-
Die
Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl
von Projektionsobjektiven. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Projektionsbelichtungsanlage, in welcher für die einzelnen Projektionsobjektive
ein größerer Bauraum
ermöglicht
wird.
-
Es
sind diverse Ansätze
bekannt, um die bei der lithographischen Herstellung von z.B. LC
(„liquid crystal") – oder FP
(="flat panel")-Anzeigevorrichtungen
erforderlichen großen
Bildfelder (von z.B. mehr als 1 m Durchmesser) zu erzeugen. Insbesondere
ist es bekannt, eine Vielzahl von Projektionsobjektiven zueinander
auf zwei Reihen quer zur Scanrichtung derart anzuordnen, dass die
Projektionsobjektive aus diesen beiden Reihen zueinander versetzte
Feldabschnitte abbilden, welche sich dann im Belichtungsprozess überlappen,
wie dies in 27 und 28 dargestellt
ist. Die in 27 dargestellte bekannte Projektionsbelichtungsanlage 1' weist z.B. eine
Mehrzahl von Beleuchtungssystemen 2 und eine Mehrzahl von
Projektionsobjektiven 3 auf, zwischen denen ein Maskenhalter 4 eine
in einer Masken- oder Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage 1' angeordnete
Maske 5 hält,
deren Strukturen durch die Projektionsobjektive 3 auf ein
in einer Substrat- oder Waferebene angeordnetes und durch einen
Substrathalter 6 gehaltenes Substrat 7 abgebildet
werden.
-
Im
Stand der Technik werden Systeme mit in einer oder mehreren Reihen
angeordneten Objektiven z.B. in
US
5,579,147 ,
US 5,581,075 ,
US 5,602,620 ,
US 5,614,988 ,
US 5,617,181 ,
US 5,617,211 ,
US 5,623,343 ,
US 5,625,436 ,
US 5,668,624 ,
US 5,912,726 ,
US 6,795,169 , WO 0019261,
us 6,144,495 beschrieben.
-
Mit
steigenden Aperturen nimmt der erforderliche Bauraum der Projektionsobjektive
infolge der zunehmenden Durchmesser der optischen Elemente zu, wobei
dann insbesondere katadioptrische Systeme große Hohlspiegel (mit Durchmessern
von z.B. über
0.5 m) einsetzen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven bereitzustellen, in welcher
für die
einzelnen Projektionsobjektive ein größerer Bauraum ermöglicht wird.
-
Eine
erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
weist gemäß einem
Ansatz wenigstens zwei Projektionsobjektive auf von denen jedes
ein Objektfeld in ein Bildfeld abbildet, wobei diese Bildfelder
in einem Substratbereich in einer Substratebene angeordnet sind,
wobei der Substratbereich in einer vorbestimmten Scanrichtung relativ
zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven bewegbar ist,
- – wobei
wenigstens eines dieser Projektionsobjektive einen Teilabschnitt
seiner optischen Achse aufweist, welcher nicht senkrecht zu der
Substratebene verläuft,
und
- – wobei
die Projektion dieses Teilabschnitts in die Substratebene nicht
parallel zur Scanrichtung verläuft.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel zwischen wenigstens einer dieser Projektionen und
der Scanrichtung betragsmäßig größer als
2°, bevorzugt
größer als
3°, und
noch bevorzugter größer als
4°. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel zwischen zwei solcher Projektionen betragsmäßig größer als
2°, bevorzugt
größer als
3°, und
noch bevorzugter größer als
4°.
-
Erfindungsgemäß wird eine
Anordnung der Projektionsobjektive gewählt, bei der insbesondere nicht
sämtliche
jeweils quer zur Scanrichtung aufeinanderfolgenden Projektionsobjektive
geradlinig (d.h. wie herkömmlich
auf einer zur Scanrichtung senkrecht verlaufenden Geraden) angeordnet
sind, sondern vielmehr eine hiervon abweichende geeignete Anordnung
der Projektionsobjektive zur Scanrichtung bzw. zueinander vorgenommen
wird, die dazu führt,
dass in den einzelnen Projektionsobjektiven ein vergrößerter Bauraum
zur Verfügung
steht. Insbesondere werden eines oder mehrere Projektionsobjektive
mit gefaltetem Strahlengang, welche wenigstens einen nicht senkrecht
zum Substratbereich verlaufenden Teilabschnitt der optischen Achse
aufweisen, mit diesem Teilabschnitt der optischen Achse schräg zur Scanrichtung
gestellt. Derartige Projektionsobjektive mit gefaltetem Strahlengang
weisen häufig
am Ende des gefalteten Abschnitts der optischen Achse einen Konkavspiegel
auf, für
den infolge der erfindungsgemäßen Anordnung
dann ein vergrößerter Bauraum
zur Verfügung
steht. Demzufolge kann insbesondere der Konkavspiegel einen größeren Durchmesser
aufweisen im Vergleich zu einer herkömmlichen geradlinigen Anordnung
der Projektionsobjektive, bei der die gefalteten Abschnitte der optischen
Achse jeweils parallel zur Scanrichtung verlaufen und bei der die
Konkavspiegel benachbarter Projektionsobjektive bereits bei geringeren
Durchmessern kollidieren würden.
-
Gemäß einem
weiteren Ansatz weist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
wenigstens zwei Projektionsobjektive auf, von denen jedes ein Objektfeld
in ein Bildfeld abbildet, wobei diese Bildfelder in einem Substratbereich
angeordnet sind, welcher in einer vorbestimmten Scanrichtung relativ
zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven bewegbar ist, wobei wenigstens
eines dieser Bildfelder durch eine Mehrzahl von geradlinig verlaufenden Seitenlinien
derart begrenzt ist, dass die Normale auf der längsten dieser Seitenlinien
nicht parallel zur Scanrichtung verläuft.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel zwischen mindestens einer dieser Normalen und der
Scanrichtung betragsmäßig größer als 2°, bevorzugt
größer als
3°, und
noch bevorzugter größer als
4°. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel zwischen zwei solcher Normalen betragsmäßig größer als
2°, bevorzugt
größer als
3°, und
noch bevorzugter größer als
4°.
-
Gemäß einem
weiteren Ansatz weist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
wenigstens zwei Projektionsobjektive auf, von denen jedes ein Objektfeld
in ein Bildfeld abbildet, wobei diese Bildfelder in einem Substratbereich
angeordnet sind, welcher in einer vorbestimmten Scanrichtung relativ
zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven bewegbar ist, wobei jedes
dieser Bildfelder eine Mehrzahl von Eckpunkten aufweist, und wobei
die Bildfelder derart angeordnet sind, dass die längste auftretende
Verbindungsgerade zwischen zwei Eckpunkten in einem dieser Bildfelder
nicht parallel zur längsten
auftretenden Verbindungsgeraden zwischen zwei Eckpunkten in dem
anderen dieser Bildfelder ist.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel zwischen diesen Verbindungsgeraden betragsmäßig größer als
2°, bevorzugt
größer als
3°, und
noch bevorzugter größer als
4°.
-
Gemäß einem
weiteren Ansatz weist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
eine Mehrzahl von Projektionsobjektiven auf, von denen jedes ein
Objektfeld in ein Bildfeld abbildet, wobei diese Bildfelder in einem
Substratbereich angeordnet sind, welcher in einer vorbestimmten
Scanrichtung relativ zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven bewegbar
ist, und wobei wenigstens drei quer zur Scanrichtung aufeinanderfolgend
angeordnete Bildfelder auf einer nichtlinearen Kurve liegen.
-
Gemäß einem
weiteren Ansatz weist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage
eine Mehrzahl von Projektionsobjektiven auf, von denen jedes ein
Objektfeld in ein Bildfeld abbildet, wobei diese Bildfelder in einem
Substratbereich angeordnet sind, welcher in einer vorbestimmten
Scanrichtung relativ zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven während eines
Scan-Prozesses bewegbar ist, wobei die Bildfelder in wenigstens
zwei sich jeweils quer zur Scan-Richtung erstreckenden Gruppen derart
angeordnet sind, dass Bildfelder der einen Gruppe in Bezug auf Bildfelder
der anderen Gruppe quer zur Scan-Richtung versetzt sind, und wobei
die Bildfelder wenigstens einer der Gruppen entlang einer nichtlinear
verlaufenden Kurven angeordnet sind.
-
Auch
in den obigen, weiteren erfindungsgemäßen Ansätzen wird jeweils eine solche
Anordnung der Projektionsobjektive gewählt, dass nicht sämtliche
jeweils quer zur Scanrichtung aufeinanderfolgenden bzw. benachbarten
Bildfelder entlang gerader Linien angeordnet sind, sondern insbesondere
die Bildfelder auf wenigstens einer nichtlinearen Kurve angeordnet
sind, wodurch für
die die betreffenden Bildfelder erzeugenden Projektionsobjektive
ein vergrößerter Bauraum
zur Verfügung
steht. Infolge des erzielten vergrößerten Bauraums können diese
Projektionsobjektive optische Elemente (insbesondere Spiegel und
Linsen) größeren Durchmessers
verwenden und damit auch höhere
Aperturen erreichen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Mehrzahl von Projektionsobjektiven ferner eine dritte
Gruppe von Projektionsobjektiven auf, welche eine dritte Gruppe
von Bildfeldern erzeugt, die in Bezug auf die Scanrichtung zwischen der
ersten nichtlinearen Kurve und der zweiten nichtlinearen Kurve angeordnet
sind. In einer solchen dreireihigen Anordnung können für eine bestimmte Gesamtgröße des während des
Scan-Prozesses belichteten Feldes in der Substratebene die von den einzelnen
Projektionsobjektiven erzeugten Bildfelder kleiner sein als etwa
bei einer zweireihigen Anordnung, da mehr Bildfelder während des
Scan-Prozesses aneinandergefügt bzw.
zur Überlappung
gebracht werden. Demzufolge können
die einzelnen Projektionsobjektive wiederum kleinere optische Elemente
aufweisen, so dass sich eine noch bessere Raumausnutzung erreichen
lässt.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen benachbarte Projektionsobjektive eine zueinander invertierte
Anordnung ihrer optischen Elemente auf. Hierbei ergibt sich eine
noch effektivere Raumausnutzung, wenn relativ größere Teilsysteme bzw. deren
optische Elemente neben relativ kleineren Teilsystemen bzw. deren
optischen Elementen angeordnet sind, was insgesamt zu einer platzsparenderen
Anordnung führt
im Vergleich zu einem Aufbau, in dem die jeweils größten optischen Elemente
(z.B. Konkavspiegel) benachbarter Objektive nebeneinander angeordnet
sind.
-
Um
einen quer zur Scanrichtung positiven Abbildungsmaßstab und
eine abbildungsgetreue Aneinanderfügung der in der Substratebene
im Laufe des Scan-Prozesses erzeugten Bildfelder zu gewährleisten,
können
die Projektionsobjektive in bevorzugten Ausführungsformen z.B. eine ungerade
Anzahl von Zwischenbildern erzeugen und/oder beispielsweise ein
Dachkantprisma oder eine Dachkantspiegelanordnung zur Bildinvertierung
ohne Zwischenbild aufweisen.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven, von denen jedes ein
Objektfeld in ein Bildfeld abbildet, wobei die Bildfelder in einem
Substratbereich angeordnet sind, welcher in einer vorbestimmten
Scanrichtung relativ zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven bewegbar
ist, und wobei wenigstens einige der Projektionsobjektive ein erstes Teilsystem
und wenigstens ein zweites Teilsystem aufweisen, wobei das erste
Teilsystem ein katadioptrisches Teilsystem ist und das zweite Teilsystem
ein rein refraktives Teilsystem ist.
-
Hierdurch
lässt sich
ein kompakter Aufbau erreichen. Insbesondere können dabei die optischen Achsen
der beiden Teilsysteme parallel zueinander versetzt sein. Vorzugsweise
ist dann das vom ersten Teilsystem erzeugte Zwischenbild zur optischen
Achse des zweiten Teilsystems zentrisch angeordnet. Eine derartige
Anordnung ist hinsichtlich der Dimensionen des zweiten, rein refraktiven
Teilsystems vorteilhaft, da die Linsengruppen des zweiten Teilsystems
kleiner ausgelegt werden können
und auch die Feldabhängigkeit
von Aberrationen im zweiten Teilsystem reduziert wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird in den Objektfeldern ein durch die Projektionsobjektive abzubildendes
Muster durch ein mikroelektronisch-mechanisches System (MEMS), insbesondere
eine oder mehrere digitale Mikrospiegelvorrichtungen (DMD) erzeugt.
-
Da
in diesem Falle die Orientierung der Bilder über den Einsatz des DMD's elektronisch in
gewünschter
Weise steuerbar ist, kann zum einen auf die Erzeugung von Zwischenbildern
oder den Einsatz von Dachkantprismen zur Herstellung des positiven Abbildungsmaßstabes
verzichtet werden. Des Weiteren kann hierbei auch auf eine Bewegung
der erzeugten Objektfelder relativ zu den Projektionsobjektiven
verzichtet werden, was eine erhebliche konstruktive Vereinfachung
sowie auch einen verringerten Justageaufwand zur Folge hat. Ferner
wird auch der aufwendige Prozess der Maskenherstellung vermieden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher auch eine
Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven,
von denen jedes jeweils ein Objektfeld in ein Bildfeld abbildet,
wobei die Bildfelder in einem Substratbereich angeordnet sind, welcher
in einer vorbestimmten Scanrichtung relativ zu der Mehrzahl von
Projektionsobjektiven bewegbar ist, und wobei die Objektfelder relativ
zu der Mehrzahl von Projektionsobjektiven an einer feststehenden
Position angeordnet sind.
-
Die
Erfindung betrifft ferner auch ein Verfahren zur mikrolithographischen
Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mittels eines solchen
Verfahrens hergestelltes mikrostrukturiertes Bauelement, insbesondere
eine LCD-Vorrichtung oder ein Flat Panel Display.
-
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.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Aufbaus einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven;
-
2a–f
schematische Darstellungen von Anordnungen von jeweils mittels einer
erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
erzeugten Bildfeldern in Draufsicht;
-
3 eine
schematische Darstellung zur Veranschaulichung des für die Fassung
der Projektionsobjektive einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
(3b) zur Verfügung stehenden Bauraums im
Vergleich zu dem bei einer herkömmlichen
Projektionsbelichtungsanlage zur Verfügung stehenden Bauraum (3a);
-
4a–b
eine schematische Darstellung beispielhafter Anordnungen von Feldblenden
zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage;
-
5-14 diverse
Ausführungsformen der
jeweils einzelnen Projektionsobjektive einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage;
-
15-16 vorteilhafte
Anordnungen von benachbarten Projektionsobjektiven einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage;
-
17 eine
schematische Darstellung der Anordnung von mittels einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
erzeugten Bildfeldern in Draufsicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
-
18 eine
schematische Darstellung des Aufbaus einer Projektionsbelichtungsanlage
zur Erzeugung einer Anordnung von Bildfeldern gemäß 17;
-
19a–b
eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Projektionsbelichtungsanlage
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
-
20-25 diverse
Ausführungen
von Projektionsbelichtungsanlagen gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen;
-
26 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Aufbaus einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven gemäß einer weiteren Ausführungsform;
-
27 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Aufbaus einer Projektionsbelichtungsanlage
mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven gemäß dem Stand der Technik; und
-
28 eine
schematische Darstellung der Anordnung von mittels der Projektionsbelichtungsanlage
von 27 erzeugten Bildfeldern in Draufsicht.
-
1 zeigt
eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven
in einer schematischen perspektivischen Ansicht zur Erläuterung
des Prinzips der vorliegenden Erfindung.
-
Die
Projektionsbelichtungsanlage 1 weist eine Mehrzahl von
Beleuchtungssystemen 10 und eine Mehrzahl von Projektionsobjektiven 20 auf,
zwischen denen ein Maskenhalter 31 eine in einer Masken-
oder Retikelebene der Projektionsbelichtungsanlage 1 angeordnete
Maske 30 hält,
deren Strukturen durch die Projektionsobjektive 20 auf
ein in einer Substrat- oder Waferebene angeordnetes und durch einen
Substrathalter 41 gehaltenes Substrat 40 abgebildet
werden. Gestrichelt in 1 angedeutet ist die Anordnung
einer Mehrzahl von Objektfeldern 50, welche durch die Mehrzahl
von Projektionsobjektiven 20 auf eine Mehrzahl von Bildfeldern 60 abgebildet werden.
Die optischen Achsen der Projektionsobjektive 20 verlaufen
zueinander parallel. Die Projektionsobjektive 20 besitzen
jeweils einen Abbildungsmaßstab β ≈ 1, wobei
außerdem
auch der Abbildungsmaßstab
in der zur Scanrichtung (in 1 also zur
y-Richtung) senkrechten Richtung (in 1 also zur
x-Richtung) geltende
Abbildungsmaßstab βx =
1 beträgt,
so dass z.B. aus aufrechten Objektfeldern 50 auch aufrechte
Bildfelder 60 erzeugt werden und dabei gewährleistet
ist, dass die einzelnen während
des Scan-Prozesses erzeugten Bildfelder 60 zueinander passen.
-
Die
Darstellung insbesondere in 1 und 2 dient
lediglich der Veranschaulichung, wobei etwa die Anzahl der Projektionsobjektive
und der Objekt- bzw. Bildfelder beliebig und typischerweise wesentlich
größer ist.
-
Gemäß 1 ist
die Anordnung der Projektionsobjektive 20 so gewählt, dass
die durch die Projektionsobjektive 20 abgebildeten Objektfelder 50 und
die erzeugten Bildfelder 60 (genauer die jeweiligen Zentren
der Objektfelder 50 bzw. der erzeugten Bildfelder 60)
entlang zweier zueinander konkaver Kurven A und B angeordnet sind,
wie aus 2a, welche eine schematische
Draufsicht auf die erzeugten Bildfelder angibt, noch besser ersichtlich
ist. In 2b und 2c sind
jeweils entsprechende Anordnungen mit anderen Geometrien von Bildfeldern 60' (in 2b) bzw. 60'' (in 2c) gezeigt, wobei die Bildfelder 60' eine sechseckige
Geometrie und die Bildfelder 60'' eine
trapezförmige
Geometrie aufweisen, und wobei die hier nicht dargestellten Objektfelder
jeweils die entsprechende Geometrie aufweisen. Es ist erkennbar,
dass auch hier die Bildfelder 60' bzw. 60'' entlang
zweier zueinander konkaver Kurven A' und B' (in 2b)
bzw. A'' und B'' (in 2c)
angeordnet sind. Für
den Verlauf dieser Kurven, welche die Anordnung der Objekt- bzw.
Bildfelder 50, 60 beschreiben, kann jeweils ein
geeignetes, für
die einzelnen Objekt- bzw. Bildfelder 50, 60 einheitliches geometrisches
Kriterium herangezogen werden, wobei beispielsweise diese Kurven
jeweils durch die geometrische Mitte bzw. den Schwerpunkt der Objekt-
bzw. Bildfelder 50, 60 verlaufen können.
-
In 2a–c
sind ferner auch jeweils zu jedem Bildfeld 60, 60' bzw. 60'' zwei Richtungen x und y angedeutet,
und zwar nummeriert als x1–x7
bzw. y1–y7
für die
unterschiedlichen eingezeichneten Bildfelder. Die Richtungen x1–x7 bzw.
y1–y7
sind jeweils den längsten
(bzw., wie in 2a und 2b einer
von mehreren gleich langen) geradlinig verlaufenden Seitenlinien
zugeordnet, wobei die x-Richtung jeweils parallel zu dieser Seitenlinie
und die y-Richtung senkrecht hierzu verläuft. Es ist erkennbar, dass
für die
jeweils entlang einer der gekrümmten
Kurven A, B angeordneten Bildfelder auch die zugehörigen y-Richtungen
(d.h. die Richtungen der Normalen auf der längsten Seitenlinie) nicht parallel
zur Scanrichtung S sind. Die erfindungsgemäße Anordnung der die Bildfelder
jeweils erzeugenden Projektionsobjektive kann somit auch über das
Kriterium definiert werden, dass die Normale der auf der bzw. den
längsten Seitenlinie(n)
des jeweiligen Bildfeldes unter einem Winkel zur Scanrichtung S
steht, wobei dieser Winkel vorzugsweise wenigstens 2°, bevorzugt
wenigstens 3° und
noch bevorzugter wenigstens 4° beträgt.
-
In 2d–f
ist in einer weiteren Darstellung der entsprechenden Bildfelder 60, 60' und 60'' jeweils die längste auftretende Verbindungsgerade
zwischen zwei Eckpunkten mit d1 bis d7 bezeichnet. Gemäß 2d (mit rechteckigen Bildfeldern 60)
entspricht diese Verbindungsgerade jeweils der Diagonalen in dem
rechteckigen Bildfeld 60. In 2e (mit
sechseckigen Bildfeldern 60') entspricht
diese Verbindungsgerade jeweils der Verbindung zwischen den beiden äußersten,
einander gegenüberliegenden
Eckpunkten, und in 2f (mit trapezförmigen Bildfeldern 60'') entspricht diese Verbindungsgerade
der längsten
Seitenlinie des Trapezes. Es ist erkennbar, dass für die jeweils
entlang einer der gekrümmten
Kurven A, B angeordneten Bildfelder auch die zugehörigen Verbindungsgeraden
d1–d7
nicht parallel zur Scanrichtung S sind. Die erfindungsgemäße Anordnung der
die Bildfelder jeweils erzeugenden Projektionsobjektive kann somit
auch über
das Kriterium definiert werden, dass die längste auftretende Verbindungsgerade
zwischen zwei Eckpunkten des jeweiligen Bildfeldes unter einem Winkel
zur Scanrichtung S steht, wobei dieser Winkel vorzugsweise wenigstens 2°, bevorzugt
wenigstens 3° und
noch bevorzugter wenigstens 4° beträgt.
-
Die
Objekt- bzw. Bildfelder 50 bzw. 60 werden durch
(je nach Ausführung
der Projektionsobjektive 20 in der Objekt- oder in einer
Zwischenbildebene angeordnete) Feldblenden 70 bzw. 71 gemäß 4 rechteckig
wie in 2a und 4a,
trapezförmig
wie in 4b oder in beliebiger anderer
geeigneter Form so ausgebildet, dass sich im Belichtungsprozess,
bei welchem sowohl Maskenhalter 31 als auch Substrathalter 41 in
der durch die breiten Pfeile „S" dargestellten Scanrichtung
bewegt werden, die Bildfelder 60 aus den beiden Kurven „A" und „B" überlappen, wie auch aus den
jeweils in 2a–c eingezeichneten vertikalen
gestrichelten Linien ersichtlich ist.
-
Wie
aus 3 ersichtlich, führt die erfindungsgemäße Anordnung
dazu, dass für
die einzelnen Projektionsobjektive 20 ein vergrößerter Bauraum
zur Verfügung
steht. Hierzu ist dem bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verfügung stehenden
Bauraum (gemäß der schraffierten
Fläche
in 3b) der bei einer herkömmlichen
geradlinigen Anordnung der Objekt- bzw. Bildfelder gemäß 27 und 28 zur
Verfügung
stehende Bauraum (gemäß der schraffierten
Fläche
in 3a) gegenübergestellt. Es ist erkennbar,
dass in den trapezförmigen
schraffierten Flächen
von 3b die gegenüber einem Rechteck (dessen
kleinere Seitenlänge
der kleineren Seitenlänge
der trapezförmigen schraffierten
Flächen
entspricht) überstehenden Dreiecksflächen hinzugewonnen
wurden, welche in zweidimensionaler Projektion z.B. auf die Substratebene
den hinzugewonnenen Bauraum verdeutlichen.
-
Projektionsobjektive,
welche den in 3b dargestellten Bauraum
im Wesentlichen ausfüllen und
bei denen die Bildfelder wie in 3a oder 3b dargestellt angeordnet sind, sind jeweils
Projektionsobjektive mit gefaltetem Strahlengang, wobei in 3b die längeren Mittelachsen der jeweiligen
Trapezflächen
in Richtung der gefalteten optischen Achse verlaufen, wobei diese
Richtungen mit p1–p7
bezeichnet sind. Es ist erkennbar, dass infolge der erfindungsgemäßen Anordnung
der einzelnen Projektionsobjektive auch die Projektionen der jeweiligen Teilabschnitte
der optischen Achse in die Substratebene, welche nicht senkrecht
zur Substratebene (sondern gemäß 3b in Richtung der Pfeile p1–p7) verlaufen,
nicht parallel zur Scanrichtung verlaufen, sondern unter einem Winkel
hierzu stehen, wobei dieser Winkel bevorzugt wenigstens 2°, weiter bevorzugt
wenigstens 3° und
noch bevorzugter wenigstens 4° beträgt.
-
Infolge
des erfindungsgemäß erzielten
vergrößerten Bauraums
können
die Projektionsobjektive 20 der Projektionsbelichtungsanlage 1 optische
Elemente (insbesondere Spiegel und Linsen) größeren Durchmessers verwenden
und damit auch höhere Aperturen
erreichen.
-
Die
Anordnung der Projektionsobjektive 20 bzw. der durch diese
erzeugten Bildfelder 60 ist nicht auf die konkrete in 2 und 3 veranschaulichte Anordnung
beschränkt.
So tritt der erfindungsgemäß angestrebte
Zugewinn an Bauraum auch bei einer anderen geeigneten Anordnung
auf gekrümmten Kurven
ein. Vorzugsweise sind die Kurven A und B, entlang derer die Bildfelder 60 der
Projektionsobjektive 20 angeordnet sind, zueinander konkave
Kurven, die weiter bevorzugt spiegelsymmetrisch zu einer zwischen
den Kurven A und B verlaufenden Mittenachse angeordnet sind. Die
Kurven A und B können, ohne
dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, insbesondere Kreissegmente
sein, aber z.B. auch die Form anderer Kegelschnitte, etwa Parabeln
oder Ellipsen, haben.
-
Beispielhafte
Ausführungen
der jeweils einzelnen Projektionsobjektive werden nachfolgend, ohne
dass die Erfindung auf solche Ausgestaltungen beschränkt wäre, unter
Bezugnahme auf 5–14 erläutert.
-
Gemäß 5a kann ein einzelnes Projektionsobjektiv 110 etwa
einen rein refraktiven und ungefalteten Strahlengang aufweisen und
aus zwei Teilsystemen 110a und 110b mit jeweils
zwei positiven Linsengruppen 111, 112 bzw. 113, 114 aufgebaut sein,
zwischen denen ein Zwischenbild erzeugt wird. Gemäß 5b ist ein Aufbau eines Projektionsobjektivs 120 mit
zwei Teilsystemen 120a und 120b mit jeweils zwei
positiven Linsengruppen 121, 122 bzw. 123, 124 und
jeweils einem Faltspiegel 125 bzw. 126 mit in
Zwischenbildnähe
durchgeführter
Faltung dargestellt. Gemäß 5c ist eine weitere Variante eines Projektionsobjektives 130 mit gefaltetem
Strahlengang mit zwei Doppelspiegeln 131, 132 und
einem Zwischenbild dargestellt, wobei zwischen den Doppelspiegeln 131, 132 eine
erste positive Linsengruppe 133, eine zweite negative Linsengruppe 134,
eine dritte positive Linsengruppe 135 und eine vierte positive
Linsengruppe 136 angeordnet ist.
-
Gemäß 6 kann
ein Projektionsobjektiv 140 auch ein Dachkantprisma 141 aufweisen,
welches eine Invertierung des erzeugten Bildes und damit einen insgesamt
positiven Abbildungsmaßstab
in zur Scanrichtung senkrechter Richtung (d.h. in 1 in
x-Richtung) auch ohne Vorhandensein eines Zwischenbildes erzeugt.
Das gezeigte Projektionsobjektiv 140 weist einen Faltspiegel 142,
eine positive Linsengruppe 143, eine negative Linsengruppe 144 in Nähe eines
Konkavspiegels 145 und das Dachkantprisma 141 auf.
-
Das
gezeigte Projektionsobjektiv 140 ist vom Dyson-Typ, worunter
in Sinne der vorliegenden Anmeldung Objektive verstanden werden,
welche ein System mit einem Konkavspiegel (hier: „145") und einer positiven
Linsengruppe (hier: „143") aufweisen. Unter
der Bezeichnung „Dyson-Typ" sollen auch Systeme
verstanden werde, bei denen dieser Konkavspiegel und die positive
Linsengruppe nicht notwendigerweise konzentrisch zueinander angeordnet
sind und bei denen (wie hier dargestellt) ferner auch eine negative
Linsengruppe 144 am Konkavspiegel 145 zur Korrektur
von Farbfehlern angeordnet sein kann.
-
Gemäß 7 kann
ein Projektionsobjektiv 150 in Abwandlung des Projektionsobjektivs 140 auch
statt des Konkavspiegels 145 einen Planspiegel 155 aufweisen,
wobei im übrigen funktionsgleiche Teile
mit um „10" erhöhten Bezugsziffern
dargestellt sind.
-
Gemäß 8 kann
ein Projektionsobjektiv 160 auch als katadioptrisches System
vom Offner-Typ aufgebaut sein, worunter in Sinne der vorliegenden
Anmeldung Objektive verstanden werden, welche ein System mit einer
konzentrischen Folge im Strahlengang aus einem Konkavspiegel, einem
Konvexspiegel und dem Konkavspiegel aufgebaut sind. Das gezeigte
Projektionsobjektiv 160 weist einen Faltspiegel 161,
einen Konkavspiegel 162, einen Konvexspiegel 163 (an
welchem die Strahlen sowohl vor als auch nach dem Konkavspiegel 162 reflektiert werden)
und ein Dachkantprisma 164 auf.
-
Gemäß 9 kann
das Dachkantprisma auch durch entsprechende Spiegelanordnungen ersetzt
werden, bei denen im Unterschied zum Prisma die reflektierenden
Flächen 171, 172 (in 9a) bzw. 173, 174 (in 9b) außen liegen, und wobei analog zum
Dachkantprisma eine Bildumkehr in nur einer Raumrichtung (z.B. x-Richtung)
erreicht wird, wobei anhand der dünneren, durchgehenden Linien
jeweils der Verlauf zweier Strahlen s1, s2 (in 9a)
bzw. s3, s4 (in 9b) angedeutet ist.
-
Gemäß 10 können in
einem Projektionsobjektiv 180 auch zwei Teilsysteme 180a und 180b, die
jeweils vom Dyson-Typ sind, miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
angeordnet sein, zwischen denen ein Zwischenbild ausgebildet wird.
Jedes der Teilsysteme 180a, 180b weist einen Doppelfaltspiegel 181a bzw. 181b,
eine positive Linsengruppe 182a bzw. 182b, eine
negative Linsengruppe 183a bzw. 183b und einen
Konkavspiegel 184a bzw. 184b auf.
-
Gemäß 11 können in
einem Projektionsobjektiv 190 auch zwei Teilsysteme 190a und 190b, von
denen eines vom Offner-Typ
und eines vom Dyson-Typ ist, miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
angeordnet sein, zwischen denen ein Zwischenbild IMI ausgebildet
wird. Das Teilsystem 190a vom Offner-Typ weist einen Faltspiegel 191,
einen Konkavspiegel 192, einen Konvexspiegel 193 und
einen Faltspiegel 194 auf. Das Teilsystem 190b vom Dyson-Typ
weist einen Faltspiegel 195, eine positive Linsengruppe 196,
eine negative Linsengruppe 197, einen Konkavspiegel 198 und
einen zweiten Faltspiegel 199 auf. Hierbei müssen die
optischen Achsen der beiden Teilsysteme 190a und 190b nicht übereinstimmen,
was hinsichtlich der Dimensionen des Teilsystems S2 vom Dyson-Typ
vorteilhaft ist.
-
Gemäß 12 können in
einem Projektionsobjektiv 200 auch zwei Teilsysteme 200a und 200b, die
jeweils vom Offner-Typ sind, miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
angeordnet sein, zwischen denen ein Zwischenbild ausgebildet wird.
Jedes der Teilsystems 200a und 200b vom Offner-Typ weist
jeweils einen Faltspiegel 201a bzw. 201b, einen Konkavspiegel 202a bzw. 202b,
einen Konvexspiegel 203a bzw. 203b und einen Faltspiegel 204a bzw. 204b auf.
-
Gemäß 13 können in
einem Projektionsobjektiv 210 auch zwei Teilsysteme 210a und 210b, von
denen eines vom Dyson-Typ ist und eines rein refraktiv ist, miteinander
kombiniert bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sein, zwischen denen
ein Zwischenbild ausgebildet wird. Das Teilsystem 210a vom
Dyson-Typ weist
einen Faltspiegel 211, eine positive Linsengruppe 212,
eine negative Linsengruppe 213, einen Konkavspiegel 214 und
einen zweiten Faltspiegel 215 auf. Das rein refraktive
Teilsystem 210b weist zwei positive Linsengruppen 216 und 217 auf.
Auch hier müssen
die optischen Achsen der beiden Teilsysteme 210a und 210b nicht übereinstimmen,
was hinsichtlich der Dimensionen des rein refraktiven Teilsystems 210b vorteilhaft
ist. Es ist somit vorteilhaft, wenn die optischen Achsen der beiden Teilsysteme
zueinander einen parallelen Versatz aufweisen, wobei weiter bevorzugt
gemäß 13 das vom
ersten Teilsystem 210a erzeugte Zwischenbild zur optischen
Achse des zweiten Teilsystems 210b zentrisch angeordnet
ist. Mit anderen Worten kann das zweite Teilsystem 210b zum
Zwischenbild zentriert werden. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin,
dass so die Linsengruppen 216 und 217 des zweiten
Teilsystems 210b kleiner ausgelegt werden können und
auch die Feldabhängigkeit
von Aberrationen im zweiten Teilsystem 210b reduziert wird.
-
Gemäß 14 können in
einem Projektionsobjektiv 220 auch zwei Teilsysteme S1
und S2, von denen eines vom Offner-Typ ist und eines rein refraktiv
ist, miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sein,
zwischen denen ein Zwischenbild IMI ausgebildet wird. Das Teilsystem
S1 vom Offner-Typ weist einen Faltspiegel 221, einen Konkavspiegel 222,
einen Konvexspiegel 223 und einen Faltspiegel 224 auf.
Das rein refraktive Teilsystem S2 weist zwei positive Linsengruppen 225 und 226 auf.
Auch hier müssen
die optischen Achsen der beiden Teilsysteme S1 und S2 nicht übereinstimmen, was
hinsichtlich der Dimensionen des rein refraktiven Teilsystems S2
vorteilhaft ist, wozu auf die Ausführungen zu 13 verwiesen
wird.
-
Während grundsätzlich sämtliche
Projektionsobjektive in der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
von jeweils identischem Aufbau, insbesondere gemäß einem der obigen vorteilhaften Ausführungen,
sein können,
existieren auch weitere bevorzugte Anordnungen, in denen die jeweilige
relative Anordnung von zueinander benachbarten Projektionsobjektiven
systematisch variiert: Hierauf basierende, im Folgenden erläuterte Ausführungsbeispiele
beruhen darauf, dass in den obigen Ausführungsformen des einzelnen
Projektionsobjektivs i.d.R. jeweils der von einem Teilsystem vom
Offner-Typ benötigte
Bauraum größer ist
als der von einem Teilsystem vom Dyson-Typ benötigte Bauraum, welcher wiederum
größer als
der von einem rein refraktiven Teilsystem benötigte Bauraum ist. Diesem Umstand
wird in den beiden folgenden Ausführungsbeispielen durch Wahl
einer jeweils im Hinblick auf den Bauraum günstigen relativen Anordnung
aufeinanderfolgender Projektionsobjektive Rechnung getragen.
-
Gemäß 15 ist
die Anordnung in aufeinanderfolgenden Projektionsobjektiven so gewählt, dass
ein erstes Projektionsobjektiv 230 kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
ein erstes Teilsystem 230a vom Offner-Typ und ein zweites
Teilsystem 230b vom Dyson-Typ aufweist, welches somit im
Aufbau dem Projektionsobjektiv 190 aus 11 entspricht.
Benachbart zu dem ersten Projektionsobjektiv 230 folgt ein
zweites Projektionsobjektiv 240, welches kombiniert bzw.
aufeinanderfolgend ein erstes Teilsystem 240a vom Dyson-Typ
und ein zweites Teilsystem 240b vom Offner-Typ aufweist.
-
Gemäß 16 ist
die Anordnung in aufeinanderfolgenden Projektionsobjektiven so gewählt, dass
ein erstes Projektionsobjektiv 250 kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
ein erstes Teilsystem 250a vom rein refraktiven Typ und
ein zweites Teilsystem 250b vom Dyson-Typ aufweist. Benachbart
zu dem ersten Projektionsobjektiv 250 ist ein zweites Projektionsobjektiv 260,
welches miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend ein erstes
Teilsystem 260a vom Dyson-Typ und ein zweites rein refraktives
Teilsystem 260b aufweist, so dass das zweite Projektionssystem 260 im
Aufbau dem Projektionsobjektiv 210 aus 13 entspricht.
-
Die
Anordnungen gemäß 15 und 16 können jeweils
analog entlang jeweils einer Reihe von Projektionsobjektiven 20 gemäß 1 fortgesetzt
werden, so dass sich ein weitere Ersparnis an Bauraum dadurch ergibt,
dass relativ größere Teilsysteme
bzw. deren optische Elemente neben relativ kleineren Teilsystemen
bzw. deren optischen Elementen angeordnet sind, was insgesamt zu
einer platzsparenderen Anordnung bzw. einer größeren Raumausnutzung führt (etwa
im Vergleich zu einem Aufbau, in dem beispielsweise die großen Konkavspiegel
aus verschiedenen Offner-Systemen 230a, 240b in
benachbarten Projektionsobjektiven nebeneinander angeordnet sind).
-
Gemäß einem
weiteren, in 17 und 18 dargestellten
Aspekt der Erfindung können die
Projektionsobjektive in einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage
auch in drei (statt in zwei) Reihen angeordnet sein, wobei wiederum
die Projektionsobjektive in den beiden äußeren Reihen vorzugsweise so
angeordnet sind, dass gemäß 17 die
erzeugten Bildfelder entlang zweier zueinander konkaver Kurven A
und B angeordnet sind, zwischen denen dann die durch die Projektionsobjektive
in der mittleren Reihe erzeugten Bildfelder liegen und zwar wiederum
gemäß 17 in
einer solchermaßen
versetzten Anordnung, dass die während
des Scan-Prozesses
erzeugten Bildfelder 60 zueinander passen und einander überlappen.
Eine solche Ausführungsform
hat den weiteren Vorteil, dass infolge der dreireihigen Anordnung
für eine
bestimmte Gesamtgröße des während des
Scan-Prozesses belichteten Feldes in der Substratebene die von den
einzelnen Projektionsobjektiven erzeugten Bildfelder kleiner als
etwa bei einer zweireihigen Anordnung sein können, da mehr Bildfelder während des
Scan-Prozesses aneinandergefügt
bzw. zur Überlappung
gebracht werden. Infolgedessen können
die einzelnen Projektionsobjektive wiederum kleinere optische Elemente
aufweisen, so dass sich insbesondere im Zusammenhang mit den zuvor
beschriebenen Anordnungen (z.B. gemäß 15 und 16)
eine bessere Raumausnutzung erreichen lässt.
-
Ein
(lediglich beispielhafter und nicht limitierender) Aufbau von drei
(entlang der gestrichelten Linie bei Betrachtung aus Richtung „a-a" von 17 angeordneten)
Projektionsobjektiven ist in 18 dargestellt.
Demnach kommen für
die Projektionsobjektive 300 zur Erzeugung der Bildfelder
auf der mittleren Kurve „C" rein refraktive
Systeme zum Einsatz, welche gemäß 18 z.B.
ein erstes Teilsystem 300a aus einer ersten positiven Gruppe 301 und
einer zweiten positiven Gruppe 302, und ein zweites Teilsystem 300bb aus
einer ersten positiven Gruppe 303 und einer zweiten positiven
Gruppe 304 aufweist, zwischen denen ein Zwischenbild erzeugt wird.
Für die
Projektionsobjektive zur Erzeugung der Bildfelder auf den äußeren (gekrümmten) Kurven „A" und „B" kommen Projektionsobjektive
mit dem Aufbau des in Zusammenhang mit 10 erläuterten Projektionsobjektivs 180 zum
Einsatz, in denen jeweils zwei Teilsysteme 180a und 180b,
die jeweils vom Dyson-Typ sind, miteinander kombiniert bzw. aufeinanderfolgend
angeordnet sein, zwischen denen ein Zwischenbild ausgebildet wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in Abwandlung des
anhand von 1 erläuterten Scan-Prozesses auch ein
solcher Scan-Prozess bzw. eine solche Projektionsbelichtungsanlage
verwendet werden, dass auf einen beweglichen Maskenhalter und überhaupt
auf bewegliche Bauteile in der Masken- bzw. Retikelebene verzichtet
werden kann. Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung werden anstelle herkömmlicher Masken sogenannte „DMD's" (DMD= „digital micromirror device"= digitale Mikrospiegelvorrichtung,
auch: deformierbare Mikrospiegelvorrichtung) verwendet, welche in
für sich
bekannter Weise eine matrixartige Anordnung aus einer Vielzahl jeweils
von um eine Achse drehbaren Mikrospiegeln aufweisen, durch deren elektronische
Ansteuerung Licht -je nach Reflexionsrichtung des jeweiligen Spiegels-
gezielt in den Strahlengang des Objektivs ein- oder ausgekoppelt
werden kann, so dass eine elektronisch gesteuerte Modulation des
in das Objektiv eingekoppelten Lichtes (die sonst z.B. durch Chrombeschichtung
auf einem herkömmlichen
Retikel erreicht wird) erzielt wird.
-
Neben
dem möglichen
Verzicht auf eine bewegliche Retikelebene bzw. -plattform, dem damit einhergehenden
verringerten Justageaufwand sowie der Vermeidung des aufwendigen
Prozesses der Maskenherstellung hat der Einsatz von DMD's gerade in den erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlagen
den weiteren Vorteil, dass zur Herstellung des positiven Abbildungsmaßstabes
bzw. der aufrechten Bildorientierung auf die Erzeugung von Zwischenbildern
verzichtet werden kann, da die korrekte Orientierung der Bilder über den
Einsatz des DMD's
elektronisch in gewünschter
Weise steuerbar ist. Auch gemäß diesem
Aspekt wird die Vielzahl von Projektionsobjektiven so angeordnet,
dass die erzeugten Bildfelder entlang mehrerer Reihen angeordnet
sind. Hierbei kann es sich insbesondere sowohl um zwei Reihen (analog
zu 2) als auch um drei Reihen (analog zu 17)
handeln, wobei diese zwei Reihen (bzw., im Falle von drei Reihen
gemäß 17,
die beiden äußeren Reihen)
wiederum bevorzugt die Form konkaver Kurven haben, um die oben beschriebene
vorteilhafte Vergrößerung des zur
Verfügung
stehenden Bauraums zu erzielen.
-
Die
zuvor genannten Vorteile des Einsatzes der DMD's werden jedoch auch im Falle einer
geradlinigen Anordnung der Projektionsobjektive erreicht. Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Anmeldung betrifft diese somit
auch allgemein eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Mehrzahl
von Projektionsobjektiven, in welcher wenigstens ein MEMS (="microelectromechanical
system"), insbesondere
ein DMD, zur Erzeugung eines durch die Projektionsobjektive abzubildenden
Objektfeldes eingesetzt wird.
-
In 19–24 sind
unterschiedliche Ausführungsformen
von Abbildungssystemen mit Einsatz von DMD's dargestellt, die sich insbesondere hinsichtlich
der Einkopplung des Beleuchtungslichtes unterscheiden.
-
Gemäß 19a erfolgt in einem Abbildungssystem 400 die
Einkopplung des von einer Lichtquelle 401 mit Beleuchtungsoptik 402 erzeugten Beleuchtungslichtes über einen
Strahlteilerwürfel 403,
welcher das an seiner teildurchlässigen
Schicht 404 reflektierte Licht zum DMD 405 lenkt,
von wo das an der DMD-Struktur gemäß der elektronischen Steuerung
reflektierte Licht nach Durchlaufen der teildurchlässigen Schicht 404 in
ein Objektiv 406 eintritt. Gemäß 19b kann
das von der Lichtquelle 401 und der Beleuchtungsoptik 402 kommende
Licht auch zunächst
an einem Faltspiegel 407 umgelenkt werden.
-
Eine
weitere mögliche
Anordnung eines Abbildungssystems 410 mit Lichtquelle 411,
Beleuchtungsoptik 412, Strahlteilerwürfel 413 mit teildurchlässiger Schicht 414 und
DMD 415 ist in 20 gezeigt,
wobei hier das vom DMD 415 kommende Licht nach Durchtritt
durch den Strahlteilerwürfel 413 eine refraktive
Gruppe 416 sowie zwei Planspiegelflächen 417, 418 passiert,
zwischen denen ein Zwischenbild erzeugt wird. Ein Faltspiegel 419 faltet
den Strahlengang zur Bildebene. Die Erzeugung eines Zwischenbildes
ist nach den obigen Ausführungen
nicht notwendig, da infolge des Einsatzes des DMD's die korrekte Orientierung
der Bilder elektronisch in gewünschter
Weise steuerbar ist.
-
Eine
weitere mögliche
Anordnung eines Abbildungssystems 420 mit Lichtquelle 421,
Beleuchtungsoptik 422, Strahlteilerwürfel 423 mit teildurchlässiger Schicht 424 und
DMD 425 ist in 21 gezeigt,
wobei der Strahlweg nach dem Strahlteilerwürfel 423 eine positive
Linsengruppe 424, eine negative Linsengruppe 425 und
einen Konkavspiegel 426 sowie einen Faltspiegel 427 beinhaltet.
-
Eine
weitere mögliche
Anordnung eines Abbildungssystems 430 mit Lichtquelle 431,
Beleuchtungsoptik 432, Strahlteilerwürfel 433 mit teildurchlässiger Schicht 434 und
DMD 435 ist in 22 gezeigt,
wobei eine positive Linsengruppe 436 zwischen Strahlteilerwürfel 433 und
DMD 435 und eine weitere positive Linsengruppe 437 zwischen
dem Strahlteilerwürfel 433 und
der Bildebene angeordnet sind. In diesem Aufbau bildet die positive
Linsengruppe 436 sowohl einen Teil des Beleuchtungssystems als
auch einen Teil des Projektionsobjektivs, da sie sowohl von den
zum DMD 435 hinführenden
als auch den vom DMD 435 kommenden Strahlen durchlaufen wird.
Die Beleuchtung wird hier pupillennah in das Objektiv eingekoppelt.
-
23 und 24 zeigen
Abbildungssysteme 440 und 450 ohne Strahlteilerwürfel, bei
denen jeweils das Beleuchtungslicht schräg in das DMD (direkt gemäß 23 oder über einen
Faltspiegel 453 gemäß 24)
eingekoppelt wird, bevor es nach Reflexion an dem DMD 443 bzw. 454 das
jeweilige Projektionsobjektiv 444 bzw. 455 durchläuft.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
kann das abzubildende Objekt auch aus mehreren DMD's zusammengesetzt
werden. Um hier die Ränder
der DMD's nicht
in Erscheinung zu bringen erfolgt eine optische Zusammensetzung
der Feldsegmente mittels zusätzlicher
Systeme. In 25 ist schematisch eine Anordnung 500 dargestellt,
in der beispielsweise drei Segmente zusammengeführt werden können, welche
drei verschiedenen DMD's 501, 502 und 503 entsprechen.
Die Beleuchtung der DMD's 501, 502 und 503 geschieht
von einer Lichtquelle 508 über eine gemeinsame Beleuchtungsoptik 504 und
wird mittels eines Strahlteilerwürfels 505 in
eine positive Linsengruppe 506 eingekoppelt, nach der die
drei Segmente zusammengeführt
werden, welche den drei verschiedenen DMD's 501, 502 und 503 entsprechen.
Die zusammengeführten
Segmente werden entweder direkt oder wie in 25 über ein
Projektionsobjektiv 507 auf die Substratebene bzw. den
Wafer abgebildet. Selbstverständlich
ist auch die Anzahl von drei DMD's
lediglich beispielhaft, so dass auch zwei oder mehr als drei DMD's in analoger Weise kombiniert
werden können.
-
Auch
gemäß diesem
Aspekt wird die Vielzahl von Abbildungssystemen bzw. Projektionsobjektiven so
angeordnet, dass die erzeugten Bildfelder entlang mehrerer Reihen
angeordnet sind. Eine schematische perspektivische Darstellung des
Aufbaus einer entsprechenden Projektionsbelichtungsanlage 600 ist
in 26 dargestellt, wobei die Beleuchtungsoptik 601 mit
Lichtquellen 602, sowie die DMD's 603 und die Projektionsobjektive 604 die
in 26 gezeigten relativen Anordnungen aufweisen.
-
Die
Anordnung in Reihen kann wiederum insbesondere sowohl in zwei Reihen
(analog zu 2) als auch in drei Reihen (analog
zu 17) erfolgen, wobei diese zwei Reihen (bzw., im
Falle von drei Reihen gemäß 17,
die beiden äußeren Reihen)
wiederum bevorzugt die Form konkaver Kurven haben, um die oben beschriebene
vorteilhafte Vergrößerung des
zur Verfügung
stehenden Bauraums zu erzielen.
-
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 Fachmann, 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.