DE3733823A1 - Verfahren zur kompensation des einflusses von umweltparametern auf die abbildungseigenschaften eines optischen systems - Google Patents

Verfahren zur kompensation des einflusses von umweltparametern auf die abbildungseigenschaften eines optischen systems

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Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Kompensation des Einflusses von Umweltparametern auf die Abbildungseigenschaften eines Systems, das dazu dient, unter Verwendung schmalbandiger Strahlung eine Vorlage in eine Bildebene abzubilden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein solches Kompensationsverfahren findet vorwiegend auf dem Gebiet der Mikrolithographie Anwendung. Dabei werden sogenannte Masken von Laserstrahlung beleuchtet und durch ein optisches System auf eine Siliziumscheibe (Wafer) abgebildet. Änderungen von Umweltparametern, wie Temperatur- und Luftdruckänderungen, führen bei solchen Systemen, welche Strukturgrößen von 0,5-1,0 µm hochgenau abbilden sollen, zu einer merklichen Verschlechterung der Abbildung.
Vorrichtungen zur Mikrolithographie dienen zur Herstellung integrierter Schaltkreise. Solche Vorrichtungen werden im allgemeinen in klimatisierten Räumen mit Temperaturkonstanz betrieben. Eine zusätzliche Luftdruckstabilisierung unterbleibt, da die Größe der Vorrichtung eine sehr aufwendige und teure Druckkammer erfordern würde, welche wirtschaftlich nicht vertretbar erscheint. Aus diesem Grund wird die Produktion integrierter Schaltkreise mittels solcher Vorrichtungen entweder bei Überschreiten gewisser Luftdruckgrenzen eingestellt, oder es wird eines der folgenden Verfahren verwendet:
  • 1. Spülen des abbildenden Objektivs und/oder des Objekt- und Bildraumes mit Gasen, und zwar mit
    • a) Helium, da dessen Brechzahländerung relativ wenig auf Umweltveränderungen reagiert, oder einem
    • b) O₂/N₂-Gemisch, wobei die Einstellung des Mischungsverhältnisses zur Luftdruckkompensation verwendet wird;
  • 2. Nachregeln von Objekt- und Bildebene, so daß der Abbildungsmaßstab konstant bleibt.
Die Gasspülung hat den Nachteil, daß man spezielle Voraussetzungen an die Dichtheit der gasumströmten Bereiche stellen muß und somit ein unverhältnismäßig großer Aufwand notwendig ist. Das Nachregeln bedeutet eine Unterbrechung der Produktion und verursacht damit eine Verringerung der nutzbaren Betriebszeit. Außerdem ist diese Regelung nur innerhalb enger Grenzen durchführbar, da sie merkliche Verzeichnungen bringt.
Das Verfahren kann aber auch überall dort mit Erfolg verwendet werden, wo schmalbandige Strahlung durch optische Systeme abzubilden ist, wobei diese Systeme stärkeren, die Abbildungseigenschaften merklich verschlechternden Umwelteinflüssen ausgesetzt sind.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei Systemen, die dazu dienen, unter Verwendung schmalbandiger Strahlung eine Vorlage hochgenau in eine Bildebene abzubilden, eine automatische Kompensation des Einflusses von Umweltparametern auf die Abbildungseigenschaften zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Die Ansprüche 2-4 nennen die Umweltparameter, deren Einfluß kompensiert wird. Gegenstand der Ansprüche 5 und 6 sind Verfahren, mit denen die gewünschte Kompensation besonders vorteilhaft durchgeführt werden kann, während die Ansprüche 7 und 8 andere Kompensationsmöglichkeiten beschreiben. Die Ansprüche 9, 10 und 11 beschreiben schließlich vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des Kompensationsverfahrens nach der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsbeispiele und sogenannten Wafer-Steppern näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kompensation durch Nachstimmen der Wellenlänge des Lasers erfolgt;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Kompensation über eine Einstellung der Objekt- und Bildebene erfolgt;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Kompensation durch Einstellen eines Elements im abbildenden System erfolgt;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Kompensation durch Regelung der Wellenlänge des Lasers erfolgt.
In allen Figuren sind sogenannte Wafer-Stepper gezeigt, die zur Herstellung integrierter Schaltkreise dienen und dazu entsprechend ausgebildete Vorlagen auf einen Wafer abbilden. Sollen Schaltkreise hergestellt werden, deren Strukturen Abmessungen von ca. 0,5 µm haben, so ist es notwendig, zur Abbildung kurzwelliges Licht zu verwenden. Dieses muß extrem schmalbandig sein, damit das zur Abbildung der Vorlage auf den Wafer dienende optische System so ausgebildet werden kann, daß es die erforderlichen optischen Abbildungseigenschaften aufweist. Die Parameter eines Wafer-Steppers zur Erzeugung von 0,5- µm-Strukturen sind beispielsweise folgende:
Wellenlänge < 300 nm
numerische Apertur NA < 0,35
Felddurchmesser 14,5 mm
Abbildungsmaßstab 1/5
Auflösung 0,5 µm
Kohärente Strahlung im mittleren bis fernen UV kann mit Hilfe von Gaslasern oder Farbstofflasern mit Frequenzvervielfachern erzeugt werden, wobei Gaslaser aufgrund ihrer großen Ausgangsleistung und ihrem großen Wirkungsgrad bevorzugt werden. Die wichtigsten Gasmoleküle für die Erzeugung von UV-Strahlung sind Edelgasmoleküle (Excimere) oder Edelgashalogenide (Exciplexe). Ein Exciplexlaser vom KrF-Typ hat eine Wellenlänge von ∼248,5 nm (entspricht einer Frequenz von 1,2 PHz) und eine spektrale Bandbreite von ungefähr ±0,5 nm, welche durch einen Monochromator im Resonatorbereich auf ∼2 pm reduziert wird. Verwendet man Hohlgitter-Monochromatoren mit ca. 1500 L/mm und einem Durchmesser von 40 mm, so läßt sich eine spektrale Bandbreite Δλ von 5 pm bei λ=248,5 nm erreichen. Als mittlere Leistung kann mit solchen Lasern heute 200 m J · 250 Hz=50 W erzeugt werden.
Objektive für Wafer-Stepper benötigen eine Beleuchtung im Licht-Leitwert-Durchmesser von mindestens ∼15 mm. Sollen Strukturen einer Größe von 0,5 µm abgebildet werden, so wird mit einer Wellenlänge <300 nm, beispielsweise der Wellenlänge 248,5 nm, gearbeitet. Die abbildenden Systeme, d. h. die in solchen Wafer-Steppern verwendeten Objektive, enthalten meist Linsen aus Quarz, wobei alle Linsen des Objektivs aus dem gleichen Material bestehen. Ein anderes verwendbares Material wäre beispielsweise Flußspat. Die Brechzahl n L der Luft, die den Wafer-Stepper und damit auch das Objektiv umgibt, hat eine gewisse Abhängigkeit vom Luftdruck. Auch sehr kleine Änderungen der Brechzahl Δ n L (Δ n L : Brechzahländerung der Luft aufgrund von Δλ und Luftdruckänderungen Δ p) wirken sich bei der Feinheit der abzubildenden Strukturen nachteilig auf die Abbildungseigenschaften des Objektivs aus, da dadurch das bei der Berechnung des Objektivs zugrunde gelegte Brechzahlverhältnis n M : n L (n M =Brechungszahl des Linsenmaterials) verändert wird.
Das Problem der Luftdruckabhängigkeit der Abbildungseigenschaften von Objektiven für die Mikrolithographie verschärft sich mit zunehmender Feinheit der abzubildenden Strukturen. Bei einer Strukturgröße von d min =1,0 µm ist eine Luftdruck-induzierte Änderung der Bildgröße um V L =0,1 µm noch tolerierbar, für d min =0,5 µm muß jedoch die Änderung der Bildgröße V L 0,05 µm sein.
Wie eingangs erwähnt, ist es nicht oder nur mit einem nichtvertretbar großen Aufwand möglich, bei Wafer-Steppern den Luftdruck so konstant zu halten, daß die Verzeichnung V L unterhalb des extrem kleinen Grenzwertes gehalten werden kann.
Hier bietet das Verfahren nach der Erfindung Abhilfe, welches durch eine geeignete Stellgröße einen Teil des Systems so beeinflußt, daß dessen Abbildungseigenschaften hochgenau konstant gehalten werden. D. h., daß der Einfluß des Umweltparameters kompensiert werden kann, ohne auf diesen Parameter selbst Einfluß nehmen zu müssen.
Als Beispiel sei im folgenden die Kompensation des Einflusses des Luftdruckes erläutert. Diese Kompensation geht von der Erkenntnis aus, daß zwar alle Materialien eine Dispersion, d. h. eine Abhängigkeit ihrer Brechungszahl n von der Wellenlänge aufweisen, daß jedoch die Dispersion der Luft sehr viel geringer ist als die von optischen Materialien. Diese Tatsache wird ausgenutzt, indem zur Kompensation der luftdruckabhängigen Brechzahländerung der Luft die Wellenlänge λ des Lichts verändert wird. Diese Kompensation wird im folgenden erläutert. Der Berechnung des Objektivs ist das Verhältnis der bei Normalbedingungen (20°C, 1013 mbar) gemessenen Brechzahlwerte n M : n L zugrunde gelegt, das jedoch tatsächlich gesehen werden muß als das Verhältnis
(p=Luftdruck)
(Δ n M =Brechzahländerung des opt. Materials aufgrund einer Wellenlängenänderung Δλ).
Daraus ergibt sich ohne weiteres, daß das Brechzahlverhältnis n M : n L konstant gehalten werden kann, wenn man dafür sorgt, daß Δ n M (Δλ)/n M =Δ n L (Δλ, Δ p)/n L ist. Da die Dispersion der Luft, d. h. Δ n L (Δλ), sehr viel geringer ist als die von optischen Materialien, läßt sich schreiben Δ n M (Δλ)/n M =Δ n L - (Δ p)/n L . Daraus wird deutlich, daß durch eine Wellenlängen-Nachstellung um Δλ der nachteilige Einfluß des Luftdrucks auf die Brechzahl der umgebenden Luft kompensiert werden kann.
Man kann die notwendige Wellenlängenverstellung Δλ in Abhängigkeit von der Luftdruckänderung Δ p berechnen und als Speicherwert in einen Stellgrößenrechner eingeben, der in Abhängigkeit vom Wert Δ p eine Größe zur Verstellung des die Wellenlänge bestimmenden Gliedes der Lichtquelle so errechnet, daß zu jedem Wert von Δ p der zur Kompensation erforderliche Wert von Δλ eingestellt wird.
Einfacher ist es normalerweise, einen Eichvorgang vorzuschalten, in dem Δλ in Abhängigkeit von Δ p bestimmt wird und die so gewonnenen Werte im Stellgrößenrechner gespeichert werden. Dazu kann beispielsweise der Längsfokus oder der Abbildungsmaßstab des Objektivs bestimmt und bei einer Änderung Δ p des Luftdrucks durch Nachstimmen der Wellenlänge der Lichtquelle konstant gehalten werden, wobei direkt die Stellgröße gewonnen wird.
Als weiterer Umweltparameter hat auch die Luftfeuchtigkeit Einfluß auf die Brechzahl n L der Luft. Dieser Einfluß braucht im allgemeinen nicht beachtet zu werden, wenn es gelingt, die relative Luftfeuchtigkeit mit einer Schwankungsbreite von ca. ±10% konstant zu halten. Gelingt dies nicht oder sollen noch feinere Strukturen abgebildet werden, so ist aus den oberen Ausführungen erkennbar, daß eine Kompensation des Einflusses der Luftfeuchtigkeit beispielsweise durch ein Nachstimmen der Wellenlänge λ der Strahlungsquelle möglich ist.
Weitere zu beachtende und gegebenenfalls zu kompensierende Größen sind die Temperaturabhängigkeit der Brechzahl n M sowie temperaturabhängige Verformungen der Objektivfassungen sowie der brechenden Flächen durch Materialausdehnung sowie die Zusammensetzung der Luft.
Alle Umweltparameter, die einen unzulässig großen Einfluß auf die Abbildungseigenschaften eines Objektivs haben, lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren so kompensieren, daß die Abbildungseigenschaften des Objektivs hochgenau konstant gehalten werden. Dabei wird jede Kompensation so geführt, daß das der Berechnung zugrundegelegte Brechzahlverhältnis n M : n L konstant gehalten wird.
In Fig. 1 ist ein Wafer-Stepper schematisch dargestellt. Das Lasermedium (1), z. B. ein Edelgashalogen-Gemisch, wird durch zwei Austrittsfenster (2 a, 2 b) begrenzt. Der Austrittsstrahl des einen Fensters (2 a) gelangt in einen Monochromator (24), welcher in diesem speziellen Fall aus drei Aufweitungsprismen (4 a, 4 b, 4 c) und einem Reflexionsgitter (5) besteht. Die Neigung des Reflexionsgitters (5) ist durch eine Einstellschraube (8) veränderbar, wodurch die Wellenlänge der spektral reflektierten Strahlung innerhalb eines gewünschten Wellenlängenintervalles kontinuierlich regelbar verändert werden kann. Ein Stellmotor (9) für die Einstellschraube (8) erlaubt eine Fernbedienung. Der durch das andere Austrittsfenster (2 b) austretende Laserstrahl (7) gelangt durch eine Blende (3 a) und einen Auskoppelspiegel (6) in den Bereich der Refraktionsoptik (10, 11 und 13).
Dort wird der Laserstrahl (7) durch eine Aufweitungsoptik (10) und eine Feldlinse (11) auf einen Objektträger (12) abgebildet, der die abzubildende Vorlage trägt. Das Bild der Vorlage auf dem Objektträger (12) wird durch eine Abbildungsoptik (13), hier schematisch als Block in einem Optikgehäuse (14) und einer Linse (16) daraus in einer Linsenhalterung (15) dargestellt, auf einen Wafer (17) auf einer Waferauflage (18) abgebildet. Die Waferauflage (18) ist durch einen bekannten Waferpositionierer (19) in x-y-Richtung verstellbar.
Veränderungen von Umweltparametern, beispielsweise des Luftdrucks, erzeugen an einem Meßgerät (20) für Umweltparameter ein Signal, welches über ein Verbindungskabel (21) einem Stellgrößenrechner (22) zugeleitet wird, wenn das Meßgerät (20) aus Gründen der räumlichen Flexibilität mit dem Stellgrößenrechner (22) nicht zusammen in einem Gehäuse untergebracht ist.
Aus den Daten des Meßgerätes (20) errechnet der Stellgrößenrechner (22) die Sollposition für den Stellmotor (9) der Einstellschraube (8), welches über ein Verbindungskabel (23) übertragen wird. Der Umlenkspiegel (37) vor dem Monochromator (24) dient lediglich der Baulängenreduzierung des Lasers.
Durch das vom Rechner (22) erzeugte Signal wird die Einstellschraube (8) des Monochromators (24) solange betätigt, bis durch die dadurch bewirkte Änderung der Wellenlänge λ des Lasers (1) der nachteilige Einfluß des vom Gerät (20) gemessenen Umweltparameters auf die Abbildungsgüte des Objektivs (13) kompensiert ist. Dadurch wird eine einwandfreie Abbildung der Vorlage auf dem Objektträger (12) auf einen Wafer (17) gewährleistet, ohne daß die Bedienungskraft eingreifen muß.
Außer dem beschriebenen Monochromator (24) kann selbstverständlich auch jeder andere Monochromator verwendet werden, der eine genügend große Auflösung hat. Dabei muß auch die spezielle Größe des Laserstrahldurchmessers berücksichtigt werden.
Die sich aus den Veränderungen der Umweltparameter ergebenden Stellgrößen kann man wie erwähnt mittels eines vorgeschalteten Eichvorganges vorher ermitteln und dem Rechner als Berechnungsgrundlage implementieren, wobei sowohl Hardware- als auch Software-Lösungen zu befriedigenden Ergebnissen führen.
In Fig. 2 ist im Zusammenhang mit dem schematisch dargestellten Wafer-Stepper eine andere Kompensationsmöglichkeit gezeigt. Auch hier werden die Daten des Meßgerätes (20) für Umweltparameter im Stellgrößenrechner (22) verarbeitet, um dann aber über Schrittmotore (27) den Objektträger (12) und über Piezokristallheber (25) die Waferauflage (18) in der Höhe zu variieren, so daß der Abbildungsmaßstab und die Abbildungsqualität erhalten bleiben. Die Steuerungsdaten werden im dargestellten Beispiel über Verbindungskabel (26, 45) übertragen. Auch diese von den gemessenen Umweltparametern gesteuerte Kompensation erlaubt den automatischen Einsatz des Wafer-Steppers über lange Zeit.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die Wirkung von Umweltveränderungen auf die Abbildungsgüte durch eine Höhenverstellung einer Linse (16) in der Fassung (38) mittels Piezokristallhebern (30) kompensiert, wobei die Bewegung durch eine seitliche Linsenführung (31) in engen Toleranzen gehalten wird. Die Signale zur Höheneinstellung werden über ein Verbindungskabel (29) vom Stellgrößenrechner (22) zu den Piezokristallhebern (30) übertragen. Allgemein muß nicht die letzte Linse (16) der Abbildungspolitik (13) höhenverändert werden; man wird sich diejenige Linse oder Linsengruppe aussuchen, welche am besten die gewünschte Kompensation bewirkt. Während in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2 und 3 die Mittel zur Kompensation des Einflusses von Umweltparametern gesteuert verstellt werden, läßt sich auch eine Regelung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbauen.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4. Das Meßgerät (20) dient zur Messung der Umweltparameter und führt die entsprechenden Signale über das Kabel (21) dem Stellgrößenrechner (22) zu. Ein Teil der Laserstrahlung (7) wird nach dem Auskoppelspiegel (6) mittels eines Strahlteilers (36) auf ein Spektrometer (33) abgebildet. Dazu wird vor dem Spektrometer (33) der ausgekoppelte Laserstrahl (7 a) durch eine Linse (32) auf den Eintrittsspalt (43) fokussiert. Nachdem mittels einer Linse (40) eine parallele Strahlung erzeugt wurde, wird die Strahlung durch die Prismen (41 a, 41 b) zerlegt und über einen Spiegel (28) und eine Linse (42) auf eine Diodenzeile (34) abgebildet, welche die Wellenlänge direkt als Signal über das Verbindungskabel (35) an den Stellgrößenrechner (22) weitergibt. Aus der Abweichung vom Sollwert rechnet der Stellgrößenrechner (22) ein Korrektursignal. Dieses wird an den Stellmotor (9) der Einstellschraube (8) über das Verbindungskabel (23) übertragen. Natürlich kann auch eine Einstellung der Objekt- und Bildebene oder eine Höhenverstellung einer oder mehrerer Linsen des Objektivs (13) als Korrekturmaßnahme im Sinne der Fig. 2 und 3 durchgeführt werden.
Das zu verwendende Spektrometer (33) hängt von der verlangten Auflösung ab und ist nicht auf das hier dargestellte Spektrometer (33) beschränkt. Der Strahlteiler (36) kann je nach den Gegebenheiten dauerhaft im Strahlengang verbleiben oder bei der Bestrahlung aus dem Strahlengang geklappt oder geschoben werden, um die maximale Strahlungsintensität nicht zu verringern.
Das in Fig. 4 dargestellte Spektrometer ist als Prismenspektrometer (33) ausgebildet, dessen Prismen aus dem gleichen Material bestehen wie die Linsen des Objektivs (13, 16). Die Wellenlänge des Lasers (1) ist dann so nachzuregeln, daß die Strahlung stets auf die gleiche Stelle der Diodenzeile trifft.
In den Ausführungsbeispielen ist jeweils nur die Berücksichtigung eines Umweltparameters gezeigt. Es ist auch möglich, mehrere Kompensationssysteme vorzusehen, damit gleichzeitig mehrere Umweltparameter berücksichtigt werden können. Diese Kompensationssysteme betätigen dann zweckmäßig unterschiedliche Einstellelemente im Sinne der Fig. 1-3 oder beschränken sich auf das geeignetste.

Claims (11)

1. Verfahren zur Kompensation des Einflusses von Umweltparametern auf die Abbildungseigenschaften eines Systems, das dazu dient, unter Verwendung schmalbandiger Strahlung eine Vorlage in eine Bildebene abzubilden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Einfluß mindestens eines Umweltparameters auf die Abbildungseigenschaften bestimmt und gespeichert wird, daß während der Benutzung des Systems der ausgewählte Umweltparameter laufend gemessen und mittels der gespeicherten Werte in eine Stellgröße umgerechnet wird und daß mittels dieser Stellgröße ein Teil des Systems so beeinflußt wird, daß die Abbildungseigenschaften hochgenau konstant gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß des Umweltparameters Luftdruck kompensiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß des Umweltparameters Temperatur kompensiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß des Umweltparameters Luftfeuchtigkeit kompensiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ausgewählter Umweltparameter gemessen und daraus eine Stellgröße gebildet wird, welche die Wellenlänge der Strahlung im abbildenden System so nachstimmt, daß die Vorlage exakt in die Bildebene abgebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß mindestens eines ausgewählten Umweltparameters auf die Abbildungseigenschaften bestimmt und daraus ein Sollwert für die Wellenlänge der Strahlung im abbildenden System gebildet und gespeichert wird, daß diese Wellenlänge und der Umweltparameter laufend gemessen werden und daß aus dem Vergleich zwischen dem gemessenen Ist-Wert der Wellenlänge und dem gespeicherten Soll-Wert ein Regelsignal gebildet wird, das die Wellenlänge so nachstimmt, daß die Vorlage exakt in die Bildebene abgebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ausgewählter Umweltparameter gemessen und daraus eine Stellgröße gebildet wird, welche den Abstand zwischen Vorlage und Bildebene so variiert, daß die Vorlage exakt in die Bildebene abgebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ausgewählter Umweltparameter gemessen und daraus eine Stellgröße gebildet wird, welche die Lage eines die Abbildung beeinflussenden Elementes so nachstellt, daß die Vorlage exakt in die Bildebene abgebildet wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2-6 mit einem Laser (1) als Strahlungsquelle, einer von der Laserstrahlung (7) beleuchteten Vorlage (12) und einem System (13) zur Abbildung dieser Vorlage auf die Oberfläche eines Werkstücks (17), dadurch gekennzeichnet, daß im Resonatorraum des Lasers (1) ein einstellbarer Monochromator (24) angeordnet ist, daß ein Meßgerät (20) zur Messung mindestens eines Umweltparameters vorgesehen ist, dessen Signale einem Stellgrößenrechner (22) zugeführt sind und daß mit dem Ausgang dieses Rechners (22) ein Stellmotor (9) zur Einstellbewegung des die Laserwellenlänge bestimmenden Elementes (5) des Monochromators (24) in Verbindung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang (7) des Lasers (1) ein Umlenkelement (36) zur Umlenkung eines vorbestimmten Strahlungsanteils in ein Spektrometer (33) vorgesehen ist, das einen Signalerzeuger (34) zur Erzeugung eines dem Ist-Wert der Laser-Wellenlänge proportionalen Signals enthält, der mit einem Eingang eines Stellgrößenrechners (22) in Verbindung steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einem abbildenden System, das aus Elementen gleichen Materials besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Spektrometer (33) als Prismen-Spektrometer ausgebildet ist, welches Prismen (41 a, 41 b) aus dem gleichen Material wie das abbildende System (13) enthält.
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FR8813097A FR2621711A1 (fr) 1987-10-07 1988-10-06 Procede et dispositif pour compenser l'influence de parametres de l'environnement sur les caracteristiques de reproduction d'un systeme optique
US07/254,433 US4961001A (en) 1987-10-07 1988-10-06 Method for compensating for environmental parameters on the imaging characteristics of an optical system
JP63251020A JPH01123238A (ja) 1987-10-07 1988-10-06 光学系の結像特性に対する環境パラメーターの影響を補正する方法および装置

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FR (1) FR2621711A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7233386B2 (en) 2004-04-09 2007-06-19 Carl Zeiss Smt Ag Method of optimizing imaging performance
US7486382B2 (en) 2001-12-19 2009-02-03 Carl Zeiss Smt Ag Imaging device in a projection exposure machine
US7710542B2 (en) 2001-12-19 2010-05-04 Carl Zeiss Smt Ag Imaging device in a projection exposure machine
DE102022200539A1 (de) 2022-01-18 2022-11-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System für die Projektionslithographie

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3941889A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-20 Integrated Circuit Testing Verfahren und vorrichtung zur potentialmessung auf leiterbahnen einer programmgesteuerten integrierten schaltung
US6322220B1 (en) * 1994-02-14 2001-11-27 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device manufacturing method using the same
JP3402850B2 (ja) * 1995-05-09 2003-05-06 キヤノン株式会社 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
DE69817663T2 (de) * 1997-04-23 2004-06-24 Nikon Corp. Optischer Belichtungsapparat und optisches Reinigungsverfahren
JP3278407B2 (ja) 1998-02-12 2002-04-30 キヤノン株式会社 投影露光装置及びデバイス製造方法
US6495202B1 (en) * 1999-09-08 2002-12-17 Nikon Corporation Method for manufacturing an optical element containing fluoride in at least its surface portions
DE10000193B4 (de) 2000-01-05 2007-05-03 Carl Zeiss Smt Ag Optisches System
US7203007B2 (en) * 2000-05-04 2007-04-10 Carl Zeiss Smt Ag Projection exposure machine comprising a projection lens
DE10119861A1 (de) 2000-05-04 2001-11-08 Zeiss Carl Projektionsobjektiv, insbesondere für die Mikrolithographie
JP2004281697A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Canon Inc 露光装置及び収差補正方法
JP2009253210A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Canon Inc 測定方法、測定装置、露光装置及びデバイス製造方法
JP2019207338A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 オリンパス株式会社 観察装置、対物レンズ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182024A (en) * 1977-12-15 1980-01-08 National Semiconductor Corporation Automatic control of integrated circuit trimming
US4154530A (en) * 1977-12-22 1979-05-15 National Semiconductor Corporation Laser beam error correcting process
US4543486A (en) * 1983-05-20 1985-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for using a photoacoustic effect for controlling various processes utilizing laser and ion beams, and the like
DE3373401D1 (en) * 1983-06-13 1987-10-15 Nestle Sa Method and apparatus for the production of multilayered portions of foodstuffs
JPS61181128A (ja) * 1985-02-06 1986-08-13 Canon Inc 投影露光装置及び投影露光方法
DE3583924D1 (de) * 1984-06-21 1991-10-02 American Telephone & Telegraph Lithographie im fernen uv-gebiet.
DE3447488A1 (de) * 1984-10-19 1986-05-07 Canon K.K., Tokio/Tokyo Projektionseinrichtung
JPS6232613A (ja) * 1985-08-05 1987-02-12 Canon Inc 投影露光装置
EP0302124A1 (de) * 1987-08-03 1989-02-08 Mercotrust Aktiengesellschaft Einrichtung zum Projektionskopieren von Masken auf ein Werkstück
US4769680A (en) * 1987-10-22 1988-09-06 Mrs Technology, Inc. Apparatus and method for making large area electronic devices, such as flat panel displays and the like, using correlated, aligned dual optical systems

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7486382B2 (en) 2001-12-19 2009-02-03 Carl Zeiss Smt Ag Imaging device in a projection exposure machine
US7710542B2 (en) 2001-12-19 2010-05-04 Carl Zeiss Smt Ag Imaging device in a projection exposure machine
US7961294B2 (en) 2001-12-19 2011-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging device in a projection exposure facility
US8514371B2 (en) 2001-12-19 2013-08-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging device in a projection exposure facility
US7233386B2 (en) 2004-04-09 2007-06-19 Carl Zeiss Smt Ag Method of optimizing imaging performance
US7570345B2 (en) 2004-04-09 2009-08-04 Carl Zeiss Smt Ag Method of optimizing imaging performance
DE102022200539A1 (de) 2022-01-18 2022-11-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System für die Projektionslithographie

Also Published As

Publication number Publication date
US4961001A (en) 1990-10-02
FR2621711A1 (fr) 1989-04-14
JPH01123238A (ja) 1989-05-16

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