DE10140208C2 - Optische Anordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung mit

• a) mindestens einem optischen Element und
• b) einer mindestens eine Korrekturstrahlungsquelle umfassenden Korrekturstrahlungseinrichtung, die dem optischen Element Korrekturstrahlung derart zuführt, daß die Abbildungseigenschaften des opti­ schen Elements durch die Wärmebeauschlagung des optischen Elements mit Korrekturstrahlung korrigiert werden.

Eine derartige optische Anordnung ist aus der EP 0 823 662 A2 bekannt. Dort werden Korrekturstrahlen parallel zum Projektionslicht durch das Projektionsobjektiv gelei­ tet. Die Korrekturstrahlung wird dabei von dem mindestens einen optischen Element absorbiert. Dies führt zu einer Beeinflußung der Abbildungseigenschaften des optischen Elements, was zu Korrekturzwecken ausgenutzt wird.

Eine derartige Korrekturstrahlungseinrichtung ist in der Justage sehr aufwendig und schränkt das nutzbare Objektfeld ein, da in dessen Bereich die Korrekturstrahlen in die Projektionsoptik eingekoppelt werden. Eine Anpassung an sich ändernde Korrekturerfordernisse ist mit dieser Anordnung nur sehr eingeschränkt möglich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine flexible Korrektur der optischen Eigenschaften des mindestens einen optischen Elements ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Korrekturstrahlungseinrichtung eine Scaneinrichtung mit mindestens einem Scanspiegel umfaßt, wobei der Scan­ spiegel derart bestrahlt und angesteuert ist, daß ein definierter Bereich einer optischen Oberfläche des opti­ schen Elements mit Korrekturstrahlung abgescannt wird.

Erfindungsgemäß läßt sich über die Ansteuerung des Scanspie­ gels der Einfluß der Korrekturstrahlungseinrichtung auf die Abbildungseigenschaften des optischen Elements flexibel gestalten. Als Freiheitsgrade für den Einfluß der Korrekturstrahlung auf die Abbildungseigenschaften stehen die Gestaltung des abzuscannenden Oberflächenbe­ reichs des optischen Elements oder z. B. auch die ggf. lokal variierende Scangeschwindigkeit zur Verfügung. Auf diese Weise lassen sich auch stark von der Rotationssym­ metrie abweichende Abbildungsfehler korrigieren. Nichtro­ tationssymmetrische Abbildungsfehler können z. B. durch eine Off-Axis-Beleuchtung, also eine zur optischen Achse der Projektionsoptik geneigte Beleuchtung, entstehen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen optischen Anordnung korrigier­ bar sind Abbildungsfehler, die vom Projektionslicht induziert werden, oder auch solche, die sich ohne Projek­ tionslichteinfluß aus der Anordnung oder Ausgestaltung des mindestens einen optischen Elements ergeben.

Bevorzugt ist eine Mehrzahl von zusammenarbeitenden Korrekturstrahlungsquellen mit zugeordneten Scanspiegeln vorgesehen. Hierdurch können auch optische Flächen mit Korrekturstrahlung beaufschlagt werden, die z. B. aus Gründen der Zugänglichkeit oder der Formgebung der opti­ schen Fläche mit einer einzigen Korrekturstrahlungsquelle nicht erreicht werden können. Die Korrekturstrahlungsein­ richtung kann in diesem Fall auch bei flachen Einstrahl­ winkeln eingesetzt werden, z. B. wenn das optische Element direkt angestrahlt werden muß und der Abstand zwischen benachbarten optischen Elementen klein ist oder wenn Reflexe der Korrekturstrahlung in Richtung der optischen Achse der Projektionsoptik vermieden werden sollen. Auch eine stärker gekrümmte Oberfläche des optischen Elements läßt sich durch Verwendung mehrerer Korrekturstrahlungs­ quellen mit Korrekturstrahlung beleuchten. Zudem kann eine Ausführung der Korrekturstrahlungseinrichtung reali­ siert werden, bei der mehrere Korrekturstrahlen sich in einem Punkt auf der zu bestrahlenden Oberfläche des optischen Elements überlagern. In diesem Falle können die Intensitäten der einzelnen Korrekturstrahlen so ausgelegt sein, daß sich nur am Überlagerungspunkt eine Intensität mit merklicher Korrekturwirkung ergibt. Die Korrekturstrah­ len können daher durch andere optische Elemente hindurch­ geführt werden, ohne deren Abbildungseigenschaften spürbar zu beeinflussen. Schließlich kann bei Einsatz mehrerer Korrekturstrahlungsquellen auch eine Mehrzahl optischer Elemente bestrahlt werden.

Eine Einrichtung zur Intensitätsmodulation des Korrektur­ lichts kann vorgesehen sein, die mit der Scaneinrichtung zusammenarbeitet. Dies erhöht nochmals die Flexibilität der Korrekturstrahlungseinrichtung. Über die Variation der Intensität der Korrekturstrahlung über den abgescann­ ten Oberflächenbereich läßt sich die thermische Beein­ flußung der angestrahlten Oberfläche selektiv steuern.

Die Scaneinrichtung kann in Signalverbindung mit einer die optische Anordnung überwachenden Sensoreinrichtung stehen, wobei die Scaneinrichtung die von der Sensorein­ richtung empfangenen Signale zur Ansteuerung des abzu­ scannenden Bereichs des optischen Elements verarbeitet. Dies erlaubt einen geregelten Betrieb der Korrekturstrah­ lungseinrichtung, bei der die Korrekturstrahlbeaufschlagung abhängig von ihrer Wirkung auf das optische Element gesteuert wird. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Temperaturmesseinrichtung des mindestens einen optischen Elements aufweisen. Ein Beispiel hierfür ist eine Wärmebildkamera.

Die Sensoreinrichtung kann die Abbildungseigenschaften der optischen Anordnung überwachen. Eine derartige Über­ wachung erlaubt die präziseste Kontrolle des Betriebs der Korrekturstrahlungseinrichtung.

Die Sensoreinrichtung kann ein positionsempfindlicher optischer Sensor sein. Derartige Sensoren sind, beispiels­ weise als Quadrantendetektoren, auch in sehr preisgünstigen Varianten erhältlich.

Der Sensor kann ein CCD-Array sein. Ein derartiges Array hat eine hohe Positionsauflösung und weist zudem eine hohe Lichtempfindlichkeit auf.

Die Sensoreinrichtung kann alternativ oder zusätzlich die Temperatur der optischen Anordnung, insbesondere des optischen Elements, überwachen. Das Ergebnis einer derartigen Überwachung läßt sich mit Hilfe relativ ein­ facher Algorithmen in ein Eingangs-Steuersignal für die Scaneinrichtung umsetzen.

Die Sensoreinrichtung kann dabei eine Wärmebildkamera umfassen. Eine Wärmebildkamera liefert eine ausreichende Orts- und Temperaturauflösung für den angegebenen Über­ wachungszweck.

Bevorzugt ist die Korrekturstrahlungsquelle ein Laser. Mit einem Laser läßt sich ein gut gebündelter Korrektur­ strahl erzeugen, der auch bei beengten räumlichen Verhält­ nissen zielgenau geführt werden kann. Zudem lassen sich mit kommerziellen Lasern Wellenlängen erzeugen, die von den gängigen optischen Materialien für Projektions­ optiken von Projektionsbelichtungsanlagen gut absorbiert werden und sich daher für Korrekturstrahlen besonders gut eignen.

Die Korrekturstrahlungsquelle kann in ihrer Wellenlänge veränderlich sein. Dies schafft einen zusätzlichen Frei­ heitsgrad für die Beeinflußung der Abbildungseigenschaften des mindestens einen optischen Elements durch die Korrek­ turstrahlung. Je nach der eingestellten Wellenlänge der Korrekturstrahlung und der hierfür resultierenden Absorp­ tion des Materials des mindestens einen optischen Elements ergibt sich eine bestimmte Eindringtiefe für die Korrektur­ strahlung, welche sich in einer bestimmten Beeinflußung der Abbildungseigenschaften des optischen Elements äußert. Dies kann z. B. zur Feinabstimmung der Korrekturwirkung genutzt werden.

Die Emissionswellenlänge der Korrekturstrahlungsquelle ist vorzugsweise größer als 4 µm. Gebräuchliche optische Materialien für Projektionsoptiken von Projektionsbelich­ tungsanlagen weisen im Wellenlängenbereich oberhalb von 4 µm Absorptionskanten auf. Bei noch größeren Wellenlängen absorbieren diese Materialien stark, so daß auch mit Korrekturstrahlen geringer Leistung ein relativ großer thermischer Eintrag in das bestrahlte optische Element gegeben ist und eine entsprechende Korrekturwirkung resultiert. Bei einer Wellenlänge der Korrekturstrahlung im Bereich einer Absorptionskante läßt sich die Eindring­ tiefe durch eine moderate Wellenlängenänderung des Korrek­ turstrahls relativ stark variieren.

Die optische Anordnung kann mehrere optische Elemente umfassen, die von der Korrekturstrahlung durchstrahlt werden, wobei die Wellenlänge der Korrekturstrahlung und die Materialauswahl der optischen Elemente derart sind, daß nur das mindestens eine optische Element, dessen Abbildungseigenschaften korrigiert werden sollen, von der Korrekturstrahlung mit Wärme beaufschlagt wird. Bei einer derartigen Anordnung kann die Korrekturstrah­ lung durch die diese nicht oder nur wenig absorbierenden optischen Elemente in Richtung auf das mit Korrektur­ strahlung zu bestrahlende optische Element geführt wer­ den. Auch nicht direkt zugängliche optische Elemen­ te können auf diese Weise mit Korrekturstrahlung beauf­ schlagt werden.

Die optische Anordung kann mehrere optische Elemente umfassen und die Korrekturstrahlung kann so gerichtet sein, daß nur das mindestens eine optische Element, dessen Abbildungseigenschaften korrigiert werden sollen, von der Korrekturstrahlung bestrahlt wird. Bei dieser Anordnung ist die Materialauswahl der nicht mit Korrektur­ strahlung beaufschlagten Elemente nicht eingeschränkt.

Das optische Element, dessen Abbildungseigenschaften korrigiert werden sollen, kann eine Absorptionsbeschich­ tung für die Korrekturstrahlung aufweisen. Mittels einer derartigen Beschichtung läßt sich eine Korrekturwirkung auch dann erzielen, wenn das Material, aus dem das opti­ sche Element besteht, selbst die Korrekturstrahlung nicht absorbiert. Die Abhängigkeit der Absorption der Absorptionsbeschichtung von der Wellenlänge läßt sich so vorgeben, daß bei Verwendung einer durchstimmbaren Korrekturstrahlungsquelle im Durchstimmbereich unterschied­ liche Absorptionen der Absorptionsbeschichtung vorliegen. Auf diese Weise läßt sich über die Wellenlänge der Korrek­ turstrahlung die Korrekturwirkung auf das optische Element mit der Absorptionsbeschichtung zusätzlich beeinflussen.

Die optische Anordnung kann in bekannter Weise eine Projektionslichtquelle aufweisen, die eine projektions­ lichtempfindliche Schicht auf einem Substrat beleuchtet. In diesem Fall ist erfindungsgemäß die projektionslicht­ empfindliche Schicht so ausgeführt, daß sie von der Korrekturstrahlung nicht beeinflußt wird. Der Strahlengang der Korrekturstrahlung kann frei gewählt werden und es muß nicht verhindert werden, daß die Korrekturstrahlung oder Reflexe hiervon das Substrat belichten.

Das optische Element kann ein refraktives optisches Element sein. Refraktive optische Elemente können mit Korrektur­ strahlung derart beaufschlagt werden, daß sie diese entweder in einem Bereich nahe der Oberfläche oder erst über eine größere optische Weglänge innerhalb des optischen Elements absorbieren. Jedes dieser beiden unterschiedlichen Absorptionsverhalten führt zu einer charakteristisch unterschiedlichen Korrekturwirkung einer entsprechenden Korrekturbestrahlung. Dies kann je nach zu beeinflussen­ der Abbildungseigenschaft selektiv ausgenutzt werden.

Alternativ kann das optische Element für die Strahlung einer Projektionslichtquelle reflektierend sein. Die Beaufschlagung eines derartigen optischen Elements mit Korrekturstrahlung führt über die Deformation der das Projektionslicht reflektierenden optischen Oberfläche zu einer optischen Korrekturwirkung, die wesentlich stärker ist als die optische Korrekturwirkung einer sich in gleicher Weise deformierenden refraktiven optischen Oberfläche.

Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für Projektions-Belichtungsanlagen der Mikrolithographie.

Dies gilt vornehmlich auch für solche Projektions-Be­ lichtungsanlagen, die eine nicht rotationssymmetrische Beleuchtung, zum Beispiel ein schlitzförmiges Bildfeld, aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt einer Projektions­ belichtungsanlage mit einer Korrekturstrahlungs­ einrichtung;

Fig. 2 bis 4 Aufsichten auf ein optisches Element, welches mit Projektionslicht und mit Korrektur­ strahlung beaufschlagt ist;

Fig. 5 einen zu Fig. 1 ähnlichen Ausschnitt einer alternativen Projektionsbelichtungsanlage mit einer Korrekturstrahlungseinrichtung;

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Pro­ jektionsoptik mit einer alternativen Korrektur­ strahlungseinrichtung; und

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Pro­ jektionsoptik mit einer nochmals alternativen Korrekturstrahlungseinrichtung.

Die in Fig. 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeich­ nete Projektionsoptik ist Teil einer Projektionsbelichtungs­ anlage der Mikrolithographie. Die Projektionsoptik 1 dient zur Abbildung einer Struktur einer in Fig. 1 nicht dargestellten Maske auf einen Wafer 2. Aufgebaut ist die Projektionsoptik 1 aus einer Mehrzahl reflektiver und refraktiver optischer Elemente, deren genaue Anordnung hier nicht im einzelnen interessiert.

Zur Projektionsbelichtung wird die Projektionsoptik 1 von einem Projektionslichtbündel 3 durchtreten. Das Projektionslichtbündel 3 hat eine Wellenlänge im tiefen Ultraviolett, z. B. bei 157 Nanometer. Der Bündelquerschnitt des Projektionslichtbündels 3 im Bereich einer brechenden Fläche einer Linse 4 der Projektionsoptik 1 ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt: Das Projektionslichtbündel 3 durchtritt diese Fläche mit einem rechteckigen Quer­ schnitt mit einem Seitenverhältnis von ca. 1 : 3.

Das Projektionslichtbündel 3 belichtet eine Fotoresist­ schicht 14 des Wafers 2, die auf einem Substrat 15 auf­ gebracht ist (vgl. die Ausschnittsvergrößerung in Fig. 1).

Auf die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte brechende Fläche der Linse 4 ist ein Korrekturstrahl 5 gerichtet (vgl. Fig. 1), der von einem Laser 6 erzeugt wird. Der Korrekturstrahl 5 hat eine Wellenlänge im mittleren infraroten Bereich (3 bis 30 µm), die vom Material der Linse 4 absorbiert wird. Der Laser 6 zur Erzeugung des Korrekturstrahls 5 kann beispielsweise eine Laserdiode sein. Auch andere Laserlichtquellen, z. B. ein HeNe-Laser bei 3,391 µm oder ein durchstimmbarer frequenzverdoppelter CO₂-Laser (typischerweise durchstimmbar zwischen 4,6 und 5,8 µm) stehen in diesem Wellenlängenbereich zur Verfügung.

Die Fotoresistschicht 14 ist für die Korrekturstrahlwellen­ länge unempfindlich.

Bevor der vom Laser 6 erzeugte Korrekturstrahl 5 auf die Linse 4 trifft, durchtritt er zunächst einen opti­ schen Modulator 7, mit dem die Intensität des durchtreten­ den Strahls beeinflußt werden kann, und wird nachfolgend von einem Scanspiegel 8 abgelenkt. Letzterer wird mecha­ nisch von einer Scansteuerung 9 angesteuert. Eine derartige Scannertechnik ist z. B. für Laser-Displays bekannt.

Der Laser 6, der optische Modulator 7 sowie die Scan­ steuerung 9 stehen über Signalleitungen mit einer zen­ tralen Korrekturstrahlungssteuerung 10 in Verbindung. Über eine Datenleitung ist letztere mit einer CCD-Kamera 11 verbunden. Diese wird mit einem Teilstrahl 12 des Projektionslichtbündels 3 belichtet, der aus dem Projek­ tionslichtbündel 3 mit Hilfe eines im Strahlengang vor dem Wafer 2 angeordneten Strahlteilers 13 ausgekoppelt wird. Der Wafer 2 und die CCD-Kamera 11 sind dabei in zueinander äquivalenten Feldebenen der Projektionsoptik 1 angeordnet. Über eine weitere Datenleitung (Verbindung A-A) steht die Korrekturstrahlungseinrichtung 10 mit einer Wärmebildkamera 18 in Verbindung, deren Erfassungskegel 19 in Fig. 1 mit gepunkteten Begrenzungslinien angedeutet ist. Die Wärmebildkamera 18 erfaßt die vom Korrekturstrahl 5 bestrahlte Oberfläche der Linse 4.

Beispiele für Flächenbereiche 16', 16", 16''' der Linse 4, die mit dem Korrekturstrahl 5 abgescannt werden können, zeigen die Fig. 2, 3 und 4:
Der Flächenbereich 16' (vgl. Fig. 2) ist nach außen hin durch einen Umkreis um den rechteckigen Querschnitt des Projektionslichtbündels 3 und nach innen durch das Projektionslichtbündel 3 begrenzt.

Der Flächenbereich 16" (vgl. Fig. 3) weist zwei recht­ eckige Teilbereiche mit der gleichen Querschnittsfläche wie das Projektionslichtbündel 3 auf, deren Längsseiten an den gegenüberliegenden Längsseiten der rechteckigen Querschnittsfläche des Projektionslichtbündels 3 derart angrenzen, daß sich die Teilbereiche mit der Querschnitts­ fläche des Projektionslichtbündels 3 zu einem Quadrat ergänzen.

Der Flächenbereich 16''' (vgl. Fig. 4) weist zwei quad­ ratische Teilbereiche auf, deren Seitenlängen derjenigen der kurzen Seite der rechteckigen Querschnittsfläche des Projektionslichtbündels 3 entsprechen und die an den Längsseiten der rechteckigen Querschnittsfläche des Projektionslichtbündels 3 derart angeordnet sind, daß sich diese Querschnittsfläche mit den beiden Teil­ bereichen zu einer kreuzförmigen Struktur mit vierzäh­ liger Symmetrie ergänzen.

Der Korrekturstrahl 5 wird folgendermaßen eingesetzt:
Beim Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage treten aufgrund von Restabsorption des Projektionslichts in den optischen Elementen der Projektionsoptik 1 Abbil­ dungsfehler auf. Diese werden mittels der CCD-Kamera 11 vermessen und die entsprechenden Meßdaten an die Korrekturstrahlungssteuerung 10 weitergeleitet. Die Restabsorption des Projektionslichts verursacht eine Erwärmung der optischen Elemente der Projektionsoptik. Die Erwärmung der Linse 4 wird mit Hilfe der Wärmebild­ kamera 18 vermessen und die entsprechenden Meßdaten werden ebenfalls an die Korrekturstrahlungssteuerung 10 übermit­ telt.

Letztere wertet die Meßdaten aus und setzt diese in entsprechende Steuersignale für die Scansteuerung 9, den optischen Modulator 7 und den Laser 6 um. Je nach der Art und der Symmetrie des gemessenen Abbildungsfehlers bzw. der gemessenen Erwärmung wählt die Korrekturstrahlungs­ steuerung 10 hierbei zunächst eine Gestalt eines Flächenbe­ reichs 16 aus, in dem der Korrekturstrahl 5 auf die Linse 4 treffen soll. Anschließend wird die Scansteuerung 9 von der Korrekturstrahlungssteuerung 10 derart angesteuert, daß diese den Scanspiegel 8 zu entsprechenden Kippbewe­ gungen zum Abscannen des ausgewählten Flächenbereichs 16 veranlaßt. Synchron zu dieser mechanischen Ansteuerung des Scanspiegels 8 steuert die Korrekturstrahlungssteue­ rung 10 den optischen Modulator 7 so an, daß eine bestimmte Intensitätsverteilung des Korrekturstrahls 5 innerhalb des Flächenbereichs 16 vorgegeben wird, welche anhand der Meßdaten der CCD-Kamera 11 zum Ausgleich des gemessenen Abbildungsfehlers bestimmt wurde.

Ferner steuert die Korrekturstrahlungssteuerung 10 den Laser 6 zur Optimierung der Wellenlänge des Korrektur­ strahls 5 an. Über die Wellenlänge des Korrekturstrahls 5 läßt sich dessen Eindringtiefe in die Linse 4 vorgeben, da das Linsenmaterial eine unterschiedliche Absorption für Wellenlängen innerhalb des Durchstimmbereichs des Lasers 6 aufweist.

Mit Hilfe des den vorgegebenen Flächenbereich 16 (z. B. den Flächenbereich 16' gemäß Fig. 3) abscannenden Korrek­ turstrahls 5 wird, in der Regel durch eine Homogenisierung des Temperaturprofils der Linse 4, eine Kompensation von Abbildungsfehlern erzielt, die aufgrund von Restabsorp­ tionen auftreten.

Alternativ zu einer Homogenisierung der Temperaturvertei­ lung der Linse 4 kann auch eine gezielte Überkompensation durch entsprechende Bestrahlung der Linse 4 mit dem Korrekturstrahl 5 erzeugt werden, so daß der auf diese Weise in der Linse 4 erzeugte Abbildungsfehler den durch das Projektionslichtbündel 3 in den anderen optischen Elementen der Projektionsoptik 1 erzeugten Abbildungs­ fehler zumindest zum Teil kompensiert.

Eine zur Korrektur von Abbildungseigenschaften erforderliche Oberflächendeformation der Linse 4 kann auch durch gezieltes Erhitzen tieferer Stellen der Linse 4 durch einen entspre­ chend konvergent eingestrahlten Korrekturstrahl 5 erfolgen.

Es ist nicht erforderlich, daß die CCD-Kamera 11 und die Wärmebildkamera 18 gleichzeitig installiert sind. Zum Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage reicht prinzipiell eine dieser beiden Sensoreinrichtungen aus.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen alternative Ausführungsformen einer Projektionsoptik mit einer Korrekturstrahlungsein­ tung. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die schon bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 4 erläutert wurden, tragen um jeweils 100 erhöhte Bezugszeichen und werden nicht nochmals im einzelnen erläutert.

Fig. 5 zeigt eine Teilansicht einer Projektionsbelich­ tungsanlage mit einer Projektionsoptik 101, die vollstän­ dig aus Spiegeln aufgebaut ist. Der Korrekturstrahl 105 ist auf die reflektierende Oberfläche des Spiegels 117 gerichtet. Bis auf den Laser 106 sind die weiteren Komponenten der Korrekturstrahlungseinrichtung, die zu denjenigen der Ausführung nach Fig. 1 analog sind, weggelassen.

Fig. 6 zeigt einen Teilausschnitt einer Projektionsop­ tik 201 mit zwei Linsen 218, 219. Die der Linse 219 zugewandte optische Oberfläche der Linse 218 wird von zwei Korrekturstrahlen 205', 205" bestrahlt. Auf diese Weise ist diese trotz des in Bezug auf die bestrahlte Oberfläche recht flachen Einstrahlwinkels für mindestens einen Korrekturstrahl 205', 205" überall zugänglich.

Die Korrekturstrahlen 205', 205" werden von zwei sepa­ raten Lasern 206' und 206" erzeugt. Alternativ ist es auch möglich, die beiden Korrekturstrahlen 205', 205" mit einem einzigen Laser und einer geeignet angeord­ neten Strahlteileranordnung zu erzeugen.

Die Korrekturstrahlen 205', 205" werden in analoger Weise eingesetzt, wie dies in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde. Die den Korrekturstrahlen 205', 205" jeweils zugeordneten Scanspiegel 208', 208" werden hierbei von einer Korrekturstrahlungssteuerung (nicht dargestellt) derart angesteuert, daß sich die durch sie angestrahlten Teilflächenbereiche zu einem Flächenbereich ergänzen, wie er beispielhaft bezugnehmend auf die Fig. 2 bis 4 erläutert wurde. Zusätzlich kann bei der Verwendung mehrerer Korrekturstrahlen die relative Intensität der Korrekturstrahlen zueinander eingestellt werden und es kann mit einer teilweisen Überlappung der angestrahlten Teilfächenbereichen zu­ sätzlich die Temperaturverteilung der angestrahlten Linse 218 beeinflußt werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Variante einer Korrekturstrah­ lungseinrichtung. Dort ist eine Linse 304 als Teil einer ansonsten nicht dargestellten Projektionsoptik 301 ge­ zeigt, deren eine optische Oberfläche von zwei Korrektur­ strahlen 305', 305" bestrahlt wird. Diese werden von zwei separaten Lasern 305', 306" erzeugt und jeweils von einem Scanspiegel 308', 308" umgelenkt. Bei dieser Variante der Korrekturstrahlungseinrichtung stellt die nicht dargestellte Korrekturstrahlungssteuerung sicher, daß die Korrekturstrahlen 305', 305" beim Abscannen des zu bestrahlenden Flächenbereichs auf der Linse 304 sich auf der zu bestrahlenden Oberfläche überlagern.

Die Intensität der Korrekturstrahlen setzt sich daher nur auf der zu bestrahlenden Oberfläche aus der Summe der Einzelintensitäten der Korrekturstrahlen 305', 305" zusammen. Überall sonst im Strahlengang der Korrektur­ strahlen 305', 305" liegt nur die Intensität von jeweils einem der beiden Strahlen vor.

Alternativ zum Einsatz bei der Korrektur von strahlungs­ induzierten Abbildungsfehlern können die oben beschriebe­ nen Ausführungsformen der Korrekturstrahlungseinrichtung auch zur gezielten Justage der Projektionsoptik eingesetzt werden. Dabei wird mit der CCD-Kamera 11 der Abbildungs­ fehler der Projektionsoptik 1 gemessen, der unabhängig von einer Bestrahlung mit dem Projektionslichtbündel 3 vorliegt. Dieser Abbildungsfehler kann dann mit Hilfe des Korrekturstrahls 5 analog zum oben Beschriebenen korrigiert werden.

Die beschriebenen Korrekturstrahlungsrichtung kann auch zur Bestrahlung optischer Elemente eingesetzt werden, die aus Materialien bestehen, die die Korrekturstrahlen nicht oder nur schwach absorbieren. In diesem Falle wird auf dem mit Korrekturstrahlen zu bestrahlenden optischen Element eine optische Beschichtung vorgesehen, die für Projektionslicht durchlässig ist und die Korrektur­ strahlen absorbiert. Bevorzugt wird eine derartige Beschich­ tung so ausgeführt, daß sie bei Verwendung eines durch­ stimmbaren Lasers 6 eine Absorptionskante im Durchstimm­ bereich aufweist. In diesem Fall läßt sich die Eindring­ tiefe des Korrekturstrahls in das optische Element beson­ ders gut beeinflussen.

Claims (21)

1. Optische Anordnung mit

• a) mindestens einem optischen Element und
• b) einer mindestens eine Korrekturstrahlungsquelle umfassenden Korrekturstrahlungseinrichtung, die dem optischen Element Korrekturstrahlung derart zuführt, daß die Abbildungseigenschaften des optischen Elements durch die Wärmebeaufschlagung des optischen Elements mit Korrekturstrahlung korrigiert werden;

dadurch gekennzeichnet; daß
die Korrekturstrahlungseinrichtung (6 bis 13; 106, 108; 206, 208; 306, 308) eine Scaneinrichtung (8, 9, 10; 108) mit mindestens einem Scanspiegel (8) umfaßt, wobei der Scan­ spiegel (8; 108) derart bestrahlt und angesteuert ist, daß ein definierter Bereich (16) einer optischen Oberfläche des optischen Elements (4; 117; 204; 304) mit Korrektur­ strahlung (5; 105; 205; 305) abgescannt wird.

2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mehrzahl von zusammenarbeitenden Korrekturstrahlungsquellen (206', 206"; 306', 306") mit zugeordneten Scanspiegeln (208', 208"; 308', 308") vorgesehen ist.

3. Optische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (7) zur Intensi­ tätsmodulation des Korrekturlichts vorgesehen ist, die mit der Scaneinrichtung (8, 9, 10) zusammenarbeitet.

4. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scanein­ richtung (8, 9, 10) in Signalverbindung mit einer die optische Anordnung (1) überwachenden Sensoreinrichtung (11, 18) steht, wobei die Scaneinrichtung (8, 9, 10) die von der Sensoreinrichtung (11, 18) empfangenen Signale zur Ansteuerung des abzuscannenden Bereichs (16) des optischen Elements (4) verarbeitet.

5. Optische Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensoreinrichtung (11, 18) die Abbil­ dungseigenschaften der optischen Anordnung (1) überwacht.

6. Optische Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (11, 18) einen positionsempfindlichen optischen Sensor (11) umfaßt.

7. Optische Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor ein CCD-Array (11) ist.

8. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (11, 18) die Temperatur der optischen Anordnung (1), insbeson­ dere der optischen Komponente (4), überwacht.

9. Optische Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensoreinrichtung (11, 18) eine Wärmebildkamera (18) umfaßt.

10. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur­ strahlungsquelle (6; 106; 206; 306) ein Laser ist.

11. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur­ strahlungsquelle (6; 106; 206; 306) in ihrer Wellenlänge veränderlich ist.

12. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissions­ wellenlänge der Korrekturstrahlungsquelle (6; 106; 206; 306) größer ist als 4 µm.

13. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anordnung (1) mehrere optische Elemente umfaßt, die von der Korrekturstrahlung (5) durchstrahlt werden, wobei die Wellenlänge der Korrekturstrahlung (5) und die Material­ auswahl der optischen Elemente derart sind, daß nur das mindestens eine optische Element (4), dessen Abbildungs­ eigenschaften korrigiert werden sollen, von der Korrektur­ strahlung (5) mit Wärme beaufschlagt wird.

14. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anordnung (201) mehrere optische Elemente (204, 219) umfaßt und daß die Korrekturstrahlung (205) so gerichtet ist, daß nur das mindestens eine optische Element (204), dessen Abbildungseigenschaften korrigiert werden sollen, von der Korrekturstrahlung (205) bestrahlt wird.

15. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element, dessen Abbildungseigenschaften korrigiert werden sollen, eine Absorptionsbeschichtung für die Korrektur­ strahlung aufweist.

16. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Projektionslichtquelle aufweist, die eine projektionslichtempfindliche Schicht (14) auf einem Substrat (15) beleuchtet, dadurch gekennzeichnet, daß die projektionslichtempfindliche Schicht (14) so ausgeführt ist, daß sie von der Korrekturstrahlung (5) nicht beeinflußt wird.

17. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (4; 204; 304) ein refraktives optisches Element ist.

18. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (117) für die Strahlung einer Projektionslichtquelle reflektie­ rend ist.

19. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Projektions-Belichtungsanlage der Mikrolithographie ist.

20. Optische Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine nicht rotationssymmetrische Beleuchtung aufweist.

21. Optische Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ein schlitzförmiges Bildfeld auf­ weist.