-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen abtastenden lithographischen
Projektionsapparat, aufweisend:
- – ein Strahlungssystem
zur Zufuhr eines Projektionsstrahls einer Strahlung;
- – eine
Tragstruktur zum Tragen von Musterungsmitteln, wobei die Musterungsmittel
dazu dienen, den Projektionsstrahl gemäß einem gewünschten Muster zu mustern;
- – einen
Substrattisch zum Halten eines Substrats;
- – ein
Projektionssystem zum Projizieren des gemusterten Strahls auf einen
Zielabschnitt des Substrats; und
- – Positioniermittel
zum Bewegen des Substrats relativ zu dem Projektionssystem in wenigstens einer
Abtastrichtung.
-
Der
Begriff „Musterungsmittel", wie er hier verwendet
wird, sei breit als Mittel bezeichnend zu interpretieren, die verwendet
werden, einen eingehenden Strahlungsstrahl mit einem gemusterten
Querschnitt zu versehen, und zwar entsprechend einem Muster, das
in einem Zielabschnitt des Substrats zu erzeugen ist; in diesem
Zusammenhang kann auch der Begriff „Lichtventil" verwendet werden. Üblicherweise
entspricht das Muster einer bestimmten funktionellen Schicht in
dieser Vorrichtung, die in dem Zielabschnitt erzeugt wird, beispielsweise
einem integrierten Schaltkreis oder einer anderen Vorrichtung (siehe
nachfolgend). Beispiele solcher Musterungsmittel umfassen:
- – Eine
Maske. Das Konzept einer Maske ist in der Lithographie allgemein
bekannt und enthält
Maskentypen wie binäre,
wechselnde Phasenverschiebungs- und gedämpfte Phasenverschiebungs-
sowie verschiedene Hybridmaskentypen. Die Anordnung einer solchen
Maske im Strahlungsstrahl bewirkt eine selektive Transmission (im
Fall einer durchlässigen
Maske) oder Reflektion (im Fall einer reflektierenden Maske) der
auf die Maske auftreffenden Strahlung gemäß dem Muster auf der Maske.
Im Fall einer Maske ist die Tragstruktur für gewöhnlich ein Maskentisch, der sicherstellt,
dass die Maske in einer gewünschten Position
im eingehenden Strahlungsstrahl gehalten werden kann und relativ
zu dem Strahl bewegt werden kann, wenn dies gewünscht ist.
- – Ein
programmierbares Spiegelfeld. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung
ist eine matrixadressierbare Oberfläche mit einer viskoelastischen
Steuerschicht und einer reflektierenden Oberfläche. Das Grundprinzip hinter
einer solchen Vorrichtung ist, dass (beispielsweise) adressierte
Bereiche der reflektierenden Oberfläche einfallendes Licht als
gebeugtes Licht reflektieren, wohingegen nicht adressierte Berei che
einfallendes Licht als ungebeugtes Licht reflektieren. Unter Verwendung
eines geeigneten Filters kann das ungebeugte Licht aus dem reflektierten
Strahl herausgefiltert werden, so dass nur das gebeugte Licht zurückbleibt; auf
diese Weise wird der Strahl gemäß dem Adressierungsmuster
der matrixadressierbaren Oberfläche
gemustert. Die benötigte
Matrixadressierung kann unter Verwendung geeigneter elektronischer
Mittel durchgeführt
werden. Nähere
Informationen hinsichtlich solcher Spiegelfelder lassen sich beispielsweise
den US-PSen 5,296,891 und 5,523,193 entnehmen. Im
Fall eines programmierbaren Spiegelfelds kann die Tragstruktur als beispielsweise
Rahmen oder Tisch ausgebildet sein, der je nach Bedarf fest oder
beweglich sein kann.
- – ein
programmierbares LCD-Feld. Ein Beispiel eines solchen Aufbaus ist
in der US-PS 5,229,872 angegeben. Wie
oben, kann die Tragstruktur in diesem Fall beispielsweise als Rahmen
oder Tisch ausgebildet sein, der nach Bedarf festgelegt oder beweglich
ist.
-
Aus
Gründen
der Einfachheit kann der Rest dieser Beschreibung an bestimmten
Stellen konkret auf Beispiele gerichtet sein, welche eine Maske
und einen Maskentisch verwenden; die allgemeinen Prinzipien, die
in solchen Fällen
diskutiert werden, sollten jedoch in dem breiteren Zusammenhang
von Musterungsmitteln gesehen werden, wie sie oben dargestellt worden
sind.
-
Ein
lithographischer Projektionsapparat kann beispielsweise bei der
Herstellung von integrierten Schaltkreisen (ICs) verwendet werden.
In einem solchen Fall können
die Musterungsmittel ein Schaltkreismuster entsprechend einer einzelnen
Schicht des IC erzeugen und dieses Muster kann auf einen Zielabschnitt
(der z. B. einen oder mehrere Rohwafer aufweist) auf einem Substrat
(Siliciumwafer) abgebildet werden, das mit einer Schicht aus strahlungsempfindlichen
Material (Resist) beschichtet ist. Für gewöhnlich enthält ein einzelner Wafer ein
ganzes Netzwerk benachbarter Zielabschnitte, die aufeinander folgend über das
Projektionssystem jeweils einzeln bestrahlt werden. Bei momentanen
Vorrichtungen, die eine Musterung durch eine Maske auf einem Maskentisch
verwenden, kann eine Unterscheidung zwischen zwei unterschiedlichen
Maschinentypen gemacht werden. Bei einem Typ von lithographischem
Projektionsapparat wird jeder Zielabschnitt durch Belichtung des
gesamten Maskenmusters auf einen Zielabschnitt in einem Durchgang
bestrahlt; ein solcher Apparat wird allgemein als Waferstepper bezeichnet.
Bei einem anderen Apparat – allgemein
als Step-and-Scan-Apparat bezeichnet – wird jeder Zielabschnitt
durch progressives Abtasten des Maskenmusters unter dem Projektionsstrahl
in einer gegebenen Referenzrichtung (der „Abtastrichtung") bestrahlt, wobei
gleichzeitig der Substrattisch parallel oder antiparallel zu dieser
Richtung abgetastet wird; da für
gewöhnlich
das Projektionssystem einen Vergrößerungsfaktor M (üblicherweise < 1) hat, ist die Geschwindigkeit
V, mit der der Substrattisch abgetastet wird, um einen Faktor M
mal größer als
diejenige, mit der der Maskentisch abgetastet wird. Nähere Informationen
bezüglich
lithographischen Vorrichtungen, wie sie hier beschrieben worden
sind, lassen sich beispielsweise der
US-PS
6,046,792 entnehmen.
-
Im
Herstellungsprozess unter Verwendung eines lithographischen Projektionsapparats
wird ein Muster (z. B. in einer Maske) auf ein Substrat abgebildet,
das zumindest teilweise mit einer Schicht aus strahlungsempfindlichen
Material (Resist) bedeckt ist. Vor diesem Abbildungsschritt kann
das Substrat verschiedenen Bearbeitungen unterworfen werden wie
Priming, Resistbeschichtung und Weichbacken. Nach der Belichtung
kann das Substrat anderen Bearbeitungen unterworfen werden, wie
Nachbelichtungsbacken (PEB), Entwicklung, Hartbacken und Messung/Überprüfung der
abgebildeten Merkmale. Diese Abfolge von Bearbeitungen wird als
Basis zum Mustern einer einzelnen Schicht einer Vorrichtung, z. B.
eines IC verwendet. Eine solche gemusterte Schicht kann dann verschiedenen
Bearbeitungen unterworfen werden wie Ätzen, Innenimplantation (Dotierung),
Metallisierung, Oxidation, chemisch-mechanisches Polieren etc.,
die alle beabsichtigen, eine einzelne Schicht endzubearbeiten. Wenn
mehrere Schichten benötigt
werden, dann wird der gesamte Ablauf oder eine Abwandlung hiervon
für jede
neue Schicht wiederholt. Schließlich
ist ein Feld von Vorrichtungen auf dem Substrat (Wafer) vorhanden.
Diese Vorrichtungen werden dann voneinander durch eine Technik wie
Trennschneiden oder Sägen
getrennt, wonach die einzelnen Vorrichtungen auf einem Träger angeordnet
werden können,
mit Stiften verbunden werden können
etc. Nähere
Informationen betreffend solcher Abläufe lassen sich beispielsweise
dem Buch „Microchip
Fabrication: A Practical Guide to Semiconductorprocessing", dritte Ausgabe, Peter
van Zant, McGraw Hill Publishing Co., 1997, ISBN 0-07-067250-4 entnehmen.
-
Aus
Gründen
der Einfachheit kann das Projektionssystem nachfolgend als „Linse" bezeichnet werden;
dieser Begriff sollte jedoch weit interpretiert werden und verschiedene
Arten von Projektionssystemen umfassen, einschließlich refraktiver
Optiken, reflektiver Optiken und katadioptrischer Systeme, um Beispiele
zu nennen. Das Strahlungssystem kann auch verschiedene Bauteile
aufweisen, die nach einer dieser Gestaltungstypen zum Richten, Formen oder
Steuern des Projektionsstrahls der Strahlung arbeiten und solche
Bauteile können
nachfolgend gemeinsam oder einzeln als „Linse" bezeichnet werden. Weiterhin kann der
lithographische Apparat von einem Typ sein, der zwei oder mehr Substrattische (und/oder
zwei oder mehr Masken tische) hat. Bei solchen „mehrstufigen" Vorrichtungen lithographischer Apparat
beispielsweise in der
US-PS 5,969,441 und der
WO 98/40791 beschrieben
[sic].
-
Ein
wichtiger Bestimmungsfaktor der Abbildungsqualität in einem lithographischen
Apparat ist die Gleichförmigkeit
der Dosis, die an die Substratoberfläche geliefert wird. Wenn es
Schwankungen in der Energiedichte gibt, die auf Waferhöhe über den abgebildeten
Bereich hinweg geliefert wird, kann dies zu Schwankungen in der
Größe der abgebildeten Merkmale
nach der Entwicklung des Resists führen. Die Gleichförmigkeit
auf Waferhöhe
kann bis zu einem hohen Grad sichergestellt werden, indem sichergestellt
wird, dass das Beleuchtungsfeld (Schlitz) auf Maskenhöhe gleichförmig beleuchtet wird.
Dies kann erreicht werden, indem der Beleuchtungsstrahl durch einen
Integrierer, beispielsweise einen Quarzstab geführt wird, innerhalb dem der
Strahl Mehrfachreflektionen erfährt
oder durch eine Fliegenaugenlinse, die eine Vielzahl von überlappenden Bildern
der Quelle erzeugt. Eine Fliegenaugenlinse oder deren Äquivalent
kann sowohl in refraktiven als auch reflektiven Optiken gemacht
werden, hinterlässt jedoch
nach wie vor eine gewisse Restungleichförmigkeit in der Intensität über das
Beleuchtungsfeld hinweg.
-
Die
US-PSen 6,013,401 und
5,895,737 beschreiben einen
Step-and-Scan-Apparat mit einer Anordnung zur Steuerung der Beleuchtungsintensität entlang
der Länge
eines rechteckförmigen
Beleuchtungsfelds, das senkrecht zur Abtastrichtung ist. Die Vorrichtung
weist eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Klingen auf, die
entlang einer Kante des Beleuchtungsfelds oder des Schlitzes aufgereiht sind.
Die Klingen werden selektiv in den Schlitz eingeführt, um
dessen effektive Breite zu verringern, so dass die effektive Schlitzbreite
entlang dessen Länge variiert
werden kann. Durch Verringern der effektiven Schlitzbreite an Positionen,
wo die Beleuchtungsenergiedichte relativ hoch ist, kann eine gleichförmigere Beleuchtung
der Maske und damit eine gleichförmigere
Dosis auf Substrathöhe
bei der Abtastung erhalten werden. Diese Anordnung führt jedoch
Telezentrititätsprobleme
ein, da sie ein asymmetrisches Füllen
der Pupille des Projektionssystems verursacht und verschiebt den
Massenschwerpunkt des Beleuchtungsstrahls. Auch ist der Gleitmechanismus eine
potentielle Verunreinigungsquelle, welche insbesondere unerwünscht in
einem EUV-Apparat
ist, der unter Vakuum gehalten werden muss.
-
Die
EP 0 720 056A beschreibt
einen abtastenden lithographischen Projektionsapparat, bei dem ein
außerfokaler
Filter auf der Maske verwendet wird, um die Intensitätsverteilung
im Beleuchtungsfeld einzustellen, indem symmetrische Halbschatten über das
Beleuchtungsfenster in einer Richtung senkrecht zur Abtastrichtung
geworfen werden.
-
Die
GB 2126740 A beschreibt
einen 1:1-Abtastprojektionsausrichter mit einer Intensitätseinstellvorrichtung,
die eine Mehrzahl von Bauteilen aufweist, bestehend aus Schwenkarmen,
die nach oben und unten angetrieben werden können, um Halbschatten auf das
Beleuchtungsfeld zu werfen. Die Mehrzahl von Bauteilen der Lichtabschirmvorrichtung
sind sich vejüngend
dargestellt, um entlang des gebogenen Beleuchtungsfelds nebeneinander
angeordnet werden zu können,
ohne einander zu stören. Obgleich
die Mehrzahl von Bauteilen so betätigt werden kann, dass ihre
Halbschatten sich in Abtastrichtung über das Beleuchtungsfeld erstrecken,
ist aufgrund der Abschrägung
die Summe von Halbschatten nicht im Wesentlichen symmetrisch in
Abtastrichtung um die Mittellinie des Beleuchtungsfelds herum.
-
Die
EP 0 952 491 A ,
die als nächstkommender
Stand der Technik für
die Erfindung betrachtet wird, beschreibt einen lithographischen
Projektionsapparat mit einer Intensitätseinstellvorrichtung, die eine
Mehrzahl von Bauteilen aufweist, welche symmetrische Halbschatten
auf das Beleuchtungsfeld werfen können, die sich über das
Beleuchtungsfeld in Abtastrichtung erstrecken.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Mittel
zur örtlichen
Steuerung der Beleuchtungsdosis zu schaffen.
-
Diese
und weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung
bei einem abtastenden lithographischen Projektionsapparat gemäß den Ansprüchen 1, 3
und 8 gelöst.
-
Durch
Sicherstellung, dass die Halbschatten in Abtastrichtung um die Mittellinie
des Beleuchtungsfelds im Wesentlichen symmetrisch sind, kann die
Einbringung jeglicher telezentrischer Fehler vermieden oder minimiert
werden – der
Effekt der Energieabsorption aus dem Strahl auf einer Seite des
Beleuchtungsfelds wird durch eine entsprechende Energieabsorption
von der anderen Seite des Felds her ausbalanciert. Somit ist es
nicht wesentlich, dass die Halbschatten spiegel- oder rotationssymmetrisch
um die Mittellinie des Beleuchtungsfelds herum sind, sondern vielmehr,
dass die in einem Abstand y von der Mittellinie auf einer Seite
absorbierte Energie gleich der in einem Abstand y von der Mittellinie
auf der anderen Seite absorbierten Energie ist. Es ist auch nicht
notwendig, dass die von jedem Bauteil geworfenen Halbschatten symmetrisch
sind; die Summe der Halbschatten, die von zwei oder mehr Bauteilen
geworfen werden, kann symmetrisch sein, wobei ein Bauteil ein anderes
kompen siert. Es versteht sich, dass, wenn das Projektionssystem
Spiegel verwendet, dann die Richtung an den Musterungsmitteln entsprechend
der Abtastrichtung des Substrats nicht parallel zur Abtastrichtung
sein kann. In diesem Fall sei die Symmetrieanforderung an die Halbschatten als
in einer Richtung entsprechend der Abtastrichtung zu verstehen.
-
Es
versteht sich, dass Symmetrie geschaffen werden kann, indem sichergestellt
wird, dass sich die Halbschatten über das Beleuchtungsfeld erstrecken oder
indem in einem Beispiel, welches nicht Teil der Erfindung ist, die
Halbschatten mittig angeordnet werden oder indem in einem anderen
Beispiel, das nicht Teil der Erfindung ist, die Halbschatten sich
von beiden Seiten des Beleuchtungsfeldes aus nach innen erstrecken.
Da der Effekt auf die Telezentrizität größer ist, wenn Strahlung an
den Rändern
des Feldes und nicht der Mitte blockiert wird, sind die Symmetrieanforderungen
für Halbschatten
in einem mittigen Bereich des Schlitzes weniger streng.
-
Bevorzugt
kann die Anzahl an Intensitätseinstellvorrichtungen
gemäß der Erfindung
selektiv eingestellt werden, um deren Halbschatten auf den Musterungsmitteln
zu manipulieren. Indem die Bauteile einstellbar gemacht werden,
ist eine dynamische Einstellung der Dosis möglich, um sich ändernde
Bedingungen des Apparats, Beleuchtungseinstellern oder abgebildete
Muster zu kompensieren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
sind die Bauteile Klingen, die gedreht werden, um ihre effektive
Breite in einer Richtung senkrecht zum Projektionsstrahl zu ändern und
um somit die Menge an Strahlung im Projektionsstrahl zu ändern, die
abgefangen wird.
-
Die
Halbschatten der einstellbaren Bauteile können so angeordnet werden,
dass sie sich über das
Beleuchtungsfeld (Schlitz) auf den Musterungsmitteln (Maske) in
einem leichten Winkel erstrecken (bevorzugt gleich der Unterteilung
der Bauteile dividiert durch die Feldbreite), so dass eine Einstellung ihrer
Breite keine Telezentrizitätsprobleme
einführt. Obgleich
die Intensität
des Strahls durch eine solche Einstellung örtlich variiert wird, ist diese
Variation über
die Breite des Beleuchtungsfelds hinweg symmetrisch. Die Intensitätseinstellvorrichtung
der Erfindung kann auch zur Einstellung der Dosis über das gesamte
Beleuchtungsfeld hinweg verwendet werden.
-
Die
Intensitätseinstellvorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um Ungleichförmigkeiten
in der Intensität
des Projektionsstrahls im Beleuchtungsfeld zu korrigieren, sowie Änderungen
in der Reflektivität
oder Transmissivität
der Musterungsmittel. Klingen in Bereichen, wo die Intensität des Beleuchtungsstrahls
relativ hoch ist oder wo die Reflektivität/Transmissivität relativ
hoch ist, wer den schräggestellt,
um einen größeren Anteil
der Strahlung des Projektionsstrahls zu blockieren. Die Intensitätseinstrahlvorrichtung
kann auch verwendet werden, Linienbreitenschwankungen korrigieren,
die durch andere Effekte bei Verwendung von benutzerdefinierten
Dosisprofilen verursacht werden.
-
Bei
dem abtastenden Apparat der Erfindung kann die Intensitätseinstellvorrichtung
verwendet werden, eine Steuerung über die Beleuchtungsstrahlintensität auf einem
feinen Gitter durchzuführen.
Um dies vorzunehmen, werden die Drehpositionen der Klingen synchron
mit der Abtastung gesteuert. Eine solche Steuerung über die
Beleuchtungsstrahlintensität
kann verwendet werden, um musterabhängige Effekte zu kompensieren,
beispielsweise nahwinkliges und Fernfeld-Streulicht in dichten Abschnitten
eines Musters oder Abschnitte mit einem kleinen nicht reflektierenden
Bereich auf einem reflektierenden Hintergrund. Dieses Streulicht
verursacht einen örtlichen
Anstieg der Hintergrundintensität
am Substrat, der die Gesamtdosis örtlich erhöhen würde und Linienbreitenschwankungen
verursacht, da das Resist empfindlich für die empfangene Gesamtdosis
ist. Die Intensitätseinstellvorrichtung
der Erfindung kann zur Kompensation hiervon verwendet werden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Vorrichtungsherstellungsverfahren
gemäß Anspruch
10 geschaffen.
-
Obgleich
in dieser Beschreibung konkreter Bezug genommen wird auf die Verwendung
des erfindungsgemäßen Apparats
bei der Herstellung von ICs, sei ausdrücklich festzuhalten, dass ein
solcher Apparat viele andere mögliche
Anwendungen haben kann. Beispielsweise kann er bei der Herstellung
von integrierten optischen Systemen, Lenk- und Erkennungsmustern
für Magnetic
Domain Speicher, Flüssigkristallanzeigeschirmen,
Dünnfilmmagnetköpfen etc.
verwendet werden. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass in Zusammenhang
mit solchen anderen Anwendungsfällen
jegliche Verwendung der Begriffe „Strichplatte", „Wafer" oder „Rohwafer" in dieser Beschreibung
als durch die allgemeineren Begriffe „Maske", „Substrat" und „Zielabschnitt" ersetzbar zu betrachten
ist.
-
In
der vorliegenden Beschreibung werden die Begriffe „Strahlung" und "Strahl" verwendet, alle Typen
von elektromagnetischer Strahlung zu umfassen, einschließlich ultravioletter
Strahlung (z. B. mit einer Wellenlänge von 365, 248, 193, 157
oder 126 nm) und extremer Ultraviolettstrahlung (EUV) (z. B. mit
einer Wellenlänge
im Bereich von 5–20
nm).
-
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun rein exemplarisch unter Bezugnahme auf
die beigefügte
schematische Zeichnung beschrieben, in der:
-
1 einen
lithographischen Projektionsapparat gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
2 und 3 Seiten-
bzw. Draufsichten auf eine Intensitätseinstellvorrichtung sind,
die in der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird, wobei deren Klingen in der maximal
offenen Position sind;
-
4 und 5 Ansichten
entsprechend den 2 und 3 sind,
wobei jedoch zwei Klingen teilweise geneigt sind;
-
6 eine
Draufsicht auf eine Intensitätseinstellvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist;
-
7 eine
Seitenansicht einer Intensitätseinstrahlvorrichtung
einer dritten Ausführungsform der
Erfindung ist;
-
8 eine
Grafik der Intensität
an Positionen über
das Beleuchtungsfeld einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist,
wobei die Intensitätseinstellvorrichtung
wie in 7 gesetzt ist;
-
9 eine
Draufsicht auf die Intensitätseinstellvorrichtung
von 7 ist;
-
10 eine
Ansicht ähnlich
von 9 ist, die zusätzlich
einen Mechanismus zur Positionierung der Drähte der Intensitätseinstellvorrichtung
von 7 zeigt;
-
11 eine
Ansicht ähnlich
von 7 ist, die zusätzlich
einen anderen Mechanismus zur Positionierung der Drähte der
Intensitätseinstellvorrichtung
von 7 zeigt;
-
12 eine
Draufsicht auf eine Intensitätseinstellvorrichtung
in einer Abwandlung der dritten Ausführungsform zeigt;
-
13 eine
perspektivische Ansicht eines gerippten Bauteils in einer Intensitätseinstellvorrichtung
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
14 und 15 Seitenansichten
des gerippten Bauteils von 13 in
geschlossenem bzw. offenen Positionen zeigen;
-
16 und 17 Draufsichten
auf eine Intensitätseinstellvorrichtung
eines ersten Beispiels, das nicht Teil der Erfindung ist, zeigen,
wobei alle Bliendenteile der Vorrichtung offen sind und einige Blendenteile
teilweise geschlossen sind;
-
18 eine
vergrößerte Draufsicht
auf zwei Blendenteile der Vorrichtung von 16 und 17 mit
den Tragauslegern ist;
-
19 eine
Draufsicht auf zwei Blendenteile des ersten Beispiels, das nicht
Teil der Erfindung bildet, mit einer Abwandlungsform des Tragauslegers zeigt;
-
20 den
Effekt des Verkippens von Blendenteilen im ersten Beispiel zeigt;
-
21 und 22 perspektivische
Ansichten zweier Blendenteile eines zweiten Beispiels, das nicht
Teil der Erfindung ist, zeigen, wobei in 22 ein
Blendenteil gekippt ist;
-
23 eine
Seitenansicht einer Abwandlung eines Blendenteils des zweiten Beispiels,
das nicht Teil der Erfindung ist, zeigt;
-
24 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Abwandlung eines Blendenteils
des zweiten Beispiels ist; und
-
25 eine
Ansicht ist, die die Blockierung von Strahlung zeigt, die mit streifendem
Einfall durch ein Blendenteil beim zweiten Beispiel reflektiert
wird.
-
In
den Figuren bezeichnen einander entsprechende Bezugszeichen einander
entsprechende Teile.
-
Ausführungsform
1
-
1 zeigt
schematisch einen lithographischen Projektionsapparat gemäß einer
bestimmten Ausführungsform
der Erfindung. Der Apparat weist auf:
- – ein Strahlungssystem
Ex, IL zur Lieferung eines Projektionsstrahls PB einer Strahlung
(z. B. EUV-Strahlung), welches in diesem bestimmten Fall auch eine
Strahlungsquelle LA aufweist;
- – einen
ersten Objekttisch (Maskentisch) MT mit einem Maskenhalter zum Halten
einer Maske MA (z. B. einer Strichplatte) und in Verbindung mit ersten
Positioniermitteln PM zur genauen Positionierung der Maske bezüglich dem
Gegenstand PL;
- – einen
zweiten Objekttisch (Substrattisch) WT mit einem Substrathalter
zum Halten eines Substrats W (z. B. einem Resist-beschichteten Siliciumwafer)
und in Verbindung mit zweiten Positoiniermitteln zur genauen Positionierung
des Substrats bezüglich
des Gegenstands PL;
- – ein
Projektionssystem („Linse") PL (z. B. eine Spiegelgruppe)
zum Abbilden eines bestrahlten Abschnitts der Maske MA auf einen
Zielabschnitt C des Substrat W (der z. B. einen oder mehrere Rohwafer
aufweist).
-
Wie
hier dargestellt, ist der Apparat vom reflektiven Typ (d. h. eine
reflektive Maske). Allgemein gesagt kann er jedoch auch vom transmissiven
Typ sein (mit einer durchlässigen
Maske), um ein Beispiel zu nennen. Alternativ kann der Apparat eine
andere Art von Musterungsmitteln verwenden, beispielsweise ein programmierbares
Spiegelfeld des Typs wie oben beschrieben.
-
Die
Quelle LA (z. B. eine Entladungs- oder lasererzeugte Plasmaquelle)
erzeugt einen Strahl einer Strahlung. Dieser Strahl wird einem Beleuchtungssystem
(Beleuchter) IL entweder direkt oder nach Durchlauf durch Konditioniermittel,
beispielsweise einem Strahlexpander Ex zugeführt. Der Illuminator IL kann
Einstellmittel AM zur Festsetzung der äußeren und/oder inneren radialen
Erstreckung der Intensitätsverteilung
im Strahl (allgemein als σ-außen bzw. σ-innen bezeichnet)
aufweisen. Zusätzlich weist
er für
gewöhnlich
verschiedene andere Bauteile, beispielsweise einen Integrierer IN
und einen Kondensor CO auf. Auf diese Weise hat der auf die Maske
MA auftreffende Strahl PB eine gewünschte Gleichförmigkeit
und Intensitätsverteilung
in seinem Querschnitt.
-
Es
sei unter Bezug auf 1 festzuhalten, dass die Quelle
LA innerhalb des Gehäuses
des lithographischen Projektionsapparats sein kann (was oft der
Fall ist, wenn die Quelle LA beispielsweise eine Quecksilberlampe
ist), sie jedoch auch entfernt vom lithographischen Projektionsapparat
sein kann, wobei der von ihr erzeugte Strahlungsstrahl in den Apparat
geführt
wird (z. B. unter Zuhilfenahme geeigneter Richtspiegel); letzteres
Szenario trifft oftmals zu, wenn die Quelle LA ein Excimerlaser
ist. Die vorliegende Erfindung und die Ansprüche umfassen beide Szenarien.
-
Der
Strahl PB schneidet nachfolgend die Maske MA, die auf einem Substrattisch
MP gehalten ist. Nach einer selektiven Reflektion durch die Maske MA
läuft der
Strahl PB dann durch die Linse PL, die den Strahl PB auf einen Zielabschnitt
C des Substrats W fokussiert. Unter Zuhilfenahme der zweiten Positioniermittel
PB (und interferometrischer Messmittel IF) kann der Substrattisch
WT genau bewegt werden, z. B. so, dass unterschiedliche Zielabschnitte
C im Pfad des Strahls PB positioniert werden. Auf ähnliche
Weise können
die ersten Positioniermittel PM verwendet werden, um die Maske MA
genau bezüglich
des Pfads des Strahls PB zu positionieren, z. B. nach einer mechanischen
Entnahme der Maske MA aus einer Maskenbibliothek oder während einer Abtastung.
Für gewöhnlich wird
die Bewegung der Objekttische MT, WT unter Zuhilfenahme eines langhubigen
Moduls (Grobpositionierung) und eines kurzhubigen Moduls (Feinpositionierung)
realisiert, die in 1 nicht näher dargestellt sind. Im Fall
eines Wafersteppers (im Gegensatz zu einem Step-and-Scan-Apparat)
kann der Maskentisch MT nur mit einem kurzhubigen Stellglied verbunden
sein oder kann festgelegt sein.
-
Der
dargestellte Apparat kann in zwei unterschiedlichen Betriebsarten
verwendet werden:
- 1. Im Step-Modus, einem Beispiel,
das nicht Teil der Erfindung darstellt, wird der Maskentisch MT im
Wesentlichen ortsfest gehalten und ein gesamtes Maskenbild wird
in einem Durchgang (d. h. einem einzelnen „Flash" auf einen Zielabschnitt C projiziert.
Der Substrattisch WT wird dann in x- und/oder y-Richtung verschoben,
so dass ein unterschiedlicher Zielabschnitt C vom Strahl PB bestrahlt
werden kann;
- 2. Im Scan-Modus trifft im Wesentlichen das gleiche Szenario
zu, mit der Ausnahme, dass ein bestimmter Zielabschnitt C nicht
in einem einzelnen „Flash" belichtet wird.
Anstelle hiervon ist der Maskentisch MT in einer gegebenen Richtung (der
sogenannten „Abtastrichtung", z. B. der y-Richtung)
mit einer Geschwindigkeit v beweglich, so dass der Projektionsstrahl
PB veranlasst wird, über
ein Maskenbild abzutasten; gleichzeitig wird der Substrattisch WT
mit einer Geschwindigkeit V = Mv in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung
bewegt, wobei M die Vergrößerung der Linse
PL ist (typischerweise M = 1/4 oder 1/5). Auf diese Weise kann ein
relativ großer
Zielabschnitt C belichtet werden, ohne dass Kompromisse bei der
Auflösung
gemacht werden müssen.
-
Wie
in den 2 und 3 dargestellt, weist die Intensitätseinstellvorrichtung 10 der
vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Klingen 11 auf, die
in dem Beleuchtungs system IL im Pfad des Projektionsstrahls PB angeordnet
sind. Die Intensitätseinstellvorrichtung 10 liegt
in einem optischen Abstand d von der Maske MA oder in einer zur
Maske MA konjugierten Ebene, so dass sie auf Maskenhöhe außer Fokus
und auch nicht in einer Pupillenebene des Strahlungssystems liegt.
Allgemein gesagt, sollte die Intensitätseinstellvorrichtung näher an der
Maske oder einer hierzu konjugierten Ebene als zu einer Pupillenebene
sein. Wenn das Strahlungssystem eine Zwischenbildebene enthält, können die
Klingen näher
hierzu als zu einer Pupillenebene positioniert sein. In einem Beleuchtungssystem,
das Feld- und Pupillenfacettenspiegel verwendet, um Gleichförmigkeit
zu erzeugen, kann die Intensitätseinstellvorrichtung
vor den Feldfacettenspiegeln positioniert sein.
-
Die
Klingen 11 erstrecken sich quer zum Projektionsstrahl,
so dass ihre Halbschatten sich über die
Breite des Beleuchtungsfeld IFL (entlang der Abtastrichtung des
Apparats) im Wesentlichen senkrecht zu dessen Längsache erstrecken. Die Klingen sind
voneinander um einen Abstand so beabstandet, dass ihre Halbschatten
auf Maskenhöhe überlappend
sind (obgleich es ausreichend sein kann, dass diese einander benachbart
sind) und müssen
von ausreichender Anzahl sein, so dass ihre Halbschatten das gesamte
Beleuchtungsfeld bedecken. Die Schattenprofile der Klingen laufen
aus und die Endabschnitte überlappen
einander. Eine Drehung der Klingen, um ihre effektiven Breiten zu
erhöhen,
verdunkelt ihre Schattenprofile. Stellglieder 12 sind angeordnet,
um entsprechende der Klingen selektiv zu drehen.
-
Wie
in den 4 und 5 gezeigt, bewirkt eine Drehung
einer der Klingen 11 aus der maximal offenen Position gemäß den 2 und 3,
dass sich deren effektive Breite im Projektionsstrahl erhöht, so dass
ein größerer Abschnitt
der einfallenden Strahlung blockiert wird. Bevorzugt sind die Klingen aus
einem Material, das die Strahlung des Projektionsstrahls absorbiert,
um Streulicht zu minimieren (oder sie haben eine Antireflektions-Beschichtung).
-
Folglich
kann der Neigungswinkel einzelner Klingen 11 eingestellt
werden, um einen größeren Teil
einfallender Strahlung in Bereichen des Strahls zu absorbieren,
wo die Einfallsintensität
höher ist,
um so die Gleichförmigkeit
der Beleuchtung zu erhöhen. Der
Winkel der Klinge kann variiert werden, um die Intensität im Halbschatten
bis zu ungefähr
10% zu erhöhen,
ohne dass die Telezentrizität
unnötig
beeinflusst wird. In diesem Zusammenhang sei festzuhalten, dass
der Neigungsgrad gemäß 4 aus
Gründen
der Klarheit übertrieben
dargestellt ist. Es versteht sich weiterhin, dass die Anzahl von
Klingen gemäß den 2 bis 5 erheblich
geringer ist, als sie in der Praxis wäre. Für eine Klinge, die 64 mm von der
Maske in einem Apparat mit MA = 0,25 und σ = 0,5 unter Verwendung von
EUV angeordnet ist, beträgt
der Radius des Halbschattens auf Waferhöhe 0,5 mm, so dass ungefähr 60 Klingen
nötig sind,
um ein Beleuchtungsfeld einer Länge
von beispielsweise 30 mm abzudecken. In einem anderen Apparat, der z.
B. die EUV-Strahlung verwendet, kann die Anordnungsdistanz um einen
Faktor 4 oder 5 kleiner sein.
-
Es
versteht sich auch, dass die exakte Formgebung der Klingen nicht
wesentlich für
die Erfindung ist; jedoch sollten die Klingen so dünn als möglich gemacht
werden, um eine minimale Behinderung in ihren maximal offenen Positionen
zu haben. Die Breite der Klingen sollte in Abhängigkeit von der Genauigkeit
der Stellglieder 12 bestimmt werden, um den gewünschten
Grad an Steuerbarkeit über
die Menge an absorbierter Strahlung zu haben.
-
Die
Stellglieder 12 können
beispielsweise piezoelektrische Stellglieder oder irgendwelche anderen
geeigneten Drehstellglieder sein. Ein lineares Stellglied, das die
Stäbe über eine Übersetzungsanordnung
antreibt, ist ebenfalls möglich.
-
Die
Intensitätseinstellvorrichtung 10 der
vorliegenden Erfindung kann vier Funktionen erfüllen.
-
Erstens
wird die Intenstitätseinstellvorrichtung 10 verwendet,
unerwünschte
Ungleichförmigkeiten
im Projektionsstrahl zu korrigieren, der vom Beleuchtungssystem
geliefert wird. Bei einer derartigen Verwendung können solche
Ungleichförmigkeiten
durch einen geeigneten Sensor oder durch Kalibrierläufe gemessen
werden. Die geeigneten Klingenwinkel zur Erreichung der gewünschten
Ungleichförmigkeitskorrektur
werden dann berechnet und die Stellglieder hierfür durch die Steuerung 13 gesteuert. Die
Ungleichförmigkeit
des Projektionsstrahls wird dann in geeigneten Abständen erneut
gemessen, um jegliche sich über
die Zeit ändernden
Ungleichförmigkeiten
zu erkennen und die Klingenwinkel bei Bedarf einzustellen. Für diese
Funktion ist die Ansprechgeschwindigkeit der Klingenstellglieder
nicht wesentlich, sondern die Stellglieder sollten bevorzugt so
gestaltet werden, dass die Klingenpositionen über relativ lange Zeitdauern
ohne die Notwendigkeit einer konstanten Berechnung der Stellglieder
beibehalten werden können.
-
In
einem zweiten Modus können
die Klingen verwendet werden, Streulichteffekte zu korrigieren, die
Muster- oder Maschinen-abhängig
sind. Notwendigerweise sind Masken zur Verwendung mit einer EUV-Strahlung
reflektiv und leiden an dem Problem, dass ein relativ hoher Anteil
der Strahlung, von dem es gewünscht
wird, dass er blockiert wird, eher als Streulicht gestreut als absorbiert
wird. Dies ist ein besonderes Problem in dichten Bereichen des Maskenmusters,
wo eine große
Menge an Streulicht erzeugt wird. Das Streulicht kann auf das Substrat
projiziert werden, was den Hintergrundbeleuchtungspegel in den dicht
gemusterten Bereichen anhebt. Die Beleuchtungskorrekturvorrichtung 10 gemäß der Erfindung
kann daher dafür
verwendet werden, die Beleuchtungsintensität an Musterbereichen zu verringern,
beispielsweise dichten Bereichen, welche stark unter Streulicht
leiden. In diesem Modus müssen
die Positionen der Klingen 11 synchron mit der Abtastung
des Maskenmusters gesteuert werden, so dass die Klingen auf die
gewünschte
Position eingestellt sind, wenn das Beleuchtungsfeld IFL über die
Musterbereiche abtastet, für
die eine Korrektur notwendig ist. Es versteht sich, dass dieser
Erfindungsmodus in Kombination mit dem ersten Modus verwendet werden
kann, wobei die Klingenpositionen, die notwendig sind, um eine gleichförmige Beleuchtung
zu liefern, eine Basis bilden, den Korrekturen für Streulicht hinzugefügt werden.
-
Ein
dritter Modus der Erfindung ist die Steuerung der Gesamtdosis durch
Drehen aller Klingen um den gleichen Betrag. Wiederum kann eine
Drehung aller Klingen selektiven Drehungen einiger Klingen zur Steuerung
von Ungleichförmigkeiten
und musterabhängigen
Effekten gemäß den ersten
und zweiten Moden überlagert
werden. Wenn ausreichende Breite vorliegt, können die Klingen verwendet werden,
den Projektionsstrahl vollständig
zu blockieren und können
somit ein Mittel zum Abschalten der Quelle schaffen. Dieser Modus
erlaubt, dass die Lichtquelle mit einer konstanten Intensität betrieben wird,
wobei gewünschte
Intensitätseinstellungen durch
die Intensitätskorrekturvorrichtung
bewirkt werden, was die Quellenlebensdauer wesentlich verbessert.
Wenn die Intensitätseinstellvorrichtung
nur in diesem Modus zu verwenden ist, kann sie in oder nahe einer
Pupillenebene des Beleuchtungssystems statt näher an der Maske oder in einer
konjugierten Ebene hiervon liegen. Selbstverständlich kann eine Mehrzahl von
Intensitätseinstellvorrichtungen
an unterschiedlichen Positionen in dem Beleuchtungssystem angeordnet
und in unterschiedlichen Moden betrieben werden.
-
Der
vierte Modus der Erfindung ist die Bereitstellung eines Mittels
zur Korrektur kritischer Abmessungsschwankungen über die Maske hinweg. Die Strukturen
auf der Strichplatte haben bestimmte nominale Abmessungen entsprechend
den gewünschten
Abmessungen der abgebildeten Merkmale. Da jedoch die Abmessungen
entwickelter Merkmale auch abhängig
von dem Resist-Schwellenwert und der Gesamtdosis sind, können örtliche
Abweichungen in der Maske von den nominalen Abmessungen unter Verwendung
der Intensitätseinstellvorrichtung gemäß der Erfindung
konjugiert werden. Dieser Modus kann selbstverständlich zusammen mit den Korrekturen
gemäß der anderen
Moden verwendet werden.
-
Zur
Umsetzung einer oder mehrerer der obigen Betriebseinstellungen in
die Praxis ist der lithographische Apparat mit einer geeigneten
programmierten Steuerung versehen. Die Steuerung wird – wie es
für die
unterschiedlichen Moden notwendig ist – mit Informationen über Ungleichförmigkeiten
im Projektionsstrahl, geliefert von einem geeigneten Sensor, und/oder
Informationen über
das Maskenmuster, z. B. die Liniendichte in unterschiedlichen Bereichen
und die Abweichung von Merkmalsabmessungen, beispielsweise Linienbreiten
und ihren Nominalwerten versorgt.
-
Es
versteht sich selbstverständlich,
dass, da die Intensitätsverringerung
nicht linear mit dem Klingenwinkel ist, dann, wenn verschiedene
Korrekturen zusammen angewendet werden sollen, die erwünschte Gesamtintensitätskorrektur
bestimmt und dann der oder die notwendigen Klingenwinkel bestimmt
wird oder werden.
-
Zusätzlich kann
die Dichte und der Kreuzungswinkel (Ausrichtung in der XY-Ebene)
der Klingen dynamisch oder statisch geändert werden.
-
Ausführungsform
2
-
In
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, welche im Wesentlichen gleich wie die erste Ausführungsform
der Erfindung mit Ausnahme der nachfolgenden Beschreibung ist, werden
anstelle von Klingen Drähte
in der Intensitätskorrekturvorrichtung
verwendet.
-
6 zeigt
die Intenstitätseinstellvorrichtung 20 gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Diese Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Drähten auf, die sich quer zum
Projektionsstrahl erstrecken, so dass ihre Halbschatten sich über das
Beleuchtungsfeld IFL im Wesentlichen parallel zur Abtastrichtung (Y-Richtung)
erstrecken. Ein leichter Winkel zur Abtastrichtung, der annähernd gleich
der Unterteilung der Drähte
dividiert durch die Breite des Beleuchtungsfelds ist, ist bevorzugt,
um Telezentrizitätsfehler
vollständig
zu vermeiden. Die Enden der Drähte
werden in entsprechenden Halterungen 22 an gegenüberliegenden
Seiten des Strahls gehalten. In manchen Fällen kann sich mehr als ein
Draht zwischen einem Paar von Halterungen erstrecken. Wie bei der
ersten Ausführungsform
sind die Drähte
auf Maskenhöhe außer Fokus
und streuen oder absorbieren einen Anteil des Projektionsstrahls,
was zu einer örtlichen
Intensitätsverringerung
führt.
-
Die
Intensitätseinstellvorrichtung 20 der zweiten
Ausführungsform
kann in einem statischen Modus verwendet werden, wo die Positionen
und Ausrichtungen der Drähte
so gesetzt sind, dass sie irgendwelche statischen systemischen Intensitätsänderungen
korrigieren. Wo die Drähte
nahe beieinander sind, überlappen
ihre Halbschatten einander, um die Intensitätsverringerung zu erhöhen.
-
Alternativ
können
die Halterungen 22 an einer oder beiden Seiten mit Stellgliedern
versehen sein, um die Positionen der Drahtenden zu bewegen. Dies
ermöglicht
eine dynamische Steuerung der Intensität des Projektionsstrahls auf
Maskenhöhe
und die Intensitätskorrekturvorrichtung 20 kann
dann verwendet werden, die ersten, zweiten und vierten Moden der
ersten Ausführungsform
zu bewirken.
-
Es
versteht sich weiterhin, dass die vorliegende Erfindung bei nicht
rechteckförmigen
Beleuchtungsfeldern, z. B. bogenförmigen Beleuchtungsfeldern,
angewendet werden kann. Auch können
in einem Beispiel, das nicht Teil der Erfindung bildet, die Klingen
oder Drähte
entlang der Länge
des Schlitzes oder in einer beliebigen Richtung senkrecht zum Projektionsstrahl
angeordnet sein, z. B. in einem nicht abtastenden Apparat.
-
Ausführungsform
3
-
In
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, welche im Wesentlichen gleich wie die zweite Ausführungsform
der Erfindung mit Ausnahme der nachfolgenden Beschreibung ist, sind
die Drähte
selektiv positionierbar und aus dem Projektionsstrahl entfernbar. 7 zeigt
die Intensitätskorrekturvorrichtung 30,
die eine Mehrzahl von Drähten 31 aufweist,
welche jeweils individuell und selektiv innerhalb des Projektionsstrahls
positionierbar sind, um einen Halbschatten 32 auf die Maske
MA zu werfen. Die Intensitätsverteilung,
die sich aus der Anordnung von Drähten gemäß 7 ergibt,
ist in 8 gezeigt. Man erkennt, dass es Intensitätstiefen
gibt, die den Bereichen entsprechen, wo die Drähte 31 am engsten
nebeneinander sind. 9 ist eine Draufsicht, die die
Drähte 31 zeigt,
welche sich über
die Breite des Beleuchtungsfelds IFL im Wesentlichen senkrecht zur
Abtastrichtung Y erstrecken. Es sei festzuhalten, dass wie bei der
ersten Ausführungsform
es bevorzugt sein kann, wenn die Drähte 31 einen geringen Winkel
zur Abtastrichtung Y einnehmen.
-
Ein
Mechanismus zur Positionierung der Drähte 31 ist mit 10 gezeigt,
die den Mechanismus in Draufsicht und auch in Seitenansicht zeigt. Der
Mechanismus für
nur eine Hälfte
der Drähte
ist gezeigt; ein entsprechender Mechanismus liegt auf der anderen
Seite des Belichtungsfelds IFL. In diesem Mechanismus ist jeder
der Drähte 31 über das Ende
eines im Wesentlichen U-förmigen
Rahmens 32 geführt,
der sich parallel zum Beleuchtungsfeld IFL erstreckt. Eine Zunge 33,
die sich von der Basis eines jeden Rahmens 32 aus erstreckt,
ist mit einem Stellglied (nicht gezeigt) so verbunden, dass jeder Draht
individuell innerhalb des Strahls positionierbar ist. Der Bewegungsbereich
eines jeden Stellglieds sollte so sein, dass alle Drähte 31 auf
Positionen entfernt werden können,
wo ihre Halbschatten nicht auf das Beleuchtungsfeld IFL fallen,
wenn dies gewünscht
ist.
-
11 zeigt
einen abgewandelten Mechanismus zur Positionierung der Drähte 31.
Wiederum sind die Drähte 31 zwischen
die Enden im Wesentlichen U-förmiger
Rahmen 35 geführt,
jedoch sind in diesem Fall die Rahmen 35 an Schwenkpunkten 36 befestigt,
die außerhalb
des Projektionsstrahls liegen, so dass sie in den Projektionsstrahl
geschwungen werden können,
wie durch die Pfeile veranschaulicht. Die Rahmen 35 können so
dimensioniert sein, dass sie sich ineinander aufnehmen, während sie
nach wie vor außerhalb
des Projektionsstrahls verbleiben.
-
12 zeigt
eine weitere Abwandlung einer dritten Ausführungsform, bei der die Drähte 37 steifer sind,
so dass sie selbsttragende Ausleger bilden und an Schwenkpunkten 38 auf
einer Seite des Projektionsstrahls angeordnet sind. Die Drähte werden
dann selektiv verschwenkt, wie durch die Pfeile dargestellt, um
sie in den Projektionsstrahl zu hängen.
-
Ausführungsform
4
-
In
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung, welche im Wesentlichen gleich der ersten Ausführungsform
mit Ausnahme der nachfolgenden Beschreibung ist, weist die Intensitätseinstellvorrichtung eine
Mehrzahl von gerippten Bauteilen 41 auf, die einander benachbart
parallel zur Abtastrichtung Y angeordnet sind. Wie in 13 gezeigt,
weist jedes der gerippten Bauteile 41 einen Tragabschnitt 42 auf, der über einen
Scharnierabschnitt 43 mit einem gerippten Abschnitt 44 verbunden
ist. Der gerippte Abschnitt 44 trägt eine Mehrzahl von Rippen 45 (in
diesem Beispiel drei), die in einem Winkel zur Fortpflanzungsrichtung
des Projektionsstrahls Z angeordnet sind. Wenn gemäß 14 das
gerippte Bauteil 41 in einer entspannten Position ist,
sind Abstand und Winkel der Rippen 45 so, dass der Projektionsstrahl
PB örtlich
blockiert wird. Wenn das gerippte Bauteil 41 um sein Scharnier 43 durch
ein (nicht gezeigtes) Stellglied ausgelenkt wird, können die
Rippen 45 in eine Position gedreht werden, in der der Strahl
minimal unterbrochen wird. Das gerippte Bauteil erlaubt somit eine Steuerung
der Durchlässigkeit
zwischen 0% und nahezu 100%. Ein geeignetes Stellglied wie eine
Schwenkspule oder ein piezoelektrisches Stellglied können jeden
gewünschten
Steuerungsgrad zwischen diesen beiden Extremen erlauben. Der Rippenträger 46 und
die Rippen 45 werden so dünn als möglich gemacht, um den Intensitätsverlust
in der maximal offenen Position zu minimieren. Es ist auch möglich, eine
große
Rippe vorzusehen, wobei dann in diesem Fall auf das meiste oder
den gesamten Rippenträger 46 verzichtet
werden kann.
-
Die
gerippten Bauteile 41 können
problemlos aus einem massiven Materialblock gefertigt werden, z.
B. durch Funkenerosion. Eine lineare Betätigung wird in eine Drehbewegung
umgewandelt und benötigt
nur eine kurze Bewegung, was hohe Betätigungsgeschwindigkeit erlaubt,
z. B. die Grauskalaeinstellung während
einer Abtastung erlaubt. Die parallele Anordnung erzeugt ein einfaches
Layout für
die Stellgliedverkabelung und -anordnung.
-
Beispiel 1
-
In
einem ersten Beispiel, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist, wird die Auswirkung auf die Telezentrizität minimiert, indem einstellbare
Blendenteile im mittigen Teil des Beleuchtungsfelds IFL in Abtastrichtung
Y angeordnet werden. Dies ist in den 16 und 17 dargestellt,
welche eine Mehrzahl von Blendenteilen 51 zeigen, welche
die Intensitätseinstellvorrichtungen 50 bilden,
die entlang der Mittellinie eines gekrümmten Beleuchtungsfelds IFL angeordnet
sind. In 17 sind einige der Blendenteile 51 in
der mittleren und linken Seite der Zeichnung gekippt, um ihre effektive
Seite in Abtastrichtung und damit die Menge an blockierter Strahlung
zu erhöhen.
-
18 zeigt
zwei Blendenteile 51 mit Tragauslegern 52, die
sich von der Seite des Beleuchtungsfelds IFL her erstrecken. Die
Ausleger 52 erstrecken sich in einem Winkel, so dass die
in Y-Richtung integrierte Dosis für alle X-Positionen konstant ist. 19 zeigt
eine alternative Traganordnung, bei der die Ausleger 53 zickzackförmig sind. 20 zeigt,
wie die Blenden 51 verkippt werden zwischen teilweise geschlossen
in Draufsicht und voll offen in einer Ansicht von unten.
-
Es
sei festzuhalten, dass, wo das Intensitätsprofil des Beleuchtungsfelds
in Y-Richtung ungleichförmig ist,
die Breite der Träger 52, 53 entlang
ihrer Längen
variiert werden kann, um zu kompensieren.
-
Beispiel 2
-
Ein
zweites Beispiel, das nicht Teil der Erfindung ist, und das in den 21 bis 25 gezeigt ist,
ist ähnlich
zum ersten Beispiel, in dem Blendenteile entlang der Mitte des Schlitzes
angeordnet werden, unterscheidet sich jedoch hinsichtlich der Form der
Blenden und ihrer Tragstruktur.
-
In
dem zweiten Beispiel sind die Blendenteile 61 durch eine
gekrümmte
Rippe 62 getragen, die entlang der Mittellinie des Beleuchtungsfelds
IFL verläuft.
Die Blendenteile 61 haben ein Scharnier 63, das
gebildet wird durch Ausschnitte nahe der Rippe 62 und sind
an Drähten 64 angebracht,
die zu Stellgliedern (nicht gezeigt) an der Seite des Projektionsstrahls
verlaufen. Das Blendenteil wird somit in den Projektionsstrahl gekippt,
um den Betrag an blockierter Strahlung zu erhöhen, wie in 22 gezeigt.
Um die Potentialungleichförmigkeitsfehler
zu minimieren, die durch Absorption durch die Drähte 64 eingebracht werden,
sind diese so angeordnet, dass sie sich diagonal über den
Projektionsstrahl erstrecken und so dünn wie möglich sind. Die Zungen 65,
an denen die Drähte 64 befestigt
sind, können
auch Ungleichförmigkeitsfehler
verursachen und um dies zu kompensieren, sind Dummy-Zungen 66 über die
Breite der Blenden 61 hinweg anordenbar, wie in 23 gezeigt. 24 zeigt
eine alternative Anordnung zur Verbindung der Drähte 64, wobei ein
Flansch 67 sich über
die gesamte Breite der Blende 61 erstreckt. Dies dient
auch zur Abblockung von Strahlung, die in unerwünschter Weise durch streifenden
Einfall an der Blende 61 reflektiert werden kann.
-
Da
die Blenden 61 im Wesentlichen parallel zum Projektionsstrahl
angeordnet sind, fällt,
wenn sie in diesen gekippt werden, die Strahlung in streifenden
Einfall auf die Blenden 61. Die auf die Blenden 61 auftreffende
Strahlung kann somit eher reflektiert als absorbiert werden. Folglich
sind Rippen oder Umfaltungen 68 an den Enden der Rippe 61 angeordnet, so
dass die Strahlung nur reflektiert wird, wenn sie in einem ausreichend
großen
Winkel zur Blende ist, der aus der Pupille der Projektionslinse
heraus reflektiert wird. Kleine Rippen oder Grate können über die
gesamte Breite der Blende hinweg angeordnet sein – je näher zusammen
die Rippen liegen, umso weniger hoch müssen sie sein.
-
Beispiel 3
-
In
einem dritten Beispiel, das nicht Teil der Erfindung ist (nicht
dargestellt), weisen die Bauteile der Intensitätseinstellvorrichtung eine
Mehrzahl von Bauteilen auf, die entlang den Seiten des Beleuchtungsfelds
senkrecht zur Abtastrichtung angeordnet sind. Die Bauteile sind
an entsprechenden Armen angeordnet, um um Achsen senkrecht zur Abtastrichtung
drehbar zu sein, so dass der Betrag geändert wird, um welche sie in
den Projektionsstrahl vorstehen. Dies hat Vorteile gegenüber einer
Gleitbewegung, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, da der
Mechanismus einfach ist und weniger gleitenden Metall/Metall-Kontakt
hat, der eine Quelle von Partikelverunreinigung sein kann.
-
Obgleich
bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung oben beschrieben worden sind, versteht sich, dass
die Erfindung anders als beschrieben in die Praxis umgesetzt werden
kann. Die Beschreibung beabsichtigt somit nicht, die Erfindung einzuschränken, wie
sie durch die Ansprüche
definiert ist.