses optische Element (4, 9) durch eine Vorab-Bestrahlung so modifiziert ist, dass die Änderungen, die durch eine zukünftige Lichteinwirkung auf das optische Element (4, 9) hervorgerufen werden, geringer ausfallen als ohne die Modifikation durch die Vorab-Bestrahlung.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei ein optisches Element (4, 9) in die Projektionsbelichtungsanlage eingebaut wird, das durch die Vorab-Bestrahlung mit Licht der für den Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage vorgesehenen Wellenlänge modifiziert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 36, wobei die durch die Vorab-Bestrahlung eine compaction oder rarefaction im optischen Element (4, 9) hervorgerufen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei die durch die Vorab-Bestrahlung hervorgerufene Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Projektionsbelichtungsanlage mit Hilfe von Kompensationsmaßnahmen wenigstens weitgehend kompensiert wird.
Projektionsobjektiv zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (9), das in einem lichten Abstand zur Bildebene (8) angeordnet ist, der maximal 15 %, vorzugsweise maximal 8 %, der Baulänge des Projektionsobjektiv (7) entspricht und bei dem das Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften des Projektionsobjektivs (7) beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (9) eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate aufweisen, drehbar angeordnet sind oder leichter zugänglich und/oder positionierbar in das Projektionsobjektiv (7) eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (9), bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruuft.
Projektionsobjektiv zum Abbilden einer Struktur eines in einer Objektebene (6) angeordneten Objekts (5) auf ein in einer Bildebene (8) angeordnetes Substrat (10), mit wenigstens einem optischen Element (9), das in einem lichten Abstand von maximal 200 mm, vorzugsweise maximal 100 mm zur Bildebene angeordnet ist und bei dem das Licht Änderungen hervorruft, durch welche die optischen Eigenschaften des Projektionsobjektivs (7) beeinflusst werden, wobei ein oder mehrere derartige optische Elemente (9) eine durch eine Vorab-Bestrahlung reduzierte Änderungsrate aufweisen, drehbar angeordnet sind oder leichter zugänglich und/oder positionierbar in das Projektionsobjektiv (7) eingebaut sind und dadurch mit geringerem Aufwand austauschbar sind als vergleichbare sonstige optische Elemente (9), bei denen das Licht keine oder nur eine geringe Änderung hervorruft.
Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 39 oder 40, wobei das Licht in dem wenigstens einem optischen Element (9) des Projektionsobjetivs irreversible Änderungen hervorruuft.