DE102016211511A1 - Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie, zur Nachbelichtung eines auf einem Wafer vorgesehenen Photoresists in einem Mikrolithographie-Prozess, mit wenigstens einer Lichtquelle (121, 321, 421, 521), und einem lichtleitenden und -mischenden Element (110, 310, 410, 510) zur Einkopplung der von der Lichtquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung in den Photoresist, wobei dieses lichtleitende und -mischende Element ein erstes Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen ersten Wert besitzt, wobei an diesen Seitenflächen eine Mehrfachreflexion der elektromagnetischen Strahlung erfolgt, wobei das lichtleitende und -mischende Element ein zweites Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen zweiten Wert besitzt, und wobei die maximale Ausdehnung des lichtleitenden und -mischenden Elements in Lichtausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung einen dritten Wert besitzt, wobei dieser dritte Wert größer ist als der erste Wert und kleiner ist als der zweite Wert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie, zur Nachbelichtung eines auf einem Wafer vorgesehenen Photoresists in einem Mikrolithographie-Prozess.
  • 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.
  • Dabei ist es bekannt, im Mikrolithographieprozess zur Steigerung der Sensitivität des Photoresists zwecks effizienter Nutzung der elektromagnetischen Strahlung eine den einzelnen Lithographieschritten jeweils nachgelagerte, strukturlose (d.h. ohne Einsatz einer strukturierten Maske erfolgende) Beleuchtung des Wafers bzw. des darauf befindlichen Photoresists durchzuführen. Hierbei kann lediglich beispielhaft UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 365nm verwendet werden, wobei die betreffende, ohne Übertragung von Maskenstrukturen erfolgende Beleuchtung des Photoresists typischerweise mit einer Intensitätsverteilung erfolgt, welche entweder homogen ist oder mit nur geringen Amplitudenschwankungen (z.B. kleiner 10%) sowie über vergleichsweise große Ortswellenlängen (von z.B. weniger als 1mm) variiert.
  • Im Ergebnis kann durch diese zusätzliche Beleuchtung (welche auch als „Nachbelichtung“ des Photoresists bezeichnet werden kann) eine bessere Ausnutzung der in den eigentlichen Lithographieschritten eingestrahlten (z.B. EUV-)Strahlung und somit ein erhöhter Durchsatz der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage erzielt werden.
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf S. Tagawa et. al: "Super High Sensitivity Enhancement by Photo-Sensitized Chemically Amplified Resist (PS-CAR) Process", Journal of Photopolymer Science and Technology, 26, 6, (2013), 825 verwiesen.
  • Um die vorstehend beschriebene zusätzliche Beleuchtung bzw. „Nachbelichtung“ des Photoresists durchführen zu können, wird eine zusätzliche Beleuchtungseinheit benötigt, deren Ausgestaltung im Hinblick auf die bestehenden Anforderungen hinsichtlich Intensität, Uniformität sowie Dosisstabilität der bei dieser Nachbelichtung in den Photoresist eingekoppelten elektromagnetischen Strahlung eine anspruchsvolle Herausforderung darstellt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie bereitzustellen, welche bei vergleichsweise einfachem Aufbau eine möglichst kontrollierte und gegebenenfalls insbesondere homogene Nachbelichtung eines auf einem Wafer vorgesehenen Photoresists zur Steigerung des Durchatzes im Mikrolithographie-Prozess ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie, zur Nachbelichtung eines auf einem Wafer vorgesehenen Photoresists in einem Mikrolithographie-Prozess, weist auf:
    • – wenigstens eine Lichtquelle, und
    • – ein lichtleitendes und -mischendes Element zur Einkopplung der von der Lichtquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung in den Photoresist,
    • – wobei dieses lichtleitende und -mischende Element ein erstes Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen ersten Wert besitzt, wobei an diesen Seitenflächen eine Mehrfachreflexion der elektromagnetischen Strahlung erfolgt;
    • – wobei das lichtleitende und -mischende Element ein zweites Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen zweiten Wert besitzt; und
    • – wobei die maximale Ausdehnung des lichtleitenden und mischenden Elements in Lichtausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung einen dritten Wert besitzt, wobei dieser dritte Wert größer ist als der erste Wert und kleiner ist als der zweite Wert.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Wert wenigstens um einen Faktor von Zwei, insbesondere wenigstens um einen Faktor von Fünf, weiter insbesondere wenigstens um einen Faktor von Zehn größer als der erste Wert.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, eine Beleuchtungseinheit zur Nachbelichtung des Photoresists im Lithographieprozess bzw. nach den einzelnen Lithographieschritten derart zu realisieren, dass die Einkopplung der für diese Nachbelichtung verwendeten elektromagnetischen Strahlung über ein lichtleitendes und -mischendes Element erfolgt, dessen Dimensionierung gerade zur Erzielung der gewünschten (nämlich sowohl lichtleitenden als auch lichtmischenden bzw. homogenisierenden) Wirkung geeignet gewählt ist.
  • Die Wirkung des erfindungsgemäßen Elements als Lichtleiter hat dabei insbesondere zur Folge, dass der während der besagten Nachbelichtung einzuhaltende Arbeitsabstand zwischen Lichtquelle und Wafer vergleichsweise groß gewählt werden kann mit der Folge, dass zum einen unerwünschte Wärmeeinträge aufgrund der in der Lichtquelle (z.B. einer LED-Anordnung) erzeugten Verlustleistungen in den Wafer bzw. Photoresist, zum anderen aber auch unerwünschte Beeinflussungen bzw. Veränderungen der auf dem Wafer erzeugten mikroelektronischen Schaltkreise durch elektrische Felder der Treiberelektronik der Lichtquelle vermieden werden.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht in der Vermeidung bzw. Verringerung unerwünschter Kontaminationen des Wafers während der erfindungsgemäßen Nachbelichtung, da eine zuverlässige Trennung zwischen der zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung verwendeten Lichtquelle (z.B. LED-Anordnung) einerseits und dem Wafer realisierbar wird.
  • Gemäß der Erfindung wird effektiv ein einer „Einschnürung“ der zur Nachbelichtung verwendeten Strahlung entlang der vergleichsweise kurzen Ausdehnung des lichtleitenden und -mischenden Elements entsprechender Effekt erzielt, ohne dass hierzu eine vergleichsweise aufwendige und kostenintensive Fixierung zusätzlicher optischer Elemente auf der bzw. den Lichtquelle(n) erforderlich wäre.
  • Im Ergebnis wird mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit eine Kombination der beiden erwünschten Effekte der Lichtleitung zum Wafer einerseits und der Lichtmischung bzw. -homogenisierung andererseits erzielt, wobei zugleich unerwünschte Beeinträchtigungen des bereits (zumindest teilweise) strukturierten Wafers vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt an den Seitenflächen des zweiten Paares keine Reflexion der elektromagnetischen Strahlung.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das lichtleitende und mischende Element als massiver Block aus einem für die elektromagnetische Strahlung transparenten Material ausgestaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Mehrfachreflexion an den Seitenflächen des ersten Paares wenigstens eine Totalreflexion.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Seitenflächen des ersten Paares Spiegelflächen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Seitenflächen des ersten Paares nicht parallel zueinander angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Beleuchtungseinheit wenigstens einen Intensitätssensor zur Messung der elektromagnetischen Strahlung auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Beleuchtungseinheit eine Lichtquellenanordnung aus einer Mehrzahl von Lichtquellen auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das lichtleitende und mischende Element eine mit Brechkraft versehene Lichtaustrittsfläche auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das lichtleitende und mischende Element eine mit einer diffraktiven oder refraktiven Struktur versehene Lichtaustrittsfläche auf.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein mikrolithographisches Projektionsbelichtungsverfahren, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    • – Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise ein Photoresist aufgebracht ist;
    • – Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv;
    • – Projizieren, in einer Mehrzahl von Projektionsschritten, jeweils einer Maskenstruktur auf einen Bereich des Photoresist mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage; und
    • – wobei nach wenigstens einem dieser Projektionsschritte eine Nachbelichtung des Photoresists unter Verwendung einer Beleuchtungseinheit mit den vorstehend beschrieben Merkmalen erfolgt.
  • 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:
  • 1–6 schematische Darstellungen zur Erläuterung unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung; und
  • 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.
  • Gemäß 7 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 10 einen Feldfacettenspiegel 3 und einen Pupillenfacettenspiegel 4 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 3 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine 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.
  • Im Weiteren werden nun unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit beschrieben, die dazu verwendet wird, eine eingangs schon erläuterte Nachbelichtung des Photoresists bzw. Wafers nach den einzelnen Lithographieschritten durchzuführen. Durch diese Nachbelichtung kann eine bessere Ausnutzung der in den eigentlichen Lithographieschritten eingestrahlten (z.B. EUV-)Strahlung und somit ein erhöhter Durchsatz der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage erzielt werden.
  • Zunächst werden Aufbau und Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit in einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die schematischen Abbildungen von 1 und 2a–b erläutert.
  • Gemäß 1 weist eine Beleuchtungseinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform ein lichtleitendes und -mischendes Element 110 auf, welches im Ausführungsbeispiel – jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre – als für den Wellenlängenbereich der bei der erfindungsgemäßen Nachbelichtung verwendeten elektromagnetischen Strahlung (also z.B. für eine Wellenlänge von 365nm) hinreichend transparenter Block ausgebildet ist.
  • Im Ausführungsbeispiel ist dieser Block bzw. das lichtleitende und -mischende Element 110 aus Quarzglas (SiO2) hergestellt. In weiteren Ausführungsformen kann auch ein anderes geeignetes, für die betreffende Wellenlänge transparentes Material, z.B. Kalziumfluorid (CaF2), verwendet werden.
  • Die Beleuchtungseinheit 100 weist ferner eine Lichtquellenanordnung 120 auf, welche im Ausführungsbeispiel als Anordnung aus einer Vielzahl von LED’s 121 ausgebildet ist, wobei diese LED’s 121 wiederum im Ausführungsbeispiel auf einer die Lichteintrittsfläche darstellenden Seitenfläche des das lichtleitende und -mischende Element 110 bildenden Blocks befestigt sind.
  • Wie am besten aus 2a–b ersichtlich ist, wird die von den LED’s 121 emittierte und in den transparenten Block eintretende elektromagnetische Strahlung über (nahezu verlustfreie) Totalreflexion in Richtung des Substrats bzw. Wafers W geführt.
  • Der das lichtleitende und -mischende Element 110 bildende Block ist dabei in Bezug auf die Lichtausbreitungsrichtung bzw. die Position des Wafers W so angeordnet, dass er eine relativ zum Abstand zwischen Lichtquelle 120 bzw. LED’s 121 und Wafer W größere räumliche Ausdehnung in einer Raumrichtung (gemäß 2a in x-Richtung) und eine relativ dazu kürzere räumliche Ausdehnung in der hierzu senkrechten Raumrichtung (gemäß 2b in y-Richtung) aufweist.
  • Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass die Divergenz der von den LED’s 121 der Lichtquellenanordnung 120 ausgehenden Lichtstrahlen (welche lediglich beispielhaft einem halben Öffnungswinkel von 30° entsprechen kann) in der der vergleichsweise kurzen Ausdehnung des das lichtleitende und -mischende Element 110 bildenden Blocks entsprechenden Raumrichtung (y-Richtung) über Totalreflexion an den in dieser Richtung einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Blocks zu einer effizienten bzw. im Wesentlichen verlustfreien Lichtleitung bis in die Nähe des Wafers W gemäß 2b führt.
  • Hingegen findet in der Raumrichtung mit vergleichsweise großer Ausdehnung des Blocks (x-Richtung) keine Reflexion an den in dieser Richtung einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Blocks statt, wobei insoweit eine gute Durchmischung der von den einzelnen LED’s 121 ausgehenden Strahlen gemäß 2a erzielt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Realisierung des lichtleitenden und -mischenden Elements 110 als transparenter Block beschränkt. So kann das betreffende Element 110 in weiteren Ausführungsformen auch gehäuseförmig aus einander gegenüberliegenden, eine Einhausung für hindurchtretendes Licht bildenden Seitenwänden ausgestaltet sein, wobei die für die Reflexion gemäß 2b zuständigen Seitenwände verspiegelt sind.
  • Die Beleuchtungseinheit 100 weist ferner eine Sensoranordnung 130 auf, welche im Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl von Photodioden 131 ausgebildet ist, die entlang einer an dem das lichtleitende und -mischende Element 110 bildenden Block vorgesehenen abgeschrägten Fläche bzw. Fase 115 angeordnet sind und dazu dienen, die Intensität der von den jeweiligen LED’s 121 ausgesandten elektromagnetischen Strahlung zu überwachen. Auf diese Weise kann unter Einsatz einer zusätzlichen Steuerung die Helligkeit der einzelnen LED’s 121 unabhängig voneinander entsprechend den jeweiligen aktuellen Erfordernissen eingestellt werden.
  • Diese Steuerung ermöglicht es insbesondere in vorteilhafter Weise, in Phasen der Unterbrechung des Lithographieprozesses (z.B. während eines Waferwechsels) die LED’s 121 auszuschalten (und somit z.B. unerwünschtes Streulicht zu vermeiden), da eine konstante Aufrechterhaltung eines thermischen Gleichgewichtszustandes der LED’s 121 über einen Dauerbetrieb der LED’s 121 nicht erforderlich ist.
  • Ein weiterer Vorteil der vorstehend beschriebenen Überwachung der Helligkeit der LED’s 121 besteht darin, dass etwaige Defekte einzelner LED’s unmittelbar erkannt werden können, so dass erforderlichenfalls die erfindungsgemäße Nachbelichtung zur Vermeidung einer inhomogenen Beleuchtung und einer damit einhergehenden Schädigung des Wafers W unterbrochen werden kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Realisierung der Lichtquellenanordnung 120 in Form der vorstehend beschriebenen Anordnung von LED’s 121 beschränkt. In weiteren Ausführungsformen können auch andere geeignete Lichtquellen wie z.B. Entladungslampen in analoger Weise angeordnet sein. Des Weiteren kann auch eine einzelne (z.B. streifenförmige) Lichtquelle verwendet werden.
  • 3a–b zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei im Vergleich zu 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Die Ausführungsform von 3a–b unterscheidet sich von derjenigen aus 1 und 2a–b dadurch, dass die dem Wafer W zugewandte Lichtaustrittsfläche 340 des das lichtleitende und -mischende Element 310 bildenden Blocks mit Brechkraft ausgestaltet ist. Im Ausführungsbeispiel von 3a–b ist hierzu die Lichtaustrittsfläche 340 mit zylinderförmiger Geometrie ausgestaltet. In weiteren Ausführungsformen kann die gewünschte Brechkraft auch durch eine zylindrische Asphäre oder durch Ausgestaltung der Lichtaustrittsfläche 340 als Fresnel-Linse oder mit einer diffraktiven Struktur realisiert sein.
  • Die an der Lichtaustrittsfläche 340 vorhandene Brechkraft führt zu einer Kollimierung der aus dem das lichtleitende und -mischende Element 310 bildenden Block austretenden elektromagnetischen Strahlung entlang der y-Richtung mit der Folge, dass das Verhältnis aus dem Arbeitsabstand zwischen Lichtaustrittsfläche 340 und Wafer W und Ausdehnung der Ausleuchtung in y-Richtung (entsprechend der Verfahrrichtung des Wafers) weiter vergrößert werden kann. Somit kann der Abstand der Beleuchtungseinheit 300 vom Wafer W vergrößert werden, ohne dass die Ausleuchtung in y-Richtung weiter aufgeweitet werden muss.
  • 4a–b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei wiederum im Vergleich zu 3a–b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Die Ausführungsform von 4a–b unterscheidet sich von derjenigen aus 1 und 2a–b dadurch, dass die beiden in y-Richtung einander gegenüberliegenden Seitenflächen 410a, 410b des lichtleitenden bzw. -mischenden Elements 410 nicht zueinander parallel, sondern um einen endlichen Winkel verkippt zueinander ausgerichtet sind. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass bei jeder Reflexion der elektromagnetischen Strahlung an einer der Seitenflächen 410a, 410b der Winkel der elektromagnetischen Strahlung relativ zur z-Richtung verändert wird mit der Folge, dass ebenfalls eine Kollimierung des Strahlengangs in y-Richtung erzielt und somit analog zu 3a–b eine Vergrößerung des Arbeitsabstandes der Lichtaustrittsfläche des Elements 410 vom Wafer W ermöglicht wird.
  • Mit dem in 6 gezeigten Diagramm, welches das Ergebnis einer Simulation der Ausleuchtung eines Photoresists bzw. Wafers mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit zeigt, soll angedeutet werden, dass grundsätzlich beliebige Intensitätsverläufe mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einstellbar sind.
  • Dabei zeigt Kurve „A“ eine gaußförmige Verteilung, mit welcher sich die durch eine einzelne LED der Lichtquellenanordnung entlang der x-Richtung erzeugte Intensitätsverteilung beschreiben lässt. Kurve „B“ (die ebenfalls entlang der x-Richtung aufgetragen ist) zeigt einen beispielhaften, durch Überlagerung bzw. Aufsummieren der Intensitäten sämtlicher LED’s der Lichtquellenanordnung entlang der x-Richtung (d.h. über die „lange Seite des Beleuchtungsschlitzes“) erzielbaren Verlauf, wobei die erkennbaren lokalen Minima gezielt durch Dimmen einzelner LED’s eingestellt wurden. Ohne ein solches Dimmen kann somit auch ein im Wesentlichen konstanter Intensitätsverlauf über den Photoresist realisiert werden.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit 500 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei wiederum zu 4a–b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • Die Ausführungsform gemäß 5 unterscheidet sich von derjenigen aus 1 und 2a–b dadurch, dass auf der dem Wafer W zugewandten Lichtaustrittsfläche des das lichtleitende und -mischende Element 510 bildenden Blocks eine entlang der x-Richtung (eindimensional) streuende Struktur 550 ausgebildet ist, wodurch die Ausleuchtung des Wafers W entlang der x-Richtung bzw. der Raumrichtung mit größerer Ausdehnung des Elements 510 ausgeschmiert und somit eine weitere Homogenisierung der Ausleuchtung erzielt werden kann. Die als Streuscheibende dienende Struktur 550 kann als diffraktive Struktur oder auch z.B. aus kleinen Linsen (entsprechend einer refraktiven Wirkung) ausgebildet sein.
  • 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
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • S. Tagawa et. al: “Super High Sensitivity Enhancement by Photo-Sensitized Chemically Amplified Resist (PS-CAR) Process”, Journal of Photopolymer Science and Technology, 26, 6, (2013), 825 [0005]

Claims (12)

  1. Beleuchtungseinheit für die Mikrolithographie, zur Nachbelichtung eines auf einem Wafer vorgesehenen Photoresists in einem Mikrolithographie-Prozess, mit • wenigstens einer Lichtquelle (121, 321, 421, 521); und • einem lichtleitenden und -mischenden Element (110, 310, 410, 510) zur Einkopplung der von der Lichtquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung in den Photoresist; • wobei dieses lichtleitende und -mischende Element (110, 310, 410, 510) ein erstes Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen ersten Wert besitzt, wobei an diesen Seitenflächen eine Mehrfachreflexion der elektromagnetischen Strahlung erfolgt; • wobei das lichtleitende und -mischende Element (110, 310, 410, 510) ein zweites Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen aufweist, deren maximaler Abstand voneinander einen zweiten Wert besitzt; und • wobei die maximale Ausdehnung des lichtleitenden und -mischenden Elements (110, 310, 410, 510) in Lichtausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung einen dritten Wert besitzt, wobei dieser dritte Wert größer ist als der erste Wert und kleiner ist als der zweite Wert.
  2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wert wenigstens um einen Faktor von Zwei, insbesondere wenigstens um einen Faktor von Fünf, weiter insbesondere wenigstens um einen Faktor von Zehn größer ist als der erste Wert.
  3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenflächen des zweiten Paares keine Reflexion der elektromagnetischen Strahlung erfolgt.
  4. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende und mischende Element (110, 310, 410, 510) als massiver Block aus einem für die elektromagnetische Strahlung transparenten Material ausgestaltet ist.
  5. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachreflexion an den Seitenflächen des ersten Paares wenigstens eine Totalreflexion umfasst.
  6. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen des ersten Paares Spiegelflächen sind.
  7. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen des ersten Paares nicht parallel zueinander angeordnet sind.
  8. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens einen Intensitätssensor (131, 331, 431) zur Messung der elektromagnetischen Strahlung aufweist.
  9. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Lichtquellenanordnung (120, 320, 420, 520) aus einer Mehrzahl von Lichtquellen (121, 321, 421, 521) aufweist.
  10. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende und -mischende Element (300) eine mit Brechkraft versehene Lichtaustrittsfläche (340) aufweist.
  11. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende und -mischende Element (500) eine mit einer diffraktiven oder refraktiven Struktur (550) versehene Lichtaustrittsfläche aufweist.
  12. Mikrolithographisches Projektionsbelichtungsverfahren, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: • Bereitstellen eines Substrats (41), auf das zumindest teilweise ein Photoresist aufgebracht ist; • Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (10) mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv; und • Projizieren, in einer Mehrzahl von Projektionsschritten, jeweils einer Maskenstruktur auf einen Bereich des Photoresist mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage; • wobei nach wenigstens einem dieser Projektionsschritte eine Nachbelichtung des Photoresists unter Verwendung einer Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfolgt.
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