(57)【要約】【課題】  結像特性を修正するための光学補正要素を有するマイクロリソグラフィに用いられる投影露光システム、及び投影露光システムにおける結像欠陥を補正する方法を提供する。【解決手段】  本発明は、第１の及び少なくとも１つの付加的な光学補正要素を含む、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムに関する。第１の光学補正要素は、投影露光システムの瞳レベルの区域に配置され、一方、付加的な光学補正要素は、瞳レベルから第１の補正要素よりも遠く離れて置かれる。本発明は、更に、第１の及び少なくとも１つの付加的な光学補正要素を含む、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムに関する。第１の光学補正要素は、投影露光システムの瞳レベルの近くの支持マウントに配置され、一方、付加的な光学補正要素は、支持マウント内の補助マウントに取外し可能に位置決めされる。本発明はまた、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムの結像欠陥を補正する方法に関する。本方法は、少なくとも以下の段階、すなわち、光学補正要素が供給され、投影露光システムの運転パラメータが検出され、劣化の兆候が予測され、少なくとも１つの適応補正要素が事前に生成され、かつ補正要素が所定の時点で交換される段階を含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の及び少なくとも１つの更に別の光学補正要素を有し、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムであって、
第１の光学補正要素が、投影露光システムの瞳平面の領域に配置され、更に別の光学補正要素が、該瞳平面から該第１の補正要素よりも遠く離れて配置される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第１の補正要素は、０．７５よりも大きい準口径比、特に、０．９よりも大きい準口径比に対応する前記瞳平面からの距離に配置されることを特徴とする請求項１に記載の投影露光システム。
【請求項３】
前記更に別の光学補正要素は、０．７５よりも小さい準口径比、特に、０．５よりも小さい準口径比に対応する前記瞳平面からの距離に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影露光システム。
【請求項４】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、平行平面板であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投影露光システム。
【請求項５】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、スクリーン、特に、１次の蒸着スクリーン又は可変スクリーンであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の投影露光システム。
【請求項６】
前記光学要素の少なくとも１つは、干渉フィルタ又は強度フィルタ、特に、中性フィルタであることを特徴とする請求項１から請求項５の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項７】
前記更に別の光学補正要素は、同じく平行平面板であることを特徴とする請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項８】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、それが操作可能であるように装着されることを特徴とする請求項１から請求項７の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項９】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、交換可能部品であることを特徴とする請求項１から請求項８の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項１０】
交換可能部品の形態の前記少なくとも１つの光学補正要素は、投影露光システムに緩く装着されていることを特徴とする請求項９に記載の投影露光システム。
【請求項１１】
交換可能部品の形態の前記少なくとも１つの光学補正要素は、投影露光システムに常設的に装着されていることを特徴とする請求項９に記載の投影露光システム。
【請求項１２】
バネ要素、空気圧要素、磁気要素、減圧要素、又は連結要素が、前記光学補正要素を固定するのに利用可能であることを特徴とする請求項１１に記載の投影露光システム。
【請求項１３】
交換装置が、前記光学補正要素を交換するために設けられていることを特徴とする請求項９に記載の投影露光システム。
【請求項１４】
前記交換装置は、キャリッジの形態であることを特徴とする請求項１３に記載の投影露光システム。
【請求項１５】
前記交換装置は、回転ディスクの形態であることを特徴とする請求項１３に記載の投影露光システム。
【請求項１６】
前記交換装置は、振りアームの形態であることを特徴とする請求項１３に記載の投影露光システム。
【請求項１７】
前記交換装置自体は、光学補正要素を収容するための複数の収容ユニットを有することを特徴とする請求項１３に記載の投影露光システム。
【請求項１８】
マガジンが、光学補正要素を格納するために設けられていることを特徴とする請求項１３から請求項１７の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項１９】
前記マガジンは、積み重ねマガジンの形態であることを特徴とする請求項１８に記載の投影露光システム。
【請求項２０】
前記マガジンは、回転ディスクマガジンの形態であることを特徴とする請求項１８に記載の投影露光システム。
【請求項２１】
前記交換装置は、前記光学補正要素の位置を判断するためのセンサユニットを有することを特徴とする請求項１３から請求項２０の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項２２】
部品が、前記投影露光システムの内部の汚染を回避するために設けられていることを特徴とする請求項１３から請求項２１の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項２３】
第１の及び少なくとも１つの更に別の光学補正要素を有し、該第１の光学補正要素が投影露光システムの瞳平面の付近で保持フレームに配置された、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムであって、
更に別の光学補正要素が、それを交換することができるように保持フレーム内で補助フレームに配置されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２４】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、平行平面板であることを特徴とする請求項２３に記載の投影露光システム。
【請求項２５】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、スクリーン、特に、１次の蒸着スクリーン又は可変スクリーンであることを特徴とする請求項２３又は請求項２４のいずれか１項に記載の投影露光システム。
【請求項２６】
前記光学要素の少なくとも１つは、干渉フィルタ又は強度フィルタ、特に、中性フィルタであることを特徴とする請求項２３から請求項２５の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項２７】
前記更に別の光学補正要素は、同じく平行平面板であることを特徴とする請求項２４に記載の投影露光システム。
【請求項２８】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、それが操作可能であるように装着されることを特徴とする請求項２３から請求項２７の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項２９】
交換可能に配置された前記少なくとも１つの光学補正要素は、投影露光システムに緩く装着されていることを特徴とする請求項２３から請求項２８の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項３０】
交換可能に配置された前記少なくとも１つの光学補正要素は、投影露光システムに常設的に装着されていることを特徴とする請求項２３から請求項２８の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項３１】
バネ要素、空気圧要素、磁気要素、減圧要素、又は連結要素が、前記光学補正要素を固定するのに利用可能であることを特徴とする請求項３０に記載の投影露光システム。
【請求項３２】
交換装置が、前記光学補正要素を交換するために設けられていることを特徴とする請求項２３から請求項３１の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項３３】
前記交換装置は、キャリッジの形態であることを特徴とする請求項３２に記載の投影露光システム。
【請求項３４】
前記交換装置は、回転ディスクの形態であることを特徴とする請求項３２に記載の投影露光システム。
【請求項３５】
前記交換装置は、振りアームの形態であることを特徴とする請求項３２に記載の投影露光システム。
【請求項３６】
前記交換装置自体は、光学補正要素を収容するための複数の収容ユニットを有することを特徴とする請求項３２に記載の投影露光システム。
【請求項３７】
マガジンが、光学補正要素を格納するために設けられていることを特徴とする請求項３２から請求項３６の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項３８】
前記マガジンは、積み重ねマガジンの形態であることを特徴とする請求項３７に記載の投影露光システム。
【請求項３９】
前記マガジンは、回転ディスクマガジンの形態であることを特徴とする請求項３７に記載の投影露光システム。
【請求項４０】
前記交換装置は、前記光学補正要素の位置を判断するためのセンサユニットを有することを特徴とする請求項３２から請求項３９の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項４１】
部品が、前記投影露光システムの内部の汚染を回避するために設けられていることを特徴とする請求項３２から請求項４０の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項４２】
前記保持フレームは、交換可能フレームの形態であることを特徴とする請求項２３から請求項４１の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項４３】
半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムの結像欠陥を補正する方法であって、
少なくとも、
−光学補正要素を準備する段階、
−投影露光システムの使用パラメータを記録する段階、
−劣化現象を予測する段階、
−事前に少なくとも１つの適合補正要素を生成する段階、
−所定の時点で前記補正要素を交換する段階、
を有することを特徴とする方法。
【請求項４４】
前記投影露光システムの前記使用パラメータは、付加的に測定されることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記劣化現象は、ドリフト測定値及び／又は既知の露光設定値に基づいて予測されることを特徴とする請求項４３又は請求項４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
交換可能部品の形態の光学補正要素を有し、かつ該光学補正要素を交換するための交換装置が設けられた、半導体リソグラフィに用いられる投影露光システムであって、
交換装置が、投影露光システムのビーム経路からの光学補正要素の取り出し及び該投影露光システムの該ビーム経路内への光学補正要素の挿入を該交換装置の同じ移動において移動の方向を変更することなく実行することができるように設計される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項４７】
前記交換装置は、光学補正要素を収容するための少なくとも２つの収容ユニットを有することを特徴とする請求項４６に記載の投影露光システム。
【請求項４８】
前記交換装置は、直線キャリッジの形態であり、かつ前記光学補正要素を格納するための少なくとも２つのマガジンを有し、該直線キャリッジは、収容ユニットを有し、該光学補正ユニットは、該少なくとも２つのマガジンから該直線キャリッジの該収容装置に挿入することができることを特徴とする請求項４７に記載の投影露光システム。
【請求項４９】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、平行平面板であることを特徴とする請求項４６から請求項４８のいずれか１項に記載の投影露光システム。
【請求項５０】
前記光学補正要素の少なくとも１つは、スクリーン、特に、１次の蒸着ストップ又は可変スクリーンであることを特徴とする請求項４６から請求項４８のいずれか１項に記載の投影露光システム。
【請求項５１】
前記光学要素の少なくとも１つは、干渉フィルタ又は強度フィルタ、特に、中性フィルタであることを特徴とする請求項４６から請求項４８の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項５２】
前記２つのマガジンの少なくとも一方は、積み重ねマガジンの形態であることを特徴とする請求項４８から請求項５１の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【請求項５３】
前記２つのマガジンの少なくとも一方は、回転ディスクマガジンの形態であることを特徴とする請求項４８から請求項５１の１つ又はそれよりも多くに記載の投影露光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像特性を修正するための光学補正要素を有するマイクロリソグラフィに用いられる投影露光システムに関し、また、投影露光システムにおける結像欠陥を補正する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
投影露光システムは、半導体基板上で電子回路を生成するためのマイクロリソグラフィに用いられる。図１は、従来技術を説明するためにそのような投影露光システム例を示している。
この事例では、投影露光システム１は、実質的に、照明器具３、格子状構造が設けられたマスクを収容して正確に位置決めするための器具４、ウェーハ２上のその後の構造が決定される手段であるいわゆるレチクル５、この特定のウェーハ２を保持し、移動し、かつ正確に位置決めするための器具６、及び結像器具、すなわち、フレーム９によって投影対物光学器械７の対物光学器械ハウジング１０内に装着されたレンズ８のような複数の光学要素を有する投影対物光学器械７を含む。
【０００３】
この事例における基本的な機能原理は、レチクル５内に挿入された構造がウェーハ２上にサイズが縮小されて結像することを提供する。
照明器具３は、レチクル５をウェーハ２上に結像させるのに必要とされる例えば可視帯域から又はそうでなければＵＶ又はＥＵＶ帯域からの電磁放射の投影ビーム１１を供給する。この放射の発生源としては、レーザなどを用いることができる。放射線は、投影ビーム１１が、レチクル５上に入射する時に直径、偏光、及び波面形状などに関して望ましい性質を有するように、光学要素によって照明器具３内で形成される。光学要素は、特に、屈折性、反射性、又は異なる種類の構成要素、又はこれらの組合せとすることができる。
【０００４】
露光後に、ウェーハ２は、レチクル５によって定められた構造を各々が有する多くの個々の領域が同じウェーハ２上に露光されるように矢印の方向に移動される。投影露光システム１におけるウェーハ２のステップ状の給送移動に起因して、それは、多くの場合にステッパとも呼ばれる。
更に、多くの最新の機械では、各区域の像の走査が実施され、従って、これらのシステムは、スキャナと呼ばれる。
既に上述したように、レチクル５の像は、投影ビーム１１を通じて発生し、投影対物光学器械７によって相応に縮小されたサイズでウェーハ２に転写される。投影対物光学器械７は、レンズ、ミラー、プリズム、及び鏡板などのような多くの個々の屈折、回折、及び／又は反射光学要素を有する。
【０００５】
上述の投影露光システムの使用中の共通の問題は、一般的に用いられる照明及び結像光学器械が、様々な程度のマグニチュードでより強いか又はより弱い結像欠陥を有することである。これらの結像欠陥を補正するために、投影露光システムの照明器具及び投影対物光学器械の両方のビーム経路内に補正要素を挿入することは常道である。そのような対処法の例は、特許出願ＥＰ０８７４２８３Ａ２、ＵＳ２００３／０１２８３４９Ａ１、及び米国特許第５、３９２、１１９号に開示されている。更に、国際特許出願ＷＯ２００５／０６４４０４は、投影露光システムにおいて補正要素を迅速に交換する問題に対処している。そこでは、光学補正要素が、交換装置によって投影露光システムのビーム経路の内外へと移動され、この処理では、光学補正要素は、特に、投影露光システムの瞳平面の領域に設置することができる。瞳平面は、光学補正要素によって像欠陥補正を行うには特に有利な場所であり、これは、瞳平面において取られる対処法によって、像の同様の修正を像平面上のあらゆる場所において達成することができるからである。しかし、結像欠陥の補正は、多くの場合に、露光される現在の構造に大幅に依存し、そのような構造は、一般的に、投影露光システムの使用中に短い間隔で変化する。これに対して必要とされる光学補正要素の交換は、振動、応力変化、又は他の機械的影響、又は同様に熱的影響、及び同じくほこりによって起こり得る投影露光システムの内部の汚染に起因して、投影露光システムが調節不良になる危険性を有する。
従って、本発明の目的は、同時に最小の機械及び熱負荷と最小のシステム内部の汚染とで投影露光システム内の結像欠陥の柔軟な補正が可能な装置及び方法を明示することである。本発明の更に別の目的は、投影露光システム内の結像欠陥の補正の改善を可能にする装置を明示することである。
【０００６】
【特許文献１】特許出願ＥＰ０８７４２８３Ａ２
【特許文献２】特許出願ＵＳ２００３／０１２８３４９Ａ１
【特許文献３】米国特許第５、３９２、１１９号
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ２００５／０６４４０４
【特許文献５】米国特許仮出願ＵＳ６０／６９６１１８
【発明の開示】
【０００７】
この目的は、独立請求項に明示する特徴を有する装置及び方法によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な変形に関するものである。
半導体リソグラフィに用いられる本発明による投影露光システムは、第１及び少なくとも１つの更に別の光学補正要素を有し、第１の光学補正要素は、投影露光システムの瞳平面領域内に配置され、更に別の光学補正要素は、瞳平面から第１の補正要素よりも遠く離れて配置される。この事例では、第１の補正要素は、０．７５よりも大きい、特に、０．９よりも大きい準口径比に対応する瞳平面からの距離に配置することが可能である。この事例では、準口径比は、瞳平面までの物体の距離の尺度であり、準口径比１は、物体が瞳平面上に位置していることを意味する。準口径比が０に向って近づく程、物体と瞳平面の間の距離は大きくなる。準口径比の定義のより詳細な説明は、本出願人による米国特許仮出願ＵＳ６０／６９６１１８に見出すことができる。そこでは、準口径比は、光学要素の光学活性表面上での周辺ビーム高さＶＭに対する主ビーム高さの比として説明されている。更に別の光学補正要素は、０．７５よりも小さい、特に、０．５よりも小さい準口径比に対応する瞳平面からの距離に配置することができる。２つの光学補正要素のこの配置は、一方で、像欠陥、特に、瞳平面の領域内の像平面全体にわたる一定の像欠陥の効率的な補正が最大限度まで可能であるという利点を有する。瞳平面の領域に配置された光学要素は、特に、像平面全体にわたって一定の像欠陥を発生させるので、そのような欠陥の有効な補正は、これらの手段によって可能である見込みが最も高い。
【０００８】
特に、平行平面板は、光学補正要素としての価値を実証済みであり、この事例では、１つ、いくつか、又は全ての光学補正要素でさえも平行平面板とすることができる。補正要素としての平行平面板は、一方で、それらが製造と投影露光システム内での交換が容易であり、他方で、それらが干渉計法による平易な方式で測定することができるという利点を有する。更に、それらの補正作用は、特に、瞳平面付近で用いられる時に、異常に対して比較的堅固である。
【０００９】
スクリーン、特に、１次の蒸着スクリーン又は可変スクリーンは、平行平面板の使用に対する可能な代替物である。同様に、干渉フィルタ又は強度フィルタ、特に、中性フィルタを用いることも可能である。ここでは、中性フィルタは、それらが対物光学器械の透過において、特に、半径方向の局所的ずれに対する補償を平易な方式で可能にするという性質を有する。
スクリーンの１つの有利な使用は、レチクルによって発生する回折像のゼロ次の回折を瞳平面上又は瞳平面付近に配置したスクリーンによって効率的に隠すか又は減衰させることができ、コントラストの改善、及び従ってウェーハ上の像に対する改善がもたらされる。しかし、レチクルで発生する回折は、露光される構造の種類及び照明設定値に強く依存する。これは、スクリーンの使用形状及び位置をそれぞれの所定の条件に柔軟に適合させることを必要にする。一例として、これは、光学条件が変化すると、例えば、新しいレチクルが用いられる時に、直ちに光学補正要素の迅速な交換を可能にする交換装置を設けることによって達成することができる。ここで、交換装置の使用は、光学補正要素を交換するのに対物光学器械ハウジングを全て開ける必要がなく、その結果、対物光学器械ハウジング内部の汚染の危険性が低減するという特定の利点を有する。当然ながら、交換装置の使用は、スクリーンの迅速な交換に限定されず、上記に明示した更に別の光学補正要素も、有利な態様においては、同様に交換装置によって迅速に交換することができる。
【００１０】
瞳平面から第１の光学補正要素よりも遠く離れて更に別の光学補正要素を配置することは、この光学補正要素が第１の光学補正要素よりも投影露光システムの視野平面に近くなることを意味する。ここで、視野平面又は像平面は、物体平面の像又は中間像が発生する平面であると理解される。典型的には、用いられる光学要素、例えば、レンズは、特に、結像欠陥へと導く不均一負荷に露光される。特に、レンズ材料の密度は、強く照明される区域で局所的に変化又は上昇する恐れがあり、それによってレンズの結像性質が変化し、結像欠陥が生じる。そのような欠陥の有効な補正は、視野付近にある投影露光システムの光学要素の領域に更に別の光学補正要素が配置されるという事実により、本発明によるソリューションを用いて達成することができ、これは、このようにして、上述の効果によって引き起こされる欠陥をそれらの発生場所付近で是正することができるからである。
【００１１】
光学補正要素を交換するための１つの有利な手順は、まず投影露光システムの適用パラメータを記録し、この記録に基づいて劣化現象を予測することである。その後、前もって、計画上の交換時点よりもかなり前に、少なくとも１つの適合補正要素を生成して、次に、定められた時点で交換することができる。この手順は、投影露光システムの適用パラメータの追加測定、又はドリフト測定及び／又は既知の照明パラメータに基づく予想劣化発現の予測によって更に改善することができる。本方法は、光学補正要素を交換するのに要する時間を実質的に低減することができるという利点を有する。
以下では、本発明のいくつかの例示的な実施形態を図２から図７に基づいて説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２は、投影露光システムの投影対物光学器械７内の２つの光学補正要素１３、１４の例示的配置を示している。投影対物光学器械７は、フレーム９内に装着された複数のレンズ８を有し、更に、投影対物光学器械７の瞳平面１２の場所を破線で示している。ここでは、瞳平面１２の領域内で、第１の光学補正要素１３が、マニピュレータ１５を通じて保持要素１６に接続され、投影露光システム内での光学補正要素１３及び１４の可動配置を考えることができる。マニピュレータ１５は、光学補正要素１３の傾斜変更、又はそうでなければ瞳平面１２からの光学補正要素１３の距離変更を可能にし、特に、この事例では、マニピュレータ１５は、圧電マニピュレータの形態とすることができる。ここでは、光学補正要素１３は、バネ要素、空気圧要素、磁気要素、減圧要素、又はそうでなければ連結要素によってマニピュレータ１５に固定することができる。第１の補正要素１３が瞳平面１２から配置される距離は、＞０．７５の準口径比に対応する。第２の光学補正要素１４は、この事例では、瞳平面１２からの第２の光学補正要素１４の距離が＜０．７５の準口径比に対応する瞳平面１２から及び従って第１の光学補正要素１３からの距離に配置される。例示的に、ここでの光学補正要素１３及び１４は、平行平面板、１次の蒸着スクリーンのようなスクリーン、又はそうでなければ可変スクリーンとすることができる。更に、干渉フィルタ、又はそうでなければ強度フィルタ、特に、中性フィルタを光学補正要素１３又は１４として用いることができる。この事例では、本発明は、図２に例示するように光学補正要素１３と１４とを隣接させることに限定されず、実際には、更に別の光学要素を光学補正要素１３と１４の間に配置することも可能である。
【００１３】
図３は、光学補正要素１３又は１４の一方を交換するための例示的交換装置１７を示している。図３に示す例では、交換装置１７は、キャリッジの形態である。この事例では、キャリッジの形態である交換装置１７は、アダプタフレーム２９によって可動ガイドレール１８に連結された固定ガイドレール１９という配置であり、投影対物光学器械７（図３には例示していない）のビーム経路内への光学補正要素１３の線形誘導を保証する。この事例では、可動ガイドレール１８、アダプタフレーム２９、又はそうでなければ固定ガイドレール１９には、光学補正要素１３の位置を判断するためのセンサユニット２０を装備することができる。この事例では、図３には例示していない交換装置１７の駆動装置は、投影対物光学器械７内への振動、又はそうでなければ熱の導入が可能な限り低く保たれるように選択されるべきであり、これは、特に、駆動装置におけるリニアモータ、空気圧要素、又はそうでなければ可動コイルの使用によって達成することができる。
【００１４】
図３に示す例では、光学補正要素１３は、中央の暗部のための強度フィルタである。交換装置１７によって、光学補正要素１３は、直線運動で保持要素１６の領域内に挿入される。ここでは、アダプタフレーム２９内への光学補正要素１３の挿入中に、投影対物光学器械７の他の構成要素に対する光学補正要素１３の最終位置が決定される。この事例では、保持要素１６は、投影対物光学器械７の対物光学器械ハウジング１０（図３には例示していない）に連結される。
この対処法は、交換装置１７の構成要素の大部分が、対物光学器械内部と接触しないことを意味する。
【００１５】
これ結果、以下の様々な利点が生じる。
−外部の光学補正要素１３の位置決めのための構成要素により、投影対物光学器械７内に配置された光学要素表面上に摩擦によって作り出された粒子が堆積し、散乱光を引き起こすことが回避される。
−欠陥の場合には、労を要さず、更には投影対物光学器械７全体を交換することなく光学補正要素１３を完全に交換することができる。
−既に使用中の対物光学器械の場合であっても、対物光学器械を交換する必要なしにアップグレード／再設計を行うことができ、この場合、最初に用いられた要素とは全く異なる光学補正要素１３を取り付けることができる。
−投影露光システムの稼動休止期間の短縮によって運転を速めることができる。
【００１６】
図４は、交換装置１７が回転ディスクの形態である本発明の変形を示している。この事例では、回転ディスクの形態である交換装置１７は、光学補正要素１３を収容するための４つの収容ユニット２２を有する。この例では、回転ディスクの形態である交換装置１７の４つの収容ユニット２２のうちの３つに、この事例では強度フィルタである光学補正要素１３が供給され、第４の収容ユニット２２は空のままに留まり、この結果、例えば、強度フィルタなしの露光が可能になるか、又は光学補正要素１３の交換のために空の収容ユニット２２を設けることができる。回転ディスクを交換装置１７として用いる特定の利点は、それによって交換装置１７の急激な制動又は加速中に加速トルクとしてトルクのみが発生し、直線力が発生しないので、対物光学器械ハウジング１０、及び従って投影対物光学器械７に作用する水平方向の力を最小限に保つことが可能になる。この事例では、図４に例示しているように、回転ディスクの形態である交換装置１７は、部分的に対物光学器械ハウジング１０の外側に設置することができ、光学補正要素１３を交換することがより容易になる。しかし、この利点は、回転ディスクの形態である交換装置１７の一部が、対物光学器械ハウジング１０の外側に配置されない場合には、対物光学器械ハウジング１０の内部へのほこりの流入を回避するのに複雑さが増大することを余儀なくされるという欠点によって相殺される。この問題は、回転ディスクの形態である交換装置１７を完全に対物光学器械ハウジング１０の内部に配置することによって解消することができるが、当然ながら、迅速な交換のための利用可能な光学補正要素１３の最大個数に関するある一定の制約が生じる。更に、図４には例示していない回転ディスクの形態である交換装置の駆動装置は、対物光学器械ハウジング１０の内側及び外側の両方に配置することができる。
【００１７】
交換装置１７を回転ディスクとして設計する代替案を図５に例示する。図５は、直線キャリッジの形態である交換装置１７を示している。ここでは、直線キャリッジの形態である交換装置１７の収容ユニット２２は、キャリッジの側面に沿って直線的に配置される。この事例では、直線キャリッジの形態である交換装置１７は、対物光学器械ハウジング１０を通して水平に動くことができる。交換装置１７自体が、複数の収容ユニット２２を有し、従って、一方で交換装置１７として、かつ他方でマガジンとしての二重機能を有することは、図４及び５に例示する両方のソリューションに対して共通である。このソリューションの場合には、別々のマガジンを不要にすることができ、その結果、著しい量の取り付け空間を節約することができることが特に有利である。
【００１８】
図５ａは、高度の柔軟性及び特に迅速な交換を達成する本発明の更に別の変形を示している。この実施形態では、交換装置１７は、光学補正要素１３のための２つの収容ユニット２２を有する直線キャリッジの形態である。図５とは対照的に、この事例では、２つの積み重ねマガジン２３ａ及び２３ｂが、対物光学器械ハウジング１０の対向する側部に配置される。ここでは、交換装置１７は、一方のマガジン２３ａ、ｂから他方へと対物光学器械ハウジング１０全体を通して直線移動で水平に移動させることができる。これを用いると、投影露光システムのビーム経路からの１つの光学補正要素の取外しと光学補正要素の挿入とを移動の方向を変更することなく交換装置の同じ移動の範囲内で実施することができる。その結果、光学補正要素の交換に必要とされる加速及び減速工程の数が最小にされ、それによってより迅速な交換が可能になる。光学補正要素１３は、マガジン２３ａ及びマガジン２３ｂの両方によって交換装置１７から取り出すか、又はその中へと挿入することができる。光学補正要素１３をマガジン２３ａ又は２３ｂの一方の中に有する投影露光システムの稼動中には、この配置によって、その後与えられるシステムの作動パラメータに適合する光学補正要素１３の交換装置１７の収容ユニット２２への挿入が可能になる。この手順は、もはや必要とされない補正要素１３をシステムのビーム経路から外し、これと同じ移動工程中に、事実上無制限の数の異なる補正要素と共に、システムパラメータに必要とされる新しい補正要素１３をビーム経路内に１つの直線移動で挿入することを可能にする。それによって＜３０ｍｓ、特に＜１０ｍｓの時間内でシステムパラメータを変更することが可能になる。上述の対処法によってシステムの利用度を著しく上昇させることができ、従って、生産率を改善することができる。
【００１９】
当然ながら、図５ａによって例示した考えは、本明細書で説明する他の実施形態に転用することができる。
図６は、交換装置１７として用いられるキャリッジが回転ディスクの形態であるマガジン２３と組み合わされた本発明の更に別の変形を示している。この事例では、マガジン２３は、４つの収容ユニット２２を有し、そのうちの３つに光学補正要素１３が装備される。この例では、第４の収容ユニット２２は占有されず、対物光学器械ハウジング１０の内部からの光学補正要素１３を収容するのに利用可能である。交換装置１７は、ガイドレール１８及び１９に沿って対物光学器械ハウジング１０の内部に及びそこから外に移動する直線キャリッジとしての形態である。本発明のこの実施形態は、対物光学器械ハウジング１０の内部へと光学補正要素１３が挿入される際に通過する開口部を図４に示す回転ディスクソリューションと比較して小さく保つことができ、この方式で対物光学器械ハウジング１０の内部へのほこり導入の危険性を実質的に低減することができるという点で利点を有する。更に、光学補正要素１３が交換の前後に通過し、かつ一例としてパージガスを間断なく通過させる部品２４を設けることにより、汚染危険性を一層低減することができ、その結果、光学補正要素１３が対物光学器械ハウジング１０の内部に達する前に、外側から侵入する可能なほこりを排出することができる。この事例では、交換装置１７及びマガジン２３全体をパージガスが通過する空間内に互いに配置し、それによって光学補正要素１３の交換処理中に周囲との接触をなくし、特に、光学補正要素１３をマガジン２３内に格納する最中には既にパージガスが光学補正要素１３の周囲に流れているようにすることも可能であり、すなわち、これらの要素は、可能な最大限度まで汚染から保護される。
【００２０】
この事例では、パージガスは、有利な態様においては、投影対物光学器械から交換装置１７の領域内に排出することができ、言い換えれば、投影対物光学器械７の主パージ出口（例示していない）が、交換装置１７の領域内に設けられる。この対処法によって、投影対物光学器械７の内部の汚染は、特に有効に回避される。
図６に例示する実施形態に対する代替案として、マガジン２３は、光学補正要素１３又は１４が垂直に互いに積み重ねられた積み重ねマガジンとすることができる。
【００２１】
複数の光学補正要素１３が供給された回転ディスクを直線キャリッジ上に設置し、対物光学器械ハウジング１０の内部へと完全に挿入するか、又は同じくそこから取り出すことができるような方式で交換装置１７を実施することも同様に可能である。光学補正要素１３が、振りアーム又は二重振りアームによって交換されるソリューションも考えることができる。
当然ながら、瞳平面１２に近い光学補正要素１３及び瞳平面１２から更に離れた光学補正要素１４の両方を上述の例示的配置によって交換することができる。
【００２２】
本発明の更に別の有利な実施例を図７に例示する。この事例では、光学補正要素１３又は１４は、保持フレーム２５上に互いに配置される。この事例では、例えば、第１の光学補正要素１３は、瞳平面付近にある保持フレーム内に常設的に統合することができる。保持フレームは、第２の光学補正要素１４を保持要素１６及びマニピュレータ１５によって保持する。この事例では、保持フレーム２５を全体として容易に交換することができるような方式で保持フレーム２５を設計することができる。更に、上述のモジュール式設計によって、保持フレーム２５内の第２の光学補正要素１４は、対物光学器械ハウジング１０から取り外すことなく交換することができる。例示的に、この方式では、積み重ねマガジンの形態であるマガジン２３との組合せにおいて、第２の光学補正要素１４を既出の方式（前の図を参照されたい）で容易に交換することができ、更に、この変形は、２つの光学補正要素１３及び１４が１つのユニット内に配置され、従って、特にコンパクトに配置されるという特定の利点を有する。
【００２３】
図８は、光学補正要素１３又は１４を投影対物光学器械７の内部に装着するための担持概念を示しており、光学補正要素１３又は１４は、固定スクリーンの形態であり、図８には例示していない投影対物光学器械７の内部で、支持体２６及び２８によって２つのみの担持点２７において装着される。この事例では、担持点２７の設計は、特に、硬質金属、ルビープリズム、又は硬化鋼から作られた担持点が用いられるような方法で選択することができる。ここで、第１の支持体２６は、固定支持体として実施され、自由支持体が、この例では、線接触原理が用いられる第２の支持体２８として用いられる。
本発明の上述の変形及び例示的実施形態は、孤立して考えられるべきではなく、当然ながら、以上例示したソリューションのあらゆる組合せを考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図２】投影露光システムの投影対物光学器械内の２つの光学補正要素の例示的配置を示す図である。
【図３】光学補正要素のうちの１つを交換するための例示的交換装置を示す図である。
【図４】交換装置が回転ディスクの形態である本発明の変形を示す図である。
【図５】回転ディスクとしての交換装置の代替設計を示す図である。
【図５ａ】２つの互いに対向するマガジンと連係する交換装置の更に別の代替設計を示す図である。
【図６】交換装置としてのキャリッジが回転ディスクの形態のマガジンと組み合わされた本発明の更に別の変形を示す図である。
【図７】光学補正要素が互いに保持フレーム上に配置された本発明の実施を示す図である。
【図８】光学補正要素を装着するための概念を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
７  投影対物光学器械
８  レンズ
１２  瞳平面
１３、１４  光学補正要素
１５  マニピュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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