EP1097404A1 - Projektionsobjektiv für die mikrolithographie - Google Patents
Projektionsobjektiv für die mikrolithographieInfo
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- EP1097404A1 EP1097404A1 EP99967978A EP99967978A EP1097404A1 EP 1097404 A1 EP1097404 A1 EP 1097404A1 EP 99967978 A EP99967978 A EP 99967978A EP 99967978 A EP99967978 A EP 99967978A EP 1097404 A1 EP1097404 A1 EP 1097404A1
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Classifications
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- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
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- G—PHYSICS
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- G02B13/143—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation for use with ultraviolet radiation
Definitions
- the invention relates to a projection lens with a lens arrangement that can be divided into six lens groups.
- the first, third, fifth and sixth lens group have positive refractive power and the second and fourth lens group each have negative refractive power.
- the subdivision of the lens system into lens groups is explained in more detail below, the direction of propagation of the radiation being taken as a basis.
- the first lens group is positive and ends with a lens of positive refractive power.
- a belly is formed by the first lens group, it being irrelevant if negative lenses are also arranged in the belly.
- the overall refractive power of the second lens group is negative.
- This second lens group has as the first lens a lens formed on the image side with a concave lens surface.
- This second lens group essentially describes a waist. Again, it is not important if individual positive lenses are included in the second lens group as long as the waist is preserved.
- the third lens group begins with a lens of positive refractive power, which has a convex lens surface on the image side and can be a meniscus. If a thick meniscus lens is provided as the first lens, the separation of the lens groups can be envisaged within the lens.
- the fourth lens group is of negative refractive power.
- This fourth lens group begins with a lens of negative refractive power, followed by several lenses with negative refractive power. A waist is formed by this lens group. It is irrelevant whether lenses with a positive refractive power are also arranged within this lens group, as long as these only influence the beam path over a short distance and the waist shape of the fourth lens group is thus retained.
- the fifth lens group is positive in its entirety.
- the first lens of this fifth lens group has a convex lens surface on the image side.
- a stomach is formed by the fifth lens group.
- the lens with the maximum diameter is followed by at least two positive lenses in the fifth lens group, although negative lenses are also permitted.
- the sixth lens group is also positive in its overall refractive power.
- the first lens of the sixth lens group is negative and has a concave lens surface on the image side. This first lens of the sixth lens group has a much smaller diameter compared to the maximum diameter of the abdomen.
- Such projection objectives are used in particular in microlithography. They are e.g. known from the applicant's DE 198 55 108 A, DE 198 55 157 A, DE 198 55 158 A and the prior art cited therein. These documents should also be part of this application.
- these projection lenses are constructed from purely spherical lenses, since the manufacturing and testing technology for spheres is advantageous.
- Projection lenses are known from DE 198 18 444 A1 which have lenses with aspherical surfaces at least in the fourth or fifth lens group.
- the aspherical surfaces increased the aperture and the image quality.
- the projection objectives shown have a length extension from the mask plane to the image plane of 1200 mm to 1500 mm. A considerable amount of material is involved with this length. This use of materials involves high manufacturing costs, since only high-quality materials can be used due to the high image quality required.
- Aspherical lenses up to a diameter of approx. 300 mm are required, which makes their provision particularly complex. It is not at all clear among experts whether aspherical lenses with such large lenses Lens diameters can be provided in the required quality.
- Aspherical surfaces are understood to mean all non-spherical surfaces that are rotationally symmetrical. In particular, rotationally symmetrical splines can also be provided as aspherical lens surfaces.
- the invention was based on the object of creating a projection objective which has as few lenses as possible with reduced use of material, with as few as possible small and small aspherical lens surfaces having asphericalities.
- the aim is to provide a short-construction, high-aperture projection lens at low cost.
- the measure of providing at least one lens provided with an aspherical lens surface in a projection lens with a lens arrangement in the front half of this lens arrangement made it possible to provide a compact projection lens which has a high image quality.
- this lens arrangement is divided into six lens groups, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power and a fifth and sixth lens group each having a positive refractive power preferred position of the aspherical surface at the end of the second lens group. It is arranged in particular on the last lens of the second lens group or at the beginning of the third lens group, specifically preferably on the first lens of the third lens group.
- This aspherical lens surface makes it possible in particular to correct image errors in the area between the image field zone and the image field edge. In particular, the higher-order image errors that become apparent when viewing sagittal sections can be corrected.
- the use of these aspherical surfaces makes it possible to provide a short projection lens with a high image quality.
- Lenses used in microlithography generally have a high material density over their entire extent, so that a considerable saving in material is associated with the reduction in length. Since only very high-quality materials can be used in projection lenses, in particular for microlithography, the use of materials required has a massive influence on the production costs.
- the aspherical surface arranged in front of the first waist can be arranged at the end of the first lens group or at the beginning of the second lens group. Furthermore, it has proven to be advantageous to arrange an aspherical surface arranged after the first waist on the last lens of the second lens group or on the first lens of the third lens group.
- the aspherical surface provided in front of the first waist makes it possible in particular to correct the coma in the region of the image field zone.
- This aspherical lens surface has the oblique spherical aberration in the tangential cut and in Sagittal section has little impact.
- the oblique sagittal aberration especially in the area between the image field zone and the image field edge, can be corrected by the aspherical lens surface after the waist.
- the first lens of the sixth lens group has proven to be the predestined position for this aspherical lens surface.
- aspherical surfaces are provided on long radii, since the manufacture and testing of lens surfaces with long radii is easier. These surfaces are easily accessible for processing devices due to the low curvature. In particular, surfaces with long radii are accessible for tactile measuring methods with Cartesian coordinates.
- Figure 1 is a schematic representation of a projection exposure system
- Figure 2 lens section through a first lens arrangement of a
- Figure 4 lens section through a third lens arrangement, the three aspherical
- FIGS. 7a to 7f show the channel defect of the third lens arrangement on the basis of cuts
- Figure 8 lens step through a fourth lens arrangement, the three aspherical
- Figure 9 lens section through a fifth lens arrangement, the four aspherical
- Figure 10 lens section through a sixth lens arrangement, the four aspherical
- the projection exposure system 1 has an illumination device 3 and a projection objective 5.
- the projection objective comprises a lens arrangement 19 with an aperture diaphragm AP, an optical axis 7 being defined by the lens arrangement 19.
- a mask 9 is arranged between the illumination device 3 and the projection lens 5 and is held in the beam path by means of a mask holder 11.
- Such masks 9 used in microlithography have a micrometer to nanometer structure, which is imaged on the image plane 13 by the projection objective 5 down to a factor of 10, in particular by a factor of four.
- a substrate or a wafer 15 positioned by a substrate holder 17 is held.
- the minimum structures that can still be resolved depend on the wavelength ⁇ of the light used for the illumination and on the aperture of the projection lens 5, the maximum achievable resolution of the projection exposure system 1 increasing with decreasing wavelength of the illumination device 3 and with increasing aperture of the projection lens 5.
- the projection objective 5 contains at least one aspherical surface for providing a high resolution.
- lens assemblies 19 are shown in Figures 2-4 and 8-10.
- All lens arrangements 19 have at least one aspherical lens surface 27.
- P is the arrow height as a function of the radius h (height to the optical axis 7) with the aspherical constants to C n given in the tables.
- R is the vertex radius given in the tables.
- the lens arrangement 19 shown in FIG. 2 has 29 lenses and a plane parallel plate, which are denoted by L101-L130.
- This lens arrangement 19 can be subdivided into six lens groups, that with LG1 for the first lens group to LG6 for the sixth Lens group are designated.
- the first, third, fifth and sixth lens groups have positive refractive power
- the second lens group LG2 and the fourth lens group LG4 by which a first waist 23 and a second waist 25 are formed, have negative refractive power.
- the light that is transfected through the lens arrangement spreads out in the form of a spherical wavefront.
- the field of view diagonal is 28 mm.
- the overall length from mask level to lens level is only 1000 mm, and the maximum diameter of a lens is 235 mm.
- this aspherical lens surface 27 is arranged on the side of the lens L1 10 facing away from the illumination device.
- This aspherical lens surface 27 is used to correct image errors and to reduce the required overall length while maintaining the image quality.
- This asphere 27 in particular corrects higher-order image errors in the area between the image zone and the edge of the image field. This correction in particular increases the image quality in the sagittal direction.
- the usual version for 193nm therefore has quartz glass as flint and CaF 2 as crown as lens material for achromatization.
- the one CaF 2 lens L1 14 in the third lens group LG3 places increased demands on the homogeneity of the material, since it is arranged far from the aperture diaphragm AP. Therefore but has a moderate diameter, which significantly improves the availability of CaF 2 with increased requirements.
- three CaF 2 lenses L1 19, L120, L121 have been arranged in front of the aperture diaphragm AP in the fifth lens group LG5.
- An achromat 37 consisting of a convex CaF lens L122 and the subsequent meniscus lens L123 made of quartz glass is arranged directly behind the aperture diaphragm AP. Due to the beam path, these CaF lenses can be of lower quality than the CaF lens L1 14, since quality deviations in the center area can be corrected more easily for all image field areas at the same time (by rotating the lens during adjustment).
- Another CaF lens L129 is arranged in the sixth lens group. With this CaF lens, it is possible to reduce the effects of lens heating and changes in refractive index due to radiation (compaction).
- the individual data for the lenses L101-L130 can be found in Table 1.
- the optically used diameter of all CaF 2 lenses is less than 235 mm. Since the availability of CaF is still limited depending on the required diameter, the required diameter of the CaF 2 lenses used is of central importance.
- This lens arrangement 19 has two aspherical lens surfaces 27, 29.
- the first aspherical lens surface 27 is arranged on the image side on the lens L210. It could also be provided that this second aspherical lens surface 27 be arranged on the side of the lens L211 facing the illuminating device.
- the two lenses L210 and L211 are predestined for receiving the aspherical lens surface 27. It can also be provided to provide a meniscus lens which has an aspherical lens surface instead of the lenses L210 and L211.
- the second aspherical lens surface 29 is arranged in the end region of the first lens group, on the side of the lens L205 facing away from the illumination device 3.
- a particularly great effect is obtained when the aspheres 27, 29 are arranged on lens surfaces, in which the incident rays form a large angle with the respective surface normal. The large variation in the angles of incidence is particularly important.
- the value of sin i on the aspherical lens surface 31 reaches a value of up to 0.82.
- the mutually facing lens surfaces of the lenses L210, L211 have a greater influence on the beam path compared to the respective other lens surface of the corresponding lens L210, L211.
- this lens arrangement With a length of 1000 mm and a maximum lens diameter of 237.3 mm, this lens arrangement has a numerical aperture of 0.75 at a wavelength of 248.38 nm.
- the field of view diagonal is 27.21 mm.
- a structure width of 0.15 ⁇ m can be resolved.
- the largest deviation from the ideal wavefront is 13.0 m ⁇ .
- the exact lens data at which this performance data is achieved can be found in Table 2.
- FIG. 4 A further embodiment of a lens arrangement 19 for the wavelength 248.38 nm is shown in FIG. 4.
- This lens arrangement 19 has three lenses L305, L310, L328, each of which has an aspherical lens surface 27, 29, 31.
- the aspherical lens surfaces 27, 29 have been left in the positions known from FIG. 3.
- the medium-order coma for the image field zone can be set by the aspherical lens surface 27. The effects on cuts in the tangential and sagittal directions are small.
- the additional third aspherical lens surface 31 is arranged on the mask side on the lens L328. This aspherical lens surface 31 supports the coma correction towards the edge of the image field.
- the three lenses L312, L313, L314 in the third lens group LG3 are enlarged in order to keep the diameter of the lenses in LG5 small and to maintain a Petzval sum that is advantageous for the system and should be almost zero.
- the thicknesses of other lenses and thus the diameter, in particular of the lenses of the first group LG1 have been reduced. This is an excellent way to accommodate very large image fields and apertures in a limited installation space.
- FIGS. 5a to 5g indicate the meridional transverse aberration DYM for the image heights Y '(in mm). All show excellent progress up to the highest DW.
- FIGS. 6a-6g indicate the sagittal transverse aberrations DZS for the same image heights as a function of half the aperture angle DW '.
- FIGS. 7a-7f indicate the channel error DYS for the same image-increasing elements, which is almost zero throughout.
- the exact lens data can be found in Table 3, the aspherical lens surfaces 27, 29, 31 having a significant share in the high image quality that can be guaranteed.
- the image field which can be illuminated by means of this lens arrangement has been reduced to 6 x 13 mm with an image field diagonal of 14.3 mm and has been adapted for the Stiching method.
- quartz glass lenses Due to the short wavelength, the absorption of quartz lenses is quite high, so that CaF 2 has increasingly been used as the lens material.
- Individual quartz glass lenses are provided in the region of the waists 23, 25, ie in the second and fourth lens groups LG2 and LG4. These quartz glass lenses should have the highest possible transmission.
- Another lens made of quartz glass in the form of a meniscus lens L625 has been provided in the lens group LG5 to form an achromatic lens.
- the lens L628 having the aspherical lens surface of the lens group LG6 is made of quartz glass. The asphere 33 is thus formed on the easier-to-process material.
- the exemplary embodiments shown show that good performance data can be achieved without aspherical surfaces (27, 29, 31, 33) with large diameters, in particular in the fifth lens group.
- the small aspherical lens surfaces used are easy to manufacture and test.
Abstract
Projektionsobjektiv mit einer mindestens eine erste Taille des Lichtbündels aufweisenden Linsenanordnung, wobei eine Linse (L205, L305, L405, L505, L605) mit einer asphärischen Oberfläche (29) vor und/oder eine Linse (L210, L310, L409, L509, L609) mit einer asphärischen Oberfläche (27) nach der ersten Taille (23) angeordnet ist.
Description
PROJEKTIONSOBJEKTIV FÜR DIE MIKROLITHOGRAPHIE
Die Erfindung betrifft ein Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung, die in sechs Linsengruppen unterteilbar ist. Die erste, dritte, fünfte und sechste Linsengruppe weisen positive Brechkraft auf und die zweite und vierte Linsengruppe weisen jeweils negative Brechkraft auf. Im folgenden wird die Unterteilung des Linsensystems in Linsengruppen näher ausgeführt, wobei die Ausbreitungsrichtung der Strahlung zugrunde gelegt worden ist.
Die erste Linsengruppe ist positiv und endet mit einer Linse positiver Brechkraft. Durch die erste Linsengruppe wird ein Bauch gebildet, wobei es unerheblich ist, wenn in dem Bauch auch Negativlinsen angeordnet sind.
Die zweite Linsengruppe ist in ihrer Gesamtbrechkraft negativ. Diese zweite Linsengruppe weist als erste Linse eine bildseitig mit einer konkaven Linsenoberfläche ausgebildete Linse auf. Diese zweite Linsengruppe beschreibt im wesentlichen eine Taille. Auch hier ist es nicht maßgeblich, wenn einzelne positive Linsen in der zweiten Linsengruppe enthalten sind, solange die Taille erhalten bleibt.
Die dritte Linsengruppe beginnt mit einer Linse positiver Brechkraft, die bildseitig eine konvexe Linsenoberfiäche aufweist und ein Meniskus sein kann. Ist als erste Linse eine dicke Meniskenlinse vorgesehen, so kann innerhalb der Linse die Trennung der Linsengruppen gedacht sein.
Die vierte Linsengruppe ist von negativer Brechkraft. Diese vierte Linsengruppe beginnt mit einer Linse negativer Brechkraft, auf die mehrere Linsen mit negativer Brechkraft folgen. Durch diese Linsengruppe wird eine Taille gebildet. Es ist unerheblich, ob innerhalb dieser Linsengruppe auch Linsen positiver Brechkraft angeordnet sind, solange diese den Strahlenverlauf nur auf einer kurzen Distanz beeinflußt und somit die Taillenform der vierten Linsengruppe erhalten bleibt.
Die fünfte Linsengruppe ist in ihrer Gesamtheit von positiver Brechkraft. Die erste Linse dieser fünften Linsengruppe weist bildseitig eine konvexe Linsenfläche auf. Durch die fünfte Linsengruppe wird ein Bauch gebildet.
Nach der Linse mit dem maximalen Durchmesser (der Bauch) folgen noch mindestens zwei positive Linsen in der fünften Linsengruppe, wobei auch noch negative Linsen zugelassen sind.
Die sechste Linsengruppe ist ebenfalls positiv in ihrer Gesamtbrechkraft. Die erste Linse der sechsten Linsengruppe ist negativ und weist bildseitig eine konkave Linsenfläche auf. Diese erste Linse der sechsten Linsengruppe weist im Vergleich zum maximalen Durchmesser des Bauches einen wesentlich kleineren Durchmesser auf.
Solche Projektionsobjektive werden insbesondere in der Mikrolithographie eingesetzt. Sie sind z.B. aus dem unter Beteiligung des Erfinders entstandenen DE 198 55 108 A, DE 198 55 157 A, DE 198 55 158 A der Anmelderin und dem dort zitierten Stand der Technik bekannt. Diese Schriften sollen auch Inhalt dieser Anmeldung sein.
Herkömmlich werden diese Projektionsobjektive aus rein sphärischen Linsen aufgebaut, da die Herstell- und Prüftechnik für Sphären vorteilhaft ist.
Aus der DE 198 18 444 AI sind Projektionsobjektive bekannt, die Linsen mit asphärischen Oberflächen zumindest in der vierten oder fünften Linsengruppe aufweisen. Durch die asphärischen Oberflächen konnte eine Erhöhung der Apertur sowie der Bildqualität erreicht werden. Die dargestellten Projektionsobjektive weisen eine Längenerstreckung von Maskenebene zur Bildebene von 1200 mm bis 1500 mm auf. Mit dieser Länge ist ein erheblicher Materialeinsatz verbunden. Mit diesem Materialeinsatz gehen hohe Herstellkosten einher, da aufgrund der geforderten hohen Bildqualität nur hochqualitative Werkstoffe eingesetzt werden können. Es werden asphärischen Linsen bis zu einem Durchmesser von ca. 300mm benötigt, womit ihre Bereitstellung besonders aufwendig ist. Es ist in der Fachwelt überhaupt nicht klar, ob asphärische Linsen mit derart großen
Linsendurchmessern in der erforderlichen Qualität bereitgestellt werden können. Unter asphärischen Flächen sind alle nicht kugelförmigen Oberflächen zu verstehen, die rotationssymmetrisch sind. Insbesondere können als asphärische Linsenflächen auch rotationssymmetrische Splines vorgesehen sein.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, ein Projektionsobjektiv zu schaffen, das bei vermindertem Materialeinsatz möglichst wenige Linsen aufweist, wobei möglichst wenige, kleine und geringe Asphärizitäten aufweisende asphärische Linsenflächen eingesetzt werden. Es soll so ein kurzbauendes hochaperturiges Projektionsobjektiv kostengünstig bereitgestellt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch die im Patentanspruch 1 oder 3 gegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Maßnahme, in einem Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung in der vorderen Hälfte dieser Linsenanordnung mindestens eine mit einer asphärischen Linsenfläche versehene Linse vorzusehen, wurde die Möglichkeit geschaffen, ein kompakt bauendes Projektionsobjektiv, das eine hohe Bildqualität aufweist, bereitzustellen.
Bei Unterteilung dieser Linsenanordnung in sechs Linsengruppen, wobei eine erste Linsengruppe eine positive Brechkraft, eine zweite Linsengruppe eine negative Brechkraft, eine dritte Linsengruppe eine positive Brechkraft, eine vierte Linsengruppe eine negative Brechkraft und eine fünfte und sechste Linsengruppe jeweils eine positive Brechkraft aufweisen, ist eine bevorzugte Position der asphärischen Oberfläche am Ende der zweiten Linsengruppe. Dabei ist sie insbesondere auf der letzten Linse der zweiten Linsengruppe oder am Anfang der dritten Linsengruppe angeordnet, und zwar vorzugsweise auf der ersten Linse der dritten Linsengruppe. Mittels dieser asphärischen Linsenoberfläche ist insbesondere eine Korrektur von Bildfehlern im Bereich zwischen Bildfeldzone und Bildfeldrand möglich. Insbesondere können die Bildfehler höherer Ordnung, die bei Betrachtung von Sagittalschnitten deutlich werden, korrigiert werden. Da sich diese im Sagittalschnitt ersichtlichen Bildfehler besonders schwer korrigieren lassen, ist dies ein besonders wertvoller Beitrag.
In einem vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiel gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß nur eine Linse eine asphärische Oberfläche aufweist. Dies hat einen positiven Einfluß auf die Herstellungskosten, da gerade die Herstellung von asphärischen Oberflächen hoher Genauigkeit mit erheblichem technologischen Aufwand und demzufolge mit Kosten verbunden ist. Erst mit dem Einsatz genau einer Asphäre wurde es möglich ein sehr kompaktes Projektionsobjektiv zu schaffen, bei dem die Mehrkosten für die Asphäre nicht ins Gewicht fallen, da mit der Verringerung des erforderlichen Materials und der zu bearbeitenden und zu prüfenden Flächen erhebliche Kosteneinsparungen verbunden sind.
Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 3, eine Linsenanordnung vorzusehen, die zumindestens eine erste Taille, eine asphärische Oberfläche vor und eine asphärische Oberfläche nach der Taille aufweist, ist eine Linsenanordnung geschaffen, die die Bereitstellung einer hohen Apertur bei hoher Bildqualität insbesondere für den DUV Bereich ermöglicht. Insbesondere ist es durch den Einsatz dieser asphärischen Oberflächen möglich, ein kurzbauendes Projektionsobjektiv mit einer hohen Bildqualität bereitzustellen. In der Mikrolithographie eingesetzte Objektive weisen im allgemeinen über ihre gesamte Erstreckung eine hohe Materialdichte auf, so daß mit der Reduzierung der Längenerstreckung eine erhebliche Materialeinsparung verbunden ist. Da bei Projektionsobjektiven insbesondere für die Mikrolithographie nur sehr hochwertige Materialien eingesetzt werden können, hat der erforderliche Materialeinsatz einen massiven Einfluß auf die Herstellungskosten.
Die vor der ersten Taille angeordnete asphärische Oberfläche kann am Ende der ersten Linsengruppe oder am Anfang der zweiten Linsengruppe angeordnet sein. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, eine nach der ersten Taille angeordnete asphärische Oberfläche auf der letzten Linse der zweiten Linsengruppe oder auf der ersten Linse der dritten Linsengruppe anzuordnen.
Durch die vor der ersten Taille vorgesehene asphärische Oberfläche ist insbesondere eine gezielte Korrektur der Koma im Bereich der Bildfeldzone möglich. Diese asphärische Linsenoberfläche hat auf die schiefe sphärische Aberration im Tangentialschnitt und im
Sagittalschnitt nur einen geringen Einfluß. Dahingegen kann durch die asphärische Linsenoberfläche nach der Taille die schiefe sagittale Aberration, insbesondere im Bereich zwischen Bildfeldzone und Bildfeldrand, korrigiert werden.
So ist das Vorsehen einer zweiten asphärischen Linsenoberfläche eine wertvolle Maßnahme, um bei erhöhter Apertur einer durch Koma begründeten Verringerung der Bildqualität entgegenzuwirken.
In einigen Anwendungsfällen, insbesondere mit sehr hoher Apertur, gemäß den Ansprüchen 7, 10 hat es sich als günstig herausgestellt, eine dritte asphärische Linsenoberfläche in der dritten Linsengruppe vorzusehen.
Es hat sich gemäß Anspruch 9 als vorteilhaft herausgestellt, in der sechsten Linsengruppe eine Linse mit einer asphärischen Fläche für eine weitergehende Korrektur der Koma, insbesondere auch im Bereich des Bildfeldrandes, bereitzustellen. Als prädestinierte Position hat sich für diese asphärische Linsenfläche insbesondere die erste Linse der sechsten Linsengruppe herausgestellt.
Weiterhin ist durch Vorsehen einer weiteren asphärischen Oberfläche auf der letzten Linse der dritten Linsengruppe eine Erhöhung der Apertur gemäß Anspruch 10 bei gleichbleibender Bildqualität möglich.
Es ist ein Vorteil der Erfindung gemäß Anpruch 17, daß asphärische Flächen auf langen Radien vorgesehen sind, da die Herstellung und Prüfung von Linsenflächen mit langen Radien einfacher ist. Diese Oberflächen sind für Bearbeitungsgeräte auf Grund der geringen Krümmung leicht zugänglich. Insbesondere sind Oberflächen mit langen Radien für taktile Meßverfahren mit kartesischen Koordinaten zugänglich.
Es hat sich gemäß Anspruch 13 als vorteilhaft herausgestellt, bei Projektionsobjektiven, die für eine Beleuchtungswellenlänge von kleiner als 200 nm ausgelegt sind, aufgrund der stärkeren Dispersion der Linsen auch bei Einsatz schmalbandiger Lichtquellen für eine Achromatisierung mindestens 2 verschiedene Materialien für die Linsen zu verwenden.
Neben Quarzglas sind insbesondere die Fluoride, insbesondere CaF2, als geeignetes Material bekannt.
Es hat sich gemäß Anspruch 14 als vorteilhaft herausgestellt, mindestens zwei Linsen, die vor einer Aperturblende in der fünften Linsengruppe angeordnet sind, zur Korrektur des Farbquerfehlers aus CaF vorzusehen.
Zur weiteren Korrektur von Farbfehlern hat es sich gemäß Anspruch 15 als vorteilhaft herausgestellt, nach der Aperturblende mittels einer positiven CaF2 Linse und einer folgenden negativen Quarzlinse einen Alt-Achromaten zu integrieren. Diese Anordnung wirkt sich günstig zur Korrektur der sphärischen Anteile aus. Durch die Linsen nach der Aperturblende sind insbesondere Farblängsfehler korrigierbar.
Schon allein aus der Verkürzung der Längenerstreckung des Projektionsobjektives resultiert im allgemeinen eine Reduzierung des Farblängsfehlers. Somit kann bei den erfindungsgemäßen Objektiven eine gute Achromatisierung bei einem reduzierten Einsatz von CaF2 Linsen erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
Anhand einiger Ausfuhrungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage;
Figur 2 Linsenschnitt durch eine erste Linsenanordnung eines
Projektionsobjektives mit einer asphärischen Linsenoberfläche;
Figur 3 Linsenschnitt durch eine zweite Linsenanordnung, die zwei asphärische
Linsenoberflächen aufweist;
Figur 4 Linsenschnitt durch eine dritte Linsenanordnung, die drei asphärische
Oberflächen aufweist;
Figur 5a bis 5g Darstellung der tangentialen Queraberrationen;
Figur 6a bis 6g Darstellung der sagitalen Queraberrationen;
Figur 7a bis 7f Darstellung des Rinnenfehlers der dritten Linsenanordnung anhand von Schnitten;
Figur 8 Linsenschriitt durch eine vierte Linsenanordnung, die drei asphärische
Oberflächen aufweist;
Figur 9 Linsenschnitt durch eine fünfte Linsenanordnung, die vier asphärische
Linsenoberflächen aufweist; und
Figur 10 Linsenschnitt durch eine sechste Linsenanordnung, die vier asphärische
Oberflächen aufweist.
Anhand von Figur 1 wird zunächst der prinzipielle Aufbau einer Projektionslichtungsanlage beschrieben. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung 3 und ein Projektionsobjektiv 5 auf. Das Projektionsobjektiv umfaßt eine Linsenanordnung 19 mit einer Aperturblende AP, wobei durch die Linsenanordnung 19 eine optische Achse 7 definiert wird. Zwischen Beleuchtungseinrichtung 3 und Projektionsobjektiv 5 ist eine Maske 9 angeordnet, die mittels eines Maskenhalters 11 im Strahlengang gehalten wird. Solche in der Mikrolithographie verwendeten Masken 9 weisen eine Mikrometer- bis Nanometerstruktur auf, die mittels des Projektionsobjektives 5 bis zu einem Faktor von 10, insbesondere um den Faktor vier, verkleinert auf eine Bildebene 13 abgebildet wird. In der Bildebene 13
wird ein durch einen Substrathalter 17 positioniertes Substrat bzw. ein Wafer 15 gehalten. Die noch auflösbaren minimalen Strukturen hängen von der Wellenlänge λ des für die Beleuchtung verwendeten Lichtes sowie von der Apertur des Projektionsobjektives 5 ab, wobei die maximal erreichbare Auflösung der Projektionsbelichtungsanlage 1 mit abnehmender Wellenlänge der Beleuchtungseinrichtung 3 und mit zunehmender Apertur des Projektionsobjektives 5 steigt.
Das Projektionsobjektiv 5 enthält erfindungsgemäß mindestens eine asphärische Fläche zur Bereitstellung einer hohen Auflösung.
Verschiedene Ausführungsformen von Linsenanordnungen 19 sind in den Figuren 2-4 und 8-10 gezeigt.
Im folgenden werden diese für gehobene Ansprüche an die Bildqualität sowie an die Auflösung ausgelegten Projektionsobjektive 3, insbesondere deren Linsenanordnung 19, näher beschrieben. Die Daten der einzelnen Linsen L101-L130, L201-L230, L301-L 330, L401-L429, L501-L529, L601-L629 sind den zugeordneten Tabellen im einzelnen zu entnehmen. Alle Linsenanordnungen 19 weisen zumindest eine asphärische Linsenfläche 27 auf.
Diese asphärischen Flächen werden durch die Gleichung:
P(h) l/R
beschrieben, wobei P die Pfeilhöhe als Funktion des Radius h (Höhe zur optischen Achse 7) mit den in den Tabellen angegebenen asphärischen Konstanten bis Cn ist. R ist der in den Tabellen angegebene Scheitelradius.
Die in Figur 2 gezeigte Linsenanordnung 19 weist 29 Linsen und eine Planparallelplatte auf, die mit L101-L130 bezeichnet sind. Diese Linsenanordnung 19 ist in sechs Linsengruppen unterteilbar, die mit LGl für die erste Linsengruppe bis LG6 für die sechste
Linsengruppe bezeichnet sind. Die erste, dritte, fünfte und sechste Linsengruppe weisen positive Brechkraft auf, wohingegen die zweite Linsengruppe LG2 und die vierte Linsengruppe LG4, durch die eine erste Taille 23 und eine zweite Taille 25 gebildet werden, negative Brechkraft aufweisen. Diese Linsenanordnung 19 ist für die Wellenlänge λ = 193,3 n , welche durch einen KrF-Excimerlaser erzeugt wird, ausgelegt und weist eine asphärische Linsenfläche 27 auf. Mit dieser Linsenanordnung 19 ist bei einer Apertur von 0,75 eine Strukturbreite von 0,10 μm auflösbar. Objektseitig breitet sich das durch die Linsenanordnung transrnittierte Licht in Form einer kugelförmigen Wellenfront aus. Bei diesem Objektiv beträgt die größte Abweichung von der idealen Wellenfront, auch mit RMS-Faktor bezeichnet, 10.4 mλ bezogen auf die Wellenlänge von λ = 193,3 nm. Die Bildfelddiagonale beträgt 28 mm. Die Baulänge von Maskenebene zu Objektivebene beträgt nur 1000 mm, und der maximale Durchmesser einer Linse beträgt 235 mm.
In diesem Ausführungsbeispiel ist diese asphärische Linsenoberfläche 27 auf der der Beleuchtungseinrichtung abgewandten Seite der Linse Ll 10 angeordnet.
Mit dieser asphärischen Linsenoberfläche 27 wurde es erst möglich, ein die zuvor genannten guten Leistungsdaten aufweisendes Projektionsobjektiv bereitzustellen. Diese asphärische Linsenfläche 27 dient dazu, Bildfehler zu korrigieren, sowie die erforderliche Baulänge bei gleichbleibender Bildqualität zu verringern. Hier werden durch diese Asphäre 27 insbesondere Bildfehler höherer Ordnung im Bereich zwischen Bildzone und Bildfeldrand korrigiert. Diese Korrektur bewirkt insbesondere eine Erhöhung der Bildqualität in sagittaler Richtung.
Mit kürzerer Wellenlänge wächst die Dispersion der verfügbaren Linsenmaterialien an. Demzufolge treten verstärkt chromatische Bildfehler bei Projektionsobjektiven für kurze Wellenlängen wie 193 nm oder 157 nm auf. Die übliche Ausführung für 193nm weist daher Quarzglas als Flint und CaF2 als Krön als Linsenmaterial zur Achromatisierung auf.
Bei insgesamt minimalem Einsatz des problematischen CaF2 ist zu beachten, daß die eine CaF2 Linse Ll 14 in der dritten Linsengruppe LG3 eine erhöhte Anforderung an die Homogenität des Materials stellt, da sie fern der Aperturblende AP angeordnet ist. Dafür
hat sie aber mäßigen Durchmesser, was die Verfügbarkeit von CaF2 mit erhöhter Anforderung wesentlich verbessert.
Zur Korrektur des Farbquerfehlers sind drei CaF2 Linsen Ll 19, L120, L121 vor der Aperturblende AP in der fünften Linsengruppe LG5 angeordnet worden. Direkt hinter der Aperturblende AP ist ein Achromat 37, bestehend aus einer konvexen CaF Linse L122 und der nachfolgenden Meniskenlinse L123 aus Quarzglas, angeordnet. Diese CaF Linsen können aufgrund des Strahlenverlaufes von geringerer Qualität als die CaF Linse Ll 14 sein, da Qualitätsabweichungen im Mittenbereich gleichzeitig für alle Bildfeldbereiche leichter korrigiert werden können (durch Linsendrehung bei der Justage) .
Eine weitere CaF Linse L129 ist in der sechsten Linsengruppe angeordnet. Durch diese Linse aus CaF ist es möglich die Einflüsse von Linsenerwärmung und Brechzahländerungen infolge von Bestrahlung (Compaction) zu verringern.
Die einzelnen Daten zu den Linsen L101-L130 sind der Tabelle 1 zu entnehmen. Der optisch genutzteDurchmesser aller CaF2 Linsen ist kleiner als 235 mm. Da die Verfügbarkeit von CaF in Abhängigkeit vom geforderten Durchmesser noch begrenzt ist, ist der erforderliche Durchmesser der eingesetzten CaF2 Linsen von zentraler Bedeutung.
In Figur 3 ist eine für die Wellenlänge λ = 248 nm ausgelegte Linsenanordnung 19 im Schnitt gezeigt. Diese Linsenanordnung 19 weist zwei asphärische Linsenflächen 27, 29 auf. Die erste asphärische Linsenfläche 27 ist auf der Linse L210 bildseitig angeordnet. Es könnte auch vorgesehen sein, diese zweite asphärische Linsenoberfläche 27 auf der der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Linse L211 anzuordnen. Die beiden Linsen L210 und L211 sind für die Aufnahme der asphäπschen Linsenoberfläche 27 prädestiniert. Es kann auch vorgesehen sein, anstelle der Linsen L210 und L211 eine Meniskenlinse vorzusehen, die eine asphärische Linsenoberfläche aufweist. Die zweite asphärische Linsenoberfläche 29 ist im Endbereich der ersten Linsengruppe, auf der der Beleuchtungseinrichtung 3 abgewandten Seite der Linse L205, angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, diese asphärische Linsenoberfläche 29 auf der darauf folgenden Linse L206 in dem Beginn der zweiten Linsengruppe anzuordnen.
Eine besonders große Wirkung erhält man bei der Anordnung der Asphären 27, 29 auf Linsenoberflächen, bei denen die auftreffenden Strahlen zur jeweiligen Oberflächennormalen einen großen Winkel einschließen. Dabei ist besonders die große Variation der Auftreffwinkel bedeutsam. In Figur 10 erreicht der Wert von sin i bei der asphärischen Linsenoberfläche 31 einen Wert bis zu 0,82. Infolgedessen haben in diesem Ausführungsbeispiel die einander zugewandten Linsenoberflächen der Linsen L210, L211 einen größeren Einfluß auf den Strahlenverlauf im Vergleich zu der jeweils anderen Linsenoberfläche der entsprechenden Linse L210, L211.
Bei einer Länge von 1000 mm und einem maximalen Linsendurchmesser von 237,3 mm weist diese Linsenanordnung bei einer Wellenlänge von 248,38 nm eine numerische Apertur von 0,75 auf. Die Bildfelddiagonale beträgt 27,21 mm. Es ist eine Strukturbreite von 0,15 μm auflösbar. Die größte Abweichung von der idealen Wellenfront beträgt 13,0 mλ. Die genauen Linsendaten, bei denen diese Leistungsdaten erreicht werden, sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
Eine weitere Ausfuhrungsform einer Linsenanordnung 19 für die Wellenlänge 248,38 nm ist in Figur 4 gezeigt. Diese Linsenanordnung 19 weist drei Linsen L305, L310, L328 auf, die jeweils eine asphärische Linsenoberfläche 27, 29, 31 aufweisen. Die asphärischen Linsenoberflächen 27, 29 sind an den aus Figur 3 bekannten Positionen belassen worden. Durch die asphärische Linsenoberfläche 27 ist die Koma mittleren Ordnung für die Bildfeldzone einstellbar. Dabei sind die Rückwirkungen auf Schnitte in tangentialer Richtung sowie sagittaler Richtung gering.
Die zusätzliche dritte asphärische Linsenoberfläche 31 ist maskenseitig auf der Linse L328 angeordnet. Diese asphärische Linsenoberfläche 31 unterstützt die Komakorrektur zum Bildfeldrand hin.
Mittels dieser drei asphärischen Linsenoberflächen 27, 29, 31 wird bei einer Wellenlänge von 248,38 nm bei einer Länge von nur 1000 mm und einem maximalen Linsendurchmesser von 247,2 mm die weiter gesteigerte numerische Apertur von 0,77 und
eine im gesamten Bildfeld gut auflösbare Strukturbreite von 0,14 μm erreicht. Die maximale Abweichung von der idealen Wellenfront beträgt 12,0 mλ.
Um die Durchmesser der Linsen in LG5 klein zu halten und um eine für das System vorteilhafte Petzvalsumme, die nahezu null sein sollte beizubehalten, sind die drei Linsen L312, L313, L314 in der dritten Linsengruppe LG3 vergrößert. Für die Bereitstellung des erforderlichen axialen Bauraumes für diese drei Linsen L312-L314 sind die Dicken anderer Linsen und damit die Durchmesser, insbesondere der Linsen der ersten Gruppe LGl, reduziert worden. Dies ist ein ausgezeichneter Weg, um in einem begrenzten Bauraum sehr große Bildfelder und Aperturen unterzubringen.
Die hohe Bildqualität, die durch diese Linsenanordnung erreicht wird, ist aus den Figuren 5a - 5g, Figur 6a - 6g und Figur 7a - 7f zu ersehen.
Figuren 5a - 5g geben für die Bildhöhen Y' (in mm) die meridionale Queraberration DYM an. Alle zeigen bis zu den höchsten DW hervorragenden Verlauf.
Figuren 6a - 6g geben für die gleichen Bildhöhen die sagittalen Queraberrationen DZS als Funktion des halben Aperturwinkels DW' an.
Figuren 7a - 7f geben für die gleichen Bildhöhenden den Rinnenfehler DYS an, der durchgängig nahezu null ist.
Die genauen Linsendaten sind der Tabelle 3 zu entnehmen, wobei die asphärischen Linsenoberflächen 27, 29, 31 an der gewährleistbaren hohen Bildqualität einen erheblichen Anteil haben.
Eine weitere Linsenanordnung für die Wellenlänge λ = 248,38 nm ist in Figur 8 gezeigt. Bei einer Länge von nur 1000 mm weist diese Linsenanordnung 19 bei nur 3 asphärischen Linsenoberflächen 27, 29, 33 eine numerische Apertur von 0,8 und im gesamten Bildfeld, dessen Diagonale 27,21 mm beträgt, eine gut auflösbare Strukturbreite von 0,13 μm auf. Der maximale Linsendurchmesser beträgt 255 mm und tritt im Bereich der fünften
Linsengruppe LG5 auf. Dieser Linsendurchmesser ist ungewöhnlich klein für die Apertur 0,8 bei einem Bildfeld mit Diagonale 27,21 mm. Alle drei asphärischen Linsenoberflächen 27, 29, 33 sind in den vorderen Linsengruppen LGl - LG3 der Linsenanordnung 19 angeordnet. Die Abweichung von der idealen Wellenfront beträgt bei dieser Linsenanordnung nur 9,2 mλ.
Die genauen Linsendaten dieser Linsenanordnung 19 sind der Tabelle 4 zu entnehmen.
Mit Vorsehen einer weiteren vierten Asphäre 33 auf der der Beleuchtungseinrichtung abgewandten Seite der Linse L513 konnte eine weitere Steigerung der numerischen Apertur von 0,8 auf 0,85 erreicht werden. Diese hohe Apertur, aus der bildseitig ein Öffnungswinkel von 116,4° gegenüber einem Winkel von 88,8° bei einer Apertur von 0,70 resultiert, ist bei dem Bildfeld mit Diagonale 27,21 mm einzigartig. Die gut auflösbare Strukturbreite beträgt 0,12 μm und die maximale Abweichung von der idealen Wellenfront beträgt nur 7,0 mλ. Solch eine Linsenanordnung 19 ist in Figur 9 dargestellt, wobei die genauen Linsendaten der Tabelle 5 zu entnehmen sind.
Im Vergleich zu den vorangegangenen Ausfuhrungsbeispielen Figur 1 - Figur 3 und zum S d.T. DE 198 18 444 A sind bei dieser Linsenanordnung 19 die letzten beiden Linsen zu einer Linse vereint. Durch diese Maßnahme kann neben der Ersparnis bei der Linsenherstellung im Endbereich eine Linsenfassung gespart werden, wodurch Bauraum für Zusatzgeräte, insbesondere für einen Fokussensor, geschaffen wird.
In Figur 10 ist eine Linsenanordnung 19 gezeigt, die für die Wellenlänge λ = 157,63 nm ausgelegt ist. Das mittels dieser Linsenanordnung beleuchtbare Bildfeld ist auf 6 x 13 mm mit einer Bildfelddiagonalen von 14,3 mm verkleinert worden und ist für das Stiching- Verfahren angepaßt .
Bei einer Länge von nur 579,5 mm und einem maximalen Durchmesser von 167 mm konnte durch vier asphärischen Linsenoberflächen 27, 29, 31, 33 eine numerische Apertur von 0,85 und eine gut auflösbare Strukturbreite von 0,07 μm erreicht werden. Die
Abweichung von der idealen Wellenfront beträgt 9,5 mλ bei der Wellenlänge λ = 157,63 nm.
Aufgrund der kurzen Wellenlänge ist die Absorption von Quarzlinsen recht hoch, so daß vermehrt auf CaF2 als Linsenmaterial zugegriffen worden ist. Im Bereich der Taillen 23, 25, d.h. in der zweiten und der vierten Linsengruppe LG2 und LG4, sind einzelne Quarzglaslinsen vorgesehen. Diese Quarzglaslinsen sollten höchstmöglichste Transmission aufweisen. Eine weitere Linse aus Quarzglas in Form einer Meniskenlinse L625 ist in der Linsengruppe LG5 zur Bildung eines Achromaten vorgesehen worden. Weiterhin ist die die asphärische Linsenoberfläche aufweisende Linse L628 der Linsengruppe LG6 aus Quarzglas. Damit ist die Asphäre 33 auf dem leichter zu bearbeitenden Material ausgebildet.
Dadurch ist der Farblängsfehler dieser Linsenanordnung 19 auch bei dieser extrem hohen Apertur sehr klein.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen, daß gute Leistungsdaten erreichbar sind, ohne daß asphärische Flächen (27, 29, 31, 33) mit großen Durchmessern, insbesondere in der fünften Linsengruppe. Die eingesetzten kleinen asphärischen Linsenflächen lassen sich gut fertigen und prüfen.
Diese in den Ausführungsbeispielen erläuterten Linsenanordnung 19 zeigen lediglich den durch die Ansprüche festgelegten Designraum auf. Selbstverständlich sind die anhand der Ausführungsbeispiele konkretisierten Merkmale gemäß den Ansprüchen und deren Kombinationen miteinander kombinierbar.
fc e m709a Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2 * ünseπdurchmesser
UNENDL 17.2885 62.436
L101 -143.20731 6.0000 SI02 62.972
599.77254 7.6370 He 70.359
L102 -3259.25331 17.8056 SI02 72.015
-215.68976 .7500 He 74.027
L103 6352.48088 21.0301 SI02 79.278
-222.97760 .7500 He 80.492
L104 375.05253 22.1160 SI02 83.813
-496.09705 .7500 He 83.813
L105 191.46102 26.2629 SI02 81.276
-1207.32624 .7500 He 80.032
L106 180.94629 15.5881 SI02 72.339
100.48825 25.3787 He 62.801
L107 -3031.88082 6.0000 SI02 62.147
122.14071 23.8679 He 58.984
L108 -295.91467 9.3246 SI02 59.196
-187.69352 .7500 He 59.874
L109 -199.96963 6.0000 SI02 59.882
184.23629 33.9482 He 62.911
L110 -112.01095 6.0000 SI02 64.128
-684.63799 A 12.5079 He 75.868
L111 -225.51622 18.6069 SI02 78.258
-137.30628 .7500 He 81.928
L112 5312.93388 38.3345 SI02 99.979
-178.79712 .7500 He 101.920
L113 344.71979 39.8511 SI02 111.294
-397.29552 .7500 He 111.237
L114 165.51327 39.6778 CAF2 101.552
7755.09540 .7500 He 99.535
L115 195.28524 23.8921 SI02 87.267
119.99272 32.2730 He 72.012
L116 -452.93918 6.0000 SI02 70.763
287.33119 20.7820 He 66.677
L117 -218.82578 6.0000 SI02 66.150
166.44429 40.5757 He 66.003
L118 -103.90786 6.4932 SI02 66.694
5916.68891 13.3336 He 80.535
L119 -344.93456 19.8584 CAF2' 82.790
-165.11801 .7500 He 86.174
L120 -11871.72431 38.5095 CAF2' 100.670
-174.34079 .7500 He 102.666
L121 586.98079 31.6915 CAF2 111.739
-414.20537 .7500 He 112.097
UNENDL 3.6849 He 111.399
BLENDE .0000 He 111.399
UNENDL 1.2566 He 111.830
L122 284.64742 45.7670 CAF2 114.801
-414.78783 17.9539 He 114.410
L123 -234.72451 14.5097 SI02 113.062
a e e
-593.08647 14.7730 He 114.454
L124 -323.13567 42.1874 SI02 114.235
-229.06128 .7500 He 1 17.505
L125 180.27184 31.4105 SI02 105.659
652.02194 .7500 He 103.698
L126 143.20049 28.24 SI02 91.476
383.51531 14.7177 He 88.206
L127 -2122.47818 14.1140 SI02 85.843
312.60012 1.3119 He 74.816
L128 111.92162 46.5147 SI02 66.708
53.69539 2.2604 He 40.084
L129 51.14657 27.3776 CAF2 39.074
492.53747 3.7815 He- 32.621
UNENDL 3.0000 SI02 29.508
UNENDL 12.0000 27.848
UNENDL 14.021
Asphärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 21 :
EX = 0.0000
C1 = 0.61839643 M O"8
C 2 =- 0,11347761 * 10'11
C 3 = 0,32733915 * 10"16
C 4 = -0,22000186 * 1Q-20
a e e SoX.t 1 m736a
Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2 * Lins
UNENDL 16.6148 60.752
L201 -140.92104 7.0000 SI02 61.267
-4944.48962 4.5190 67.230
L202 -985.90856 16.4036 SI02 68.409
-191.79393 .7500 70.127
L203 18376.81346 16.5880 SI02 73.993
-262.28779 .7500 74.959
L204 417.82018 21.1310 SI02 77.129
-356.76055 .7500 77.193
L205 185.38468 23.3034 S102 74.782
-1198.61550 A7500 73.634
L206 192.13950 11.8744 SI02 68.213
101.15610 27.6353 61.022
L207 -404.17514 7.0000 SI02 60.533
129.70591 24.1893 58.732
L208 -235.98146 7.0584 SI02 59.144
-203.88450 .7500 60.201
L209 -241.72595 7.0000 SI02 60.490
196.25453 33.3115 65.017
L210 -122.14995 7.0000 SI02 66.412
-454.65265 A 10.8840 77.783
L211 -263.01247 22.5024 SI02 81.585
-149.71102 1.6818 86.708
L212 -23862.3189943.2680 SI02 104.023
-166.87798 .7500 106.012
L213 340.37670 44.9408 SI02 115.503
-355.50943 .7500 115.398
L214 160.11879 41.8646 SI02 102.982
4450.50491 .7500 100.763
L215 172.51429 14.8261 SI02 85.869
116.88490 35.9100 74.187
L216 -395.46894 7.0000 SI02 72.771
178.01469 28.0010 66.083
L217 -176.03301 7.0000 SI02 65.613
188.41213 36.7224 66.293
L218 -112.43820 7.0059 SI02 66.917
683.42330 17.1440 80.240
L219 -350.01763 19.1569 SI02 82.329
-194.58551 .7514 87.159
L220 -8249.5014S I 35.3656 SI02 99.995
-213.88820 .7500 103.494
L221 657.56358 31.3375 SI02 114.555
-428.74102 .0000 115.245
UNENDL 2.8420 1 16.016
BLENDE .0000 1 16.016
L222 820.30582 27.7457 SI02 118.196
-520.84842 18.4284 118.605
L223 330.19065 37.7586 SI02 1 18.273
-672.92481 23.8692 1 17.550
eite 2
L224 -233.67936 10.0000 S!02 116.625
-538.42627 10.4141 117.109 L225 -340.26626 21.8583 SI02 116.879
-224.85666 .7500 117.492 L226 146.87143 34.5675 SI02 100.303
436.70958 .7500 97.643 L227 135.52861 29.8244 SI02 86.066
284.57463 18.9234 79.427 L228 -7197.04545 11.8089 SI02 72.964
268.01973 .7500 53.351 L229 100.56453 27.8623 SI02 56.628
43.02551 2.0994 36.612 L230 42.30652 30.9541 SI02 36.023
262.55551 1.9528 28.009
UNENDL 12.0000 27.482
UNENDL 13.602
Asohärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 29:
EX = -0,17337407 * 103 C1 = 0,15292522 MO-7 C2= 0,18756271 * 10-11 C 3 = -0,40702661 * 10'16 C4= 0,26176919 *10-19 C5 = -0, 36300252 *10-23 C6= 0,42405755 MO-27
Koeffizienten der asohärischen Oberfläche 27:
EX = -0,36949981 * 101
C1 = 0,20355563 * '10"7
C2 = -0,22884234 * »10-n
C3 = -0,23852614 ' MO"16
C4 = -0,19091022' <10"19
C5 = 0.27737562 ' , 10-23
C6 = -0,29709625 ' ' 10'27
a e e
Seütß. l m745a
Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2 * Lins
UNENDL 17.8520 60.958
L301 -131.57692 7.0000 SI02 61.490
-195.66940 .7500 64.933
L302 -254.65366 8.4334 SI02 65.844
-201.64480 .7500 67.386
L303 -775.65764 14.0058 SI02 69.629
-220.44596 .7500 70.678
L304 569.58638 18.8956 S102 72.689
-308.25184 .7500 72.876
L305 202.68033 20.7802 SI02 71.232
-1120.20883 A7500 70.282
L306 203.03395 12.1137 SI02 65.974
102.61512 26.3989 59.565
L307 -372.05336 7.0000 SI02 59.203
144.40889 23.3866 58.326
L308 -207.93626 7.0303 SI02 53.790
-184.65938 .7500 59.985
L309 -201.97720 7.0000 SI02 60.229
214.57715 33.1495 65.721
L310 -121.80702 7.0411 SI02 67.235
-398.26353 A 9.7571 79.043
L311 -242.40314 22.4966 SI02 81.995
-146.76339 .7553 87.352
L312 -2729.19964 45.3237 SI02 104.995
-158.37001 .7762 107.21 1
L313 356.37642 52.1448 SI02 118.570
-341.95165 1.1921 118.519
L314 159.83842 44.6278 SI02 105.627
2234.73586 .7698 102.722
L315 172.14697 16.8350 SI02 88.037
119.53455 36.6804 75.665
L316 -392.52196 7.0000 SI02 74.246
171.18767 29.4986 67.272
L317 -176.75022 7.0000 SI02 66.843
186.50720 38.4360 67.938
L318 -113.94008 7.0213 SI02 68.650
893.30270 17.7406 82.870
L319 -327.77804 18.9809 5102 85.090
-192.72640 .7513 89.918
L320 -3571.89972 34.3608 SI02 103.882
-209.35555 .7500 106.573
L321 676.38083 32.6220 SI02 119.191
-449.16650 .0000 119.960
UNENDL 2.8420 120.991
BLENDE .0000 120.991
771.53843 30.6490 3102 123,568
-525.59771 13.4504 124.005
330.53202 40.0756 SI02 123.477
-712.47666 23.6787 ; 122.707
L324 -250.00950 10.0000 SI02 121.877
-513.10270 14.8392 121.995 L325 -344.63359 20.3738 SI02 121.081
-239.53067 .7500 121.530 L326 146.13385 34.7977 SI02 102.544
399.32557 .7510 99.992 L327 132.97289 29.7786 SI02 87.699
294.53397 18.8859 82.024 L328 -3521.27938 A11.4951 SI02 75.848
287.11066 .7814 65.798 L329 103.24804 27.8602 SI02 58.287
41.64286 1.9089 36.734 L330 41.28081 31.0202 SI02 36.281
279.03201 1.9528 28.934
UNENDL 12.0000 28.382
UNENDL 13.603
Asphärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 29:
EX = -0,16784093* 103
C1 = 0,49600479 * 10"9
C2 = 0,31354487' "10"11
C3 = -0,55827200 * '10-16
C4 = ■■ 0,44673095' * 10"19
C6 = ■■ 0,91524489 Q-27
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 27:
EX = -0,22247325 * 101 C 1 = 0,24479896 * 10-7 C 2= -0,22713172 MO-11 C3 = 0,36324126*10-16 C4 = -0,17823969 * 10"19 C5= 0,26799048 *10"23 C6 = -0,27403392 *10-27
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 31:
EX = 0
G 1 =-0,45136584' * 10'09
C2= 0,34745936* ιo-12
C3= 0,11805250' 0-17
C4 = -0,87762405 * 10"2 20
ec 1 m791a
Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2* Linsi
UNENDL 11.4557 61.339
L401 -273.19566 7.0000 SI02 62.263
-277.09708 .7000 63.765
L402 -861.38886 8.9922 S102 64.989
-339.26281 .7000 65.826
L403 118124.137191 1.2867 SI02 66.916
-365.70154 .7000 67.416
L404 685.10936 13.1651 SI02 67.995
-485.98278 .7000 68.012
L405 387.56973 17.2335 SI02 67.247
-473.09537 A , .7000 66.728
L406 268.03965 9.9216 SI02 62.508
149.12863 23.8122 58.531
L407 -184.82383 7.0000 SI02 58.029
176.30719 21.4194 57.646
L408 -186.59114 7.0000 SI02 58.045
218.73570 29.5024 63.565
L409 -129.31068 7.0000 SI02 65.030
-531.44773 A 17.2306 76.481
L410 -307.52016 22.4527 SI02 85.643
-148.36184 .7000 88.946
L411 -1302.18676 41.0516 SI02 105.065
-162.48723 .7000 107.106
L412 621.16978 41.1387 SI02 118.007
-294.49119 .7000 118.347
L413 160.06951 49.7378 SI02 109.803
-2770.71439 A7000 107.961
L414 152.16529 16.7403 SI02 89.160
106.43165 39.9369 76.189
L415 -530.55958 7.0000 SI02 74.955
170.63853 31.4993 68.381
L416 -164.61084 7.0000 SI02 67.993
262.65931 36.2904 69.679
L417 -113.57141 8.4328 SI02 70.272
772.56149 21.7682 85.377
L418 -278.33295 16.4890 SI02 87.710
-198.24799 .8689 92.554
L419 -3464.64038 37.5900 SI02 107.590
-214.63481 1.1929 1 11.045
L420 2970.07848 32.3261 SI02 122.434
-350.93217 2.5303 123.849
L421 1499.34256 25.8265 SI02 127.128
-561.19644 .0000 127.371
UNENDL .7510 126.559
BLENDE .0000 126.559
L422 821.09016 39.5191 SI02 127.453
-1995.20557 .7000 127.499
L*23 337.02437 41.8147 SI02 126.619
-659.23025 25.0233 , 125.851
2
L424 -242.56564 7.0000 SI02 124.960
-891.19390 9.7905 125.057 L425 -492.17516 41.0678 SI02 124.887
-242.55195 .7000 125.845 L426 145.04614 37.2406 SI02 104.033
406.88892 .7008 101.079 L427 119.31280 31.5532 S102 85.742
249.69473 15.2917 79.561 L428 1411.93157 7.8700 SI02 74.994
281.90273 .7011 66.830 L429 143.95136 55.0835 SI02 61.517
404.13980 15.0000 32.177
UNENDL .0001 13.603
UNENDL 13.603
AsDhärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 27:
EX = 0,45321787 *102 C1 =0,12027601 * 10-7 C2 = -0,16206398*10-11 C 3 = -0,41686011 * 10"15 C4 = 0,38440137 *10"19 C5 = -0,15095918 *10-23 C6 = -0,84812561 * 10-28
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 29:
EX = 0
C 1 = -0,97452539 *10-7 C2 = 0,32591079*10'11 C 3 = 0,97426255 * 10-16 C4 = -0,846124* 10-20 C 5 = -0,12332031 *10-23 C 6 = 0,14443713 * 10-27
Koeffizienten der asphärischeπ Oberfläche 33:
EX = 0
C 1 = 0,53144137 * 10"8 C2 = 0,21837618*10-12 C 3 = 0,22801998 *10-18 C4 = -0,87807963 * 10'21
C 5 = 0.42592446 * 10 ,-'25 C6 = -0,85709164 *10-30
Sei 1 j430a
Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2 * Lins
UNENDL 9.9853 61.649
L501 -265.92659 5.0000 SI02 62.237
857.92226 5.9813 65.916
L502 -2654.69270 14.4343 SI02 66.990
-244.65690 .7500 68.482
L503 1038.40194 15.9955 SI02 71.883
-333.95446 .7500 72.680
L504 359.47552 18.5128 SI02 74.430
-532.67816 .7500 74.416
L505 213.38035 21.4562 SI02 72.985
-1441.22634 A7500 72.045
L506 251.90156 6.5306 SI02 67.809
115.92184 28.4856 62.818
L507 -267.21040 6.0000 SI02 62.411
175.09702 23.2443 61.923
L508 -213.08557 6.0000 SI02 62.365
199.51141 30.8791 68.251
L509 -153.73046 6.0337 SI02 59.962
-1108.92217 A10.9048 81.119
L510 -314.37706 20.6413 SI02 84.163
-169.59197 .8014 88.902
L511 -3239.97175 43.6396 SI02 106.289
-168.44725 .7500 108.724
L512 495.41910 48.8975 SI02 123.274
-288.85737 .7500 123.687
L513 153.24868 48.7613 SI02 113.393
920.32139 A .7500 111.134
L514 163.02602 15.7110 S102 96.188
124.97610 44.2664 84.961
L515 -422.99493 6.0000 SI02 83.633
184.60620 31.4986 76.498
L516 -241.93022 6.0000 SI02 76.180
168.30899 51.3978 77.396
L517 -117.43130 6.5332 SI02 78.345
2476.47953 21.4666 98.469
L518 -311.36041 15.2223 SI02 101.209
-221.58556 .7500 105.324
L519 -934.37047 37.6761 SI02 122.239
-216.75809 .7500 125.425
L520 3623.94786 39.6266 SI02 146.583
-370.69232 1.1289 148.219
L521 1209.82944 39.1543 SI02 157.194
-613.71745 .0000 157.954
UNENDL .7500 158.061
BLENDE .0000 158.061
L522 709.88915 36.2662 SI02 160.170
-1035.75796 .7500 160.137
L523 313.44889 58.8000 SI02 155.253
-1046.56219 28.7484 23 153.730
c ß
L524 -328.67790 15.0000 SI02 152.447
-1283.32936 14.7084 148.826
L525 -540.24577 23.9839 SI02 148.336
-305.19883 .7510 148.189
L526 152.28321 42.3546 SI02 114.055
384.50964 .7531 109.924 L527 1 12244..6666778844 3 311..88555544 SI02 91.106
279.60513 16.6796 86.038 L528 - -2288998877..55339977 4477..44338877 SI02 82.126
316.02224 .8631 72.044 L529 1 18800..5511116611 5 544..11226699 SI02 67.036
1341.25511 15.0000 37.374
UNENDL .0001 13.604
UNENDL 13.604
Asphärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 29:
EX = -0,27012883 *103 C 1 = -0,48014089 * 10"7 C2= 0.30075830 MO'11 C3= 0,34922943 *10"16 C4= 0,26946301 MO'19 C 5 = -0,58250631 * 10"23 C6= 0,68991391 * 10'27
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 27:
EX = = 0,41249481 * 101
C1 ■■ =-0,38239182' MO"8
C2; =-0,14976009' MO"11
C3 =-0,25206193' x- 1fJ-16
C4 =-0,78282128' O'20
C5 = 0,13017800 * MO"23
C6 =-0,14205614' * 0'27
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 33:
EX = 0,26320110 *101 C1 = 0,27448935 MO"8 C 2 =-0,18100074 MO'12 C 3 = 0,58696756*10"17 C 4 =-0,58955753* 10"21 C 5 = 0.16525308 MO"25 C 6 =-0,25708759 MO"30
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 31:
EX =-0,96865859 MO5 C1 =-0,42411179 MO"8 C2 = 0,12306068 MO"12 C3 = 0,59229786M0"17 C4 = 0,80135737 *10"20 C 5 =-0,14022540 MO'23 C6 = 0,79827308 MO"28
ei 1 m767a
Linsen RADIEN DICKEN GLAESER 1/2 * Lir
UNENDL 5.9005 N2 32.429
L601 -125.95821 3.6410 CAF2 32.780
243.24465 5.2309 He 35.323
L602 2472.77263 9.2265 CAF2 36.826
-132.46523 .3958 He 37.854
L603 544.60759 8.6087 CAF2 40.080
-188.98512 .6007 He 40.516
L604 180.26444 10.3984 CAF2 41.764
-394.70139 .4244 He 41.743
L605 101.06312 12.8236 CAF2 40.955
-691.58627 A . .5111 He 40.455
L606 135.75849 3.1245 CAF2 37.553
57.03094 16.2396 He 34.284
L607 -268.26919 5.9149 CAF2 33.871
116.53669 10.9654 He 33.188
L608 -142.54675 3.2195 SI02 33.372
100.09171 16.1921 He 35.360
L609 -83.03185 3.2311 SI02 36.264
-453.73264 A 5.1711 He 41.718
L610 -167.92924 12.0560 CAF2 43.453
-93.29791 .4204 He 47.010
L611 -1270.46545 24.2891 CAF2 55.224
-90.39540 1.1471 He 58.224
L612 256.81271 25.6379 CAF2 66.498
-171.23687 .3519 He 56.755
L513 82.41217 26.8409 CAF2 61.351
529.17259 A .5132 He 60.098
L514 81.87977 8.2278 CAF2 50.462
64.06536 22.9801 He 44.346
L615 -259.83061 3.3437 SI02 43.473
124.29419 13.5357 He 40.266
L616 -197.29109 3.0000 S102 39.809
87.83707 24.5613 He 39.571
L6 7 -64.97274 4.6170 SI02 40.050
1947.71288 9.3909 He 49.830
L618 -182.16003 7.8052 CAF2 51.480
-118.82950 .3753 He 53.449
L619 -633.93522 19.7976 CAF2 63.1 19
-115.14087 .3706 He 64.793
L620 2647.04517 19.8039 CAF2 75.458
-197.41705 2.7167 He 76.413
L621 668.45083 30.1057 CAF2 81.369
-322.45899 .0001 He 82.659
UNENDL .3948 He 82.583
BLENDE .0000 82.583
L522 395.84774 16.8734 CAF2 83.488
-535.79877 .3500 He 83.449
L523 165.28880 28.1341 CAF2 80.751
-698.21798 15.6657 He 26 80.133
abelle 6
L624 -175.54365 7.9803 SI02 79.485
-571.27581 9.7972 He 78.592
L625 -265.73712 11.6714 CAF2 78.015
-156.05301 .3500 He 78.036
L626 79.45912 22.6348 CAF2 60.151
199.26460 .3500 He 57.925
L627 67.01872 15.8836 CAF2 48.063
140.01631 8.6050 He 45.305
L628 2265.71693 A4.0939 SI02 43.177
167.06050 2.0915 He 38.352
L629 102.24013 24.5664 CAF2 34.878
662.00756 9.4740 N2 22.044
UNENDL .0001 N2 7.166
UNENDL 7.166
Asphärische Konstanten:
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 29:
EX= -0,7980946 M O2 C 1 = -0,21353640 MO'6 C 2 = 0,55257 MO10 C 3 =-0,39122939 M 0' 14. C 4 =-0,24089756 MO"18 C 5 = 0,30268982* 10"22 C 6 = 0,1437923 MO"25
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 27:
EX =0,1560595 MO1 C 1 =-0,12449719 MO'7 C 2 = -0,39565 MO'10 C 3 = -0,10241741 * 10"14
C 4= -0,19631485 * 10 ,-" 17 C 5 = 0,11604236 * 10"20 C 6 =-0,4669584 MO'24
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 33:
EX = 0,1614147 * 10° C 1 = 0,14130608 MO"7 C 2 =-0,9747553 MO'11 C 3 = 0,20478684 * 10"15
•18 C 4 = -0,17732262 * 10' C 5 = 0.29715991 MO' •22 C δ = -0,19032581 * 10" •:26
Sedie 3
Koeffizienten der asphärischen Oberfläche 31:
EX = 0
C1 = -0,18139679 MO"7
C2 = 0,26109069 *10"11
C3 = 0,23340548*10"14 C 4 = 0,29943791 * 10"17 C 5 = -0,13596787* 10'20 C6 = 0,21788235 *10'24
Claims
Patentansprüche:
1. Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie mit einer Linsenanordnung, bestehend aus einer ersten Linsengruppe (LGl) positiver Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe (LG2) negativer Brechkraft, einer dritten Linsengruppe (LG3) positiver Brechkraft, einer vierten Linsengruppe (LG4) negativer Brechkraft, einer fünften Linsengruppe (LG5) positiver Brechkraft und einer sechsten Linsengruppe (LG6) positiver Brechkraft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse am Ende der zweiten Linsengruppe (LG2), insbesondere die letzten Linse der zweiten Linsengruppe, oder eine Linse am Anfang der dritten Linsengruppe (LG3), insbesondere die erste Linse der dritten
Linsengruppe, eine asphärische Oberfläche (27) aufweist.
2. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem (19) insgesamt nur eine Linse (Ll 10) mit einer asphärischen Oberfläche (27) aufweist.
3. Projektionsobjektiv mit einer mindestens eine erste Taille des Lichtbündels aufweisenden Linsenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (L205, L305, L405, L505, L605) mit einer asphärischen Oberfläche (29) vor und/oder eine Linse (L210, L310, L409, L509, L609) mit einer asphärischen Oberfläche (27) nach der ersten Taille (23) angeordnet ist.
4. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die asphärischen Oberflächen (27, 29) tragenden Linsen (L205 und L210, L305 und
L310, L405 und L409, L505 und L509, L605 und L609) zumindest zwei sphärische Linsen (L206-L209; L306-L309, L406-L408, L506-L508, L606-L608), angeordnet sind.
. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3, wobei die Linsenanordnung eine erste Linsengruppe (LGl) positiver Brechkraft, eine zweite Linsengruppe (LG2) negativer Brechkraft, eine dritte Linsengruppe (LG3) negativer Brechkraft, eine vierte Linsengruppe (LG4) negativer Brechkraft und eine fünfte und sechste Linsengruppe (LG5, LG6) mit jeweils positiver Brechkraft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe (LGl) eine Linse (L205, L305, L405, L505, L605) mit einer asphärischen Oberfläche (29) aufweist.
6. Projektionsobjektiv und nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Linsengruppe (LG2) vor der Taille (23) eine asphärische Linse (29) angeordnet ist.
7. Projektionsobjektiv nach zumindestens einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linsengruppe (LG3) eine asphärische Fläche (27, 33) aufweist.
8. Projektionsobjektiv nach zumindestens einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Linsengruppe (LG2) eine nach der Taille (23) angeordnete asphärische Oberfläche (27) aufweist.
9. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Linsengruppe (LG 6) als erste Linse eine mit einer asphärischen Oberfläche (31) versehenen Linse (L328, L528, L628) aufweist.
10. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1, 2, 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine letzte Linse (L513) der dritten Linsengruppe (LG3) eine asphärische Oberfläche (33) aufweist.
11. Projektionsobjektiv nach zumindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (Figur 1, Figur 3, Figur 6) einen maximalen Linsendurchmesser von 280, vorzugsweise 250 mm nicht überschreitet.
2. Projektionsobjektiv nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (19) bildseitig eine numerische Apertur von mindestens 0,75, vorzugsweise 0,8, aufweist.
13. Projektionsobjektiv nach zumindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (19) mindestens 2 verschiedene Materialien, insbesondere Quarzglas und ein Fluorid oder 2 Fluoride, aufweist.
14. Projektionsobjektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die letzten zwei positiven Linsen (L120 und L121, L619-L621) vor der Aperturblende aus CaF sind.
15. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (19) zur Bildung eines Achromaten (37) eine positive Linse (39) aus CaF2 aufweist, auf die eine Negativlinse (41) aus Quarzglas folgt.
16. Projektionsobjektiv nach zumindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Linsengruppe (LG6) eine Linse (L129, L629), vorzugsweise die letzte Linse (L629) der Linsenanordnung (19), aus CaF2 aufweist.
17. Refraktives mikro lithographisches Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung, mit zumindestens einer Linse mit einer asphärischen Linsenoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß alle asphärischen Linsenoberfiächen (27, 29, 31, 33) einen Scheitelradius (R) von mindestens 300 mm, vorzugsweise von 350 bis 1000 mm und nach oben unbeschränkt, aufweisen.
18. Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der asphärischen Linsenoberflächen (27, 29, 31, 33) kleiner als 90 %, insbesondere kleiner als 80 %, des maximalen Durchmesser der Linsenanordnung (19) ist.
19. Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Projektionsobjektiv (5) nach zumindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 enthält.
20. Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie mit einem Excimerlaser als Lichtquelle, der Strahlung von kürzerer Wellenlänge als 250 nm abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Projektionsobjektiv (5) nach zumindestens einem der Ansprüche 14 bis 16 umfaßt.
21. Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung nach vorzugsweise mindestens einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (19) objektivausgangsseitig eine hohe numerische Apertur aufweist, die vorzugsweise im Bereich 0,85 liegt, wobei bei allen Linsen (L501-L529) der Linsenanordnung (19) die Sinus-Werte aller Inzidenzwinkel der auf die jeweilige Linse (L501-L529) auftreffenden Strahlung immer kleiner sind als die numerische Apertur der Linsenanordnung (19).
22. Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung nach vorzugsweise mindestens einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser der dritten Linsengruppe (G3) mindestens 10% kleiner ist als der maximale Durchmesser der fünften Linsengruppe (G5).
23. Projektionsobjektiv mit einer Linsenanordnung nach vorzugsweise mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine asphärische Linsenoberfiäche (27, 29, 31, 33) mit einer Winkelbelastung von mindestens sin i = 0,75 beaufschlagt wird.
24. Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile, bei dem ein mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenes Substrat mittels einer Maske und einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer Linsenanordnung (19) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18 durch ultraviolettes Laserlicht belichtet wird und
gegebenenfalls nach Entwickeln der lichtempfindlichen Schicht entsprechend einem auf der Maske enthaltenen Muster strukturiert wird.
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Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7130129B2 (en) | 1996-12-21 | 2006-10-31 | Carl Zeiss Smt Ag | Reticle-masking objective with aspherical lenses |
| JPH1195095A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Nikon Corp | 投影光学系 |
| DE19942281A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-16 | Zeiss Carl Fa | Projektionsobjektiv |
| WO2001023933A1 (fr) | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Nikon Corporation | Systeme optique de projection |
| WO2001023935A1 (fr) | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'exposition par projection, et systeme optique de projection |
| US6600608B1 (en) | 1999-11-05 | 2003-07-29 | Carl-Zeiss-Stiftung | Catadioptric objective comprising two intermediate images |
| TW448307B (en) * | 1999-12-21 | 2001-08-01 | Zeiss Stiftung | Optical projection system |
| DE10028434B4 (de) * | 2000-06-14 | 2005-09-29 | Ludwig Felser | Stahlbausystem |
| DE10064685A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Zeiss Carl | Lithographieobjektiv mit einer ersten Linsengruppe, bestehend ausschließlich aus Linsen positiver Brechkraft |
| WO2002052303A2 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsobjektiv |
| EP1344111A1 (de) | 2000-12-22 | 2003-09-17 | Carl Zeiss SMT AG | Objektiv mit mindestens einer asphärischen linse |
| JP2002244034A (ja) | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Nikon Corp | 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 |
| JP2002323653A (ja) | 2001-02-23 | 2002-11-08 | Nikon Corp | 投影光学系，投影露光装置および投影露光方法 |
| JP2002323652A (ja) | 2001-02-23 | 2002-11-08 | Nikon Corp | 投影光学系，該投影光学系を備えた投影露光装置および投影露光方法 |
| US6683728B2 (en) | 2001-03-20 | 2004-01-27 | Carl-Zeiss-Stiftung | Illumination system with reduced energy loading |
| US7239447B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with crystal lenses |
| DE10123725A1 (de) | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Zeiss Carl | Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie, Optisches System und Herstellverfahren |
| KR20040015251A (ko) | 2001-05-15 | 2004-02-18 | 칼 짜이스 에스엠티 아게 | 불화물 결정 렌즈들을 포함하는 렌즈 시스템 |
| US6683710B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-01-27 | Optical Research Associates | Correction of birefringence in cubic crystalline optical systems |
| JP3639807B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2005-04-20 | キヤノン株式会社 | 光学素子及び製造方法 |
| DE10138847A1 (de) * | 2001-08-15 | 2003-02-27 | Zeiss Carl | Blende für eine Integratoreinheit |
| DE10143385C2 (de) * | 2001-09-05 | 2003-07-17 | Zeiss Carl | Projektionsbelichtungsanlage |
| DE10151309A1 (de) * | 2001-10-17 | 2003-05-08 | Carl Zeiss Semiconductor Mfg S | Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie für Lambda <200 nm |
| US6970232B2 (en) * | 2001-10-30 | 2005-11-29 | Asml Netherlands B.V. | Structures and methods for reducing aberration in integrated circuit fabrication systems |
| US6995908B2 (en) * | 2001-10-30 | 2006-02-07 | Asml Netherlands B.V. | Methods for reducing aberration in optical systems |
| US7453641B2 (en) * | 2001-10-30 | 2008-11-18 | Asml Netherlands B.V. | Structures and methods for reducing aberration in optical systems |
| US7292388B2 (en) | 2002-05-08 | 2007-11-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Lens made of a crystalline material |
| DE10221386A1 (de) | 2002-05-14 | 2003-11-27 | Zeiss Carl Smt Ag | Projektionsbelichtungssystem |
| US7075720B2 (en) | 2002-08-22 | 2006-07-11 | Asml Netherlands B.V. | Structures and methods for reducing polarization aberration in optical systems |
| JPWO2004084281A1 (ja) * | 2003-03-17 | 2006-06-29 | 株式会社ニコン | 投影光学系、露光装置、および露光方法 |
| JP2005017734A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Nikon Corp | 投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| US8208198B2 (en) | 2004-01-14 | 2012-06-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Catadioptric projection objective |
| US20080151364A1 (en) | 2004-01-14 | 2008-06-26 | Carl Zeiss Smt Ag | Catadioptric projection objective |
| KR101376931B1 (ko) | 2004-05-17 | 2014-03-25 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈 |
| DE102006013560A1 (de) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| WO2006131242A1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Multiple-use projection system |
| WO2017172819A1 (en) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Optical Wavefront Laboratories, Llc | Multiple camera microscope imaging with patterned illumination |
| CN109581622B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-12-04 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种投影物镜 |
| CN111381346B (zh) * | 2018-12-30 | 2021-05-11 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种光刻投影物镜 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3972592A (en) * | 1974-10-18 | 1976-08-03 | Eastman Kodak Company | Zoom projection lens |
| DE68916451T2 (de) * | 1988-03-11 | 1994-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optisches Projektionssystem. |
| JP2548359B2 (ja) * | 1989-03-01 | 1996-10-30 | 松下電器産業株式会社 | 投影レンズとそれを用いたプロジェクションテレビ |
| US5469299A (en) * | 1990-05-15 | 1995-11-21 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective lens system |
| EP0566073B1 (de) * | 1992-04-17 | 1996-12-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoomlinsenanordnung |
| JPH08179204A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-07-12 | Nikon Corp | 投影光学系及び投影露光装置 |
| DE19548805A1 (de) * | 1995-12-27 | 1997-07-03 | Zeiss Carl Fa | REMA-Objektiv für Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen |
| DE19653983A1 (de) * | 1996-12-21 | 1998-06-25 | Zeiss Carl Fa | REMA-Objektiv für Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen |
| DE19704936A1 (de) * | 1997-02-10 | 1998-08-13 | Zeiss Carl Fa | Optisches Glied und Herstellverfahren |
| JP3823436B2 (ja) * | 1997-04-03 | 2006-09-20 | 株式会社ニコン | 投影光学系 |
| JPH116957A (ja) * | 1997-04-25 | 1999-01-12 | Nikon Corp | 投影光学系および投影露光装置並びに投影露光方法 |
| DE19818444A1 (de) * | 1997-04-25 | 1998-10-29 | Nikon Corp | Abbildungsoptik, Projektionsoptikvorrichtung und Projektionsbelichtungsverfahren |
| US5990926A (en) * | 1997-07-16 | 1999-11-23 | Nikon Corporation | Projection lens systems for excimer laser exposure lithography |
| JPH11214293A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Nikon Corp | 投影光学系及び該光学系を備えた露光装置並びにデバイス製造方法 |
| DE19929701A1 (de) | 1998-11-30 | 2000-05-31 | Zeiss Carl Fa | Objektiv mit Kristall-Linsen |
| DE19942281A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-16 | Zeiss Carl Fa | Projektionsobjektiv |
| WO2001023933A1 (fr) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Nikon Corporation | Systeme optique de projection |
| DE10119861A1 (de) * | 2000-05-04 | 2001-11-08 | Zeiss Carl | Projektionsobjektiv, insbesondere für die Mikrolithographie |
-
1999
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2004
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Non-Patent Citations (1)
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