DE102005027099A1

DE102005027099A1 - Immersionslithographieobjektiv

Info

Publication number: DE102005027099A1
Application number: DE200510027099
Authority: DE
Inventors: Aurelian Dodoc
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-14
Also published as: WO2006131258A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Objektiv zur Abbildung eines Objekts in ein Bild, insbesondere ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv zur Abbildung einer Struktur auf eine Bildebene, mit mindestens einem optischen Element (52), vorzugsweise mehreren, insbesondere mindestens zwei optischen Elementen (52a, 52b, 57), die in einem oder mehreren Räumen zwischen sich mindestens einen Zwischenbildraum (55) definieren, in dem ein Zwischenbild erzeugt wird, wobei in einem zwischen Objekt und einem objektseitig ersten optischen Element definierten Objektraum (50) mindestens ein Immersionsmedium (51) zur Erhöhung des Brechungsindex im Objektraum und/oder in dem oder den Zwischenbildräumen (55) mindestens ein Immersionsmedium (56) zur Erhöhung des Brechungsindex im Zwischenbildraum angeordnet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Objektiv zur Abbildung eines Objekts in ein Bild, insbesondere ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv zur Abbildung einer Struktur (Retikel) auf eine Bildebene, mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren optischen Elementen sowie eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungseinrichtung.

STAND DER TECHNIK

Zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen, wie integrierten elektronischen Schaltkreisen und dergleichen, werden üblicherweise lithographische Systeme eingesetzt, bei denen die Strukturierung der Bauelemente durch Übertragung einer Struktur einer Maske mittels einer Projektionsbelichtungsanlage auf eine lichtempfindliche Schicht, wie einen Photolack, erfolgt. Der Photolack, der für einen bestimmten Wellenlängenbereich, beispielsweise ultraviolettes Licht (UV-Licht), empfindlich ist, bildet nach der Belichtung entsprechend dem Muster der Maske eine Schablone für nachfolgende Ätzprozesse oder Beschichtungen, so dass eine Strukturierung des Substrats oder darauf abgeschiedener Schichten entsprechend der Struktur der Maske erfolgen kann.

Folglich ist es für die gewünschte Miniaturisierung der mikrostrukturierten Bauelemente mit zunehmend kleineren Strukturgrößen von entscheidender Bedeutung, dass die Struktur der Maske mit einer sehr guten Auflösung abgebildet wird, wobei der Abbildungsmaßstab üblicherweise kleiner gleich 1 ist.

Allerdings ist bekannt, dass lediglich bei der ideal geometrisch-optischen Abbildung jedem Punkt des Objektraums eindeutig ein Bildpunkt zugeordnet ist und die geometrischen Figuren des Objektraums in ähnliche Figuren des Bildraums abgebildet werden. In der Praxis werden durch die zur Verfügung stehenden optischen Elemente, wie Spiegel und Linsen, jedoch Objektpunkte insbesondere außerhalb des paraxialen Gebiets mit flach und achsnah verlaufenden Lichtstrahlen nicht in punktförmige und die Geometrie des Objekts ähnlich darstellende Bildpunkte abgebildet, sondern es entstehen kleine Zerstreuungsfiguren auf Grund von Abbil dungsfehlern, der so genannten Aberration. Durch Verwendung von asphärischen Spiegeln und Linsen kann dem entgegen gewirkt werden, auch wenn derartige Bauteile aufwändig in der Herstellung sind. Allerdings werden bei der Abbildung von Objekten mit großen Objektfeldern und weit geöffneten Strahlbündeln allgemein Abweichungen von der punktförmigen ähnlichen Abbildung festgestellt. Entsprechend wird, um günstige Abbildungbedingungen einzustellen, üblicherweise ein Kompromiss aus kleinen Objektfeldern und großer numerischer Apertur oder großen Objektfeldern und kleiner numerischer Apertur gesucht.

Um den Abbildungsfehlern entgegen zu wirken und insbesondere die Auflösung und Tiefenschärfe zu verbessern, sind Lithographieobjektive vorgeschlagen worden, bei denen im Bildraum, also zwischen der Bildebene und dem in Strahlrichtung letzten optischen Element, ein brechendes Medium mit einem hohen Brechungsindex, vorzugsweise größer 1, eine so genanntes Immersionsflüssigkeit, vorgesehen wird. Ein Beispiel hierfür ist in der WO 2004/107048 A2 mit einem Mikrolithographie-Projektionsobjektiv gegeben, welches zwischen letztem optischen Element und Bildebene, in der beispielsweise der mit dem Photolack versehene Wafer angeordnet ist, eine Immersionsflüssigkeit sowie zusätzlich ein Abschlusselement zum Schutz des letzten bildseitigen optischen Elements des Objektivs vorsieht (siehe 4). Durch die Immersionsflüssigkeit im Bildraum wird die numerische Apertur auf Werte größer 1 erhöht, so dass Auflösungsvermögen und Tiefenschärfe des Objektivs verbessert werden.

Obwohl mit derartigen Objektiven bereits sehr gute Ergebnisse erzielbar sind, besteht auf Grund des Bedarfs an hoher Packungsdichte von Mikrostrukturen in mikrostrukturierten Bauteilen und entsprechendem Wunsch nach weiterer Verkleinerung der Strukturgrößen ein stetes Bedürfnis, die Auflösung der bei der Mikrolithographie verwendeten Projektionsobjektive zu verbessern bzw. die Abbildungsfehler (Aberration) weiter zu vermindern.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Objektiv für insbesondere die Mikrolithographie zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Abbildungsfehler (Aberration) insbesondere bei einem System mit großer Apertur vermindert und die Auflösung verbessert werden kann. Zudem soll ein derartiges Objektiv einfach herstellbar und verwendbar sein.

WESEN DER ERFINDUNG

Die obige Aufgabe wird gelöst mit einem Objektiv mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen nach Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Meist erfüllen Lithographieobjektive die Sinusbedingung nach Abbe. Demnach werden Objekte die sich in der Nähe der optischen Achse befinden asymmetriefehlerfrei abgebildet.

Bei Systemen die die Sinusbedingung erfüllen, wird der Abbildungsmaßstab β durch die Formel bestimmt: β = (NAOB)/(NAIM) = [nOB SIN(σOB)]/[nIM SIN(σIM)] = yIM/yOB wobei

NA_OB: die numerische Apertur im Objektraum,
NA_IM: die numerische Apertur im Bildraum,
n_OB: der Brechungsindex im Objektraum,
n_IM: der Brechungsindex im Bildraum,
σ_OB: der Randstrahlwinkel im Objektraum,
σ_IM: der Randstrahlwinkel im Bildraum,
y_IM: die Bildhöhe,
y_OB: die Objekthöhe,

darstellen.

Hieraus ist ersichtlich, dass für ein Lithographieobjektiv, für das die numerische Apertur im Bildraum entscheidend ist, eine Reduktion des Öffnungswinkels des Strahlenbündels im Bildraum und somit der Brechungswinkel der Strahlen durch eine Steigerung des Brechungsindexes im Bildraum erreichbar ist. Dies ist Grundlage der bekannten Immersionsobjektive mit einer Immersionsflüssigkeit im Bildraum zwischen letztem optischen Element bzw. Abschlussplatte des Objektivs und der Bildebene, in der z.B. der Photolack auf einem Halbleiter-Substrat, wie einem Silizium-Wafer belichtet wird.

Mit der vorliegenden Erfindung ist aber nunmehr erstmals erkannt worden, dass es bei Lithographieobjektiven mindestens einen weiteren Raum gibt, in denen die Strahlwinkel große Werte haben, so dass hier ein Ansatzpunkt für eine Verringerung der Winkel zur Verminderung der Aberrationsbeiträge gegeben ist. Als weitere Räume mit großen Strahlwinkeln sind hier neben dem Bildraum der Objektraum zwischen objektseitig erstem optischen Element des Objektivs und Objekt sowie innerhalb des Objektivs die Räume aller reellen Zwischenbilder.

Obwohl die numerische Apertur in diesen Räumen mit Ausnahmefällen bei den Zwischenbildräumen üblicherweise entweder von der Anwendung oder von geometrischen und optischen Randbedingungen bestimmt wird, lassen sich die Brechungswinkel bzw. Öffnungswinkel des Strahlenbündels im Objektraum und/oder in den Zwischenbildräumen durch die Steigerung des Brechungsindexes im Objektraum und/oder Zwischenbildraum reduzieren. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass ein Immersionsmedium mit hohem Brechungsindex in den entsprechenden Raum eingebracht wird.

Dies hat gegenüber der Reduzierung des Abbildungsmaßstabes, mit dem sich ebenfalls eine Reduzierung der Strahlwinkel im Objektraum erzielen ließe, den Vorteil, dass im Gegensatz zur Verringerung des Abbildungsmaßstabs auf Werte von 1:5, 1:8 oder 1:10, keine Reduzierung des bildseitigen Feldes mit einhergeht. Ferner ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass die Beiträge aller Abbildungsfehler, die sowohl von der Feldgröße als auch von der Apertur abhängen, verringert werden. Darüber hinaus können bei dieser Vorgehensweise durch die Verringerung der Strahlwinkel nahe am Objekt und/oder Zwischenbild anzubringende Korrektionsmittel für die Abbildungsfehler eingesetzt werden, so dass eine Entkopplung zwischen feldabhängigen und aperturabhängigen Aberrationen besser erreicht werden kann. Der allgemeine Lösungsansatz besteht also darin im Objektraum und/oder im Raum günstiger reeller Zwischenbilder den Brechungsindex zu erhöhen.

Die Anordnung eines Immersionsmediums kann hierbei entweder nur im Objektraum oder in einem oder mehreren Zwischenbildräumen des Objektivs oder in einer Kombination davon, also im Objektraum und in einem oder mehreren Zwischenbildräumen vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist zumindest die Anordnung eines Immersionsmediums in einem oder mehreren Zwischbildräumen, da hier insbesondere bei rein refraktiven Systemen eine einfache Anordnung zwischen optischen Linsen möglich ist. Bei mehreren Zwischenbildern kann ein Immersionsmedium in allen oder nur einigen oder einem einzigen der Zwischenbildräume vorgesehen werden.

Ein weiterer Vorteil, der durch die Einführung eines Immersionsmediums im Objektraum entsteht, besteht darin, dass die durch die großen Strahlwinkel verstärkt auftretenden Maskenfehler reduziert werden. Bei der hochaperturigen Beleuchtung von Strukturen, deren Größe mit der Wellenlänge des Lichtes vergleichbar ist, entsteht einerseits eine Umverteilung von Energie zwischen evaneszenten und propagierenden Beugungsordnungen. Andererseits ist die Transmission durch die Maske von der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes abhängig.

Diese Phänomene wurden unter anderen von Ronse, K. et al. in dem Artikel „Progress in 193 nm immersion lithography at IMEC" Photomask, SPIE, Vol. 21, Issue 5, 2005, beschrieben.

Die Maskenaberrationen hängen direkt vom Einfallswinkel der Strahlung auf der Maske ab. Je größer der Einstrahlwinkel, desto größer die Aberrationen.

Diese Maskenaberrationen führen letztendlich zu einer Kontrastminderung im Bildraum. Auch wird der Kontrast richtungsabhängig.

Das Immersionsmedium im Objektraum reduziert die Strahlwinkel und so auch die Maskenfehler.

Das Immersionsmedium kann aus einem einheitlichen homogenen Stoff oder aus einer Kombination mehrerer unterschiedlicher Immersionsmedien mit insbesondere unterschiedlichen Brechungsindizes zur Anpassung oder Einstellung des resultierenden Gesamtbrechungsindex gebildet sein.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann zusätzlich auch mindestens ein Immersionsmedium im Bildraum, also zwischen bildseitig letztem optischen Element und der Abbildungsebene vorgesehen sein. Dies kombiniert die Vorteile der vorliegenden Erfindung mit denen der bekannten Immersionsobjektive.

Das Immersionsmedium kann unmittelbar in Kontakt mit dem Objekt und dem ersten objektseitigen optischen Element, z.B. einer optischen Linse, im Objektraum oder zwischen optischen Elementen, die den Zwischenbildraum begrenzen, angeordnet sein. Insbesondere können das oder die Immersionsmedien im Objektraum direkt angrenzend an das Retikel und/oder das erste objektseitige optische Element bzw. im Zwischenbildraum zwischen abschließenden Linsen von refraktiven Linsengruppen angeordnet sein.

Alternativ können auch für das Projektionslicht durchlässige Abschlusselemente vorgesehen sein, die das Immersionsmedium von dem oder den benachbarten optischen Elementen, wie z.B. einem Spiegel in einem katadioptrischen Teilsystem, abgrenzen. Derartige Abschluss elemente sind in der WO 2004/107048 A2 offenbart, deren Offenbarungsgehalt durch Verweis vollständig in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Insbesondere ist das Abschlusselement vorzugsweise hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften und besonders im Hinblick auf seine Brechzahl auf die benachbarten optischen Elemente und/oder das Immersionmedium abgestimmt.

Das Immersionsmedium kann entweder flüssig (Immersionsflüssigkeit) oder fest (solide Immersion) sein. Als vorteilhaft hat sich insbesondere Wasser erwiesen, wobei in diesem Fall das Abschlusselement beispielsweise aus LiF ist oder dieses an seiner Oberfläche aufweist.

Vorteilhaft bei kleinen Aperturen und großen Feldern ist die Gestaltung des ersten Linsenelementes als negative Linse. Vorteilhaft ist hier auch der Einsatz einer Asphäre in unmittelbaren Nähe des Objektes. Vorzugsweise wird deshalb bei Objektiven mit kleiner numerischer objektseitiger Apertur als erstes optisches Element bzw. als erstes Teil des ersten optischen Elements eine Plankonkavlinse, insbesondere mit der Planseite in direktem Kontakt mit dem Immersionsmedium vorgesehen. Mit steigender Apertur wird es meist notwendig das erste Linsenelement in Form einer positiven Linse zu gestalten, welche vorzugsweise in Form einer Plankonvexlinse, insbesondere mit der Planseite in direktem Kontakt mit dem Immersionsmedium vorgesehen ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die rein schematischen Zeichnungen zeigen hierbei in

1 eine Übersicht über Gestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Objektivs;

2 eine Schnittansicht der Linsenanordnung eines erfindungsgemäßen Objektivs;

3a) und 3b) zwei Schnittansichten mit Beispielen für die Anordnung von Immersionsmedien im Objektraum; und in

4 eine Schnittansicht einer Projektionsbelichtungsanlage nach dem Stand der Technik, in der das erfindungsgemäße Objektiv eingesetzt werden kann.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 stellt eine Übersicht über Gestaltungsmöglichkeiten für ein erfindungsgemäßes Objektiv mit unterschiedlicher Anordnung und Kombination von Immersionsmedien dar. Das Immersionsmedium ist als schraffierter Bereich dargestellt, wobei der Strahlengang mit Immersion (durchgezogene Linie) dem Strahlengang ohne Immersion (gestrichelte Linie) gegenübergestellt ist. Wie deutlich zu erkennen ist, wird durch die Immersion bzw. die Anordnung von Immersionsmedien eine Verringerung des Öffnungswinkels des Strahlengangs bzw. des Brechungswinkels der Strahlen erzielt. In den 1a) bis 1d) sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei einmal bezeichnete Elemente nicht wiederholt mit Bezugszeichen versehen sind.
In 1a) ist ein rein refraktives System mit einer einzigen Linsengruppe 52 als einem optischen Element dargestellt, bei dem ein Immersionsmedium 51 sowohl im Objektraum 50 als auch ein weiteres Immersionsmedium 53 im Bildraum 54 vorhanden ist.
In den Teilbildern 1b), 1c) und 1d) sind drei verschiedene Möglichkeiten gezeigt, Immersion bei einem rein refraktiven System mit zwei Linsengruppen 52a und 52b und einem dazwischen angeordneten Zwischenbild bzw. Zwischenbildraum 55 einzusetzen, wobei im Teilbild b) ein Immersionsmedium 51 lediglich im Objektraum 50, im Teilbild c) ein Immersionsmedium 56 lediglich im Zwischenraum 55 und im Teilbild d) Immersionsmedien 51 und 56 sowohl im Objektraum 50 als auch im Zwischenbildraum 55 vorgesehen sind. Vorteilhaft ist hier im Teilbild c) der Einsatz von Immersion im Zwischenbildraum 55 unabhängig davon verwirklicht, ob im Objektraum 50 Immersion vorgesehen ist oder nicht. Wie oben erwähnt, ist die Anordnung von Immersionsmedien 56 im Zwischenbildraum 55 leichter durchzuführen, da hier Linsenflächen den Raum abgrenzen.
In 1e) ist der objektseitige Einsatz von Immersion in einem System bestehend aus einem ersten rein refraktiven Teilsystem mit einer ersten Linsengruppe 52a, einem zweiten katadioptrischen Teilsystem mit einer Linsengruppe 57, welches eine beliebige Anzahl von Zwischenbildern erzeugen kann, und einem dritten rein refraktiven Teilsystem mit einer dritten Linsengruppe 52b unter Bildung von zwei Zwischenbildräumen 55 gezeigt. Der Einsatz von Immersion bzw. die Anordnung von Immersionsmedien 56 im Zwischenbildraum ist zwar denkbar und von der vorliegenden Anmeldung mit eingeschlossen, aber hier nicht verwirklicht, da dieser Raum meist von Spiegeln begrenzt ist. Außerdem finden im Zwischenbildraum häufig Kreuzungen der Strahlbüschel mit Überlagerung von an Spiegeln reflektierten Strahlen statt, so dass auch aus diesem Grund auf das Vorsehen von Immersionsmedien verzichtet worden ist.
2 zeigt in einer Schnittansicht die Linsenanordnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das Beispielsystem zeigt ein Objektiv mit beidseitiger Immersion bei einer bildseitigen numerischen Apertur von 1.05 und einem Abbildungsmaßstab von 1:4 sowie einer Wellenlänge λ = 248,4 nm des verwendeten Projektionslichts. Das Bildfeld ist 26 × 10.5 mm² groß und der Korrektionsstand beträgt 0.0055 Waves über das Feld gemitteltes Wellenfront RMS (Root Mean Square) (55 mλ der Wellenfrontaberration in RMS-Mittelwert).
Die Bezugszeichen 1 und 40 bezeichnen die Immersionsmedien, die objekt- und bildseitig vorgesehen sind. Die Flächen der optischen Linsen sind mit den Bezugszeichen 2 bis 39 bezeichnet und ihre Daten sind in der Tabelle 1 wiedergegeben. Im Einzelnen gibt die Tabelle den Radius jeder einzelnen Linsenfläche 2 bis 39, die Dicke bzw. den Abstand zur nächsten Fläche, das Linsenmaterial bzw. das Medium zwischen den Linsen, den Brechungsindex bei der verwendeten Wellenlänge des Projektionslichts von λ = 248,4 nm und den Durchmesser der optischen Linsen an. Ferner sind die asphärischen Konstanten der asphärischen Linsen genannt.
Die Linsen sind in dem Beispiel aus SiO₂-haltigem Material gebildet, während die Zwischenräume mit Stickstoff bei 950 mbar gefüllt sind. Das Immersionsmedium 1 an der Objektseite Ob ist aus Glas mit einem Brechungsindex n = 1,37 gebildet, während das Immersionsmedium 40 an der Bildseite aus Wasser ist, dessen Brechungsindex bei einer Wellenlänge λ ≈ 248 nm gleich n = 1,378 beträgt.

ASPHAERISCHE KONSTANTEN
In 3 sind in den Teilbildern a) und b) Schnittansichten zweier unterschiedlicher Objekträume gezeigt, wobei im Teilbild a) eine Plankonkavlinse 60, die vorzugsweise bei kleinen Aperturen und großen Feldern zum Einsatz kommt, und im Teilbild b) eine Plankonvexlinse 61, die bei größeren Aperturen eingesetzt wird, als jeweilige objektseitig erste optische Elemente zu sehen sind. Beide sind an ihrer Planfläche in Kontakt mit einem Immersionsmedium 62, welches wiederum auf der gegenüberliegenden Seite von dem Retikel 63 begrenzt wird. Dies verdeutlicht, dass bei einem Mikrolithographie-Projektionsobjektiv die Anordnung eines Immersionsmediums an der Objektseite leicht zu bewerkstelligen ist.
Eine erste Planfläche im Kontakt mit der Immersionsflüssigkeit hat den Vorteil dass die Immersionsflüssigkeit die optische Wirkung einer planparallelen Platte hat, die bei temperaturbedingten Brechungsindexschwankungen keine Bildfeldkrümmung verursacht.
4 zeigt eine bekannte Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit bildseitiger Immersion, bei der das erfindungsgemäße Objektiv eingesetzt werden kann. Die 4 zeigt einen Schnitt durch eine insgesamt mit 70 bezeichnete mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage in stark vereinfachter schematischer Darstellung. Die Projektionsbelichtungsanlage 70 weist eine Beleuchtungseinrichtung 71 zur Erzeugung von Projektionslicht auf, die u.a. eine Lichtquelle 72, eine mit 78 angedeutete Beleuchtungsoptik und eine Blende 77 umfasst. Zur Projektionsbelichtungsanlage 70 gehört ferner ein Projektionsobjektiv 75, das entsprechend der 2 eine Vielzahl von Linsen enthält, von denen der Übersichtlichkeit halber in der 4 lediglich einige beispielhaft dargestellt und mit L1 bis L5 bezeichnet sind. Aufgrund der kurzen Wellenlänge des verwendeten Projektionslichts im ultravioletten oder tief ultravioletten Bereich sind die Linsen L1 bis L5 beispielsweise aus Kalziumfluorid-Kristallen gefertigt, die auch bei den Wellenlängen im tief ultravioletten Bereich noch ausreichend transparent sind. Das Projektionsobjektiv 75 dient dazu, ein in einer Objektebene des Projektionsobjektivs 75 angeordnetes Retikel 76 verkleinert auf eine lichtempfindliche Schicht abzubilden, die in einer Bildebene 73 des Projektionsobjektivs 75 angeordnet und auf einem Träger 79 aufgebracht ist.
Der Träger 79 ist am Boden eines wannenartigen, nach oben offenen Behälters befestigt, der in nicht näher dargestellter Weise mit Hilfe einer Verfahreinrichtung parallel zu der Bildebene 73 verfahrbar ist. Der Behälter ist mit einer Immersionsflüssigkeit 74 so weit aufgefüllt, dass das Projektionsobjektiv 75 während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage 70 mit seiner bildseitig letzten Linse L5 in die Immersionsflüssigkeit 74 eintaucht.

Claims

Objektiv zur Abbildung eines Objekts in ein Bild, insbesondere ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv zur Abbildung einer Struktur auf eine Bildebene, mit mindestens einem optischen Element, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zwischen Objekt (Ob; 63) und einem objektseitig ersten optischen Element (52, 52a; 60, 61) definierten Objektraum (50) mindestens ein Immersionsmedium (51; 62, 63) zur Erhöhung des Brechungsindex im Objektraum angeordnet ist.
Objektiv zur Abbildung eines Objekts in ein Bild, insbesondere ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv zur Abbildung einer Struktur auf eine Bildebene, mit mindestens zwei optischen Elementen (52a, 52b), die in einem oder mehreren Räumen zwischen sich mindestens einen Zwischenbildraum (55) definieren, in dem ein Zwischenbild erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem oder den Zwischenbildräumen (55) mindestens ein Immersionsmedium (56) zur Erhöhung des Brechungsindex im Zwischenbildraum angeordnet ist.
Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zwischenbildraum (55) mindestens ein Immersionsmedium (56) angeordnet ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in dem Objektraum (50) als auch in einem oder mehreren Zwischenbildräumen (55) mindestens ein Immersionsmedium (51, 56) vorgesehen ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwischen Bildebene und einem bildseitig letzten optischen Element definierten Bildraum (54) mindestens ein Immersionsmedium (53, 74) vorgesehen ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen optischem Element und Immersionsmedium, insbesondere zwischen objektseitig erstem optischen Element und/oder bildseitig letztem optischen Element und Immersionsmedium, ein Projektionslicht durchlässiges Abschlusselement vorgesehen ist.
Objektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement auf das oder die benachbarten optischen Elemente und/oder das Immersionsmedium abgestimmt ist, insbesondere hinsichtlich seiner Brechzahl.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium ein flüssiger oder fester Stoff ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium ein Stoff mit einer hohen Brechzahl n, insbesondere größer 1,2, vorzugsweise größer 1,5 ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium ein Stoff mit hoher Brechzahl n ist, wobei die Brechzahl n größer ist als die Brechzahl von Quarzglas bei der Arbeitswellenlänge.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium Wasser ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine optische Linse (2 bis 39), ein Spiegel, eine refraktive Linsengruppe (52a, 52b), eine Spiegelgruppe und/oder eine katadioptrische Linsengruppe (57) und/oder Kombinationen davon ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium (62) zumindest an einer Seite von einer optischen Linse (60, 61) begrenzt ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmedium an zwei Seiten von einer optischen Linse begrenzt ist.
Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das objektseitig erste optische Element oder objektseitig erstes Teil davon eine negative optische Linse, vorzugsweise eine Plankonkavlinse (60), insbesondere mit der Planseite in direktem Kontakt mit dem Immersionsmedium vorgesehen ist.
Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als das objektseitig erste optische Element oder objektseitig erstes Teil davon eine positive optische Linse, vorzugsweise eine Plankonvexlinse (61), insbesondere mit der Planseite in direktem Kontakt mit dem Immersionsmedium vorgesehen ist.
Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung von Projektionslicht und einem Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Abbildung eines Retikels in eine Bildebene, in der ein Substrat anordenbar ist.