DE102006028242A1 - Projection objective of micro-lithographic projection exposure equipment e.g. for fabrication of integrated circuits, has diffractive optical element arranged in pupil plane - Google Patents

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Abstract

A projection objective (100) for displaying a mask positionable in an object plane (OP) on to a light-sensitive layer positionable in an image plane (IP) has a first pupil plane (PP1) which is the pupil plane lying nearest to the object plane of the projection objective, at least a second pupil plane (PP2) which is the pupil plane lying nearest to the image plane of the projection objective and at least one diffractive optical element (115a) arranged mainly in the first pupil plane. Independent claims are included for the following. (1) (A) A micro-lithographic projection exposure installation (2) (B) A method for micro-lithographic fabrication of micro-structured components (3) (C) A micro-structured component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.The The invention relates to a projection objective of a microlithographic Projection exposure system.

Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage weist ein Beleuchtungssystem und ein Projektionsobjektiv auf. Im Mikrolithographieprozess wird das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (= Retikel) 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. Die maximal erreichbare Auflösung der Projektionsbelichtungsanlage steigt mit abnehmender Wellenlänge des Beleuchtungssystems und mit zunehmender bildseitiger numerischer Apertur des Projektionsobjektivs an.microlithographic Projection exposure equipment is becoming more microstructured for fabrication Components, such as integrated circuits or LCD's applied. A Such projection exposure apparatus has a lighting system and a projection lens. In the microlithography process, the Image of a mask illuminated by the illumination system (= Retikel) by means of the projection lens on a with a photosensitive Layer (photoresist) coated and in the image plane of the projection lens arranged substrate (e.g., a silicon wafer) projected to the Mask structure on the photosensitive coating of the substrate transferred to. The maximum achievable resolution the projection exposure machine increases with decreasing wavelength of the Lighting system and with increasing image-side numerical Aperture of the projection lens.

Ein wesentliches Problem bei Projektionsobjektiven ist, dass mit zunehmender numerischer Apertur, insbesondere in Immersionsobjektiven mit numerischen Aperturen größer als Eins, die Linsendurchmesser im Projektionsobjektiv ansteigen, was zum einen auf die erforderlichen Strahlumlenkungen und zum anderen auf die erforderliche Korrektur der Krümmung der Bildschale (sog. Petzval-Krümmung) zurückzuführen ist.One A major problem with projection lenses is that with increasing Numerical aperture, especially in immersion objectives with numerical Apertures larger than One, the lens diameters in the projection lens go up, which on the one hand on the required beam deflections and on the other to the required correction of the curvature of the image shell (so-called. Petzval curvature) is due.

Zur Korrektur der Petzval-Krümmung wird sowohl in rein refraktiven als auch in katadioptrischen Systemen eine Kombination von positiven (sammelnden) Linsen und (negativen) zerstreuenden Linsen verwendet, wobei an den positiven Linsen die Höhe der Randstrahlen relativ groß und an den negativen Linsen die Höhe der Randstrahlen klein ist. Ferner werden zur Petzval-Korrektur Konkavspiegel eingesetzt, da diese im Vergleich zu positiven refraktiven Linsen bei gleichem Vorzeichen der Brechkraft eine entgegengesetzte Petzval-Krümmung erzeugen, so dass durch geeignete Kombination eine Kompensation der Petzval-Krümmung erreicht werden kann.to Correction of Petzval curvature is used in both refractive and catadioptric systems a combination of positive (collecting) lenses and (negative) dissipating lenses used, wherein at the positive lenses the height of Marginal rays relatively large and at the negative lenses the height the marginal rays is small. Further, the Petzval correction Concave mirror used, since these compared to positive refractive Lenses with the same sign of the refractive power an opposite Generate Petzval curvature, such that by suitable combination a compensation of the Petzval curvature is achieved can be.

Zur Korrektur von Farbfehlern im Projektionsobjektiv ist, z.B. aus US 6,829,099 B2 , auch der Einsatz von diffraktiven optischen Elementen (DOE's) bekannt. Diese weisen im Vergleich zu refraktiven Linsen bei gleichem Vorzeichen der Brechkraft eine entgegengesetzte Dispersion auf, so dass sich durch den Einsatz von DOE's Farbfehler korrigieren lassen. DOE's liefern jedoch keinen Beitrag zur Petzval-Krümmung.For the correction of chromatic aberrations in the projection lens, eg off US 6,829,099 B2 , also the use of diffractive optical elements (DOE's) known. In contrast to refractive lenses, these have an opposite dispersion with the same sign of the refractive power, so that color errors can be corrected by the use of DOEs. However, DOEs do not contribute to the Petzval curvature.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches ohne Beeinträchtigung der Abbildungsqualität eine Verringerung des maximalen Durchmessers der optischen Elemente ermöglicht.task It is the object of the present invention to provide a projection objective of a to provide a microlithographic projection exposure apparatus, which without impairment the picture quality a reduction in the maximum diameter of the optical elements allows.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.These Task becomes according to the characteristics the independent one claims solved.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein erfindungsgemäßes Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage zur Abbildung einer in einer Objektebene positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene positionierbare lichtempfindliche Schicht eine erste Pupillenebene, welche die zur Objektebene nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, wenigstens eine zweite Pupillenebene, welche die zur Bildebene nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, und wenigstens ein diffraktives optisches Element auf, welches im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene angeordnet ist.According to one Aspect of the invention comprises a projection objective according to the invention microlithographic projection exposure machine for imaging a positionable in an object plane mask on one in an image plane positionable photosensitive layer has a first pupil plane, which closest to the object plane Pupil plane of the projection lens is, at least a second Pupil plane, which is the pupil plane closest to the image plane of the projection lens, and at least one diffractive optical Element on, which is essentially in the first pupil plane is arranged.

Unter „Pupillenebene" ist hier eine zur optischen Achse senkrechte Ebene zu verstehen, welche durch einen Punkt verläuft, an welcher ein Hauptstrahl die optische Achse schneidet (auch „reelle Pupillenebene" genannt). Unter „Randstrahl" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung jeweils der äußerste Strahl zu verstehen, der das von einem Objektpunkt auf der optischen Achse ausgehende Objektmittenbüschel begrenzt. Ferner ist unter einer „optischen Achse" jeweils eine gerade Linie oder eine Aufeinanderfolge von geraden Linienabschnitten zu verstehen, die durch die Krümmungsmittelpunkte der jeweiligen optischen Komponenten verläuft.Under "pupil level" here is one for optical axis to understand vertical plane, which by a Point runs, at which a principal ray intersects the optical axis (also "real Pupil plane "). Under "marginal ray" is in the sense of The present application in each case to understand the outermost beam, the delimits the object center tuft emanating from an object point on the optical axis. Further, under an "optical Axis "one each straight line or a succession of straight line sections to be understood by the centers of curvature the respective optical components runs.

Die Formulierung „im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass erfindungsgemäß auch geringfügige Abweichungen von der exakten Positionierung in der ersten Pupillenebene möglich sind und von der vorliegenden Anmeldung umfasst werden. Als Kriterium für eine solche geringfügige Abweichung kann die Hauptstrahlhöhe an der betreffenden Position herangezogen werden. Berücksichtigt man, dass in der Pupillenebene selbst die Hauptstrahlhöhe Null beträgt, so wird erfindungsgemäß durch „im Wesentlichen in der Pupillenebene" auch noch eine solche abweichende Position umfasst, in der die Hauptstrahlhöhe maximal ± 10% des halben optisch wirksamen Durchmessers des diffraktiven optischen Elements an dieser Position beträgt.For the purposes of the present application, the wording "substantially in the first pupil plane" is to be understood as meaning that, according to the invention, even slight deviations from the exact positioning in the first pupil plane are possible and are encompassed by the present application For such a slight deviation, the principal ray height at the position concerned may be used. Taking into account that in the pupil plane itself the principal ray height is zero, according to the invention such a deviating position is encompassed by "substantially in the pupil plane", in which the main ray height reaches a maximum of ± 10% of half the optically effective diameter of the diffractive optical element this position is.

Erfindungsgemäß kommt somit in einem System mit wenigstens zwei Pupillenebenen zumindest ein DOE im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene zum Einsatz. Hierdurch ergeben sich folgende Vorteile:

  • (a) Infolge des erfindungsgemäßen Einsatzes des DOE in der ersten Pupillenebene wird eine Reduzierung der maximal auftretenden Durchmesser der refraktiven Linsen erreicht. Durch den Einsatz des DOE's wird positive Brechkraft eingeführt, die im Projektionsobjektiv an anderer Stelle in Form von refraktiver Brechkraft eingespart werden kann, so dass sich der Gesamtaufbau des Abbildungssystems hinsichtlich der Petzval-Korrektur ändert und insgesamt weniger negative Petzval-Krümmung korrigiert werden muss. Dies führt zu einer Verringerung der erforderlichen Linsendurchmesser und somit auch zu einer Materialeinsparung.
  • (b) Da in einem Projektionsobjektiv mit zwei Pupillenebenen die erste, der Objektebene nächstliegende Pupillenebene einen wesentlich geringeren Durchmesser als die zweite, der Bildebene nächstliegende Pupillenebene aufweist, wird die Realisierung von DOE's mit signifikant verringertem Durchmesser ermöglicht, was fertigungstechnisch im Hinblick auf den zur Herstellung solcher DOE's angewandten Lithographieprozess von Vorteil ist.
  • (c) Der erfindungsgemäße objektebenennahe Einsatz des DOE's hat den weiteren Vorteil, dass die Möglichkeiten zur Abblendung von Streulicht (welches von einem DOE üblicherweise in der Größenordnung von etwa 10% generiert wird) vermehrt werden. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil regelmäßig nur ein begrenzter Anteil des Lichtes in die gewünschte Beugungsordnung gelangt und im übrigen Streulicht generiert wird, das abgeblockt werden muss oder zu einem Kontrastverlust führt.
Thus, according to the invention, at least one DOE is used essentially in the first pupil plane in a system having at least two pupil planes. This results in the following advantages:
  • (a) As a result of the use according to the invention of the DOE in the first pupil plane, a reduction of the maximum occurring diameter of the refractive lenses is achieved. Through the use of the DOE's positive power is introduced, which can be saved in the projection lens elsewhere in the form of refractive power, so that the overall structure of the imaging system changes in Petzval correction and overall less negative Petzval curvature must be corrected. This leads to a reduction of the required lens diameter and thus also to a material saving.
  • (b) Since in a projection objective with two pupil planes, the first pupil plane closest to the object plane has a substantially smaller diameter than the second pupil plane closest to the image plane, it is possible to realize DOEs with a significantly reduced diameter, which is production-wise with respect to production such DOE's applied lithography process is beneficial.
  • (c) The object-level use of the DOE according to the invention has the further advantage that the possibilities for dimming scattered light (which is usually generated by a DOE on the order of about 10%) are increased. This is important because regularly only a limited proportion of the light gets into the desired diffraction order and the rest of the scattered light is generated, which must be blocked or leads to a loss of contrast.

Wie nachfolgend erläutert, wird zur Erzielung der unter (a) genannten, erfindungsgemäß besonders angestrebten Wirkung bewusst eine gegebenenfalls geringere Korrektur von Farblängsfehlern bei dem erfindungsgemäßen Design in Kauf genommen, um eine besonders effektive Petzval-Korrektur und damit eine Verringerung der maximalen Linsendurchmesser im Projektionsobjektiv zu ermöglichen.As explained below, is to achieve the mentioned under (a), particularly desired according to the invention Effect aware of a possibly minor correction of chromatic aberrations in the design according to the invention put up for a particularly effective Petzval correction and thus a reduction in the maximum lens diameter in the projection lens to enable.

Hierbei ist zu beachten, dass in einem Projektionsobjektiv mit wenigstens zwei Pupillenebenen eine Korrektur von Farblängsfehlern bei Einsatz in der ersten, zur Objektebene nächstliegenden Pupillenebene nicht so effektiv ist wie bei Einsatz in der zweiten, zur Bildebene nächstliegenden Pupillenebene, da die Randstrahlhöhe in der zweiten Pupillenebene größer ist und der Farblängsfehler quadratisch von der Randstrahlhöhe abhängig ist. Für den Beitrag ΔCHL eines optischen Elements zum Farblängsfehler gilt nämlich die folgende Proportionalitätsbeziehung:

Figure 00050001
wobei h die Randstrahlhöhe am Ort dieses optischen Elements, K die Brechkraft und nu die Abbé-Zahl angeben (wobei die Abbé-Zahl nu für refraktive Linsen positiv ist, und wobei die Abbé-Zahl nu für ein DOE proportional zu –λ und somit negativ ist). Aus der Beziehung (1) folgt, dass für eine optimale Korrektur von Farblängsfehlern eigentlich der Term K·h2 bezüglich der Einsatzposition des DOE zu maximieren ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für die Brechkraft K eines DOE's in Abhängigkeit von seiner Gitterkonstante g in erster Näherung die folgende Proportionalitätsbeziehung gilt: 1g ∝K·h (2)wobei g die Gitterkonstante, K die Brechkraft und h wiederum die Randstrahlhöhe am Ort des DOE angeben. Da die wesentliche technologische Grenze i.d.R. durch die minimal erreichbare Gitterkonstante g gegeben ist, wird somit zur Optimierung des Terms K·h2 zwecks Minimierung von Farblängsfehlern das DOE an einer Position mit maximaler Randstrahlhöhe eingesetzt, wobei diese Position i.d.R. in der zweiten (bildebenenseitig letzten) Pupillenebene liegt.It should be noted that in a projection objective having at least two pupil planes, correction of longitudinal chromatic aberrations when used in the first pupil plane closest to the object plane is not as effective as when used in the second pupil plane closest to the image plane, since the marginal ray height is in the second pupil plane is greater and the longitudinal chromatic aberration is quadratically dependent on the edge beam height. For the contribution Δ CHL of an optical element to the longitudinal chromatic aberration, the following proportionality relationship applies:
Figure 00050001
where h denotes the marginal ray height at the location of this optical element, K the refractive power, and n u the Abbe number (where the Abbe number n u is positive for refractive lenses, and where the Abbe number n u for a DOE is proportional to -λ and thus is negative). From the relation (1), it follows that, for optimum correction of color longitudinal errors, the term K · h 2 is actually to be maximized with respect to the insertion position of the DOE. It should be noted that for the refractive power K of a DOE as a function of its lattice constant g in the first approximation the following proportionality relationship applies: 1 G ΑK · h (2) where g indicates the lattice constant, K the refractive power and h in turn the marginal beam height at the location of the DOE. Since the essential technological limit is usually given by the minimum achievable lattice constant g, the DOE is thus used at a position with maximum marginal beam height to optimize the term K · h 2 in order to minimize longitudinal chromatic aberrations, this position usually being in the second (last image plane last) Pupil plane lies.

Hingegen gilt für den Beitrag ΔPV einer refraktiven Linse zur Petzval-Krümmung die folgende Proportionalitätsbeziehung: ΔPVKn (3)wobei n die Brechzahl des Linsenmaterials angibt. Aus der Beziehung (3) wird zunächst deutlich, dass bei Einsatz eines DOE mit der Brechkraft K anstelle einer refraktiven Linse mit der gleichen Brechkraft der entsprechende Beitrag ΔPV zur Petzval-Krümmung aus dem optischen Gesamtsystem eliminiert wird, da bei Einsatz des DOE's mit positiver Brechkraft die entsprechende positive refraktive Brechkraft „herauszunehmen" ist. Infolgedessen ändert sich aufgrund der Eliminierung des o.g. Beitrags ΔPV der Gesamtaufbau des Abbildungssystems hinsichtlich der Petzval-Korrektur, da insgesamt weniger negative Petzval-Krümmung korrigiert werden muss. Aus (3) wird ferner deutlich, dass zur Optimierung der Korrektur der Petzval-Krümmung durch das DOE direkt die Brechkraft K zu maximieren ist. Berücksichtigt man, dass die Gitterkonstante g technologisch begrenzt ist, impliziert dies gemäß der Beziehung (2), dass der erfindungsgemäße Einsatz in einer Pupillenebene mit kleinerer Randstrahlhöhe zu einem größeren Beitrag ΔPV führt. Der Einsatz in einer Pupillenebene überhaupt ist weiterhin deshalb vorteilhaft, weil die Hauptstrahlhöhe dort Null beträgt und sich für ein in einer Pupillenebene eingesetztes DOE kein Beitrag dieses DOE zu dem linear von der Hauptstrahlhöhe abhängigen Farbquerfehler (auch Farbvergrößerungsfehler oder Hauptstrahlfarbfehler genannt) ergibt.On the other hand, for the contribution Δ PV of a refractive lens to the Petzval curvature, the following proportionality relationship applies: Δ PV α K n (3) where n indicates the refractive index of the lens material. From the relationship (3) it is first clear that when using a DOE with the refractive power K instead of a refractive lens with the same refractive power, the corresponding contribution Δ PV to Petzval curvature is eliminated from the overall optical system, as with the use of the DOE's positive As a result, due to the elimination of the above contribution Δ PV, the overall structure of the imaging system changes with respect to the Petzval correction since, overall, less negative Petzval curvature needs to be corrected in that in order to optimize the correction of the Petzval curvature by the DOE, it is necessary to directly maximize the refractive power K. Considering that the lattice constant g is technologically limited, this implies according to the relationship (2) that the use according to the invention in a pupil plane with a smaller plane Marginal jet height leads to a larger contribution Δ PV Insertion in a pupil plane in general is furthermore advantageous because the principal ray height is zero there and no contribution of this DOE to linearly dependent on the main ray height lateral chromatic aberration (also called color magnification error or main ray chromatic aberration) for a DOE used in a pupil plane.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein erfindungsgemäßes Projektionsobjektiv eine optische Achse, eine erste Pupillenebene, in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine erste Randstrahlhöhe aufweist, wenigstens eine zweite Pupillenebene, in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine zweite Randstrahlhöhe aufweist, wobei die zweite Randstrahlhöhe größer als die erste Randstrahlhöhe ist, und wenigstens ein diffraktives optisches Element auf, welches im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene angeordnet ist.According to one Another aspect, a projection lens according to the invention a optical axis, a first pupil plane in which a marginal ray, which emanates from an object point on the optical axis ray bundle limited, a first edge beam height has at least one second pupil plane, in which a marginal ray, which delimits a bundle of rays emanating from an object point on the optical axis, a second edge beam height wherein the second marginal ray height is greater than the first marginal ray height, and at least one diffractive optical element located in the Essentially arranged in the first pupil plane.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein erfindungsgemäßes Projektionsobjektiv eine optische Achse und wenigstens ein diffraktives optisches Element auf, welches entlang der optischen Achse in einer Ebene angeordnet ist, in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine erste Randstrahlhöhe aufweist, wobei die erste Randstrahlhöhe weniger als 60% der maximalen Randstrahlhöhe in dem Projektionsobjektiv beträgt.According to one Another aspect, a projection lens according to the invention a optical axis and at least one diffractive optical element on, which is arranged along the optical axis in a plane is, in which a marginal ray, which one from an object point on the optical axis outgoing bundle of rays limited, a first Marginal ray height wherein the first marginal beam height is less than 60% of the maximum Marginal ray height in the projection lens.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt hierbei die erste Randstrahlhöhe weniger als 50%, bevorzugt weniger als 40%, noch bevorzugter weniger als 30% der maximalen Randstrahlhöhe in dem Projektionsobjektiv.According to one preferred embodiment is Here, the first edge beam height less than 50%, preferably less than 40%, more preferably less as 30% of the maximum marginal beam height in the projection lens.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene positionierbare lichtempfindliche Schicht, einen maximalen Linsendurchmesser Dmax, eine maximale Bildfeldhöhe y', eine bildseitige numerische Apertur NA, eine Linsenanzahl NL und eine Anzahl von Teilsystemen Nop, die durch Zwischenbilder miteinander verbunden sind, auf, wobei das Projektionsobjektiv wenigstens ein diffraktives optisches Element aufweist, und wobei für die Parameter COMP1, COMP2 und COMP3 mit COMP1 = Dmax/(y'·NA2), COMP2 = Dmax·NL/(y'·NA2),und COMP3 = Dmax·NL/(Nop·y'·NA2),wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

  • (a) COMP1 ist kleiner als 11;
  • (b) COMP2 ist kleiner als 250;
  • (c) COMP3 ist kleiner als 80.
According to a further aspect, a projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus, for imaging a mask positionable in an object plane onto a photosensitive layer positionable in an image plane, has a maximum lens diameter D max , a maximum field height y ', an image-side numerical aperture NA, a lens number N L and a number of subsystems N op , which are interconnected by intermediate images, wherein the projection lens has at least one diffractive optical element, and wherein for the parameters COMP1, COMP2 and COMP3 with COMP1 = D Max / (Y '· NA 2 ) COMP2 = D Max · N L / (Y '· NA 2 ) and COMP3 = D Max · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) at least one of the following conditions is met:
  • (a) COMP1 is less than 11;
  • (b) COMP2 is less than 250;
  • (c) COMP3 is less than 80.

Die Erfindung ist gemäß diesem weiteren Aspekt somit dadurch gekennzeichnet, dass infolge des Einsatzes des DOE ein besonders kompaktes Design des Objektivs erreicht wird, was -wie weiter unten noch detaillierter erläutert- durch die Bedingungen für die o.g. Parameter zum Ausdruck kommt.The Invention is according to this further aspect thus characterized in that as a result of the use of the DOE a particularly compact design of the lens is achieved which - as explained in more detail below - by the conditions for the above-mentioned Parameter is expressed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird diese besondere Kompaktheit erreicht, wobei das Objektiv nicht mehr als zwei unterschiedliche Linsenmaterialien (also beispielsweise nur Linsen aus Quarzglas, oder nur Linsen aus Quarzglas oder CaF2) aufweist.According to a preferred embodiment, this particular compactness is achieved, wherein the lens has not more than two different lens materials (that is, for example, only lenses made of quartz glass, or only lenses made of quartz glass or CaF 2 ).

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist hierbei das Projektionsobjektiv eine erste Pupillenebene, welche die zur Objektebene nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, und eine zweite Pupillenebene auf, welche die zur Bildebene nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist.According to one another preferred embodiment in this case the projection objective has a first pupil plane, which closest to the object plane Pupil plane of the projection lens, and a second pupil plane which is closest to the image plane Pupil plane of the projection lens is.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das diffraktive optische Element eine positive Brennweite auf, welche maximal 300 mm, bevorzugt maximal 250 mm, noch bevorzugter maximal 200 mm, und noch bevorzugter maximal 150 mm beträgt.According to one another preferred embodiment The diffractive optical element has a positive focal length which is at most 300 mm, preferably at most 250 mm, more preferably at most 200 mm, and more preferably at most 150 mm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bewirkt das das diffraktive optische Element in dem Projektionsobjektiv eine teilweise Korrektur des Farblängsfehlers bis auf einen Rest-Farblängsfehler, wobei dieser Rest-Farblängsfehler wenigstens 200 nm/pm beträgt.According to one another preferred embodiment this causes the diffractive optical element in the projection lens a partial correction of the longitudinal chromatic aberration except for a residual longitudinal chromatic aberration, this residual color longitudinal error at least 200 nm / pm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv wenigstens ein zweites diffraktives optisches Element auf. Bevorzugt ist das zweite diffraktive optische Element im Wesentlichen in der zweiten, zur Bildebene nächstliegenden Pupillenebene angeordnet.According to one another preferred embodiment has the projection lens according to the invention at least one second diffractive optical element. Prefers is the second diffractive optical element substantially in the second closest to the image plane Arranged pupil plane.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen das erste diffraktive optische Element und/oder das zweite diffraktive optische Element einen Durchmesser auf, welcher weniger als das 0.5-fache, bevorzugt weniger als das 0.4-fache der maximalen Randstrahlhöhe beträgt.According to one another preferred embodiment have the first diffractive optical element and / or the second diffractive optical element has a diameter which is less than 0.5 times, preferably less than 0.4 times the maximum marginal beam height.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv abgesehen von diffraktiven optischen Elementen einen rein refraktiven Aufbau auf, insbesondere also keine Spiegel.According to one another preferred embodiment has the projection lens according to the invention apart from diffractive optical elements a purely refractive Structure on, in particular so no mirrors.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv einen katadioptrischen Aufbau auf, in welchem wenigstens ein reelles Zwischenbild erzeugt wird.According to one another preferred embodiment has the projection lens according to the invention a catadioptric structure in which at least one real Intermediate image is generated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Projektionsobjektiv nur einen Spiegel mit Brechkraft auf, welcher bevorzugt im Wesentlichen in einer Pupillenebene angeordnet ist.According to one another preferred embodiment the projection lens has only one mirror with refractive power, which is preferably arranged substantially in a pupil plane is.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Projektionsobjektiv für eine Wellenlänge von weniger als 250 nm, bevorzugt weniger als 200 nm oder weniger als 160 nm ausgelegt.According to one another preferred embodiment is the projection lens for a wavelength of less than 250 nm, preferably less than 200 nm or less than 160 nm designed.

Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile mit einem erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv, ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes mikrostrukturiertes Bauelement.The The invention further relates to a microlithographic projection exposure apparatus for producing microstructured components with a projection objective according to the invention, a method for the microlithographic production of microstructured Components and a microstructured produced by such a method Component.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Embodiments of the invention are the description and the dependent claims to remove.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention is described below with reference to the accompanying drawings illustrated embodiments explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Meridional-Gesamtschnitt durch ein vollständiges katadioptrisches Projektionsobjektiv gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 a meridional overall section through a complete catadioptric projection lens according to a first embodiment of the present invention;

2 einen Meridional-Gesamtschnitt durch ein vollständiges katadioptrisches Projektionsobjektiv gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 a meridional overall section through a complete catadioptric projection lens according to a second embodiment of the present invention;

3 einen Meridional-Gesamtschnitt durch ein vollständiges rein refraktives Projektionsobjektiv gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 a meridional overall section through a complete purely refractive projection lens according to a third embodiment of the present invention;

4 einen Meridional-Gesamtschnitt durch ein vollständiges katadioptrisches Projektionsobjektiv gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 4 a meridional overall section through a complete catadioptric projection lens according to a fourth embodiment of the present invention; and

5 den schematischen Aufbau einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage. 5 the schematic structure of a microlithography projection exposure system.

Gemäß 1 ist ein Projektionsobjektiv 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Designdaten dieses Projektionsobjektivs 100 sind in Tabelle 1 aufgeführt; Radien und Dicken sind in Millimetern angegeben. Die in Tabelle 2 spezifizierten Flächen sind asphärisch gekrümmt, wobei die Krümmung dieser Flächen durch die nachfolgende Asphärenformel gegeben ist:

Figure 00120001
According to 1 is a projection lens 100 according to a first embodiment of the present invention. The design data of this projection lens 100 are listed in Table 1; Radii and thicknesses are given in millimeters. The surfaces specified in Table 2 are aspherically curved, the curvature of these surfaces being given by the following aspherical formula:
Figure 00120001

Dabei sind P die Pfeilhöhe der betreffenden Fläche parallel zur optischen Achse, h der radiale Abstand von der optischen Achse, r der Krümmungsradius der betreffenden Fläche, cc die (in Tabelle 2 mit K bezeichnete) konische Konstante und C1, C2, ... die in Tabelle 2 aufgeführten Asphärenkonstanten.there P are the height of the arrow the area concerned parallel to the optical axis, h the radial distance from the optical Axis, r the radius of curvature the area concerned, cc is the conic constant (indicated by K in Table 2) and C1, C2, ... listed in Table 2 Asphärenkonstanten.

Gemäß 1 weist das Projektionsobjektiv 100 gemäß der ersten Ausführungsform in einem katadioptrischen Aufbau ein erstes optisches Teilsystem 110, ein zweites optisches Teilsystem 120 und ein drittes optisches Teilsystem 130 auf. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist unter einem „Teilsystem" stets eine solche Anordnung optischer Elemente zu verstehen, durch die ein reales Objekt in ein reales Bild oder Zwischenbild abgebildet wird. Mit anderen Worten umfasst jedes Teilsystem, ausgehend von einer bestimmten Objekt- oder Zwischenbildebene, stets sämtliche optischen Elemente bis zum nächsten realen Bild oder Zwischenbild.According to 1 points the projection lens 100 According to the first embodiment in a catadioptric structure, a first optical subsystem 110 , a second optical subsystem 120 and a third optical subsystem 130 on. For the purposes of the present application, a "subsystem" is always to be understood as meaning an arrangement of optical elements by which a real object is imaged into a real image or intermediate image. In other words, each subsystem comprises, starting from a specific object or intermediate image plane, always all optical elements to the next real image or intermediate image.

Das erste optische Teilsystem 110 umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 111117, wobei auf der Lichtaustrittsfläche der fünften Linse 115 ein diffraktives optisches Element (DOE) 115a angeordnet ist.The first optical subsystem 110 includes an array of refractive lenses 111 - 117 , wherein on the light exit surface of the fifth lens 115 a diffractive optical element (DOE) 115a is arranged.

Ein diffraktives optisches Element führt eine Phasenfunktion ein, die gemäß Gleichung (5) durch eine Potenzreihe beschrieben wird:

Figure 00130001
mit:

r
= x2 + y2
k:
Beugungsordnung
λ0:
Designwellenlänge
A diffractive optical element introduces a phase function, which according to equation (5) is described by a power series:
Figure 00130001
With:
r
= x 2 + y 2
k:
diffraction order
λ 0 :
Design wavelength

Die zugehörigen Designdaten des DOE 115a sind aus Tabelle 3 ersichtlich (wobei in den Tabellen 3, 6, 9 und 12 die Beugungsordnung k mit „HOR" und die Designwellenlänge λ0 mit „HWL" bezeichnet ist).The associated design data of the DOE 115a are shown in Table 3 (in Tables 3, 6, 9 and 12, the diffraction order k is designated "HOR" and the design wavelength λ 0 is "HWL").

Das erste optische Teilsystem 110 bildet die Objektebene "OP" in ein erstes Zwischenbild IMI1 ab, dessen ungefähre Lage in 1 durch einen Pfeil angedeutet ist. Dieses erste Zwischenbild IMI1 wird durch das zweite optische Teilsystem 120 in ein zweites Zwischenbild IMI2 abgebildet, dessen ungefähre Lage in 1 ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Das zweite optische Teilsystem 120 umfasst einen ersten Konkavspiegel 121 und einen zweiten Konkavspiegel 122, welche jeweils in zur optischen Achse senkrechter Richtung jeweils so „abgeschnitten" sind, dass eine Lichtausbreitung jeweils von den reflektierenden Flächen der Konkavspiegel 121, 122 bis hin zur Bildebene „IP" erfolgen kann. Das zweite Zwischenbild IMI2 wird durch das dritte optische Teilsystem 130 in die Bildebene IP abgebildet. Das dritte optische Teilsystem umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 131142.The first optical subsystem 110 forms the object plane "OP" in a first intermediate image IMI1 whose approximate location in 1 indicated by an arrow. This first intermediate image IMI1 is replaced by the second optical subsystem 120 imaged in a second intermediate image IMI2, whose approximate location in 1 also indicated by an arrow. The second optical subsystem 120 includes a first concave mirror 121 and a second concave mirror 122 which are in each case in such a way "cut off" in the direction perpendicular to the optical axis, that a light propagation respectively from the reflective surfaces of the concave mirror 121 . 122 The second intermediate image IMI2 is replaced by the third optical subsystem 130 imaged in the image plane IP. The third optical subsystem comprises an array of refractive lenses 131 - 142 ,

In dem Projektionsobjektiv 100 gemäß der ersten Ausführungsform werden außerhalb der Spiegelanordnung des zweiten Teilsystems zwei Pupillenebenen erzeugt, in denen der Hauptstrahl die (gestrichelt eingezeichnete) optische Achse OA schneidet und deren Lage in 1 durch die mit PP1 und PP2 bezeichneten, gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Zwischen den Konkavspiegeln 121 und 122 befindet sich eine weitere, mechanisch jedoch nicht nutzbare Pupillenebene (nicht eingezeichnet).In the projection lens 100 According to the first embodiment, two pupil planes are generated outside the mirror arrangement of the second subsystem, in which the main beam intersects the (dashed) optical axis OA and their position in 1 is indicated by the dashed arrows denoted by PP1 and PP2. Between the concave mirrors 121 and 122 there is another, mechanically not usable pupil plane (not shown).

Wie aus 1 ersichtlich, ist das diffraktive optische Element 115a in der ersten Pupillenebene PP1 angeordnet. Das diffraktive optische Element 115a weist eine Gitterkonstante von 1900 L/mm am Rand und einen Durchmesser von 88 mm auf. Die diffraktive Brechkraft des diffraktiven optischen Elements 115a beträgt etwa K ≈ 7.7 m–1, was einer Brennweite f = 1/K ≈ 130 mm entspricht. Der Vergleich des Systems mit dem Ausgangssystem ohne DOE zeigt, dass der maximale Durchmesser um mehr als 15% reduziert werden konnte. In Folge dieser Durchmesserreduktion konnte der Farblängsfehler von 350 nm/pm auf 210 nm/pm, also um 40%, reduziert werden.How out 1 can be seen, is the diffractive optical element 115a arranged in the first pupil plane PP1. The diffractive optical element 115a has a lattice constant of 1900 L / mm at the edge and a diameter of 88 mm. The diffractive power of the diffractive optical element 115a is about K ≈ 7.7 m -1 , which corresponds to a focal length f = 1 / K ≈ 130 mm. The comparison of the system with the off The system without DOE shows that the maximum diameter could be reduced by more than 15%. As a result of this diameter reduction, the color longitudinal error was reduced from 350 nm / pm to 210 nm / pm, ie by 40%.

Gemäß 2 ist ein Projektionsobjektiv 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Designdaten dieses Projektionsobjektivs 200 sind in zum Projektionsobjektiv 100 analoger Darstellung in Tabelle 4 aufgeführt. Die in Tabelle 5 spezifizierten Flächen sind asphärisch gekrümmt, wobei die Krümmung dieser Flächen durch die obige Asphärenformel (4) gegeben ist.According to 2 is a projection lens 200 according to a second embodiment of the present invention. The design data of this projection lens 200 are in to the projection lens 100 analogous representation in Table 4 listed. The surfaces specified in Table 5 are aspherically curved, the curvature of these surfaces being determined by the above aspherical formula (FIG. 4 ) given is.

Gemäß 2 besitzt das Projektionsobjektiv 200 gemäß der zweiten Ausführungsform eine im Wesentlichen zu dem Projektionsobjektiv 100 aus 1 vergleichbare Struktur und weist in einem katadioptrischen Aufbau ein erstes optisches Teilsystem 210, ein zweites optisches Teilsystem 220 und ein drittes optisches Teilsystem 230 auf.According to 2 owns the projection lens 200 according to the second embodiment, a substantially to the projection lens 100 out 1 comparable structure and has a first optical subsystem in a catadioptric structure 210 , a second optical subsystem 220 and a third optical subsystem 230 on.

Das erste optische Teilsystem 210 umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 211217, wobei auf der Lichtaustrittsfläche der fünften Linse 215 ein erstes diffraktives optisches Element 215a angeordnet ist.The first optical subsystem 210 includes an array of refractive lenses 211 - 217 , wherein on the light exit surface of the fifth lens 215 a first diffractive optical element 215a is arranged.

Das erste optische Teilsystem 210 bildet die Objektebene "OP" in ein erstes Zwischenbild IMI1 ab (durch einen Pfeil angedeutet). Dieses erste Zwischenbild IMI1 wird durch das zweite optische Teilsystem 220 in ein zweites Zwischenbild IMI2 abgebildet (ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet). Das zweite optische Teilsystem 220 umfasst wie in 1 einen ersten Konkavspiegel 221 und einen zweiten Konkavspiegel 222, welche jeweils in zur optischen Achse senkrechter Richtung jeweils so „abgeschnitten" sind, dass eine Lichtausbreitung der jeweils von den reflektierenden Flächen der Konkavspiegel 221, 222 bis hin zur Bildebene „IP" erfolgen kann. Das zweite Zwischenbild IMI2 wird durch das dritte optische Teilsystem 230 in die Bildebene IP abgebildet.The first optical subsystem 210 forms the object plane "OP" in a first intermediate image IMI1 (indicated by an arrow). This first intermediate image IMI1 is replaced by the second optical subsystem 220 imaged in a second intermediate image IMI2 (also indicated by an arrow). The second optical subsystem 220 includes as in 1 a first concave mirror 221 and a second concave mirror 222 which are in each case in such a way "cut off" in the direction perpendicular to the optical axis, that a light propagation of each of the reflective surfaces of the concave mirror 221 . 222 The second intermediate image IMI2 is replaced by the third optical subsystem 230 imaged in the image plane IP.

Das dritte optische Teilsystem umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 231242, wobei auf der Lichtaustrittsfläche der achten Linse 238 des dritten optischen Teilsystems ein zweites diffraktives optisches Element 238a angeordnet ist.The third optical subsystem comprises an array of refractive lenses 231 - 242 , wherein on the light exit surface of the eighth lens 238 of the third optical subsystem, a second diffractive optical element 238a is arranged.

Die Designdaten der DOE's 215a und 238a sind aus Tabelle 6 in Verbindung mit der obigen Gleichung (5) ersichtlich.The design data of the DOE's 215a and 238a are apparent from Table 6 in conjunction with equation (5) above.

In dem Projektionsobjektiv 200 gemäß der zweiten Ausführungsform werden wie im Projektionsobjektiv 100 zwei Pupillenebenen außerhalb der Spiegelanordnung des zweiten Teilsystems 220 erzeugt, deren Lage in 2 durch die mit PP1 und PP2 bezeichneten gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Zwischen den Konkavspiegeln 221 und 222 befindet sich eine weitere, jedoch mechanisch nicht nutzbare Pupillenebene (nicht eingezeichnet).In the projection lens 200 According to the second embodiment, as in the projection lens 100 two pupil planes outside the mirror arrangement of the second subsystem 220 generated, whose location in 2 is indicated by the dashed arrows denoted by PP1 and PP2. Between the concave mirrors 221 and 222 there is another, but not mechanically usable pupil plane (not shown).

Wie aus 2 ersichtlich, ist das diffraktive optische Element 215a in der ersten Pupillenebene PP1 angeordnet, und das zweite diffraktive optische Element 238a ist in der zweiten Pupillenebene PP2 angeordnet.How out 2 can be seen, is the diffractive optical element 215a arranged in the first pupil plane PP1, and the second diffractive optical element 238a is arranged in the second pupil plane PP2.

Das erste diffraktive optische Element 215a weist eine Gitterkonstante von 1250 L/mm auf. Die diffraktive Brechkraft des diffraktiven optischen Elements 215a beträgt demnach etwa K ≈ 4.545 m–1, was einer Brennweite f = 1/K ≈ 220 mm entspricht. Das zweite diffraktive optische Element 238a weist eine Gitterkonstante von 1930 L/mm auf. Die diffraktive Brechkraft des zweiten optischen Elements 238a beträgt demnach etwa K ≈ 3.03 m–1, was einer Brennweite f = 1/K ≈ 330 mm entspricht.The first diffractive optical element 215a has a lattice constant of 1250 L / mm. The diffractive power of the diffractive optical element 215a is therefore about K ≈ 4.545 m -1 , which corresponds to a focal length f = 1 / K ≈ 220 mm. The second diffractive optical element 238a has a lattice constant of 1930 L / mm. The diffractive power of the second optical element 238a is therefore about K ≈ 3.03 m -1 , which corresponds to a focal length f = 1 / K ≈ 330 mm.

Die Analyse des Farblängsfehlers des in 2 dargestellten Systems zeigen, dass dieser auf 7 nm/pm, was einer nahezu vollständigen Korrektur entspricht, reduziert werden konnte. Die durch den Einsatz eines DOE in der vorderen Pupillenebene erzielte Reduktion des Durchmessers der hinteren Pupillenebene erleichtert die Herstellbarkeit des für die vollständige Korrektur des Farblängsfehlers eingesetzten DOE. Das DOE hat einen Durchmesser von 228 mm. Damit ist es auf bekannten Laserstrahlschreibanlagen herstellbar. Stand der Technik zur Herstellung solcher DOE ist ein maximaler Durchmesser von 12'' bzw. 305 mm.The analysis of the longitudinal chromatic aberration of 2 shown system that this could be reduced to 7 nm / pm, which corresponds to a nearly complete correction. The reduction of the diameter of the posterior pupil plane achieved by the use of a DOE in the anterior pupil plane facilitates the manufacturability of the DOE used for the complete correction of the longitudinal chromatic aberration. The DOE has a diameter of 228 mm. Thus, it can be produced on known laser writing systems. The state of the art for producing such DOE is a maximum diameter of 12 "or 305 mm.

Gemäß 3 ist ein Projektionsobjektiv 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Designdaten dieses Projektionsobjektivs 300 sind in zum Projektionsobjektiv 100 bzw. 200 analoger Darstellung in Tabelle 7 aufgeführt. Die in Tabelle 8 spezifizierten Flächen sind asphärisch gekrümmt, wobei die Krümmung dieser Flächen durch die obige Asphärenformel (4) gegeben ist.According to 3 is a projection lens 300 according to a third embodiment of the present invention. The design data of this projection lens 300 are in to the projection lens 100 respectively. 200 analogous representation in Table 7 listed. The surfaces specified in Table 8 are aspherically curved, the curvature of these surfaces being given by the above aspherical formula (4).

Das Projektionsobjektiv 300 gemäß der dritten Ausführungsform weist in einem (abgesehen vom DOE) rein refraktiven Aufbau ein erstes optisches Teilsystem 310 und ein zweites optisches Teilsystem 350 auf. Das erste optische Teilsystem 310 bildet die Objektebene "OP" in ein Zwischenbild IMI ab, dessen ungefähre Lage in 3 durch einen Pfeil angedeutet ist. Dieses Zwischenbild IMI wird durch das zweite optische Teilsystem 350 in die Bildebene „IP" abgebildet.The projection lens 300 According to the third embodiment, in a (apart from the DOE) purely refractive structure, a first optical subsystem 310 and a second optical subsystem 350 on. The first optical subsystem 310 maps the object plane "OP" into an intermediate image IMI whose approximate location is in 3 indicated by an arrow. This intermediate image IMI is replaced by the second optical subsystem 350 shown in the image plane "IP".

Das erste optische Teilsystem 310 umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 311324, wobei auf der Lichtaustrittsfläche der achten Linse 318 ein diffraktives optisches Element 318a angeordnet ist. Die Designdaten des DOE's 318a sind aus Tabelle 9 in Verbindung mit der obigen Gleichung (5) ersichtlich.The first optical subsystem 310 includes an array of refractive lenses 311 - 324 , wherein on the light exit surface of the eighth lens 318 a diffractive optical element 318a is arranged. The design data of the DOE 318a are seen from Table 9 in conjunction with equation (5) above.

Das zweite optische Teilsystem 350 umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 351363 ohne diffraktives optisches Element.The second optical subsystem 350 includes an array of refractive lenses 351 - 363 without diffractive optical element.

In dem Projektionsobjektiv 300 gemäß der dritten Ausführungsform werden insgesamt zwei Pupillenebenen erzeugt, deren Lage in 3 durch die mit PP1 und PP2 bezeichneten gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Wie aus 3 ersichtlich, ist das diffraktive optische Element 318a in der Nähe der ersten Pupillenebene PP1, jedoch mit geringem Abstand zu dieser angeordnet.In the projection lens 300 According to the third embodiment, a total of two pupil planes are generated whose position in 3 is indicated by the dashed arrows denoted by PP1 and PP2. How out 3 can be seen, is the diffractive optical element 318a in the vicinity of the first pupil plane PP1, but at a small distance therefrom.

Das diffraktive optische Element 318a weist eine Gitterkonstante von 1400 L/mm und einen Durchmesser von 115 mm auf. Die diffraktive Brechkraft des diffraktiven optischen Elements 318a beträgt etwa K ≈ 5 m–1, was einer Brennweite f = 1/K ≈ 200 mm entspricht.The diffractive optical element 318a has a lattice constant of 1400 L / mm and a diameter of 115 mm. The diffractive power of the diffractive optical element 318a is about K ≈ 5 m -1 , which corresponds to a focal length f = 1 / K ≈ 200 mm.

Im Vergleich zu einem entsprechenden Aufbau ohne DOE wird der maximale Durchmesser der Linsen des in 3 gezeigten Systems ebenfalls um etwa 10% reduziert, wobei der Farblängsfehler des Systems um mehr als 30% reduziert wird. Zur vollständigen Korrektur der Farbfehler kann das Design des Projektionsobjektivs 300 so abgewandelt werden, dass ein weiteres DOE (analog zum zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2) in der zweiten Pupillenebene PP2 vorgesehen wird.Compared to a corresponding design without DOE, the maximum diameter of the lenses of the 3 also reduced by about 10%, whereby the chromatic aberration of the system is reduced by more than 30%. To completely correct the color aberration may be the design of the projection lens 300 be modified so that another DOE (analogous to the second embodiment according to 2 ) is provided in the second pupil plane PP2.

Gemäß 4 ist ein Projektionsobjektiv 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.According to 4 is a projection lens 400 according to a fourth embodiment of the present invention.

Die Designdaten dieses Projektionsobjektivs 400 sind in zu den Projektionsobjektiven 100300 analoger Darstellung in Tabelle 10 aufgeführt. Die in Tabelle 11 spezifizierten Flächen sind asphärisch gekrümmt, wobei die Krümmung dieser Flächen durch die obige Asphärenformel (4) gegeben ist.The design data of this projection lens 400 are in to the projection lenses 100 - 300 analogous representation in Table 10 listed. The surfaces specified in Table 11 are aspherically curved, the curvature of these surfaces being given by the above aspherical formula (4).

Das Projektionsobjektiv 400 weist in einem katadioptrischen Aufbau ein erstes optisches Teilsystem 410, ein zweites optisches Teilsystem 430 und ein drittes optisches Teilsystem 450 auf.The projection lens 400 has a first optical subsystem in a catadioptric design 410 , a second optical subsystem 430 and a third optical subsystem 450 on.

Das erste optische Teilsystem 410 umfasst eine Anordnung von refraktiven Linsen 411421 sowie einen ersten Faltspiegel 422, wobei auf der Lichteintrittsfläche der fünften (als planparallele Platte ausgebildeten) Linse 415 ein diffraktives optisches Element 415a angeordnet ist. Selbstverständlich kommt es wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen nicht auf die Anordnung des DOE an der Lichteintritts- oder Lichtaustrittsfläche an, und das diffraktives optisches Element 415a kann alternativ auch an der Lichtaustrittsfläche der planparallele Platte ausgebildeten Linse 415 ausgebildet sein.The first optical subsystem 410 includes an array of refractive lenses 411 - 421 and a first folding mirror 422 , wherein on the light entrance surface of the fifth (formed as a plane-parallel plate) lens 415 a diffractive optical element 415a is arranged. Of course, as with the previous embodiments, it does not depend on the arrangement of the DOE at the light entry or light exit surface, and the diffractive optical element 415a may alternatively also formed on the light exit surface of the plane-parallel plate lens 415 be educated.

Das erste optische Teilsystem 410 bildet die Objektebene "OP" in ein erstes Zwischenbild IMI1 ab, welches in Lichtausbreitungsrichtung nach dem ersten Faltspiegel 422 angeordnet und dessen ungefähre Lage durch einen Pfeil angedeutet ist. Dieses erste Zwischenbild IMI1 wird durch das zweite optische Teilsystem 430 in ein zweites Zwischenbild IMI2 abgebildet, dessen ungefähre Lage ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Das zweite optische Teilsystem 430 umfasst zwei zerstreuende Meniskuslinsen 431, 432 und einen Konkavspiegel 433, wobei die Meniskuslinsen 431, 432 vom zu dem Konkavspiegel 433 führenden bzw. von ihm herkommenden Strahlengang zweifach durchquert werden.The first optical subsystem 410 forms the object plane "OP" in a first intermediate image IMI1, which in the light propagation direction after the first folding mirror 422 arranged and whose approximate position is indicated by an arrow. This first intermediate image IMI1 is replaced by the second optical subsystem 430 shown in a second intermediate image IMI2 whose approximate position is also indicated by an arrow. The second optical subsystem 430 includes two diffusing meniscus lenses 431 . 432 and a concave mirror 433 , where the meniscus lenses 431 . 432 from to the concave mirror 433 leading or coming from him beam path are crossed twice.

Das zweite Zwischenbild IMI2 wird durch das dritte optische Teilsystem 450, welches einen zweiten Faltspiegel 451 und eine Anordnung von refraktiven Linsen 452 bis 466 umfasst, in die Bildebene IP abgebildet, wobei sich zwischen der bildebenenseitig letzten Linse 466 und der Bildebene IP eine Immersionsflüssigkeit (im Ausführungsbeispiel Wasser) befindet.The second intermediate image IMI2 is replaced by the third optical subsystem 450 which is a second folding mirror 451 and an array of refractive lenses 452 to 466 includes, imaged in the image plane IP, being between the image plane last lens 466 and the image plane IP is an immersion liquid (water in the embodiment).

Die Designdaten des DOE's 415a sind aus Tabelle 12 in Verbindung mit der obigen Gleichung (5) ersichtlich, wobei wiederum in Tabelle 12 die Beugungsordnung k mit „HOR" und die Designwellenlänge λ0 mit „HWL" bezeichnet ist.The design data of the DOE 415a are seen from Table 12 in conjunction with the above equation (5), again in Table 12, the diffraction order k with "HOR" and the design wavelength λ 0 with "HWL" is designated.

Das diffraktive optische Element 415a weist eine Gitterkonstante von 770 L/mm (entsprechend einer minimalen Gitterperiode von 1.3 μm) und einen Durchmesser von 90 mm auf. Die diffraktive Brechkraft des diffraktiven optischen Elements 415a beträgt etwa K ≈ 3.3 m–1, was einer Brennweite f = 1/K ≈ 303 mm entspricht. Im Vergleich zu einem entsprechenden Aufbau ohne DOE wird der maximale Durchmesser der Linsen des in 4 gezeigten Systems um etwa 7 reduziert, wobei der Farblängsfehler des Systems um etwa 50% auf 50 nm/pm reduziert wird.The diffractive optical element 415a has a lattice constant of 770 L / mm (corresponding to a minimum grating period of 1.3 μm) and a diameter of 90 mm. The diffractive power of the diffractive optical element 415a is about K ≈ 3.3 m -1 , which corresponds to a focal length f = 1 / K ≈ 303 mm. Compared to a corresponding design without DOE, the maximum diameter of the lenses of the 4 reduced system by about 7, wherein the chromatic aberration of the system is reduced by about 50% to 50 nm / pm.

In dem Projektionsobjektiv 400 gemäß der vierten Ausführungsform werden insgesamt drei Pupillenebenen erzeugt, in denen der Hauptstrahl die (gestrichelt eingezeichnete) optische Achse OA schneidet und deren Lage in 4 durch die mit PP1, PP2 und PP3 bezeichneten, gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Wie aus 4 ersichtlich, ist das diffraktive optische Element 415a in der ersten Pupillenebene PP1 angeordnet.In the projection lens 400 According to the fourth embodiment, a total of three pupil planes are generated, in which the main beam intersects the (dashed) optical axis OA and their position in 4 is indicated by the dashed arrows denoted by PP1, PP2 and PP3. How out 4 can be seen, is the diffractive optical element 415a arranged in the first pupil plane PP1.

Sämtliche Linsen des Projektionsobjektivs 400 sind aus Quarzglas hergestellt. Alternativ können auch einzelne Linsen (z.B. die bildseitig letzte Linse) aus einem anderen geeigneten Material (beispielsweise CaF2) hergestellt sein.All lenses of the projection lens 400 are made of quartz glass. Alternatively, individual lenses (eg the last lens on the image side) may be made of another suitable material (for example CaF 2 ).

Das Projektionsobjektiv 400 weist im Unterschied zu den Projektionsobjektiven 100 und 200 aus 1 und 2 nur einen Spiegel mit Brechkraft in Form des Konkavspiegels 433 auf, welcher im Wesentlichen in der Pupillenebene PP3 angeordnet ist. Dies hat den weiteren Vorteil, dass dieser Konkavspiegel 433 mit seiner optisch wirksamen Fläche rotationssymmetrisch zur optischen Achse verwendet werden kann, was wiederum eine verhältnismäßig einfachere Fertigung und Justage zur Folge hat. Außerdem lassen sich mit Hilfe dieses Konkavspiegels 433 auch z.B. betriebs- oder alterungsbedingte Aberrationen, insbesondere sphärische Aberrationen, nachträglich gut korrigieren.The projection lens 400 points in contrast to the projection lenses 100 and 200 out 1 and 2 only a mirror with refractive power in the form of the concave mirror 433 which is arranged substantially in the pupil plane PP3. This has the further advantage that this concave mirror 433 can be used with its optically effective surface rotationally symmetrical to the optical axis, which in turn has a relatively simpler production and adjustment result. In addition, can be with the help of this concave mirror 433 Also, for example, correct operational or aging aberrations, especially spherical aberrations, subsequently good.

Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann in Abwandlung des in 4 gezeigten Beispiels auch wenigstens ein weiteres DOE vorgesehen sein, wobei sich dann ein solches weiteres DOE insbesondere in der bildebenenseitig letzten Pupillenebene PP2 befinden kann.According to a further, not shown embodiment, in a modification of the in 4 shown at least one other DOE be provided, in which case such a further DOE can be located in particular in the last image plane past pupil level PP2.

Tabelle 13 zeigt eine Übersicht über Systemparameter der Projektionsobjektive 100400 von 14, aus der jeweils die Kompaktheit dieser Systeme ersichtlich ist.Table 13 shows an overview of system parameters of the projection objectives 100 - 400 from 1 - 4 , from each of the compactness of these systems can be seen.

Die in den Spalten von Tabelle 13 angegebenen Parameter sind in dieser Reihenfolge: Nummer der zugehörigen 14 bzw. des zugehörigen Ausführungsbeispiels, die bildseitige numerische Apertur NA, die maximale Bildfeldhöhe y', die Linsenanzahl NL, die Anzahl von (durch Zwischenbilder miteinander verbundenen) Teilsystemen Nop, der maximale Linsendurchmesser Dmax, der Durchmesser DmaxF des zur Bildebene (IP) nächstliegenden Objektivbauches, sowie die zur Beschreibung der Kompaktheit verwendeten Parameter COMP1–COMP3 und COMP12–COMP32.The parameters given in the columns of Table 13 are in this order: Number of associated 1 - 4 or the associated embodiment, the image-side numerical aperture NA, the maximum image field height y ', the number of lenses N L , the number of (interconnected by intermediate images ) subsystems N op , the maximum lens diameter D max , the diameter D maxF of the image plane ( IP) closest to the nose, as well as the COMP1-COMP3 and COMP12-COMP32 used to describe the compactness.

Die Parameter COMP1, COMP2 und COMP3 sind dabei wie folgt definiert: COMP1 = Dmax/(y'·NA2) (6) COMP2 = COMP1·NL = Dmax·NL/(y'·NA2) (7) COMP3 = COMP1·NL/Nop = Dmax·NL/(Nop·y'·NA2) (8) The parameters COMP1, COMP2 and COMP3 are defined as follows: COMP1 = D Max / (Y '· NA 2 ) (6) COMP2 = COMP1 * N L = D Max · N L / (Y '· NA 2 ) (7) COMP3 = COMP1 * N L / N operating room = D Max · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) (8th)

Der Parameter COMP1 ist somit umso kleiner (und das System umso „kompakter"), je kleiner der maximale Linsendurchmesser des Objektivs bei einer bestimmten maximalen Bildfeldhöhe y' und einer bestimmten numerischen Apertur NA ist, so dass für ein möglichst kompaktes System möglichst kleine Werte von COMP1 anzustreben sind. Der Parameter COMP2 berücksichtigt darüber hinaus die Linsenanzahl NL und damit den gesamten Materialverbrauch und ist ebenfalls vorzugsweise möglichst gering. Der Parameter COMP3 berücksichtigt darüber hinaus die Anzahl von Teilsystemen Nop und ist ebenfalls vorzugsweise möglichst gering, da der notwendige Bauraum mit der Anzahl der Teilsysteme wächst.The parameter COMP1 is thus smaller (and the system is more "compact"), the smaller the maximum lens diameter of the lens at a certain maximum image field height y 'and a specific numerical aperture NA, so that as small as possible values of In addition, the parameter COMP2 takes into account the number of lenses N L and thus the total material consumption and is also preferably as low as possible The parameter COMP3 also takes into account the number of subsystems N op and is also preferably as small as possible, since the necessary space with the number of subsystems is growing.

Für ein möglichst kompaktes System ist vorzugsweise wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt: COMP1 < 11 (9) For a system which is as compact as possible, at least one of the following conditions is preferably fulfilled: COMP1 <11 (9)

Weiter bevorzugt gilt COMP1 < 10.8, noch bevorzugter COMP1 < 10.5. COMP2 < 250 (10) More preferably, COMP1 <10.8, more preferably COMP1 <10.5. COMP2 <250 (10)

Weiter bevorzugt gilt COMP2 < 220, noch bevorzugter COMP2 < 200. COMP3 < 80 (11) More preferably, COMP2 <220, more preferably COMP2 <200. COMP3 <80 (11)

Weiter bevorzugt gilt COMP3 < 75, noch bevorzugter COMP2 < 70.Further preferably COMP3 <75, more preferably COMP2 <70.

Die weiteren in Tabelle 13 angegebenen Parameter COMP12, COMP22 und COMP32 sind wie folgt definiert: COMP12 = DmaxF/(y'·NA2) (12) COMP22 = COMP1·NL = DmaxF·NL/(y'·NA2) (13) COMP32 = COMP1·NL/Nop = DmaxF·NL/(Nop·y'·NA2) (14) The other parameters COMP12, COMP22 and COMP32 given in Table 13 are defined as follows: COMP12 = D maxf / (Y '· NA 2 ) (12) COMP22 = COMP1 * N L = D maxf · N L / (Y '· NA 2 ) (13) COMP32 = COMP1 * N L / N operating room = D maxf · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) (14)

Dabei bezeichnet DmaxF den Durchmesser des zur Bildebene IP nächstliegenden Bauches des Objektivs (also beispielsweise in 1 den Durchmesser der Linse 138). Durch die Formulierung der o.g. weiteren Kriterien (12)–(14) wird in den Ausführungsbeispielen von 1 und 2 der Durchmesser des zur Bildebene IP nächstliegenden Bauches des jeweiligen Objektivs 100 bzw. 200 für die Berechnung des jeweiligen Kompaktheitsparameters herangezogen, auch wenn sich unmittelbar nach der Spiegelgruppe des zweiten Teilssystems (120 in 1) noch Linsen 131, 132 mit größerem Durchmesser als der dieses Bauches befinden. Bei den Ausführungsbeispielen von 3 und 4 stimmen hingegen die Werte für COMP12, COMP22 und COMP32 jeweils mit den Werten für COMP1, COMP2 bzw. COMP3 überein. Der Parametersatz COMP12, COMP22, COMP32 beschreibt demnach gegenüber dem Parametersatz COMP1, COMP2, und COMP3 für eine bestimmte Klasse von Designs einen relaxierten Kompaktheitsbegriff. Auch für die Kompaktheitsparameter COMP12, COMP22 und COMP32 ist für ein möglichst kompaktes System vorzugsweise wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt: COMP12 < 11 (15) In this case, D maxF denotes the diameter of the closest to the image plane IP abdomen of the lens (ie, for example, in 1 the diameter of the lens 138 ). By the formulation of the above-mentioned further criteria (12) - (14) is in the embodiments of 1 and 2 the diameter of the closest to the image plane IP abdomen of the respective lens 100 respectively. 200 used for the calculation of the respective compactness parameter, even if immediately after the mirror group of the second subsystem ( 120 in 1 ) still lenses 131 . 132 with a larger diameter than that of this abdomen. In the embodiments of 3 and 4 On the other hand, the values for COMP12, COMP22 and COMP32 are the same as the values for COMP1, COMP2 and COMP3, respectively. The parameter set COMP12, COMP22, COMP32 accordingly describes a relaxed compactness term in relation to the parameter set COMP1, COMP2, and COMP3 for a certain class of designs. For the compactness parameters COMP12, COMP22 and COMP32 as well, preferably at least one of the following conditions is fulfilled for a system which is as compact as possible: COMP12 <11 (15)

Weiter bevorzugt gilt COMP12 < 10.8, noch bevorzugter COMP12 < 10.5. COMP22 < 250 (16) More preferably, COMP12 <10.8, more preferably COMP12 <10.5. COMP22 <250 (16)

Weiter bevorzugt gilt COMP22 < 220, noch bevorzugter COMP22 < 200. COMP32 < 80 (17) More preferably, COMP22 <220, more preferably COMP22 <200. COMP32 <80 (17)

Weiter bevorzugt gilt COMP32 < 75, noch bevorzugter COMP22 < 70.Further preferably COMP32 <75, more preferably COMP22 <70.

5 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher ein Projektionsobjektiv gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist. 5 shows a schematic representation of the structure of a microlithographic projection exposure apparatus in which a projection lens according to the present invention can be used.

Gemäß 5 weist eine Projektionsbelichtungsanlage 500 eine Beleuchtungseinrichtung 501 und ein Projektionsobjektiv 502 auf. Das Projektionsobjektiv 502 umfasst eine Linsenanordnung 503 mit einer Aperturblende AP, wobei durch die lediglich schematisch angedeutete Linsenanordnung 503 eine optische Achse OA definiert wird. Zwischen der Beleuchtungseinrichtung 501 und dem Projektionsobjektiv 502 ist eine Maske 504 angeordnet, die mittels eines Maskenhalters 505 im Strahlengang gehalten wird. Solche in der Mikrolithographie verwendeten Masken 504 weisen eine Struktur im Mikrometer- bis Nanometer-Bereich auf, die mittels des Projektionsobjektives 502 beispielsweise um den Faktor 4 oder 5 verkleinert auf eine Bildebene IP abgebildet wird. In der Bildebene IP wird ein durch einen Substrathalter 507 positioniertes lichtempfindliches Substrat 506, bzw. ein Wafer, gehalten. Die noch auflösbaren minimalen Strukturen hängen von der Wellenlänge λ des für die Beleuchtung verwendeten Lichtes sowie von der bildseitigen numerischen Apertur des Projektionsobjektives 502 ab, wobei die maximal erreichbare Auflösung der Projektionsbelichtungsanlage 500 mit abnehmender Wellenlänge λ der Beleuchtungseinrichtung 501 und mit zunehmender bildseitiger numerischer Apertur des Projektionsobjektivs 502 steigt.According to 5 has a projection exposure system 500 a lighting device 501 and a projection lens 502 on. The projection lens 502 includes a lens assembly 503 with an aperture diaphragm AP, wherein by the only schematically indicated lens arrangement 503 an optical axis OA is defined. Between the lighting device 501 and the projection lens 502 is a mask 504 arranged by means of a mask holder 505 is held in the beam path. Such masks used in microlithography 504 have a structure in the micrometer to nanometer range, by means of the projection lens 502 for example, by a factor of 4 or 5 reduced to an image plane IP is mapped. In the image plane IP is a through a substrate holder 507 positioned photosensitive substrate 506 , or a wafer held. The still resolvable minimum structures depend on the wavelength λ of the light used for the illumination and on the image-side numerical aperture of the projection objective 502 with the maximum achievable resolution of the projection exposure system 500 with decreasing wavelength λ of the illumination device 501 and with the image-side numerical aperture of the projection lens 502 increases.

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.If the invention has also been described with reference to specific embodiments, tap for the skilled person numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual Embodiments. Accordingly, it is understood by those skilled in the art that such Variations and alternative embodiments are covered by the present invention, and the range the invention only in the sense of the appended claims and their equivalents limited is.

Claims (35)

Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, mit: • einer ersten Pupillenebene (PP1), welche die zur Objektebene (OP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist; • wenigstens einer zweiten Pupillenebene (PP2), welche die zur Bildebene (IP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist; und • wenigstens einem diffraktiven optischen Element (115a, 215a, 318a, 415a), welches im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene (PP1) angeordnet ist.Projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) of a microlithographic projection exposure apparatus for imaging a mask positionable in an object plane (OP) on a photosensitive layer positionable in an image plane (IP), comprising: • a first pupil plane (PP1) which is the pupil plane closest to the object plane (OP) of the projection objective ; • at least one second pupil plane (PP2), which is the pupil plane closest to the image plane (IP) of the projection objective; and at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ), which is arranged substantially in the first pupil plane (PP1). Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, mit: • einer optischen Achse (OA); • einer ersten Pupillenebene (PP1), in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse (OA) ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine erste Randstrahlhöhe aufweist; und • wenigstens einer zweiten Pupillenebene (PP2), in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse (OA) ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine zweite Randstrahlhöhe aufweist, wobei die zweite Randstrahlhöhe größer als die erste Randstrahlhöhe ist; und • wenigstens einem diffraktiven optischen Element (115a, 215a, 318a, 415a), welches im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene (PP1) angeordnet ist.Projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) of a microlithographic projection exposure apparatus, for imaging a mask positionable in an object plane (OP) on a photosensitive layer positionable in an image plane (IP), comprising: • an optical axis (OA); A first pupil plane (PP1), in which a marginal ray which delimits a bundle of rays originating from an object point on the optical axis (OA) has a first marginal ray height; and • at least one second pupil plane (PP2), in which a marginal ray which delimits a bundle of rays emanating from an object point on the optical axis (OA) has a second marginal ray height, the second marginal ray height being greater than the first marginal ray height; and at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ), which is arranged substantially in the first pupil plane (PP1). Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, mit: • einer optischen Achse (OA; und • wenigstens einem diffraktiven optischen Element (115a, 215a, 318a, 415a), welches entlang der optischen Achse (OA) in einer Ebene angeordnet ist, in der ein Randstrahl, welcher ein von einem Objektpunkt auf der optischen Achse (OA) ausgehendes Strahlenbüschel begrenzt, eine erste Randstrahlhöhe aufweist; • wobei die erste Randstrahlhöhe weniger als 60% der maximalen Randstrahlhöhe in dem Projektionsobjektiv beträgt.Projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) of a microlithographic projection exposure apparatus for imaging a mask which can be positioned in an object plane (OP) on a photosensitive layer which can be positioned in an image plane (IP), comprising: an optical axis OA and at least one diffractive optical element 115a . 215a . 318a . 415a ) disposed along the optical axis (OA) in a plane in which an edge beam which delimits a beam of rays originating from an object point on the optical axis (OA) has a first edge beam height; • wherein the first edge beam height is less than 60% of the maximum edge beam height in the projection lens. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Randstrahlhöhe weniger als 50%, bevorzugt weniger als 40%, noch bevorzugter weniger als 30% der maximalen Randstrahlhöhe in dem Projektionsobjektiv beträgt.Projection objective according to Claim 3, characterized that the first edge beam height less than 50%, preferably less than 40%, more preferably less as 30% of the maximum marginal beam height in the projection lens is. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine erste Pupillenebene (PP1), welche die zur Objektebene (OP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, und eine zweite Pupillenebene (PP2) aufweist, welche die zur Bildebene (IP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist.Projection objective according to claim 3 or 4, characterized in that it has a first pupil plane (PP1) which the closest to the object plane (OP) Pupil plane of the projection lens, and a second pupil plane (PP2), which is the closest to the image plane (IP) pupil level of the projection lens. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das diffraktive optische Element (115a, 215a, 318a, 415a) eine positive Brennweite aufweist, welche maximal 300 mm, bevorzugt maximal 250 mm, noch bevorzugter maximal 200 mm, und noch bevorzugter maximal 150 mm beträgt.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that the diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ) has a positive focal length which is at most 300 mm, preferably at most 250 mm, more preferably at most 200 mm, and more preferably at most 150 mm. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das diffraktive optische Element (115a, 215a, 318a, 415a) in dem Projektionsobjektiv eine teilweise Korrektur des Farblängsfehlers bis auf einen Rest-Farblängsfehler bewirkt, wobei dieser Rest-Farblängsfehler wenigstens 200 nm/pm beträgt.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that the diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ) in the projection lens causes a partial correction of the longitudinal chromatic aberration, except for a residual longitudinal chromatic aberration, this residual chromatic aberration being at least 200 nm / pm. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv einen maximalen Linsendurchmesser Dmax, eine maximale Bildfeldhöhe y', eine bildseitige numerische Apertur NA, eine Linsenanzahl NL und eine Anzahl von Teilsystemen Nop, die durch Zwischenbilder miteinander verbunden sind, aufweist, wobei das Projektionsobjektiv wenigstens ein diffraktives optisches Element (115a, 215a, 238a, 415a) aufweist, und wobei für Parameter COMP1, COMP2 und COMP3 mit COMP1 = Dmax/(y'·NA2), COMP2 = Dmax·NL/(y'·NA2),und COMP3 = Dmax·NL/(Nop·y'·NA2),wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) COMP1 ist kleiner als 11; (b) COMP2 ist kleiner als 250; (c) COMP3 ist kleiner als 80.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that the projection objective has a maximum lens diameter D max , a maximum field height y ', a picture-side numerical aperture NA, a lens number N L and a number of subsystems N op , which are interconnected by intermediate images, wherein the projection lens has at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 238a . 415a ), and wherein for parameters COMP1, COMP2 and COMP3 with COMP1 = D Max / (Y '· NA 2 ) COMP2 = D Max · N L / (Y '· NA 2 ) and COMP3 = D Max · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) at least one of the following conditions is met: (a) COMP1 is less than 11; (b) COMP2 is less than 250; (c) COMP3 is less than 80. Projektionsobjektiv nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass COMP1 kleiner als 11 ist und COMP2 kleiner als 250 ist.Projection objective according to Claim 8, characterized COMP1 is less than 11 and COMP2 is less than 250. Projektionsobjektiv nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass COMP1 kleiner als 11 ist, COMP2 kleiner als 250 ist und COMP3 kleiner als 80 ist.Projection objective according to Claim 8, characterized COMP1 is less than 11, COMP2 is less than 250, and COMP3 is less than 80. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsobjektiv einen Durchmesser DmaxF des zur Bildebene (IP) nächstliegenden Bauches, eine maximale Bildfeldhöhe y', eine bildseitige numerische Apertur NA, eine Linsenanzahl NL und eine Anzahl von Teilsystemen Nop, die durch Zwischenbilder miteinander verbunden sind, aufweist, wobei das Projektionsobjektiv wenigstens ein diffraktives optisches Element (115a, 215a, 238a, 415a) aufweist, und wobei für Parameter COMP12, COMP22 und COMP32 mit COMP12 = DmaxF/(y'·NA2), COMP22 = DmaxF·NL/(y'·NA2),und COMP32 = DmaxF·NL/(Nop·y'·NA2),wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) COMP12 ist kleiner als 11; (b) COMP22 ist kleiner als 250; (c) COMP32 ist kleiner als 80.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that the projection objective has a diameter D maxF of the abdominal plane closest to the image plane (IP), a maximum image field height y ', an image-side numerical aperture NA, a lens number N L and a number of subsystems N op , which are interconnected by intermediate images, the projection objective having at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 238a . 415a ), and wherein for parameters COMP12, COMP22 and COMP32 with COMP12 = D maxf / (Y '· NA 2 ) COMP22 = D maxf · N L / (Y '· NA 2 ) and COMP32 = D maxf · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) at least one of the following conditions is met: (a) COMP12 is less than 11; (b) COMP22 is less than 250; (c) COMP32 is less than 80. Projektionsobjektiv nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass COMP12 kleiner als 11 ist und COMP22 kleiner als 250 ist.Projection objective according to Claim 11, characterized COMP12 is less than 11 and COMP22 is less than 250. Projektionsobjektiv nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass COMP12 kleiner als 11 ist, COMP22 kleiner als 250 ist und COMP32 kleiner als 80 ist.Projection objective according to Claim 11, characterized COMP12 is less than 11, COMP22 is less than 250, and COMP32 is less than 80. Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, mit: • wenigstens einem diffraktiven optischen Element (115a, 215a, 318a, 415a), welches eine positive Brennweite aufweist; • wobei diese Brennweite maximal 300 mm beträgt.Projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) of a microlithographic projection exposure apparatus, for imaging a mask which can be positioned in an object plane (OP) on a photosensitive layer which can be positioned in an image plane (IP), comprising: • at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ) having a positive focal length; • this focal length is a maximum of 300 mm. Projektionsobjektiv nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennweite maximal 250 mm, bevorzugt maximal 200 mm, und noch bevorzugter maximal 150 mm beträgt.Projection objective according to Claim 14, characterized that the focal length is a maximum of 250 mm, preferably a maximum of 200 mm, and more preferably not more than 150 mm. Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, mit: • wenigstens einem diffraktiven optischen Element (115a, 215a, 318a, 415a), welches in dem Projektionsobjektiv eine teilweise Korrektur des Farblängsfehlers bis auf einen Rest-Farblängsfehler bewirkt; • wobei dieser Rest-Farblängsfehler wenigstens 200 nm/pm beträgt.Projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) of a microlithographic projection exposure apparatus, for imaging a mask which can be positioned in an object plane (OP) on a photosensitive layer which can be positioned in an image plane (IP), comprising: • at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a . 415a ), which causes a partial correction of the longitudinal chromatic aberration in the projection lens except for a residual longitudinal chromatic aberration; • this residual chromatic aberration is at least 200 nm / pm. Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, wobei das Projektionsobjektiv einen maximalen Linsendurchmesser Dmax, eine maximale Bildfeldhöhe y', eine bildseitige numerische Apertur NA, eine Linsenanzahl NL und eine Anzahl von Teilsystemen Nop, die durch Zwischenbilder miteinander verbunden sind, aufweist, wobei das Projektionsobjektiv wenigstens ein diffraktives optisches Element (115a, 215a, 238a, 415a) aufweist, und wobei für Parameter COMP1, COMP2 und COMP3 mit COMP1 = Dmax/(y'·NA2), COMP2 = Dmax·NL/(y'·NA2),und COMP3 = Dmax·NL/(Nop·y'·NA2),wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) COMP1 ist kleiner als 11; (b) COMP2 ist kleiner als 250; (c) COMP3 ist kleiner als 80.Projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus for imaging a mask positionable in an object plane (OP) on a photosensitive layer positionable in an image plane (IP), the projection objective having a maximum lens diameter D max , a maximum image field height y ', an image-side numerical aperture NA, a Lens number N L and a number of subsystems N op , which are interconnected by intermediate images, wherein the projection lens at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 238a . 415a ), and wherein for parameters COMP1, COMP2 and COMP3 with COMP1 = D Max / (Y '· NA 2 ) COMP2 = D Max · N L / (Y '· NA 2 ) and COMP3 = D Max · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) at least one of the following conditions is met: (a) COMP1 is less than 11; (b) COMP2 is less than 250; (c) COMP3 is less than 80. Projektionsobjektiv nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass COMP1 kleiner als 11 ist und COMP2 kleiner als 250 ist.Projection objective according to Claim 17, characterized COMP1 is less than 11 and COMP2 is less than 250. Projektionsobjektiv nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass COMP1 kleiner als 11 ist, COMP2 kleiner als 250 ist und COMP3 kleiner als 80 ist.Projection objective according to Claim 17, characterized COMP1 is less than 11, COMP2 is less than 250, and COMP3 is less than 80. Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur Abbildung einer in einer Objektebene (OP) positionierbaren Maske auf eine in einer Bildebene (IP) positionierbare lichtempfindliche Schicht, wobei das Projektionsobjektiv einen Durchmesser DmaxF des zur Bildebene (IP) nächstliegenden Bauches, eine maximale Bildfeldhöhe y', eine bildseitige numerische Apertur NA, eine Linsenanzahl NL und eine Anzahl von Teilsystemen Nop, die durch Zwischenbilder miteinander verbunden sind, aufweist, wobei das Projektionsobjektiv wenigstens ein diffraktives optisches Element (115a, 215a, 238a, 415a) aufweist, und wobei für Parameter COMP12, COMP22 und COMP32 mit COMP12 = DmaxF/(y'·NA2), COMP22 = DmaxF·NL/(y'·NA2),und COMP32 = DmaxF·NL/(Nop·y'·NA2),wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) COMP12 ist kleiner als 11; (b) COMP22 ist kleiner als 250; (c) COMP32 ist kleiner als 80.Projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus, for imaging a mask positionable in an object plane (OP) on a photosensitive layer positionable in an image plane (IP), the projection objective having a diameter D maxF of the abdominal wall closest to the image plane (IP), a maximum image field height y ', an image-side numerical aperture NA, a lens number N L and a number of subsystems N op , which are interconnected by intermediate images, wherein the projection objective comprises at least one diffractive optical element ( 115a . 215a . 238a . 415a ), and wherein for parameters COMP12, COMP22 and COMP32 with COMP12 = D maxf / (Y '· NA 2 ) COMP22 = D maxf · N L / (Y '· NA 2 ) and COMP32 = D maxf · N L / (N operating room · Y '· NA 2 ) at least one of the following conditions is met: (a) COMP12 is less than 11; (b) COMP22 is less than 250; (c) COMP32 is less than 80. Projektionsobjektiv nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass COMP12 kleiner als 11 ist und COMP22 kleiner als 250 ist.Projection objective according to claim 20, characterized COMP12 is less than 11 and COMP22 is less than 250. Projektionsobjektiv nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass COMP12 kleiner als 11 ist, COMP22 kleiner als 250 ist und COMP32 kleiner als 80 ist.Projection objective according to claim 20, characterized COMP12 is less than 11, COMP22 is less than 250, and COMP32 is less than 80. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht mehr als zwei unterschiedliche Linsenmaterialien aufweist.Projection lens according to one of the preceding Claims, characterized in that it is not more than two different ones Has lens materials. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass es eine erste Pupillenebene (PP1), welche die zur Objektebene (OP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, und wenigstens eine zweite Pupillenebene (PP2), welche die zur Bildebene (IP) nächstliegende Pupillenebene des Projektionsobjektivs ist, aufweist, wobei das diffraktive optische Element im Wesentlichen in der ersten Pupillenebene (PP1) angeordnet ist.Projection objective according to one of claims 14 to 23, characterized in that it has a first pupil plane (PP1), which closest to the object plane (OP) pupil plane of the projection lens, and at least one second pupil plane (PP2), which is the closest to the image plane (IP) pupil level of the projection lens, wherein the diffractive optical Element arranged substantially in the first pupil plane (PP1) is. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen katadioptrischen Aufbau aufweist, in welchem wenigstens ein reelles Zwischenbild erzeugt wird.Projection lens according to one of the preceding Claims, characterized in that this has a catadioptric structure in which generates at least one real intermediate image becomes. Projektionsobjektiv nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass es nur einen Spiegel mit Brechkraft aufweist.Projection objective according to Claim 25, characterized that it only has a mirror with refractive power. Projektionsobjektiv nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Spiegel im Wesentlichen in einer Pupillenebene angeordnet ist.Projection objective according to Claim 26, characterized that this mirror is arranged substantially in a pupil plane is. Projektionsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass dieses keinen Spiegel aufweist.Projection objective according to one of claims 1 to 24, characterized in that it has no mirror. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein zweites diffraktives optisches Element (238a) aufweist.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one second diffractive optical element ( 238a ) having. Projektionsobjektiv nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite diffraktive optische Element (238a) im Wesentlichen in der zur Bildebene (IP) nächstliegenden Pupillenebene (PP2) angeordnet ist.Projection objective according to Claim 29, characterized in that the second diffractive optical element ( 238a ) is arranged substantially in the pupil plane (PP2) closest to the image plane (IP). Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste diffraktive optische Element (115a, 215a, 318a) und/oder das zweite diffraktive optische Element (238a) einen Durchmesser aufweist, welcher weniger als das 0.5-fache, bevorzugt weniger als das 0.4-fache der maximalen Randstrahlhöhe beträgt.Projection objective according to one of the preceding claims, characterized in that the first diffractive optical element ( 115a . 215a . 318a ) and / or the second diffractive optical element ( 238a ) has a diameter which is less than 0.5 times, preferably less than 0.4 times the maximum marginal beam height. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für eine Wellenlänge von weniger als 250 nm, bevorzugt weniger als 200 nm oder weniger als 160 nm ausgelegt ist.Projection lens according to one of the preceding Claims, characterized in that it is for a wavelength of less than 250 nm, preferably less than 200 nm or less than 160 nm is designed. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (500) zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile, mit einem Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Microlithographic projection exposure apparatus ( 500 ) for the production of microstructured components, with a projection objective ( 100 . 200 . 300 . 400 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats (506), auf das zumindest bereichsweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske (504), die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (500) mit einem Projektionsobjektiv (100, 200, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 32; • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske (504) auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (500).Process for the microlithographic production of microstructured components comprising the following steps: 506 ), to which, at least in regions, a layer of a photosensitive material is applied; • Providing a mask ( 504 ) having structures to be imaged; Providing a projection exposure apparatus ( 500 ) with a projection lens ( 100 . 200 . 300 . 400 ) according to any one of claims 1 to 32; • projecting at least part of the mask ( 504 ) to a region of the layer using the projection exposure apparatus ( 500 ). Mikrostrukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren nach Anspruch 34 hergestellt ist.Microstructured device that works by a method is made according to claim 34.
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