DE102012214052A1

DE102012214052A1 - Mikrolithographisches Belichtungsverfahren, sowie mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102012214052A1
Application number: DE102012214052.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Patra
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-13
Also published as: WO2014023619A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mikrolithographisches Belichtungsverfahren, bei welchem mittels einer Lichtquelle erzeugtes Licht einer Beleuchtungseinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage zur Beleuchtung einer Objektebene eines Projektionsobjektivs zugeführt wird und bei welchem die Objektebene mittels des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs abgebildet wird, wobei in der Beleuchtungseinrichtung (10) wenigstens eine Spiegelanordnung (120), welche eine Mehrzahl von Spiegelelementen (120a, 120b, 120c, ...) aufweist, die zur Veränderung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung reflektierten Lichtes unabhängig voneinander verstellbar sind, und eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) eingesetzt werden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ermitteln, für eine vorgegebene Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung, einer Soll-Verteilung des Stokes-Vektors (S) in dieser Pupillenebene, Ermitteln, für eine aktuelle Einstellung der Spiegelelemente und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung, einer Ist-Verteilung des Stokes-Vektors in der Pupillenebene, und Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auf Basis eines Vergleichs zwischen der Ist-Verteilung und der Soll-Verteilung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein mikrolithographisches Belichtungsverfahren sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage. Insbesondere betrifft die Erfindung ein mikrolithographisches Belichtungsverfahren, welches die flexible Bereitstellung einer gewünschten Polarisationsverteilung in effizienter sowie möglichst fehlerfreier Weise (d. h. mit möglichst geringem Lichtverlust und ohne störende Artefakte) ermöglicht.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCDs, 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.
Im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage besteht der Bedarf, definierte Beleuchtungssettings, d. h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung, gezielt einzustellen. Hierzu ist, z. B. aus WO 2005/026843 A2 , außer der Verwendung diffraktiver optischer Elemente (sogenannter DOEs) auch der Einsatz von Spiegelanordnungen bekannt, welche eine Vielzahl unabhängig voneinander einstellbarer Spiegelelemente umfassen.
Es sind ferner verschiedene Ansätze bekannt, in der Beleuchtungseinrichtung zur Optimierung des Abbildungskontrastes gezielt bestimmte Polarisationsverteilungen in der Pupillenebene und/oder im Retikel einzustellen, wie z. B. eine sogenannte tangentiale Polarisationsverteilung, bei der die Schwingungsebenen der elektrischen Feldstärkevektoren der einzelnen linear polarisierten Lichtstrahlen annähernd senkrecht zum auf die optische Systemachse gerichteten Radius orientiert sind.
Zum Stand der Technik wird beispielsweise auf die WO 2005/069081 A2 , WO 2005/031467 A2 , US 6,191,880 B1 , US 2007/0146676 A1 , WO 2009/034109 A2 , WO 2008/019936 A2 , WO 2009/100862 A1 , DE 10 2008 009 601 A1 und DE 10 2004 011 733 A1 verwiesen.
Zur flexiblen Einstellung auch der Polarisationsverteilung kann insbesondere eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung in Verbindung mit einer wie vorstehend erwähnt ausgeführten Spiegelanordnung eingesetzt werden. Hierbei ist zur Einstellung eines gewünschten polarisierten Beleuchtungssettings (im Weiteren auch als „Zielpupille” bezeichnet) die jeweils geeignete Einstellung sowohl der Spiegelanordnung (d. h. der Kippwinkel der einzelnen Spiegelelemente) als auch der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung zu ermitteln. Diese Ermittlung der Einstellungen von Spiegelanordnung und polarisationsbeeinflussender optischer Anordnung zur Erzeugung einer vorgegebenen Zielpupille wird im Weiteren auch als „Matching” bezeichnet.
Dabei ist es insbesondere herkömmlicherweise möglich, in einem ersten Schritt das einzustellende polarisierte Beleuchtungssetting in eine Anzahl von Subpupillen aufzuteilen, wobei z. B. jede dieser Subpupillen eine konstante Polarisationsvorzugsrichtung entsprechend einem von (insgesamt n) mittels der jeweiligen polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung einstellbaren „elementaren Polarisationszuständen” aufweist. Dabei kann z. B. bei diesen Polarisationszuständen (für n = 4) die Polarisationsvorzugsrichtung bezogen auf ein vorgegebenes Koordinatensystem zur y-Richtung um 45°, 90°, –45° bzw. 0° orientiert sein.
Hierbei tritt jedoch in der Praxis u. a. das Problem auf, dass die Zerlegung einer vorgegebenen Zielpupille in Subpupillen zum einen im Allgemeinen nicht eindeutig und zum anderen unter Umständen auch nicht exakt möglich ist, so dass gegebenenfalls eine von der eigentlich gewünschten Zielpupille abweichende Zielpupille erzeugt wird, was wiederum zu störenden Artefakten in dem tatsächlich eingestellten polarisierten Beleuchtungssetting und zu einer Beeinträchtigung des Abbildungsverhaltens der Projektionsbelichtungsanlage führen kann.
Weitere sich in der Praxis ergebende Probleme resultieren daraus, dass bei der o. g. Kombination aus Spiegelanordnung und polarisationsbeeinflussender optischer Anordnung je nach konkreter Ausgestaltung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung die Zuweisung eines definierten Polarisationszustandes zu den Spiegelelementen z. B. nur gruppen- oder clusterweise (z. B. zeilenweise) möglich ist. Dies hat wiederum zu Folge, dass es in der Spiegelanordnung Spiegelelemente gibt, die gegebenenfalls nicht zu den dem gewünschten Beleuchtungssetting entsprechenden Intensitätsverhältnissen passen und für eine optimale Realisierung der jeweiligen Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung nicht zu verwenden sind. Eine „Herauslenkung” der entsprechend „nicht benötigten” Spiegelelemente aus der Pupillenebene hat jedoch einen Lichtverlust zur Folge, wodurch die Performance der Projektionsbelichtungsanlage beeinträchtigt und auch der Durchsatz des Lithographieprozesses verringert wird.
Des Weiteren haben unvermeidbare Abweichungen von der gewünschten Zielpupille ein Rauschen in dem eingestellten polarisierten Beleuchtungssetting zur Folge, welches bei der vorstehend erwähnten Zusammensetzung der Zielpupille aus Subpupillen noch zunehmen kann, da sich dann die Abweichungen für die einzelnen Subpupillen addieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mikrolithographisches Belichtungsverfahren sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche die flexible und möglichst fehlerfreie Bereitstellung einer gewünschten Polarisationsverteilung in effizienter Weise (d. h. unter möglichst geringem Lichtverlust) ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 7 gelöst.
Ein mikrolithographisches Belichtungsverfahren, bei welchem mittels einer Lichtquelle erzeugtes Licht einer Beleuchtungseinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage zur Beleuchtung einer Objektebene eines Projektionsobjektivs zugeführt wird und bei welchem die Objektebene mittels des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs abgebildet wird, wobei in der Beleuchtungseinrichtung wenigstens eine Spiegelanordnung, welche eine Mehrzahl von Spiegelelementen aufweist, die zur Veränderung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung reflektierten Lichtes unabhängig voneinander verstellbar sind, und eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung eingesetzt werden, weist folgende Schritte auf:

– Ermitteln, für eine vorgegebene Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung, einer Soll-Verteilung des Stokes-Vektors in dieser Pupillenebene;
– Ermitteln, für eine aktuelle Einstellung der Spiegelelemente und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung, einer Ist-Verteilung des Stokes-Vektors in der Pupillenebene; und
– Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auf Basis eines Vergleichs zwischen der Ist-Verteilung und der Soll-Verteilung.

Dabei besteht der Stokes-Vektor im Einklang mit der üblichen Terminologie aus den vier (auch als Stokes-Parameter bezeichneten) Komponenten S₀, S₁, S₂ und S₃, wobei S₀ der Intensität I entspricht, S₁ und S₂ linear polarisiertes Licht beschreiben und S₃ zirkular polarisiertes Licht beschreibt.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer Spiegelanordnung und einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung die Ermittlung der zur Erzeugung einer gewünschten Zielpupille geeigneten Einstellungen dieser Anordnungen (d. h. den vorstehend beschriebenen „Matching”-Vorgang) nicht separat für einzelne Subpupillen durchzuführen, sondern stattdessen in einem einheitlichen Matching-Vorgang für jeden Ort der Pupillenebene ein Matching des jeweils dort erhaltenen Stokes-Vektors vorzunehmen.
Dieser einheitliche Matching-Vorgang anhand der für die einzelnen Orte der Pupillenebene erhaltenen Stokes-Vektoren führt im Vergleich zur Durchführung separater Matching-Vorgänge für einzelne Subpupillen zu einem reduzierten Rauschen in dem letztendlich eingestellten polarisierten Beleuchtungssetting (wie im Weiteren anhand einer beispielhaften Vergleichsrechnung erläutert wird), einem geringeren Licht- bzw. Intensitätsverlust sowie zu einem geringeren Ausmaß an unerwünschten Artefakten.
Grundsätzlich kann eine Polarisationsverteilung wie bereits erwähnt durch vier Polarisationsgrundzustände p₁–p₄ aufgebaut werden, bei denen die Polarisationsvorzugsrichtung bezogen auf ein vorgegebenes Koordinatensystem z. B. zur y-Richtung in einem Winkel von 90° (= p₁), –45° (= p₂), 0° (= p₃) bzw. 45° (= p₄) orientiert ist, d. h. es gilt: P(x, Y) = p₁·a(x, y) + p₂·b(x, y) + p₃·c(x, y) + p₄·d(x, y) (1)
Nun kann etwa beispielhaft der Fall betrachtet werden, dass der vorstehend genannte Matching-Vorgang für eine unpolarisierte Pupille durchgeführt werden soll. Bei einer in herkömmlicher Weise erfolgenden Durchführung separater Matching-Vorgänge für einzelne Subpupillen gilt in diesem Falle für die Zielpupille P ~(x, y) = p₁·ã(x, y) + p₃·c ~(x, y), mit ã(x, y) = c ~(x, y) (2)
Für die „gematchte” Pupille gilt P(x, y) = p₁·a(x, y) + p₃·c(x, y) (3) so dass sich (bis auf nicht relevante Vorfaktoren) eine Abweichung ergibt von ΔP(x, y) ≈ p₁·Δa(x, y) + p₃·Δc(x, y) (4)
Bei Zusammensetzung der Spiegelanordnung aus N Spiegelelementen werden jeweils N/2 Spiegelelemente für a(x, y) und c(x, y) verwendet. Die Abweichungen betragen daher Δa(x, y) = 1/√N/2, Δc(x, y) = 1/√N/2 (5)
Der Zusammenhang mit der Stokes-Darstellung ist S₀(x, y) = a(x, y) + c(x, y), S₁(x, y) = a(x, y) – c(x, y) (6)
Die Abweichung der „gematchten” Stokes-Parameter ist daher ΔS₀(x, y) = √2/√N/2 = 1/√N/4 = 2/√N (7) ΔS₁(x, y) = √2/√N/2 = 1/√N/4 = 2/√N (8)
Wird hingegen in der erfindungsgemäßen Weise der Matching-Vorgang für den Stokes-Vektor als solchen durchgeführt, so stehen im o. g. Beispiel N Spiegelelemente zum „Matchen” von S₀ und S₁ zur Verfügung. Die erwarteten Abweichungen betragen daher nur ΔS₀(x, y) = 1/√N, ΔS₁(x, y) = 1/√N (9)
Somit sind die erwarteten Abweichungen für den erfindungsgemäßen Ansatz (mit Durchführung des Matching-Vorgangs für den Stokes-Vektor als solchen) nur halb so groß wie bei dem herkömmlichen Ansatz der Durchführung separater Matching-Vorgänge für einzelne Subpupillen.
Die Erfindung macht sich insbesondere zunutze, dass bei der Verwendung des Stokes-Formalismus die Freiheit beibehalten wird, einen bestimmten Polarisationszustand in unterschiedlicher Weise als Linearkombination aus elementaren Polarisationszuständen (bei denen etwa entsprechend dem o. g. Beispiel die jeweilige Polarisationsvorzugsrichtung bezogen auf ein vorgegebenes Koordinatensystem zur y-Richtung in einem Winkel von 45°, 90°, –45° bzw. 0° verläuft) darzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem Vergleich zwischen Ist-Verteilung und Soll-Verteilung eine die Intensität beschreibende Komponente des Stokes-Vektors stärker gewichtet als die jeweils einen Polarisationsgrad beschreibenden Komponenten. Dabei geht die Erfindung von der bei einer Bewertung der Abbildungseigenschaften gewonnenen Erkenntnis aus, dass der Einstellung der Intensitätsverteilung eine größere Bedeutung zukommt als der Polarisationsverteilung, mit anderen Worten also der Mikrolithographieprozess in der Bild- bzw. Waferebene sensitiver auf Intensitätsschwankungen als auf Polarisationsschwankungen reagiert. Mit anderen Worten ist ausgehend von dem oben definierten Stokes-Vektor die durch den Stokes-Parameter S₀ beschriebene Gesamtintensität für die Abbildungseigenschaften bzw. den in der Waferebene erhaltenen Kontrast von größerer Bedeutung als die Stokes-Parameter S₁ und S₂.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung iterativ, bis die über die Pupillenebene gemittelte Abweichung zwischen den jeweiligen Stokes-Vektoren von Ist-Verteilung und Soll-Verteilung einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Insbesondere kann also die Einstellung der Spiegelelemente und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung unter Minimierung der über die Pupillenebene gemittelten Abweichung zwischen den jeweiligen Stokes-Vektoren von Ist-Verteilung und Soll-Verteilung variiert werden.
Dabei kann bei dieser Iteration die Einstellung der Spiegelelemente und die Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung insbesondere gleichzeitig verändert werden. Hierdurch lässt sich in der Regel die geringste Abweichung zwischen Zielpupille und tatsächlich eingestelltem, polarisierten Beleuchtungssetting erreichen, wobei eine geringere Geschwindigkeit des numerischen Verfahrens in Kauf genommen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Iteration auch eine erste Iterationsphase zur iterativen Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung und eine zeitlich nachfolgende zweite Iterationsphase zur iterativen Einstellung der Spiegelelemente umfassen. Hierdurch kann im Vergleich zur zuvor erwähnten gleichzeitigen Iteration hinsichtlich der Einstellung der Spiegelelemente und der Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung eine größere Geschwindigkeit des numerischen Verfahrens erzielt werden. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise in der ersten Iterationsphase jeweils über sämtliche Linearkombinationen aus elementaren Polarisationszuständen integriert werden, wobei maximale Freiheit für die zweite Iterationsphase, d. h. die Optimierung der Einstellung der Spiegelelemente, beibehalten wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen, die zur Veränderung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung reflektierten Lichtes unabhängig voneinander verstellbar sind, und eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen.
Die Realisierung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung kann in beliebiger geeigneter Weise erfolgen, wie im Weiteren noch detaillierter erläutert wird. Beispielsweise kann die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung optische Komponenten aufweisen, welche in ihrer Relativposition zueinander verstellbar sind, wobei durch diese Verstellung in Verbindung mit der Spiegelanordnung unterschiedliche Ausgangspolarisationsverteilungen erzeugbar sind, ohne dass für den Wechsel zwischen diesen Beleuchtungssettings ein Polarisationsmanipulator ausgewechselt werden muss oder zusätzliche optische Komponenten benötigt werden.
Insbesondere können die optischen Komponenten relativ zueinander mit einem in Lichtausbreitungsrichtung variablen Überlappungsgrad verstellbar sein. Bei den optischen Komponenten kann es sich beispielsweise um Lambda/2-Platten oder auch um Komponenten aus optisch aktivem Material, insbesondere aus kristallinem Quarz mit zur Lichtausbreitungsrichtung paralleler Orientierung der optischen Kristallachse, handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung eine periodische Anordnung von eine Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden Bereichen sein, wobei diese periodische Anordnung in einer ersten, zur optischen Achse senkrechten Raumrichtung asymmetrisch in Bezug auf die optische Achse ist.
Die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung kann insbesondere zwischen der Spiegelanordnung und einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung an einer Position angeordnet sein, an welcher für das paraxiale Subaperturverhältnis S die Bedingung 0.35 ≤ |S| ≤ 0.8 erfüllt ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung austauschbar sein. Insbesondere kann die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung gegen wenigstens eine andere polarisationsbeeinflussende optische Anordnung mit (von der ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung) verschiedener periodischer Anordnung der eine Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden Bereiche austauschbar sein, so dass auch bei dieser Ausgestaltung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung eine Einstellbarkeit von deren polarisationsbeeinflussender Wirkung gegeben ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung derart ausgelegt, dass wenigstens einem Teil der Spiegelelemente ein definierter Polarisationszustand nur gruppenweise zuweisbar ist. In diesem Falle ist die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar, da dann die „Quantisierung” bei der Zuweisung des Polarisationszustandes durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung und damit in der Regel auch die Anzahl der bei der Erzeugung der Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in der Pupillenebene an sich überzähligen Spiegelelemente vergleichsweise groß ist, so dass auch die erfindungsgemäße Vermeidung eines Intensitätsverlustes besonders zum Tragen kommt.
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 des beispielhaften Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren realisiert werden kann;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Aufbau und Funktion der in der Projektionsbelichtungsanlage von 1 vorhandenen Spiegelanordnung;
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform einer bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung;
4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
5–8 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen einer im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbaren polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird zunächst unter Bezugnahme auf 1 ein beispielhafter Aufbau einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen optischen System erläutert. Die Projektionsbelichtungsanlage weist eine Beleuchtungseinrichtung 10 sowie ein Projektionsobjektiv 20 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 10 dient zur Beleuchtung einer Struktur tragenden Maske (Retikel) 30 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit 1, welche beispielsweise einen ArF-Excimerlaser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeugende Strahlformungsoptik umfasst. Generell sind die Beleuchtungseinrichtung 10 sowie das Projektionsobjektiv 20 bevorzugt für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 400 nm, insbesondere weniger als 250 nm, weiter insbesondere weniger als 200 nm, ausgelegt.
Gemäß der Erfindung ist Bestandteil der Beleuchtungseinrichtung 10 insbesondere eine Spiegelanordnung 120, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert wird. In Lichtausbreitungsrichtung vor der Spiegelanordnung 120 ist eine im Weiteren unter Bezugnahme auf 3 ff. noch näher erläuterte polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 110 angeordnet. In weiteren alternativen Ausführungsformen kann die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 110 auch bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung nach der Spiegelanordnung 120 angeordnet sein.
Gemäß 1 sind ferner jeweils eine Ansteuerungseinheit 115 bzw. 125 zur Ansteuerung einer Verstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 110 sowie der Spiegelanordnung 120 über geeignete Aktuatoren vorgesehen. Derartige Aktuatoren können in beliebiger geeigneter Weise, z. B. als Bandantriebe, Festkörpergelenkelemente, Piezo-Aktuatoren, Linearantriebe, Gleichstrom(DC-)Motoren mit oder ohne Getriebe, Spindelantriebe, Zahnriemenantriebe, Zahnradantriebe oder Kombinationen dieser bekannten Bauelemente ausgestaltet sein.
Die Beleuchtungseinrichtung 10 weist eine optische Einheit 11 auf, die u. a. im dargestellten Beispiel einen Umlenkspiegel 12 umfasst. In Lichtausbreitungsrichtung nach der optischen Einheit 11 befindet sich im Strahlengang eine Lichtmischeinrichtung (nicht dargestellt), welche z. B. in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen aufweisen kann, sowie eine Linsengruppe 14, hinter der sich eine Feldebene mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA) befindet, welches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes REMA-Objektiv 15 auf die Struktur tragende, in einer weiteren Feldebene angeordnete Maske (Retikel) 30 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel begrenzt. Die Struktur tragende Maske 30 wird mit dem Projektionsobjektiv 20 auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenes Substrat 40 bzw. einen Wafer abgebildet. Das Projektionsobjektiv 20 kann insbesondere für den Immersionsbetrieb ausgelegt sein. Ferner kann es eine numerische Apertur NA größer als 0.85, insbesondere größer als 1.1, aufweisen.
2 zeigt zur Erläuterung von Aufbau und Funktion der in der Beleuchtungseinrichtung 10 eingesetzten Spiegelanordnung 120 einen beispielhaften Aufbau eines Teilbereichs der Beleuchtungseinrichtung 10, der im Strahlengang eines Laserstrahls 210 aufeinanderfolgend einen Umlenkspiegel 211, ein refraktives optisches Element (ROE) 212, eine (lediglich beispielhaft eingezeichnete) Linse 213, eine Mikrolinsenanordnung 214, die Spiegelanordnung 120, einen Diffusor 215, eine Linse 216 sowie die Pupillenebene PP umfasst. Die Spiegelanordnung 120 umfasst eine Vielzahl von Spiegelelementen 120a, 120b, 120c, ..., und die Mikrolinsenanordnung 214 weist eine Vielzahl von Mikrolinsen zur gezielten Fokussierung auf diese Mikrospiegel sowie zur Verringerung oder Vermeidung einer Ausleuchtung von „toter Fläche” auf. Die Spiegelelemente 120a, 120b, 120c, ... können jeweils individuell, z. B. in einem Winkelbereich von –2° bis +2°, insbesondere –5° bis +5°, weiter insbesondere –10° bis +10°, verkippt werden. Durch eine geeignete Verkippungsanordnung der Spiegelelemente 120a, 120b, 120c, ... in der Spiegelanordnung 120 kann in der Pupillenebene PP eine gewünschte Lichtverteilung, z. B. ein annulares Beleuchtungssetting oder auch ein Dipol-Setting oder ein Quadrupol-Setting, ausgebildet werden, indem das zuvor homogenisierte und kollimierte Laserlicht je nach gewünschtem Beleuchtungssetting durch die Spiegelelemente 120a, 120b, 120c, ... jeweils in die entsprechende Richtung gelenkt wird.
3 dient zunächst zur Erläuterung des Zusammenwirkens der bereits im Zusammenhang mit 1 erwähnten polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 110 mit der Spiegelanordnung 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Hierbei weist die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 110 drei unabhängig voneinander verstellbare, jeweils senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung in den Strahlengang einführbare Komponenten 111, 112, 113 in Form von optischen Rotatoren aus optisch aktivem kristallinem Quarz auf, wobei jeder dieser Rotatoren für hindurchtretendes Licht für sich eine Drehung der Polarisationsvorzugsrichtung um 45° bewirkt. Infolgedessen wird die Polarisationsvorzugsrichtung bei Lichtdurchtritt durch nur einen Rotator 111, 112 bzw. 113 um 45°, bei Durchlaufen von zwei dieser Rotatoren um 90° und bei Durchlaufen sämtlicher Rotatoren um 135° (bzw. –45°) gedreht. Diese Drehung ist in 3 ebenfalls angedeutet, wobei die eingezeichneten Doppelpfeile für die Teilstrahlen S10–S40 jeweils die Polarisationsvorzugsrichtung in z-Richtung gesehen (bei Betrachtung in der x-y-Ebene) bezeichnen. Dabei durchläuft der Teilstrahl S10 keinen der Rotatoren 111–113, so dass für diesen Teilstrahl die Polarisationsvorzugsrichtung (welche im Beispiel der x-Richtung entspricht) unverändert bleibt. Ebenfalls in 3 lediglich schematisch dargestellt ist die Mikrolinsenanordnung 105, welche wie zuvor erwähnt die einzelnen Teilstrahlen jeweils auf Spiegelelemente 120a, 120b, 120c, 120d, ... der Spiegelanordnung 120 fokussiert. Die Platzierung dieser Mikrolinsenanordnung 105 ist lediglich beispielhaft, wobei in weiteren Ausführungsbeispielen die Mikrolinsenanordnung 105 auch in Lichtausbreitungsrichtung nach der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 110 angeordnet sein kann.
Im Weiteren wird eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 110 sowie der Spiegelanordnung 120 unter Bezugnahme auf das in 4 dargestellte Flussdiagramm erläutert.
Gemäß 4 wird in einem ersten Schritt S410 eine Soll-Verteilung des Stokes-Vektors für eine vorgegebene Zielpupille, d. h. eine vorgegebene Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung, ermittelt. Sodann wird in einem zweiten Schritt S420 für eine aktuelle Einstellung der Spiegelelemente 120a, 120b, 120c, ... und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 110 eine Ist-Verteilung des Stokes-Vektors in der Pupillenebene ermittelt, was sowohl durch Messung als auch im Wege einer Berechnung bzw. Simulation erfolgen kann. Schließlich wird in einem dritten Schritt S430 die Einstellung der Spiegelelemente und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auf Basis eines Vergleichs zwischen der Ist-Verteilung und der Soll-Verteilung modifiziert.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 5 ff. weitere mögliche Ausführungsformen einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einer Spiegelanordnung einsetzbaren polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung erläutert.
5a–c dient zur Erläuterung eine Ausführungsform einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 500. Diese ist, wie am besten aus 5c ersichtlich, als periodische Anordnung von eine Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden streifenförmigen Bereichen aus optisch aktivem Material ausgebildet. Diese periodische Anordnung ist in einer ersten, zur optischen Achse OA senkrechten Raumrichtung (gemäß 5a, b ist diese Raumrichtung die y-Richtung) asymmetrisch in Bezug auf die optische Achse OA. Des Weiteren ist diese polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 500 zwischen der Spiegelanordnung 120 und einer Pupillenebene PP der Beleuchtungseinrichtung an einer Position angeordnet ist, an welcher für das paraxiale Subaperturverhältnis S die Bedingung 0.3 ≤ |S| ≤ 0.8 erfüllt ist. Hierbei ist das paraxiale Subaperturverhältnis S definiert als S = r / |h| + |r|sgnh (1) wobei r die paraxiale Randstrahlhöhe und h die paraxiale Hauptstrahlhöhe bezeichnen. Mit sgn(x) wird die sogenannte Signumsfunktion bezeichnet, wobei per Definition sgn(0) = 1 gesetzt werden kann. Eine Definition des paraxialen Randstrahls bzw. paraxialen Hauptstrahls ist in „Fundamental Optical Design" von Michael J. Kidger, SPIE PRESS, Bellingham, Washington, USA angegeben.
Infolge der Platzierung im Bereich zwischen Feldebene und Pupillenebene kann auf ein weiteres dynamisch verstellbares Element verzichtet und dabei gleichwohl die flexible Einstellung des Beleuchtungssettings in der Pupillenebene sowohl hinsichtlich der Intensitätsverteilung bzw. der Pupillenfüllung als auch hinsichtlich der eingestellten Polarisationsverteilung realisiert werden.
Wie am besten aus 5c ersichtlich umfasst die Anordnung 500 in Draufsicht erste streifenförmige Bereiche 500a, welche sich entlang der x-Richtung erstrecken und in denen die Polarisationsrichtung gedreht wird, wobei zwischen diesen ersten streifenförmigen Bereichen 500a zweite streifenförmige Bereiche 500b angeordnet sind, in denen die Polarisationsrichtung nicht gedreht wird. Die Ausgestaltung der Anordnung 500 mit der beschriebenen Streifenstruktur ist insofern besonders vorteilhaft, als ein solches Bauteil fertigungstechnisch aus optisch aktivem Material wesentlich einfacher herstellbar ist als etwa ein Bauteil mit einer zweidimensionalen Rasteranordnung.
Die Ausgestaltung der Anordnung 500 erfolgt unter Ausnutzung der optischen Aktivität, indem die Manipulatorelemente jeweils aus optisch aktivem Material hergestellt sind, insbesondere aus kristallinem Quarz mit einer zur Lichtausbreitungsrichtung bzw. optischen Systemachse parallel ausgerichteten optischen Achse des Kristallmaterials. Unter der optischen Achse von kristallinem Quarz wird diejenige Achse verstanden, für welche Licht, welches sich entlang dieser Achse ausbreitet, die maximale Drehung des elektrischen Feldstärkevektors von durch den Kristall hindurch tretendem linear polarisierten Licht infolge der optischen Aktivität des Kristallmaterials bewirkt. Hierbei bewirkt das optisch aktive Material eine Drehung der Polarisationsrichtung, welche proportional zu der innerhalb des optisch aktiven Materials jeweils zurückgelegten Wegstrecke ist, so dass die Dicke des jeweiligen Bereichs aus optisch aktivem Material die Polarisationsdrehung bestimmt.
Im Weiteren wird nun ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass das auf die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 500 auftreffende Laserlicht ursprünglich in y-Richtung linear polarisiert ist, wobei diese Polarisationsrichtung in den Bereichen 500a um 90° gedreht wird, wohingegen sie in den Bereichen 500b des polarisationsbeeinflussenden optischen Elements 500 unverändert bleibt. Trifft ein Teilstrahl somit auf einen der Spiegel der Spiegelanordnung 120, so lässt die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 500 abhängig von dem für diesen Spiegel aktuell eingestellten Kippwinkel somit die Polarisationsrichtung dieses Teilstrahls entweder unverändert, oder sie dreht diese Polarisationsrichtung um einen Winkel von 90°. Durch geeignete, auf die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 500 abgestimmte Verstellung der Spiegelelemente über die Ansteuerungseinheit 155 kann nun eine flexible und schnelle Umschaltung zwischen unterschiedlichen Beleuchtungssettings erreicht werden. Dies erfolgt gemäß 5a–c unter Verwendung einer einzigen polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung von einfachem bzw. nur einen geringen fertigungstechnischen Aufwand erforderndem Aufbau in Kombination mit einer Spiegelanordnung aus unabhängig voneinander verstellbaren Spiegelelementen unterschiedliche Polarisationsverteilungen, wobei die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung ortsfest im optischen System verbleibt und somit weder in ihrer Position verstellt noch gegen eine andere Anordnung bzw. ein anderes Element ausgetauscht werden muss.
Die Anordnung 500 kann in weiteren Ausführungsformen auch einstellbar bzw. verschiebbar, insbesondere austauschbar ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Anordnung gegen wenigstens eine andere Anordnung mit (von der ersten Anordnung 500) verschiedener periodischer Anordnung der die Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden Bereiche austauschbar sein.
6 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 600. Die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 600 umfasst im Ausführungsbeispiel einander teilweise überlappende Lambda/2-Platten 610, 620, die jeweils aus einem geeigneten doppelbrechenden Material von bei der gewünschten Arbeitswellenlänge hinreichender Transparenz hergestellt sind, beispielsweise aus Magnesiumfluorid (MgF₂), Saphir (Al₂O₃) oder kristallinem Quarz (SiO₂). Dabei kann die erste Lambda/2-Platte 610 eine erste schnelle Achse der Doppelbrechung und die zweite Lambda/2-Platte 620 eine zweite schnelle Achse der Doppelbrechung aufweisen, wobei die erste schnelle Achse und die zweite schnelle Achse in einem Winkel vom 45° ± 5° zueinander angeordnet sind. Die erste Lambda/2-Platte 610 und die zweite Lambda/2-Platte 620 können in dem Überlappungsbereich miteinander einen 90°-Rotator ausbilden und in ihrer Relativposition zueinander verstellbar sein, so dass sie in Lichtausbreitungsrichtung einen variablen Überlappungsgrad aufweisen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 6 verläuft hierbei die schnelle Achse der Doppelbrechung der ersten Lambda/2-Platte 610 in einem Winkel von 22.5° ± 2° zur Polarisationsvorzugsrichtung P des auf die Anordnung 600 auftreffenden Lichtbündels (d. h. zur y-Richtung), und die schnelle Achse der Doppelbrechung der zweiten Lambda/2-Platte 620 verläuft in einem Winkel von –22.5° ± 2° zur Polarisationsvorzugsrichtung P des auf die Anordnung 600 auftreffenden Lichtbündels.
In 6 ebenfalls eingezeichnet sind, für den Fall der Einstrahlung von linear polarisiertem Licht mit konstanter, in y-Richtung verlaufender Polarisationsvorzugsrichtung P, die sich jeweils nach Lichtdurchtritt durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 600 ergebenden Polarisationsvorzugsrichturigen. Dabei ist die sich jeweils ergebende Polarisationsvorzugsrichtung für den ersten Nicht-Überlappungsbereich „B-1” (d. h. den nur von der ersten Lambda/2-Platte 610 abgedeckten Bereich) mit P', für den zweiten Nicht-Überlappungsbereich „B-2” (d. h. den nur von der zweiten Lambda/2-Platte 620 abgedeckten Bereich) mit P'', und für den Überlappungsbereich „A” (d. h. den sowohl von der ersten Lambda/2-Platte 610 als auch von der zweiten Lambda/2-Platte 620 abgedeckten Bereich) mit P''' bezeichnet.
Die sich nach Lichtdurchtritt durch die Nicht-Überlappungsbereiche „B-1” und „B-2” ergebenden Polarisationsvorzugsrichtungen P' bzw. P'' verlaufen unter einem Winkel von ±45° zur Polarisationsvorzugsrichtung P des auf die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 600 auftreffenden Lichtbündels. Für das auf die Anordnung 600 im Überlappungsbereich „A” auftreffende Lichtbündel gilt, dass die Polarisationsvorzugsrichtung P' des aus der ersten Lambda/2-Platte 610 austretenden Lichtbündels der Eingangspolarisationsverteilung des auf die zweite Lambda/2-Platte 620 auftreffenden Lichtbündels entspricht, so dass die in 6 mit P''' bezeichnete Polarisationsvorzugsrichtung des aus dem Überlappungsbereich „A” austretenden Lichtbündels unter einem Winkel von 90° zur Polarisationsvorzugsrichtung P des auf die Anordnung 600 auftreffenden Lichtbündels verläuft.
Die Platzierung der Lambda/2-Platten 610, 620 sowie deren Abstand zur Spiegelanordnung 120 sind ferner jeweils so zu wählen, dass die auf die einzelnen Spiegel der Spiegelanordnung 120 auftreffenden Lichtanteile hinsichtlich des Polarisationszustandes in dem Sinne wohldefiniert sind, als das an jeweils an einem der Spiegel der Spiegelanordnung 120 reflektierte Licht mit einem definierten Polarisationszustand – und nicht etwa mit zwei oder mehr voneinander verschiedenen Polarisationszuständen – b eaufschlagt wird.
7 zeigt als weitere Ausführungsform eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 700 aus zwei rotierbaren Lambda/2-Platten 710 und 720. Aktuatoren zur Drehung der Lambda/2-Platten 710 und 720 können in beliebiger Weise z. B. als Bandantriebe, Festkörpergelenkelemente, Piezo-Aktuatoren oder Kombinationen dieser bekannten Bauelemente ausgestaltet sein. Gemäß 7 ergibt sich der Vorteil, dass über die zwei rotierbaren Lambda/2-Platten 710 und 720 zwei Polarisationszustände mit beliebiger Polarisationsvorzugsrichtung eingestellt werden können. Im Überlappungsbereich der Lambda/2-Platten 710 und 720 ergibt sich ein weiterer, dritter Polarisationszustand aus der kombinierten Wirkung der beiden Lambda/2-Platten 710 und 720 analog zu 6.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das optische System auch mehr als zwei Lambda/2-Platten aufweisen, wobei allgemein Anordnungen mit beliebiger Anzahl (≥ 2) von Lambda/2-Platten mit beliebiger Orientierung der schnellen Achse der Doppelbrechung vorgesehen sein können.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung wird unter Bezugnahme auf 8a–b erläutert. In dieser Ausführungsform wird eine kanalweise Einstellung der Polarisation dadurch ermöglicht, dass, wie aus 8a ersichtlich, zusätzlich zu einer Spiegelanordnung 120 mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 800 vorgesehen wird, welche gemäß 8b eine raster- bzw. matrixartige Anordnung von eine flexible und dynamische Umschaltung der Polarisation ermöglichenden Zellen aufweist, die im Ausführungsbeispiel als Kerr-Zellen ausgelegt sind. Gemäß 8a ist die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 800 in Lichtausbreitungsrichtung nach der Spiegelanordnung 120 angeordnet und stellt insbesondere das in Lichtausbreitungsrichtung nächstfolgende optische Element zur Spiegelanordnung 120 dar. Jede der Kerr-Zellen in der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 800 ermöglicht in für sich bekannter Weise über Variation eines von außen angelegten elektrischen Feldes eine steuerbare Modulation der Polarisation des hindurchtretenden Lichtes, wie in der schematischen Darstellung von 8b durch jeweils beispielhaft angedeutete, in den einzelnen Zellen eingestellte Polarisationszustände veranschaulicht ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Zellen auch als Pockels-Zellen ausgestaltet sein, welche aus einem geeigneten Kristallmaterial mit bei Arbeitswellenlänge hinreichender Transmission (z. B. KDP = Kaliumdihydrogenphosphat, KH₂PO₄) hergestellt sind und eine Polarisationsmanipulation aufgrund der linearen Proportionalität der im Kristallmaterial vorhandenen Doppelbrechung zum von außen angelegten elektrischen Feld ermöglichen. Die Ausgestaltung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 800 mit der Mehrzahl von Kerr-Zellen (bzw. Pockels-Zellen) kann ferner periodische oder auch nicht-periodisch sein, wobei insbesondere die Abmessungen der einzelnen Pockels-Zellen innerhalb der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 800 auch über den optisch genutzten Bereich variieren können.
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

WO 2005/026843 A2 [0003]
WO 2005/069081 A2 [0005]
WO 2005/031467 A2 [0005]
US 6191880 B1 [0005]
US 2007/0146676 A1 [0005]
WO 2009/034109 A2 [0005]
WO 2008/019936 A2 [0005]
WO 2009/100862 A1 [0005]
DE 102008009601 A1 [0005]
DE 102004011733 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Fundamental Optical Design” von Michael J. Kidger, SPIE PRESS, Bellingham, Washington, USA [0053]

Claims

Mikrolithographisches Belichtungsverfahren, bei welchem mittels einer Lichtquelle erzeugtes Licht einer Beleuchtungseinrichtung einer Projektionsbelichtungsanlage zur Beleuchtung einer Objektebene eines Projektionsobjektivs zugeführt wird und bei welchem die Objektebene mittels des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs abgebildet wird, wobei in der Beleuchtungseinrichtung (10) wenigstens eine Spiegelanordnung (120), welche eine Mehrzahl von Spiegelelementen (120a, 120b, 120c, ...) aufweist, die zur Veränderung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung (120) reflektierten Lichtes unabhängig voneinander verstellbar sind, und eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) eingesetzt werden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Ermitteln, für eine vorgegebene Soll-Verteilung der Intensität und des Polarisationszustandes in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung (10), einer Soll-Verteilung des Stokes-Vektors (S) in dieser Pupillenebene; b) Ermitteln, für eine aktuelle Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) und der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800), einer Ist-Verteilung des Stokes-Vektors in der Pupillenebene; und c) Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) auf Basis eines Vergleichs zwischen der Ist-Verteilung und der Soll-Verteilung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) auf Basis einer über die Pupillenebene gemittelten Abweichung zwischen den jeweiligen Stokes-Vektoren von Ist-Verteilung und Soll-Verteilung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich zwischen Ist-Verteilung und Soll-Verteilung eine die Intensität beschreibende Komponente (S₀) des Stokes-Vektors stärker gewichtet wird als die jeweils einen Polarisationsgrad beschreibenden Komponenten (S₁, S₂) des Stokes-Vektors.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifizieren der Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) und/oder der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) iterativ erfolgt, bis die über die Pupillenebene Bemittelte Abweichung zwischen den jeweiligen Stokes-Vektoren von Ist-Verteilung und Soll-Verteilung einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dieser Iteration die Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) und die Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) gleichzeitig verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Iteration eine erste Iterationsphase zur iterativen Einstellung der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) und eine zeitlich nachfolgende zweite Iterationsphase zur iterativen Einstellung der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) umfasst.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Beleuchtungseinrichtung (10) und einem Projektionsobjektiv (20), wobei die Beleuchtungseinrichtung (19) eine Spiegelanordnung (120) mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen (120a, 120b, 120c, ...), die zur Veränderung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung (120) reflektierten Lichtes unabhängig voneinander verstellbar sind, und eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (110, 500, 600, 700, 800) aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (110) derart ausgelegt ist, dass wenigstens einem Teil der Spiegelelemente (120a, 120b, 120c, ...) ein definierter Polarisationszustand nur gruppenweise zuweisbar ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (110) optische Komponenten (111, 112, 113) aufweist, welche in ihrer Relativposition zueinander verstellbar sind, wobei durch diese Verstellung in Verbindung mit der Spiegelanordnung (120) unterschiedliche Ausgangspolarisationsverteilungen erzeugbar sind.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese optischen Komponenten (111, 112, 113) relativ zueinander mit einem in Lichtausbreitungsrichtung variablen Überlappungsgrad verstellbar sind.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese Verstellung unterschiedliche Polarisationsdrehwinkel der Polarisationsvorzugsrichtung von hindurchtretendem Licht einstellbar sind, welche einem ganzzahligen Vielfachen von 22.5°, insbesondere einem ganzzahligen Vielfachen von 45°, entsprechen.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese optischen Komponenten (111, 112, 113) aus optisch aktivem Material, insbesondere aus kristallinem Quarz mit zur Lichtausbreitungsrichtung paralleler Orientierung der optischen Kristallachse, hergestellt sind.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese optischen Komponenten Lambda/2-Platten sind.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (500) eine periodische Anordnung von eine Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden Bereichen ist, wobei diese periodische Anordnung in einer ersten, zur optischen Achse (OA) senkrechten Raumrichtung asymmetrisch in Bezug auf die optische Achse (OA) ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (500) zwischen der Spiegelanordnung (100) und einer Pupillenebene (PP) der Beleuchtungseinrichtung an einer Position angeordnet ist, an welcher für das paraxiale Subaperturverhältnis S die Bedingung 0.3 ≤ |S| ≤ 0.8 erfüllt ist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (500) gegen wenigstens eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung mit verschiedener periodischer Anordnung der eine Drehung der Polarisationsrichtung von auftreffendem Licht bewirkenden Bereiche austauschbar ist.