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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für
die Mikrolithographie, umfassend wenigstens ein optisches System,
das wenigstens ein optisches Element mit wenigstens zwei im Wesentlichen
starr relativ zueinander angeordneten asphärischen Oberflächen
aufweist.
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STAND DER TECHNIK
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Projektionsbelichtungsanlagen
für die Mikrolithographie werden zur Herstellung verschiedener Bauteile
mit einer Feinstruktur, beispielsweise in der Halbleitertechnologie,
eingesetzt.
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Eine
Projektionsbelichtungsanlage weist im Wesentlichen ein Beleuchtungssystem
sowie ein nachgeschaltetes optisches Abbildungssystem, beispielsweise
ein Projektionsobjektiv, auf. Mittels des Projektionsobjektivs wird
ein in der Objektebene angeordnetes Objektfeld, d. h. die abzubildende
Struktur (Maske, Retikel), mit höchster Auflösung
auf ein in der Bildebene angeordnetes Bildfeld, beispielsweise einen
Wafer, abgebildet.
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Moderne
Lithographiesysteme werden mit hoher Apertur und großen
Feldern betrieben, so dass ein hoher Lichtleitwert korrigiert werden
muss. Zugleich soll die Anzahl optischer Elemente möglichst niedrig
gehalten werden, da der Materialpreis für die Komponenten
hoch ist, ein erhöhter Lichtverlust und vermehrte Doppelreflexe
durch Reflexion an designseitig refraktiven optischen Flächen
auftreten, und der Bauraum häufig begrenzt ist. Eine hohe
Anzahl optischer Elemente wirkt sich daher negativ auf die Kosten
und die Effektivität des Systems aus.
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Aus
diesem Grund werden sowohl in der Optik des Beleuchtungssystems
als auch im Objektiv in neueren Anwendungen neben sphärischen
Oberflächen auch asphärische Oberflächen
eingesetzt. Asphärische Oberflächen weisen eine
reflektierende oder brechende Oberfläche auf, die in der
Regel rotationssymmetrisch, jedoch nicht kugelförmig (sphärisch)
oder eben ausgebildet ist. Asphärische Flächen
sind dazu geeignet, optische Korrekturen in den optischen Systemen
des Projektionsobjektivs zu bewerkstelligen. So können
mittels Asphären Abbildungsfehler wie die sphärische
Aberration, Verzeichnung, winkelabhängige Öffnungsfehler
wie Koma, schiefe sphärische Aberration, usw. korrigiert
werden. Außerdem können die besonderen optischen Eigenschaften
von Asphären genutzt werden. Durch den Einsatz einer asphärischen
Oberfläche kann beispielsweise der radiale Brechkraftverlauf
durch die Auswahl einer geeigneten Deformation des optischen Elements
variiert werden. Insgesamt kann die Anzahl der brechenden bzw. reflektierenden
Grenzflächen verringert und somit die Transmission des Systems
verbessert werden.
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Als
besonders effektiv für die Verbesserung der Abbildungseigenschaften
und der Effizienz des optischen Systems erweisen sich sog. Doppel-Asphären
mit wenigstens zwei benachbarten asphärischen Oberflächen.
Durch den Einsatz von Doppel-Asphären kann der Transmissionswirkungsgrad des
Systems wirkungsvoll erhöht werden. Durch eine radiale
Relativverschiebung zweier benachbarter Asphären kann die
kombinierte Wirkung der Asphären eingestellt und verändert
werden. Zudem können Verzeichnung und sphärische
Abberation gleichzeitig korrigiert werden. Ein Lithographie-Objektiv
und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Doppel-Asphäre
offenbart beispielsweise die
WO 2005/033800 A1 , deren Inhalt durch Bezugnahme
in diese Anmeldung eingeschlossen werden soll.
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Um
eine Vielzahl von Designfreiheitsgraden zur Korrektur von Abbildungsfehlern
und zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften zur Verfügung zu
stellen, wurde insbesondere der Einsatz von beidseitig asphärischen
Linsen (sog. Bi-Asphären) vorgeschlagen. Derartige Bi-Asphären
sind auch in den Ausführungsbeispielen der
WO 2005/033800 A1 gezeigt.
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Problematisch
beim Einsatz von Bi-Asphären sind erhöhte Anforderungen
an die Prüfoptik und die Justage bzw. Montage der Elemente.
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Die
Anforderungen an die relative Positionierung von nahe beieinander
liegenden Asphärenflächen sind prinzipiell hoch.
Zusätzlich ergibt sich bei der richtigen Positionierung
einer Bi-Aspäre die Problematik, dass die Asphären
zwei im Wesentlichen starr miteinander verbundene Flächen
sind, die nach der Fertigung des optischen Elements relativ zueinander
feststehen. Da es praktisch nicht möglich ist, zwei Asphären
auf einer Linse so zu fertigen, dass beide gleichzeitig exakt der
gewollten optischen Achse genügen, sind die Asphären
immer relativ zueinander verkippt, wobei die Achse und das Ausmaß der Verkippung
vor dem Einbau nicht bekannt sind. Außerdem sind Formschwankungen
der Bi-Asphäre innerhalb bestimmter Toleranzen unvermeidlich.
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Zwar
kann mit Hilfe einer geeigneten Prüfoptik die Linse bezüglich
ihrer Formhaltigkeit, bezüglich der Einzelpassen und ihrer
relativen Ausrichtung zueinander (z. B. innere Dezentrierung) innerhalb
vorgegebener Toleranzen gefertigt werden. Dennoch bleiben erhebliche
Probleme bei der Ausrichtung und Montage der Bi-Asphäre
im optischen System der Lithographie-Projektionsbelichtungsanlage
bestehen.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Ausgehend
davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie mit verbesserter Abbildungsqualität
bei niedrigerem Materialaufwand und verringertem Bauraum bereitzustellen.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie gemäß dem Anspruch
1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie umfasst wenigstens ein optisches
System, das wenigstens ein optisches Element mit wenigstens zwei
asphärischen Oberflächen aufweist. Die wenigstens
zwei asphärischen Oberflächen sind im Wesentlichen
starr relativ zueinander angeordnet. Darüber hinaus weist
die Projektionsbelichtungsanlage Mittel zur Manipulation des optischen
Elements zur Veränderung bzw. Einstellung der Abbildungseigenschaften
des optischen Systems auf.
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Neben
dem optischen System, das ein optisches Abbildungssystem, beispielsweise
ein Lithographieobjektiv, umfasst, das zwischen einer Objektebene
und einer Bildebene angeordnet ist, weist die Projektionsbelichtungsanlage
im Wesentlichen eine Beleuchtungseinrichtung auf. Das Lithographieobjektiv
kann beispielsweise ein katadioptrisches Projektionsobjektiv sein,
das erfindungsgemäß eine Doppel-Asphäre
mit im Wesentlichen starr miteinander verbundenen brechenden oder
spiegelnden Oberflächen aufweist. Das optische System kann
aber auch Teil des Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage
sein, das eine homogene Ausleuchtung der Maske bzw. des Retikels
sicherstellt. Das optische Element ist in das optische System eingebaut. Erfindungsgemäß kann
das optische Element durch die Mittel zur Manipulation des optischen
Elements in verschiedenen Freiheitsgraden positionsverändert (z.
B. durch eine Verkippung relativ zu den übrigen Bauteilen
des optischen Systems), oder formverändert werden, beispielsweise
durch eine Deformation des optischen Elements durch Verbiegen, Wärmezufuhr,
usw.
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Durch
die Möglichkeit der Manipulation des optischen Elements
nach dem Einbau in das System können durch nachträgliche
Justage des optischen Elements die Abbildungseigenschaften eingestellt, verändert
und verbessert werden. Aus dieser Möglichkeit resultieren
verbesserte Einsatz- und Montagemöglichkeiten für
Bi-Asphären in Projektionsbelichtungsanlagen.
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Das
optische Element weist eine erste Asphäre und eine zweite
Asphäre auf, die in der Regel im Wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildet sind. Die asphärischen Oberflächen
können gleichförmig oder unterschiedlich ausgebildet
sein.
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Die
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es bei der Montage des
Bi-Asphäre darauf ankommt, die Linse korrekt orientiert
zu den übrigen optischen Elementen in das optische System
einzubauen. Bei einer Abbildungssymmetrie des Systems kann der Einbau
etwa relativ zur optischen Systemachse ausgerichtet werden. Während
die Dezentrierung und der Kipp einer Sphäre ähnliche
Auswirkungen auf die Abbildungsqualität mit sich bringen,
der innerhalb üblicher Toleranzen einen vergleichsweise kleinen
Bildfehler bewirkt, ist bei einer Asphäre eine Verkippung
innerhalb typischer Toleranzen kritischer als für eine
sphärische Fläche ähnlicher Form und Position. Übliche
Toleranzen hängen vom System ab. Für Lithographieobjektive
sind Toleranzen in der Größenordnung von Bogensekunden
für eine Verkippung und Mikrometer für eine Dezentrierung
akzeptabel.
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Es
wurde jedoch erkannt, dass besonders starke Auswirkungen, insbesondere
im Bezug auf die Abberationswirksamkeit, aus einer Dezentrierung
der Asphäre resultieren. Innerhalb üblicher Toleranzen bei
vergleichbaren Positionen und mittleren Krümmungen wirken
sich Montagefehler hinsichtlich des Abberationsniveaus etwa in folgenden
Stufen negativ aus: Die geringsten Auswirkungen resultiert aus einer
Verkippung oder Dezentrierung einer sphärischen Fläche.
Die Verkippung einer asphärischen Fläche wirkt
sich bereits in erheblich höherem Maß negativ
auf das Abberationsniveau aus. Die größte Auswirkung
auf das Abberationsniveau rührt von der Dezentrierung einer
asphärischen Fläche her.
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Bei
sphärischen Flächen kann daher die Position der
Linse bei der Montage durch die beiden Krümmungsmittelpunkte
der Flächen festgelegt werden. Bei Planflächen
wird die Flächennormale bestimmt, deren Durchstoßpunkt
auf der Planfläche aufgrund der Translationssymmetrie keine
Rolle spielt. Eine Dezentrierung einer sphärischen Oberfläche
wird innerhalb der Fassung vermessen und beim Einbau der Fassung
so berücksichtigt, dass die eingebaute Linse mit der optischen
Achse des Systems fluchtet. Eine nach dieser Justage verbleibende
Verkippung kann aufgrund der geringen Wirksamkeit einer Verkippung
sphärischer Flächen auf das Abberationsniveau
in der Regel toleriert werden.
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Einseitig
asphärische Linsen können über die Linie,
auf der die unterschiedlichen Krümmungsmittelpunkte der
Asphäre liegen, sowie durch den Mittelpunkt der sphärischen
Fläche beschrieben werden. Da für die sphärische
Fläche eine Verkippung weitgehend unkritisch ist, wird
in der Montage vor allem darauf geachtet, dass der Asphärenscheitel
auf der optischen Achse des Systems liegt bzw. korrekt zum Strahlengang
positioniert ist. Dazu kann die Fassung bei der Montage zentriert
werden. Eine Verkippung der Linse innerhalb der Fassung in üblichen Größenordnungen
kann meist toleriert werden, ebenso wie die unter Umständen
aus der Ausrichtung resultierende Dezentrierung der sphärischen
Fläche.
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Für
bi-asphärische Linsen dagegen bewirkt bereits eine Verkippung
in im Fertigungsprozess des Projektionsobjektivs üblichen
Größenordnungen bei einer ansonsten als perfekt
angenommenen Bi-Asphäre, dass mindestens einer der Asphärenscheitel nicht
auf der optischen Achse bzw. korrekt im Strahlengang liegt. Auch
eine unter Umständen mögliche nachfolgende Zentrierung
des Elements im Strahlengang kann nicht verhindern, dass die kritischste
Fehlerquelle hinsichtlich des Abberationsniveaus, nämlich
eine Dezentrierung einer der asphärischen Flächen
auftritt.
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Eine
Strategie, die Linse mit bekannter Scheitellage in der Fassung zu
befestigen, wobei eine Verkippung innerhalb typischer Toleranzen
gehalten wird, und anschließend die Fassung beim Aufbau
so zu positionieren, dass der Asphärenscheitel korrekt
im Strahlengang, d. h. in der Regel auf der optischen Achse liegt,
führt somit nicht zum Ziel.
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Erfindungsgemäß wird
die Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie
daher mit einem Manipulator ausgestattet, der dazu geeignet ist, die
wenigstens eine Bi-Asphäre nach ihrem Einbau in ein optisches
System der Anlage bzgl. des Strahlengangs bzw. der optischen Achse
justierbar zu halten. Dementsprechend kann das optische Element
zur Optimierung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems
insgesamt noch nach dem Einbau justiert werden. Es ist sowohl möglich,
das Trägerelement, beispielsweise eine Fassung, eine Optikhalterung,
usw. justierbar am Objektiv anzubringen, als auch die Bi-Asphäre
im Trägerelement justierbar zu lagern. Insbesondere können
durch den Einsatz der Manipulatoren mittels am zusammengesetzten
optischen System vorgenommener Messungen Abbildungsfehler kompensiert
werden.
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Ein
Manipulator bzw. Kompensator zur Veränderung der Position
des optischen Elements innerhalb des optischen Systems kann mittels
einer Stellschraube, elektrisch angetrieben oder durch jeden dem
Fachmann bekannten Mechanismus betätigt werden.
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Zusätzlich
oder alternativ zu Manipulatoren, die eine Veränderung
einer beliebigen Anzahl von Bewegungs-Freiheitsgraden zur nachträglichen
Justage einer Bi-Asphäre bewirken können, können
beispielsweise Manipulatoren zur Erzeugung einer Deformation (Formveränderung)
des optischen Elements (z. B. der Oberfläche, oder zur
Veränderung der gegenseitigen Lage der Oberflächen)
durch Verbiegung, Wärme, etc. vorgesehen werden. Diese
zusätzlichen Manipulatoren können mechanische
Mittel, Peltier-Elemente, Bestrahlungsmittel (z. B. Infrarot-Quellen)
oder Ohmsche Wärmequellen umfassen.
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Insbesondere
weisen die Mittel zur Manipulation des optischen Elements wenigstens
einen Manipulator zur Veränderung der Position des optischen Elements
innerhalb des optischen Systems auf. Es kann somit eine Justage
auf Basis der gemessenen Systemparameter bei eingebauter Linse durchgeführt
werden. Die Justage dient in der Regel lediglich zum Ausgleich eines
Montagekipps, zum Ausgleich etwa durch einen Transport verursachter
Verkippungen, zum Ausgleich langfristiger Änderungen in
der Befestigung des Elements über die Lebensdauer des Systems,
u. ä. Ein vielfacher Gebrauch über mehr als ca.
zehn Korrekturzyklen kann, muss aber im Allgemeinen nicht vorgesehen
sein.
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Insbesondere
ist der Manipulator zur Verkippung des optischen Elements um wenigstens
eine erste (Rotations-)Achse ausgebildet. Selbstverständlich
kann die (fertigungsbedingte) gegenseitige Verkippung der beiden
Asphären durch diese Maßnahme nicht kompensiert
werden. Da jedoch die Verkippung und Dezentrierung einer asphärischen
Fläche erheblichen Einfluss auf das Abberationsniveau hat, kann
durch kleine Veränderungen dieser Parameter der Hebel auf
die optische Wirkung des Gesamtsystems eingestellt werden.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Rotationsachse
schräg zur optischen Achse des optischen Systems, insbesondere
im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des optischen Systems,
angeordnet.
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Der
Manipulator ist vorzugsweise zur Verkippung des optischen Elements
um wenigstens zwei Rotationsachsen, eine erste und eine zweite Achse, ausgebildet.
In der Regel wird es sich dabei um zwei nicht parallele Achsen handeln,
die beide senkrecht zur optischen Achse ausgerichtet sein können.
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Vorzugsweise
sind die Rotationsachsen relativ zueinander senkrecht ausgerichtet.
Gemäß der Erfindung werden also Bi-Asphären
so gefasst, dass sie während der Justage, ausgehend von
Systemmessungen, wenigstens noch um zwei relativ zueinander senkrecht
ausgerichtete Achsen verkippbar sind. Diese Achsen stehen in der
Regel auch senkrecht zur optischen Achse. In der Regel schneiden sich
die Rotationsachsen gegenseitig und/oder die optische Achse. Die
Kippmöglichkeiten sind in erster Linie für den
Ausgleich einer die gewünschten Abbildungseigenschaften
des optischen Systems negativ beeinflussenden Verkippung nach dem
Einbau der Bi-Asphäre in das optische System vorgesehen.
Darüber hinaus ist es möglich, eine beim Transport
des montierten Systems oder aufgrund von Veränderungen
in der Befestigung des Elements über die Lebensdauer auftretende
Verkippung zu kompensieren. Da derartige Manipulationen jedoch i.
a. nur sehr eingeschränkt erforderlich sind, geneigt es
in der Regel, maximal zehn Zyklen für den Einsatz des Manipulators
vorzusehen.
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Durch
den Manipulator ist es möglich, anhand von Systemmessungen
des vollständig montierten optischen Systems, die einen
Verkippfehler der Bi-Asphäre anzeigen, die Abbildungseigenschaften
des Systems zu optimieren.
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Insbesondere
ist der Manipulator (auch) zur Durchführung einer translatorischen
Bewegung des optischen Elements ausgebildet. Die translatorische Bewegung
wird in der Regel im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse
des optischen Systems ausgeführt werden. Es kann auch eine
Lateralverschiebung entlang der optischen Achse vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
ist die translatorische Bewegung in wenigstens einer Richtung schräg
zur optischen Achse, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur
optischen Achse, ausführbar.
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Auch
der Manipulator für die Durchführung der translatorischen
Bewegung muss i. a. nur für wenige Betriebszyklen mechanisch
ausgelegt sein. Im Fall, dass die Befestigung des optischen Elements
innerhalb einer Fassung ausreichend stabil und die Fixierelemente
der Fassung am Objektiv nach der Verkippung noch zugänglich
sind, oder die Fassung anderweitig zentriert werden kann, kann auf
einen Zentriermanipulator vollständig verzichtet werden.
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Sofern
die Krümmungsmittelpunkte beider Asphären bereits
aufgrund hoher Fertigungsgenauigkeit weitgehend fluchtende Linien
bilden, die nach der Verkippung parallel zu ihrer Sollposition,
beispielsweise einer optischen Achse, ausgerichtet sind, können
durch eine nachfolgende Zentrierung des optischen Elements, beispielsweise
indirekt durch eine Zentrierung der Fassung, die fluchtenden Linien
exakt in ihre Sollposition gebracht werden. Damit werden kritische
Bildfehler, die aufgrund einer Dezentrierung einer Asphäre
auftreten können. vermieden.
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Abweichend
von der idealen Bi-Asphäre mit zusammenfallenden, d. h.
fluchtenden Asphären-Achsen, kann bei verkippten und/oder
dezentrierten Asphären-Achsen (wie dies häufig
bei realen Bi-Aspähren vorkommt) keine fluchtende Ausrichtung
mit der Objektivachse bzw. optischen Achse des Systems erreicht
werden. Stattdessen wird in diesem Fall eine Optimierung der Abbildungsqualität
und Reduzierung der Bildfehler im Objektiv durch eine gezielte Kippung
und Dezentrierung der Bi-Asphäre erreicht. Beispielsweise
erscheint es bei ähnlich ausgebildeten Asphären
sinnvoll, dass der Mittelwert der Richtungen der asphären
Achsen fluchtend zur Objektivachse ausgerichtet wird bzw. der Mittelwert
der Dezentrierungen der Asphärenscheitel zur Objektivachse
Null wird. Sofern in diesem Fall die Bi-Asphäre innerhalb
vorgegebener Toleranzen bzgl. Abweichungen der asphären
Achsen hinsichtlich ihrer Lage und Ausrichtung gefertigt ist, kann
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage,
anhand von Messungen am optischen System, die Abbildungsqualität
optimiert werden, so dass das System den vorgegebenen Anforderungen
gerecht wird.
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Insbesondere
kann das optische Element eine Bi-Asphäre und/oder eine
Doppel-Asphärenlinse sein. Das optische Element kann beispielsweise eine
Linse mit zwei gleichen oder unterschiedlichen asphärischen
Oberflächen sein.
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Vorzugsweise
kann das optische Element wenigstens eine erste spiegelnde und/oder
brechende Asphäre, und eine zweite spiegelnde und/oder brechende
Asphäre aufweisen. Es sind somit alle möglichen
Kombinationen aus brechenden und spiegelnden Asphären möglich.
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Die
Mittel zur Manipulation des optischen Elements können,
zusätzlich oder alternativ zu den Mitteln zur Positionsänderung
des optischen Elements, Mittel zur Formveränderung des
optischen Elements, insbesondere durch Deformation des optischen
Elements, aufweisen.
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Die
Mittel zur Manipulation des optischen Elements können Mittel
zur Veränderung wenigstens einer Oberfläche des
optischen Elements und/oder zur Veränderung der relativen
Lage wenigstens einer Oberfläche des optischen Elements
relativ zu einer weiteren Oberfläche des optischen Systems
aufweisen. Durch die Formänderung der Bi-Asphäre
werden relative Positionen von Oberflächen des optischen
Systems verändert, Oberflächenkrümmungen und/oder
die Oberflächengestalt beeinflusst.
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Die
Mittel zur Manipulation des optischen Elements können Mittel
zur Verbiegung des optischen Elements aufweisen. Eine gezielte Verbiegung kann
beispielsweise durch mechanische Einwirkung erfolgen.
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Die
Mittel zur Manipulation des optischen Elements umfassen vorzugsweise
wenigstens ein Peltier-Element und/oder wenigstens ein Bestrahlungsmittel
und/oder wenigstens eine Ohmsche Wärmequelle zur Formveränderung
des optischen Elements. Durch gezielte lokale Wärmezufuhr
bzw. -abfuhr können beispielsweise thermische Ausdehnung und
thermische Effekte (z. B. Oberflächeneffekte) ausgenützt
werden, um die optischen Eigenschaften des optischen Systems einzustellen.
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Für
die beschriebenen Merkmale, insbesondere auch für beschriebene
Verfahrensschritte und -abläufe, die den Einbau und die
Justage des optischen Elements betreffen, soll sowohl einzeln als auch
in beliebigen Kombinationen Schutz beansprucht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
anhand der beigefügten Figuren deutlich. Es zeigen:
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1 eine
Bi-Asphäre, eingebaut in eine Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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2a, 2b, 2c eine
Bi-Asphäre, eingebaut in eine Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie gemäß der vorliegenden
Erfindung, in verschiedenen Ausrichtungen.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 zeigt
schematisch eine Bi-Asphäre 1, die als Linse mit
zwei unterschiedlichen asphärischen Oberflächen 2, 3 ausgebildet
ist. Die Bi-Asphäre 1 ist bereits in einer Fassung
befestigt und an einem Objektiv einer Projektionsbelichtungsanlage angeordnet.
Die Fassung und das Objektiv sind aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt. Die Linse 1 ist Teil einer Abbildungsoptik
mit einer Vielzahl weiterer optischer Elemente innerhalb einer Projektionsbelichtungsanlage
für die Mikrolithographie gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Projektionsbelichtungsanlage weist wenigstens einen Manipulator
(nicht dargestellt) auf, der eine Verkippung der Bi-Asphäre 1 um
eine Achse RX und eine dazu senkrecht ausgerichtete Achse RY, die beide
wiederum senkrecht auf der optischen Achse OA des optischen Systems
ausgerichtet sind, durchführen kann. Die Krümmungsmittelpunkte
der beiden Asphären 2 und 3 bestimmen
die jeweiligen Asphärenachsen A2 bzw. A3. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind die Asphärenachsen A2
und A3 gegeneinander innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bereits
nach der Fertigung der Bi-Asphäre 1 vor dem Einbau
in das optische System gegeneinander verkippt und zueinander versetzt
angeordnet.
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Durch
eine Verkippung um die Achsen RX und RY wird, anhand von Messungen
der Abbildungseigenschaften des optischen Systems eine zunächst
endgültige Justierung der Linse 1 zur Optimierung
der Abbildungseigenschaften des optischen Systems durchgeführt.
Die Asphären-Achsen A2 und A3 werden dabei derart zur optischen
Achse des Abbildungssystems ausgerichtet, dass die Abbildungseigenschaften
insgesamt optimiert werden.
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Anschließend
können die Asphärenachsen A2 und A3 durch eine
translatorische Nachjustage, etwa in Richtungen TX und TY, so ausgerichtet
werden, dass eine weitere Optimierung der Abbildungseigenschaften
des gesamten optischen Systems erzielt wird.
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Die 2a zeigt
eine weitere Bi-Asphäre 1 ähnlich der
in der 1 dargestellten Linse. Sie ist ebenfalls in eine
Fassung eingebaut und an einen Lithographieobjektiv angeordnet.
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Die
Bi-Asphäre 1 weist zwei Asphären 2 und 3 auf,
die jeweils eine durch die Krümmungsmittelpunkte bestimmte
Asphärenachse A2 bzw. A3 und Asphärenscheitel
S2 und S3 aufweisen. Wie aus der 2a deutlich
wird, fluchten in diesem Fall die Asphärenachsen A2 und
A3 der Bi-Asphären 2 bzw. 3 im Rahmen
einer vorgegebenen Fertigungstoleranz. Allerdings sind die Achsen
A2 und A3 gegenüber der optischen Achse des optischen Abbildungssystems im
Einbauzustand verkippt und dezentriert ausgerichtet.
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Während
die Verkippung nach dem Einbau bei herkömmlichen Projektionsbelichtungsanlagen nicht
mehr kompensierbar ist, ist bei der erfindungsgemäßen
Projektionsbelichtungsanlage wenigstens ein Manipulator zwischen
der Fassung und dem Lithographieobjektiv vorgesehen, mit dessen
Hilfe, wie in der 2b dargestellt, eine Rotation
RX um eine entsprechende Achse RX und/oder eine Rotation um die
darauf senkrecht stehende Achse RY durchgeführt werden
kann, um die Verkippung der Asphärenachsen A2, A3 gegenüber
der optischen Achse OA, ausgehend von Systemmessungen, zu kompensieren.
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Anschließend
wird, wie in der 2c dargestellt, eine Translation
TY (entsprechend TX) durchgeführt, um die Achsen A2, A3
gegenüber der optischen Achse OA auszurichten, insbesondere
bezüglich der optischen Achse OA zu zentrieren und/oder mit
der optischen Achse OA fluchtend auszurichten.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Systems kann, mit
bereits am Objektiv montierter Bi-Asphäre 1, anhand
von den dem System eigenen Abbildungsparametern eine Ausrichtung
der Linse 1. insbesondere eine Verkippung, zur Optimierung
der Abbildungsparameter des Lithographieobjektivs durchgeführt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/033800
A1 [0006, 0007]