Die
Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für die Mikro-Lithographie zur
Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes mit Beleuchtungslicht. Ferner betrifft
die Erfindung eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einem derartigen Beleuchtungssystem. Weiterhin betrifft die
Erfindung ein mikrolithographisches Herstellungsverfahren für mikrostrukturierte
Bauelemente. Schließlich
betrifft die Erfindung ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes
Bauelement.The
The invention relates to a lighting system for micro-lithography for
Illumination of a lighting field with illumination light. Further concerns
the invention a microlithography projection exposure system
with such a lighting system. Furthermore, the concerns
Invention a microlithographic manufacturing process for microstructured
Components. After all
The invention relates to a manufactured by such a method
Component.
Bei
Beleuchtungssystemen mit hoher numerischer Apertur hat es sich als
zweckmäßig herausgestellt,
mit einem gebogenen Beleuchtungsfeld zu arbeiten. Insbesondere dann,
wenn bei reflektierenden oder katadioptrisch ausgeführten Beleuchtungssystemen
eine Off-Axis-Beleuchtung gewählt
wird, passt diese Beleuchtungsfeldgeometrie gut zu den Abbildungseigenschaften
des Beleuchtungssystems. Auch Aberrationen können beim Einsatz eines gebogenen
Beleuchtungsfeldes gut beherrscht werden. Insgesamt werden bei vorgegebener
Abbildungsqualität
die Anforderungen insbesondere an die Projektionsoptik reduziert.at
Lighting systems with high numerical aperture have it as
expediently
to work with a curved lighting field. In particular, then
when used in reflective or catadioptric lighting systems
chosen an off-axis lighting
This lighting field geometry fits well with the imaging properties
of the lighting system. Even aberrations can occur when using a curved
Lighting field are well controlled. Overall, at given
picture quality
reduces the requirements in particular to the projection optics.
Die US 2004/0218164 A1 zeigt
ein Beleuchtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dort
wird zur Herstellung eines gebogenen Beleuchtungsfeldes eine Rasteranordnung
mit gebogenen Rasterelementen eingesetzt. Wenn eine derartige Rasteranordnung überhaupt
hergestellt werden kann, dann nur mit hohem Aufwand.The US 2004/0218164 A1 shows an illumination system according to the preamble of claim 1. There, a raster arrangement is used with curved raster elements for producing a curved illumination field. If such a grid arrangement can be made at all, then only with great effort.
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein gebogenes
Beleuchtungsfeld mit weniger aufwendig herzustellenden optischen
Komponenten erzeugt werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll
unter einem gebogenen Beleuchtungsfeld auch ein abgewinkeltes bzw.
V-förmiges
Beleuchtungsfeld verstanden werden.It
It is therefore an object of the present invention to provide a lighting system
of the type mentioned in such a way that a curved
Lighting field with less expensive to produce optical
Components can be generated. In the context of the present description is intended
under a curved illumination field also an angled or
V-shaped
Illumination field are understood.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
ein Beleuchtungssystem mit dem im Kennzeichnungsteil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmalen.These
The object is achieved by
a lighting system with the in the characterizing part of the claim
1 specified characteristics.
Eine
Bildfeldformungs-Rastereinrichtung mit rechteckigen Rasterelementen
ist in der Herstellung gut beherrschbar. Aufwendige Herstellungstechniken zur
Erzeugung gebogener Rasterelemente entfallen. Es genügt, wenn
gebogene virtuelle sekundäre
Lichtquellen erzeugt werden. Die Erzeugung gebogener realer sekundärer Lichtquellen
durch das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
ist hingegen nicht zwingend. Entscheidend ist, dass durch diese
Erzeugung der sekundären
Lichtquellen ein gebogenes Beleuchtungsfeld entsteht.A
Image field shaping raster device with rectangular raster elements
is easy to control in the production. Elaborate production techniques for
Generation of curved grid elements omitted. It is enough if
curved virtual secondary
Light sources are generated. The generation of curved real secondary light sources
by the illumination system according to the invention
is not mandatory. It is crucial that through this
Generation of secondary
Light sources a curved lighting field is created.
Eine
Bildfeldformungs-Rastereinrichtung nach Anspruch 2 verwendet ein
Zylinderlinsen-Array und eine Abbildungs-Rasteranordnung. Beide
Komponenten können
so spezifiziert werden, dass ihre Herstellung mit mikrooptischen
Techniken mit ausreichender Präzision
möglich
ist. Zur Herstellung des gebogenen bzw. V-förmigen Beleuchtungsfeldes wird elegant
eine Verkippung des Zylinderlinsen-Arrays mit anschließender Teilspiegelung
der zunächst
auf den Rasterelementen der ersten Rasteranordnung erzeugten sekundären Lichtquellen
ausgenutzt.A
An image forming raster device according to claim 2 uses a
Cylindrical lens array and an imaging raster arrangement. Both
Components can
be specified so that their preparation with micro-optical
Techniques with sufficient precision
possible
is. To make the curved or V-shaped lighting field is elegant
a tilt of the cylindrical lens array with subsequent partial reflection
the first
on the raster elements of the first raster arrangement generated secondary light sources
exploited.
Ein
Beleuchtungssystem nach Anspruch 3 führt zu einem gleichmäßig abgewinkelten
bzw. gebogenen Beleuchtungsfeld.One
Lighting system according to claim 3 leads to a uniformly angled
or curved illumination field.
Eine
Bildfeldformungs-Rastereinrichtung nach Anspruch 4 nutzt die unterschiedlich
versetzte Ablenkung, die ein Lichtstrahl in Prismen mit gleich geneigten
optischen Flächen,
aber unterschiedlichen Prismenstärken
erfährt.
Ein derartiges Prismen-Array ist mit mikrooptischen Herstellungsverfahren
ebenfalls mit ausreichender Präzision
und ohne übermäßigen Aufwand
herstellbar.A
Image field shaping raster device according to claim 4 uses the different
staggered deflection, which is a beam of light in prisms with equal tilted
optical surfaces,
but different prism strengths
experiences.
Such a prism array is with micro-optical manufacturing methods
also with sufficient precision
and without excessive effort
produced.
Prismen-Rasterelemente
nach Anspruch 5 führen
zu einer Durchbiegung des Beleuchtungsfeldes in der Mitte.Prism grid elements
according to claim 5 lead
to a deflection of the illumination field in the middle.
Prismen-Rasterelemente
nach Anspruch 6 führen
zu einer kontinuierlichen Durchbiegung des Beleuchtungsfeldes.Prism grid elements
according to claim 6 lead
to a continuous deflection of the illumination field.
Eine
Bildfeldformungs-Rastereinrichtung mit einem Keil-Array nach Anspruch
7 lässt
sich ebenfalls mit mikrooptischen Herstellungstechniken definiert
produzieren. Dabei wird der unterschiedliche Strahlversatz, den
Keil-Unterelemente mit verschiedenen Keilwinkeln erzeugen, ausgenutzt.A
Image-forming raster device with a wedge array according to claim
7 leaves
also defined with microoptical manufacturing techniques
to produce. The different beam offset, the
Create wedge sub-elements with different wedge angles, exploited.
Je
nach Anzahl der Keil-Unterelemente entsprechend der Ansprüche 8 bis
10 lässt
sich das Bildfeld grober oder feiner gerastert gebogen formen.ever
according to the number of wedge sub-elements according to claims 8 to
10 leaves
Form the image field coarser or finer gridded curved shape.
Eine
Lichtverteilungseinrichtung nach Anspruch 11 erleichtert die definierte
Vorgabe einer Beleuchtungswinkelverteilung im Beleuchtungsfeld.A
Light distribution device according to claim 11 facilitates the defined
Specification of an illumination angle distribution in the illumination field.
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einem erfindungsgemäßen Beleuchtungs system
zu schaffen sowie ein hiermit durchführbares mikrolithographisches
Herstellungsverfahren und ein hierdurch herstellbares Bauelement
anzugeben.A
Another object of the invention is a microlithography projection exposure apparatus
with a lighting system according to the invention
to create as well as a hereby feasible microlithographic
Manufacturing method and a component manufacturable thereby
specify.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
nach Anspruch 12, ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 13 sowie
ein Bauelement nach Anspruch 14.This object is achieved by a microlithography projection exposure apparatus according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a component according to claim 14.
Vorteile
dieser Gegenstände
ergeben sich aus den oben im Zusammenhang mit dem Beleuchtungssystem
angegebenen Vorteilen.advantages
of these objects
emerge from the above related to the lighting system
indicated advantages.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In
dieser zeigen:embodiments
The invention will be explained below with reference to the drawing. In
show this:
1 schematisch
einen Meridionalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem innerhalb
einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einem optischen
Rastermodul zur Formung einer Intensitäts- und Beleuchtungswinkelverteilung
in einem Beleuchtungsfeld; 1 schematically a meridional section through an inventive illumination system within a microlithography projection exposure system with an optical raster module for forming an intensity and illumination angle distribution in an illumination field;
2 stärker im
Detail eine Ausführung
des in 1 schematisch wiedergegebenen Rastermoduls; 2 more in detail an execution of in 1 schematically reproduced raster module;
3 u. 4 Varianten
von Abbildungs-Rasteranordnungen, die ersten Rasterelementen des
Rastermoduls paarweise zugeordnet sind, wobei 4 perspektivisch
erweitert die paarweise Zuordnung durch zusätzlich gestrichelte Darstellung
der Variante der Abbildungs-Rasteranordnung nach 3 zeigt; 3 u. 4 Variants of imaging raster arrangements, the first raster elements of the raster module are associated in pairs, wherein 4 Perspective extends the pairwise assignment by additionally dashed representation of the variant of the mapping grid arrangement 3 shows;
5 ein
Zylinderlinsen-Array des optischen Rastermoduls nach 2; 5 a cylindrical lens array of the optical raster module after 2 ;
6 eine
schematische Darstellung der unterschiedlichen Abbildungen der ersten
Rasterelemente des optischen Rastermoduls nach 2 durch
die Abbildungs-Rasteranordnungen nach den 3 und 4; 6 a schematic representation of the different images of the first raster elements of the optical raster module after 2 by the mapping raster arrangements according to the 3 and 4 ;
7 schematisch
eine weitere Ausführungsform
eines optischen Rastermoduls; 7 schematically a further embodiment of an optical raster module;
8 zwei übereinander
in einer Spalte angeordnete Prismen-Rasterelemente eines Prismen-Arrays
des optischen Rastermoduls nach 7; 8th two superposed in a column prism raster elements of a prism array of the optical raster module after 7 ;
9 u. 10 schematische
Darstellungen der Abbildungscharakteristik zweier Schnittebenen
durch das Prismen-Rasterelement nach 8, wobei
die Schnittebenen parallel zu Spaltenebenen des Prismen-Arrays verlaufen; 9 u. 10 schematic representations of the imaging characteristic of two sectional planes through the prism raster element after 8th wherein the cut planes are parallel to column planes of the prism array;
11 einen
größeren Ausschnitt
aus dem Prismen-Array nach 8 mit zwei
Spalten und sechs Zeilen; 11 a larger section of the prism array after 8th with two columns and six rows;
11a schematisch ein mittels dem optischen Rastermodul
nach den 7 bis 11 ausgeleuchtetes
Beleuchtungsfeld in einer Retikelebene; 11a schematically by means of the optical raster module according to the 7 to 11 illuminated illumination field in a reticle plane;
12 schematisch
eine weitere Ausführung
eines optischen Rastermoduls; 12 schematically a further embodiment of an optical raster module;
13 schematisch
ein Keil-Rasterelement eines Keil-Arrays des optischen Rastermoduls
nach 12; 13 schematically a wedge raster element of a wedge arrays of the optical raster module after 12 ;
14 u. 15 schematisch
die Abbildungsverhältnisse
in zwei Schnittebenen durch das Keil-Rasterelement nach 13,
wobei die Schnittebenen gegeneinander versetzt und parallel zu Spalten
des Keil-Arrays nach 13 verlaufen und verschiedene
Keil-Unterelemente eines dargestellten Keil-Rasterelementes schneiden; 14 u. 15 schematically the imaging conditions in two sectional planes by the wedge grid element after 13 , wherein the cutting planes offset from each other and parallel to columns of the wedge array after 13 extend and cut various wedge sub-elements of a wedge grid element shown;
16 schematisch
das durch das optische Rastermodul nach den 12 bis 15 erzeugte Beleuchtungsfeld
in einer Retikelebene. 16 schematically the by the optical raster module after the 12 to 15 generated illumination field in a reticle plane.
1 zeigt
schematisch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage 1,
die als Wafer-Scanner ausgeführt
ist und bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen
feinstrukturierten Bauteilen eingesetzt wird und zur Erzielung von
Auflösungen
bis zu Bruchteilen von Mikrometern mit Licht insbesondere aus dem
tiefen Ultraviolettbereich (VUV) arbeitet. Eine Scanrichtung der
Projektionsbelichtungsanlage 1 verläuft senkrecht zur Zeichenebene
der 1, ist also parallel zur y-Richtung des dort angegebenen
kartesischen Koordinatensystems. Im in 1 dargestellten
Meridionalschnitt sind alle optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 längs einer
in z-Richtung verlaufenden optischen Achse 2 aufgereiht.
Es versteht sich, dass auch beliebige Faltungen der optischen Achse 2 möglich sind,
insbesondere um die Projektionsbelichtungsanlage 1 kompakt
zu gestalten. 1 schematically shows a microlithographic projection exposure apparatus 1 , which is designed as a wafer scanner and is used in the manufacture of semiconductor devices and other finely structured components and works to achieve resolutions down to fractions of a micron with light in particular from the deep ultraviolet (VUV). A scanning direction of the projection exposure apparatus 1 runs perpendicular to the plane of the 1 , is therefore parallel to the y-direction of the Cartesian coordinate system specified there. Im in 1 shown meridional section are all optical components of the projection exposure system 1 along an optical axis extending in the z-direction 2 lined up. It is understood that any folds of the optical axis 2 are possible, in particular to the projection exposure system 1 compact design.
Zur
definierten Ausleuchtung eines Beleuchtungsfeldes 3 in
einer Retikelebene 4, in der eine zu übertragende Struktur in Form
eines nicht näher
dargestellten Retikels angeordnet ist, dient ein insgesamt mit 5 bezeichnetes
Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Als primäre
Lichtquelle 6 dient ein F2-Laser
mit einer Arbeitswellenlänge
von 157 nm, dessen Beleuchtungslichtstrahl koaxial zur optischen
Achse 2 des Beleuchtungssystems 5 ausgerichtet
ist. Andere UV-Lichtquellen, beispielsweise ArF-Excimer-Laser mit
193 nm Arbeitswellenlänge,
KrF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sowie primäre Lichtquellen
mit größeren oder kleineren
Arbeitswellenlängen
sind ebenfalls möglich.For the defined illumination of a lighting field 3 in a reticle plane 4 , In which a structure to be transferred is arranged in the form of a reticle, not shown, serves a total with 5 designated illumination system of the projection exposure system 1 , As a primary light source 6 serves an F 2 laser with a working wavelength of 157 nm, whose illumination light beam coaxial with the optical axis 2 of the lighting system 5 is aligned. Other UV light sources, such as 193 nm working wavelength ArF excimer lasers, 248 nm working wavelength KrF excimer lasers, and larger or smaller working wavelength primary light sources are also possible.
Der
von der Lichtquelle 6 kommende Lichtstrahl mit kleinem
Rechteckquerschnitt trifft zunächst auf
eine Strahlaufweitungsoptik 7, die einen austretenden Beleuchtungslicht-Strahl 8 mit
weitgehend parallelem Licht und größerem Rechteckquerschnitt erzeugt.
Die Strahlaufweitungsoptik 7 kann Elemente enthalten, die
zur Kohärenzreduktion
des Beleuchtungslichts dienen. Das durch die Strahlaufweitungsoptik 7 weitgehend
parallelisierte Laserlicht trifft anschließend auf ein diffraktives optisches
Element (DOE) 9, das als computergeneriertes Hologramm zur
Erzeugung einer Beleuchtungslicht-Winkelverteilung ausgebildet ist.
Die durch dass DOE 9 erzeugte Winkelverteilung wird beim
Durchtritt durch eine Fourier-Linsenanordnung
bzw. einen Kondensor 10, der im Abstand seiner Brennweite
vom DOE 9 positioniert ist, in eine zweidimensionale, also
in x- und y-Richtung ortsabhängige
Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung
umgewandelt. Die so erzeugte Intensitätsverteilung ist daher in einer
ersten Beleuchtungsebene 11 des Beleuchtungssystems 5 vorhanden. Zusammen
mit dem Kondensor 10 stellt das DOE 9 also eine
Lichtverteilungseinrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen
Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung
dar.The one from the light source 6 The incoming light beam with a small rectangular cross-section initially encounters a beam expansion optics 7 Making an emerging illumination light beam 8th with largely generated parallel light and larger rectangular cross-section. The beam expansion optics 7 may contain elements that serve to reduce the coherence of the illumination light. That through the beam expansion optics 7 largely parallelized laser light then strikes a diffractive optical element (DOE) 9 , which is designed as a computer-generated hologram for generating an illumination light angle distribution. The by that DOE 9 generated angle distribution is when passing through a Fourier lens assembly or a condenser 10 , which is at the distance of its focal length from the DOE 9 is positioned, converted into a two-dimensional, ie in the x and y direction location-dependent illumination light intensity distribution. The intensity distribution thus generated is therefore in a first lighting level 11 of the lighting system 5 available. Together with the condenser 10 represents the DOE 9 Thus, a light distribution device for generating a two-dimensional illumination light intensity distribution.
Im
Bereich dieser Beleuchtungsebene 11 ist ein optisches Rastermodul 12 zur
Erzeugung einer definierten Intensitäts- und Beleuchtungswinkelverteilung
des Beleuchtungslichts angeordnet, welches nachfolgend anhand verschiedener
Ausführungsbeispiele
noch näher
erläutert
wird.In the area of this lighting level 11 is an optical raster module 12 arranged for generating a defined intensity and illumination angle distribution of the illumination light, which will be explained in more detail below with reference to various embodiments.
Dem
optischen Rastermodul 12 nachgeordnet ist ein weiterer
Kondensor 13, der in der 1 als zoombare
Feldlinse dargestellt ist. Zusammen mit Elementen des optischen
Rastermoduls 12 bildet der Kondensor 13 die Beleuchtungsebene 11 in
eine Feld-Zwischenebene 14 des Beleuchtungssystems 5 ab.
In der Feld-Zwischenebene 14 kann ein Retikel-Masking-System (REMA) 15 angeordnet
sein, welches als verstellbare Abschattungsblende zur Erzeugung
eines scharfen Randes der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dient. Ein nachfolgendes Objektiv 16 bildet
die Feld-Zwischenebene 14 auf das
Retikel, d. h. die Lithographievorlage, ab, das sich in der Retikelebene 4 befindet.
Mit einem Projektionsobjektiv 17 wird die Retikelebene 4 auf
eine Waferebene 18 auf den in der 1 nicht
dargestellten Wafer abgebildet, der intermittierend oder kontinuierlich
in der Scan-Richtung y verschoben wird.The optical raster module 12 downstream is another condenser 13 , the Indian 1 is shown as zoombare field lens. Together with elements of the optical raster module 12 forms the condenser 13 the lighting level 11 in a field intermediate level 14 of the lighting system 5 from. In the field intermediate level 14 can a reticle masking system (REMA) 15 be arranged, which serves as an adjustable shading diaphragm for generating a sharp edge of the illumination light intensity distribution. A subsequent lens 16 forms the field intermediate level 14 on the reticle, ie the lithographic original, which is located in the reticle plane 4 located. With a projection lens 17 becomes the reticle plane 4 on a wafer level 18 on the in the 1 Wafer, not shown, is moved intermittently or continuously in the scan direction y.
Anhand
der 2 bis 6 wird nachfolgend eine erste
Ausführungsform
des optischen Rastermoduls 12 beschrieben. In der Beleuchtungsebene 11 liegt
eine erste Rasteranordnung 19 des optischen Rastermoduls 12.
Die erste Rasteranordnung 19 weist einzelne erste Rasterelemente 20 auf,
die in parallel zur y-Richtung verlaufenden Rasterspalten und senkrecht
hierzu in Rasterzeilen angeordnet sind. Die einzelnen ersten Rasterelemente 20 haben eine
rechteckige Apertur mit einem x/y-Aspektverhältnis von bei spielsweise 2/1.
Auch andere, insbesondere größere Aspektverhältnisse
zwischen Breite in x-Richtung und Höhe in y-Richtung der ersten
Rasterelemente 20 sind möglich.Based on 2 to 6 hereinafter is a first embodiment of the optical raster module 12 described. In the lighting level 11 lies a first grid arrangement 19 of the optical raster module 12 , The first grid arrangement 19 has individual first raster elements 20 on, which are arranged in parallel to the y-direction grid columns and perpendicular thereto in raster lines. The individual first grid elements 20 have a rectangular aperture with an x / y aspect ratio of for example 2/1. Also other, in particular larger aspect ratios between width in the x-direction and height in the y-direction of the first raster elements 20 are possible.
2 zeigt
einen Schnitt längs
einer der Rasterspalten. Die ersten Rasterelemente 20 sind insbesondere
als Mikrolinsen z. B. mit positiver Brechkraft ausgebildet. Die
Rechteckform der ersten Rasterelemente 20 entspricht der
Rechteckform des Beleuchtungsfeldes 3. Die ersten Rasterelemente 20 sind
in einem ihrer Rechteckform entsprechenden Raster direkt aneinander
angrenzend, d. h. im Wesentlichen flächenfüllend angeordnet. Die ersten Rasterelemente 20 werden
auch als Feldwaben bezeichnet. 2 shows a section along one of the grid columns. The first raster elements 20 are in particular as microlenses z. B. formed with positive power. The rectangular shape of the first raster elements 20 corresponds to the rectangular shape of the illumination field 3 , The first raster elements 20 are in one of their rectangular shape corresponding grid directly adjacent to each other, that is arranged substantially full-surface. The first raster elements 20 are also called field honeycombs.
In
einer Rasterzeile benachbarte erste Rasterelemente 20 sind
in Richtung der Spaltenachse (also in y-Richtung), um etwa die halbe
Rasterelement-Höhe gegeneinander
versetzt. Eine effektive Zeilenachse 21 der ersten Rasterelemente 20,
die z. B. durch die Mittelpunkte der ersten Rasterelemente 20 einer
Zeile verläuft
oder zu einer derartigen Verbindungslinie parallel ist, ist aufgrund
dieses y-Versatzes gegenüber
der x-Richtung um einen Kippwinkel α verkippt.Adjacent first raster elements in a raster line 20 are offset in the direction of the column axis (ie in the y-direction) by about half the grid element height against each other. An effective row axis 21 the first raster elements 20 that z. B. by the centers of the first raster elements 20 A line runs or is parallel to such a connecting line is tilted by a tilt angle α due to this y-offset relative to the x-direction.
Im
Lichtweg vor der ersten Rasteranordnung 19 ist ein Zylinderlinsen-Array 22 angeordnet,
welches in der 5 in einer perspektivischen
Ansicht dargestellt ist. Das Zylinderlinsen-Array 22 hat
eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter Zylinderlinsen 23.
Letztere erstrecken sich über
die gesamte Breite der am Ort des Zylinderlinsen-Arrays 22 ausgeleuchteten
Beleuchtungsfläche.
Die Zylinderlinsen 23 haben positive Brechkraft. Der Abstand
des Zylinderlinsen-Arrays 22 zur Beleuchtungsebene 11 entspricht
der Brennweite der Zylinderlinsen 23. Die zueinander parallelen
Längsachsen
der Zylinderlinsen 23 sind gegenüber einer parallel zur x- Richtung verlaufenden
Ausricht-Achse 24 um den Kippwinkel α verkippt. Die Ausricht-Achse 24 steht
senkrecht auf der optischen Achse 2 und gleichzeitig senkrecht
auf den in y-Richtung verlaufenden Spaltenachsen der ersten Rasteranordnung 19.In the light path in front of the first grid arrangement 19 is a cylindrical lens array 22 arranged, which in the 5 is shown in a perspective view. The cylindrical lens array 22 has a plurality of mutually parallel cylindrical lenses 23 , The latter extend over the entire width of the location of the cylindrical lens array 22 Illuminated illumination area. The cylindrical lenses 23 have positive refractive power. The distance of the cylindrical lens array 22 to the lighting level 11 corresponds to the focal length of the cylindrical lenses 23 , The mutually parallel longitudinal axes of the cylindrical lenses 23 are opposite to an alignment axis parallel to the x-direction 24 tilted by the tilt angle α. The alignment axis 24 is perpendicular to the optical axis 2 and at the same time perpendicular to the axis of the column extending in the first grid arrangement 19 ,
Die
Zylinderlinsen 23 haben eine Breite b und grenzen direkt
aneinander an. Eine effektive Rasterweite R = b cos (α) ist gleich
der Höhe
H der einzelnen Rasterelemente 20. Diese Höhe H stellt gleichzeitig
das Zeilenraster der ersten Rasteranordnung 19 dar.The cylindrical lenses 23 have a width b and border directly on each other. An effective raster width R = b cos (α) is equal to the height H of the individual raster elements 20 , This height H simultaneously represents the line raster of the first raster arrangement 19 represents.
Dadurch,
dass die Verkippung α der
Zeilenachse 21 gleich ist zur Verkippung α der Ausricht-Achse 24 und
aufgrund einer entsprechenden Höhenjustage
in y-Richtung des Zylinderlinsen-Arrays 22 relativ zur
ersten Rasteranordnung 19 wird durch jede der Zylinderlinsen 23 das
Beleuchtungslicht in eine Rasterzeile der ersten Rasteranordnung 19 fokkusiert,
wie in der 6 am Ort der ersten Rasterelemente 20 angedeutet.
In jedes der ersten Rasterelemente 20 tritt also ein diagonal
in der 6 von links oben nach rechts unten verlaufendes
Lichtband 25 ein.Due to the fact that the tilting α of the row axis 21 is equal to the tilting α of the alignment axis 24 and due to a corresponding height adjustment in the y direction of the cylindrical lens array 22 relative to the first grid arrangement 19 is through each of the cylindrical lenses 23 the illumination light in a raster line of the first raster arrangement 19 Focused, as in the 6 at the place of the first Ras terelemente 20 indicated. In each of the first grid elements 20 So, take a diagonal in the 6 from top left to bottom right running light band 25 one.
Der
ersten Rasteranordnung 19 im Lichtweg nachgeordnet ist
eine Abbildungs-Rasteranordnung 26 mit rasterförmig angeordneten
Abbildungs-Rasterelementen 27.
Beispiele derartiger, mehrere Einzel-Mikrolinsen umfassender Typen
von Abbildungs-Rasterelementen 27, 27' sind in den 3 und 4 dargestellt.
Jeweils ein Paar von Abbildungsrasterelementen 27, 27' ist dabei einem
der ersten Rasterelemente 20 zugeordnet und hat die gleiche
Apertur wie dieses.The first grid arrangement 19 downstream of the light path is an imaging raster arrangement 26 with raster-shaped image raster elements 27 , Examples of such types of imaging raster elements comprising multiple single microlenses 27 . 27 ' are in the 3 and 4 shown. In each case a pair of mapping grid elements 27 . 27 ' is one of the first raster elements 20 assigned and has the same aperture as this one.
Der
erste Typ 27 der Rasterelemente ist dabei jeweils einer
ersten und in 6 links dargestellten Hälfte 28 eines
der ersten Rasterelemente 20 zu geordnet. Der zweite Typ 27' der Abbildungs-Rasterelemente
ist der zweiten Hälfte 29 des
ersten Rasterelements 20 zugeordnet. Der erste Typ 27 der
Abbildungs-Rasterelemente umfasst vier hintereinander angeordnete
Mikrolinsen 30, die eine doppelte 4f-Abbildung des ersten
Rasterelements 20 erzeugen, also eine Abbildung mit Abbildungsmaßstab β = +1. Jeweils
die ersten Hälften 28 der
ersten Rasterelemente 20 werden also unverändert in
eine weitere Beleuchtungsebene 31 abgebildet, wie in der 6 dargestellt.The first type 27 The raster elements is in each case a first and in 6 half shown on the left 28 one of the first raster elements 20 too ordered. The second type 27 ' the picture raster elements is the second half 29 of the first raster element 20 assigned. The first type 27 The imaging raster elements comprises four microlenses arranged one behind the other 30 containing a double 4f image of the first raster element 20 generate, so a mapping with magnification β = +1. In each case the first halves 28 the first raster elements 20 So they are unchanged in another lighting level 31 pictured as in the 6 shown.
Der
zweite Typ 27' der
Abbildungs-Rasterelemente umfasst zwei hintereinander angeordnete Mikrolinsen 32 mit
im Vergleich zu den Mikrolinsen 30 derart höherer Brennweite,
dass durch den zweiten Typ 27' der Abbildungsrasterelemente eine
einfache 4f-Abbildung mit Abbildungsmaßstab β = –1 resultiert. Das diagonal
verlaufende Lichtband 25 wird also am Ort der zweiten Hälfte 29 gespiegelt,
sodass in der weiteren Beleuchtungsebene 31 am Ort jedes abgebildeten
ersten Rasterelements eine V-förmige sekundäre Lichtquelle 33 mit
einem Öffnungswinkel γ von 180° – 2 α erzeugt
wird, wie schematisch in der 6 angedeutet.The second type 27 ' The imaging raster elements comprises two microlenses arranged one behind the other 32 with in comparison to the microlenses 30 such higher focal length that by the second type 27 ' The mapping raster elements result in a simple 4f mapping with magnification β = -1. The diagonal light band 25 will be at the location of the second half 29 mirrored, so in the further lighting level 31 at the location of each mapped first raster element, a V-shaped secondary light source 33 is generated with an opening angle γ of 180 ° - 2 α, as shown schematically in the 6 indicated.
Hinter
der weiteren Beleuchtungsebene 31 ist eine zweite Rasteranordnung 34 mit
zweiten Rasterelementen 35 angeordnet. Letztere sind ebenfalls als
Mikrolinsen mit insbesondere positiver Brechkraft ausgebildet. Die
zweiten Rasterelemente 35 werden auch als Pupillenwaben
bezeichnet und sind im Bereich einer weiteren Beleuchtungsebene 36 angeordnet,
die eine Fourier-transformierte Ebene zur Beleuchtungsebene 11 ist.
Die weitere Beleuchtungsebene 36 ist eine Pupillenebene
des Beleuchtungssystems 5 und ist konjugiert zu einer Pupillenebene 37 des
Projektionsobjektives 17. Die zweiten Rasterelemente 35 sind
in der Nähe
der sekundären
Lichtquellen 33 angeordnet und bilden über die Feldlinse 13 die
in der Beleuchtungs ebene 31 erzeugten Bilder der ersten
Rasterelemente 20, also der Feldwaben, in die Feld-Zwischenebene 14 ab,
sodass dort ein insgesamt V-förmiges
Zwischen-Beleuchtungsfeld entsprechend der Gestalt der sekundären Lichtquellen 33 entsteht.
Hierbei werden die Bilder der ersten Rasterelemente 20 in
der Feld-Zwischenebene 14 überlagert, sodass eine Homogenisierung
bzw. Vergleichmäßigung der
Beleuchtungslicht-Intensität in der
Feld-Zwischenebene 14 erreicht wird. Das V-förmige Beleuchtungsfeld
in der Feld-Zwischenebene 14 wird dann mit dem Objektiv 16 in
ein entsprechendes V-förmiges
Beleuchtungsfeld in der Retikelebene 4 übertragen.Behind the further lighting level 31 is a second grid arrangement 34 with second raster elements 35 arranged. The latter are likewise designed as microlenses with, in particular, positive refractive power. The second raster elements 35 are also referred to as pupil honeycombs and are in the range of another lighting level 36 arranged, which is a Fourier-transformed plane to the lighting level 11 is. The further lighting level 36 is a pupil plane of the illumination system 5 and is conjugated to a pupil plane 37 of the projection lens 17 , The second raster elements 35 are near the secondary light sources 33 arranged and form over the field lens 13 in the lighting level 31 generated images of the first raster elements 20 , so the field honeycomb, in the field intermediate level 14 so that there is an overall V-shaped intermediate illumination field corresponding to the shape of the secondary light sources 33 arises. Here are the pictures of the first raster elements 20 in the field intermediate level 14 superimposed so that a homogenization or equalization of the illumination light intensity in the field intermediate plane 14 is reached. The V-shaped illumination field in the field intermediate plane 14 then with the lens 16 into a corresponding V-shaped illumination field in the reticle plane 4 transfer.
Die
optischen Komponenten des Beleuchtungssystems 5 und des
Projektionsobjektivs 17, insbesondere die Strahlaufweitungsoptik 7,
der Kondensor 10, die Feldlinse 13, das Objektiv 16 und
das Projektionsobjektiv 17, sind in der Darstellung nach 1 als
Linsensysteme dargestellt. Dies dient nur der Veranschaulichung.
Das Beleuchtungssystem 5 und das Projektionsobjektiv 17 können genauso auch
mit Hilfe reflektierender und Brechkraft tragender Spiegel realisiert
werden. Insbesondere bei solchen, reflektierenden oder katadioptrischen
Systemen, ist ein V- oder bogenförmiges
Beleuchtungsfeld 3 von Vorteil. Ein derartiges V- oder
bogenförmiges Beleuchtungsfeld 3 lässt sich
zudem hinsichtlich von Aberrationen der optischen Komponenten der
Projektionsbelichtungsanlage 1 besser kontrollieren. Dies
ist insbesondere im Falle einer Off-Axis-Beleuchtung der Fall.The optical components of the lighting system 5 and the projection lens 17 , in particular the beam expansion optics 7 , the condenser 10 , the field lens 13 , the objective 16 and the projection lens 17 , are in the illustration after 1 shown as lens systems. This is for illustrative purposes only. The lighting system 5 and the projection lens 17 can also be realized with the help of reflective and refractive power-bearing mirrors. In particular, in such, reflective or catadioptric systems, is a V or arcuate illumination field 3 advantageous. Such a V or arcuate illumination field 3 is also possible with respect to aberrations of the optical components of the projection exposure apparatus 1 better control. This is the case in particular in the case of off-axis illumination.
7 bis 11 zeigen
eine weitere Ausführung
eines optischen Rastermoduls 38, diesmal zur Erzeugung
eines bogenförmigen
Beleuchtungsfeldes, welches anstelle des optischen Rasterelements 12 nach
den 2 bis 6 eingesetzt werden kann. Komponenten,
die denjenigen des optischen Rasterelements 12 nach den 2 bis 6 entsprechen,
tragen bei der Ausführung nach
den 7 bis 11 die gleichen Bezugsziffern
und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. 7 to 11 show a further embodiment of an optical raster module 38 This time for generating an arcuate illumination field, which instead of the optical raster element 12 after the 2 to 6 can be used. Components similar to those of the optical raster element 12 after the 2 to 6 correspond to wear in the execution of the 7 to 11 the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Das
optische Rastermodul 38 hat ein im Lichtweg vor der ersten
Rasteranordnung 19 angeordnetes Prismen-Array 39.
Letzteres hat einzelne, zeilen- und
spaltenweise angeordnete Prismen-Rasterelemente 40. 7 zeigt
im Schnitt eine Spalte der übereinander
angeordneten Prismen-Rasterelemente 40. 8 zeigt
zwei übereinander
angeordnete Prismen-Rasterelemente 40, also einen Ausschnitt aus
dem Prismen-Array 39 mit einer Spalte und zwei Zeilen. 9 und 10 zeigen
zwei Schnitte durch eines der Prismen-Rasterelemente 40 in verschiedenen
zueinander und zur y-z-Ebene parallelen Schnittebenen. Der Schnitt
nach 9 geht dabei mittig durch das Prismen-Rasterelement 40.
Der Schnitt nach 10 geht randseitig durch das
Prismen-Rasterelement 40, also durch den zeilenseitigen
Rand von diesem. 11 zeigt zwei Spalten und sechs Zeilen
des Prismen-Arrays 39, also einen Ausschnitt von diesem.
Die Raster-Aufteilung des Prismen-Arrays 39 entspricht der Raster-Aufteilung
des ersten Rasterelements 19. Zu beachten ist, dass bei
der Ausführung
nach den 7 bis 11 zeilenweise benachbarte
erste Rasterelemente 20 nicht in y-Richtung gegeneinander
versetzt sind. Die erste Rasteranordnung 19 in der Ausführung der 7 bis 11 hat
also ein unversetztes kartesisches Raster.The optical raster module 38 has one in the light path in front of the first grid arrangement 19 arranged prism array 39 , The latter has individual prism raster elements arranged in rows and columns 40 , 7 shows in section a column of superposed prism raster elements 40 , 8th shows two superimposed prism raster elements 40 , that is a section of the prism array 39 with one column and two lines. 9 and 10 show two sections through one of the prism raster elements 40 in different planes of intersection parallel to each other and to the yz plane. The cut after 9 goes through the center of the prism grid element 40 , The cut after 10 goes through the edge of the prism grid element 40 , so by the line-side edge of this. 11 shows two columns and six lines of the prism array 39 So a part of this. The grid division of the prism array 39 corresponds to the raster division of the first raster element 19 , It should be noted that in the execution of the 7 to 11 line by line adjacent first grid elements 20 are not offset from each other in the y direction. The first grid arrangement 19 in the execution of 7 to 11 So has an unresolved Cartesian grid.
Jedes
Prismen-Rasterelement 40 hat eine schräge Eintrittsfläche 41,
die um die x-Achse senkrecht zur Spaltenrichtung y der ersten Rasteranordnung 19 verkippt
ist. Mit der xy-Ebene schließt
die Eintrittsfläche 41 jedes
Prismen-Rasterelements 40 einen
Winkel 8 (vgl. 7) von beispielsweise 42° ein. Jeder
Eintrittsfläche 41 ist
ein Prismenkörper 42 des
Prismen-Rasterelements 40 nachgeordnet.
Dieser weist gegenüberliegend
zur Eintrittsfläche 41 eine
Austrittsfläche 43 auf.
Letztere ist um eine zur Spalten richtung y parallele Achse gebogen,
sodass die Austrittsfläche 43 konkav
zylindrisch ist. Diese gebogene Form der Austrittsfläche 43 führt dazu, dass
die optische Weglänge
im Prismenkörper 42 mittig,
also bei x = 0, geringer ist als ein am zeilenseitigen Rand des
Prismenkörpers 42,
also bei x = +/-B/2, wobei B die Breite des Prismenkörpers 42 darstellt.Each prism raster element 40 has a sloping entrance area 41 , which are about the x-axis perpendicular to the column direction y of the first grid array 19 is tilted. With the xy plane the entrance surface closes 41 each prism raster element 40 an angle 8th (see. 7 ) of, for example, 42 °. Every entry area 41 is a prismatic body 42 of the prism raster element 40 downstream. This has opposite to the entrance surface 41 an exit surface 43 on. The latter is bent around an axis parallel to the column direction y, so that the exit surface 43 is concave cylindrical. This curved shape of the exit surface 43 causes the optical path length in the prism body 42 in the middle, that is, at x = 0, is less than one on the line-side edge of the prism body 42 , ie at x = +/- B / 2, where B is the width of the prism body 42 represents.
Den
Unterschied in den optischen Weglängen durch den Prismenkörper 42 verdeutlicht
ein Vergleich der 9 und 10. In
der 9 ist eines der Prismen-Rasterelemente 40 bei
x = 0 geschnitten und in der 10 bei
x = + B/2 bzw. x = – B/2.
Aufgrund der mittig relativ geringen optischen Weglänge durch
den Prismenkörper 42 verlässt ein
zunächst parallel
zur z-Richtung verlaufendes
Beleuchtungslichtbündel 44 den
Prismenkörper 42 bei
z = z0 und durchläuft bis zu dem ersten Rasterelement 20,
welches dem Prismen-Rasterelement 40 zugeordnet ist, eine
Wegstrecke Δz1. Das Beleuchtungslichtbündel 40 wird also
in y-Richtung um Δy1 = Δz1 tan(ε)
abgelenkt, wobei ε der
durch das Prismen-Rasterelement 40 erzeugte Ablenkwinkel
ist. Hierbei wird die Ablenkung des Beleuchtungslichtbündels 40 im
Prismenkörper 42 selbst
vernachlässigt.The difference in the optical path lengths through the prism body 42 illustrates a comparison of 9 and 10 , In the 9 is one of the prism raster elements 40 cut at x = 0 and in the 10 at x = + B / 2 or x = - B / 2. Due to the central relatively small optical path length through the prism body 42 leaves an illumination light bundle initially running parallel to the z-direction 44 the prism body 42 at z = z 0 and goes through to the first raster element 20 which corresponds to the prism raster element 40 is assigned, a distance .DELTA.z 1 . The illumination light bundle 40 is thus deflected in the y-direction by Δy 1 = Δz 1 tan (ε), where ε is the by the prism raster element 40 generated deflection angle is. This is the deflection of the illumination light beam 40 in the prismatic body 42 even neglected.
In
den Ebenen x = +/- B/2 wird das Beleuchtungslichtbündel 44 in
der Ebene der ersten Rasterelemente 20 trotz gleichem Ablenkwinkel ε in y-Richtung geringer
abgelenkt, da der Abstand Δz2 aufgrund der um Δz größeren Stärke des Prismenkörpers 42 geringer
ist (Δz2 = Δz1 – Δz). Es resultiert dann
eine entsprechend geringere Ablenkung Δy2 = Δz2tan (ε)
+ Δztan(ε'). ε' ist dabei der im
Vergleich zu ε geringere
Ablenkwinkel im Prismenkörper 42.In the planes x = +/- B / 2, the illuminating light beam becomes 44 in the plane of the first raster elements 20 despite the same deflection angle ε deflected less in the y-direction, since the distance .DELTA.z 2 due to the larger by .DELTA.z strength of the prism body 42 is lower (Δz 2 = Δz 1 - Δz). This results in a correspondingly smaller deflection Δy 2 = Δz 2 tan (ε) + Δztan (ε '). In this case, ε 'is the smaller deflection angle in the prism body compared to ε 42 ,
11a zeigt nicht maßstabsgetreu den Effekt eines
Prismen-Rasterelementes 40 auf
das Lichtbündel 44.
Mittig ist dieses um einen Ver satz Δy = Δy1 – Δy2 nach unten versetzt. Aufgrund der kontinuierlichen
konkaven Krümmung
der Austrittsfläche 43 resultiert
ein entsprechend kontinuierlicher Versatz Δy, sodass das Beleuchtungslichtbündel 44 zur Erzeugung
einer bogenförmigen
sekundären
Lichtquelle 45 am Ort des jeweiligen ersten Rasterelements 20 bogenförmig deformiert
wird. 11a does not show to scale the effect of a prism raster element 40 on the light beam 44 , In the middle, this is offset by an offset Δy = Δy 1 -Δy 2 . Due to the continuous concave curvature of the exit surface 43 results in a correspondingly continuous offset Δy, so that the illumination light beam 44 for generating an arcuate secondary light source 45 at the location of the respective first raster element 20 is deformed arcuately.
Durch Überlagerung
der am Ort jedes ersten Rasterelements 20 erzeugten sekundären Lichtquellen 45 wird,
entsprechend zu dem, was vorstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 erläutert wurde,
ein bogenförmiges
Beleuchtungsfeld 3 in der Retikelebene 4 erzeugt.By superimposing the location of each first raster element 20 generated secondary light sources 45 is, in accordance with what has been described above with reference to the 2 to 6 has been explained, an arcuate illumination field 3 in the reticle plane 4 generated.
Eine
weitere Ausführung
eines optischen Rasterelements 46, welches anstelle der
optischen Rasterelemente 12 oder 38 eingesetzt
werden kann, wird nachfolgend anhand der 12 bis 16 beschrieben.
Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme
auf die 2 bis 11 schon
erläutert
wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im
Einzelnen diskutiert.Another embodiment of an optical raster element 46 , which instead of the optical raster elements 12 or 38 can be used, is below using the 12 to 16 described. Components which correspond to those described above with reference to 2 to 11 have already been explained, bear the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
Das
optische Rasterelement 46 hat zwischen der ersten Rasteranordnung 19 und
der zweiten Rasteranordnung 34 ein Keil-Array 47 mit
einzelnen Keil-Rasterelementen 48.
Die Raster-Aufteilung des Keil-Arrays 47 in die Keil-Rasterelemente 48 entspricht
der Raster-Aufteilung der ersten Rasteranordnung 19, wobei
letztere, wie in der Ausführung
nach den 7 bis 11, innerhalb
einer Rasterzeile ebenfalls ohne y-Versatz ausgebildet ist.The optical raster element 46 has between the first grid arrangement 19 and the second grid arrangement 34 a wedge array 47 with individual wedge raster elements 48 , The grid division of the wedge array 47 into the wedge raster elements 48 corresponds to the raster division of the first raster arrangement 19 , the latter, as in the execution of the 7 to 11 , is also formed without a y-offset within a raster line.
Jedes
Keil-Rasterelement 48 ist in eine Mehrzahl, nämlich sieben,
zueinander benachbarter Keil-Unterelemente 49 bis 55 unterteilt,
die in der 13 von links nach rechts aufsteigend
nummeriert sind. Auch andere Anzahlen von Keil-Unterelementen pro
Keil-Rasterelement 48 sind möglich, z. B. drei oder fünf Keil-Unterelemente.
Die Keil-Unterelemente 49 bis 55 sind voneinander
parallel zur Spaltenrichtung y durch Trennflächen 56 getrennt,
von denen eine Trennfläche 56 zwischen
den Keil-Unterelementen 49, 50 beispielhaft in
der 13 dargestellt ist. Die Keil-Unterelemente haben
zwischen Eintrittsflächen 57 und
Austrittsflächen 58 unterschiedliche
Keilwinkel. Dieser ist bei den Keil-Unterelementen 49, 50, 54 und 55 so,
dass diese Keil-Unterelemente sich in positiver y-Richtung verjüngen. Der
Keilwinkel der Keil-Unterelemente 49, 55 ist dabei
gleich und größer als
der Keilwinkel der Keil-Unterelemente 50, 54.
Bei den anderen Keil-Unterelementen 51 bis 53 ist
der Keilwinkel hingegen so, dass diese Keil-Unterelemente sich in negativer y-Richtung
verjüngen.
Der Keilwinkel des mittleren Keil-Unterelements 52 ist
dabei größer als
der Keilwinkel der diesem rechts und links benachbarten Keil-Unterelemente 51 und 53.
Der Absolutbetrag der Keilwinkel der Keil-Unterelemente 49, 52 und 55 ist
in etwa gleich. Der Absolutbetrag der Keilwinkel der Keil-Unterelemente 50, 51, 53 und 54 ist
ebenfalls in etwa gleich.Each wedge grid element 48 is in a plurality, namely seven, mutually adjacent wedge sub-elements 49 to 55 divided into the 13 numbered from left to right in ascending order. Also, other numbers of wedge subelements per wedge raster element 48 are possible, for. B. three or five wedge sub-elements. The wedge subelements 49 to 55 are mutually parallel to the column direction y by separating surfaces 56 separated, of which one dividing surface 56 between the wedge subelements 49 . 50 exemplary in the 13 is shown. The wedge sub-elements have between entry surfaces 57 and exit surfaces 58 different wedge angles. This one is at the wedge subelements 49 . 50 . 54 and 55 such that these wedge sub-elements taper in the positive y-direction. The wedge angle of the wedge subelements 49 . 55 is equal to and greater than the wedge angle of the wedge sub-elements 50 . 54 , For the other wedge subelements 51 to 53 on the other hand, the wedge angle is such that these wedge subelements taper in the negative y direction. The wedge angle of the middle wedge subelement 52 is greater than the wedge angle of the this wedge sub-elements adjacent to the right and left 51 and 53 , The absolute amount of wedge angle of the wedge subelements 49 . 52 and 55 is about the same. The absolute amount of wedge angle of the wedge subelements 50 . 51 . 53 and 54 is also about the same.
14 zeigt
die bündelbeeinflussende
Wirkung des Keil-Unterelements 49 zwischen einem der ersten
Rasterelemente 20 und einem der zweiten Rasterelemente 35.
Ein einfallendes Beleuchtungslichtbündel 59 erfährt durch
das Keil-Unterelement 49 insgesamt eine relativ starke
Ablenkung nach unten, sodass ein Bild des beleuchteten ersten Rasterelements 20 in
der Feld-Zwischenebene 14 gegenüber der optischen Achse 2 um
einen Versatz Δy1 nach unten versetzt wird. 14 shows the Bolleelbeeinflussende effect of the wedge sub-element 49 between one of the first raster elements 20 and one of the second raster elements 35 , An incident illumination beam 59 experienced by the wedge subelement 49 Overall, a relatively strong downward deflection, so that an image of the illuminated first grid element 20 in the field intermediate level 14 opposite the optical axis 2 offset by an offset Δy 1 down.
15 zeigt
die umgekehrten Verhältnisse beim
mittleren Keil-Unterelement 52. Dort wird durch die für das Beleuchtungslichtbündel 59 nach
oben ablenkende Wirkung das Bild des beleuchteten ersten Rasterelements 20 in
der Feld-Zwischenebene 14 um einen Betrag Δy2 nach oben versetzt. 15 shows the inverse ratios at the middle wedge subelement 52 , There is by the for the illumination light beam 59 upward deflecting effect the image of the illuminated first grid element 20 in the field intermediate level 14 offset by an amount .DELTA.y 2 upwards.
Sekundäre Lichtquellen 59a werden
unter dem Einfluss des Keil-Rasterelements 48 also V-förmig gebogen
abgebildet. Das Keil-Array 47 mit den Keil-Rasterelementen 48 erzeugt
also gebogene, virtuelle sekundäre
Lichtquellen 59a. Der Effekt jedes Keil-Rasterelements 48 ist
also so, als ob im ersten Rasterelement 20 bereits eine
gebogene sekundäre Lichtquelle
vorhanden wäre.Secondary light sources 59a be under the influence of the wedge raster element 48 that is, a V-shaped curve. The wedge array 47 with the wedge raster elements 48 creates curved, virtual secondary light sources 59a , The effect of each wedge raster element 48 is as if in the first raster element 20 already a curved secondary light source would be present.
Da
das Keil-Rasterelement 48 weder in einer Bild- noch in
einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems angeordnet ist, ist
sein Effekt auf die Deformation des Beleuchtungsfeldes gegenüber dem
ursprünglich
rechteckigen Beleuchtungsfeld ohne Keil-Rasterelement 48 nicht
scharf begrenzt, sondern weist verwaschene Ränder auf. Dies ist schematisch
in der 16 dargestellt, die das in der
Retikelebene 4 durch das Keil-Array 47 erzeugte
Beleuchtungsfeld 3 zeigt. Entsprechend der Unterteilung
jedes Keil-Rasterelements 48 in
sieben Keilelemente 49 bis 55 ist auch das Beleuchtungsfeld 3 in sieben
jeweils zueinander in y-Richtung versetzte Beleuchtungsfeldabschnitte 60 bis 66 unterteilt.
Jeder einzelne Beleuchtungsfeldabschnitt 60 bis 66 ist rechteckig
mit einem Aspektverhältnis,
welches dem eines einzelnen Keil-Unterelements 49 bis 55 entspricht.
Jeder Beleuchtungsfeldabschnitt 60 bis 66 hat
ein rechteckiges Zentrum höchster
Beleuchtungsintensität,
die zum Rand jedes Beleuchtungsfeldabschnitts entsprechend dem Aspektverhältnis der
Beleuchtungsfeldabschnitte 60 bis 66 kontinuierlich
abfällt.
Entsprechend der Keilwinkelverteilung der Keil-Unterelemente 49 bis 55 sind
die randseitigen Beleuchtungsfeldabschnitte 60 und 66 maximal in
positiver y-Richtung versetzt und der mittlere Beleuchtungsfeldabschnitt 63 maximal
in negativer y-Richtung. Die zwischenliegenden Beleuchtungsfeldabschnitte 61, 62 sowie 64, 65 fügen sich
treppenartig zwischen die Beleuchtungsfeldabschnitte 60, 63 und 66 ein, sodass
insgesamt ein angenähert V-förmig abgestuftes
bzw. gebogenes Beleuchtungsfeld resultiert.Because the wedge grid element 48 is arranged neither in an image nor in a pupil plane of the illumination system, its effect on the deformation of the illumination field with respect to the originally rectangular illumination field without wedge grid element 48 not sharply defined, but has washed-out edges. This is schematically in the 16 shown in the reticle plane 4 through the wedge array 47 generated illumination field 3 shows. According to the subdivision of each wedge raster element 48 in seven wedge elements 49 to 55 is also the lighting field 3 in seven mutually offset in the y-direction lighting field sections 60 to 66 divided. Every single lighting field section 60 to 66 is rectangular with an aspect ratio that is that of a single wedge subelement 49 to 55 equivalent. Each lighting field section 60 to 66 has a rectangular center of highest illumination intensity, which faces the edge of each illumination field section according to the aspect ratio of the illumination field sections 60 to 66 continuously drops. According to the wedge angle distribution of the wedge sub-elements 49 to 55 are the peripheral illumination field sections 60 and 66 maximally offset in the positive y-direction and the middle illumination field section 63 maximum in negative y-direction. The intermediate illumination field sections 61 . 62 such as 64 . 65 join in a staircase between the lighting field sections 60 . 63 and 66 so that overall results in an approximately V-shaped stepped or curved illumination field.
Das
Zylinderlinsen-Array 22 zusammen mit der Abbildungs-Rasteranordnung 26,
das Prismen-Array 39 und das Keil-Array 47 sind
verschiedene Ausführungen
einer Bildfeldformungs-Rastereinrichtung mit rechteckigem Bildfeldformungs-Rastelementen,
die das Beleuchtungslicht 8 zur Erzeugung gebogener sekundärer Lichtquellen
beeinflussen.The cylindrical lens array 22 together with the picture raster arrangement 26 , the prism array 39 and the wedge array 47 are various embodiments of a field-forming raster device with rectangular image field-forming locking elements, which are the illumination light 8th affect the generation of curved secondary light sources.
Mit
Hilfe des Projektionsobjetivs 17 wird wenigstens ein Teil
des Retikels auf einen Bereich einer lichtempfindlichen Schicht
auf dem Wafer bzw. Substrat zur mikrolithographischen Herstellung
eines mikrostrukturierten Bauelements abgebildet.With the help of the projection objective 17 At least a portion of the reticle is imaged onto a region of a photosensitive layer on the wafer or substrate for the microlithographic production of a microstructured component.