WO2011095209A1 - Microlithographic projection exposure system - Google Patents
Microlithographic projection exposure system Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011095209A1 WO2011095209A1 PCT/EP2010/051303 EP2010051303W WO2011095209A1 WO 2011095209 A1 WO2011095209 A1 WO 2011095209A1 EP 2010051303 W EP2010051303 W EP 2010051303W WO 2011095209 A1 WO2011095209 A1 WO 2011095209A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pupil
- exposure apparatus
- projection exposure
- microlithographic
- projection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/7025—Size or form of projection system aperture, e.g. aperture stops, diaphragms or pupil obscuration; Control thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70566—Polarisation control
Definitions
- the invention relates to a microlithographic projection exposure apparatus.
- Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs.
- the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination device and a projection objective.
- EUV projected projection lenses i. at wavelengths of e.g. about 13 nm or about 7 nm, mirrors are used as optical components for the imaging process, due to the lack of availability of suitable translucent refractive materials.
- central obscuration i.e.
- the term "pupil plane” is understood in accordance with the usual terminology to mean a plane which represents the Fourier-transformed plane to a field plane (ie approximately the image plane or an intermediate image plane) in the field plane, identical angles in the pupil plane, so that in a pupil plane in each case principal rays, which impinge in a field plane at the same angle, cross each other.
- a projection exposure method in which a pupil filter with a first pupil function is exchanged between successive exposures for a pupil filter with a second pupil function, at least one of these pupil functions having an asymmetric transmission distribution.
- a microlithographic projection exposure apparatus which comprises a polarization control means and means for changing the direction of the opening area of a slit filter in synchronism with the polarization direction change set by the polarization control means.
- the invention relates to a microlithographic projection exposure apparatus having an illumination device and a projection objective, wherein the illumination device is operated during operation of the projection exposure apparatus. ge illuminates an object plane of the projection lens and the projection lens images this object plane onto an image plane,
- the projection lens has at least one pupil, wherein at least one boundary line of this pupil has a different geometry from a circular shape.
- the at least one boundary line may be an outer boundary line or else an inner boundary line of the pupil.
- both the inner boundary line and the outer boundary line can have a geometry deviating from a circular shape.
- the maximum deviation or the maximum distance from a best-fitting circular line can be used, this best-fitting circular line can be determined by the known method of least squares and wherein the distance in the radial direction relative to this circle is determined.
- This maximum deviation from the best fitting circular line in the radial direction according to the invention is preferably at least 1%, in particular at least 2%, and more particularly at least 5%.
- the pupil can be the entrance pupil, the exit pupil or the system pupil.
- a pupil of an imaging optic generally refers to all images of the aperture stop that delimits the imaging beam path.
- the levels in which these images come to rest are called pupil levels.
- the planes that approximately correspond to these images are also generalized as pupil planes.
- the plane of the aperture stop itself is also referred to as the pupil plane. If the aperture diaphragm is not flat, then As with the images of the aperture diaphragm, the plane closest to the aperture diaphragm is called the pupil plane.
- the entrance pupil of the imaging optics is understood to be the image of the aperature diaphragm which is formed when the aperture diaphragm is imaged through the part of the imaging optics which lies between the object plane and the aperture diaphragm.
- the exit pupil is the image of the aperture diaphragm which results when the aperture diaphragm is imaged through the part of the imaging optics which lies between the image plane and the aperture diaphragm.
- the entrance pupil is a virtual image of the aperture diaphragm, that is to say that the entrance pupil plane lies in front of the object field, this is called a negative focal distance of the entrance pupil.
- the main rays to all object field points are as if they came from a point in front of the imaging path.
- the principal ray to each object point is defined as the connecting ray between the object point and the center of the entrance pupil. With a negative intercept of the entrance pupil, the main rays to all object points thus have a divergent ray path at the object field.
- a shadowed or obscured exit pupil at a pixel is present if this pixel can not be reached by all the rays emanating from the associated object point within the aperture. So there is an area within the exit pupil that can not reach any rays from this pixel. This area is called pupil obscuration.
- a pupil may also be described as the region in the imaging optical path of the imaging optical system in which individual beams emanating from the object field points intersect, which are associated with the same illumination angle relative to the main beams emanating from these object field points.
- the plane of the pupil can be designated as the plane in which the intersections of the individual rays lie according to the alternative pupil definition or the spatial distribution of these Intersections, which need not necessarily be exactly in one plane, come closest.
- the present invention encompasses all solutions in which at least one pupil in the sense of at least one of the present definitions has a boundary line with a geometry deviating from a circular shape (in the sense of the above criterion).
- the pupil has at least one boundary line with a geometry deviating from a circular shape (in the following, such a pupil is also referred to for short as a "non-circular pupil")
- a geometrically advantageous situation are created, which allows even at larger apertures a "pass" the light at the relevant, arranged in a pupil plane or in the vicinity mirror, since this mirror in the remaining (ie not counting to the transmitting area ) Area may have a mirror breakthrough, by there eg has a hole or by the mirror is cut off there.
- the pupil according to preferred embodiments of the invention a cross-shaped, rectangular or strip-shaped or a substantially hourglass-shaped geometry (ie, a central tapered portion between two outer, relatively wider sections).
- the use of linearly polarized light in accordance with the invention in combination with the non-circular pupil also has the result that, especially in the case of a non-circular, eg rectangular, strip-shaped or cruciform transmitting region in conjunction with a defined direction of polarization of the light in FIG With regard to the vector effect, it is possible to achieve advantageous polarization distributions.
- Rectangular or striped pupil Another property of e.g. Rectangular or striped pupil is that dense line structures (i.e., high spatial frequency or narrow line spacing structures) can only be transmitted in one direction due to the required comparatively large diffraction angles. According to the invention, however, this "disadvantage" is deliberately accepted, which is based on the consideration that the imaging of high spatial frequency structures running in the corresponding vertical direction can also be achieved using the same, non-circular pupil only the (eg vertical) line grid must be rotated so that the lines to be imaged are horizontal with respect to the projection exposure machine ("machine system"), whereby at the same time the wafer is also rotated and the lithography process is carried out so that the "disadvantage" described above is simply reversed. can be done.
- machine system projection exposure machine
- Another important advantage of using light with a defined direction of polarization preference is the design of the highly reflective HR layers on the mirrors, since compromises in layer optimization, which conventionally apply both with regard to p-polarized light and with respect to s-polarized light has to be done, are no longer necessary. In other words, one degree of freedom is used in layer optimization. because the HR layers only have to be optimized for a defined polarization direction.
- the pupil deviating from the circular shape and created according to the invention is not necessarily achieved by a non-circular diaphragm, but rather by a beam cone designed in a defined manner or resulting from the system. Compared to a system with a round pupil shape, this also creates additional design options in which e.g. two pupil planes are arranged side by side and this summing only a little more beam cone space as a system with a single, but approximately shaped pupil.
- the reticle or mask and the wafer are designed to be rotatable relative to the projection objective.
- the area exposed in one and the same exposure step ("the") preferably has a square geometry.
- a (“physical”) aperture stop may also be provided for adjusting the non-circular pupil, whereby the shape and size of the pupil may be variable, in particular by variable design of the aperture stop
- a possible embodiment consists in the arrangement of four cutting edges displaceable perpendicularly to their straight boundary, which together form a rectangle, in which case a centered rectangle is preferred, so that opposite cutting edges are preferred
- the non-circular pupil has a cross-shaped geometry
- the cross-shaped geometry has the advantage that the above-described rotation of reticle and wafer in relation to the pro jection lens is no longer required, whereby the mechanical complexity of the structure is reduced.
- the pupil has a substantially hourglass-shaped geometry.
- hourglass-shaped geometry is understood as meaning a geometry with a tapered, ie relatively narrow central region between two outer, relatively broader regions This refinement enables a more moderate refinement of those structural features which are perpendicular to the preferred structure orientation In this case, if a dipole illumination setting is used, the illumination poles are located near the pupil edge.
- Figures 1 and 2 are schematic representations for explaining the effect of different polarization distributions in a rectangular or strip-shaped area of the pupil plane;
- Figure 3 is a schematic diagram illustrating the provision of additional design options enabled by the present invention
- Figures 4 and 5 are schematic representations of non-circular pupil shapes for explaining further embodiments of the present invention
- Figure 6 is a schematic representation of a designed for EUV microlithographic projection exposure apparatus.
- Fig. 1 shows a so-called radial polarization distribution, in which the direction of the electric field strength vector is oriented parallel to the radius directed onto the optical axis of the system (in the z-direction in the drawn coordinate system), wherein the direction of oscillation of the electric field strength vector is represented by double arrows is.
- Fig. 2 shows a linear polarization distribution 200 with a constant, in the drawn coordinate system in the y direction extending polarization preferred direction, wherein the direction of vibration of the electric field strength vector is again represented by double arrows.
- the non-circular pupil used in accordance with the invention now has a rectangular or strip-shaped geometry, this pupil, ie the transmissive region of the pupil plane, being denoted by 10 in FIG. 1 and 210 in FIG , 2, due to the set polarization distribution within this pupil 210, there is a so-called "quasi-tangential polarization distribution" in which the oscillation direction of the electric field strength vector is oriented at least approximately perpendicular to the radius directed towards the optical axis extending in the z direction
- This quasitangential polarization distribution succeeds on wafer level to avoid a negative influence of the already explained vector effect on the imaging result of the lithographic process, even at higher numerical apertures (of eg NA> 0.4).
- FIG. 3 illustrates how, due to the non-circular configuration of the pupil according to the invention (in the exemplary embodiment, a strip or rectangular shape is again selected), a geometrically advantageous situation is created which enables the light to pass through optically unused areas outside the optical axis, without having a central axis
- FIG. 4 shows a pupil 410 with a cross-shaped geometry, which includes symmetrical to the optical axis extending in the z-direction in each case rectangular or strip-shaped sections 41 1-414.
- 5 shows a "hourglass-shaped" pupil 510 having a central region 51 1 which tapers relative to the two adjacent outer regions 512 and 513.
- remaining ("white") areas available to provide there on about a mirror disposed in close proximity to the pupil plane in question mirror permitting the passage of light (hole or the like).
- 6 shows a schematic illustration of a microlithographic projection exposure apparatus 600 designed for operation in the EUV, in which the present invention can be implemented.
- the projection exposure apparatus 600 has an illumination device 601 and a projection objective 602.
- the illumination device 601 comprises a collector 605, an NEN spectral filter 606, a diaphragm 607 in which an intermediate image IMI is generated, a first optical raster element 608 and a second optical raster element 609 from which the light impinges on further optical elements 610-612 on an object plane arranged in an object field OP.
- the light emanating from the object field enters the projection lens 602.
- the projection objective 602 has mirrors M1-M8 in order to transmit the mask structure of a reticle arranged in the object plane OP to the photosensitive coating of a wafer W arranged in the image plane IP.
- an aperture diaphragm B is arranged in the region of the second mirror M2.
- a non-circular pupil can be set in the projection exposure apparatus 600.
- the aperture diaphragm B present in the region of the second mirror M2 can be designed such that it adjusts a non-circular pupil as described above.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage Microlithographic projection exposure machine
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a microlithographic projection exposure apparatus.
Stand der Technik Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Mit wachsender numerischer Apertur der Systeme, typischerweise bei Systemen mit einer NA ab etwa 0.4, entstehen hierbei Probleme in Verbindung mit der sogenannten„zentralen Obskuration" (d.h. einerBackground Art Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination device and a projection objective. The image of a mask (= reticle) illuminated by means of the illumination device is hereby projected onto a substrate (eg a silicon wafer) coated with a photosensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection objective in order to apply the mask structure to the photosensitive coating of the Transfer substrate. In EUV projected projection lenses, i. at wavelengths of e.g. about 13 nm or about 7 nm, mirrors are used as optical components for the imaging process, due to the lack of availability of suitable translucent refractive materials. As the numerical aperture of the systems increases, typically in systems with NA above about 0.4, problems associated with so-called "central obscuration" (i.e.
Abschattung im zentralen Bereich der Pupille). Eine solche zentrale Obskuration wird vorgesehen, um mittels eines Spiegeldurchbruches die Lichtdurchführung so gestalten zu können, dass auch bei hohen numerischen Aperturen die Strahlwin- kel klein gehalten werden können. Derartige zentrale Obskurationen haben jedoch den Nachteil eines Lichtverlustes sowie eines Verlustes an Abbildungsqualität. Unter„Pupille" wird hierbei der lichttransmittierende Bereich in einer Pupillenebene des optischen Systems verstanden. Unter Pupillenebene wird gemäß der üblichen Terminologie eine Ebene verstanden, welche die fouriertransformierte Ebene zu einer Feldebene (also etwa der Bildebene oder einer Zwischenbildebene) darstellt. Dabei entsprechen gleiche Orte in der Feldebene gleichen Winkeln in der Pupillenebene, so dass sich in einer Pupillenebene jeweils Hauptstrahlen, die in einer Feldebene unter gleichem Winkel auftreffen, einander kreuzen. Shading in the central area of the pupil). Such a central obscuration is provided in order to be able to design the light feedthrough by means of a mirror breakthrough in such a way that even at high numerical apertures the beam angle can be kept small. However, such central obscurations have the disadvantage of light loss as well as a loss of imaging quality. The term "pupil plane" is understood in accordance with the usual terminology to mean a plane which represents the Fourier-transformed plane to a field plane (ie approximately the image plane or an intermediate image plane) in the field plane, identical angles in the pupil plane, so that in a pupil plane in each case principal rays, which impinge in a field plane at the same angle, cross each other.
Ein weiteres bekanntes Problem in hochaperturigen Projektionsbelichtungsanla- gen ist der sogenannte Vektoreffekt, welcher bei EUV-Systemen - infolge der bei den niedrigen Wellenlängen von z.B. 13 nm in der Nähe von Eins liegenden Brechzahl des Resists und der demzufolge im Resist nicht mehr stattfindenden Brechung - bereits ab einem Wert der numerischen Apertur von etwa 0.4 zum Tragen kommt. Mit„Vektoreffekt" wird die Situation beschrieben, bei welcher der Vektor des elektrischen Feldes im Bereich der Bildebene selbst bei gleichem Polarisationszustand unterschiedliche Richtungen für unterschiedliche Beugungsordnungen aufweist, was wiederum daraus resultiert, dass die p-polarisierten Kompo- nenten (= TM-Komponenten) des elektrischen Feldstärkevektors nicht mehr parallel zueinander sind, so dass der Abbildungskontrast vom Polarisationszustand abhängig ist. Another well-known problem in high aperture projection exposure machines is the so-called vector effect which occurs in EUV systems due to the low wavelengths of e.g. 13 nm in the vicinity of one refractive index of the resist and thus no longer taking place in the resist refraction - already comes from a value of the numerical aperture of about 0.4 to bear. "Vector effect" describes the situation in which the vector of the electric field in the region of the image plane has different directions for different diffraction orders even with the same polarization state, which in turn results from the fact that the p-polarized components (= TM components) of the electric field strength vector are no longer parallel to each other, so that the imaging contrast is dependent on the polarization state.
Schließlich besteht auch ein weiteres Problem in hochaperturigen EUV-Systemen in der schwieriger werdenden Optimierung der auf den reflektierenden Spiegeln befindlichen hochreflektierenden Schichten (HR-Schichten), da die von diesen HR-Schichten jeweils einzufangenden hohen Strahlwinkel (bezogen auf die Flächennormale des jeweiligen Spiegels) eine Optimierung des Schichtdesigns zunehmend erschweren. Finally, there is also another problem in high-aperture EUV systems in the increasingly difficult optimization of the highly reflecting layers (HR layers) located on the reflecting mirrors, since the high beam angles to be captured by these HR layers (based on the surface normal of the respective mirror) to make optimization of the layer design increasingly difficult.
Aus WO 2004/046771 A1 ist u.a. ein Projektionsobjektiv mit nicht-runder Aperturblende bekannt, um auch bei größerem Abstand zwischen Aperturblende und Spiegel eine sogenannte Eckenabschattung zu vermeiden, wobei durch besagten größeren Abstand ein einfacherer Austausch der Aperturblende ermöglicht werden soll. From WO 2004/046771 A1, inter alia, a projection objective with a non-round aperture stop is known in order to avoid a so-called corner shading, even if the distance between the aperture stop and the mirror is larger greater distance a simpler exchange of the aperture is to be enabled.
Der Einsatz nicht-rotationssymmetrischer Aperturblenden in (nicht für den EUV- Bereich ausgelegten) katadioptrischen Projektionsobjektiven ist ferner auch aus JP 2007 305821 A bekannt. The use of non-rotationally symmetrical aperture diaphragms in catadioptric projection objectives (not designed for the EUV range) is also known from JP 2007 305821 A.
Aus US 5,863,712 ist u.a. ein Projektionsbelichtungsverfahren bekannt, bei welchem zwischen aufeinander folgenden Belichtungen ein Pupillenfilter mit einer ers- ten Pupillenfunktion gegen ein Pupillenfilter mit einer zweiten Pupillenfunktion ausgewechselt wird, wobei wenigstens eine dieser Pupillenfunktionen eine asymmetrische Transmissionsverteilung aufweist. From US 5,863,712 u.a. A projection exposure method is known, in which a pupil filter with a first pupil function is exchanged between successive exposures for a pupil filter with a second pupil function, at least one of these pupil functions having an asymmetric transmission distribution.
Aus US 5,673,103 ist u.a. eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bekannt, welche eine Polarisationssteuerungseinrichtung und eine Einrichtung zur Änderung der Richtung des Öffnungsbereichs eines Schlitzfilters synchron mit der durch die Polarisationssteuerungseinrichtung eingestellten Änderung der Polarisationsrichtung aufweist. From US 5,673,103 u.a. a microlithographic projection exposure apparatus is known which comprises a polarization control means and means for changing the direction of the opening area of a slit filter in synchronism with the polarization direction change set by the polarization control means.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche im EUV-Bereich auch bei höheren Aperturen die vorstehend beschriebenen Probleme bzw. einen Verlust an Abbildungsqualität und/oder einen Lichtverlust zumindest weitgehend vermeidet. It is an object of the present invention to provide a microlithographic projection exposure apparatus which at least largely avoids the problems described above or a loss of imaging quality and / or a loss of light in the EUV range, even at relatively high apertures.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of independent claim 1.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanla- ge eine Objektebene des Projektionsobjektivs beleuchtet und das Projektionsobjektiv diese Objektebene auf eine Bildebene abbildet, According to one aspect, the invention relates to a microlithographic projection exposure apparatus having an illumination device and a projection objective, wherein the illumination device is operated during operation of the projection exposure apparatus. ge illuminates an object plane of the projection lens and the projection lens images this object plane onto an image plane,
- wobei die Beleuchtung der Objektebene mit linear polarisiertem Licht erfolgt, dessen Wellenlänge kleiner als 15 Nanometer ist, und - wherein the illumination of the object plane is carried out with linearly polarized light whose wavelength is less than 15 nanometers, and
- wobei das Projektionsobjektiv wenigstens eine Pupille aufweist, wobei wenigstens eine Begrenzungslinie dieser Pupille eine von einer Kreisform abweichende Geometrie aufweist. - wherein the projection lens has at least one pupil, wherein at least one boundary line of this pupil has a different geometry from a circular shape.
Dabei kann es sich bei der wenigstens einen Begrenzungslinie um eine äußere Begrenzungslinie oder auch um eine innere Begrenzungslinie der Pupille handeln. Insbesondere können auch sowohl die innere Begrenzungslinie als auch die äußere Begrenzungslinie eine von einer Kreisform abweichende Geometrie aufweisen. In this case, the at least one boundary line may be an outer boundary line or else an inner boundary line of the pupil. In particular, both the inner boundary line and the outer boundary line can have a geometry deviating from a circular shape.
Als Kriterium für das Merkmal der von einer Kreisform abweichenden Geometrie kann die maximale Abweichung bzw. der maximale Abstand von einer bestpassenden Kreislinie herangezogen werden, wobei diese bestpassende Kreislinie nach der bekannten Methode der kleinsten Quadrate bestimmt werden kann und wobei der Abstand in radialer Richtung bezogen auf diese Kreislinie bestimmt wird. Diese maximale Abweichung von der bestpassenden Kreislinie in radialer Richtung beträgt gemäß der Erfindung vorzugsweise wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 2%, und weiter insbesondere wenigstens 5%. As a criterion for the characteristic of the geometry deviating from a circular shape, the maximum deviation or the maximum distance from a best-fitting circular line can be used, this best-fitting circular line can be determined by the known method of least squares and wherein the distance in the radial direction relative to this circle is determined. This maximum deviation from the best fitting circular line in the radial direction according to the invention is preferably at least 1%, in particular at least 2%, and more particularly at least 5%.
Bei der Pupille kann es sich um die Eintrittspupille, die Austrittspupille oder die Systempupille handeln. The pupil can be the entrance pupil, the exit pupil or the system pupil.
Unter einer Pupille einer abbildenden Optik versteht man im Allgemeinen alle Bilder der Aperturblende, die den Abbildungsstrahlengang begrenzt. Die Ebenen, in denen diese Bilder zu liegen kommen, bezeichnet man als Pupillenebenen. Da jedoch die Bilder der Aperturblende nicht zwangsläufig exakt plan sind, werden verallgemeinert auch die Ebenen, die näherungsweise diesen Bildern entsprechen, als Pupillenebenen bezeichnet. Die Ebene der Aperturblende selbst wird ebenfalls als Pupillenebene bezeichnet. Ist die Aperturblende nicht plan, so wird, wie bei den Bildern der Aperturblende, die Ebene, die der Aperturblende am ehesten entspricht, als Pupillenebene bezeichnet. A pupil of an imaging optic generally refers to all images of the aperture stop that delimits the imaging beam path. The levels in which these images come to rest are called pupil levels. However, since the images of the aperture diaphragm are not necessarily exactly planar, the planes that approximately correspond to these images are also generalized as pupil planes. The plane of the aperture stop itself is also referred to as the pupil plane. If the aperture diaphragm is not flat, then As with the images of the aperture diaphragm, the plane closest to the aperture diaphragm is called the pupil plane.
Unter der Eintrittspupille der abbildenden Optik versteht man das Bild der Aper- turblende, das entsteht, wenn man die Aperturblende durch den Teil der abbildenden Optik, der zwischen Objektebene und Aperturblende liegt, abbildet. Entsprechend ist die Austrittspupille das Bild der Aperturblende, das sich ergibt, wenn man die Aperturblende durch den Teil der abbildenden Optik, der zwischen Bildebene und Aperturblende liegt, abbildet. The entrance pupil of the imaging optics is understood to be the image of the aperature diaphragm which is formed when the aperture diaphragm is imaged through the part of the imaging optics which lies between the object plane and the aperture diaphragm. Correspondingly, the exit pupil is the image of the aperture diaphragm which results when the aperture diaphragm is imaged through the part of the imaging optics which lies between the image plane and the aperture diaphragm.
Handelt es sich bei der Eintrittspupille um ein virtuelles Bild der Aperturblende, das heißt, dass die Eintrittspupillenebene vor dem Objektfeld liegt, so spricht man von einer negativen Schnittweite der Eintrittspupille. In diesem Fall verlaufen die Hauptstrahlen zu allen Objektfeldpunkten so, als ob sie von einem Punkt vor dem abbildenden Strahlengang kommen würden. Der Hauptstrahl zu jedem Objektpunkt ist definiert als der Verbindungsstrahl zwischen dem Objektpunkt und dem Mittelpunkt der Eintrittspupille. Bei einer negativen Schnittweite der Eintrittspupille haben die Hauptstrahlen zu allen Objektpunkte somit einen divergenten Strahlverlauf am Objektfeld. If the entrance pupil is a virtual image of the aperture diaphragm, that is to say that the entrance pupil plane lies in front of the object field, this is called a negative focal distance of the entrance pupil. In this case, the main rays to all object field points are as if they came from a point in front of the imaging path. The principal ray to each object point is defined as the connecting ray between the object point and the center of the entrance pupil. With a negative intercept of the entrance pupil, the main rays to all object points thus have a divergent ray path at the object field.
Eine abgeschattete oder obskurierte Austrittspupille an einem Bildpunkt liegt vor, wenn dieser Bildpunkt nicht von allen Strahlen erreicht werden kann, die vom zugehörigen Objektpunkt innerhalb der Apertur ausgehen. Es gibt also ein Gebiet innerhalb der Austrittspupille, das keine Strahlen von diesem Bildpunkt erreichen können. Dieses Gebiet bezeichnet man als Pupillenobskuration. A shadowed or obscured exit pupil at a pixel is present if this pixel can not be reached by all the rays emanating from the associated object point within the aperture. So there is an area within the exit pupil that can not reach any rays from this pixel. This area is called pupil obscuration.
Gemäß einem anderen Ansatz kann eine Pupille auch als derjenige Bereich im Abbildungsstrahlengang der abbildenden Optik beschrieben werden, in dem sich von den Objektfeldpunkten ausgehende Einzelstrahlen schneiden, die, relativ zu den von diesen Objektfeldpunkten ausgehenden Hauptstrahlen, jeweils dem gleichen Beleuchtungswinkel zugeordnet sind. Als Pupillenebene kann diejenige Ebene bezeichnet werden, in der die Schnittpunkte der Einzelstrahlen gemäß der alternativen Pupillendefinition liegen oder die der räumlichen Verteilung dieser Schnittpunkte, die nicht zwingend exakt in einer Ebene liegen muss, am nächsten kommt. According to another approach, a pupil may also be described as the region in the imaging optical path of the imaging optical system in which individual beams emanating from the object field points intersect, which are associated with the same illumination angle relative to the main beams emanating from these object field points. The plane of the pupil can be designated as the plane in which the intersections of the individual rays lie according to the alternative pupil definition or the spatial distribution of these Intersections, which need not necessarily be exactly in one plane, come closest.
Von der vorliegenden Erfindung werden sämtliche Lösungen umfasst, bei welchen wenigstens eine Pupille im Sinne wenigstens einer der vorliegenden Definitionen eine Begrenzungslinie mit einer von einer Kreisform abweichenden Geometrie (im Sinne des obigen Kriteriums) aufweist. The present invention encompasses all solutions in which at least one pupil in the sense of at least one of the present definitions has a boundary line with a geometry deviating from a circular shape (in the sense of the above criterion).
Dadurch, dass gemäß der Erfindung die Pupille wenigstens eine Begrenzungslinie mit einer von einer Kreisform abweichenden Geometrie aufweist (im Weiteren wir eine solche Pupille auch kurz als„nicht-kreisförmige Pupille" bezeichnet), kann zunächst im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Probleme in Verbindung mit der sogenannten zentralen Obskuration eine geometrisch vorteilhafte Situation geschaffen werden, welche auch bei größeren Aperturen ein„Vorbeiführen" des Lichtes an dem betreffenden, in einer Pupillenebene oder in deren Nähe angeordneten Spiegel ermöglicht, da dieser Spiegel in dem verbleibenden (d.h. nicht zum transmittierenden Bereich zählenden) Bereich einen Spiegeldurchbruch aufweisen kann, indem er dort z.B. ein Loch besitzt oder indem der Spiegel dort abgeschnitten ist. By virtue of the fact that, according to the invention, the pupil has at least one boundary line with a geometry deviating from a circular shape (in the following, such a pupil is also referred to for short as a "non-circular pupil"), it can first be considered in connection with the problems explained above in connection with FIG The so-called central obscuration a geometrically advantageous situation are created, which allows even at larger apertures a "pass" the light at the relevant, arranged in a pupil plane or in the vicinity mirror, since this mirror in the remaining (ie not counting to the transmitting area ) Area may have a mirror breakthrough, by there eg has a hole or by the mirror is cut off there.
Mit anderen Worten können sich in geometrisch günstiger Weise nahe der Pupillenmitte Bereiche ergeben, die im mikrolithographischen Abbildungsprozess ohnehin nicht genutzt werden und durch welche das Licht hindurchgeführt werden kann. Die mit einer zuvor beschriebenen zentralen Obskuration einhergehenden Probleme wie Lichtverlust und Beeinträchtigung der Abbildungsqualität werden dabei vermieden. In other words, in a geometrically favorable manner close to the center of the pupil areas can arise which are not used anyway in the microlithographic imaging process and through which the light can be passed. The problems associated with a previously described central obscuration, such as loss of light and impairment of the imaging quality, are thereby avoided.
Insbesondere kann die Pupille gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung eine kreuzförmige, rechteck- bzw. streifenförmige oder auch eine im Wesentlichen sanduhrförmige Geometrie (d.h. einen sich zentral verjüngenden Abschnitt zwischen zwei äußeren, relativ breiteren Abschnitten) aufweisen. Der erfind ungsgemäß in Kombination mit der nicht-kreisförmigen Pupille erfolgende Einsatz von linear polarisiertem Licht hat weiter zur Folge, dass sich gerade bei einem nicht-kreisförmigen, z.B. rechteckigen, streifenförmigen oder kreuzförmigen transmittierenden Bereich in Verbindung mit einer definierten Polarisationsvor- zugsrichtung des Lichtes im Hinblick auf den Vektoreffekt vorteilhafte Polarisationsverteilungen erzielen lassen. So ergibt sich etwa, wie im Weiteren noch näher erläutert wird, bei konstant linearer Polarisationsvorzugsrichtung in einem hinreichend schmalen, rechteckförmigen Streifenausschnitt eine im Hinblick auf den Vektoreffekt vorteilhafte, sogenannte quasitangentiale Polarisationsverteilung, bei welcher der elektrische Feldstärkevektor zumindest näherungsweise senkrecht zu dem auf die optische Achse gerichteten Radius verläuft. In particular, the pupil according to preferred embodiments of the invention, a cross-shaped, rectangular or strip-shaped or a substantially hourglass-shaped geometry (ie, a central tapered portion between two outer, relatively wider sections). The use of linearly polarized light in accordance with the invention in combination with the non-circular pupil also has the result that, especially in the case of a non-circular, eg rectangular, strip-shaped or cruciform transmitting region in conjunction with a defined direction of polarization of the light in FIG With regard to the vector effect, it is possible to achieve advantageous polarization distributions. Thus, for example, as will be explained in more detail below, at constant linear preferred direction of polarization in a sufficiently narrow, rectangular strip cutout, a so-called quasi-potential polarization distribution which is advantageous with respect to the vector effect results, at which the electric field strength vector is at least approximately perpendicular to that on the optical axis directed radius runs.
Eine weitere Eigenschaft einer z.B. rechteck- oder streifenförmigen Pupille besteht darin, dass dichte Linienstrukturen (d.h. Strukturen mit hohen Ortsfrequenzen bzw. geringem Linienabstand) wegen der erforderlichen, vergleichsweise großen Beugungswinkel nur in einer Richtung übertragen werden können. Gemäß der Erfindung wird jedoch dieser„Nachteil" bewusst in Kauf genommen, was auf der Überlegung beruht, dass auch die Abbildung von in der entsprechend senkrechten Richtung verlaufenden Strukturen hoher Ortsfrequenz unter Verwendung der glei- chen, nicht-kreisförmigen Pupille erzielt werden kann. Hierzu muss lediglich das (z.B. vertikale) Liniengitter so gedreht werden, dass die abzubildenden Linien bezüglich der Projektionsbelichtungsanlage („Maschinensystem") horizontal verlaufen, wobei zugleich der Wafer ebenfalls gedreht und der Lithographieprozess durchgeführt wird, so dass der vorstehend beschriebene„Nachteil" einfach um- gangen werden kann. Another property of e.g. Rectangular or striped pupil is that dense line structures (i.e., high spatial frequency or narrow line spacing structures) can only be transmitted in one direction due to the required comparatively large diffraction angles. According to the invention, however, this "disadvantage" is deliberately accepted, which is based on the consideration that the imaging of high spatial frequency structures running in the corresponding vertical direction can also be achieved using the same, non-circular pupil only the (eg vertical) line grid must be rotated so that the lines to be imaged are horizontal with respect to the projection exposure machine ("machine system"), whereby at the same time the wafer is also rotated and the lithography process is carried out so that the "disadvantage" described above is simply reversed. can be done.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verwendung von Licht mit definierter Polarisationsvorzugsrichtung ergibt sich in Bezug auf die Auslegung der hoch reflektierenden HR-Schichten auf den Spiegeln, da Kompromisse bei der Schichtoptimie- rung, welche herkömmlicherweise sowohl im Hinblick auf p-polarisiertes Licht sowie im Hinblick auf s-polarisiertes Licht zu erfolgen hat, nicht mehr erforderlich sind. Mit anderen Worten wird bei der Schichtoptimierung ein Freiheitsgrad ge- wonnen, da die HR-Schichten lediglich auf eine definierte Polarisationsrichtung optimiert werden müssen. Another important advantage of using light with a defined direction of polarization preference is the design of the highly reflective HR layers on the mirrors, since compromises in layer optimization, which conventionally apply both with regard to p-polarized light and with respect to s-polarized light has to be done, are no longer necessary. In other words, one degree of freedom is used in layer optimization. because the HR layers only have to be optimized for a defined polarization direction.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die gemäß der Erfindung geschaffene, von der Kreisform abweichende Pupille nicht notwendigerweise durch eine nicht-kreisförmig ausgestaltete Blende erreicht wird, sondern durch einen in definierter Weise entsprechend ausgelegten bzw. sich systembedingt von vornherein ergebenden Strahlkegel. Im Vergleich zu einem System mit runder Pupillenform werden hierdurch auch zusätzliche Designoptionen geschaffen, bei denen z.B. zwei Pupillenebenen nebeneinander angeordnet sind und hierbei in Summe nur wenig mehr Strahlkegelraum beanspruchen als ein System mit einer einzigen, jedoch rund ausgeformten Pupille. Another essential aspect of the present invention is that the pupil deviating from the circular shape and created according to the invention is not necessarily achieved by a non-circular diaphragm, but rather by a beam cone designed in a defined manner or resulting from the system. Compared to a system with a round pupil shape, this also creates additional design options in which e.g. two pupil planes are arranged side by side and this summing only a little more beam cone space as a system with a single, but approximately shaped pupil.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind Retikel bzw. Maske und Wafer si- multan gegenüber dem Projektionsobjektiv drehbar ausgelegt. Des Weiteren weist der in ein und demselben Belichtungsschritt belichtete Bereich („die") vorzugsweise eine quadratische Geometrie auf. In accordance with a preferred embodiment, the reticle or mask and the wafer are designed to be rotatable relative to the projection objective. Furthermore, the area exposed in one and the same exposure step ("the") preferably has a square geometry.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch eine („physische") Aper- turblende zur Einstellung der nicht-kreisförmigen Pupille vorgesehen sein. Dabei können insbesondere auch durch variable Auslegung der Aperturblende Form und Größe der Pupille variabel sein. Beispielsweise kann es sich bei der Aperturblende um eine variable Rechteckblende zur möglichen Anpassung von Aspektverhältnis und Größe der Pupille handeln. Eine mögliche Ausgestaltung besteht in der An- Ordnung von vier senkrecht zu ihrer geraden Begrenzung verschiebbaren Schneiden, die gemeinsam ein Rechteck formen. Bevorzugt ist hierbei ein zentriertes Rechteck, so dass gegenüberliegende Schneiden mit hoher Genauigkeit simultan verfahrbar sind. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die nicht-kreisförmige Pupille eine kreuzförmige Geometrie auf. Die kreuzförmige Geometrie hat den Vorteil, dass die vorstehend beschriebene Drehung von Retikel und Wafer in Bezug auf das Pro- jektionsobjektiv nicht mehr erforderlich ist, wodurch die mechanische Komplexität des Aufbaus verringert wird. According to a further embodiment, a ("physical") aperture stop may also be provided for adjusting the non-circular pupil, whereby the shape and size of the pupil may be variable, in particular by variable design of the aperture stop A possible embodiment consists in the arrangement of four cutting edges displaceable perpendicularly to their straight boundary, which together form a rectangle, in which case a centered rectangle is preferred, so that opposite cutting edges are preferred According to one embodiment of the invention, the non-circular pupil has a cross-shaped geometry The cross-shaped geometry has the advantage that the above-described rotation of reticle and wafer in relation to the pro jection lens is no longer required, whereby the mechanical complexity of the structure is reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Pupille eine im Wesentlichen sanduhrförmige Geometrie auf. Unter„sanduhrförmiger Geometrie" wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Geometrie mit einem verjüngten, d.h. relativ schmalerem zentralen Bereich zwischen zwei äußeren, relativ breiteren Bereichen verstanden. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine moderatere Verfeinerung derjenigen Strukturmerkmale, die senkrecht zur bevorzugten Strukturorientierung lie- gen. Vorzugsweise befinden sich hierbei im Falle der Verwendung eines Dipol- Beleuchtungssettings die Beleuchtungspole in der Nähe des Pupillenrandes. According to a further embodiment, the pupil has a substantially hourglass-shaped geometry. For the purposes of the present application, "hourglass-shaped geometry" is understood as meaning a geometry with a tapered, ie relatively narrow central region between two outer, relatively broader regions This refinement enables a more moderate refinement of those structural features which are perpendicular to the preferred structure orientation In this case, if a dipole illumination setting is used, the illumination poles are located near the pupil edge.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Es zeigen: BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Figur 1 und 2 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Auswirkung unterschiedlicher Polarisationsverteilungen in einem recht- eck- bzw. streifenförmigen Bereich der Pupillenebene; Figures 1 and 2 are schematic representations for explaining the effect of different polarization distributions in a rectangular or strip-shaped area of the pupil plane;
Figur 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichten Bereitstellung zusätzlicher Designoptionen; Figur 4 und 5 schematische Darstellungen von nicht-kreisförmigen Pupillenformen zur Erläuterung weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und Figur 6 eine schematische Darstellung einer für EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Figure 3 is a schematic diagram illustrating the provision of additional design options enabled by the present invention; Figures 4 and 5 are schematic representations of non-circular pupil shapes for explaining further embodiments of the present invention; and Figure 6 is a schematic representation of a designed for EUV microlithographic projection exposure apparatus.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Im Weiteren wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 die Auswirkung der erfindungsgemäßen Verwendung einer nicht-kreisförmigen Pupille in Kombination mit polarisiertem Licht erläutert. In the following, the effect of the inventive use of a non-circular pupil in combination with polarized light is first explained with reference to FIGS. 1 and 2.
Hierzu zeigt Fig. 1 eine sogenannte radiale Polarisationsverteilung, bei welcher die Richtung des elektrischen Feldstärkevektors parallel zu dem auf die (in z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem verlaufende) optische Achse des Systems gerichteten Radius orientiert ist, wobei die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldstärkevektors durch Doppelpfeile dargestellt ist. Demgegenüber zeigt Fig. 2 eine lineare Polarisationsverteilung 200 mit konstanter, im eingezeichneten Koordinatensystem in y-Richtung verlaufender Polarisationsvorzugsrichtung, wobei die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldstärkevektors wiederum durch Doppelpfeile dargestellt ist. 1 shows a so-called radial polarization distribution, in which the direction of the electric field strength vector is oriented parallel to the radius directed onto the optical axis of the system (in the z-direction in the drawn coordinate system), wherein the direction of oscillation of the electric field strength vector is represented by double arrows is. In contrast, Fig. 2 shows a linear polarization distribution 200 with a constant, in the drawn coordinate system in the y direction extending polarization preferred direction, wherein the direction of vibration of the electric field strength vector is again represented by double arrows.
In einem ersten Ausführungsbeispiel weist nun die erfindungsgemäß verwendete, nicht-kreisförmige Pupille eine rechteck- bzw. streifenförmige Geometrie auf, wobei diese Pupille, d.h. der transmittierende Bereich der Pupillenebene, in Fig. 1 mit 1 10 und in Fig. 2 mit 210 bezeichnet ist. Gemäß Fig. 2 liegt aufgrund der einge- stellten Polarisationsverteilung innerhalb dieser Pupille 210 eine sogenannte„quasitangentiale Polarisationsverteilung" vor, bei welcher die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldstärkevektors zumindest näherungsweise senkrecht zu dem auf die in z-Richtung verlaufende optische Achse gerichteten Radius orientiert ist. Aufgrund dieser quasitangentialen Polarisationsverteilung gelingt es auf Wafere- bene, auch bei höheren numerischen Aperturen (von z.B. NA > 0.4) einen negativen Einfluss des bereits erläuterten Vektoreffektes auf das Abbildungsergebnis des Lithographieprozesses zu vermeiden. Anhand von Fig. 3 ist veranschaulicht, wie infolge der nicht-kreisförmigen Ausgestaltung der Pupille gemäß der Erfindung (im Ausführungsbeispiel ist wieder eine Streifen- bzw. Rechteckform gewählt) eine geometrisch vorteilhafte Situation geschaffen wird, die es ermöglicht, das Licht durch optisch ungenutzte Bereiche au- ßerhalb der optischen Achse zu führen, ohne dass hierfür etwa eine zentraleIn a first exemplary embodiment, the non-circular pupil used in accordance with the invention now has a rectangular or strip-shaped geometry, this pupil, ie the transmissive region of the pupil plane, being denoted by 10 in FIG. 1 and 210 in FIG , 2, due to the set polarization distribution within this pupil 210, there is a so-called "quasi-tangential polarization distribution" in which the oscillation direction of the electric field strength vector is oriented at least approximately perpendicular to the radius directed towards the optical axis extending in the z direction This quasitangential polarization distribution succeeds on wafer level to avoid a negative influence of the already explained vector effect on the imaging result of the lithographic process, even at higher numerical apertures (of eg NA> 0.4). 3 illustrates how, due to the non-circular configuration of the pupil according to the invention (in the exemplary embodiment, a strip or rectangular shape is again selected), a geometrically advantageous situation is created which enables the light to pass through optically unused areas outside the optical axis, without having a central axis
Obskuration erforderlich ist. Mit„320" bzw.„330" sind Bereiche bezeichnet, welche für zusätzliche (gefaltete) Strahlengänge oder optische Elemente zur Verfügung stehen, da die Pupille 310 auf einen rechteckförmigen Bereich, welcher sich im Ausführungsbeispiel in x-Richtung erstreckt, beschränkt ist. Obscuration is required. With "320" or "330" areas are designated, which are available for additional (folded) beam paths or optical elements, since the pupil 310 is limited to a rectangular area, which extends in the embodiment in the x direction.
Fig. 4 und 5 zeigen weitere bevorzugte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen, nicht-kreisförmigen Pupille. 4 and 5 show further preferred embodiments of a non-circular pupil according to the invention.
Im Einzelnen zeigt Fig. 4 eine Pupille 410 mit kreuzförmiger Geometrie, welche symmetrisch zur in z-Richtung verlaufenen optischen Achse jeweils rechteck- bzw. streifenförmige Abschnitte 41 1-414 beinhaltet. Fig. 5 zeigt eine„sanduhrförmige" Pupille 510 mit einem zentralen Bereich 51 1 , welche relativ zu den beiden angrenzenden, äußeren Bereichen 512 und 513 verjüngt ist. Sowohl bei der Ausführungsform von Fig. 4 als auch bei derjenigen von Fig. 5 stehen die nicht zur Pupil- le 410 bzw. 510 gehörenden, verbleibenden („weißen") Bereiche zur Verfügung, um dort etwa auf einem in unmittelbarer Nähe zur betreffenden Pupillenebene angeordneten Spiegel einen den Lichtdurchtritt ermöglichenden Spiegeldurchbruch (Loch oder dergleichen) vorzusehen. Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine für den Betrieb im EUV ausgelegte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage 600, in welcher die vorliegende Erfindung realisiert werden kann. Der grundsätzliche, in Fig. 6 gezeigte Aufbau ist aus WO 2006/1 17122 A1 bekannt. Die Projektionsbelichtungsanlage 600 gemäß Fig. 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung 601 und ein Projektionsobjektiv 602 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 601 umfasst in Lichtausbreitungsrichtung des von einer Lichtquelle 603 ausgesandten, insbesondere linear polarisierten Beleuchtungslichtes 604 einen Kollektor 605, ei- nen Spektralfilter 606, eine Blende 607, in welcher ein Zwischenbild IMI erzeugt wird, ein erstes optisches Rasterelement 608 und ein zweites optisches Rasterelement 609 von welchem das Licht über weitere optische Elemente 610-612 auf ein in einer Objektebene OP angeordnetes Objektfeld trifft. Das vom Objektfeld ausgehende Licht tritt in das Projektionsobjektiv 602 ein. Das Projektionsobjektiv 602 weist im Ausführungsbeispiel 8 Spiegel M1-M8 auf, um die Maskenstruktur eines in der Objektebene OP angeordneten Retikels auf die lichtempfindliche Be- schichtung eines in der Bildebene IP angeordneten Wafers W zu übertragen. Im Bereich des zweiten Spiegels M2 ist eine Aperturblende B angeordnet. Erfin- dungsgemäß kann wird wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 5 beschrieben in der Projektionsbelichtungsanlage 600 eine nicht-kreisförmige Pupille eingestellt werden. Insbesondere kann die im Bereich des zweiten Spiegels M2 vorhandene Aperturblende B so ausgelegt sein, dass diese wie vorstehend beschrieben eine nicht-kreisförmige Pupille einstellt. In detail, FIG. 4 shows a pupil 410 with a cross-shaped geometry, which includes symmetrical to the optical axis extending in the z-direction in each case rectangular or strip-shaped sections 41 1-414. 5 shows a "hourglass-shaped" pupil 510 having a central region 51 1 which tapers relative to the two adjacent outer regions 512 and 513. Both in the embodiment of FIG. 4 and in that of FIG not available to the pupil 410 or 510, remaining ("white") areas available to provide there on about a mirror disposed in close proximity to the pupil plane in question mirror permitting the passage of light (hole or the like). 6 shows a schematic illustration of a microlithographic projection exposure apparatus 600 designed for operation in the EUV, in which the present invention can be implemented. The basic structure shown in FIG. 6 is known from WO 2006/1 17122 A1. The projection exposure apparatus 600 according to FIG. 6 has an illumination device 601 and a projection objective 602. In the light propagation direction of the, in particular, linearly polarized illumination light 604 emitted by a light source 603, the illumination device 601 comprises a collector 605, an NEN spectral filter 606, a diaphragm 607 in which an intermediate image IMI is generated, a first optical raster element 608 and a second optical raster element 609 from which the light impinges on further optical elements 610-612 on an object plane arranged in an object field OP. The light emanating from the object field enters the projection lens 602. In the exemplary embodiment 8, the projection objective 602 has mirrors M1-M8 in order to transmit the mask structure of a reticle arranged in the object plane OP to the photosensitive coating of a wafer W arranged in the image plane IP. In the region of the second mirror M2, an aperture diaphragm B is arranged. According to the present invention, as described above with reference to FIGS. 1 to 5, in the projection exposure apparatus 600, a non-circular pupil can be set. In particular, the aperture diaphragm B present in the region of the second mirror M2 can be designed such that it adjusts a non-circular pupil as described above.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fach- mann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist. While the invention has been described in terms of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be embraced by the present invention, and the scope of the invention is to be limited only in terms of the appended claims and their equivalents.
Claims
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2010/051303 WO2011095209A1 (en) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | Microlithographic projection exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2010/051303 WO2011095209A1 (en) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | Microlithographic projection exposure system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011095209A1 true WO2011095209A1 (en) | 2011-08-11 |
Family
ID=42755319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2010/051303 Ceased WO2011095209A1 (en) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | Microlithographic projection exposure system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2011095209A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012218558A1 (en) | 2012-10-11 | 2013-08-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optics used in optical system of projection exposure apparatus, has object plane arranged parallel to image plane, having aspherical, rotationally symmetrical mirror whose axis of symmetry is not perpendicular to object plane |
| DE102012208793A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optics and projection exposure equipment for projection lithography with such an imaging optics |
| DE102017215664A1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical system for a projection exposure machine |
| US11650510B2 (en) | 2019-06-19 | 2023-05-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection optical unit for microlithography and method for producing a structured component |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5673103A (en) | 1993-09-24 | 1997-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure apparatus and method |
| US5863712A (en) | 1996-01-16 | 1999-01-26 | Hitachi, Ltd. | Pattern forming method, projection exposure system, and semiconductor device fabrication method |
| US20010003480A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Ryuk Heung-Jo | Apertures and illuminating apparatus including aperture openings dimensioned to compensate for directional critical dimension differences |
| WO2004046771A1 (en) | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection lens with non- round diaphragm for microlithography |
| WO2006117122A1 (en) | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithography exposure apparatus using polarized light and microlithography projection system having concave primary and secondary mirrors |
| EP1768172A1 (en) * | 2004-06-23 | 2007-03-28 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure device, and exposure method |
| JP2007305821A (en) | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Nikon Corp | Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
2010
- 2010-02-03 WO PCT/EP2010/051303 patent/WO2011095209A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5673103A (en) | 1993-09-24 | 1997-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure apparatus and method |
| US5863712A (en) | 1996-01-16 | 1999-01-26 | Hitachi, Ltd. | Pattern forming method, projection exposure system, and semiconductor device fabrication method |
| US20010003480A1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-14 | Ryuk Heung-Jo | Apertures and illuminating apparatus including aperture openings dimensioned to compensate for directional critical dimension differences |
| WO2004046771A1 (en) | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection lens with non- round diaphragm for microlithography |
| EP1768172A1 (en) * | 2004-06-23 | 2007-03-28 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure device, and exposure method |
| WO2006117122A1 (en) | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithography exposure apparatus using polarized light and microlithography projection system having concave primary and secondary mirrors |
| JP2007305821A (en) | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Nikon Corp | Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012208793A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optics and projection exposure equipment for projection lithography with such an imaging optics |
| WO2013174686A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure installation |
| US10139734B2 (en) | 2012-05-25 | 2018-11-27 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical unit and projection exposure apparatus for projection lithography, having such imaging optical unit |
| DE102012218558A1 (en) | 2012-10-11 | 2013-08-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optics used in optical system of projection exposure apparatus, has object plane arranged parallel to image plane, having aspherical, rotationally symmetrical mirror whose axis of symmetry is not perpendicular to object plane |
| DE102017215664A1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical system for a projection exposure machine |
| WO2019048200A1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | OPTICAL SYSTEM FOR A PROJECTION EXPOSURE PLANT |
| US11650510B2 (en) | 2019-06-19 | 2023-05-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection optical unit for microlithography and method for producing a structured component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102010040108A1 (en) | obscuration | |
| DE102012206153A1 (en) | Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus | |
| WO2011095209A1 (en) | Microlithographic projection exposure system | |
| DE102008040058A1 (en) | Microlithographic projection exposure machine | |
| DE102011079837A1 (en) | Optical system for microlithographic projection exposure system for manufacturing e.g. LCDs, has beam-splitting optic element arranged such that degree of polarization of incident light beam is lesser than specified value | |
| DE102006026032A1 (en) | Illumination system for use during manufacturing of e.g. integrated circuit, has optical units arranged between collector and illumination field, and optical axis deflected onto illumination-main level around preset degrees | |
| DE102012223217B9 (en) | Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus | |
| DE102011003035A1 (en) | Polarization-influencing optical arrangement, as well as optical system of a microlithographic projection exposure apparatus | |
| WO2019145126A1 (en) | Illumination optical element for projection lithography | |
| DE102013202645A1 (en) | Optical system for microlithographic projection exposure system, has polarizers that are interacted to enable rotation of linearly polarized light in polarization direction around angular pitch whose sum corresponds with total angle | |
| DE102018200167A1 (en) | Pupil facet mirror, illumination optics and optical system for a projection exposure apparatus | |
| DE102016207487A1 (en) | Microlithographic projection exposure machine | |
| DE102011006003A1 (en) | Illumination optics for use in extreme UV-projection exposure system to illuminate illuminating field in reticle plane for manufacturing microstructured component, has aperture diaphragm adapting main beam direction relative to field | |
| DE102015220144A1 (en) | Optical system and lithography system | |
| WO2024188648A1 (en) | Device and method for measuring a component, and lithography system | |
| DE102015224522B4 (en) | Illumination system of a microlithographic projection system and method for operating such a system | |
| WO2015036225A1 (en) | Illumination optical unit for euv microlithography | |
| DE102014219648A1 (en) | Method for producing a mirror element | |
| DE102013205957A1 (en) | Optical system for microlithographic projection exposure system that is utilized for manufacturing of e.g. integrated switching circuits, has light sources for illuminating reflecting surfaces with light of different polarization states | |
| DE102012213553A1 (en) | Optical system i.e. micro-lithographic projection exposure system, for manufacturing e.g. LCD, has lenses arranged relative to each other such that delay distribution is partly compensated by voltage-induced double refraction distribution | |
| DE102012210073A1 (en) | Illumination optics for projection exposure system for extreme UV projection lithography for manufacturing micro or nano-structured component, has partial optics designed such that light strikes on facet mirror with convergent optical path | |
| WO2009135556A1 (en) | Projection optic for microlithography comprising an intensity-correcting device | |
| DE102009016456A1 (en) | Illumination lens for use in microlithography-projection illumination system during manufacturing dynamic RAM, has filters e.g. neutral gray filter, and polarization filters arranged in or adjacent to pupil plane arranged after glass bar | |
| DE102021209098A1 (en) | PROTECTIVE HOSE AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM | |
| DE102009011207A1 (en) | Mask illuminating method for microlithographic projection exposure system, involves determining intensity distribution such that lights in Y-direction and X-direction despite of anamorphic effect has same numerical apertures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10706173 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10706173 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |