DE102015211167A1

DE102015211167A1 - Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102015211167A1
Application number: DE102015211167.9A
Authority: DE
Inventors: Reimar Finken; Toralf Gruner
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Projektionsbelichtungsanlage eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske (31, 205, 305, 405) mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (41, 500) abbildet, wobei in die Maske (31, 205, 305, 405) und/oder das Substrat (41, 500) zumindest zeitweise eine nicht durch das Nutzlicht bewirkte Heizleistung eingekoppelt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet, wobei insbesondere auch die Maske als reflektierendes Element ausgestaltet wird.
Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass die Maske infolge Absorption der von der EUV-Lichtquelle emittierten Strahlung eine Erwärmung und somit eine thermische Ausdehnung bzw. Deformation erfährt, welche infolge der hiermit einhergehenden Positionsveränderung der abzubildenden Strukturen eine Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften des optischen Systems zur Folge haben kann. Dabei kann der durch die EUV-Strahlung bewirkte Wärmeeintrag aufgrund der typischerweise vorhandenen örtlichen Variation des Absorptionskoeffizienten der Maske über den Querschnitt der Maske variieren, so dass ein örtlich inhomogener Wärmeeintrag in die Maske stattfindet. Hinzu kommt eine zeitliche Variation des Wärmeeintrags in die Maske infolge von Belichtungspausen sowie aufgrund des Umstandes, dass die Maske zu Beginn des mikrolithographischen Belichtungsprozesses sich typischerweise von einer vergleichsweise niedrigeren Temperatur auf ihre im Lithographieprozess erreichte Betriebstemperatur aufheizt.
Des Weiteren treten solche thermisch bedingte Deformationen – wenn auch gegebenenfalls in abgeschwächtem Maße – auch auf Seiten des Substrats bzw. des Wafers auf. Ursache hierfür ist insbesondere, dass während des Lithographieprozesses einzelne Felder des Substrats in einer bestimmten Sequenz belichtet werden, wobei die Belichtung jedes dieser Felder mit einer entsprechenden Energieaufnahme sowie auch einer Wärmeleitung auf benachbarte Felder des Substrats einhergeht mit der Folge, dass sich während des gesamten Belichtungsprozesses ein über den Querschnitt des Substrats örtlich und zeitlich variierendes Temperaturprofil einstellt und damit ebenfalls thermisch bedingte Deformationen sowie damit einhergehende Abbildungsfehler auftreten.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2010 041 298 A1 , DE 10 2012 213 794 A1 und DE 103 17 662 A1 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche eine Verringerung oder Vermeidung von durch im Betrieb auftretende optische Lasten hervorgerufenen Deformationen der Maske und/oder des Substrats und damit einhergehenden Abbildungsfehlern ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat abbildet, wird in die Maske und/oder das Substrat zumindest zeitweise eine nicht durch das Nutzlicht bewirkte Heizleistung eingekoppelt.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, unerwünschten Deformationen der Maske und/oder des Substrats aufgrund der im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage unvermeidlichen optischen Lasten dadurch vorzubeugen, dass in die Maske bzw. das Substrat gezielt eine zusätzliche Heizleistung eingekoppelt wird. Dabei beinhaltet die Erfindung insbesondere weiter das Konzept, durch Variationen dieser zusätzlich eingekoppelten Heizleistung in örtlicher Hinsicht (d.h. durch eine über die Querschnittsfläche der Maske variierende Erwärmung) und/oder in zeitlicher Hinsicht eine durch besagte optische Lasten im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage hervorgerufene räumliche und/oder zeitliche Inhomogenität auszugleichen, um zu vermeiden, dass der stattfindende Wärmeeintrag mit mechanischen Verspannungen bzw. Deformationen einhergeht.
So kann etwa hinsichtlich der Maske dem Problem der zu Beginn des Lithographieprozesses fortschreitenden Erwärmung und der hiermit einhergehenden Materialausdehnung der Maske dadurch begegnet werden, dass die Maske über die erfindungsgemäß zusätzlich eingekoppelte Heizleistung von vorneherein (d.h. noch vor Beginn des Lithographieprozesses) auf eine Temperatur vorgeheizt wird, welche der für den Lithographieprozess erwarteten Betriebstemperatur der Maske entspricht. Mit Beginn des Lithographieprozesses und dem Einsetzen der an der Maske auftretenden optischen Lasten kann dann die erfindungsgemäße Einkopplung der zusätzlichen Heizleistung entsprechend reduziert werden mit der Folge, dass letztendlich die Temperatur der Maske jederzeit konstant bleibt, also eine zeitlich variierende Deformation der Maske bzw. der darauf befindlichen abzubildenden Strukturen während des Lithographieprozesses vermieden wird.
Des Weiteren kann durch örtliche Variation der erfindungsgemäßen Einkopplung zusätzlicher Heizleistung im Falle des Substrats dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die abzubildenden Strukturen auf dem Substrat typischerweise mit örtlich variierendem Belegungsgrad vorhanden sind und somit auch der Absorptionskoeffizient der Maske und damit die durch die optischen Lasten im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage hervorgerufene, unerwünschte Erwärmung des Substrats über dessen Querschnittsfläche variiert. Um diese Variation des Absorptionskoeffizienten zu berücksichtigen und unerwünschte Temperaturgradienten über die Querschnittsfläche des Substrats zu vermeiden, kann auch die Einkopplung der erfindungsgemäßen zusätzlichen Heizleistung bzw. deren vorstehend beschriebene Reduzierung mit im Lithographieprozess zunehmender optischer Last lokal variiert werden.
Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäß zwecks eines Vorheizens der Maske bereits vor Beginn des Lithographieprozesses zusätzlich eingekoppelte Heizleistung mit Beginn des Lithographieprozesses bzw. der an der Maske auftretenden optischen Last in Bereichen vergleichsweise stärker reduziert werden, die einen höheren Belegungsgrad mit abzubildenden Maskenstrukturen und damit einen höheren Absorptionsgrad aufweisen. Die erfindungsgemäße Einkopplung zusätzlicher Heizleistung in die Maske erfolgt somit während des Lithographiebetriebs umso stärker, je weniger Nutzlicht in dem betreffenden Bereich der Maske absorbiert wird, so dass im Ergebnis jederzeit ein sowohl räumlich wie auch zeitlich homogenes Temperaturprofil an der Maske aufrechterhalten wird.
In weiteren Ausführungsformen kann gegebenenfalls auch ein Einfluss der Beleuchtung auf die in unterschiedlichen Maskenbereichen absorbierte Energiemenge vorliegen, falls etwa für unterschiedliche Strukturen auf der Maske unterschiedliche Beleuchtungssettings vorteilhaft sind. Ein hierdurch gegebenenfalls bewirkter winkelabhängiger Absorptionskoeffizient der Maske kann bei der erfindungsgemäßen Einkopplung der zusätzlichen Heizleistung ebenfalls berücksichtigt werden.
Hinsichtlich des Substrats kann zunächst in analoger Weise noch vor Beginn des Lithographieprozesses ein Aufwärmen des Substrats auf die im Lithographieprozess erwartete Betriebstemperatur des Substrats bzw. Wafers erfolgen. Sodann kann während des Lithographieprozesses in dem Maße, in welchem der aktuell belichtete Bereich über das Substrat wandert, die erfindungsgemäß eingekoppelte Heizleistung jeweils entsprechend reduziert sowie – zum Zeitpunkt eines erneuten Abkühlenswieder zugeführt werden, um ebenfalls ein sowohl in räumlicher als auch in zeitlicher Hinsicht homogenes Temperaturprofil über das gesamte Substrat zu gewährleisten.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung der Heizleistung derart, dass eine im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage durch optische Lasten verursachte Temperaturvariation über den Querschnitt der Maske bzw. des Substrats wenigstens teilweise kompensiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Heizleistung zeitlich variiert.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Heizleistung zumindest zeitweise über die Querschnittsfläche der Maske bzw. des Substrats örtlich variabel eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Maske ein Maskensubstratmaterial auf, wobei dieses Maskensubstratmaterial durch die Heizleistung zumindest zeitweise auf eine Temperatur aufgeheizt wird, welche der Zero-Crossing-Temperatur des Maskensubstratmaterials entspricht. Bei dieser Zero-Crossing-Temperatur (= „Nulldurchgangstemperatur“) weist der thermische Ausdehnungskoeffizient in seiner Temperaturabhängigkeit einen Nulldurchgang auf, in dessen Umgebung keine oder nur eine vernachlässigbare thermische Ausdehnung des Maskensubstratmaterials erfolgt. Bei dem Maskensubstratmaterial kann es sich z.B. um ein „Ultra-Low-Expansion-Material“ (ULE) handeln (z.B. ein unter der Bezeichnung ULE^TM von der Firma Corning Inc. vertriebenes Titanium-Silikatglas), wobei die Zero-Crossing-Temperatur lediglich beispielhaft im Bereich von 22°C bis 55°C liegen kann.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise durch Beaufschlagung der Maske bzw. des Substrats mit nicht dem Nutzlicht entsprechender elektromagnetischer Strahlung.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise über eine die Maske bzw. das Substrat tragende Heizauflage.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise durch Anströmen mit einem temperierten Fluid.
Die Erfindung betrifft weiter eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete und abzubildende Strukturen aufweisende Maske mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat abbildet, wobei wenigstens eine Heizvorrichtung zur Einkopplung von nicht durch das Nutzlicht bewirkter Heizleistung in die Maske und/oder das Substrat vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizleistung über die Querschnittsfläche der Maske bzw. des Substrats örtlich variabel einstellbar.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Heizvorrichtung wenigstens einen Heizstrahler zur Einkopplung von Heizstrahlung in die Maske und/oder das Substrat auf.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Heizstrahlung eine Wellenlänge von wenigstens 2.5 μm, insbesondere wenigstens 5 μm, auf.
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Projektionsobjektivs einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung beispielsweise realisierbar ist; und
2–5 schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung einer beispielhaften, für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 10.
Gemäß 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 10 einen Feldfacettenspiegel 3 und einen Pupillenfacettenspiegel 4 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 3 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche im Beispiel eine EUV-Lichtquelle (Plasmalichtquelle) 1 und einen Kollektorspiegel 2 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 4 sind ein erster Teleskopspiegel 5 und ein zweiter Teleskopspiegel 6 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 7 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 21–26 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 31 auf einem Maskentisch 30 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 41 auf einem Wafertisch 40 befindet.
Sowohl auf Seiten der Maske 31 als auch auf Seiten des Substrats 41 treten ohne weitere Maßnahmen wie bereits eingangs erläutert im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage thermisch bedingte Deformationen sowie damit einhergehende Abbildungsfehler auf.
Im Weiteren werden zunächst unter Bezugnahme auf 2a, 2b, 3 und 4 Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, um zunächst hinsichtlich der Maske solchen thermisch bedingten Deformationen vorzubeugen. Diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass jeweils zusätzliche, nicht durch das zur Beleuchtung der Maske verwendete Nutzlicht der EUV-Lichtquelle bewirkte Heizstrahlung in die Maske eingekoppelt wird, um eine Deformationswirkung des durch optische Lasten im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage verursachten Wärmeeintrags zu reduzieren oder zu vermeiden.
Gemäß 2a–b erfolgt die erfindungsgemäße Einkopplung zusätzlicher Heizleistung in eine Maske 205 unter Verwendung wenigstens eines Heizstrahlers 210 bzw. 220, wobei diese Einkopplung gemäß 2a von der Maskenrückseite oder auch gemäß 2b von der Maskenvorderseite (d.h. der der EUV-Lichtquelle zugewandten Seite der Maske 205) aus erfolgen kann. Dabei symbolisieren die in 2a–b eingezeichneten Pfeile das auf die Maske 205 im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auftreffende bzw. von der Maske 205 reflektierte Nutzlicht bzw. EUV-Licht.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgt nun über die besagte zusätzliche Einkopplung von Heizstrahlung (in Form von Infrarotstrahlung z.B. mit einer Wellenlänge von wenigstens 2.5 µm, insbesondere wenigstens 5 µm) zunächst eine Vorheizung der Maske 205 auf die im späteren Lithographiebetrieb erwartete Betriebstemperatur.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße „Vorheizung“ der Maske 205 durch Einkopplung der zusätzlichen Heizleistung lokal über die Fläche der Maske 205 variiert werden, so dass jeweils die Bedingung P_vorheiz(t,x,y) + P_EUV(t,x,y) = const. (1) erfüllt ist (wobei t die Zeitkoordinate und x, y die Ortskoordidaten in der x-y-Ebene der Maske 205 bezeichnen).
Bezeichnet man die im späteren Lithographiebetrieb durch das Nutzlicht eingekoppelte EUV-Leistung mit P₀, den maximalen Absorptionsgrad der Maske für das Nutzlicht bzw. EUV-Licht mit α₀ und den Absorptionsgrad für die eingekoppelte Heizstrahlung mit α₁, so entspricht die o.g. erfindungsgemäße Vorheizung der Einkopplung einer zusätzlichen Heizleistung P₁ gemäß α₁·P₁ = α₀·P₀ (2)
Hierdurch wird erreicht, dass die Maske 205 eine Heizleistung absorbiert, die derjenigen EUV-Leistung entspricht, die im anschließenden Lithographieprozess maximal absorbiert wird.
Mit Beginn des Lithographieprozesses bzw. Einschaltens der EUV-Lichtquelle wird nun diese erfindungsgemäß zusätzlich in die Maske 205 eingekoppelte Heizleistung in solcher Weise reduziert, dass im Ergebnis die Temperatur der Maske 205 zeitlich konstant bleibt, also keine unerwünschten Deformationen der Maske 205 bzw. hierdurch hervorgerufene Abbildungsfehler auftreten.
Bezeichnet man den lokalen Absorptionsgrad der Maske 205 für das Nutzlicht bzw. EUV-Licht mit α, erfolgt somit nach Beginn des Lithographieprozesses eine Reduzierung der zusätzlich eingekoppelten Heizleistung um ΔP₁ = P₀·α/α₁ (3)
Hierbei kann neben der durch das Einschalten der EUV-Lichtquelle bewirkten zeitlichen Inhomogenität auch eine räumliche Inhomogenität ausgeglichen werden, welche durch einen lokal über den Querschnitt der Maske 205 variierenden Absorptionskoeffizienten infolge eines über die Maske 205 variierenden Belegungsgrades mit abzubildenden Strukturen hervorgerufen wird.
Lediglich beispielhaft kann etwa der Absorptionskoeffizient über den Querschnitt der Maske 205 im Bereich von etwa 30% (in Maskenbereichen mit vergleichsweise niedrigem Belegungsgrad an abzubildenden Maskenstrukturen) und etwa 80% (in Maskenbereichen mit vergleichsweise hohem Belegungsgrad) variieren. Um diese räumliche Inhomogenität ebenfalls auszugleichen, erfolgt die erfindungsgemäße Einkopplung der zusätzlichen Heizleistung in die Maske 205 gemäß der obigen Gleichung (3) ebenfalls ortsaufgelöst, wobei insbesondere die vorstehend beschriebene Reduzierung der zusätzlich eingekoppelten Heizleistung in Bereichen der Maske 205 mit höherem Belegungsgrad an abzubildenden Strukturen (d.h. höherem Absorptionskoeffizienten) stärker ausfällt als in Bereichen mit vergleichsweise geringerem Absorptionskoeffizienten. Mit anderen Worten wird umso mehr zusätzliche Heizleistung in die Maske eingekoppelt, je weniger Nutzlicht in dem betreffenden Bereich der Maske absorbiert wird. Hierzu kann als Heizvorrichtung insbesondere auch eine (z.B. matrixförmige) Anordnung von Heizstrahlern auf der Vorder- oder Rückseite der Maske 205 verwendet werden.
3 und 4 zeigen jeweils schematische Darstellungen zur Erläuterung weiterer möglicher Ausführungsformen, wobei im Vergleich zu 2a–b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ bzw. „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
Gemäß 3 dient als Heizvorrichtung zur Einkopplung zusätzlicher Heizleistung in die Maske 305 eine entsprechend temperierte, auf der Rückseite der Maske 305 angeordnete Heizauflage 310 (welche vorzugsweise ebenfalls zur ortsaufgelösten Einkopplung von Heizleistung konfiguriert ist).
Gemäß 4 erfolgt die Einkopplung zusätzlicher Heizleistung durch Anströmen der Maske 405 über eine Heiz- bzw. Anströmvorrichtung 410 mit einem geeignet temperierten Fluid (wobei dieses Anströmen im Ausführungsbeispiel ebenfalls von der Maskenrückseite her erfolgt).
Des Weiteren kann gemäß der Erfindung (zusätzlich oder alternativ zu der vorstehend beschriebenen Einkopplung von Heizleistung in die Maske) eine zusätzliche Heizleistung in das in der Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche Substrat eingekoppelt werden, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wird.
5 zeigt in lediglich schematischer Darstellung ein kreisförmiges Substrat 500. Während des Lithographieprozesses erfolgt in aufeinanderfolgenden Belichtungs- sowie Vorschubschritten eine sequentielle Belichtung von Feldstreifen 501, 502, ..., jeweils bestehend aus mehreren Teilfeldern, auf dem Substrat 500, wie durch die in 5 eingezeichneten Pfeile angedeutet ist.
Um im Lithographieprozess unerwünschte thermisch bedingte Deformationen des Substrats 500 aufgrund der optischen Lasten und hiermit einhergehende Abbildungsfehler zu vermeiden, erfolgt zunächst – insoweit analog zu den vorstehend unter Bezugnahme auf 2a–b, 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen – eine Vorheizung des Substrats 500 auf die im Lithographiebetrieb erwartete Betriebstemperatur. Es wird nun davon ausgegangen, dass zu Beginn des Lithographieprozesses zunächst die Teilfelder im ersten Feldstreifen 501 nacheinander belichtet werden mit der Folge, dass das Substrat 500 sich in diesem Bereich zusätzlich erwärmt. Um eine hierdurch bewirkte inhomogene Temperaturverteilung und dementsprechende mechanische Verspannung des Substrats 500 zu vermeiden, können nun erfindungsgemäß durch die Einkopplung der Heizstrahlung (welche grundsätzlich analog zu den zuvor hinsichtlich der Maske beschriebenen Ausführungsformen von 2a–b, 3 und 4 erfolgen kann) die übrigen Bereiche des Substrats 500 entsprechend zusätzlich aufgeheizt werden, um über die gesamte Querschnittsfläche des Substrats 500 eine möglichst konstante Temperaturverteilung aufrechtzuhalten. Des Weiteren kann während des Lithographieprozesses in dem Maße, in dem der jeweils aktuell belichtete Bereich im Laufe des Lithographieprozesses über das Substrat 500 wandert, die Heizleistung in den jeweils zuvor belichteten Bereichen reduziert werden und erst bei einsetzender Abkühlung wieder erhöht werden etc. Im Ergebnis wird so eine möglichst homogene Temperaturverteilung über das Substrat 500 erreicht.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010041298 A1 [0006]
DE 102012213794 A1 [0006]
DE 10317662 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete, abzubildende Strukturen aufweisende Maske (31, 205, 305, 405) mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (41, 500) abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass in die Maske (31, 205, 305, 405) und/oder das Substrat (41, 500) zumindest zeitweise eine nicht durch das Nutzlicht bewirkte Heizleistung eingekoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung der Heizleistung derart erfolgt, dass eine im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage durch optische Lasten verursachte Temperaturvariation über den Querschnitt der Maske (31, 205, 305, 405) bzw. des Substrats (41, 500) wenigstens teilweise kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung zeitlich variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung zumindest zeitweise über die Querschnittsfläche der Maske (31, 205, 305, 405) bzw. des Substrats (41, 500) örtlich variabel eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (31, 205, 305, 405) ein Maskensubstratmaterial aufweist, wobei dieses Maskensubstratmaterial durch die Heizleistung zumindest zeitweise auf eine Temperatur aufgeheizt wird, welche der Zero-Crossing-Temperatur des Maskensubstratmaterials entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise durch Beaufschlagung der Maske (31, 205, 305, 405) bzw. des Substrats (41, 500) mit nicht dem Nutzlicht entsprechender elektromagnetischer Strahlung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise über eine die Maske (31, 205, 305, 405) bzw. das Substrat (41, 500) tragende Heizauflage erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung der Heizleistung zumindest zeitweise durch Anströmen mit einem temperierten Fluid erfolgt.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs angeordnete und abzubildende Strukturen aufweisende Maske (31, 205, 305, 405) mit Nutzlicht einer Arbeitswellenlänge beleuchtet und wobei das Projektionsobjektiv diese Strukturen auf ein in einer Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (41, 500) abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizvorrichtung zur Einkopplung von nicht durch das Nutzlicht bewirkter Heizleistung in die Maske (31, 205, 305, 405) und/oder das Substrat (41, 500) vorgesehen ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung über die Querschnittsfläche der Maske (31, 205, 305, 405) bzw. des Substrats (41, 500) örtlich variabel einstellbar ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung wenigstens einen Heizstrahler zur Einkopplung von Heizstrahlung in die Maske (31, 205, 305, 405) und/oder das Substrat (41, 500) aufweist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrahlung eine Wellenlänge von wenigstens 2.5 μm, insbesondere wenigstens 5 μm, aufweist.