DE10062579A1 - Optischer Integrierer,optische Beleuchtungseinrichtung, Photolithographie-Belichtungseinrichtung,und Beobachtungseinrichtung - Google Patents
Optischer Integrierer,optische Beleuchtungseinrichtung, Photolithographie-Belichtungseinrichtung,und BeobachtungseinrichtungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, einen optischen Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps zur Verfügung zu stellen, der eine gleichförmige Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über das gesamte, von ihm erzeugte Beleuchtungsgebiet zur Verfügung stellen kann, selbst wenn die Größe jeder Mikrolinse, die bei dem optischen Integrierer vorhanden ist, kleiner ausgebildet ist, um so eine große Anzahl an Wellenfrontunterteilungen einzustellen. Der optische Integrierer gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps, der eine Anzahl an zweidimensional angeordneten Mikrolinsen aufweist, um eine Anzahl an Lichtquellen durch Unterteilung einer Wellenfront eines einfallenden Lichtstrahls auszubilden; wobei jede Mikrolinse eine rechteckige Eintrittsoberfläche und eine rechteckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt: DOLLAR A (d¶1¶/2)(D¶1¶/2)/(lambda È f) >= 3,05 DOLLAR A (d¶2¶/2)(D¶2¶/2)/(lambda È f) >= 3,05 DOLLAR A wobei f die Brennweite jeder Mikrolinse ist, d¶1¶ die Länge einer Seite der Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse, d¶2¶ die Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse, D¶1¶ die Länge der Seite der Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse entsprechend der einen Seite der Eintrittsoberfläche, D¶2¶ die Länge der Seite der Austrittsoberfläche in jeder Mikrolinse entsprechend der anderen Seite der Eintrittsoberfläche, und lambda die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen
Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps; eine optische
Beleuchtungseinrichtung, welche einen derartigen optischen
Integrierer enthält; und eine optische
Beleuchtungseinrichtung, die für eine Photolithographie-
Belichtungseinrichtung, eine Beobachtungseinrichtung
(Mikroskope) und dergleichen geeignet ist, und eine derartige
optische Beleuchtungseinrichtung verwendet.
Bei einer typischen Photolithographie-Belichtungseinrichtung
zur Herstellung von Mikrogeräten, beispielsweise
Halbleitergeräten, Bildaufnahmegeräten,
Flüssigkristallanzeigegeräten, und Dünnfilm-Magnetköpfen,
trifft der von einer Lichtquelle ausgesandte Lichtfluß auf
eine Mikrofliegenaugenlinse auf, und wird eine sekundäre
Lichtquelle, die aus einer Anzahl an Lichtquellen besteht,
auf dessen bildseitiger Brennebene ausgebildet. Die
Lichtstrahlen von der sekundären Lichtquelle werden zum
Auftreffen auf eine Kondensorlinse veranlaßt, nachdem sie
durch eine Aperturblende begrenzt wurden, die in der Nähe der
bildseitigen Brennebene der Mikrofliegenaugenlinse angeordnet
ist.
Die von der Kondensorlinse gesammelten Lichtstrahlen
überlagern einander und beleuchten eine Maske, die ein
vorbestimmtes Muster aufweist. Das durch das Muster der Maske
durchgelassene Licht erzeugt ein Bild auf einem
lichtempfindlichen Substrat, über ein optisches
Projektionssystem. Daher wird ein Maskenmuster auf das
lichtempfindliche Substrat projiziert (übertragen). Das in
der Maske vorgesehene Muster ist hoch integriert. Um dieses
feine Muster exakt auf ein lichtempfindliches Substrat zu
übertragen, ist es daher unbedingt erforderlich, daß eine
gleichmäßige Leuchtdichteverteilung auf dem
lichtempfindlichen Substrat erhalten wird.
Die Mikrofliegenaugenlinse stellt einen optischen Integrierer
des Wellenfrontunterteilungstyps dar, der aus einer Anzahl an
Mikrolinsen besteht, die dicht gepackt matrixförmig
angeordnet sind. Üblicherweise wird die
Mikrofliegenaugenlinse dadurch hergestellt, daß
beispielsweise eine planparallele Glasplatte so geätzt wird,
daß eine Mikrolinsengruppe ausgebildet wird. Hierbei ist jede
Mikrolinse, die die Mikrofliegenaugenlinse bildet, kleiner
als jedes Linsenelement, welches eine Fliegenaugenlinse
bildet.
Wie voranstehend geschildert ist es unbedingt erforderlich,
wenn eine Photolithographie-Belichtungseinrichtung ein feines
Muster auf ein lichtempfindliches Substrat übertragen soll,
daß eine gleichförmige Leuchtdichteverteilung auf der Maske
und/oder auf dem lichtempfindlichen Substrat vorhanden ist.
Um Ungleichmäßigkeiten der Leuchtdichte zu verringern, ist es
daher anzustreben, die Anzahl an Mikrolinsen
(Mikrooptikelementen) zu erhöhen, welche die
Mikrofliegenaugenlinse (Mikrofliegenauge-Optikteil) bilden,
also die Anzahl an Unterteilungen der Wellenfront zu erhöhen.
Wenn eine Mikrofliegenaugenlinse durch Ätzen und dergleichen
hergestellt wird, ist es allerdings schwierig, die Glasplatte
tief zu ätzen, und wird die Herstellung einfacher, wenn die
Größe jeder Mikrolinse geringer ist. Die einfache
Verringerung der Größe jeder Mikrolinse ist jedoch in der
Hinsicht nachteilig, daß die Leuchtdichte infolge der
Beugungsgrenze in Bezug auf die Eintrittsoberfläche jeder
Mikrolinse in Randbereichen eines Beleuchtungsbereiches
abnimmt, der auf einer Oberfläche ausgebildet wird, die
beleuchtet werden soll, und optisch konjugiert zur
Eintrittsoberfläche ist.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines optischen Integrierers des
Wellenfrontunterteilungstyps, welcher eine gleichmäßige
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über dem gesamten
Beleuchtungsbereich erzielen kann, der dadurch ausgebildet
wird, selbst wenn die Größe jeder Mikrolinse kleiner gewählt
wird, um eine große Anzahl an Wellenfrontunterteilungen zur
Verfügung zu stellen; besteht in der Bereitstellung einer
optischen Beleuchtungseinrichtung, welche einen derartigen
optischen Integrierer umfaßt; und in der Bereitstellung einer
Photolithographie-Belichtungseinrichtung und einer
Beobachtungseinrichtung, welche eine derartige optische
Beleuchtungseinrichtung aufweist.
Der optische Integrierer gemäß einer ersten Zielrichtung der
vorliegenden Erfindung ist ein optischer Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps, bei welchem eine Anzahl von
Mikrolinsen (Mikrooptikelementen) zweidimensional angeordnet
ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen durch
Unterteilung einer Wellenfront eines einfallenden
Lichtflusses; wobei jede Mikrolinse eine rechteckige
Eintrittsoberfläche aufweist, und eine rechteckige
Austrittsoberfläche, und zumindest eine der folgenden
Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D1/2)/(λ.f) ≧ 3,05
(d2/2)(D2/2)/(λ.f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jeder Mikrolinse ist, d1 die Länge
einer Seite der Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse, d2 die
Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jeder
Mikrolinse, D1 die Länge der Seite der Austrittsoberfläche
jeder Mikrolinse entsprechend der einen Seite der
Eintrittsoberfläche, D2 die Länge der Seite der
Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse entsprechend der anderen
Seite der Eintrittsoberfläche, und λ die Wellenlänge des
einfallenden Lichtflusses.
Der optische Integrierer kann so ausgebildet sein, daß die
Länge d1 der einen Seite der Eintrittsoberfläche länger als
die Länge d2 der anderen Seite der Eintrittsoberfläche ist,
und folgende Bedingung erfüllt ist:
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05
Der optische Integrierer gemäß einer zweiten Zielrichtung der
vorliegenden Erfindung ist ein optischer Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps, bei welchem eine Anzahl an
Mikrolinsen (Mikrooptikelementen) zweidimensional angeordnet
ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen durch
Unterteilung einer Wellenfront eines einfallenden
Lichtflusses; wobei jede Mikrolinse eine rechteckige
Eintrittsoberfläche und eine kreisförmige oder regelmäßig
sechseckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine
der folgenden Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D/2)/(λ.f) ≧ 3,05
(d2/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jeder Mikrolinse ist, d1 die Länge
einer Seite der Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse, d2 die
Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jeder
Mikrolinse, D der Durchmesser der kreisförmigen
Austrittsoberfläche oder der Durchmesser eines Kreises,
welcher die regelmäßig sechseckige Austrittsoberfläche jeder
Mikrolinse umschreibt, und λ die Wellenlänge des einfallenden
Lichtflusses.
Der optische Integrierer kann so ausgebildet sein, daß die
Länge d1 der einen Seite der Eintrittsoberfläche größer als
die Länge d2 der anderen Seite der Eintrittsoberfläche ist,
und folgende Bedingung erfüllt ist:
(d1/2)(D/2)/(λ.f) ≧ 3,05
Der optische Integrierer gemäß einer dritten Zielrichtung der
vorliegenden Erfindung ist ein optischer Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps, bei welchem eine Anzahl an
Mikrolinsen (Mikrooptikelementen) zweidimensional angeordnet
ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen durch
Unterteilung einer Wellenfront eines einfallenden
Lichtstrahlses; wobei jede Mikrolinse eine kreisförmige
Eintrittsoberfläche mit einem Durchmesser d oder eine
regelmäßig sechseckige Eintrittsoberfläche aufweist, die von
einem Kreis mit einem Durchmesser von d umschlossen wird, und
folgende Bedingung erfüllt:
(d2/2)2/(λ.f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jeder Mikrolinse ist, und λ die
Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahlses.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer vierten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine optische
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer Oberfläche, die
mit einem Lichtstrahl von einer Lichtquelle beleuchtet werden
soll, wobei die optische Beleuchtungseinrichtung den
optischen Integrierer aufweist, der in einem optischen Weg
zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen
entsprechend einem Lichtstrahl von der Lichtquelle; und ein
Lichtführungsoptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen
dem optischen Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet ist, und zum Führen der Lichtstrahlen von einer
Anzahl an Lichtquellen, die durch den optischen Integrierer
gebildet werden, zu der zu beleuchtenden Oberfläche dient.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann das
Lichtführungsoptiksystem ein optisches Kondensorsystem
aufweisen, das in dem optischen Weg zwischen dem optischen
Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet
ist, und zum Sammeln von Lichtstrahlen von einer Anzahl an
Lichtquellen dient, die durch den optischen Integrierer
gebildet werden, um durch Überlagerung einen
Beleuchtungsbereich auszubilden; ein
Bilderzeugungsoptiksystem, das in einem optischen Weg
zwischen dem optischen Kondensorsystem und der zu
beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zur Ausbildung eines
Bildes des Beleuchtungsbereiches in der Nähe der zu
beleuchtenden Oberfläche entsprechend dem Lichtstrahl von dem
Beleuchtungsbereich; und eine Aperturblende, die in einem
optischen Weg des Bilderzeugungsoptiksystems an einem Ort
angeordnet ist, der im wesentlichen optisch konjugiert zu
einem Ort ist, an welchem die Anzahl an Lichtquellen
ausgebildet wird, zum Blockieren eines unnötigen Lichtstrahl.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann jede
Mikrolinse (Mikrooptikelement) in dem optischen Integrierer
zumindest eine brechende Oberfläche aufweisen, die eine
asphärische Form aufweist, die symmetrisch zu einer Achse
parallel zu einer optischen Bezugsachse ist, um eine im
wesentlichen gleichförmige Leuchtdichte auf der zu
beleuchtenden Oberfläche zu erzielen. Wenn eine asphärische
Oberfläche bei jedem Mikrolinsenelement in dem optischen
Integrierer selbst vorgesehen wird, dann nimmt die Anzahl an
Parametern für die optische Konstruktion zu, wodurch es
einfacher wird, eine gewünschte konstruktive Lösung zu
erhalten, wodurch der Freiheitsgrad bei der Konstruktion
erhöht werden kann, insbesondere im Hinblick auf die
Korrektur der Aberration. Daher wird bei dem optischen
Integrierer nicht nur das Auftreten einer sphärischen
Aberration in vorteilhafter Weise unterdrückt, sondern wird
auch im wesentlichen die Sinusbedingung erfüllt, wodurch in
vorteilhafter Weise das Auftreten eines Komas unterdrückt
werden kann. Daher kann das Auftreten einer ungleichförmigen
Beleuchtung in vorteilhafter Weise verhindert werden, da der
optische Integrierer als Vorrichtung zur Ausbildung
zahlreicher Lichtquellen dient, wodurch gleichzeitig eine
gleichmäßige Beleuchtung und eine Gleichförmigkeit der
numerischen Apertur sichergestellt werden können.
Bei der vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
können die voranstehend geschilderten Auswirkungen erzielt
werden, wenn jede Mikrolinse des optischen Integrierers
zumindest eine asphärische, brechende Oberfläche aufweist,
selbst wenn die Bedingung in Bezug auf die
Eintrittsoberfläche und die Austrittsoberfläche gemäß der
ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung nicht erfüllt
ist. Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß der vierten
Zielrichtung der Erfindung soll nämlich dazu dienen, die
gleichförmige Beleuchtung der zu beleuchtenden Oberfläche und
die Gleichförmigkeit der numerischen Apertur gleichzeitig zu
erzielen, und kann eine Lichtquellenvorrichtung zum Liefern
von Beleuchtungslicht aufweisen, eine Vorrichtung zur
Erzeugung mehrerer Lichtquellen zum Ausbilden einer Anzahl an
Lichtquellen entsprechend einem Lichtstrahl von der
Lichtquellenvorrichtung, und ein optisches Kondensorsystem
zum Führen der Lichtstrahlen von den mehreren Lichtquellen zu
der zu beleuchtenden Oberfläche oder zu einer Oberfläche, die
zur beleuchtenden Oberfläche optisch konjugiert ist; wobei
die Vorrichtung zur Ausbildung mehrerer Lichtquellen einen
optischen Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps
aufweist, der eine Anzahl an Mikrolinsenelementen aufweist,
und jedes Mikrolinsenelement in dem optischen Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps zumindest eine brechende
Oberfläche aufweist, die mit asphärischer Form hergestellt
ist, und symmetrisch zu einer Achse parallel zu einer
optischen Bezugsachse ist, um eine im wesentlichen
gleichförmige Beleuchtung auf der zu beleuchtenden Oberfläche
zu erzielen.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer eine Anzahl optischer Vereinigungssysteme
aufweisen, deren optische Achsen jeweils parallel zur
optischen Bezugsachse verlaufen, wobei zumindest eine
brechende Oberfläche, die asphärisch ausgebildet ist, als
vorbestimmte asphärische Oberfläche ausgebildet ist, um in
vorteilhafter Weise das Auftreten eines Komas in den
optischen Vereinigungssystemen zu unterdrücken.
Das optische Beleuchtungssystem kann so ausgebildet sein, daß
es ein Filter aufweist, das eine vorbestimmte optische
Transmissionsverteilung aufweist, und in der Nähe des
optischen Integrierers an dessen Eintrittsseite angeordnet
ist, um eine Ungleichförmigkeit der Beleuchtung auf der zu
beleuchtenden Oberfläche zu korrigieren; sowie ein
Positionieruntersystem, die mit dem optischen Integrierer und
dem Filter verbunden ist, um den optischen Integrierer und
das Filter in Bezug aufeinander zu positionieren. In diesem
Fall ist es vorzuziehen, daß das Positionieruntersystem eine
Ausrichtungsmarkierung aufweist, die bei dem optischen
Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps vorgesehen ist,
sowie eine bei dem Filter vorgesehene Ausrichtungsmarkierung.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann so ausgebildet
sein, daß eine Irisblende, die so ausgebildet ist, daß die
Größe ihres Öffnungsabschnitts geändert werden kann, in der
Nähe der Austrittsoberfläche des optischen Integrierers
angeordnet ist.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer zumindest zwei optische Elementbündel aufweisen,
die entlang der optischen Bezugsachse mit einem Abstand
dazwischen angeordnet sind, wobei zumindest zwei der
optischen Elementbündel die asphärische optische Oberfläche
aufweisen.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung können zumindest
zwei der optischen Elementbündel eine Anzahl an optischen
Vereinigungssystemen aufweisen, die jeweils zumindest zwei
optische Mikroelemente aufweisen, die einander entsprechend
entlang der Achse angeordnet sind, wobei sämtlichen optischen
Oberflächen in den optischen Vereinigungssystemen als
asphärische Oberflächen ausgebildet sind, deren Eigenschaften
identisch sind.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann ein
Positionieruntersystem aufweisen, die mit zumindest zweien
der optischen Elementbündel verbunden ist, um zumindest zwei
der optischen Elementbündel in Bezug aufeinander zu
positionieren. In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß bei dem
Positionieruntersystem jeweils Ausrichtungsmarkierungen bei
zumindest zweien der optischen Elementbündel vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist ein Filter mit einer vorbestimmten optischen
Transmissionsverteilung zur Korrektur einer
Ungleichförmigkeit der Beleuchtung auf der zu beleuchtenden
Oberfläche in der Nähe des optischen Integrierers des
Wellenfrontunterteilungstyps an dessen Eintrittsseite
angeordnet, und ist bei dem Positionieruntersystem eine
Ausrichtungsmarkierung bei dem Filter vorgesehen, um
zumindest zwei der optischen Elementbündel und das Filter in
Bezug aufeinander zu positionieren.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer 1000 oder mehr Achsen aufweisen.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann eine
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung aufweisen, die in
dem optischen Weg zwischen dem optischen Integrierer und der
Lichtquellenvorrichtung an einem Ort oder in dessen Nähe
angeordnet ist, der zur beleuchtenden Oberfläche konjugiert
ist, um das Lichtquellenbild zu vergrößern. Die Verwendung
einer Anordnung, bei welcher eine
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung vorgesehen ist,
verringert Beschädigungen optischer Bauteile in der optischen
Beleuchtungseinrichtung.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der
Divergenzwinkel des Lichtstrahls infolge der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so festgelegt
werden, daß keine Verluste an Beleuchtungslicht in dem
optischen Integrierer auftreten.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann so ausgebildet
sein, daß der optische Integrierer mehrere Linsenoberflächen
aufweist, die zweidimensional angeordnet sind, und jeweils
das Lichtquellenbild ausbilden; wobei die
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung das Lichtquellenbild
vergrößert, das durch die Linsenoberfläche ausgebildet wird;
und der Divergenzwinkel der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so eingestellt ist,
daß das vergrößerte Lichtquellenbild kleiner ist als die
Linsenoberfläche.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweisen, die
zweidimensional angeordnet sind, und jeweils ein
Lichtquellenbild ausbilden.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann so ausgebildet
sein, daß eine im wesentlichen gleichförmige
Leuchtdichteverteilung im Nahfeld der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ausgebildet wird.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann so ausgebildet
sein, daß nur ein Muster im Fernfeld der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ausgebildet wird.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann das
Fernfeldmuster der Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung
kreisförmig, elliptisch, oder mehreckig ausgebildet sein.
An einer Pupille der optischen Beleuchtungseinrichtung kann
eine sekundäre Lichtquelle vorgesehen sein, die eine
Lichtintensitätsverteilung aufweist, bei welcher die
Lichtintensität im Pupillenzentrumsbereich einschließlich
einer optischen Achse in einem Bereich auf der Pupille
niedriger eingestellt ist als in einem Bereich, welcher den
Pupillenzentrumsbereich umgibt.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann weiterhin ein
optisches Beugungselement aufweisen, das zwischen der
Lichtquelle und dem optischen Integrierer angeordnet ist, um
die Form der sekundären Lichtquelle zu kontrollieren, die an
der Pupille der optischen Beleuchtungseinrichtung vorgesehen
ist.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann eine
Blockiervorrichtung für Licht nullter Ordnung oder
dergleichen aufweisen, die zwischen dem optischen
Beugungselement zum Kontrollieren der Form der sekundären
Lichtquelle und dem optischen Integrierer angeordnet ist, um
Licht nullter Ordnung von dem optischen Beugungselement
abzublocken, um so die Form der sekundären Lichtquelle zu
kontrollieren.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweisen, die
zweidimensional angeordnet sind, und ein eintrittsseitiges
Abdeckglas, das auf der Eintrittsseite der mehreren
Linsenoberflächen angeordnet ist, wobei das eintrittsseitige
Abdeckglas mit der Blockiervorrichtung für Licht nullter
Ordnung versehen ist.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann die
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ein optisches
Beugungselement oder einen Diffusor aufweisen.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann so ausgebildet
sein, daß ein Reflexionen verhindernder Film in Bezug auf die
Wellenlänge des Beleuchtungslichts auf einer Oberfläche des
optischen Beugungselements oder des Diffusors angeordnet ist.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweisen, die
zweidimensional angeordnet sind, und ein austrittsseitiges
Abdeckglas, das an der Austrittsseite der mehreren
Linsenoberflächen angeordnet ist, wobei das austrittsseitige
Abdeckglas mit einem Lichtabschirmteil versehen ist, um Licht
zu blockieren, das durch einen Bereich hindurchgeht, der von
den mehreren Linsenoberflächen verschieden ist, und zwar zur
beleuchtenden Oberfläche.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann eine
Mikrofliegenaugenlinse aufweisen, die auf dem optischen Weg
zwischen der Lichtquellenvorrichtung und der zu beleuchtenden
Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat umfaßt, das eine
Oberfläche aufweist, die mit mehreren Linsenoberflächen
versehen ist, wobei die Linsenoberflächen der
Mikrofliegenaugenlinse mit einem Reflexionsverhinderungsfilm
in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen sind.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann eine
Leuchtdichtekorrekturvorrichtung aufweisen, die zwischen der
Lichtquellenvorrichtung und dem optischen Integrierer
angeordnet ist, um die jeweiligen Intensitätsverteilungen
Fourier-transformierter Bilder der mehreren
Lichtquellenbilder unabhängig voneinander zu kontrollieren.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweisen, die
zweidimensional angeordnet sind, ein eintrittsseitiges
Abdeckglas, das an der Eintrittsseite der mehreren
Linsenoberflächen angeordnet ist, sowie ein austrittsseitiges
Abdeckglas, das an der Austrittsseite der mehreren
Linsenoberflächen angeordnet ist, wobei die
Leuchtdichteverteilungskorrekturvorrichtung auf dem optischen
Weg zwischen dem eintrittsseitigen Abdeckglas und dem
austrittsseitigen Abdeckglas angeordnet ist.
Die optische Beleuchtungseinrichtung kann einen
Beleuchtungsbereich auf der zu beleuchtenden Oberfläche
ausbilden, wobei der Beleuchtungsbereich eine Form hat, deren
Länge in einer vorbestimmten Richtung sich von jener in
Richtung orthogonal zur vorbestimmten Richtung unterscheidet.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest ein Bestandteil
aufweisen, das aus folgenden Substanzen ausgewählt ist:
Aluminiumfluorid; Bariumfluorid; Calziumfluorid; Cerfluorid; Cäsiumfluorid; Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid; Hafniumfluorid; Lanthanfluorid; Lithiumfluorid; Magnesiumfluorid; Natriumfluorid; Chryolit; Chiolit; Neodymfluorid; Bleifluorid; Scandiumfluorid; Strontiumfluorid; Terbiumfluorid; Thoriumfluorid; Yttriumfluorid; Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid; Dysprosiumfluorid; Praseodymfluorid; Europiumfluorid; Holmiumfluorid; Wismutrifluorid; ein Fluorharz, das zumindest ein Material enthält, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen, Polyvinylfluorid, fluoriertes Ethylenpropylenharz, Polyvinylidenfluorid, und Polyacetal; Aluminiumoxid; Siliziumoxid; Germaniumoxid; Zirkoniumoxid; Titanoxid; Tantaloxid; Nioboxid; Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid; Neodymoxid; Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid; Scandiumoxid; Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid; eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von Siliziumoxiden ausgewählt sind; eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe der Hafniumoxide ausgewählt ist; und eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
Aluminiumfluorid; Bariumfluorid; Calziumfluorid; Cerfluorid; Cäsiumfluorid; Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid; Hafniumfluorid; Lanthanfluorid; Lithiumfluorid; Magnesiumfluorid; Natriumfluorid; Chryolit; Chiolit; Neodymfluorid; Bleifluorid; Scandiumfluorid; Strontiumfluorid; Terbiumfluorid; Thoriumfluorid; Yttriumfluorid; Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid; Dysprosiumfluorid; Praseodymfluorid; Europiumfluorid; Holmiumfluorid; Wismutrifluorid; ein Fluorharz, das zumindest ein Material enthält, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen, Polyvinylfluorid, fluoriertes Ethylenpropylenharz, Polyvinylidenfluorid, und Polyacetal; Aluminiumoxid; Siliziumoxid; Germaniumoxid; Zirkoniumoxid; Titanoxid; Tantaloxid; Nioboxid; Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid; Neodymoxid; Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid; Scandiumoxid; Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid; eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von Siliziumoxiden ausgewählt sind; eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe der Hafniumoxide ausgewählt ist; und eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann die
Lichtquelle Beleuchtungslicht mit einer Wellenlänge von 200 nm
oder kürzer liefern.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann das optische
Beugungselement oder die Mikrofliegenaugenlinse Silikatglas
aufweisen, das mit Fluor dotiert ist.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer fünften
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung stellt eine optische
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer zu
beleuchtenden Oberfläche mit einem Lichtstrahl von einer
Lichtquelle dar, wobei die Einrichtung mehrere optische
Elemente aufweist, die in einem optischen Weg zwischen der
Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet
sind, wobei zumindest eines der optischen Elemente eine
Positionieruntersystem aufweist, die in dem zumindest einen
optischen Element vorgesehen ist, um optisch das zumindest
eine optische Element zu positionieren.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann die
Positionieruntersystem außerhalb des optischen Weges zwischen
der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet sein.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer sechsten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung stellt eine optische
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer zu
beleuchtenden Oberfläche mit Beleuchtungslicht von einer
Lichtquelle dar, wobei die Einrichtung eine
Mikrofliegenaugenlinse aufweist, die in einem optischen Weg
zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet ist, und mit einem Substrat versehen ist, das eine
Oberfläche aufweist, bei welcher mehrere Linsenoberflächen
vorgesehen sind; wobei ein optisches Kondensorsystem
vorgesehen ist, das auf dem optischen Weg zwischen der
Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet ist, um den Lichtstrahl von der
Mikrofliegenaugenlinse zu der zu beleuchtenden Oberfläche zu
führen, oder zu einer in Bezug auf die zu beleuchtenden
Oberfläche optisch konjugierten Oberfläche, wobei die
Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse mit einem
Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das
Beleuchtungslicht versehen sind. Wenn der
Reflexionsverhinderungsfilm vorgesehen ist, kann der
Wirkungsgrad der Beleuchtung der zu beleuchtenden Oberfläche
verbessert werden.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest ein Bestandteil
aufweisen, welches ausgewählt ist aus: Aluminiumfluorid;
Bariumfluorid; Calziumfluorid; Cerfluorid; Cäsiumfluorid;
Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid; Hafniumfluorid;
Lanthanfluorid; Lithiumfluorid; Magnesiumfluorid;
Natriumfluorid; Chryolit; Chiolit; Neodymfluorid;
Bleifluorid; Scandiumfluorid; Strontiumfluorid;
Terbiumfluorid; Thoriumfluorid; Yttriumfluorid;
Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid; Dysprosiumfluorid;
Praseodymfluorid; Europiumfluorid; Holmiumfluorid;
Wismutrifluorid; ein Fluorharz, das zumindest ein Material
enthält, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist:
Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen,
Polyvinylfluorid, fluoriertes Ethylenpropylenharz,
Polyvinylidenfluorid, und Polyacetal; Aluminiumoxid;
Siliziumoxid; Germaniumoxid; Zirkoniumoxid; Titanoxid;
Tantaloxid; Nioboxid; Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid;
Neodymoxid; Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid;
Scandiumoxid; Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid;
eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von
Siliziumoxiden ausgewählt sind eine Mischungsgruppe und eine
Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien
enthält, die aus der Gruppe der Hafniumoxide ausgewählt ist;
und eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe,
die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe
von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer siebten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine optische
Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer zu beleuchtenden
Oberfläche mit Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle, wobei
die Einrichtung eine Mikrofliegenaugenlinse aufweist, die auf
einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu
beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat mit
einer Oberfläche aufweist, die mit mehreren Linsenoberflächen
versehen ist; wobei ein optisches Kondensorsystem vorgesehen
ist, das auf dem optischen Weg zwischen der
Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche
angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von der
Mikrofliegenaugenlinse zur zu beleuchtenden Oberfläche zu
führen, oder zu einer in Bezug auf die zu beleuchtende
Oberfläche optisch konjugierten Oberfläche; und ein
austrittsseitiges Schutzteil, das an der Austrittsseite der
Mikrofliegenaugenlinse angeordnet ist, und aus einem Material
besteht, das für das Beleuchtungslicht durchlässig ist, wobei
das austrittsseitige Schutzteil ein Lichtabschirmteil
aufweist, das in dem austrittsseitigen Schutzteil vorgesehen
ist, um Licht zu blockieren, das durch einen Bereich der
Mikrofliegenaugenlinse hindurchgegangen ist, der sich von den
mehreren Linsenoberflächen unterscheidet, und zwar zur
beleuchtenden Oberfläche. Wenn das Lichtabschirmteil
vorgesehen ist, um das Licht abzusperren, das durch den
Bereich der Mikrofliegenaugenlinse hindurchgegangen ist, der
sich von den Linsenoberflächen unterscheidet, dann kann die
Bilderzeugungsleistung verbessert werden.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der optische
Integrierer ein eintrittsseitiges Abdeckglas aufweisen, das
auf der Eintrittsseite der Mikrofliegenaugenlinse vorgesehen
ist.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer achten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine optische
Photolithographie-Belichtungseinrichtung, die so ausgebildet
ist, daß sie mit einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung kombiniert werden kann, die ein
optisches Projektionssystem aufweist, durch welches ein Bild
eines Musters auf einer Maske, die an einer ersten Oberfläche
angeordnet ist, auf einem lichtempfindlichen Substrat
ausgebildet wird, das an einer zweiten Oberfläche angeordnet
ist, zur Beleuchtung der ersten Oberfläche mit einem
Lichtstrahl von einer Lichtquelle, wobei die optische
Beleuchtungseinrichtung mehrere
Lichtstrahlüberlagerungsvorrichtungen aufweist, die zwischen
der Lichtquelle und der ersten Oberfläche angeordnet sind, um
den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu unterteilen, und die
so unterteilten Lichtstrahlen auf einem Beleuchtungsgebiet zu
überlagern, welches einen Bereich auf einer vorbestimmten
Oberfläche darstellt; wobei ein
Beleuchtungsbilderzeugungsoptiksystem vorgesehen ist, das
zwischen der Überlagerungsvorrichtung für die mehreren
Lichtstrahlen und der ersten Oberfläche angeordnet ist, um
ein Bild des Beleuchtungsgebietes auf der ersten Oberfläche
oder in deren Nähe zu erzeugen, wobei das
Beleuchtungsbilderzeugungsoptiksystem eine Aperturblende
aufweist, die an einer Position angeordnet ist, die optisch
konjugiert zu einer Pupille des optischen Projektionssystems
ausgebildet ist.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann die
Überlagerungsvorrichtung für mehrere Lichtstrahlen eine
Wellenfront des Lichtstrahls von der Lichtquelle unterteilen.
Die Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß einer
neunten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine
Photolithographie-Belichtungseinrichtung zum Projizieren
eines Musters einer Maske auf ein lichtempfindliches
Substrat, wobei die Einrichtung die optische
Beleuchtungseinrichtung aufweist, und die zu beleuchtende
Oberfläche auf dem lichtempfindlichen Substrat angeordnet
ist.
Eine Projektions-Photolithographie-Belichtungseinrichtung,
bei welcher die optische Beleuchtungseinrichtung vorgesehen
ist, kann die Gleichförmigkeit der Beleuchtung auf der
Belichtungsoberfläche des lichtempfindlichen Substrats,
welche die zu beleuchtende Oberfläche darstellt, und die
Gleichförmigkeit der numerischen Apertur sicherstellen. Daher
lassen sich in vorteilhafter Weise die Projektion und die
Belichtung mit hoher Durchsatzrate unter günstigen
Belichtungsbedingungen durchführen.
Die Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß einer
zehnten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine
Photolithographie-Belichtungseinrichtung zur Übertragung
eines Musters einer Maske, die auf einer ersten Oberfläche
auf einem Werkstück angeordnet ist, das auf einer zweiten
Oberfläche angeordnet ist, wobei die Photolithographie-
Belichtungseinrichtung die optische Beleuchtungseinrichtung
zum Beleuchten der ersten Oberfläche aufweist; und eine
Projektions-Photolithographie-Belichtungseinrichtung
vorgesehen ist, die auf einem optischen Weg zwischen der
ersten und der zweiten Oberfläche angeordnet ist, um das
Muster der Maske auf das Werkstück zu projizieren, wobei die
optische Beleuchtungseinrichtung weiterhin eine
Lichtintensitätsverteilungsänderungsvorrichtung aufweist, die
auf dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem
optischen Integrierer angeordnet ist, um die
Lichtintensitätsverteilung eines Lichtstrahls zu ändern, der
auf den optischen Integrierer einfällt.
Die Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß einer
elften Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine
Photolithographie-Belichtungseinrichtung zum Beleuchten einer
Maske, die mit einem Muster versehen ist, mit
Beleuchtungslicht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich,
um ein Bild des Musters auf einem Substrat mit Hilfe eines
optischen Projektionssystems zu erzeugen, wobei die
Photolithographie-Belichtungseinrichtung die optische
Beleuchtungseinrichtung zum Liefern des Beleuchtungslichts an
die Maske aufweist.
Die Photolithographie-Belichtungseinrichtung kann so
ausgebildet sein, daß ein Beleuchtungsbereich auf der Maske
eine Form aufweist, dessen Länge in einer vorbestimmten
Richtung sich von jener in der Richtung orthogonal zur
vorbestimmten Richtung unterscheidet, wobei die Belichtung
durchgeführt wird, während eine Relativbeziehung zwischen der
Maske und dem Beleuchtungsbereich geändert wird.
Das Belichtungsverfahren gemäß einer zwölften Zielrichtung
der vorliegenden Erfindung ist ein Belichtungsverfahren, bei
welchem eine mit einem Muster versehende Maske mit
Beleuchtungslicht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich
beleuchtet wird, um ein Bild des Musters auf einem Substrat
über ein optisches Projektionssystem auszubilden, wobei das
Beleuchtungslicht der Maske unter Verwendung der optischen
Beleuchtungseinrichtung zugeführt wird. Wenn die optische
Beleuchtungseinrichtung eingesetzt wird, können die
Projektion und die Belichtung unter vorteilhaften
Belichtungsbedingungen durchgeführt werden, wodurch
vorteilhafte Mikrogeräte (Halbleitergeräte,
Bildaufnahmegeräte, Flüssigkristallanzeigegeräte, Dünnfilm-
Magnetköpfe und dergleichen) hergestellt werden können.
Die Beobachtungseinrichtung gemäß einer dreizehnten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine
Beobachtungseinrichtung zur Ausbildung eines Bildes eines zu
beobachtenden Objekts, wobei die Einrichtung die optische
Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des zu beobachtenden
Objekts aufweist; und ein Bilderzeugungsoptiksystem, das
zwischen dem zu beobachtenden Objekt und dem Bild angeordnet
ist, um ein Bild des zu beobachtenden Objekts entsprechend
Licht auszubilden, das sich über das zu beobachtende Objekt
ausgebreitet hat.
Die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß einer vierzehnten
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine optische
Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer zu beleuchtenden
Oberfläche mit Beleuchtungslicht von einer Lichtquelle, wobei
die optische Beleuchtungseinrichtung einen optischen
Integrierer aufweist, der auf dem optischen Weg zwischen der
Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet
ist, zur Ausbildung einer Sekundärlichtquelle entsprechend
dem Lichtstrahl von der Lichtquelle; wobei ein optisches
Kondensorsystem vorgesehen ist, das zwischen dem optischen
Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet
ist, zum Führen des Lichtstrahls von dem optischen
Integrierer zu der zu beleuchtenden Oberfläche zu einer
Oberfläche, die zu der zu beleuchtenden Oberfläche optisch
konjugiert ist; und ein optisches Beugungselement, das auf
dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu
beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, wobei eine
Oberfläche des optischen Beugungselements mit einem
Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das
Beleuchtungslicht versehen ist. Wenn der
Reflexionsverhinderungsfilm vorgesehen ist, kann der
Wirkungsgrad der Beleuchtung der zu beleuchtenden Oberfläche
verbessert werden.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung kann der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest ein Bestandteil
aufweisen, welches ausgewählt ist aus: Aluminiumfluorid;
Bariumfluorid; Calziumfluorid; Cerfluorid; Cäsiumfluorid;
Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid; Hafniumfluorid;
Lanthanfluorid; Lithiumfluorid; Magnesiumfluorid;
Natriumfluorid; Chryolit; Chiolit; Neodymfluorid;
Bleifluorid; Scandiumfluorid; Strontiumfluorid;
Terbiumfluorid; Thoriumfluorid; Yttriumfluorid;
Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid; Dysprosiumfluorid;
Praseodymfluorid; Europiumfluorid; Holmiumfluorid;
Wismutrifluorid; ein Fluorharz, das zumindest ein Material
enthält, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist:
Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen,
Polyvinylfluorid, fluoriertes Ethylenpropylenharz,
Polyvinylidenfluorid, und Polyacetal; Aluminiumoxid;
Siliziumoxid; Germaniumoxid; Zirkoniumoxid; Titanoxid;
Tantaloxid; Nioboxid; Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid;
Neodymoxid; Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid;
Scandiumoxid; Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid;
eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe von
Siliziumoxiden ausgewählt sind; eine Mischungsgruppe und eine
Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien
enthält, die aus der Gruppe der Hafniumoxide ausgewählt ist;
und eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe,
die zumindest zwei Materialien enthält, die aus der Gruppe
von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand
zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher
erläutert, woraus weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen,
und wobei nachstehend nur Beispiele angegeben sind, welche
die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen.
Der weitere Umfang der Einsetzbarkeit der vorliegenden
Erfindung wird aus der nachstehenden, detaillierten
Beschreibung deutlich. Jedoch wird darauf hingewiesen, daß
zwar die detaillierte Beschreibung und die spezifischen
Beispiele bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
erläutern, aber auch nur zur Erläuterung dienen sollen, da
Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Änderungen und
Modifikationen innerhalb des Wesens und Umfangs der
vorliegenden Erfindung auffallen werden, nachdem sie diese
detaillierte Beschreibung verstanden haben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen optischen Integrierer, bei welchem die
Eintrittsoberfläche und die Austrittsoberfläche
jeder Mikrolinse eine regelmäßig sechseckige Form
mit derselben Größe aufweisen;
Fig. 2A einen optischen Integrierer, bei welchem die
Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine
rechteckige Form aufweist;
Fig. 2B einen optischen Integrierer, bei welchem die
Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine
regelmäßig sechseckige Form aufweist;
Fig. 3A einen optischen Integrierer, bei welchem die
Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine
rechteckige Form aufweist;
Fig. 3B einen optischen Integrierer, bei welchem die
Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine
rechteckige Form aufweist;
Fig. 4 einen optischen Integrierer, bei welchem die
Eintrittsoberfläche und die Austrittsoberfläche
jeder Mikrolinse eine rechteckige Form mit
derselben Größe aufweisen;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines
Mikroskops einer ersten Ausführungsform;
Fig. 6A eine Darstellung der optischen
Beleuchtungseinrichtung, die bei dem Mikroskop
gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen ist;
Fig. 6B eine Darstellung zur Erläuterung der numerischen
Apertur einer Mikrolinse, die in der optischen
Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist;
Fig. 6C ein Diagramm, welches die Leuchtdichteverteilung
von Licht zeigt, das auf eine Mikrolinse auffällt;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Mikroskops
gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß
einer dritten Ausführungsform;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß
einer vierten Ausführungsform;
Fig. 10 eine Darstellung der numerischen Apertur eines
Lichtstrahls, der auf zwei bestimmte, benachbarte
Mikrolinsen in einem optischen Integrierer
auftrifft, und der Größe einer Mikrolinse in
Abtastrichtung;
Fig. 11 eine schematische Darstellung der Ausbildung einer
Projektions-Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß einer fünften
Ausführungsform;
Fig. 12A eine Darstellung der Ausbildung jeder
Mikrofliegenaugenlinse einer Vorrichtung zur
Erzeugung mehrerer Lichtquellen entlang einer
optischen Achse AX;
Fig. 12B eine Darstellung des Betriebsablaufs und der
Querschnittsformen von zwei
Mikrofliegenaugenlinsen;
Fig. 13 eine Darstellung zur Erläuterung der Positionierung
eines Paars von Mikrofliegenaugenlinsen;
Fig. 14A eine schematische Darstellung einer Projektions-
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß
einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 14B eine Darstellung eines Revolverkopfes, der mit
Mikrofliegenaugenlinsen versehen ist;
Fig. 14C eine Darstellung eines Revolverkopfes, der mit
optischen Beugungselementen versehen ist;
Fig. 15A eine Darstellung einer Ausführungsform eines
optischen Beugungselements als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung;
Fig. 15B eine Aufsicht auf eine Mikrofliegenaugenlinse;
Fig. 16 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktionen von
Mikrofliegenaugenlinsen;
Fig. 17A eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion eines
optischen Beugungselements als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung;
Fig. 17B eine Darstellung eines Fernfeldmusters, das durch
ein optisches Beugungselement erzeugt wird;
Fig. 17C eine Darstellung eines Fernfeldmusters, das durch
ein optisches Beugungselement erzeugt wird;
Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion eines
optischen Beugungselement als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung;
Fig. 19A eine Darstellung zur Erläuterung einer Auswirkung
einer Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung;
Fig. 19B eine Darstellung zur Erläuterung der Auswirkung
einer Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung;
Fig. 20A eine Darstellung eines Lichtabschirmmusters, das in
einem Abdeckglas vorhanden ist;
Fig. 20B eine Darstellung des Lichtabschirmmusters, das in
dem Abdeckglas vorgesehen ist;
Fig. 21 eine Ansicht eines anderen Lichtabschirmmusters,
das in einem Abdeckglas vorgesehen ist;
Fig. 22 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Vorgangs zur
Herstellung eines Halbleitergeräts; und
Fig. 23 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Vorgangs zur
Herstellung eines Flüssigkristallanzeigegeräts.
Zuerst wird ein Fall betrachtet, bei welchem die
Eintrittsoberfläche und die Austrittsoberfläche jeder
Mikrolinse, von denen mehrere bei einem optischen Integrierer
vorgesehen sind, regelmäßig rechteckige Formen aufweisen, und
zwar mit derselben Größe, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Hierbei nimmt die Leuchtdichte entsprechend der
Beugungsgrenze in Bezug auf die Eintrittsoberfläche jeder
Mikrolinse in Randbereichen eines Beleuchtungsgebietes ab,
das auf einer zu beleuchtenden Oberfläche vorgesehen ist, die
zur Eintrittsoberfläche optisch konjugiert ist. Nunmehr wird
mit d der Durchmesser des Kreises bezeichnet, der die
Eintrittsoberfläche bzw. die Austrittsoberfläche umschreibt,
die eine regelmäßig sechseckige Form aufweisen, mit NA die
numerische Apertur der Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse
(sh. Fig. 6B), mit f die Brennweite jeder Mikrolinse, und
mit λ die Wellenlänge eines einfallenden Lichtstrahlses, und
dann wird die Breite B von Randbereichen (sh. Fig. 6C) auf
der Eintrittsoberfläche, die zur Verringerung der
Leuchtdichte infolge der Beugungsgrenze beiträgt, durch
folgenden Ausdruck (a) ausgedrückt:
b = 0,61(λ/NA) = 0,61λ/[(d/2)/f] (a)
Um eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im wesentlichen
über dem gesamten Beleuchtungsgebiet zu erzeugen, das auf der
zu beleuchtenden Oberfläche entsteht, ist es wünschenswert,
daß die voranstehend erwähnten Breite b kleiner als 1/10 der
Größe d der Eintrittsoberfläche ist, so daß die folgende
Bedingung (b) erfüllt ist:
0,61[λ/(d/2)/f] ≦ d/10 (b)
Die Bedingung (b) kann abgeändert werden, so daß sich die
folgende Beziehung (1) ergibt:
(d/2)2/(λ . f) ≧ 3,05 (1)
Um eine noch gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung über das
Beleuchtungsgebiet zu erhalten, sollte die voranstehend
geschilderte Breite b kleiner als 1/100 der Größe der
Eintrittsoberfläche sein, also die folgende Bedingung (c)
erfüllt sein:
0,61[λ/(d/2)/f] ≦ d/100 (c)
Die Bedingung (c) kann abgeändert werden, so daß sich die
folgende Bedingung (1') ergibt:
(d/2)2/(λ . f) ≧ 30,5 (1')
Obwohl voranstehend ein Fall erläutert wurde, bei welchem die
Eintrittsoberflächen und die Austrittsoberflächen des
optischen Integrierers regelmäßig rechteckige Formen mit
derselben Größe aufweisen, gilt entsprechendes auch in einem
Fall, in welchem die Eintrittsoberflächen und die
Austrittsoberflächen kreisförmige Formen mit derselben Größe
aufweisen.
Nunmehr wird ein Fall betrachtet, bei welchem die
Eintrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine rechteckige Form
aufweist, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist, und die
Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine regelmäßig
sechseckige Form, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist. Hierbei
wird mit d1 die Länge der längeren Breite der rechteckigen
Eintrittsoberfläche bezeichnet, mit d2 die Länge der kürzeren
Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche, mit D der
Durchmesser des Kreises, welcher die regelmäßig rechteckige
Austrittsoberfläche umschreibt, mit NA die numerische Apertur
jeder Mikrolinse, und mit λ die Wellenlänge des einfallenden
Lichtstrahls, und dann kann die Breite b von Randbereichen
auf die Eintrittsoberfläche, die zur Verringerung der
Leuchtdichte infolge der Beugungsgrenze beitragen, durch den
folgenden Ausdruck (d) ausgedrückt werden:
b = 0,61λ/[(D/2)/f] (d)
Um eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im wesentlichen
im gesamten Beleuchtungsgebiet zu erhalten, das auf der zu
beleuchtenden Oberfläche erzeugt wird, ist es wünschenswert,
daß die voranstehend geschilderte Breite b kleiner als 1/10
der Größe d1 der Eintrittsoberfläche in Richtung ihrer
längeren Seite ist, oder kleiner als 1/10 von deren Abmessung
d2 in Richtung der kürzeren Seite, also die folgenden
Bedingungen (e) oder (f) erfüllt sind:
0,61[λ/(D/2)/f] ≦ d1/10 (e)
0,61[λ/(D/2)/f] ≦ d2/10 (f)
Die Bedingungen (e) und (f) lassen sich abändern, woraus sich
die Beziehungen ergeben, die durch die folgenden Bedingungen
(2) und (3) angegeben sind:
(d1/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05 (2)
(d2/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05 (3)
Um eine noch gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung im
wesentlichen über das gesamte Beleuchtungsgebiet zu erhalten,
ist es wünschenswert, daß die voranstehend erwähnte Breite b
kleiner als 1/100 der Größe d1 der Eintrittsoberfläche in
Richtung der längeren Seite ist, oder kleiner als 1/100 der
Größe d2 in Richtung der kürzeren Seite, also die folgende
Bedingung (g) oder (h) erfüllt ist:
0,61[λ/(D/2)/f] ≦ d1/100 (g)
0,61[λ/(D/2)/f] ≦ d2/100 (h)
Die Bedingungen (g) und (h) können so abgeändert werden, daß
sich die Beziehungen ergeben, die durch die folgenden
Bedingungen (2' und (3') gegeben sind:
(d1/2)(D/2)/(λ.f) ≧ 30,5 (2')
(d2/2)(D/2)/(λ.f) ≧ 30,5 (3')
Wenn die Austrittsoberfläche vollständig regelmäßig
sechseckig ist, dann muß das Verhältnis zwischen der Länge d1
der längeren Seite der Eintrittsoberfläche und der Länge d2
der kürzeren Seite folgende Beziehung erfüllen, die sich aus
dem nachstehenden Ausdruck (i) ergibt:
d1 : d2 = 3 : √3/2 oder 1,5 : √3 (i)
Hierbei bezeichnet √3 die Quadratwurzel von 3. Weiterhin ist
es erforderlich, daß die Form der Eintrittsoberfläche eines
optischen Integrierers gleich der Form eines
Beleuchtungsbereiches (Beleuchtungsgebiets) ist, das auf der
zu beleuchtenden Oberfläche entstehen soll. In der Praxis
wird daher die Eintrittsoberfläche auf eine vorbestimmte,
rechteckige Form eingestellt, und wird die Form der
Austrittsoberfläche auf eine sechseckige Form eingestellt,
welche eine regelmäßige sechseckige Form entsprechend der
Form der Eintrittsoberfläche approximiert.
Zwar wurde voranstehend der Fall erläutert, bei welchem die
Austrittsoberflächen des optischen Integrierers eine
regelmäßig sechseckige Form aufweisen, jedoch gilt
entsprechendes auch für einen Fall, in welchem die
Austrittsoberflächen Kreisform aufweisen. Vorzugsweise hat
die Austrittsoberfläche des optischen Integrierers eine Form
gleich der Form seiner Lichtquelle. Im Falle einer Lampe als
Lichtquelle sind im wesentlichen Kreisformen und regelmäßig
sechseckige Formen wirksam.
Nunmehr wird ein Fall betrachtet, bei welchem die
Eintrittsoberfläche und die Austrittsoberfläche jeder
Mikrolinse jeweils eine rechteckige Form aufweisen, wie dies
in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Hierbei wird mit d1 die
Länge der längeren Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche
bezeichnet, mit d2 die Länge der kürzeren der rechteckigen
Eintrittsoberfläche, mit D1 die Länge der rechteckigen
Austrittsoberfläche entlang jener Richtung, welche der
Richtung der längeren Seite der Eintrittsoberfläche
entspricht, mit D2 die Länge der rechteckigen
Austrittsoberfläche entlang jener Richtung, welche der
Richtung der kürzeren Seite der Eintrittsoberfläche
entspricht, mit NA die numerische Apertur jeder Mikrolinse,
mit f die Brennweite jeder Mikrolinse, und mit λ die
Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls, und dann werden
die Breiten b1 und b2 entlang der Richtung der längeren Seite
bzw. der Richtung der kürzeren Seite von Randbereichen auf
der Eintrittsoberfläche, welche zur Verringerung der
Leuchtdichte infolge der Beugungsgrenze beitragen, durch die
folgenden Ausdrücke (j) und (k) ausgedrückt:
b1 = 0,61λ/[(D1/2)/f] (j)
b1 = 0,61λ/[(D1/2)/f] (j)
b2 = 0,61λ/[(D2/2)/f] (k)
Zur Erzielung einer gleichförmigen Leuchtdichteverteilung im
wesentlichen über das gesamte Beleuchtungsgebiet, das auf der
zu beleuchtenden Oberfläche ausgebildet wird, ist es
wünschenswert, daß die voranstehend geschilderte Breite b1
kleiner als 1/10 der Größe d1 der Eintrittsoberfläche in
Richtung der längeren Seite ist, oder die voranstehend
geschilderte Breite b2 kleiner als 1/10 der Größe d2 der
Eintrittsoberfläche in Richtung der kürzeren Seite ist, so
daß die folgenden Bedingungen (m) oder (n) erfüllt sind:
0,61λ/[(D1/2)/f] ≦ d1/10 (m)
0,61λ/[(D2/2)/f] ≦ d2/10 (n)
Die Bedingungen (m) und (n) können so abgeändert werden, daß
sich die Beziehungen ergeben, die durch die folgenden
Bedingungen (4) und (5) ausgedrückt werden:
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05 (4)
(d2/2)(D2/2)/(λ . f) ≧ 3,05 (5)
Um eine noch gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung im
wesentlichen über das gesamte Beleuchtungsgebiet zu erzielen,
ist es wünschenswert, daß die voranstehend geschilderte
Breite b1 kleiner als 1/100 der Größe d1 der
Eintrittsoberfläche in Richtung der längeren Seite ist, oder
die voranstehend erwähnte Breite b2 kleiner als 1/100 der
Größe d2 der Eintrittsoberfläche in Richtung der kürzeren
Seite ist, also die folgende Bedingung (p) oder (q) erfüllt
ist:
0,61λ/[(D1/2)/f] ≦ d1/100 (p)
0,61λ/[(D2/2)/f] ≦ d2/100 (q)
Die Bedingungen (p) und (q) können so abgeändert werden, daß
sich die Beziehungen ergeben, die durch die folgenden
Bedingungen (4') und (5') ausgedrückt werden:
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 30,5 (4')
(d2/2)(D2/2)/(λ . f) ≧ 30,5 (5')
Schließlich wird ein Fall überlegt, in welchem sowohl die
Eintrittsoberfläche als auch die Austrittsoberfläche jeder
Mikrolinse eine rechteckige Form mit derselben Größe
aufweist. Hierbei wird mit d1 die Länge der längeren Seite
der rechteckigen Eintrittsoberfläche und der rechteckigen
Austrittsoberfläche bezeichnet, mit d2 die Länge der kürzeren
Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche und
Austrittsoberfläche, mit NA die numerische Apertur jeder
Mikrolinse, mit f die Brennweite jeder Mikrolinse, und mit λ
die Wellenlänge eines einfallenden Lichtstrahls, und dann
ergibt sich die Breite b von Randbereichen auf der
Eintrittsoberfläche, die zur Verringerung der Leuchtdichte
infolge der Beugungsgrenze beitragen, aus folgendem Ausdruck
(r):
b = 0,61λ/[(d1/2)/f] (r)
Um eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im wesentlichen
über dem gesamten Beleuchtungsgebiet zu erzeugen, das auf der
zu beleuchtenden Oberfläche entsteht, ist es wünschenswert,
daß die voranstehend geschilderte Breite b kleiner als 1/10
der Größe d1 der Eintrittsoberfläche in Richtung der längeren
Seite ist, oder kleiner als 1/10 der Größe d2 in Richtung der
kürzeren Seite, also die folgende Bedingung (s) oder (t)
erfüllt ist:
0,61λ/[(d1/2)/f] ≦ d1/10 (s)
0,61λ/[(d2/2)/f] ≦ d2/10 (t)
Die Bedingungen (s) und (t) lassen sich so abändern, daß man
die Beziehungen erhält, die durch die folgenden Bedingungen
(6) und (7) angegeben werden:
(d1/2)2//λ . f) ≧ 3,05 (6)
(d2/2)2//λ . f) ≧ 3,05 (7)
Um eine noch gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung im
wesentlichen über das gesamte Beleuchtungsgebiet zu erhalten,
ist es wünschenswert, daß die voranstehend angegebene Breite
b kleiner ist als 1/100 der Größe d1 der Eintrittsoberfläche
in Richtung der längeren Seite, oder kleiner als 1/100 der
Größe d2 in Richtung der kürzeren Seite, also die folgende
Bedingung (u) oder (v) erfüllt ist:
0,61λ/[(d1/2)/f] ≦ d1/100 (u)
0,61λ/[(d2/2)/f] ≦ d2/100 (v)
Die Bedingungen (u) und (v) können so abgeändert werden, daß
man die Beziehung erhält, die durch die folgende Bedingung
(6') bzw. (7') angegeben wird:
(d1/2)2//λ . f) ≧ 30,5 (6')
(d2/2)2//λ . f) ≧ 30,5 (7')
Nunmehr werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Mikroskops
(Beobachtungseinrichtung) gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Das Mikroskop gemäß der ersten
Ausführungsform ist ein Mikroskop des Epi-Beleuchtungstyps
(Vertikaleinfallsbeleuchtung), bei welchem ein Lichtstrahl
von einem Beleuchtungsgebiet, das am Ort einer Sehfeldblende
15 erzeugt wird, auf einen Strahlteiler 61 über eine vordere
Linsengruppe 16a eines optischen Bilderzeugungssystems 16
einfällt. Der Lichtstrahl, der von dem Strahlteiler 61
reflektiert wird, führt zu einer Beleuchtung mit vertikalem
Einfall einer Objektoberfläche mit Hilfe einer hinteren
Linsengruppe 16b des Bilderzeugungsoptiksystems 16. Das von
der Objektoberfläche reflektierte Licht fällt auf den
Strahlteiler 61 über eine erste Objektlinse 62 ein (also die
hintere Linsengruppe 16b des Bilderzeugungsoptiksystems 16)
Das von dem Strahlteiler 61 durchgelassene Licht bildet ein
Beobachtungsobjektbild 64 mit Hilfe einer zweiten Objektlinse
63. Dieses Beobachtungsobjektbild 64 wird vergrößert durch
ein Okular 65 betrachtet.
Die optische Beleuchtungseinrichtung, die in dem Mikroskop
gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, wird nunmehr
unter Bezugnahme auf Fig. 6A erläutert. Fig. 6A zeigt
schematisch den Aufbau der optischen Beleuchtungseinrichtung,
die in dem Mikroskop vorgesehen ist. Die optische
Beleuchtungseinrichtung ist mit beispielsweise einer
Halogenlampe 10 als Lichtquelle zum Liefern von
Beleuchtungslicht versehen. Ein Lichtstrahl von der
Halogenlampe 10 wird in einen im wesentlichen parallelen
Lichtstrahl durch eine Kollimatorlinse 11 umgewandelt, und
trifft auf eine Mikrofliegenaugenlinse 12 auf, die als
optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps dient.
Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, ist die
Mikrofliegenaugenlinse 12 ein optisches Element, das aus
einer Anzahl an Mikrolinsen besteht, die dicht gepackt in
einer Matrix Abschnitt sind, und jeweils eine positive
Brechkraft aufweisen, wobei die Eintrittsoberfläche und die
Austrittsoberfläche jeder Mikrolinse eine regelmäßig
rechteckige Form mit derselben Größe (Größe d) aufweisen. Die
Mikrofliegenaugenlinse 12 wird beispielsweise durch Ätzen
einer planparallelen Glasplatte hergestellt, um eine
Mikrolinsengruppe auszubilden.
Der Lichtstrahl, der auf die Mikrofliegenaugenlinse 12
auftrifft, wird daher zweidimensional durch eine Anzahl von
Mikrolinsen unterteilt, so daß eine Lichtquelle mit einer
beträchtlichen Oberfläche (die nachstehend als
"Sekundärlichtquelle" bezeichnet wird), die aus einer Anzahl
an Lichtquellen besteht, in der bildseitigen Brennebene der
Mikrofliegenaugenlinse 12 erzeugt wird. Der Lichtstrahl von
der Sekundärlichtquelle, der an der bildseitigen Brennebene
der Mikrofliegenaugenlinse 12 erzeugt wird, wird durch eine
Aperturblende 13 eingeschränkt, die in der Nähe angeordnet
ist, und dann von einer Kondensorlinse 14 gesammelt, um ein
Beleuchtungsgebiet an der bildseitigen Brennebene der
Kondensorlinse 14 auszubilden. Eine Sehfeldblende 15 ist an
einem Ort angeordnet, an welchem das Beleuchtungsgebiet
ausgebildet wird (also der bildseitigen Brennebene der
Kondensorlinse 14). Die Kollimatorlinse 11, die
Mikrofliegenaugenlinse 12 und die Kondensorlinse 14 bilden
daher eine Überlagerungsvorrichtung für mehrere
Lichtstrahlen, um eine Anzahl an Lichtquellen entsprechend
dem Lichtstrahl von der Lichtquelle 10 auszubilden, und ein
Beleuchtungsgebiet zu erzeugen, welches einen Bereich auf
einer vorbestimmten Oberfläche darstellt, an welchem die
Lichtstrahlen von den mehreren Lichtquellen einander
überlagert werden.
Der Lichtstrahl von dem Beleuchtungsgebiet, der durch die
Sehfeldblende 15 hindurchgegangen ist, beleuchtet über das
Bilderzeugungsoptiksystem 16 eine Objektoberfläche
(Probenoberfläche) 17, die betrachtet werden soll. Die
Sehfeldblende 15 und die Objektoberfläche 17 als die zu
beleuchtende Oberfläche sind so in Bezug aufeinander
angeordnet, daß sie zueinander optisch konjugiert sind, mit
Hilfe des Bilderzeugungsoptiksystems 16. Daher wird ein
Beleuchtungsbereich als Bild des Öffnungsabschnitts der
Sehfeldblende 15 (also ein Bild des Beleuchtungsgebietes) auf
der Objektoberfläche 17 ausgebildet. Eine Aperturblende 18
zum Abblocken unnötigen Lichtes, welches eine Blendung und
dergleichen hervorruft, ist in der Nähe der Pupillenebene des
Bilderzeugungsoptiksystems 16 angeordnet. Obwohl die optische
Beleuchtungseinrichtung auch dann arbeitet, wenn nur eine der
Aperturblenden 13 und 18 vorhanden ist, ist es wünschenswert,
beide Aperturblenden 13 und 18 bereitzustellen, um in
vorteilhafter Weise das Auftreten einer Blendung und
dergleichen zu verhindern. Weiterhin ist es vorzuziehen, daß
die Aperturblende 13 und/oder die Aperturblende 18 einen
variablen Öffnungsabschnitt aufweisen.
Ein Mikroskop gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf
Fig. 7 beschrieben. Das Mikroskop gemäß der zweiten
Ausführungsform ist ein Transmissionsbeleuchtungsmikroskop,
für vertikale Transmission, bei welchem ein Lichtstrahl von
einem Beleuchtungsgebiet, das an dem Ort einer Sehfeldblende
15 ausgebildet wird, eine Objektoberfläche von unten über ein
Bilderzeugungsoptiksystem 16 beleuchtet. Das Licht, das durch
die Objektoberfläche hindurchgegangen ist, bildet ein
Beobachtungsobjektbild 64 mit Hilfe einer ersten Objektlinse
62 und einer zweiten Objektlinse 63. Dieses
Beobachtungsobjektbild 64 wird vergrößert mit einem Okular 65
betrachtet. Die optische Beleuchtungseinrichtung, die bei dem
Mikroskop gemäß der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist,
ist ebenfalls die in Fig. 5 gezeigte optische
Beleuchtungseinrichtung. In den Fig. 6A und 7 ist die
Aperturblende 18 nicht dargestellt.
Bei der optischen Beleuchtungseinrichtung, die bei den
Mikroskopen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform
vorhanden ist, ist die Mikrofliegenaugenlinse 12 so
ausgebildet, daß sie die voranstehend erwähnten Bedingung (1)
erfüllt. In dem Beleuchtungsgebiet, das an dem Ort der
Sehfeldblende 15 erzeugt wird, und daher in dem
Beleuchtungsbereich (Beleuchtungsgebiet), der an der
Objektoberfläche 17 entsteht, welche die zu beleuchtende
Oberfläche darstellt, kann daher die Breite von Randbereichen
klein gehalten werden, in denen die Leuchtdichte abnimmt, so
daß eine gleichförmige Leuchtdichteverteilung im wesentlichen
über den gesamten Beleuchtungsbereich erhalten werden kann.
Wenn die Mikrofliegenaugenlinse so ausgebildet ist, daß sie
die voranstehend geschilderte Bedingung (1') erfüllt, kann
die Breite von Randbereichen, in denen die Leuchtdichte
abnimmt, kleiner gehalten werden, so daß eine noch
gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über
dem gesamten Beleuchtungsbereich erhalten werden kann.
Fig. 8 zeigt schematisch den Aufbau einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Photolithographie-
Belichtungseinrichtung verwendet eine Quecksilberlampe unter
äußerst hohem Druck als Lichtquelle, und wird zur Herstellung
eines Flüssigkristallanzeigegerätes eingesetzt. Die
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform ist mit einer Lichtquelle 20 versehen, die
eine Quecksilberlampe unter äußerst hohem Druck aufweist, die
Licht liefert, welches beispielsweise auf der i-Linie
ausgesandt wird. Die Lichtquelle 20 ist an einem ersten
Brennpunktort eines elliptischen Spiegels 21 angeordnet, der
eine elliptische, reflektierende Oberfläche aufweist, die
rotationssymmetrisch um eine optische Achse AX ist. Daher
bildet ein Beleuchtungslichtstrahl, der von der Lichtquelle
20 ausgesandt wird, ein Lichtquellenbild an einem zweiten
Brennpunktort des elliptischen Spiegels 21.
Ein divergenter Lichtstrahl von dem Lichtquellenbild, das an
dem zweiten Brennpunktort des elliptischen Spiegels 21
entsteht, wird in einen im wesentlichen parallelen
Lichtstrahl durch eine Kollimatorlinse 22 umgewandelt, und
tritt dann in einen optischen Integrierer 23 des
Wellenfrontunterteilungstyps über ein
Wellenlängenauswahlfilter (nicht gezeigt) ein. Das
Wellenlängenauswahlfilter wählt nur Licht auf der i-Linie
(365 nm) als Belichtungslicht aus. Hierbei kann zum Beispiel
das Wellenlängenauswahlfilter auch Licht auf der g-Linie
(436 nm) auswählen, auf der h-Linie (405 nm), und auf der
i-Linie, und zwar gleichzeitig; oder gleichzeitig Licht auf
der g-Linie und der h-Linie; oder gleichzeitig Licht auf der
h-Linie und der i-Linie.
Bei dem optischen Integrierer 23 ist, wie dies in Fig. 8
gezeigt, eine planparallele Platte 23c, die eine vorbestimmte
Dicke aufweist, zwischen einer ersten Mikrolinsengruppe 23a
an der Eintrittsseite und einer zweiten Mikrolinsengruppe 23b
auf der Austrittsseite angeordnet, wobei diese Teile
vereinigt ausgebildet sind. Hierbei besteht die erste
Mikrolinsengruppe 23a an der Eintrittsseite aus einer Anzahl
rechteckiger (d1 × d2) Mikrolinsen, die jeweils eine positive
Brechkraft aufweisen, und dicht gepackt matrixförmig
angeordnet sind, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist.
Andererseits besteht die zweite Mikrolinsengruppe 23b aus
einer Anzahl regelmäßig sechseckiger (Abmessung D)
Mikrolinsen, die jeweils eine positive Brechkraft aufweisen,
und dicht gepackt matrixförmig angeordnet sind, wie dies in
Fig. 2B gezeigt ist. Die erste Mikrolinsengruppe 23a an der
Eintrittsseite und die zweite Mikrolinsengruppe 23b an der
Austrittsseite werden durch ein Formgebungsverfahren
hergestellt, zum Beispiel, so daß die jeweiligen optischen
Achsen einander entsprechender Mikrolinsen genau aufeinander
ausgerichtet sind.
Hierbei besteht eine Mikrolinse des optischen Integrierers 23
aus einer ersten Mikrolinse in der ersten Mikrolinsengruppe
23a an der Eintrittsseite und einer zweiten, entsprechenden
Mikrolinse in der zweiten Mikrolinsengruppe 23b an der
Austrittsseite. Die Brennweite einer Mikrolinse des optischen
Integrierers 23 ist die vereinigte Brennweite der
voranstehend erwähnten ersten und zweiten Mikrolinse. Hierbei
kann die planparallele Platte 23c, die eine vorbestimmte
Dicke aufweist, zwischen der ersten Mikrolinsengruppe 23a an
der Eintrittsseite und der zweiten Mikrolinsengruppe 23b an
der Austrittsseite angeordnet sein, und können diese mit
einem Kleber oder dergleichen verbunden sein. Für weitere
Einzelheiten in Bezug auf den Aufbau des optischen
Integrierers 23 wird auf die US-Patentschrift 5 594 526
(beispielsweise Fig. 6 und 7) verwiesen.
Auf diese Weise wird eine Sekundärlichtquelle, die aus einer
Anzahl an Lichtquellen besteht, an der bildseitigen
Brennebene des optischen Integrierers 23 ausgebildet. Der
Lichtstrahl von der Sekundärlichtquelle wird durch eine
Aperturblende 24 eingeschränkt, die in der Nähe der
bildseitigen Brennebene des optischen Integrierers 23
angeordnet ist, und trifft dann auf eine Kondensorlinse 25
auf. Die Aperturblende 24 weist einen Öffnungsabschnitt auf,
der an einem Ort (der Beleuchtungspupillenposition)
angeordnet ist, der optisch konjugiert zur
Eintrittspupillenebene eines optischen Projektionssystems PL
angeordnet ist, das nachstehend noch genauer erläutert wird,
zur Festlegung der Fläche der Sekundärlichtquelle, die zur
Beleu 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010062579 00004 99880chtung beiträgt. Weiterhin ist die Aperturblende 24 an
der objektseitigen Brennebene der Kondensorlinse 25
angeordnet.
Daher beleuchtet der Lichtstrahl, der durch die
Kondensorlinse 25 gesammelt wird, überlagert eine
Beleuchtungs-Sehfeldblende 26 zur Festlegung der
Beleuchtungsfläche (des Beleuchtungsgebiets) einer Maske M,
die nachstehend genauer erläutert wird. Der Lichtstrahl, der
durch einen rechteckigen Öffnungsabschnitt der Beleuchtungs-
Sehfeldblende 26 hindurchgegangen ist, beleuchtet überlagert
mit Hilfe eines Bilderzeugungsoptiksystems 27 die Maske M,
die mit einem vorbestimmten Übertragungsmuster versehen ist.
Ein Bild des Öffnungsabschnitts der Beleuchtungs-
Sehfeldblende 26, also eine rechteckige Beleuchtungsfläche
gleich der Querschnittsform der ersten Mikrolinsen des
optischen Integrierers 23, wird daher auf der Maske M
ausgebildet. Eine Aperturblende 28 zum Abblocken unnötigen
Lichtes, welches Blendung und dergleichen hervorruft, ist in
der Nähe der Pupillenebene des Bilderzeugungsoptiksystems 27
angeordnet (an einem Ort, der optisch konjugiert zur
Eintrittspupillenebene des optischen Projektionssystems PL
ist). Ein derartiger Einsatz der Aperturblende 28 ist nicht
nur bei einer Beleuchtungseinrichtung möglich, die wie bei
der vorliegenden Ausführungsform eine Mikrofliegenaugenlinse
verwendet, sondern auch bei einer optischen
Beleuchtungseinrichtung, die einen Integrierer mit interner
Reflexion verwendet.
Die Maske M ist auf einer (nicht dargestellten) Maskenstufe
gehaltert, die zweidimensional entlang einer Maskenoberfläche
bewegbar ist. Die Positionskoordinaten der Maskenstufe können
von einem Interferometer (nicht dargestellt) gemessen werden,
und bezüglich der Position gesteuert werden. Der Lichtstrahl,
der durch das Muster der Maske M hindurchgeht, bildet ein
Bild des Maskenmusters auf einer Platte P aus, die ein
lichtempfindliches Substrat ist, über das optische
Projektionssystem PL. Die Platte P ist auf einer Plattenstufe
(nicht dargestellt) gehaltert, die zweidimensional entlang
einer Plattenoberfläche bewegbar ist. Die
Positionskoordinaten der Plattenstufe können von einem
Interferometer (nicht dargestellt) gemessen werden, und
bezüglich der Position gesteuert werden.
Wenn daher eine Sammelbelichtung oder Abtastbelichtung
durchgeführt wird, während die Platte P zweidimensional
angetrieben wird, und innerhalb einer Ebene gesteuert wird,
die orthogonal zur optischen Achse des optischen
Projektionssystems PL verläuft, werden einzelne
Belichtungsbereiche der Platte P nacheinander mit dem Muster
der Maske M belichtet. Bei der Sammelbelichtung werden die
einzelnen Belichtungsbereiche der Platte P zusammen mit dem
Maskenmuster belichtet, mit dem sogenannten
Stufen-Wiederholungsverfahren. Andererseits wird bei der
Abtastbelichtung eine Belichtung mit Abtastung durchgeführt,
während die Maske M und die Platte P in Bezug auf das
optische Projektionssystem PL entlang einer Richtung
(Abtastrichtung) bewegt werden, welche optisch der Richtung
der kürzeren Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche des
optischen Integrierers 23 entspricht (also der Richtung der
kürzeren Seite des rechteckigen Beleuchtungsbereiches, der
auf der Maske M ausgebildet wird), entsprechend dem
sogenannten Stufen-Abtastverfahren, wodurch einzelne
Belichtungsbereiche der Platte P hintereinander mit dem
Muster der Maske M belichtet werden.
Bei der Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß der
dritten Ausführungsform ist der optische Integrierer 23 so
ausgebildet, daß er zumindest eine der voranstehend
angegebenen Bedingungen (2) und (3) erfüllt. In dem
Beleuchtungsbereich (Belichtungsbereich), der auf der Maske M
entsteht, welche die zu beleuchtende Oberfläche darstellt,
und daher auch auf der Platte P, kann daher die Breite von
Randabschnitten klein gehalten werden, in denen die
Leuchtdichte abnimmt, wodurch eine gleichmäßige
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über dem gesamten
Beleuchtungsbereich erhalten werden kann. Wenn der optische
Integrierer 23 so ausgebildet ist, daß er zumindest eine der
Bedingungen (2') und (3') erfüllt, dann kann die Breite der
Randabschnitte kleiner gehalten werden, in denen die
Leuchtdichte abnimmt, wodurch eine noch gleichmäßigere
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über dem gesamten
Beleuchtungsbereich erhalten werden kann.
Wenn eine Abtastbelichtung bei der Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
durchgeführt wird, wird die Leuchtdichteverteilung entlang
der Abtastrichtung (jener Richtung, welche optisch der
Richtung der kürzeren Seite der rechteckigen
Eintrittsoberfläche des optischen Integrierers 23 entspricht)
durch die Auswirkung der Abtastbelichtung geglättet, wobei es
vorzuziehen ist, daß die Bedingung (2) erfüllt ist, welche
die Richtung der längeren Seite der rechteckigen
Eintrittsoberfläche des optischen Integrierers 23 in den
beiden Bedingungen (2) und (3) betrifft. Entsprechend ist es
vorzuziehen, wenn die Abtastbelichtung bei der dritten
Ausführungsform eingesetzt wird, daß die Bedingung (2')
erfüllt ist.
Bei der dritten Ausführungsform besteht die erste
Mikrolinsengruppe 23a an der Eintrittsseite aus einer Anzahl
rechteckiger Mikrolinsen, wogegen die zweite
Mikrolinsengruppe 23b an der Austrittsseite aus einer Anzahl
regelmäßig sechseckiger Mikrolinsen besteht. Allerdings ist
auch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel möglich, bei
welchem, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, die erste
Mikrolinsengruppe 23a an der Eintrittsseite aus einer Anzahl
rechteckiger (d1 × d2) Mikrolinsen besteht, während die
zweite Mikrolinsengruppe 23b auf der Austrittsseite aus einer
Anzahl rechteckiger (D1 × D2) Mikrolinsen besteht. Bei diesem
abgeänderten Beispiel wird vorzugsweise eine der voranstehend
angegebenen Bedingungen (4) und (5) erfüllt, und besonders
bevorzugt eine der voranstehend angegebenen Bedingungen (4')
und (5') erfüllt. Wenn die Abtastbelichtung bei dem
abgeänderten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, so wird
vorzugsweise die Bedingung (4) erfüllt, welche die Richtung
der längeren Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche
betrifft, und besonders bevorzugt die Bedingung (4') erfüllt.
Fig. 9 zeigt den Aufbau einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei der Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform wird
die vorliegende Erfindung bei einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung eingesetzt, die eine
Excimerlaserlichtquelle zur Herstellung eines
Halbleitergerätes verwendet. Die Photolithographie-
Belichtungseinrichtung ist beispielsweise mit einer
Excimerlaserlichtquelle zum Liefern von Licht mit einer
Wellenlänge von 248 nm (KrF) oder 193 nm (ArF) versehen, die
als Lichtquelle 30 zum Liefern von Belichtungslicht
(Beleuchtungslicht) dient. Ein im wesentlichen paralleler
Lichtstrahl, der von der Lichtquelle 30 ausgesandt wird, wird
in einen Lichtstrahl mit einem vorbestimmten rechteckigen
Querschnitt durch einen Strahlaufweiter (nicht gezeigt)
umgewandelt, und trifft dann auf eine Mikrofliegenaugenlinse
31 auf.
Die Mikrofliegenaugenlinse 31 besteht aus einer Anzahl
quadratischer Mikrolinsen, die jeweils eine positive
Brechkraft aufweisen, und dicht gepackt matrixförmig
angeordnet sind. Daher wird eine Anzahl an Lichtquellen in
der bildseitigen Brennebene der Mikrofliegenaugenlinse 31
ausgebildet. Lichtstrahlen von einer Anzahl an Lichtquellen,
die an der bildseitigen Brennebene der Mikrofliegenaugenlinse
31 erzeugt werden, fallen über eine erste Kondensorlinse 32
auf einen optischen Integrierer 33 des
Wellenfrontunterteilungstyps auf. Wie in Fig. 9 gezeigt ist,
wird der optische Integrierer 33 durch eine erste
Mikrofliegenaugenlinse 33a, die an der Eintrittsseite
angeordnet ist, und eine zweite Mikrofliegenaugenlinse 33b
gebildet, die an der Austrittsseite angeordnet ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besteht jede der ersten
Mikrofliegenaugenlinsen 33a an der Eintrittsseite und der
zweiten Mikrofliegenaugenlinsen 33b an der Austrittsseite aus
einer Anzahl rechteckiger Mikrolinsen, die jeweils eine
positive Brechkraft aufweisen, und dicht gepackt matrixförmig
angeordnet sind. Weiterhin weisen jede der ersten
Mikrolinsen, welche die erste Mikrofliegenaugenlinse 33a an
der Eintrittsseite bilden, und jede der zweiten Mikrolinsen,
welche die zweite Mikrofliegenaugenlinse 33b an der
Austrittsseite bilden, rechteckige Formen (d1 × d2) mit
derselben Größe auf. Weiterhin sind die erste
Mikrofliegenaugenlinse 33a und die zweite
Mikrofliegenaugenlinse 33b in Bezug aufeinander so
angeordnet, daß die optische Achse jeder ersten Mikrolinse
exakt zur optischen Achse ihrer zugehörigen zweiten
Mikrolinse ausgerichtet ist.
In diesem Fall wird eine Mikrolinse, welche den optischen
Integrierer 33 bildet, durch eine erste Mikrolinse, welche
die erste Mikrofliegenaugenlinse 33a an der Eintrittsseite
bildet, und eine zweite Mikrolinse gebildet, welche die
zweite Mikrofliegenaugenlinse 33b an der Austrittsseite
bildet. Die Brennweite jeder Mikrolinse, welche den optischen
Integrierer 33 bildet, ist die vereinigte Brennweite der
voranstehend erwähnten ersten und zweiten Mikrolinsen.
Vorzugsweise sind Deckgläser an der Eintrittsseite und der
Austrittsseite des optischen Integrierers 33 vorgesehen.
Weiterhin kann der Krümmungsradius der ersten Mikrolinsen,
welche die erste Mikrofliegenaugenlinse 33a bilden, und jener
der zweiten Mikrolinsen, welche die zweite
Mikrofliegenaugenlinse 33b bilden, geringfügig voneinander
verschieden sein, so daß die objektseitige Brennpunktposition
mit der Eintrittsoberfläche der ersten Mikrofliegenaugenlinse
33a übereinstimmt, wogegen die bildseitige Brennpunktposition
in einem Raum an der Austrittsseite der zweiten
Mikrofliegenaugenlinse 33b liegt. In diesem Fall gibt es
Vorteile in Bezug auf die Lichtenergiemenge und die
Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Laserlicht.
Nunmehr wird ein spezielles Zahlenbeispiel für die erste und
die zweite Mikrolinse erläutert, welche das erste und zweite
Fliegenauge 33a, 33b bilden (die Mikrolinsen, welche den
optischen Integrierer 33 bilden). Bei dem folgenden
Zahlenbeispiel wird als Vorgehensweise, die in Bezug auf die
Lichtenergiemenge und das Widerstandsvermögen gegenüber dem
Laserlicht vorteilhaft ist, die Krümmung der äußersten,
austrittsseitigen Linsenoberfläche unter den vier
Linsenoberflächen auf einen Wert eingestellt, der sich von
jenem der anderen Linsenoberflächen unterscheidet.
In der nachstehenden Tabelle, in welcher die Zahlenbeispiele
angegeben sind, geben die Nummern am linken Ende die Nummer
der einzelnen Linsenoberflächen an, gezählt von der
Lichtquellenseite aus (der Lichteinfallsseite), bezeichnet
r den Radius der Krümmung an der Spitze der Linsenoberfläche,
d den Abstand der Linsenoberfläche, und n den Brechungsindex,
wenn die Wellenlänge λ des Beleuchtungslichts 248 nm beträgt.
Weiterhin bezeichnet f die Brennweite eines optischen
Systems, in welchem die ersten und zweiten Mikrolinsen
miteinander vereinigt sind.
Sämtliche Mikrolinsenoberflächen, welche bei diesem
Zahlenbeispiel den optischen Integrierer 33 bilden, sind
asphärisch und rotationssymmetrisch ausgebildet. Diese
asphärischen Oberflächen werden durch den folgenden Ausdruck
1 dargestellt:
S(y) = {y2/r2}/{(1 + √1 - y2)/r2}
wobei y die Höhe in Richtung senkrecht zur Zentrumsachse
angibt, S(y) die Entfernung (das Ausmaß des Durchhängens)
entlang der Zentrumsachse von der Tangentenebene der Spitze
jeder asphärischen Oberfläche in der Höhe y zur jeweiligen
asphärischen Oberfläche, r den Bezugskrümmungsradius
(Krümmungsradius an der Spitze), und K den
Konizitätskoeffizienten.
In der folgenden Tabelle gibt κ den Konizitätskoeffizienten
jeder Linsenoberfläche an. Die Größe (d1 × d2) jeder
Linsenoberfläche ist am rechten Ende der Tabelle angegeben.
Bei dem folgenden Zahlenbeispiel ist die Einheit
beispielsweise mm.
f = 1,336(mm), λ = 248(nm)
Die wie voranstehend geschildert ausgebildeten
Mikrofliegenaugenlinsen genügen den folgenden Ausdrücken 2:
Daher kann eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im
wesentlichen über dem gesamten Beleuchtungsgebiet erhalten
werden, das entsprechend dem voranstehend angegebenen
Zahlenbeispiel ausgebildet wird.
Bei dem voranstehend geschilderten Zahlenbeispiel nimmt die
sphärische Aberration den Wert -0,0021 an, beträgt die
Abweichung von der Sinusbedingung 0,0051, und wird das Koma
gleich -0,0004. Man ersieht hieraus, daß bei dem voranstehend
angegebenen Zahlenbeispiel, bei welchem asphärische
Oberflächen verwendet werden, nicht nur das Auftreten der
sphärischen Aberration verhindert wird, sondern auch in
vorteilhafter Weise das Auftreten von Koma unterdrückt wird,
und zwar dadurch, daß die Sinusbedingung im wesentlichen
erfüllt wird.
Daher wird eine sekundäre Lichtquelle, die aus einer Anzahl
an Lichtquellen besteht, an der bildseitigen Brennebene des
optischen Integrierers 33 ausgebildet. Der Lichtstrahl von
der Sekundärlichtquelle wird durch eine Aperturblende 34
beschränkt, die in der Nähe der bildseitigen Brennebene des
optischen Integrierers 33 angeordnet ist, und fällt dann auf
eine zweite Kondensorlinse 35 auf. Der Lichtstrahl, der durch
die zweite Kondensorlinse 35 gesammelt wird, geht durch einen
rechteckigen Öffnungsschnitt einer Beleuchtungssehfeldblende
36 hindurch, und beleuchtet eine Maske M mittels Überlagerung
mit Hilfe eines Bilderzeugungsoptiksystems 37. Daher wird
eine rechteckige Beleuchtungsfläche, entsprechend der
Querschnittsform jeder Mikrolinse des optischen Integrierers
33, auf der Maske M ausgebildet. Eine Aperturblende 38 zum
Abblocken unnötigen Lichtes, welches Blendung und dergleichen
hervorrufen würde, ist in der Nähe der Pupillenebene des
Bilderzeugungsoptiksystems 37 vorgesehen.
Die Maske M wird auf einer Maskenstufe (nicht dargestellt)
gehaltert, die entlang einer Maskenoberfläche in zwei
Dimensionen bewegbar ist. Die Positionskoordinaten der
Maskenstufe werden von einem Interferometer (nicht
dargestellt) gemessen, und bezüglich der Position gesteuert.
Ein Lichtstrahl, der durch das Muster der Maske M
hindurchgelassen wird, erzeugt ein Bild des Maskenmusters auf
einem Wafer W, der ein lichtempfindliches Substrat ist, mit
Hilfe eines optischen Projektionssystems PL. Der Wafer W wird
auf einer Waferstufe (nicht dargestellt) gehaltert, die in
zwei Dimensionen entlang einer Waferoberfläche bewegt werden
kann. Die Positionskoordinaten der Waferstufe werden von
einem Interferometer (nicht dargestellt) gemessen, und
bezüglich der Position gesteuert.
Wenn daher eine Sammelbelichtung oder Abtastbelichtung
durchgeführt wird, während der Wafer W zweidimensional
angetrieben wird, und innerhalb einer Ebene orthogonal zur
optischen Achse des optischen Projektionssystems PL gesteuert
wird, werden einzelne Belichtungsflächen der Platte W
hintereinander mit dem Muster der Maske M belichtet. Bei der
Sammelbelichtung werden die einzelnen Belichtungsflächen des
Wafers W zusammen mit dem Maskenmuster belichtet,
entsprechend der sogenannten Stufen-Wiederholungstechnik. Bei
der Abtastbelichtung wird andererseits eine Belichtung unter
Abtastung durchgeführt, während die Maske M und der Wafer W
in Bezug auf das optische Projektionssystem PL bewegt werden,
und zwar entlang einer Richtung (Abtastrichtung), welche
optisch der Richtung der kürzeren Seite der rechteckigen
Eintrittsoberfläche des optischen Integrierers 33 entspricht,
mit der sogenannten Stufen-Abtast-Technik, wodurch einzelne
Belichtungsflächen des Wafers W hintereinander mit dem Muster
der Maske M belichtet werden.
Bei der vierten Ausführungsform ist der optische Integrierer
33 so ausgebildet, daß er zumindest eine der voranstehend
angegebenen Bedingungen (6) und (7) erfüllt. Die Breite von
Randabschnitten kann klein gehalten werden, in denen die
Leuchtdichte abnimmt, wodurch eine gleichmäßige
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über der gesamten
Beleuchtungsfläche erzielt werden kann, die auf der Maske
ausgebildet wird, also der zu beleuchtenden Oberfläche, und
daher über der gesamten Belichtungsfläche auf dem Wafer W,
also der zu beleuchtenden Oberfläche. Wenn der optische
Integrierer 33 so ausgebildet ist, daß er zumindest eine der
Bedingungen (6') und (7') erfüllt, so kann die Breite von
Randabschnitten, in denen die Leuchtdichte abnimmt, kleiner
gehalten werden, wodurch eine noch gleichmäßigere
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über der gesamten
Beleuchtungsfläche erhalten werden kann.
Bei der Durchführung der Abtastbelichtung in der
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform wird die Leuchtdichteverteilung entlang der
Abtastrichtung (jener Richtung, welche optisch der Richtung
der kürzeren Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche des
optischen Integrierers 33 entspricht) durch die Auswirkung
der Abtastbelichung gemittelt, wobei es vorzuziehen ist, daß
die Bedingung (6) in Bezug auf die Richtung der längeren
Seite der rechteckigen Eintrittsoberfläche des optischen
Integrierers 33 unter den Bedingungen (6) und (7) erfüllt
ist. Entsprechend ist es weiterhin vorzuziehen, wenn die
Abtastbelichung bei der vierten Ausführungsform durchgeführt
wird, daß die Bedingung (6') erfüllt ist.
Im Falle der Abtastbelichung unter Verwendung einer gepulst
oszillierenden Lichtquelle, beispielsweise bei der
Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform, ist es vorzuziehen, daß sich die
Phasendifferenz des Beleuchtungslichts zwischen jeweils zwei
benachbarten Mikrolinsen in dem optischen Integrierer 33
statistisch pro Impuls ändert. Wenn mit NA2 die numerische
Apertur des einfallenden Lichtstrahls bezeichnet ist, und mit
d2 die Größe der Mikrolinse entlang der Abtastrichtung, wie
dies in Fig. 10 gezeigt ist, so beträgt der Kohärenzbereich
an der Eintrittsoberfläche λ/NA2, wodurch die Beleuchtung mit
einer Anzahl von d2/λ/NA2 von Gruppen von Phasendifferenzen
durchgeführt wird. Es ist erforderlich, daß die Anzahl dieser
Gruppen zumindest 10 beträgt, also die folgende Bedingung (8)
erfüllt ist. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die
Untergrenze der Bedingung größer ist als die Anzahl an
Impulsen (die gewöhnlich 30 bis 50 beträgt).
10 < d2/(λ/NA2) (8)
Obwohl die vorliegende Erfindung bei optischen
Beleuchtungseinrichtungen für Mikroskope und
Photolithographie-Belichtungseinrichtungen bei den
voranstehend geschilderten Ausführungsformen eingesetzt wird,
ist dies nicht einschränkend zu verstehen, und daher die
vorliegende Erfindung auch bei anderen üblichen optischen
Beleuchtungseinrichtungen einsetzbar.
Bei den voranstehend geschilderten dritten und vierten
Ausführungsformen kann der Lichtstrahl aus Randbereichen, in
denen die Leuchtdichte abnimmt, in dem Beleuchtungsgebiet,
das an der bildseitigen Brennebene der Kondensorlinsen 25 und
35 ausgebildet wird, durch die Aperturblenden 24 und 34
abgeblockt werden, oder auch nicht. Wird der Lichtstrahl aus
den Randbereichen abgeblockt, so kann der Verlust der
Lichtenergiemenge niedrig gehalten werden, da die Breite von
Randbereichen, in denen die Leuchtdichte abnimmt, gemäß der
vorliegenden Erfindung klein gehalten wird.
Wie voranstehend erläutert kann mit dem optischen Integrierer
gemäß der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über dem gesamten
ausgebildeten Beleuchtungsgebiet erzielt werden, selbst wenn
die Größe jeder Mikrolinse klein gewählt wird, so daß die
Wellenfrontunterteilungsanzahl größer gewählt wird. Die
optische Beleuchtungseinrichtung, bei welcher der optische
Integrierer gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist,
kann daher die zu beleuchtende Oberfläche mit einer
gleichförmigen Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über
der gesamten Oberfläche bestrahlen. Weiterhin kann die
Photolithographie-Belichtungseinrichtung, welche die optische
Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist, eine Maske mit einer gleichmäßigen
Leuchtdichteverteilung im wesentlichen über der gesamten
Maske beleuchten, so daß feine Muster der Maske übertragen
werden können.
Die Belichtungsprojektionseinrichtung gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert. Fig. 11 zeigt
schematisch eine Belichtungsprojektionseinrichtung, die mit
einer optischen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist. Bei
der in Fig. 11 gezeigten Belichtungsprojektionseinrichtung
ist die optische Beleuchtungseinrichtung so ausgebildet, daß
sie eine konventionelle, kreisförmige Beleuchtung durchführt.
Die Belichtungsprojektionseinrichtung ist mit einer
Excimerlaser-Lichtquelle zum Liefern von Licht mit
beispielsweise einer Wellenlänge von 248 nm oder 193 nm
versehen, die als Lichtquelle 101 zum Liefern von
Belichtungslicht (Beleuchtungslicht) dient. Ein im
wesentlichen paralleler Lichtstrahl, der von der Lichtquelle
101 entlang einer optischen Bezugsachse AX ausgesandt wird,
wird in einen Lichtstrahl umgewandelt, der einen gewünschten,
rechteckigen Querschnitt aufweist, mit Hilfe eines optischen
Strahlformungssystems (nicht dargestellt), und trifft auf
eine optische Verzögerungseinheit 102 auf.
Der Lichtstrahl, der entlang der optischen AX auf die
optische Verzögerungseinheit 102 auftrifft, wird in einen
Lichtstrahl, der durch einen Halbspiegel 120 hindurchgeht,
und einen Lichtstrahl aufgeteilt, der von dem Halbspiegel 120
reflektiert wird. Der von dem Halbspiegel 120 reflektierte
Lichtstrahl wird danach durch vier reflektierende Spiegel
(nicht dargestellt) abgelenkt, die so angeordnet sind, daß
sie beispielsweise einen rechteckigen optischen
Verzögerungsweg bilden, und kehrt dann zum Halbspiegel 120
zurück. Der Lichtstrahl, der von dem Halbspiegel 120
reflektiert wird, nachdem er einmal den optischen
Verzögerungsweg durchlaufen hat, wird entlang der optischen
Achse AX ebenso wie jener Lichtstrahl ausgesandt, der durch
den Halbspiegel 120 hindurchgegangen ist, ohne den optischen
Verzögerungsweg durchlaufen zu haben, wodurch eine optische
Weglängendifferenz, die gleich der optischen Weglänge des
optischen Verzögerungsweges ist, zwischen den beiden
Lichtstrahlen zur Verfügung gestellt wird.
Der Lichtstrahl, der auf die optische Verzögerungseinheit 102
entlang der optischen Achse AX einfällt, wird daher zeitlich
in mehrere Lichtstrahlen aufgeteilt, wodurch eine optische
Weglängendifferenz, die gleich der optischen Weglänge des
optischen Verzögerungsweges ist, zwischen den beiden
Lichtstrahlen zur Verfügung gestellt wird, die sich zeitlich
kontinuierlich aneinander anschließen. Die optische
Weglängendifferenz, die so zur Verfügung gestellt wird, wird
auf den zeitlichen Kohärenzabstand des Lichtstrahls von der
kohärenten Lichtquelle 101 oder größer eingestellt. Daher
kann die Kohärenz (die Kohärenzeigenschaften) in dem
Wellenzug verringert werden, der durch die optische
Verzögerungseinheit 102 unterteilt wird, wodurch das
Auftreten von Interferenzstreifen und Flecken in der zu
beleuchtenden Oberfläche in vorteilhafter Weise eingeschränkt
werden kann. Um das Auftreten von Flecken zu unterdrücken ist
es vorzuziehen, daß optische Verzögerungseinheiten,
beispielsweise jene, die voranstehend beschrieben wurde, in
drei Stufen entlang der optischen Achse AX angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten in Bezug auf den Aufbau und den
Betriebsablauf bei einer derartigen optischen
Verzögerungsvorrichtung sind in dem Text, den Zeichnungen
usw. der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. HEI 1-198759, der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. HEI 11-174365, und der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000-223405
(US Serien-Nr. 09/300660) beschrieben, als Beispiel.
Die Lichtstrahlen, die in zeitlich nicht kohärente, mehrere
Pulse durch die optische Verzögerungseinheit 102 aufgeteilt
werden, treffen auf ein optisches Beugungselement (DOE) 131
auf. Im allgemeinen ist das optische Beugungselement so
ausgebildet, daß Stufen in einem Glassubstrat mit einem
Teilungsabstand in der Größenordnung der Wellenlänge des
Belichtungslichts (Beleuchtungslichts) ausgebildet werden,
und dient dazu, einfallende Strahlen in einen gewünschten
Winkel zu beugen. Genauer gesagt wandelt das optische
Beugungselement 131 für kreisförmige Beleuchtung einen im
wesentlichen parallelen, rechteckigen Lichtstrahl, der
entlang der optischen Achse AX einfällt, in einen divergenten
Lichtstrahl um, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Da das optische Beugungselement dazu wirksam ist, das
Auftreten von Interferenzstreifen und Flecken in der zu
beleuchtenden Oberfläche zu verringern, kann gegebenenfalls
die optische Verzögerungseinheit 102 auch weggelassen werden.
Der kreisförmige, divergente Lichtstrahl, der sich über das
optische Beugungselement 131 ausgebreitet hat, wird über eine
Zoomlinse 104 übertragen, die als ein erstes optisches
Kondensorsystem dient, und fällt auf eine
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrfache Lichtquellenbilder
auf, die durch ein Paar von Mikrofliegenaugenlinsen 151 und
152 gebildet wird. Daher wird ein kreisförmiges
Beleuchtungsgebiet an der Eintrittsoberfläche der
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrfache Lichtquellenbilder
ausgebildet (also an der Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 an der Seite der Lichtquelle). Die
Größe des so erzeugten Beleuchtungsgebiets (also dessen
Durchmesser) ändert sich in Abhängigkeit von der Brennweite
der Zoomlinse 104.
Um zu verhindern, daß die Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 und die Austrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 152 durch photochemische Reaktionen
verunreinigt werden, ist ein Paar planparalleler Platten 153
und 154 als Abdeckgläser neben der Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 bzw. der Austrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 152 vorgesehen. Selbst wenn eine
Verunreinigung infolge einer photochemischen Reaktion
hervorgerufen wird, ist es daher ausreichend, wenn nur das
Paar der Deckgläser 153 und 154 ausgetauscht wird, ohne das
Paar der Mikrofliegenaugenlinsen 151, 152 austauschen zu
müssen, die so angeordnet und eingestellt sind, wie dies
nachstehend noch genauer erläutert wird.
Fig. 12A zeigt schematisch den Aufbau einer
Erzeugungsvorrichtung für mehrere Lichtquellenbilder, die in
einer Belichtungsprojektionsvorrichtung enthalten ist, wobei
die Ausbildung jeder Mikrofliegenaugenlinse bei Betrachtung
entlang der optischen Achse AX dargestellt ist, während Fig.
12B den Betriebsablauf und Querschnittsformen eines Paars von
Mikrofliegenaugenlinsen erläutert.
Die beiden Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 weisen
denselben Aufbau auf, und stellen jeweils ein optisches
Element dar, das aus einer Anzahl rechteckiger
Mikrolinsenelemente 150c besteht, die jeweils eine positive
Brechkraft aufweisen, und dicht gepackt matrixförmig
angeordnet sind, wie dies in den Fig. 12A und 12B gezeigt
ist. Jede der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 wird
dadurch hergestellt, daß eine quadratische, planparallele
Glasplatte 150a so geätzt wird, daß die Mikrolinsengruppe
150c in einer kreisförmigen Fläche 150b ausgebildet wird.
Im allgemeinen ist jedes von Mikrolinsenelementen (jedes von
optischen Mikroelementen), welche eine Mikrofliegenaugenlinse
(ein optisches Elementenbündel) bilden, kleiner als jedes der
Linsenelemente, die eine Fliegenaugenlinse bilden. Anders als
bei der Fliegenaugenlinse, die aus Linsenelementen besteht,
die voneinander getrennt sind, wird eine Anzahl an
Mikrolinsenelementen einstückig ausgebildet, ohne daß sie in
dem Mikrofliegenaugenlinse voneinander getrennt sind. Das
Mikrofliegenaugenlinse und die Fliegenaugenlinse weisen
jedoch die Gemeinsamkeit auf, daß Linsenelemente, die jeweils
eine positive Brechkraft aufweisen, in einer Matrix
angeordnet sind. Die Anzahl an Mikrolinsenelementen, welche
die Mikrofliegenaugenlinsen bilden, die in den Fig. 11,
12A und 12B gezeigt sind, ist erheblich kleiner als die
tatsächliche Anzahl, um die Zeichnungen zu vereinfachen.
Es ergibt sich daher, daß der Lichtstrahl, der auf das Paar
der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 auffällt,
zweidimensional durch eine Anzahl von Mikrolinsenelementen
unterteilt wird. Wie dies in Fig. 12B mit durchgezogenen
Linien dargestellt ist, wird dann eine Lichtquelle an der
bildseitigen Brennebene eines vereinigten optischen Systems
ausgebildet, das aus einem Paar von Mikrolinsenelementen 151a
und 152a besteht, die einander entsprechen, entlang der
optischen Achse AX in dem Paar der Mikrofliegenaugenlinsen
151 und 152 (also nahe der Austrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 152, welche der zu beleuchtenden
Oberfläche gegenüberliegt). Wie dies in Fig. 12B mit
gestrichelten Linien dargestellt ist, ist das Paar der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 so ausgebildet, daß ihre
objektseitige Brennebene mit der Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 an der Lichtquellenseite
übereinstimmt.
Daher wird eine Anzahl an Lichtquellen (nachstehend als
"sekundäre Lichtquellen" bezeichnet), die eine kreisförmige
Form aufweisen, die identisch zur Form des
Beleuchtungsgebietes ist, das an der Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 an der Lichtquellenseite
ausgebildet wird, an der bildseitigen Brennebene des Paars
der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 ausgebildet. Das Paar
der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 bildet daher einen
optischen Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps, und
daher eine Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere
Lichtquellen, um eine Anzahl an Lichtquellen entsprechend
einem Lichtstrahl von der Lichtquelle 101 auszubilden.
Vorzugsweise ändert die Zoomlinse 104 kontinuierlich ihre
Brennweite über einen Bereich von 3 : 1, zum Beispiel, damit
ihre objektseitige Brennebene und die Beugungsoberfläche des
optischen Beugungselements 131 zusammenfallen, und damit ihre
bildseitige Brennebene und die Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 zusammenfallen. Es ist
vorzuziehen, daß die Zoomlinse 104 drei Linsengruppen umfaßt,
die unabhängig voneinander entlang der optischen Achse bewegt
werden können.
Ein Lichtstrahl von der kreisförmigen, sekundären
Lichtquelle, der an der bildseitigen Brennebene des Paars der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 ausgebildet wird, trifft
auf eine Irisblende 106 auf, die in der Nähe angeordnet ist.
Die Irisblende 106 ist eine Beleuchtungsaperturblende, die
einen im wesentlichen kreisförmigen Öffnungsabschnitt
(Lichtdurchlaßabschnitt) aufweist, der auf der optischen
Achse AX zentriert ist, und so ausgebildet ist, daß sie
kontinuierlich ihren Öffnungsdurchmesser ändert, während die
Kreisform im wesentlichen beibehalten wird.
Das optische Beugungselement 131 ist so ausgebildet, daß es
frei in den optischen Beleuchtungsweg eingefügt und aus
diesem zurückgezogen werden kann, und kann wahlweise durch
ein optisches Beugungselement 132 für eine ringförmig
modifizierte Beleuchtung sowie ein optisches Beugungselement
133 für eine quadrupolar-modifizierte Beleuchtung ersetzt
werden. Genauer gesagt sind die drei optischen
Beugungselemente 131 bis 133 auf einem Revolverkopf
(Drehplatte) 130 gehaltert, der sich um eine vorbestimmte
Achse parallel zur optischen Achse AX drehen kann. Der
Betriebsablauf bei dem optischen Beugungselement 132 für eine
ringförmig modifizierte Beleuchtung und bei dem optischen
Beugungselement 133 für eine quadrupolar-modifizierte
Beleuchtung werden nachstehend genauer geschildert.
Die Umschaltung zwischen dem optischen Beugungselement 131
für kreisförmige Beleuchtung, dem optischen Beugungselement
132 für eine ringförmig abgeänderte Beleuchtung, und dem
optischen Beugungselement 133 für eine quadrupolar-
modifizierte Beleuchtung wird durch ein erstes Antriebssystem
122 bewirkt, welches entsprechend einem Befehl von einem
Steuersystem 121 arbeitet. Die Brennweite der Zoomlinse 104
wird durch ein zweites Antriebssystem 123 geändert, welches
entsprechend einem Befehl von dem Steuersystem 121 arbeitet.
Der Öffnungsdurchmesser der Irisblende 106 wird durch ein
drittes Antriebssystem 124 geändert, welches entsprechend
einem Befehl von dem Steuersystem 121 arbeitet.
Mit dem von der Sekundärlichtquelle über die Irisblende 106,
die einen kreisförmigen Öffnungsabschnitt aufweist,
übertragenen Licht wird ein Lichtsammelvorgang einer
Zoomlinse 107 durchgeführt, die als ein zweites optisches
Kondensorsystem dient, und dann beleuchtet dieses Licht
mittels Überlagerung eine vorbestimmte Oberfläche, die
optisch konjugiert zu einer Maske 110 angeordnet ist, die
nachstehend noch genauer erläutert wird. Die Zoomlinse 107
ist eine fsinθ-Linse, die so ausgebildet ist, daß sie die
Sinusbedingung erfüllt (und daher das Auftreten von Koma
unterdrückt). An dieser vorbestimmten Oberfläche wird daher
ein rechteckiges Beleuchtungsgebiet ausgebildet, welches der
Form jedes Mikrolinsenelementes gleicht, welches die
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 bildet. Die Größe des
rechteckigen Beleuchtungsgebiets, das an dieser vorbestimmten
Oberfläche erzeugt wird, und die Beleuchtungs-NA ändern sich
in Abhängigkeit von der Brennweite der Zoomlinse 107.
Vorzugsweise ändert die Zoomlinse 107 kontinuierlich ihre
Brennweite auf solche Weise, daß ihre objektseitige
Brennebene und die bildseitige Brennebene des Paars der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 miteinander
übereinstimmen, während ihre bildseitige Brennebene und die
voranstehend erwähnte vorbestimmte Oberfläche zusammenfallen.
Wie bei der Zoomlinse 104 ist es auch bei der Zoomlinse 107
vorzuziehen, daß sie drei Linsengruppen aufweist, die
unabhängig voneinander entlang der optischen Achse bewegt
werden können. Daher ist die Zoomlinse 107 so ausgebildet,
daß sie kontinuierlich ihre Brennweite über einen
vorbestimmten Bereich ändern kann, und ihre Brennweite wird
durch ein viertes Antriebssystem 125 geändert, welches
entsprechend einem Befehl von dem Steuersystem 121 arbeitet.
An einer vorbestimmten Ebene, die optisch konjugiert zur
Maske 110 angeordnet ist, ist ein Maskenschirm 108 als
Beleuchtungssehfeldblende vorgesehen. Der Lichtstrahl, der
durch den Öffnungsabschnitt (Lichtdurchlaßabschnitt) des
Maskenschirms 198 hindurchgeht, wird durch ein optisches
Übertragungssystem 109 gesammelt, und beleuchtet dann mittels
Überlagerung die Maske 110, die ein vorbestimmtes Muster
aufweist. Das optische Übertragungssystem 109 erzeugt daher
ein Bild des rechteckigen Öffnungsabschnitts des
Maskenschirms 108 auf der Maske 110.
Der Lichtstrahl, der durch das Muster der Maske 110
hindurchgelassen wird, erzeugt ein Bild des Maskenmusters auf
einem Wafer (oder einer Platte) 112, welches ein
lichtempfindliches Substrat, also ein Werkstück ist, mit
Hilfe eines optischen Projektionssystems 111. Der Wafer 112
wird auf einer Waferstufe 113 gehaltert, die zweidimensional
innerhalb einer Ebene bewegt werden kann, die orthogonal zur
optischen Achse AX des optischen Projektionssystems 111
verläuft. Wenn daher eine Sammelbelichtung oder eine
Abtastbelichung durchgeführt wird, während der Wafer 112 in
zwei Dimensionen angetrieben und gesteuert wird, werden
einzelne Belichtungsbereiche (Aufnahmebereiche) des Wafers
112 hintereinander mit dem Muster der Maske 110 belichtet.
Bei dem Sammelbelichtungsverfahren werden die einzelnen
Belichtungsbereiche des Wafers zusammen mit dem Maskenmuster
belichtet, entsprechend dem sogenannten
Stufen-Wiederholungsverfahren. In diesem Fall weist die
Beleuchtungsfläche auf der Maske 110 eine nahezu
quadratische, rechteckige Form auf, und weist ebenfalls jedes
der Mikrolinsenelemente in dem Paar der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 eine nahezu quadratische,
rechteckige Form auf.
Andererseits werden bei dem Abtastbelichtungsverfahren die
einzelnen Belichtungsbereiche des Wafers mit dem Maskenmuster
durch Abtastung belichtet, während die Maske und der Wafer in
Bezug auf das optische Projektionssystem bewegt werden, nach
dem sogenannten Stufen-Abtastverfahren. In diesem Fall weist
beispielsweise der Beleuchtungsbereich auf der Maske 110 eine
rechteckige Form auf, bei welcher das Verhältnis der kürzeren
Seite zur längeren Seite 1 : 3 ist, und weist jedes der
Mikrolinsenelemente des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen 151
und 152 eine entsprechende, rechteckige Form auf.
Wenn die Brennweite der Zoomlinse 107 bei dieser
Ausführungsform geändert wird, dann ändert sich die Größe des
Beleuchtungsbereichs, der auf der Musteroberfläche der Maske
110 erzeugt wird, und entsprechend die Größe des
Belichtungsbereiches, der an der Belichtungsoberfläche des
Wafers 112 ausgebildet wird. Wenn sich die Brennweite der
Zoomlinse 107 ändert, ändert sich auch die Beleuchtungs-NA in
der Musteroberfläche der Maske 110.
Wenn sich andererseits die Brennweite der Zoomlinse 104
ändert, so ändert sich die Beleuchtungs-NA auf der Maske 110,
ohne daß die Größe des Beleuchtungsbereiches geändert wird,
der an der Musteroberfläche der Maske 110 ausgebildet wird.
Wenn daher die Brennweite der Zoomlinse 107 auf einen
vorbestimmten Wert eingestellt ist, so kann bei der
vorliegenden Ausführungsform eine gewünschte Größe des
Beleuchtungsbereiches auf der Maske 110 erhalten werden, und
daher eine gewünschte Größe des Belichtungsbereiches auf dem
Wafer 112.
Wenn die Brennweite der Zoomlinse 104 auf einen vorbestimmten
Wert in Bezug auf die Brennweite der Zoomlinse eingestellt
wird, die auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist, dann
kann eine gewünschte Größe der Beleuchtungs-NA auf der Maske
110 erhalten werden, und daher eine Einstellung auf einen
gewünschten Wert von σ erfolgen.
Wie dies bereits erwähnt wurde, ist das optische
Beugungselement 131 so ausgebildet, daß es frei in den
optischen Beleuchtungsweg eingefügt und daraus zurückgezogen
werden kann, und je nach Wunsch durch das optische
Beugungselement 132 für eine ringförmig abgeänderte
Beleuchtung und das optische Beugungselement 133 für eine
quadrupolar abgeänderte Beleuchtung ausgetauscht werden kann.
Nunmehr werden die ringförmig modifizierte Beleuchtung und
die quadrupolar-modifizierte Beleuchtung beschrieben, die
erhalten werden, wenn statt des optischen Beugungselements
131 das optische Beugungselement 132 bzw. 133 in den
optischen Beleuchtungsweg eingesetzt wird.
Das optische Beugungselements 132 für eine ringförmig
modifizierte Beleuchtung wandelt einen parallelen
Lichtstrahl, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und
entlang der optischen Achse AX einfällt, in einen ringförmig
divergenten Lichtstrahl um. Der ringförmig divergente
Lichtstrahl, der mit dem optischen Beugungselement 132
erhalten wird, wird über die Zoomlinse 104 übertragen, und
trifft auf das Paar der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152
auf. Daher wird ein ringförmiges Beleuchtungsgebiet an der
Eintrittsoberfläche der Mikrofliegenaugenlinse 151 an der
Lichtquellenseite erzeugt. Dies führt dazu, daß eine zweite
Lichtquelle, die eine Ringform aufweist, die gleich jener des
Beleuchtungsgebietes ist, das an der Eintrittsoberfläche der
Mikrofliegenaugenlinse 151 an der Lichtquellenseite
ausgebildet wird, an der bildseitigen Brennebene des Paars
der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 ausgebildet, wodurch
eine ringförmig abgeänderte Beleuchtung entsprechend dem
Lichtstrahl von dieser ringförmigen Sekundärlichtquelle
durchgeführt werden kann.
Andererseits wandelt das optische Beugungselement 133 für
eine quadrupolar-modifizierte Beleuchtung einen parallelen
Lichtstrahl, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und
entlang der optischen Achse AX einfällt, in einen quadrupolar
divergenten Lichtstrahl um. Der quadrupolar divergente
Lichtstrahl, der durch das optische Beugungselement 133
erhalten wird, wird durch die Zoomlinse 104 übertragen, und
trifft dann auf das Paar der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und
152 auf. Daher wird ein quadrupolares Beleuchtungsgebiet an
der Eintrittsoberfläche der Mikrofliegenaugenlinse 151 an der
Lichtquellenseite erzeugt. Dies führt dazu, daß eine zweite
Lichtquelle, die eine quadrupolare Form aufweist, die gleich
jener des Beleuchtungsgebietes ist, das an der
Eintrittsoberfläche der Mikrofliegenaugenlinse 151 an der
Lichtquellenseite ausgebildet wird, an der bildseitigen
Brennebene des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152
ausgebildet wird, wodurch eine quadrupolar-modifizierte
Beleuchtung entsprechend dem Lichtstrahl von dieser
quadrupolaren, sekundären Lichtquelle durchgeführt werden
kann.
Die optischen Beugungselemente 131 bis 133 bilden daher
Vorrichtungen zur Änderung der optischen
Intensitätsverteilung zum Ändern der optischen
Intensitätsverteilung des Lichtstrahls, der auf die
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen einfällt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine asphärische
Oberfläche bei einer brechenden Oberfläche jedes der
Mikrolinsenelemente verwendet, die das Paar der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 bilden. Dieser
Gesichtspunkt wird nunmehr unter Bezugnahme auf ein Paar von
Mikrolinsenelementen 151a und 152 erläutert, die einander
entlang der optischen Achse AX in dem Paar der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 entsprechen.
Wie in Fig. 12B gezeigt ist, weist das Mikrolinsenelement
151a eine bikonvexe Form auf, die durch eine brechende
Oberfläche ml gebildet wird, welche der Lichtquelle
gegenüberliegt, und eine brechende Oberfläche m2, die der zu
beleuchtenden Oberfläche gegenüberliegt, während das
Mikrolinsenelement 152a eine bikonvexe Form aufweist, die
durch eine brechende Oberfläche m3, welche der Lichtquelle
gegenüberliegt, und eine brechende Oberfläche m4 gebildet
wird, welche der zu beleuchtenden Oberfläche gegenüberliegt.
Bei dieser Ausführungsform ist zumindest eine der
voranstehend erwähnten, vier brechenden Oberflächen m1 bis m4
als asphärische Oberfläche ausgebildet, die symmetrisch zu
einer Achse (Zentrumsachse) parallel zur optischen Achse AX
ausgebildet ist. Da die Anzahl an Parametern für die optische
Konstruktion zunimmt, wenn wie im vorliegenden Fall eine
asphärische Oberfläche vorgesehen wird, wird es einfacher,
eine gewünschte konstruktive Lösung zu erreichen, wodurch
sich das Ausmaß der konstruktiven Freiheit wesentlich erhöht,
insbesondere im Hinblick auf die Korrektur der Aberration.
Bei einem vereinigten optischen System, das aus einem Paar
von Mikrolinsenelementen 151a und 152a besteht, kann nicht
nur das Auftreten der sphärischen Aberration verringert
werden, sondern auch das Auftreten von Koma unterdrückt
werden, da die Sinusbedingung im wesentlichen erfüllt ist.
Dies führt dazu, daß bei der vorliegenden Ausführungsform die
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellenbilder, die
durch das Paar der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152
gebildet wird, im wesentlichen die Sinusbedingung erfüllt, so
daß in vorteilhafter Weise das Auftreten einer
ungleichförmigen Beleuchtung infolge der
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen beschränkt
wird, so daß gleichzeitig eine gleichförmige Beleuchtung der
zu beleuchtenden Oberfläche und eine Gleichförmigkeit der
numerischen Apertur sichergestellt werden können.
Der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform wird nun anhand
eines speziellen Zahlenbeispiels für das Paar der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 erläutert. Bei dem
folgenden Zahlenbeispiel wird angenommen, als Ausführungsform
mit hoher Produktivität, daß die vier brechenden Oberflächen
m1 bis m4 als asphärische Oberfläche mit exakt derselben Form
ausgebildet sind.
Zuerst wird bei dem Zahlenbeispiel die Größe jedes
Mikrolinsenelements auf 0,54 mm × 0,2 mm eingestellt, und der
Brechungsindex n jedes Mikrolinsenelements in Bezug auf das
Beleuchtungslicht auf 1,508. Dann wird sowohl die axiale
Dicke d1 des Mikrolinsenelements 151a als auch die axiale
Dicke d3 des Mikrolinsenelements 152a auf 1,3 mm eingestellt,
während der Luftzwischenraum d2 zwischen einem Paar von
Mikrolinsenelementen 151a und 152a auf 0,53 mm eingestellt
wird.
Wie voranstehend geschildert, sind die vier brechenden
Oberflächen m1 bis m4 als asphärische Oberflächen mit
identischen Eigenschaften ausgebildet. Die asphärischen
Oberflächen werden durch den folgenden Ausdruck beschrieben:
S(Y) = {y2/r}/{(1 + (1 - κ . y2/r2)}1/2
wobei y die Höhe in Richtung senkrecht zur Zentrumsachse ist,
S(y) die Entfernung (das Ausmaß des Durchhängens) entlang der
Zentrumsachse von der Tagentenebene der Spitze jeder
asphärischen Oberfläche an der Höhe y zur jeweiligen
asphärischen Oberfläche, r der Bezugsradius der Krümmung
(Radius der Krümmung an der Spitze), und κ der
Konizitätskoeffizient.
Im einzelnen wird der Krümmungsradius r1 an der Spitze der
brechenden Oberfläche ml des Mikrolinsenelements 151a und der
Krümmungsradius r3 an der Spitze der brechenden Oberfläche m3
des Mikrolinsenelementes 151a auf 2,091 (mm-1) eingestellt.
Andererseits wird der Krümmungsradius r2 an der Spitze der
brechenden Oberfläche m2 des Mikrolinsenelementes 151a und
der Krümmungsradius r4 an der Spitze der brechenden
Oberfläche m4 des Mikrolinsenelements 152a auf -2,091 (mm-1)
eingestellt. Die Konizitätskonstante κ ist bei jeder der
brechenden Oberflächen m1 bis m4 auf -2,49 eingestellt.
Die Brennweite des Mikrolinsenelements 151a sowie die
Brennweite des Mikrolinsenelements 152a wird jeweils gleich
2,29 mm, wodurch die vereinigte Brennweite der
Mikrolinsenelemente 151a und 152a gleich 1,7 mm wird.
Bei der Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen,
die aus dem wie geschildert aufgebauten Paar von
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 besteht, wird die
sphärische Aberration gleich -0,025, das Ausmaß der
Abweichung von der Sinusbedingung gleich -0,002, und das Koma
gleich -0,005. Hieraus ersieht man, daß bei dem voranstehend
geschilderten Zahlenbeispiel das Vorsehen von asphärischen
Oberflächen nicht nur das Auftreten der sphärischen
Aberration einschränkt, sondern auch in vorteilhafter Weise
das Auftreten von Koma unterdrückt, da die Sinusbedingung im
wesentlichen erfüllt ist.
In Fig. 12A ist der Durchmesser der kreisförmigen Fläche
150b, die durch die Mikrolinsenelemente 150c gebildet wird,
so festgelegt, daß sie dem Maximalwert von σ entspricht, der
eingestellt werden soll, und wird beispielsweise auf etwa
86 mm eingestellt. Dies führt dazu, daß dann, wenn die Größe
des Mikrolinsenelements 150c auf 0,54 mm × 0,2 mm eingestellt
wird, wie dies bei dem voranstehend angegebenen
Zahlenbeispiel der Fall ist, die effektive Anzahl an
Mikrolinsenelementen 150c, die innerhalb der kreisförmigen
Fläche 150b vorhanden ist, annähernd 50.000 beträgt. In
diesem Fall wird ein sehr starker
Wellenfrontunterteilungseffekt in der Ausbildungsvorrichtung
105 für mehrere Lichtquellen erzielt, wodurch das Auftreten
einer ungleichförmigen Beleuchtung auf der Maske 110
verhindert werden kann, welche die zu beleuchtende Oberfläche
darstellt, oder auf dem Wafer 112. Daher können Schwankungen
der Ungleichförmigkeit der Leuchtdichte und Änderungen der
Telezentrizität selbst dann sehr gering gehalten werden, wenn
eine Umschaltung der Beleuchtungsbedingungen erfolgt
(Umschalten zwischen kreisförmiger Beleuchtung, ringförmig
modifizierter Beleuchtung, und quadrupolarer Beleuchtung,
Änderung von Beleuchtungsparametern, beispielsweise der Größe
der Beleuchtungsfläche und des Wertes für σ, und
dergleichen).
Da ein sehr starker Wellenfrontunterteilungseffekt in der
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen erhalten
wird, ist es nicht erforderlich, daß eine
Beleuchtungsaperturblende einen ringförmigen
Öffnungsabschnitt oder einen quadrupolaren (im allgemeinen
multipolaren) Öffnungsabschnitt aufweist, der an der Position
der Irisblende 106 angeordnet sein muß, nach der ringförmig
modifizierten Beleuchtung oder der quadrupolar-modifizierten
Beleuchtung. Selbst wenn eine Umschaltung zwischen der
kreisförmigen Beleuchtung, der ringförmig modifizierten
Beleuchtung, und der quadrupolaren Beleuchtung durchgeführt
werden soll, ist es daher ausreichend, wenn der
Öffnungsdurchmesser der Irisblende 106 je nach Erfordernis
geändert wird, um unnötige Lichtstrahlen wie beispielsweise
Blendlicht abzuschirmen, ohne gleichzeitig die Umschaltung
zwischen der kreisförmigen Beleuchtung, der ringförmig
modifizierten Beleuchtung und der quadrupolaren Beleuchtung
durchzuführen, wie das beim Stand der Technik der Fall ist.
Anders ausgedrückt kann die Anordnung einer
Beleuchtungsaperturblende, die als σ-Blende bekannt ist,
weggelassen werden, wodurch die Anordnung vereinfacht werden
kann.
Um einen ausreichenden Wellenfrontunterteilungseffekt gemäß
der vorliegenden Erfindung zu erzielen wird es vorgezogen,
daß die effektive Anzahl an Mikrolinsenelementen, welche eine
Mikrofliegenaugenlinse bilden, 1000 oder mehr ist. Um den
Wellenfrontunterteilungseffekt noch weiter zu erhöhen ist es
vorzuziehen, daß die effektive Anzahl an Mikrolinsenelementen
50.000 oder mehr beträgt. Die effektive Anzahl an
Mikrolinsenelementen, welche eine Mikrofliegenaugenlinse
bilden, entspricht der Anzahl vereinigter optischer Systeme,
und der Anzahl an Zentrumsachsen (optischen Achsen) einzelner
Mikrolinsenelemente parallel zur optischen Achse AX, und
daher der Anzahl an Wellenfrontunterteilungen der
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform die
Erzeugungsvorrichtung 105 für mehrere Lichtquellen durch ein
Paar von Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 gebildet wird,
bei denen die Größe und Brennweite jedes Mikrolinsenelementes
sehr klein sind, ist es wesentlich, daß ein Paar von
Mikrolinsenelementen, das einander entspricht, entlang der
optischen Achse AX in Bezug aufeinander positioniert wird, so
daß die beiden Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 in Bezug
aufeinander positioniert werden müssen. Insbesondere ist es
erforderlich, daß ein Paar von Mikrolinsenelementen, die
einander entsprechen sollen, so positioniert wird, daß keine
zweidimensionale Translationsbewegung ihrer Positionen
innerhalb einer Ebene orthogonal zur optischen Achse AX
auftritt, und keine Drehung ihrer Positionen um die optische
Achse AX innerhalb einer Ebene, die orthogonal zur optischen
Achse AX liegt.
Daher ist, wie dies in Fig. 12A gezeigt ist, jedes der
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 mit vier
Ausrichtungsmarkierungen 150d versehen, die als Vorrichtung
zum Positionieren des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen 151
und 152 bei der vorliegenden Ausführungsform dienen. Die vier
Ausrichtungsmarkierungen 150d werden so ausgebildet, daß
beispielsweise Chrom an Positionen abgelagert wird, welche
den vier Ecken eines Quadrats entsprechen, und zwar außerhalb
der kreisförmigen Fläche 150b, die mit einer Anzahl von
Mikrolinsenelementen 150c versehen ist, also außerhalb des
optischen Beleuchtungsweges. Jede Ausrichtungsmarkierung 150d
wird mit einer Ortsgenauigkeit von beispielsweise etwa 1 µm
hergestellt, wobei sie eine Größe von etwa 2 mm aufweist.
Die Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152, die wie geschildert
mit den Ausrichtungsmarkierungen 150d versehen sind, werden
durch ein Halteteil 155 gehaltert, beispielsweise jenes, das
in Fig. 13 gezeigt ist, und welches positioniert wird,
während es an einem anderen Halteteil (nicht dargestellt) in
dem optischen Beleuchtungsweg angebracht ist. Das Halteteil
155 ist mit einem kreisförmigen Öffnungsabschnitt 155a
entsprechend der kreisförmigen Fläche 150b versehen, und mit
vier kreisförmigen Öffnungsabschnitten 155b, welche den vier
Ausrichtungsmarkierungen 150d entsprechen. Weiterhin ist ein
Antriebssystem 156, welches beispielsweise aus mehreren
Mikrometerschrauben besteht, mit dem Halteteil 155 verbunden.
Durch die Betätigung des Antriebssytems 156 bewegt sich das
Halteteil 155, das in dem optischen Beleuchtungsweg
angeordnet ist, geringfügig entlang den Richtungen X und Y,
und dreht sich geringfügig um die optische Achse AX.
Nach Anordnung des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen 151 und
152 in Bezug aufeinander werden die vier
Ausrichtungsmarkierungen, die in der Mikrofliegenaugenlinse
151 vorgesehen sind, sowie die vier Ausrichtungsmarkierungen,
die in der Mikrofliegenaugenlinse 152 vorgesehen sind, mit
dem unbewaffneten Auge oder mit einer Lupe oder einem
Mikrokosp betrachtet. Dann wird zumindest eines eines Paars
von Halteteilen 155 geringfügig durch das Antriebssystem 156
so bewegt, daß Ausrichtungsmarkierungen 150d, die zueinander
gehören, miteinander entlang der optischen Achse AX
ausgerichtet sind. Daher können die beiden
Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 in Bezug aufeinander
angeordnet werden, was dazu führt, daß ein Paar von
Mikrolinsenelementen, die einander entlang der optischen
Achse AX entsprechen sollen, in Bezug aufeinander
positioniert werden kann. Hierbei können beide Halteteile 155
bewegbar ausgebildet sein, oder kann eines der beiden
Halteteile 155 bewegbar sein, wogegen das andere ortsfest
ist.
Es kann ein anderes Positionierungsverfahren eingesetzt
werden, bei welchem ein Winkelmeßgerät wie beispielsweise ein
Autokollimator zur Betrachtung der Positionsabweichung
zwischen zwei einander entsprechenden Mikrolinsenelementen
verwendet wird. In diesem Fall werden, nachdem der
Autokollimator anfänglich in einem Zustand eingestellt wurde,
bei welchem sich die beiden Mikrofliegenaugenlinsen 151 und
152 nicht in dem optischen Beleuchtungsweg befinden, die
beiden Mikrofliegenaugenlinsen 151 und 152 in den optischen
Beleuchtungsweg eingefügt, und wird die Positionierung
entsprechend dem Lichtstrahl durchgeführt, der von dem Paar
der Mikrolinsenelemente durchgelassen wird. Ebenfalls
einsetzbar ist ein Verfahren, bei welchem ein Lichtstrahl,
der durch die beiden Mikrolinsenelemente durchgelassen wird,
mit einem Mikroskop oder dergleichen beobachtet wird, und die
Positionsabweichung der beiden Mikrolinsenelemente, die
innerhalb des Gesichtsfeldes beobachtet wird, ausgelesen
wird, um so die Positionierung durchzuführen.
Bei einer optischen Beleuchtungseinrichtung wie jener gemäß
der vorliegenden Ausführungsform ist es bekannt, daß eine
Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung oder Leuchtdichte infolge
der Winkelcharakteristik reflexionsvermindernder Filme
auftritt, die bei einzelnen Linsen vorhanden sind, welche die
Zoomlinse 107 bilden, die als optisches Kondensorsystem
wirkt. Hierbei wird ein reflexionsverhindernder Film dadurch
hergestellt, daß mehrere dünne, dielektrische Filme auf einer
Linsenoberfläche abgelagert werden, wobei reflektiertes Licht
dadurch ausgeschaltet wird, daß das reflektierte Licht
bezüglich der Amplitude aufgeteilt wird, und eine Anzahl an
Lichtkomponenten zur gegenseitigen Interferenz veranlaßt
wird, wobei ihre Phasen gegeneinander verschoben sind. Da die
Phasenverschiebung in Abhängigkeit von der Filmdicke erfolgt,
kann sich der reflexionsverhindernde Effekt ändern, wenn sich
der Einfallswinkel des Lichtstrahls ändert. Im allgemeinen
werden Lichtstrahlen, die von weiter am Rand liegenden
Bereichen einer Linse durchgelassen werden, in einem diese
Linse verwendenden optischen System stärker abgelenkt,
wodurch der Einfallswinkel größer wird. Andererseits sind
reflexionsverhindernde Filme für vertikalen Einfall
ausgelegt, so daß Licht mit einem größeren Einfallswinkel
eher reflektiert wird. Die Leuchtdichte nimmt daher im
wesentlichen in Form einer quadratischen Kurve ab, wenn die
Bildhöhe in der zu beleuchtenden Oberfläche zunimmt, also mit
wachsender Entfernung von der optischen Achse.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform ein Filter, das mit
einem Punktmuster aus Chrom versehen ist, an der Oberfläche
des Deckglases 153 angeordnet ist, welches der zu
beleuchtenden Oberfläche gegenüberliegt, dann kann eine
Ungleichförmigkeit der Beleuchtung, die infolge der
voranstehend geschilderten Winkelcharakteristik
reflexionsvermindernder Filme und dergleichen auftritt,
korrigiert werden. Hierbei ist das Punktmuster, das in einem
sehr kleinen rechteckigen Bereich entsprechend der
Eintrittsoberfläche jedes der Mikrolinsenelemente vorgesehen
ist, welche die Mikrofliegenaugenlinse 151 auf der
Lichtquellenseite bilden, so ausgebildet, daß das
Durchlaßvermögen im Zentrum am geringsten ist, und allmählich
zu den Randbereichen hin zunimmt. Es ist erforderlich, daß
die rechteckigen Mikropunktmusterbereiche, die in dem
Deckglas 153 vorgesehen sind, und die einzelnen
Mikrolinsenelemente der Mikrofliegenaugenlinse 151 auf der
Lichtquellenseite zueinander positioniert werden, also auch
in diesem Fall. Die Positionierung kann wie bei der
Positionierung eines Paars von Mikrofliegenaugenlinsen
erfolgen, wenn das Deckglas 153 mit den voranstehend
geschilderten Ausrichtungsmarkierungen versehen ist.
Ohne auf die Eintrittsoberfläche der Mikrofliegenaugenlinse
151 auf der Lichtquellenseite beschränkt zu sein, kann das
voranstehend geschilderte Filter auch in der Nähe einer Ebene
angeordnet sein, die optisch konjugiert zur beleuchtenden
Oberfläche ist. Weiterhin kann das voranstehend geschilderte
Punktmuster direkt an der Eintrittsoberfläche jedes der
Mikrolinsenelemente vorgesehen sein, welche die
Mikrofliegenaugenlinse 151 an der Lichtquellenseite bilden.
Statt des Deckglases 153, das mit einem Punktmuster versehen
ist, kann ein Filter, welches unterschiedliche
Durchlässigkeitswerte in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel
aufweist, an einer Pupillenposition der optischen
Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein (beispielsweise an
der Position der Irisblende 106 oder ihrer konjugierten
Ebene), um die voranstehend erwähnte Ungleichförmigkeit der
Beleuchtung zu korrigieren.
Es könnte ein Verfahren zur Korrektur der voranstehend
geschilderten ungleichförmigen Beleuchtung eingesetzt werden,
bei welchem ein Teil mehrerer Linsen bewegt wird, welche die
Zoomlinse 107 bilden, die als optisches Kondensorsystem in
Richtung der optischen Achse dient. Allerdings können bei
diesem Verfahren nicht nur verschiedene Arten der Aberration
wie beispielsweise Verzerrungen auftreten, sondern können
sich auch Beleuchtungsparameter, beispielsweise der Wert von
σ, entsprechend der Änderung der Brennweite der Zoomlinse 107
ändern.
Weiterhin kann, wie dies voranstehend bereits erwähnt wurde,
die Ungleichförmigkeit der Beleuchtung beim Umschalten von
Beleuchtungsbedingungen geringfügig schwanken. Wenn die
voranstehend geschilderte Umschaltung von Filtern und
dergleichen nach dem Umschalten der Beleuchtungsbedingungen
durchgeführt wird, kann in diesem Fall die Schwankung der
Ungleichförmigkeit der Beleuchtung korrigiert werden.
Zwar bildet ein Paar von Mikrofliegenaugenlinsen, die so
angeordnet sind, daß dazwischen ein Spalt vorhanden ist, eine
Erzeugungsvorrichtung für mehrere Lichtquellen bei der
voranstehend geschilderten Ausführungsform, jedoch können im
allgemeinen zumindest zwei optische Elementbündel, die so
angeordnet sind, daß ein Spalt dazwischen vorhanden ist,
ebenfalls eine Erzeugungsvorrichtung für mehrere Lichtquellen
bilden. Ein optisches Elementenbündel stellt ein Konzept dar,
bei welchem zweidimensionale Felder (Arrays) von
Linsenoberflächen und zweidimensionale Felder (Arrays) aus
reflektierenden Oberflächen vorgesehen sind.
Zwar werden bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform Mikrofliegenaugenlinsen durch Ätzen
hergestellt, jedoch sie beispielsweise auch durch ein
Einbeulungsverfahren (Eindrücken) oder ein Schleifverfahren
hergestellt werden.
Obwohl bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform ein
Paar von Mikrofliegenaugenlinsen so angeordnet ist, daß
dazwischen ein Spalt vorhanden ist, kann der Raum zwischen
ihnen auch mit einem Inertgas oder optischem Glas gefüllt
sein. Wenn eine Lichtquelle, die Ultraviolettlicht liefert,
dessen Wellenlänge kürzer als eine vorbestimmte Wellenlänge
ist, verwendet wird, so ist es vorzuziehen, daß der optische
Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps aus Silikatglas
oder Fluorid hergestellt wird.
Zwar werden bei der fünften Ausführungsform
Mikrofliegenaugenlinsen als der optische Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps verwendet, jedoch kann auch ein
optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps
eingesetzt werden, der beispielsweise als Fliegenaugenlinse
ausgebildet ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß die
Fliegenaugenlinse durch eine ausreichende Anzahl an
Linsenelementen gebildet wird, um einen ausreichenden
Wellenfrontunterteilungseffekt zur Verfügung zu stellen.
Obwohl die fünfte Ausführungsform so ausgebildet ist, daß
optische Beugungselemente, die als Änderungsvorrichtung für
die optische Intensitätsverteilung dienen, in dem optischen
Beleuchtungsweg nach Art eines Revolverdrehkopfes angeordnet
sind, kann auch beispielsweise ein bekannter Gleitmechanismus
dazu verwendet werden, die voranstehend geschilderten
optischen Beugungselemente umzuschalten. Detaillierte
Erläuterungen in Bezug auf optische Beugungselemente, die bei
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind in
dem US-Patent 5 850 300 und dergleichen beschrieben.
Obwohl bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform
optische Beugungselemente als Änderungsvorrichtungen für die
optische Intensitätsverteilung verwendet werden, können auch
optische Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps
verwendet werden, beispielsweise Fliegenaugenlinsen und
Mikrofliegenaugenlinsen.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird ein
Beleuchtungsgebiet einmal in einer vorbestimmten Ebene
erzeugt, die konjugiert zur Maske 110 ist, wird der
Lichtstrahl aus diesem Beleuchtungsgebiet durch den
Maskenschirm 108 eingeschränkt, und wird dann ein
Beleuchtungsgebiet auf der Maske 110 über das optische
Übertragungssystem 109 ausgebildet. Es ist allerdings
ebenfalls möglich, eine Anordnung einzusetzen, bei welcher
ohne das optische Übertragungssystem 109 ein
Beleuchtungsgebiet direkt auf der Maske 110 ausgebildet wird,
die sich an der Position des Maskenschirms 108 befindet.
Obwohl die voranstehend geschilderte Ausführungsform ein
Beispiel erläutert, bei welchem eine quadrupolare
Sekundärlichtquelle ausgebildet wird, kann auch eine bipolare
Sekundärlichtquelle (mit zwei Beleuchtungseinrichtungen) oder
eine Multipol-Sekundärlichtquelle eingesetzt werden,
beispielsweise eine octapolare Quelle (mit acht
Beleichtungseinrichtungen).
Obwohl bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform ein
KrF-Excimerlaser (mit einer Wellenlänge von 248 nm) und ein
ArF-Excimerlaser (mit einer Wellenlänge von 193 nm) als
Lichtquelle verwendet werden, ist die vorliegende Erfindung
auch bei Lichtquellen einsetzbar, welche Lichtquellen für die
g-Linie, die h-Linie, und/oder die i-Linie umfassen, sowie
Lichtquellen wie beispielsweise ein F2-Laser.
Zwar wird bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform
die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine
Belichtungsprojektionseinrichtung erläutert, die als Beispiel
mit einer optischen Beleuchtungseinrichtung versehen ist,
jedoch kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch
bei üblichen Beleuchtungseinrichtungen eingesetzt werden, um
gleichmäßig zu beleuchtende Oberflächen mit Ausnahme von
Masken zu beleuchten.
Die Belichtungsprojektionseinrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform kann daher die Gleichförmigkeit der
Beleuchtung auf der belichteten Oberfläche eines
lichtempfindlichen Substrats sicherstellen, welche eine zu
beleuchtende Oberfläche darstellt, und gleichzeitig die
Gleichförmigkeit der numerischen Apertur. Dies führt dazu,
daß eine vorteilhafte Projektion/Belichtung mit hoher
Durchsatzrate unter vorteilhaften Belichtungsbedingungen
durchgeführt werden kann.
Da die Projektion/Belichtung unter vorteilhaften
Belichtungsbedingungen bei einem Belichtungsverfahren
durchgeführt werden kann, bei welchem ein Muster einer Maske,
die auf einer zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, auf
ein lichtempfindliches Substrat projiziert wird, lassen sich
vorteilhafte Mikrogeräte herstellen (Halbleitergeräte,
Bildaufnahmegeräte, Flüssigkristallanzeigegeräte,
Dünnfilmmagnetköpfe, und dergleichen).
Eine Belichtungsprojektionseinrichtung gemäß der sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter
Bezugnahme auf Fig. 14A erläutert. Fig. 14A zeigt
schematisch die Ausbildung einer
Belichtungsprojektionseinrichtung, die mit einer optischen
Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung versehen ist. In Fig. 14A verläuft
die Z-Achse entlang der Normalrichtung eines Wafers W, der
ein Substrat (Werkstück) darstellt, das mit einem
lichtempfindlichen Material beschichtet ist, verläuft die
Y-Achse in Richtung parallel zur Papieroberfläche von Fig.
14A innerhalb der Waferoberfläche, und die X-Achse zur
Papieroberfläche von Fig. 14A innerhalb der Waferoberfläche.
Die in Fig. 14A dargestellte
Belichtungsprojektionseinrichtung ist mit einer
Excimerlaser-Lichtquelle versehen, um beispielsweise Licht
mit einer Wellenlänge von 248 nm oder 193 nm zu liefern, als
Lichtquelle 201 zum Liefern von Belichtungslicht
(Beleuchtungslicht). Ein im wesentlichen paralleler
Lichtstrahl, der einen gewünschten rechteckigen Querschnitt
aufweist, und von der Lichtquelle 201 entlang der optischen
Bezugsachse AX ausgesandt wird, trifft auf eine optische
Verzögerungseinheit 202 auf.
Die optische Verzögerungseinheit 202 führt eine zeitliche
Unterteilung eines einfallenden Lichtstrahls auf mehrere
Lichtstrahlen durch, die sich über jeweilige optische Wege
ausbreiten, zwischen denen optische Weglängendifferenzen
vorhanden sind, vereinigt erneut diese mehreren
Lichtstrahlen, und sendet dann den sich ergebenden,
zusammengesetzten Lichtstrahl aus. Hierbei sind die optischen
Weglängendifferenzen so eingestellt, daß sie gleich dem
zeitlichen Kohärenzabstand des Lichtstrahls von der
kohärenten Lichtquelle 201 oder größer sind. Daher kann die
Kohärenz (die Kohärenzeigenschaften) in dem Wellenzug
verringert werden, der durch die optische Verzögerungseinheit
202 unterteilt wird, wodurch in vorteilhafter Weise
Interferenzringe und Flecken in der zu beleuchtenden
Oberfläche unterdrückt werden können. Um in vorteilhafter
Weise das Auftreten von Flecken zu unterdrücken ist es
vorzuziehen, daß mehrere optische Verzögerungseinheiten 202
von der voranstehend geschilderten Art in drei Stufen entlang
der optischen Achse AX vorgesehen sind.
Weitere Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebsablaufs in
Bezug auf diese Art einer optischen Verzögerungsvorrichtung
sind im Text, den Zeichnungen usw. der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. HEI 1-198759 beschrieben,
sowie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. HEI 11-174365, der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. HEI 11-312631, der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000 223405, der
japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000-223396,
und in der US-Seriennummer 09/300660, wobei dies nur
Beispiele sind.
Die Lichtstrahlen, die zeitlich in nicht kohärente, mehrere
Impulse durch die optische Verzögerungseinheit 202 unterteilt
werden, werden einem Revolverdrehkopf 230 zugeführt, der mit
mehreren Mikrofliegenaugenlinsen 231, 233 versehen ist.
Fig. 14B ist eine Aufsicht auf die Ebene X-Y des Drehkopfes
230, gesehen von dessen Austrittsseite aus. Wie in Fig. 14B
gezeigt, ist der Revolverdrehkopf 230 mit der
Mikrofliegenaugenlinse 231 für eine ringförmige Beleuchtung
versehen, mit der Mikrofliegenaugenlinse 232 für eine
multipolare (beispielsweise quadrupolare, octapolare, usw.)
Beleuchtung, und mit einem Loch 233 für eine konventionelle
Beleuchtung. Hierbei weist die Mikrofliegenaugenlinse 231 für
eine ringförmige Beleuchtung eine Anzahl an Linsenoberflächen
auf, die in einer zweidimensionalen Matrix in der X-Y-Ebene
angeordnet sind, wobei jede Linsenoberfläche eine hexagonalen
Querschnitt in der X-Y-Ebene hat. Die Mikrofliegenaugenlinse
für die multipolare Beleuchtung weist ebenfalls eine Anzahl
an Linsenoberflächen auf, die in einer zweidimensionalen
Matrix in der X-Y-Ebene angeordnet sind, wobei in diesem Fall
jede Linsenoberfläche einen viereckigen Querschnitt in der X-
Y-Ebene aufweist.
Die folgende Erläuterung betrifft hauptsächlich einen Fall,
in welchem die Mikrofliegenaugenlinse 231 für die ringförmige
Beleuchtung in den optischen Beleuchtungsweg eingesetzt ist.
Wie wiederum aus Fig. 14A hervorgeht, sammeln mehrere
Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse 231 für die
ringförmige Beleuchtung den Lichtstrahl von der Lichtquelle
201 über die optische Verzögerungseinheit 202, um so mehrere
Lichtquellenbilder auszubilden (welche reelle oder virtuelle
Bilder sind, wenn die Brechkraft der Linsenoberfläche positiv
bzw. negativ ist), wodurch ein divergenter Lichtstrahl, der
einen vorbestimmten Divergenzwinkel aufweist, von der
Mikrofliegenaugenlinse 231 ausgesandt wird. Ein afocales
Zoomoptiksystem 204 ist an der Austrittsseite der
Mikrofliegenaugenlinse 231 angeordnet. Das afocale
Zoomoptiksystem 204 ist so ausgebildet, daß seine
Winkelvergrößerung variabel ist, wodurch der einfallende,
divergente Lichtstrahl durch das afocale Zoomoptiksystem 204
so ausgesandt wird, daß ein Winkel entsprechend der
eingestellten Winkelvergrößerung erhalten wird. Der
Lichtstrahl, der von dem afocalen Zoomoptiksystem 204
ausgesandt wird, ist auf einen Revolverdrehkopf 250
gerichtet, der mit mehreren optischen Beugungselementen 251
bis 253 versehen ist.
Fig. 14C ist eine Aufsicht auf die Ebene X-Y des
Revolverdrehkopfs 250, gesehen von dessen Austrittsseite aus.
Wie aus Fig. 14C hervorgeht, ist der Revolverdrehkopf 250
mit dem optischen Beugungselement 251 für ringförmige
Beleuchtung versehen, mit dem optischen Beugungselement 252
für multipolare (beispielsweise quadrupolare, octapolare,
usw.) Beleuchtung, und mit dem optischen Beugungselement 253
für konventionelle Beleuchtung.
Hierbei werden die optischen Beugungselemente 251 bis 253 so
hergestellt, daß Stufen in einem lichtdurchlässigen Substrat
(Glassubstrat) mit einem Teilungsabstand in der Größenordnung
der Wellenlänge des Belichtungslichts (Beleuchtungslichts)
ausgebildet werden, und arbeiten so, daß sie einfallende
Strahlen in einen gewünschten Winkel beugen. Im einzelnen
wandelt das optische Beugungselement 251 für ringförmige
Beleuchtung den Lichtstrahl, der entlang der optischen Achse
der optischen Beleuchtungseinrichtung (Z-Achse) einfällt, in
einen divergenten Lichtstrahl um, der einen ringförmigen,
divergenten Querschnitt im Fernfeldbereich aufweist. Das
optische Beugungselement 252 für Multipolar-Beleuchtung
wandelt den Lichtstrahl, der entlang der optischen Achse der
optischen Beleuchtungseinrichtung (Z-Achse) einfällt, in
mehrere divergente Lichtstrahlen um, die einen quadrupolaren
Querschnitt aufweisen, der vier Punkte ausbildet, die in dem
ersten bis vierten Quadranten von X-Y-Koordinaten liegen,
deren Ursprung sich auf der optischen Achse befindet. Das
optische Beugungselement 253 für konventionelle Beleuchtung
wandelt den Lichtstrahl, der entlang der optischen Achse der
optischen Beleuchtungseinrichtung einfällt, in einen
divergenten Lichtstrahl um, der einen kreisförmigen
Querschnitt im Fernfeldbereich aufweist.
Da die optischen Beugungselemente 251 bis 253 dazu wirksam
sind, das Auftreten von Interferenzstreifen und Flecken in
der zu beleuchtenden Oberfläche zu verringern, kann die
optische Verzögerungseinheit 202 geeignetenfalls auch
weggelassen werden.
In Fig. 14A wird das optische Beugungselement 251 für
ringförmige Beleuchtung in den optischen Beleuchtungsweg dann
eingesetzt, wenn die Mikrofliegenaugenlinse 231 für
ringförmige Beleuchtung in den optischen Weg eingesetzt ist.
Da das optische Beugungselement 251 nicht mit einem
parallelen Lichtstrahl beleuchtet wird, sondern mit einem
Lichtstrahl, der einen vorbestimmten Winkel (numerische
Apertur) aufweist, der durch die Mikrofliegenaugenlinse 231
und das afocale Zoomoptiksystem 204 vorgegeben wird, weist
sein Fernfeldbereich eine ringförmige (torusförmige) optische
Intensitätsverteilung auf, die eine Breite entsprechend dem
voranstehend erwähnten, vorbestimmten Winkel hat, anstelle
einer ringförmigen optischen Intensitätsverteilung, deren
Breite im wesentlichen gleich Null ist.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 14A bildet ein Zoomoptiksystem
206 hinter dem optischen Beugungselement 251 (252, 253)
seinen Fernfeldbereich in einer endlichen Entfernung aus (an
der bildseitigen Brennpunktposition des Zoomoptiksystems 206
oder in dessen Nähe). Daher wird eine ringförmige optische
Intensitätsverteilung an der bildseitigen Brennpunktposition
oder in deren Nähe des Zoomoptiksystems 206 ausgebildet.
Wenn hierbei die Brennweite des Zoomoptiksystems 206 geändert
wird, dann wird die ringförmige optische
Intensitätsverteilung proportional hierzu vergrößert oder
verringert, während das Ringverhältnis beibehalten wird (das
Verhältnis des Innendurchmessers zum Außendurchmesser des
Rings). Da die Breite des Rings (die Differenz zwischen dem
Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Rings) geändert
werden kann, wenn wie voranstehend geschildert die
Winkelvergrößerung des afocalen Zoomoptiksystems 204 geändert
wird, können das Ringverhältnis und die Ringbreite unabhängig
voneinander auf vorbestimmte Werte eingestellt werden, wenn
die Winkelvergrößerung des afocalen Zoomoptiksystems 204 und
die Brennweite des Zoomoptiksystems 206 unabhängig
voneinander eingestellt werden.
Nunmehr wird kurz ein Fall erläutert, bei welchem sowohl die
Mikrofliegenaugenlinse 232 als auch das optische
Beugungselement 252 für multipolare Beleuchtung in den
optischen Beleuchtungsweg eingesetzt werden. Da die
Mikrofliegenaugenlinse 232 mit mehreren Linsenoberflächen
versehen ist, die wie voranstehend geschildert jeweils einen
rechteckigen Querschnitt aufweisen, wird der Lichtstrahl, der
von der Mikrofliegenaugenlinse 232 ausgesandt wird, und dann
auf das afocale Zoomoptiksystem 204 auftrifft, ein
Lichtstrahl, der einen rechteckigen Querschnitt an einer
Pupillenebene aufweist, die man erhält, wenn der Objektpunkt
des afocalen Zoomoptiksystems als der Ort der
Mikrofliegenaugenlinse 232 gewählt wird, und daher auf das
optische Beugungselement 252 als ein Lichtstrahl auftrifft,
der einen Winkel (numerische Apertur) aufweist, welcher der
Winkelvergrößerung des afocalen Zoomoptiksystems 204
entspricht.
In dem Fernfeldbereich des optischen Beugungselements 252,
also an dem bildseitigen Ort des Brennpunkts des
Zoomoptiksystems 206 oder in dessen Nähe, kommen mehrere
Lichtstrahlen an, die vier rechteckige Querschnitte
aufweisen, die in dem ersten bis vierten Quadranten der
X-Y-Koordinaten liegen, deren Ursprung auf der optischen
Achse liegt.
Wie bei der ringförmigen Beleuchtung werden hierbei die
jeweiligen Größen der vier rechteckigen Querschnitte der
Lichtstrahlen, die an der bildseitigen Brennpunktposition
oder in dessen Nähe des Zoomoptiksystems 206 ausgebildet
werden, geändert, wenn die Winkelvergrößerung des afocalen
Zoomoptiksystems 204 geändert wird. Auch wird dann, wenn die
Brennweite des Zoomoptiksystems 206 geändert wird, die
Entfernung von der optischen Achse zur Zentrumsposition der
vier Lichtstrahlen geändert, welche rechteckige Querschnitte
aufweisen, und an der bildseitigen Brennpunktposition oder in
deren Nähe des Zoomoptiksystems 206 ausgebildet werden.
Bei konventioneller Beleuchtung werden das Loch 233 des
Revolverdrehkopfes 230 und das optische Beugungselement 253
in den optischen Beleuchtungsweg eingesetzt. Daher arbeitet
das afocale Zoomoptiksystem 204 so, daß es einen parallelen
Lichtstrahl empfängt, der einen rechteckigen Querschnitt
aufweist, von der optischen Verzögerungseinheit 202, und
entsprechend seiner Winkelvergrößerung die Breite des
X-Y-Querschnitts des parallelen Lichtstrahls ändert. Das
afocale Zoomoptiksystem 204 arbeitet daher als
Strahlaufweiter bei konventioneller Beleuchtung.
Da das optische Beugungselement 253 einen Lichtstrahl
ausbildet, der einen kreisförmigen Querschnitt im
Fernfeldbereich aufweist, in Reaktion auf den parallelen
Lichtstrahl, wie dies voranstehend bereits erwähnt wurde,
wird ein Lichtstrahl mit kreisförmigen Querschnitt an der
bildseitigen Brennpunktposition oder in deren Nähe des
Zoomoptiksystems 206 ausgebildet. Wenn hierbei die Brennweite
des Zoomoptiksystems 206 geändert wird, wird auch der
Durchmesser des Lichtstrahls mit kreisförmigem Querschnitt
geändert.
Die Belichtungsprojektionseinrichtung, die in Fig. 14A
gezeigt ist, weist eine erste Antriebseinheit 234 auf, um
Mikrofliegenaugenlinsen durch Antrieb des Revolverdrehkopfes
203 auszutauschen, einzufügen oder zurückzuziehen; und
weiterhin eine zweite Antriebseinheit 244 zum Antrieb von
Linsen des afocalen Zoomoptiksystems 204, um dessen
Winkelvergrößerung zu ändern; eine dritte Antriebseinheit 254
zum Austausch optischer Beugungselemente durch Antrieb des
Revolverdrehkopfes 250; und eine vierte Antriebseinheit 264
zum Antrieb von Linsen des Zoomoptiksystems 206, um dessen
Brennweite zu ändern. Die erste bis vierte Antriebseinheit
234, 244, 254, 264 sind mit einer Steuereinheit 214 verbunden,
und werden durch Befehle von der Steuereinheit 214 gesteuert.
Der Lichtstrahl von dem Zoomoptiksystem 206 fällt auf einen
optischen Integrierer 207 ein, der ein Paar von
Mikrofliegenaugenlinsen aufweist. Der optische Integrierer
207 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 15A bis 17C
erläutert.
Fig. 15A ist eine Y-Z-Querschnittsansicht des optischen
Integrierers 207, wogegen Fig. 15B eine X-Y-Aufsicht auf
eine Mikrofliegenaugenlinse 271 (272) in dem optischen
Integrierer 207 ist.
Wie aus Fig. 15A hervorgeht, weist der optische Integrierer
207 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Paar von
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 auf, ein eintrittsseitiges
Deckglas 273, das an der Eintrittsseite der
Mikrofliegenaugenlinsen vorgesehen ist, ein austrittsseitiges
Deckglas 274, das an der Austrittsseite der
Mikrofliegenaugenlinsen angeordnet ist, sowie ein optisches
Beugungselement 275, das als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung dient.
Hierbei ist der grundlegende Aufbau der beiden
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 gleich, und jede stellt ein
optisches Element dar, welches mehrere Mikrolinsenelemente
271a (272a) aufweist, die jeweils einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen und eine positive Brechkraft haben, und
dicht gepackt zweidimensional matrixförmig angeordnet sind,
wie dies in Fig. 15B gezeigt ist. Jede
Mikrofliegenaugenlinse 271, 272 wird dadurch hergestellt, daß
ein im wesentlichen quadratisches, planparalleles
Glassubstrat 270 so geätzt wird, daß Mikrolinsenoberflächen
in einer kreisförmigen, effektiven Fläche 270a ausgebildet
werden.
Obwohl Fig. 15B eine Anzahl an Mikrolinsenoberflächen 271a,
(272a) zeigt, die an der Eintrittsseite jeder
Mikrofliegenaugenlinse 271 (272) vorgesehen sind, weist jedes
Mikrofliegenaugenlinse 271 (272) auch mehrere
Mikrolinsenoberflächen 271b (272b) auf, die auf ihrer
Austrittsseite koaxial zu den zugehörigen
Mikrolinsenoberflächen 271a (272a) an der Eintrittsseite
ausgebildet sind. Die Mikrolinsenoberflächen 271b (272b)
werden ebenfalls in einer kreisförmigen, effektiven Fläche
durch Ätzen des planparallelen Glassubstrats 270 hergestellt.
Bei dem optischen Integrierer 207 bei dieser Ausführungsform
werden 1000 bis 50.000 oder mehr Mikrolinsenoberflächen 271a
(271b, 272a, 272b) innerhalb der effektiven Fläche 270a
ausgebildet. Die Größe jeder Mikrolinsenoberfläche kann
beispielsweise 0,54 mm × 0,2 mm betragen, während der
Durchmesser der effektiven Fläche 270a 86 mm betragen kann,
so daß sich eine Anzahl an Mikrolinsenoberflächen von
annähernd 50.000 ergibt. Zur Verdeutlichung wird darauf
hingewiesen, die Anzahl an Mikrolinsenoberflächen, die in
Mikrofliegenaugenlinsen vorhanden sind, die in der Zeichnung
dargestellt sind, erheblich kleiner ist als die tatsächliche
Anzahl.
Da die Eintrittsoberfläche der Mikrofliegenaugenlinse 271
optisch konjugiert zur Oberfläche eines Wafers W angeordnet
ist, welche eine zu beleuchtende Oberfläche darstellt, wie
dies nachstehend noch genauer erläutert wird, gleicht die
äußere Form einer Mikrolinsenoberfläche - die Form eines
Rechtecks bei der vorliegenden Ausführungsform - der Form der
Beleuchtungsfläche auf dem Wafer W).
Fig. 16 ist eine Darstellung des optischen Weges des Paars
der Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272. Wie in Fig. 16 gezeigt
ist, sind ein Paar von Mikrolinsenoberflächen 271a, 271b der
Mikrofliegenaugenlinse 271 sowie ein Paar von
Mikrolinsenoberflächen 272a, 272b der Mikrofliegenaugenlinse
272 koaxial zueinander entlang einer optischen Achse
angeordnet, die in der Figur durch eine gestrichelt-einfach
gepunktete Linie dargestellt ist.
Wie mit durchgezogenen Linien in Fig. 16 dargestellt, bildet
ein Lichtstrahl, der parallel auf ein optisches
Vereinigungssystem einfällt, das aus den
Mikrolinsenoberflächen 271a, 271b, 272a, 272b besteht, die
entlang der optischen Achse angeordnet sind, ein
Lichtquellenbild in der bildseitigen Brennebene des optischen
Vereinigungssystems aus. Weiterhin ist, wie in Fig. 16
gestrichelt dargestellt, die objektseitige Brennebene des
optischen Vereinigungssystems, das aus den
Mikrolinsenoberflächen 271a, 271b, 272a, 272b besteht, die
entlang der optischen Achse angeordnet sind, so ausgebildet,
daß sie mit der Eintrittsoberfläche (Mikrolinsenoberfläche
271a) der Mikrofliegenaugenlinse 271 zusammenfällt.
Mehrere Mikrolinsenoberflächen an der Eintrittsseite der
Mikrofliegenaugenlinse 271 und jene auf dessen
Austrittsseite, sowie mehrere Mikrolinsenoberflächen an der
Eintrittsseite der Mikrofliegenaugenlinse 272 und jene auf
dessen Austrittsseite, sind so angeordnet, daß sie koaxial
zueinander liegen, mit ihrer Achse parallel zur optischen
Achse, auch in Mikrolinsenoberflächen, die nicht entlang der
optischen Achse angeordnet sind.
Daher wird eine Sekundärlichtquelle, die aus einer Anordnung
aus einer Anzahl an Lichtquellenbildern besteht, an der
bildseitigen Brennebene des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen
271, 272 erzeugt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wirkt
die bildseitige Brennebene des Paars der
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 als Pupille
(Beleuchtungspupille) der optischen Beleuchtungseinrichtung.
Hierbei weist die Sekundärlichtquelle eine Form auf, die im
wesentlichen gleich der Querschnittsform des Lichtstrahls
ist, der auf den optischen Integrierer 207 auftrifft, so daß
beispielsweise eine ringförmige Sekundärlichtquelle an der
Beleuchtungspupille ausgebildet wird, wenn die
Mikrofliegenaugenlinse 231 für ringförmige Beleuchtung und
das optische Beugungselement 251 für ringförmige Beleuchtung
in den optischen Beleuchtungsweg eingesetzt sind, und eine
Sekundärlichtquelle, die vier rechteckige Querschnitte
aufweist, die exzentrisch in Bezug auf die optische Achse
angeordnet sind (Anordnung aus vier Lichtquellenbildern, die
jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und in dem
ersten bis vierten Quadranten von X-Y-Koordinaten angeordnet
sind, deren Ursprung auf der optischen Achse liegt) an der
Beleuchtungspupille ausgebildet wird, wenn die
Mikrofliegenaugenlinse 231 für multipolare (quadrupolare)
Beleuchtung und das optische Beugungselement 251 für
multipolare (quadrupolare) Beleuchtung in den optischen
Beleuchtungsweg eingesetzt sind. Andererseits wird bei
konventioneller Beleuchtung eine kreisförmige
Sekundärlichtquelle an der Beleuchtungspupille ausgebildet.
Wiederum in Fig. 14A ist eine Irisblende 208, die so
ausgebildet ist, daß der Durchmesser ihrer kreisförmigen
Öffnung kontinuierlich geändert werden kann, an der Position
der Beleuchtungspupille angeordnet (der bildseitigen
Brennpunktebene des Paars der Mikrofliegenaugenlinsen 271,
272), wogegen der Lichtstrahl von der Sekundärlichtquelle,
die an der Position dieser Irisblende 208 ausgebildet wird,
von einem Zoomkondensoroptiksystem 208 gesammelt wird, dessen
objektseitiger Brennpunkt sich an der Irisblende 208
befindet, um so durch Überlagerung eine
Beleuchtungssehfeldblende (Strichplattenschirm) 201 zu
beleuchten, die in der Nähe des bildseitigen Brennpunkts des
Zoomkondensoroptiksystem angeordnet ist. Bei der vorliegenden
Ausführungsform ist das Zoomkondensoroptiksystem 209 eine
Zoomlinse, welche Projektionseigenschaften gemäß fsinθ
aufweist, und deren Betriebsweise später noch genauer
erläutert wird. Der Öffnungsdurchmesser der Irisblende 208
wird auf einen vorbestimmten Durchmesser eingestellt,
entsprechend dem Antrieb durch eine fünfte Antriebseinheit
284, die von der voranstehend geschilderten Steuereinheit 214
gesteuert wird.
Mit Hilfe eines Beleuchtungssehfeldblendenbild-
Erzeugungsoptiksystems 211 (Blindbilderzeugungssystems),
welches ein Bild des Öffnungsabschnitts der
Beleuchtungssehfeldblende auf einer Musteroberfläche einer
Strichplatte R erzeugt, bildet der Lichtstrahl, der durch den
Öffnungsabschnitt der Beleuchtungssehfeldblende 210
hindurchgegangen ist, eine Beleuchtungsfläche, welche die
gleiche Form wie der Öffnungsabschnitt der
Beleuchtungssehfeldblende aufweist, auf der Musteroberfläche
der Strichplatte R.
Licht von einem Strichplattenmuster, das innerhalb der
Beleuchtungsfläche liegt, kommt auf dem Wafer W über ein
optisches Projektionssystem PL an, das zwischen der
Strichplatte R und dem Wafer W angeordnet ist, wodurch ein
Bild des Strichplattenmusters innerhalb einer
Belichtungsfläche auf dem Wafer W ausgebildet wird. Hierbei
ist die Strichplatte R auf einer Strichplattenstufe 212
angebracht, die zumindest in der Richtung Y bewegt werden
kann, wogegen der Wafer W auf einer Waferstufe 213 angebracht
ist, die zumindest in zwei Dimensionen innerhalb der
X-Y-Ebene bewegt werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die
Belichtungsfläche auf dem Wafer W und die Beleuchtungsfläche
auf der Strichplatte R eine rechteckige Form (Schlitzform)
auf, deren Längsrichtung in Richtung X liegt. Wenn die
Strichplatte R und der Wafer W in Bezug auf das optische
Projektionssystem PL mit einem Geschwindigkeitsverhältnis
entsprechend der Projektionsvergrößerung des optischen
Projektionssystems bewegt werden (beispielsweise -1/4x,
-1/5x, -1/6x, usw.), so kann das Musterbild, das in der
Musterausbildungsfläche der Strichplatte R ausgebildet wird,
auf die Fläche für eine Aufnahme auf dem Wafer W übertragen
werden.
Bei der sechsten Ausführungsform wird eine ringförmige oder
multipolare Sekundärlichtquelle im wesentlichen ohne
Lichtenergiemengenverluste unter Verwendung der
Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232 und der optischen
Beugungselemente 251, 252 ausgebildet. Bei einer derartigen
Sekundärlichtquelle (einer Sekundärlichtquelle, die eine
ringförmige Form, eine multipolare Form, oder dergleichen
aufweist), die eine Verteilung der optischen Intensität
aufweist, bei welcher die optische Intensität im
Pupillenzentrumsbereich einschließlich der optischen Achse
niedriger eingestellt ist als in deren Umgebungsbereich,
nimmt die Energiedichte einer Anzahl an Lichtquellen zu,
welche die Sekundärlichtquelle bilden.
Bei der Mikrofliegenaugenlinse 272 und dem austrittsseitigen
Deckglas 274, die im vorliegenden Falle sich in der Nähe
einer Anzahl von Lichtquellenbildern befinden, besteht die
Befürchtung, daß der reflexionsvermindernde Film, der auf
ihren Oberflächen vorgesehen ist, und die Substrate selbst
brechen könnten, oder deren Durchlässigkeit beeinträchtigt
wird oder sich im Verlauf der Zeit ändert, selbst wenn kein
Bruch auftritt.
Daher ist bei der sechsten Ausführungsform das optische
Beugungselement 275, das als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung dient, auf der
Lichtquellenseite der Mikrofliegenaugenlinse 271 angeordnet,
welche einen Teil des optischen Integrierers 207 bildet.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Fig. 17A bis 17C
und 18 die Funktionen des optischen Beugungselements 275 als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung erläutert.
Die Fig. 17A bis 17C sind Darstellungen zur Erläuterung
des Wirkungsprinzips des optischen Beugungselements 275,
wobei das optische Beugungselement 275 und die
eintrittsseitige Linsenoberfläche 271a der
Mikrofliegenaugenlinse 271 dargestellt sind. Wie aus Fig.
17A hervorgeht, arbeitet das optische Beugungselement 275 so,
daß es den auf ihn einfallenden, parallelen Lichtstrahl mit
einem vorbestimmten Divergenzwinkel θ aufweitet. Hierbei wird
ein Fernfeldmuster FFP, dessen Querschnitt innerhalb der
X-Y-Ebene im wesentlichen kreisförmig ist, wie dies in Fig.
17B gezeigt ist, in einem Fernfeldbereich FF des optischen
Beugungselements 275 ausgebildet. Das optische
Beugungselement 275 kann auch ein Fernfeldmuster FFP
ausbilden, dessen Querschnitt innerhalb der X-Y-Ebene im
wesentlichen rechteckig ist, wie dies in Fig. 17C gezeigt
ist.
Fig. 18 zeigt optische Wege des divergenten Lichtstrahls von
dem optischen Beugungselement 275. In Fig. 18 ist unter den
divergenten Lichtstrahlen von dem optischen Beugungselement
275 ein paralleler Lichtstrahl, der sich parallel zur
optischen Achse ausbreitet, mit durchgezogenen Linien
dargestellt, eine parallele Linie, die schräg oben in Bezug
auf die optische Achse geht, ist mit gestrichelten Linien
dargestellt, und eine parallele Linie, die schräg nach unten
in Bezug auf die optische Achse geht, ist durch
doppeltgestrichelte Linien dargestellt.
Hierbei wird der parallele Lichtstrahl parallel zur optischen
Achse, der mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, durch
die einzelnen Linsenoberflächen 271a bis 272b des Paars der
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 so gebrochen, daß er die
optische Achse an der Position der Irisblende 208 schneidet
(an der Position der Beleuchtungspupille). Daher wird ein
Lichtquellenbild auf der Grundlage des parallelen
Lichtstrahls parallel zur optischen Achse an dieser Position
auf der optischen Achse erzeugt. Andererseits wird der
parallele Lichtstrahl, der schräg nach oben in Bezug auf die
optische Achse geht, und in der Figur mit gestrichelten
Linien dargestellt ist, durch die Linsenoberflächen 2710579 00070 552 001000280000000200012000285916046800040 0002010062579 00004 60460OL<a bis
272b so gebrochen, daß er an der Oberseite der optischen
Achse an der Position der Irisblende 208 (der Position der
Beleuchtungspupille) gesammelt wird, wogegen der parallele
Lichtstrahl, der schräg nach unten in Bezug auf die optische
Achse geht, und in der Figur durch die doppeltgestrichelten
Linien dargestellt ist, durch die Linsenoberflächen 271a bis
272b so gebrochen wird, daß er an der Unterseite der
optischen Achse an der Position der Irisblende 208 (der
Position der Beleuchtungspupille) gesammelt wird. Da die
Winkelverteilung des Lichts, das divergent von dem optischen
Beugungselement 275 ausgeht, nicht diskret, sondern
kontinuierlich ist, wird ein vergrößertes Lichtquellenbild
SI, anstelle eines unterteilten Lichtquellenbildes, an der
Position der Irisblende 208 ausgebildet.
Obwohl Fig. 18 das Lichtquellenbild SI betrifft, das durch
die Linsenoberflächen 271a bis 272b ausgebildet wird, die
entlang der optischen Achse angeordnet sind, weisen in der
Praxis Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 mehrere Gruppen an
Linsenoberflächen auf, die entlang mehrerer Achsen parallel
zur optischen Achse angeordnet sind, wodurch mehrere,
vergrößerte Lichtquellenbilder SI an der Position der
Beleuchtungsaperturblende ausgebildet werden.
Da die Energiedichte in den wie geschildert vergrößerten
Lichtquellenbildern SI niedriger wird, besteht keine
Befürchtung, daß der reflexionsvermindernde Film, der auf der
Mikrofliegenaugenlinse 272 und dem austrittsseitigen Deckglas
274 vorgesehen ist, oder die Substrate selbst brechen, oder
sich das Durchlaßvermögen verschlechtert, oder im Verlauf der
Zeit abnimmt, selbst wenn kein Bruch auftritt. Daher kann die
zu bestrahlende Oberfläche stabil beleuchtet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es vorzuziehen, daß
der Divergenzwinkel des optischen Beugungselements 275, das
als Lichtquellenvergrößerungsvorrichtung dient, so
eingestellt ist, daß kein Verlust in Bezug auf
Beleuchtungslicht in dem optischen Integrierer 207 auftritt.
Wenn nämlich der optische Integrierer 207 mehrere
zweidimensional angeordnete Mikrolinsenoberflächen (271a,
271b, 272a, oder 272b) aufweist, wie bei der vorliegenden
Ausführungsform, so ist es vorzuziehen, daß der
Divergenzwinkel des optischen Beugungselements 275 so gewählt
ist, daß die Größe der vergrößerten Bilder SI geringer ist
als die Größe der Mikrolinsenoberflächen (271a, 271b, 272a,
oder 272b) innerhalb der X-Y-Ebene.
Wenn der Divergenzwinkel des optischen Beugungselements 275
so gewählt ist, daß die Größe der vergrößerten Bilder SI
größer ist als die Größe der Mikrolinsenoberflächen (271a,
271b, 272a, oder 272b) innerhalb der X-Y-Ebene, breitet sich
nämlich ein Lichtstrahl zur Außenseite mehrerer
Mikrolinsenoberflächen (271a, 271b, 272a, oder 272b) aus, und
trägt daher nicht zur Ausbildung einer Sekundärlichtquelle
bei, so daß ein Lichtenergiemengenverlust auftritt. Die Größe
der vergrößerten Lichtquellenbilder SI wird nicht nur durch
den Divergenzwinkel des optischen Beugungselements 275
bestimmt, sondern auch durch die Brennweite der
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272, den Winkel (numerische
Apertur) des Lichtstrahls, der auf das optische
Beugungselement 275 einfällt, die Entfernung zwischen dem
optischen Beugungselement 275 und der Mikrofliegenaugenlinse
271, und dergleichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Divergenzwinkel
des optischen Beugungselements 275 auf etwa 2° bis 3°
eingestellt, so daß die Größe der Lichtquellenbilder SI etwa
doppelt so groß wird wie in einem Fall, in welchem das
optische Beugungselement 275 nicht eingefügt ist.
Wie wiederum in Fig. 17A gezeigt ist, ist das optische
Beugungselement 275 als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so angeordnet, daß
die eintrittsseitige Linsenoberfläche 271a der
Mikrofliegenaugenlinse 271 in der Nähe des Nahfeldbereiches
NF des optischen Beugungselements 275 liegt. Da jede von
mehreren eintrittsseitigen Linsenoberflächen 271a der
Mikrofliegenaugenlinse 271 so angeordnet ist, daß sie im
wesentlichen optisch konjugiert zur Belichtungsfläche auf dem
Wafer W angeordnet ist, besteht in diesem Zusammenhang die
Befürchtung, daß die Leuchtdichteverteilung innerhalb der
Belichtungsfläche auf dem Wafer W ungleichförmig wird, wenn
die Leuchtdichteverteilung innerhalb der eintrittsseitigen
Linsenoberfläche 271a ungleichförmig ist.
Es ist vorzuziehen, daß der Nahfeldbereich des optischen
Beugungselements als Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung
eine im wesentlichen gleichförmige Leuchtdichteverteilung
aufweist.
Die Vergrößerung jedes von mehreren Lichtquellenbildern, die
durch einen optischen Integrierer ausgebildet werden, wie bei
der vorliegenden Ausführungsform, kann in der Hinsicht
wirksam sein, daß der Wert von σ (die strichplattenseitige
numerische Apertur der optischen Beleuchtungseinrichtung in
Bezug auf die strichplattenseitige numerische Apertur des
optischen Projektionssystems) kontinuierlich eingestellt
werden kann. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 19A und 19B erläutert.
Fig. 19A und 19B sind Aufsichten auf einen optischen
Integrierer, betrachtet von dessen
Außenumfangsoberflächenseite aus, wobei Fig. 19A einen
Zustand zeigt, in welchem Lichtquellenbilder S ohne
Vergrößerung ausgebildet werden, wogegen Fig. 19B einen
Zustand zeigt, in welchem vergrößerte Lichtquellenbilder S
ausgebildet werden.
Wenn wie in Fig. 19A gezeigt Lichtquellenbilder S ohne
Vergrößerung ausgebildet werden, sind mehrere
Lichtquellenbilder S getrennt voneinander angeordnet, so daß
der Außendurchmesser der Sekundärlichtquelle nur diskret
eingestellt werden kann, wie dies in der Figur mit
durchgezogenen Linien angedeutet ist. Wenn andererseits
vergrößerte Lichtquellenbilder SI wie in Fig. 19B
ausgebildet werden, sind mehrere vergrößerte
Lichtquellenbilder SI dicht gepackt angeordnet, so daß der
Außendurchmesser der Sekundärlichtquelle im wesentlichen
kontinuierlich eingestellt werden kann, wie dies in der Figur
mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Dies kann dazu
wirksam sein, die Bilderzeugungsleistung der
Belichtungsprojektionseinrichtung dadurch zu verbessern, daß
kontinuierlich der Wert von σ gesteuert wird.
Das Vergrößern jedes von mehreren Lichtquellenbildern, die
von einem optischen Integrierer ausgebildet werden, wie bei
der vorliegenden Ausführungsform, ist besonders wirksam in
jenem Fall, in welchem die Anzahl an Linsenoberflächen
kleiner ist, welche den optischen Integrierer bilden (die
Größe mehrerer Linsenoberflächen ist größer).
Das Vergrößern jedes von mehreren Lichtquellenbildern, die
von einem optischen Integrierer ausgebildet werden, wie bei
der vorliegenden Ausführungsform, bringt auch die Auswirkung
mit sich, die durch Blendlicht hervorgerufene Beschädigung
optischer Bauteile zu verringern. Es wird beispielsweise ein
Fall angenommen, in welchem Blendlicht innerhalb eines
optischen Systems von einem optischen Integrierer zu einem
Wafer auftritt, und einen Brennpunkt in einem optischen
Bauteil oder in dessen Nähe des optischen Systems erzeugt.
Wenn die Größe von Lichtquellenbildern selbst größer ist,
wird in diesem Fall die Energie des Blendlichts an dem
Lichtsammelort niedriger, was zu der Auswirkung führt, einen
Bruch des optischen Bauteils (oder von Dünnfilmen auf dem
optischen Bauteil) zu verhindern, und den Zeitraum bis zu
dessen Bruch zu verlängern, also dessen Lebensdauer.
Obwohl bei der sechsten Ausführungsform das optische
Beugungselement 275 als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung verwendet wird, kann
hierzu auch ein brechendes optisches Element oder ein
Diffusor vorgesehen werden. Wenn jedoch ein brechendes
optisches Element oder ein Diffusor als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung verwendet wird, ist
es vorzuziehen, daß der Bereich des Divergenzwinkels von der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung auf einen
gewünschten Wert eingestellt wird, und daß die
Leuchtdichteverteilung der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung in dem
Fernfeldbereich und jene im Nahfeldbereich (oder an einer
optisch konjugierten Position in Bezug auf die zu
beleuchtende Oberfläche in dem optischen Integrierer) im
wesentlichen gleichförmig ist.
Obwohl das Fernfeldmuster, das in dem Fernfeldbereich durch
die Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ausgebildet
wird, bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform
kreisförmig oder rechteckig ist, wie dies in den Fig. 17B
und 17C gezeigt ist, ist die Form des Fernfeldmusters nicht
hierauf beschränkt. Es können beispielsweise verschiedene
formen auftreten, beispielsweise mehreckige Formen
einschließlich rechteckig (quadratisch oder länglich),
sechseckig, trapezförmig, rautenförmig, und achteckig,
elliptisch, und bogenförmig. Es ist allerdings vorzuziehen,
daß die Form des Fernfeldmusters der
Lichtquellenbilderzeugungsvorrichtung gleich jener der
Beleuchtungsfläche ist, die an der zu beleuchtenden
Oberfläche ausgebildet wird.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform ist das
optische Kondensorsystem 209 zum Sammeln von Licht von der
Sekundärlichtquelle, die an der Austrittsoberfläche des
optischen Integrierers 207 ausgebildet wird, um durch
Überlagerung die Beleuchtungssehfeldblende 210 zu beleuchten,
so ausgebildet, daß seine Projektionseigenschaften
entsprechend Fsinθ ausgebildet sind. Genauer gesagt, wird
hierdurch folgende Projektionsbeziehung erfüllt:
Y = Fsinθ (1)
wobei F die Brennweite des optischen Kondensorsystems 209
ist, θ der Einfallswinkel eines Hauptstrahls auf das optische
Kondensorsystem 209, wenn die objektseitige
Brennpunktposition des optischen Kondensorsystems 209 eine
Eintrittspupille ist, und Y die Entfernung von der optischen
Achse zu einer Position ist, an welcher der Hauptstrahl, der
von dem optischen Kondensorsystem 209 ausgeht, auf die zu
beleuchtende Oberfläche auftrifft, oder auf eine zu dieser
optisch konjugierten Oberfläche. Obwohl das optische
Kondensorsystem 209 ein Zoomoptiksystem mit variabler
Brennweite ist, behält es die Projektionsbeziehung gemäß der
voranstehend angegebenen Ausdruck (1) beim Zoomen im
wesentlichen bei.
Wenn die Sekundärlichtquelle annähernd als vollständig
diffuse Lichtquelle angesehen wird, wenn das optische
Kondensorsystem 209 entsprechend ausgebildet ist, dann können
die Leuchtdichte und die numerische Apertur innerhalb der
X-Y-Ebene, in welcher sich die Beleuchtungssehfeldblende 210
befindet, unabhängig vom Ort innerhalb der X-Y-Ebene konstant
ausgebildet werden.
Damit die Sekundärlichtquelle, die durch den optischen
Integrierer 207 gebildet wird, annähernd als perfekt eben
diffuse Lichtquelle (Diffusorlichtquelle) bei der
vorliegenden Ausführungsform angesehen werden kann, sind die
Mikrolinsenoberflächen 271a, 271b, 272a, 272b in dem
optischen Integrierer 207 asphärisch ausgebildet, um so eine
Korrektur der sphärischen Aberration und eine Korrektur des
Koma (Erfüllung der Sinusbedingung) des Optischer
Integrierers 207 zu erzielen. Bei der vorliegenden
Ausführungsform erreichen Beleuchtungs-Lichtstrahlen mit
gleichförmiger Leuchtdichte und gleichförmiger numerischer
Apertur die Beleuchtungssehfeldblende 210, und daher können
eine gleichförmige Leuchtdichte und eine gleichförmige
numerische Apertur in dem gesamten Belichtungsbereich auf dem
Wafer W erzielt werden, der eine zu beleuchtende Oberfläche
darstellt.
Obwohl sämtliche Mikrolinsenoberflächen 271, 271b, 272a, 272b
dieselbe asphärisch Form aufweisen, um ihre Herstellung bei
der vorliegenden Ausführungsform zu erleichtern, können die
Mikrolinsenoberflächen auch voneinander verschiedene Formen
aufweisen, und ist es nicht erforderlich, daß sämtliche
Mikrolinsenoberflächen mit asphärischen Oberflächen versehen
sind.
Weiterhin können sämtliche Mikrolinsenoberflächen 271a, 271b,
272a, 272b in dem optischen Integrierer 207 sphärische Formen
aufweisen. In diesem Fall kann, wenn die
Mikrolinsenoberflächen jeweils voneinander verschiedene
Oberflächenformen aufweisen, die Sinusbedingung erfüllt
werden, während die sphärische Aberration korrigiert wird.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 als der optische Integrierer
207 verwendet werden, kann statt dessen auch eine
Fliegenaugenlinse verwendet werden, die durch mehrere
stabförmige Linsen gebildet wird, die vereinigt in einer
zweidimensionalen Matrix angeordnet sind.
Die Mikrofliegenaugenlinse und die Fliegenaugenlinse weisen
die Gemeinsamkeit auf, daß eine Anzahl an
Mikrolinsenoberflächen in einer zweidimensionalen Matrix
angeordnet ist. Die Mikrofliegenaugenlinse unterscheidet sich
jedoch von der Fliegenaugenlinse, die aus voneinander
getrennten Linsenelementen besteht, in der Hinsicht, daß eine
Anzahl an Mikrolinsenelementen miteinander vereinigt
vorgesehen ist, diese also nicht voneinander getrennt sind.
Im Vergleich zur Fliegenaugenlinse ist die
Mikrofliegenaugenlinse in der Hinsicht vorteilhaft, daß die
Größe ihrer Mikrolinsenoberflächen sehr klein ausgebildet
werden kann. Wenn die Größe der Mikrolinsenoberflächen sehr
klein ausgebildet wird, dann wird der
Wellenfrontunterteilungseffekt des optischen Integrierers 207
sehr hoch, wodurch die Gleichförmigkeit der Leuchtdichte an
der zu beleuchtenden Oberfläche (der Oberfläche des Wafers W)
verbessert werden kann, und Schwankungen der
Leuchtdichteverteilung an der zu beleuchtenden Oberfläche
sowie Schwankungen der Telezentrizität auf einen sehr
niedrigen Wert heruntergedrückt werden können, selbst wenn
die Beleuchtungsbedindungen sich ändern (beispielsweise von
der konventionellen Beleuchtung zur abgeänderten Beleuchtung.
Die voranstehend geschilderte Ausführungsform weist das
eintrittsseitige Deckglas 273 und das austrittsseitige
Deckglas 274 auf, um zu verhindern, daß Oberflächen der
Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 und des optischen
Beugungselements 275, das als
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung dient, durch
photochemische Reaktionen verunreinigt werden. Selbst wenn
infolge einer photochemischen Reaktion eine Verunreinigung
hervorgerufen wird, ist es daher ausreichend, wenn nur ein
Paar von Deckgläsern 273, 274 ausgetauscht wird, ohne daß ein
Paar von Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 und das optische
Beugungselement 275 ausgetauscht werden müssen. Vorzugsweise
ist der optische Weg zwischen dem Paar der Deckgläser 273,
274 mit Luft gefüllt, die ein größeres Ausmaß an Reinheit
aufweist, mit trockener Luft, und/oder einem Inertgas wie
beispielsweise Stickstoff oder Helium.
Derartige Deckgläser 273, 274 sind auch wirksam bei der
voranstehend geschilderten Fliegenaugenlinse einsetzbar.
Obwohl das optische Beugungselement 275 zwischen dem
eintrittsseitigen Deckglas 273 und der Mikrofliegenaugenlinse
271 bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform
angeordnet ist, kann auch die Ebene des eintrittsseitigen
Deckglases 273 an der Austrittsseite (der Seite der
Mikrofliegenaugenlinse) mit einer beugenden Oberfläche, einer
brechenden Oberfläche, oder mit einer diffuses Licht
erzeugenden Oberfläche versehen sein, um so bei der
Austrittsoberfläche des eintrittsseitigen Deckglases 273 eine
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung zur Verfügung zu
stellen.
Wenn zum Regulieren der Leuchtdichteverteilung an der zu
beleuchtenden Oberfläche (der Oberfläche des Wafers W) ein
optisches Bauteil (Transmissionsgradverteilungseinstellteil)
zur Einstellung der Transmissionsgradverteilung in einem
optischen Weg auf der Lichtquellenseite von dem optischen
Integrierer an einem Ort angeordnet ist, der im wesentlichen
optisch konjugiert zur beleuchtenden Oberfläche ist, so wird
es vorteilhaft in einem optischen Weg zwischen dem
eintrittsseitigen Deckglas 273 und dem Mikrofliegenaugenlinse
271 angeordnet. Hierdurch kann die Verschmutzung des
Transmissionsgradverteilungseinstellteils verringert werden.
Vorzugsweise ist das Transmissionsgradverteilungseinstellteil
in einem optischen Weg zwischen dem optischen Beugungselement
275, das als Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung dient,
und der Mikrofliegenaugenlinse 271 angeordnet (mehreren
Linsenoberflächen, die in einer zweidimensionalen Matrix
angeordnet sind).
Ein derartiges Transmissionsgradverteilungseinstellteil ist
beschrieben in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. SHO 64-42821, der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. HEI 7-130600, US-Patent 5,615,047, der
japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. HEI 9-223,661,
der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. HEI 10-31931, dem US-Patent 6,049,374, der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000-21750, der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000-39505, der in der
WO 99/36832 und dergleichen, wobei dies nur als Beispiel zu
verstehen ist.
Da eine Position in der Nähe der Eintrittsoberfläche des
optischen Integrierers 207 als die bildseitige
Brennpunktposition des Zoomoptiksystems 206 an dessen
Eintrittsseite bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform gewählt ist, kann dann, wenn eine
Lichtkomponente nullter Ordnung von den optischen
Beugungselementen 251 bis 253 infolge eines
Herstellungsfehler oder dergleichen ausgesandt wird, diese
Lichtkomponente nullter Ordnung zu Rauschlicht werden.
Weiterhin kann austretendes Licht zwischen mehreren
Linsenoberflächen zu Rauschlicht in einem Fall werden, wenn
mehrere Linsenoberflächen nicht dicht gepackt in einer
zweidimensionalen Matrix angeordnet sind, wie dies bei der
Fliegenaugenlinse der Fall ist, oder in einem Fall, in
welchem mehrere Linsenoberflächen nicht dicht gepackt zur
Erleichterung der Herstellung einer Mikrofliegenaugenlinse
angeordnet sind.
In einem derartigen Fall kann das austrittsseitige Deckglas
mit einem Lichtabschirmteil versehen werden, um die
voranstehend geschilderte Lichtkomponente nullter Ordnung und
austretendes Licht abzuschirmen. Unter Bezugnahme auf die
Fig. 20A und 20B wird nunmehr ein Lichtabschirmteil
geschildert, das bei dem austrittsseitigen Deckglas vorhanden
ist.
Die Fig. 20A und 20B sind Darstellungen zur Erläuterung
der Ausbildung eines optischen Integrierers, dessen
austrittsseitiges Deckglas mit einem Lichtabschirmteil
versehen ist, wobei Fig. 20A eine Y-Z-Querschnittsansicht
ist, und Fig. 20B eine X-Y-Aufsicht, welche die
Positionsbeziehung zwischen dem austrittsseitigen Deckglas
und einer Fliegenaugenlinse zeigt. Bei dem in den Fig. 20A
und 20B dargestellten Beispiel verwendet der optische
Integrierer die Fliegenaugenlinse anstelle der
Mikrofliegenaugenlinse.
Der in Fig. 20A dargestellte optische Integrierer weist,
hintereinander von der Lichteintrittsseite aus, ein
eintrittsseitiges Deckglas auf, ein optisches Beugungselement
275 als Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung, eine
Fliegenaugenlinse 276, die mehrere stabförmige Linsenelemente
aufweist, die vereinigt in einer zweidimensionalen Matrix
innerhalb der X-Y-Ebene angeordnet sind, sowie ein
austrittsseitiges Deckglas 278. Diese optischen Bauteile sind
so angeordnet, daß sie koaxial zueinander entlang einer
optischen Achse angeordnet sind, die in der Figur durch eine
gestrichelte, einfach gepunktete Linie angedeutet ist.
Das austrittsseitige Deckglas 278 ist mit einem
Lichtabschirmmuster 278a versehen. Dieses Lichtabschirmmuster
278a wird beispielsweise so ausgebildet, daß Chrom oder
dergleichen auf dem austrittsseitigen Deckglas 278 abgelagert
wird.
Wie in Fig. 20B gezeigt ist, ist das Lichtabschirmmuster
278a innerhalb der X-Y-Ebene so angeordnet, daß es Lücken
oder Spalte zwischen mehreren Linsenelementen abdeckt, welche
die Fliegenaugenlinse 276 bilden (in Fig. 20B ist nur die
austrittsseitige Linsenoberfläche 276b durch gestrichelte
Linien angedeutet). Um die Lichtkomponente nullter Ordnung
von den optischen Beugungselementen 251 bis 253 abzuschirmen,
deckt dieses Lichtabschirmmuster auch Positionen in der Nähe
ihrer optischen Achsen ab.
Es kann, wie in Fig. 21 gezeigt, ein Lichtabschirmmuster
277a an einem Ort in der Nähe der optischen Achse des
eintrittsseitigen Deckglases 277 vorgesehen sein, um zu
verhindern, daß die Lichtkomponente nullter Ordnung von den
optischen Beugungselementen 251 bis 253 an der bildseitigen
Brennpunktposition des Zoomoptiksystems 206 gesammelt wird,
und optische Bauteile in der Nähe dieses Sammelpunktes
beschädigt (das eintrittsseitige Deckglas, die
Mikrofliegenaugenlinse 271, und dergleichen), sowie Dünnfilme
auf den optischen Bauteilen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 14A wird nunmehr die Ausbildung
des Zoomkondensoroptiksystems 209 erläutert. Das
Zoomkondensoroptiksystem 209 weist mehrere Linsengruppen
entlang der Richtung der optischen Achse auf (der Richtung Z
in der Figur), und kann durch Änderung von deren Abständen
seine Brennweite ändern. Hierbei trifft die objektseitige
Brennpunktposition des Zoomkondensoroptiksystems 209 im
wesentlichen mit der Position der Sekundärlichtquelle
zusammen, die durch den optischen Integrierer 207 ausgebildet
wird (Position der Irisblende 208 oder Position der
Beleuchtungspupille). Weiterhin ist die
Beleuchtungssehfeldblende 210 an der bildseitigen
Brennpunktposition des Zoomkondensoroptiksystems 209
angeordnet. Das Zoomkondensoroptiksystem 209 ist so
ausgebildet, daß seine objektseitigen und bildseitigen
Brennpunktpositionen nicht schwanken, wenn seine Brennweite
geändert wird. Die Bewegung mehrerer Linsengruppen des
Zoomkondensoroptiksystems 209 in Richtung der optischen Achse
wird von einer sechsten Antriebseinheit 294 durchgeführt.
Wenn die Brennweite des Zoomkondensoroptiksystems 209
geändert wird, kann die Größe der Beleuchtungsfläche geändert
werden, die an dem Ort der Beleuchtungssehfeldblende 210
ausgebildet wird.
Die Beleuchtungssehfeldblende 210 weist beispielsweise vier
Lichtabschirmflügel auf, von denen zwei ein Paar von
Lichtabschirmseiten entlang der Richtung X in der Figur
aufweisen, wogegen die übrigen zwei Lichtabschirmflügel ein
Paar von Lichtabschirmseiten entlang der Richtung Y in der
Figur aufweisen. Diese vier Lichtabschirmflügel werden von
einer siebten Antriebseinheit 297 angetrieben, so daß die
Längs- und Querabmessungen des rechteckigen
Öffnungsabschnitts, der durch die Lichtabschirmseiten der
vier Lichtabschirmflügel ausgebildet wird, auf vorgegebene
Werte eingestellt werden können. Statt der vier
Lichtabschirmflügel können hierbei auch zwei Gruppen von
Lichtabschirmteilen verwendet werden, die jeweils L-förmige,
orthogonale Lichtabschirmseiten aufweisen, die innerhalb der
X-Y-Ebene bewegt werden können.
Dies führt dazu, daß die Größe der Beleuchtungsfläche, die
auf einer Strichplatte ausgebildet wird, entsprechend den
Eigenschaften der verwendeten Strichplatte geändert werden
kann, ohne irgendwelche Lichtenergiemengenverluste. Obwohl
sich die Position der Beleuchtungssehfeldblende 210 und daher
die numerische Apertur des Beleuchtungslichts auf der
Strichplatte R oder dem Wafer W ändern, wenn die Brennweite
des Zoomkondensoroptiksystems 209 geändert wird, wird dies
kompensiert, wenn die Größe der Sekundärlichtquelle dadurch
geändert wird, daß die Brennweite des Zoomoptiksystems 206
geändert wird, wie dies voranstehend geschildert wurde.
Die sechste Antriebseinheit 294 und die siebte
Antriebseinheit 297 werden ebenfalls von der Steuereinheit
214 gesteuert.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der Steuereinheit 214
erläutert. Die Steuereinheit 214 ist mit einer Eingabeeinheit
215 verbunden, die beispielsweise eine Konsole oder einen
Strichplatten-Strichcodeleser aufweist, der in einem
Übertragungsweg der Strichplatte R angeordnet ist.
Information in Bezug auf verschiedene Arten von
Strichplatten, die hintereinander belichtet werden sollen,
Information in Bezug auf die Beleuchtungsbedingungen
verschiedener Arten von Strichplatten, Information in Bezug
auf die Belichtungsbedingungen verschiedener Arten von Wafern
und dergleichen werden der Steuereinheit 214 mit Hilfe der
Eingabeeinheit 215 zugeführt.
Die Steuereinheit 214 speichert Information in Bezug auf
gewünschte Größen der Beleuchtungsfläche (Belichtungsfläche),
die optimale numerische Apertur für die Beleuchtung, die
optimale Linienbreite (Auflösung), die gewünschte
Tiefenschärfe, und dergleichen, für verschiedene Arten von
Strichplatten und Wafern, in ihrem internen Speicher, und
liefert geeignete Steuersignale an die erste bis siebte
Antriebseinheit in Reaktion auf die Eingabe von der
Eingabeeinheit 215.
Wenn beispielsweise eine konventionelle, kreisförmige
Beleuchtung mit einer gewünschten Größe der
Beleuchtungsfläche, einer optimalen numerischen Apertur für
die Beleuchtung, der optimalen Auflösung, und der gewünschten
Tiefenschärfe durchgeführt wird, so ordnet die erste
Antriebseinheit 234 das Loch 233 in dem optischen
Beleuchtungsweg entsprechend einem Befehl von der
Steuereinheit 214 an, und ordnet die dritte Antriebseinheit
254 das optische Beugungselement 253 für konventionelle
Beleuchtung in dem optischen Beleuchtungsweg entsprechend
einem Befehl von der Steuereinheit 214 an. Um eine gewünschte
Größe der Beleuchtungsfläche auf der Strichplatte R zu
erzielen, stellt dann die sechste Antriebseinheit 294 die
Brennweite des Zoomkondensoroptiksystems 209 entsprechend
einem Befehl von der Steuereinheit 214 ein, und stellt die
siebte Antriebseinheit 294 die Größe und die Form des
Öffnungsabschnitts der Beleuchtungssehfeldblende 210
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 ein. Um
eine gewünschte numerische Apertur für die Beleuchtung auf
der Strichplatte R zu erzielen, stellt die vierte
Antriebseinheit 264 die Brennweite des Zoomoptiksystems 206
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 ein. Zur
Festlegung des Außendurchmessers der kreisförmigen
Sekundärlichtquelle, die durch den optischen Integrierer 207
in einem Zustand ausgebildet wird, in welchem ein
Lichtenergiemengenverlust in vorteilhafter Weise unterdrückt
wird, stellt die fünfte Antriebseinheit 284 den Durchmesser
zur Öffnung der Irisblende 208 entsprechend einem Befehl von
der Steuereinheit 214 ein.
Da die Sekundärlichtquelle, die eine vorbestimmte Größe
aufweist, durch das Zoomoptiksystem 206 ohne Absperren des
Lichtstrahls ausgebildet wird, kann bei der vorliegenden
Ausführungsform die Irisblende 208 auf einen
Öffnungsdurchmesser eingestellt werden, der dazu ausreicht,
das Blendlicht außerhalb der kreisförmigen
Sekundärlichtquelle abzusperren.
Wenn der Vorgang der Änderung der Brennweite des
Zoomoptiksystems 204, bewirkt durch die vierte
Antriebseinheit 264, und der Vorgang der Änderung der
Brennweite des Zoomkondensoroptiksystems 209, bewirkt durch
die sechste Antriebseinheit 294, miteinander verbunden
werden, so können die Größe der Beleuchtungsfläche auf der
Strichplatte R und die numerische Apertur für die Beleuchtung
unabhängig voneinander geändert werden.
Wenn eine ringförmige Beleuchtung bei einer gewünschten Größe
der Beleuchtungsfläche durchgeführt wird, bei einer optimalen
numerischen Apertur für die Beleuchtung, einer optimalen
Auflösung, und der gewünschten Tiefenschärfe, so ordnet die
erste Antriebseinheit 234 die Mikrofliegenaugenlinse 231 für
ringförmige Beleuchtung in dem optischen Beleuchtungsweg
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 an, und
ordnet die dritte Antriebseinheit 254 das optische
Beugungselement 251 für die ringförmige Beleuchtung in dem
optischen Beleuchtungsweg entsprechend einem Befehl von der
Steuereinheit 214 an. Um eine gewünschte Größe der
Beleuchtungsfläche auf Strichplatte R zu erhalten, stellt
dann die sechste Antriebseinheit 294 die Brennweite des
Zoomkondensoroptiksystems 209 entsprechend einem Befehl von
der Steuereinheit 214 ein, und stellt die siebte
Antriebseinheit 294 die Größe und Form des Öffnungsabschnitts
der Beleuchtungssehfeldblende 210 entsprechend einem Befehl
von der Steuereinheit 214 ein. Um eine gewünschte numerische
Apertur für die Beleuchtung auf der Strichplatte R zu
erhalten, stellt die vierte Antriebseinheit 264 die
Brennweite des Zoomoptiksystems 206 entsprechend einem Befehl
von der Steuereinheit 214 ein. Zur Festlegung des
Außendurchmessers der ringförmigen Sekundärlichtquelle, die
von dem optischen Integrierer 207 in einem Zustand erzeugt
wird, in welchem ein Lichtenergiemengenverlust in
vorteilhafter Weise unterdrückt wird, stellt die fünfte
Antriebseinheit 284 den Durchmesser der Öffnung der
Irisblende 208 entsprechend einem Befehl von der
Steuereinheit 214 ein.
Da die ringförmige Sekundärlichtquelle, die ein vorbestimmtes
Ringverhältnis und einen vorgegebenen Außendurchmesser
aufweist, durch das optische Beugungselement 251 für
ringförmige Beleuchtung und die Zoomoptiksysteme 204, 206
ausgebildet wird, ohne den Lichtstrahl abzusperren, kann die
Irisblende 208 bei der vorliegenden Ausführungsform auf einen
Öffnungsdurchmesser eingestellt werden, der dazu ausreicht,
das Blendlicht außerhalb der ringförmigen Sekundärlichtquelle
abzusperren.
Die voranstehend erwähnte numerische Apertur für die
Beleuchtung zum Zeitpunkt der ringförmigen Beleuchtung wird
durch einen Lichtstrahl definiert, der von der äußersten
Position der ringförmigen Sekundärlichtquelle ausgesandt
wird.
Wenn eine quadrupolare Beleuchtung mit einer gewünschten
Größe der Beleuchtungsfläche durchgeführt wird, bei einer
optimalen numerischen Apertur für die Beleuchtung, bei
optimaler Auflösung, und der gewünschten Tiefenschärfe, so
ordnet die erste Antriebseinheit 234 die
Mikrofliegenaugenlinse 232 für quadrupolare Beleuchtung in
dem optischen Beleuchtungsweg entsprechend einem Befehl von
der Steuereinheit 214 an, und ordnet die dritte
Antriebseinheit 254 das optische Beugungselement 252 für
quadrupolare Beleuchtung in dem optischen Beleuchtungsweg
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 an. Um
eine gewünschte Größe der Beleuchtungsfläche auf der
Strichplatte R zu erzielen, stellt dann die sechste
Antriebseinheit 294 die Brennweite des
Zoomkondensoroptiksystems 209 entsprechend einem Befehl von
der Steuereinheit 214 ein, und stellt die siebte
Antriebseinheit 294 die Größe und die Form des
Öffnungsabschnitts der Beleuchtungssehfeldblende 210
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 ein. Um
eine gewünschte numerische Apertur für die Beleuchtung auf
der Strichplatte R zu erhalten, stellt die vierte
Antriebseinheit 264 die Brennweite des Zoomoptiksystems 206
entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 214 ein. Zum
Absperren des Blendlichtes außerhalb der quadrupolaren
Sekundärlichtquelle stellt die fünfte Antriebseinheit 284 den
Durchmesser der Öffnung der Irisblende 208 entsprechend einem
Befehl von der Steuereinheit 214 ein.
Die voranstehende erwähnte numerische Apertur für die
Beleuchtung zum Zeitpunkt der quadrupolaren Beleuchtung wird
durch einen Lichtstrahl festgelegt, der von der Position am
weitesten entfernt von der optischen Achse in der
quadrupolaren Sekundärlichtquelle ausgesandt wird.
Obwohl das Kondensoroptiksystem (Zoomkondensoroptiksystem
209) zum Führen des Lichtstrahls von der Sekundärlichtquelle
zur Beleuchtungssehfeldblende, die optisch konjugiert zur zu
beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, so ausgebildet ist,
daß es bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform
eine variable Brennweite aufweist, kann das
Kondensoroptiksystem auch eine im wesentlichen feste
Brennweite aufweisen.
Wie voranstehend erwähnt kann die Leuchtdichteverteilung
innerhalb der Belichtungsfläche auf dem Wafer W schwanken,
wenn die Beleuchtungsbedingungen in Bezug auf die
Strichplatte R (die Belichtungsbedingungen in Bezug auf den
Wafer W) geändert werden. In einem derartigen Fall tritt eine
Belichtungsmengenverteilung entsprechend einer
ungleichförmigen Leuchtdichteverteilung innerhalb der
Belichtungsfläche bei einer Sammelbelichtungs-
Belichtungsprojektionseinrichtung auf, wogegen eine
Belichtungsmengenverteilung entlang einer
Nicht-Abtastrichtung bei einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung des Abtasttyps auftritt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, da die Anzahl an
Wellenfrontunterteilungen, die durch den optischen
Integrierer hervorgerufen werden, sehr groß ist, die
Schwankung der Leuchtdichte an der zu beleuchtenden
Oberfläche und die Telezentrizitätsschwankungen dort
ausreichend gering, selbst wenn die Beleuchtungsbedingungen
(Belichtungsbedingungen) geändert werden.
Wenn das Ausmaß der Schwankungen nicht mehr hinnehmbar ist,
ist es allerdings vorzuziehen, daß die Schwankungen der
Leuchtdichteverteilung innerhalb der Belichtungsfläche, und
ebenso die Änderung der Beleuchtungsbedingungen in Bezug auf
die Strichplatte R (Belichtungsbedingungen in Bezug auf den
Wafer W) vorher festgestellt werden, und die
Leuchtdichteverteilung (die Belichtungsmengenverteilung
entlang der Richtung, in der nicht abgetastet wird
(Richtung X)) bei der Änderung der Beleuchtungsbedingungen
(oder Belichtungsbedingungen) korrigiert wird.
Beispiele für Verfahren zum Korrigieren der
Leuchtdichteverteilung (oder der Belichtungsmengenverteilung)
umfassen:
1. ein Verfahren, bei dem zumindest ein Teil von
Linsengruppen, welche das Zoomkondensoroptiksystem 209
bilden, in Bezug auf zumindest eine Richtung bewegt
wird, die ausgewählt ist unter der Richtung der
optischen Achse, eine Richtung orthogonal zur optischen
Achse, und einer Drehrichtung, deren Achse eine Richtung
orthogonal zur optischen Achse ist;2. ein Verfahren, bei welchem mehrere Gruppen von Filtern,
die jeweils eine derartige Winkelcharakteristik
aufweisen, daß der Transmissionsgrad sich in
Abhängigkeit von dem Einfallswinkel ändert, so
bereitgestellt werden, daß Winkeleigenschaften erzielt
werden, die sich voneinander unterscheiden, wobei die
Filter selektiv in einen optischen Weg zwischen dem
optischen Integrierer 207 und dem
Zoomkondensoroptiksystem 209 eingefügt werden (in den
optischen Weg, bei welchem der von der optischen Achse
der Sekundärlichtquelle ausgesandte Lichtstrahl nicht
parallel zur optischen Achse verläuft), oder ein
Verfahren, bei welchem der Kippwinkel eines Filters
zusätzlich zum Austausch der Filter eingestellt wird;3. ein Verfahren, bei welchem mehrere
Transmissionsgradverteilungseinstellteile, die im
wesentlichen optisch konjugiert zur zu beleuchtenden
Oberfläche in einem optischen Weg an der
Lichtquellenseite von dem optischen Integrierer 207
angeordnet werden, um die Transmissionsgradverteilung
einzustellen, so bereitgestellt werden, daß sie
voneinander verschiedene Transmissionsgradverteilungen
erzeugen, und diese Teile ausgetauscht werden; und4. ein Verfahren, bei welchem die Form der Öffnung der
Beleuchtungssehfeldblende 210 so verformt wird, daß die
Öffnungsbreite entlang der Abtastrichtung zu einer
vorbestimmten Verteilung in einer Richtung führt, in
welcher nicht abgetastet wird.
Eine Belichtungsprojektionseinrichtung mit Sammelbelichtung
kann eine vorgegebene Leuchtdichteverteilung auf der zu
beleuchtenden Oberfläche dadurch bereitstellen, daß eines der
voranstehend geschilderten Verfahren (1) bis (3) verwendet
wird, oder frei wählbar die voranstehend geschilderten
Verfahren (1) bis (3) kombiniert werden. Eine
Photolithographie-Belichtungseinrichtung des Abtasttyps kann
frei wählbar die Belichtungsmengenverteilung in einer
Richtung, in welcher nicht abgetastet wird, auf der zu
beleuchtenden Oberfläche dadurch steuern, daß eines der
voranstehend geschilderten Verfahren (1) bis (4) eingesetzt
wird, oder frei wählbar die voranstehend geschilderten
Verfahren (1) bis (4) kombiniert werden.
Als voranstehend geschildertes Verfahren (1) kann jenes, das
in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. HEI 10-275771 (US-Patent 627 095) und dergleichen
beschrieben ist, zum Beispiel verwendet werden. Als das
Voranstehend geschilderte Verfahren (2) kann beispielsweise
jenes verwendet werden, das in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. HEI 9-190969 beschrieben ist. In Bezug
auf das voranstehend geschilderte Verfahren (3) können
Transmissionsgradverteilungseinstellteile austauschbar
eingesetzt werden, wie sie beispielsweise beschrieben sind in
der voranstehend erwähnten japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. SHO 64-42821, in der japanischen
offengelegten Patentanmeldung Nr. HEI 7-130600 (US-Patent
5 615 047), in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
NR. HEI 9-2236661, in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. HEI 10-319321 (US-Patent 6 049 374),
in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. 2000-21750, in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. 2000-39505, in WO 99/36832, und
dergleichen. In Bezug auf das voranstehend geschilderte
Verfahren (4) lassen sich beispielsweise jene einsetzen,
die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. HEI 7-1423313 (EP 633506 A) beschrieben sind, in der
japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. HEI 10-340854
(US-Patent 5 895 737), in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung Nr. 2000-58442 (EP 952491 A), in der
japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2000-82655,
in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. 2000-114164, und dergleichen.
Als Verfahren zur Korrektur einer Ungleichförmigkeit der
Leuchtdichte ist nicht nur jenes Verfahren einsetzbar, bei
welchem die Schwankung der Leuchtdichteverteilung innerhalb
des Belichtungsbereiches zusammen mit der Änderung der
Beleuchtungsbedingungen in Bezug auf die Strichplatte R
(Belichtungsbedingungen in Bezug auf den Wafer W) vorher
festgestellt wird, sondern ebenfalls ein Verfahren, bei
welchem die Schwankung der Leuchtdichteverteilung auf dem
Wafer W zu dem Zeitpunkt gemessen wird, an welchem die
Beleuchtungsbedingungen geändert werden, und das so gemessene
Ausmaß der Schwankungen korrigiert wird.
Beispiele für das Verfahren zum Korrigieren von Schwankungen
in Bezug auf die Telezentrizität umfassen eine
Vorgehensweise, bei welcher die Position des optischen
Integrierers 207 in Richtung der optischen Achse eingestellt
wird, sowie eine Vorgehensweise, bei welcher ein Teil der
Linsengruppen des Zoomkondensoroptiksystems 209 gekippt wird.
Obwohl die optischen Beugungselemente 251 bis 253 zur
Ausbildung ringförmiger, multipolarer, und kreisförmiger
Sekundärlichtquellen ohne Lichtenergiemengenverluste bei der
voranstehend geschilderten Ausführungsform verwendet werden,
kann auch anstelle der optischen Beugungselemente ein
brechendes optisches Bauteil zur Ausbildung einer
ringförmigen, multipolaren, oder kreisförmigen
Beleuchtungsfläche im Fernfeld nach einer Brechwirkung
eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein derartiges brechendes
optisches Bauteil ist in der WO 99/49505 beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind nicht nur die
einzelnen Linsenelemente, welche die optische
Beleuchtungseinrichtung bilden (Linsenelemente in dem
afocalen Zoomoptiksystem 200, in dem Zoomoptiksystem 206, dem
Zoomkondensoroptiksystem 209, und in dem ein
Beleuchtungssehfeldblendenbild ausbildenden Optiksystem 211)
und das optische Projektionssystem PL bilden, sondern auch
die Oberflächen der Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271,
272, die optischen Beugungselemente 251 bis 253, 275 und die
Deckgläser 273, 274 mit einem Reflexionsverhinderungsfilm
versehen, der dazu ausgebildet ist, das Auftreten von
Reflexionen in Bezug auf die Wellenlänge des
Beleuchtungslichts zu verhindern. Insbesondere kann, da die
Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271, 272, und die optischen
Beugungselemente 251 bis 253, 275 mit einem
Reflexionsverhinderungsfilm versehen sind, dort eine
Reflexion unterdrückt werden, wodurch die Leuchtdichte auf
der zu beleuchtenden Oberfläche wirksam erhöht werden kann.
Da bei dem optischen Beugungselement
Lichtenergiemengenverluste auftreten können, da sein
Beugungswirkungsgrad nicht gleich 100% ist, ist die
Verringerung des Lichtenergiemengenverlustes, die durch den
Reflexionsverhinderungsfilm bewirkt wird, wesentlich zur
Erhöhung der Leuchtdichte auf der zu beleuchtenden
Oberfläche.
Hierbei umfassen beispielsweise für Materialien, welche den
Reflexionsverhinderungsfilm bilden, folgende Substanzen: AlF3
(Aluminiumfluorid); BaF2 (Bariumfluorid); CaF2
(Calciumfluorid); CeF3 (Cerfluorid); CsF (Cesiumfluorid);
ErF3 (Erbiumfluorid); GdF3 (Gadoliniumfluorid); HfF3
(Hafniumfluorid); LaF3 (Lanthanfluorid); LeF
(Lithiumfluorid); MgF2 (Magnesiumfluorid); NaF
(Natriumfluorid); Na3AlF6 (Cryolit); Na5Al3F14 (Chiolit); NdF3
(Neodymfluorid); PbF2 (Bleifluorid); ScF3 (Scandiumfluorid);
SrF2 (Strontiumfluorid); TbF3 (Termiumfluorid); ThF4
(Thoriumfluorid); YF3 (Yttriumfluorid); YbF3
(Ytterbiumfluorid); SmF3 (Samariumfluorid); DyF3
(Dysprosiumfluorid); PrF3 (Praseodymfluorid); EuF3
(Europiumfluorid); HoF3 (Holmiumfluorid); Wismutrifluorid
(BiF2); ein Fluorharz, welches zumindest ein Material
enthält, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist:
Tetrafluorethylenharz (Polytetrafluorethlen, PTFE),
Chlorotrifluorethylenharz (Polychlortrifluorethylen, PCTFE),
Vinylfluoridharz (Polyvinylfluorid, PVF),
Ethylentetrafluorid/Propylenhexafluorid-Copolymer
(fluoriertes Ethylen-Propylenharz, FEP), Vinylidenfluoridharz
(Polyvinylidenfluorid, PVDF), und Polyacetal (POM); Al2O3
(Aluminiumoxid); SiO2 (Siliziumoxid); GeO2 (Germaniumoxid);
ZrO2 (Zirkoniumoxid); TiO2 (Titanoxid); Ta2O5 (Tantaloxid);
Nb2O5 (Nioboxid); HfO2 (Hafniumoxid); CeO2 (Ceroxid); MgO
(Magnesiumoxid); Nd2O3 (Neodymoxid); Gd2O3 (Gadoliniumoxid)
ThO2 (Thoriumoxid); Y2O3 (Yttriumoxid); Sc2O3 (Scandiumoxid),
La2O3 (Lanthanoxid); Pr5O11 (Praseodymoxid); ZnO (Zinkoxid);
PbO (Bleioxid); eine Mischungsgruppe und eine
Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei Materialien
enthält, die aus der Gruppe von Siliziumoxiden ausgewählt
sind; eine Mischungsgruppe und eine Komplexverbindungsgruppe,
die zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Hafniumoxiden ausgewählt sind; und eine Mischungsgruppe
und eine Komplexverbindungsgruppe, die zumindest zwei
Materialien aufweist, die aus der Gruppe von Aluminiumoxiden
ausgewählt sind.
Hierbei wird bei der vorliegenden Ausführungsform zumindest
eine Art eines Materials, das aus den voranstehend
geschilderten Gruppen ausgewählt ist, als Material für den
reflexionsverhindernden Film verwendet.
Hierbei umfassen Beispiele für eine Vorgehensweise, die zur
Herstellung des Reflexionsverhinderungsfilms einsetzbar ist,
der aus dem voranstehend geschilderten Material besteht, und
zwar auf den Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271, 272 und
den optischen Beugungselementen 251 bis 253, 275 das
Vakuumdampfablagerungsverfahren, das ionenunterstützte
Dampfablagerungsverfahren, das Ionenplattierungsverfahren,
das Clusterionenstrahlverfahren, das Sputterverfahren, das
Ionenstrahlsputterverfahren, das CVD-Verfahren (Verfahren der
chemischen Dampfablagerung), das
Eintauchbeschichtungsverfahren, das
Schleuderbeschichtungsverfahren, das
Miniskusbeschichtungsverfahren, und das Sol-Gelverfahren.
Nunmehr wird kurz eine Vorgehensweise zur Herstellung der
Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271, 272 und der optischen
Beugungselemente 251 bis 253, 275 beschrieben. Zuerst werden
Formverteilungen von Linsenoberflächen der
Mikrofliegenaugenlinsen oder Beugungsmusterverteilungen von
optischen Beugungselementen festgelegt. Dann wird ein
Belichtungsoriginal auf der Grundlage der konstruktiven Daten
hergestellt. Daraufhin wird ein Substrat für
Mikrofliegenaugenlinsen oder optische Beugungselemente
vorbereitet, und ein lichtempfindliches Material auf das
Substrat aufgebracht. Ein Muster auf dem Belichtungsoriginal
wird auf das Substrat übertragen, das mit dem
lichtempfindlichen Material beschichtet ist, mit einem
photolithographischen Verfahren. Danach wird das Substrat
entwickelt, und mit dem entwickelten Muster, das als Maske
verwendet wird, geätzt. Durch die Ätzung werden mehrere
Linsenoberflächen (im Falle von Mikrofliegenaugenlinsen) oder
ein Beugungsmuster (optisches Beugungselement) auf dem
Substrat ausgebildet. Dieser Schritt der Belichtung,
Entwicklung und Ätzung ist nicht auf einen Schritt
beschränkt. Danach wird das lichtempfindliche Material von
dem Substrat entfernt, und wird ein Dünnfilm aus dem
voranstehend angegebenen Material auf einer Oberfläche des
Substrats ausgebildet, das mit mehreren Linsenoberflächen (im
Falle von Mikrofliegenaugenlinsen) oder einem Beugungsmuster
(optisches Beugungselement) versehen ist, entsprechend der
voranstehend geschilderten Vorgehensweise, um so einen
Reflexionsverhinderungsfilm auszubilden.
Dies führt dazu, daß Lichtenergiemengenverluste in den
Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271, 272 und den optischen
Beugungselementen 251 bis 253, 275 sowie Blendlicht infolge
von Reflexionen an deren Grenzflächen verringert werden
können, wodurch die Leuchtdichte auf der zu beleuchtenden
Oberfläche (auf der Oberfläche des Wafers W) unter
Beibehaltung einer vorteilhaften Gleichförmigkeit der
Leuchtdichte erhöht werden kann.
Als Material für das Substrat zur Ausbildung der
Mikrofliegenaugenlinsen 231, 232, 271, 272 und der optischen
Beugungselemente 251 bis 253, 275 können Silikatglas,
Fluorid, und mit Fluorid dotiertes Silikatglas verwendet
werden. Wenn die Genauigkeit der Ätzung berücksichtigt wird,
werden Silikatglas oder mit Fluor dotiertes Silikatglas
vorzugsweise als Substratmaterial verwendet. Wenn die
Wellenlänge (157 nm) eines F2-Lasers als Beleuchtungslicht
verwendet wird, dann wird vorzugsweise mit Fluor dotiertes
Silikatglas als Substratmaterial verwendet.
Obwohl die voranstehenden Erläuterungen einen Fall betreffen,
in welchem ein optischer Integrierer des
Wellenfrontunterteilungstyps (Mikrofliegenaugenlinse oder
Fliegenaugenlinse), der Mikrolinsenoberflächen aufweist, die
in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind, als
optischer Integrierer verwendet wird, kann auch als der
optische Integrierer ein Integrierer mit innerer Reflexion
(optischer Integrierer des Stangentyps, Licht-Tunnel, oder
Licht-Rohr) verwendet werden, welcher die innere Reflexion
eines säulenförmigen optischen Bauteils nutzt. In diesem Fall
kann anstelle der Mikrofliegenaugenlinsen 271, 272 und des
Zoomkondensoroptiksystems 209 in dem optischen Integrierer
207 von Fig. 14A ein Lichtsammeloptiksystem zur Ausbildung
eines Fernfeldbereichs des optischen Beugungselements 275 auf
der Lichteintrittsoberfläche des optischen Integrierers des
Typs mit innerer Reflexion und des optischen Integrierers des
Typs mit innerer Reflexion, der eine Lichtaustrittsoberfläche
aufweist, die an der Position der Beleuchtungssehfeldblende
oder in deren Nähe angeordnet ist. In diesem Fall kann die
Größe des Sammelpunktes an der
Lichteintrittsoberflächenposition des optischen Integrierers
des Typs mit innerer Reflexion durch das optische
Beugungselement 275 vergrößert werden, welches dazu wirksam
ist, Beschädigungen bei der Lichteintrittsoberfläche zu
verringern, und können die Abmessungen virtueller Bilder
mehrerer Lichtquellen, die ansich an der
Lichteintrittsoberfläche ausgebildet werden, durch das
optische Beugungselement 275 vergrößert werden, was in der
Hinsicht wirksam ist, daß der Wert für σ kontinuierlich
eingestellt werden kann.
Obwohl bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform als
Beispiel eine Photolithographie-Belichtungseinrichtung des
Abtasttyps erläutert wird, ist die vorliegende Erfindung auch
bei einer Photolithographie-Belichtungseinrichtung des
Sammeltyps einsetzbar.
Die Projektionsvergrößerung des optischen Projektionssystems
kann nicht nur eine Verkleinerung sein, sondern auch eine
Vergrößerung, oder im Verhältnis von 1 : 1 stehen
(Einheitsvergrößerung). Als optisches Projektionssystem ist
jedes unter folgenden Systemen einsetzbar: optisches System
des Brechungstyps, katadioptisches Optiksystem, und
kataptrisches optisches System.
Obwohl bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform die
Wellenlänge, die von der Lichtquelle 201 zur Verfügung
gestellt wird, 248 nm oder 193 nm ist, kann auch als
Lichtquelle 201 ein F2-Laser eingesetzt werden, der Licht mit
einer Wellenlänge von 157 nm im Vakuumultraviolettbereich
liefert.
Wenn einzelne optische Bauteile und dergleichen bei den
voranstehend geschilderten Ausführungsformen elektrisch,
mechanisch oder optisch miteinander verbunden sind, um
Funktionen wie voranstehend geschildert bereitzustellen, kann
eine Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform zusammengebaut werden.
Wenn eine Maske mit einem Beleuchtungssystem IL
(Beleuchtungsschritt) beleuchtet wird, und ein
lichtempfindliches Substrat mit einer Abtastbelichtung oder
einer Sammelbelichtung mit einem Übertragungsmuster belichtet
wird, das in einer Maske vorhanden ist, mit Hilfe eines
optischen Projektionssystems PL, welches aus optischen
Projektionsmodulen besteht (Beleuchtungsschritt), dann kann
ein Mikrogerät (Halbleitergerät, Flüssigkristallanzeigegerät,
Dünnfilmmagnetkopf und dergleichen) hergestellt werden. Ein
Beispiel für die Vorgehensweise zur Erzeugung eines
Halbleitergeräts als Mikrogerät durch Ausbildung eines
vorbestimmten Schaltungsmusters auf einem Wafer oder
dergleichen, der als lichtempfindliches Substrat (Werkstück)
dient, mittels Einsatz der Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß der voranstehend geschilderten
Ausführungsform, wird nachstehend unter Bezugnahme auf das
Flußdiagramm von Fig. 22 erläutert.
Zuerst wird im Schritt 301 von Fig. 22 ein Metallfilm auf
einem Posten von Wafern abgelagert. Dann wird im Schritt 302
ein Photolack auf dem Metallfilm dieses Postens von Wafern
aufgebracht. Daraufhin wird im Schritt 303 bei der
voranstehenden Ausführungsform dargestellte
Photolithographie-Belichtungseinrichtung so eingesetzt, daß
ein Bild eines Musters auf der Maske hintereinander auf
einzelne Aufnahmeflächen auf den einen Posten von Wafern
projiziert und übertragen wird, durch das optische
Projektionssystem (optische Projektionsmodule) der
Photolithographie-Belichtungseinrichtung. Danach wird der
Photolack auf dem Posten der Wafer im Schritt 304 entwickelt,
und dann wird eine Ätzung bei dem Posten der Wafer
durchgeführt, wobei das Photolackmuster als die Maske
eingesetzt wird, im Schritt 305, wodurch ein Schaltungsmuster
entsprechend dem Muster auf der Maske in jedem
Aufnahmebereich auf jedem Wafer ausgebildet wird. Danach
werden Schaltungsmuster oberer Schichten ausgebildet usw.,
wodurch ein Gerät wie beispielsweise ein Halbleitergerät
hergestellt wird. Mit dem voranstehend geschilderten
Verfahren zur Herstellung eines Halbleitergeräts kann man ein
Halbleitergerät erhalten, das ein sehr feines
Schaltungsmuster aufweist, und zwar mit einer vorteilhaften
Durchsatzrate.
Weiterhin kann mit der Photolithographie-
Belichtungseinrichtung gemäß der voranstehend geschilderten
Ausführungsform ein Flüssigkristallanzeigegerät als
Mikrogerät dadurch erhalten werden, daß ein vorbestimmtes
Muster (Schaltungsmuster, Elektrodenmuster, und dergleichen)
auf einer Platte (Glassubstrat) ausgebildet wird. Ein
Beispiel für diese Vorgehensweise wird nachstehend unter
Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 23 erläutert.
In Fig. 23 wird ein sogenannter Photolithographieschritt, in
welchem die Photolithographie-Belichtungseinrichtung gemäß
der vorliegenden Ausführungsform zur Übertragen und zum
Projizieren eines Maskenmusters auf ein lichtempfindliches
Substrat (ein Glassubstrat oder dergleichen, beschichtet mit
Photolack) verwendet wird, in einem Musterausbildungsschritt
401 eingesetzt. Infolge dieses Photolithographieschrittes
wird ein vorbestimmtes Muster, das eine Anzahl an Elektroden
und dergleichen enthält, auf dem lichtempfindlichen Substrat
ausgebildet. Danach wird mit dem belichteten Substrat eine
Abfolge einzelner Schritte durchgeführt, beispielsweise ein
Entwicklungsschritt, ein Ätzschritt, und ein
Strichplattenabschälschritt, so daß ein vorbestimmtes Muster
auf dem Substrat ausgebildet wird, und dann geht der
Betriebsablauf zu einem nachfolgenden
Farbfiltererzeugungsschritt 402 über.
Dann wird im Farbfilterausbildungsschritt 402 ein Farbfilter,
bei welchem eine Anzahl von jeweils drei Punkte umfassenden
Gruppen entsprechend R (Rot), G (Grün) und B (Blau) in einer
Matrix angeordnet ist, oder mehrere jeweils drei Streifen
aufweisende Filtergruppen aus R, G und B in einer
horizontalen Abtastlinienrichtung vorgesehen sind,
ausgebildet. Nach dem Farbfilterausbildungsschritt 402 wird
ein Zellenzusammenbauschritt 403 durchgeführt. In dem
Zellenzusammenbauschritt 403 wird das Substrat, das ein
vorbestimmtes Muster aufweist, das in dem
Musterausbildungsschritt 401 erhalten wurde, das Farbfilter,
das in dem Farbfilterausbildungsschritt 402 erhalten wurde,
und dergleichen dazu verwendet, ein Flüssigkristallfeld (eine
Flüssigkristallzelle) zusammenzubauen. Beispielsweise wird in
dem Zellenzusammenbauschritt 403 ein Flüssigkristall zwischen
das Substrat, das ein vorbestimmtes Muster aufweist, das in
dem Musterausbildungsschritt 401 erhalten wurde, und dem
Farbfilter eingespritzt, das in dem
Farbfilterausbildungsschritt 402 erhalten wurde, um so das
Flüssigkristallfeld (die Flüssigkristallzelle herzustellen.
Danach werden in dem Modulzusammenbauschritt 404 einzelne
Teile, beispielsweise eine elektrische Schaltung, um es dem
zusammengebauten Flüssigkristallfeld (Flüssigkristallzelle)
zu ermöglichen, Anzeigeoperationen durchzuführen, eine
Rückbeleuchtung und dergleichen, zusammengebaut, um so ein
Flüssigkristallanzeigegerät zu erhalten. Mit dem voranstehend
geschilderten Verfahren zur Herstellung eines
Flüssigkristallanzeigegeräts kann mit vorteilhafter
Durchsatzrate ein Flüssigkristallanzeigegerät erhalten
werden, welches ein äußerst feines Schaltungsmuster aufweist.
Daher kann, ohne auf die voranstehend geschilderten
Ausführungsform eingeschränkt zu sein, die vorliegende
Erfindung innerhalb ihres Umfangs auf verschiedene Arten und
Weisen abgeändert werden.
Wie voranstehend erläutert, können die Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung Beschädigungen bei optischen Bauteilen
in optischen Beleuchtungseinrichtungen verringern, oder den
Wirkungsgrad der Leuchtdichte optischer
Beleuchtungseinrichtungen verbessern, und können die
Bilderzeugungsleistungen verbessern, wenn sie bei einer
Belichtungsprojektionseinrichtung eingesetzt werden.
Aufgrund der voranstehenden Beschreibung der Erfindung wird
deutlich, daß sich die Erfindung auf zahlreiche Arten und
Weisen abändern läßt. Derartige Abänderungen sollen nicht als
Abkehr vom Wesen und Umfang der Erfindung angesehen werden,
da sich Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung aus der
Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben, und
vom Umfang der Patentansprüche umfaßt sein sollen.
Claims (60)
1. Optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps,
bei welchem eine Anzahl an Mikrooptikelementen
zweidimensional angeordnet ist, zur Ausbildung einer
Anzahl an Lichtquellen durch Unterteilung einer
Wellenfront eines einfallenden Lichtstrahls;
wobei jedes der Mikrooptikelemente eine rechteckige Eintrittsoberfläche und eine rechteckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05
(d2/2)(D2/2)/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, d1 die Länge einer Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, d2 die Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, D1 die Länge der Seite der Austrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente entsprechend der einen Seite der Eintrittsoberfläche, d2 die Länge der Seite der Austrittsoberfläche in jedes der Mikrooptikelemente entsprechend der anderen Seite der Eintrittsoberfläche, und X die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls.
wobei jedes der Mikrooptikelemente eine rechteckige Eintrittsoberfläche und eine rechteckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05
(d2/2)(D2/2)/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, d1 die Länge einer Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, d2 die Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, D1 die Länge der Seite der Austrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente entsprechend der einen Seite der Eintrittsoberfläche, d2 die Länge der Seite der Austrittsoberfläche in jedes der Mikrooptikelemente entsprechend der anderen Seite der Eintrittsoberfläche, und X die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls.
2. Optischer Integrierer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Mikrooptikelement eine Mikrolinse ist.
3. Optischer Integrierer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge d1
der einen Seite der Eintrittsoberfläche größer als die
Länge d2 der anderen Seite der Eintrittsoberfläche ist,
und die Bedingung
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05
erfüllt ist.
(d1/2)(D1/2)/(λ . f) ≧ 3,05
erfüllt ist.
4. Optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps,
der eine Anzahl an zweidimensional angeordneten
Mikrooptikelementen aufweist, zur Ausbildung einer
Anzahl an Lichtquellen durch Unterteilung einer
Wellenfront eines einfallenden Lichtstrahls;
wobei jedes der Mikrooptikelemente eine rechteckige Eintrittsoberfläche und eine kreisförmige oder regelmäßig sechseckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
(d2/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, d1 die Länge der einen Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, d2 die Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jeder der Mikrooptikelemente, D der Durchmesser der kreisförmigen Austrittsoberfläche bzw. der Durchmesser eines Kreises ist, welcher die regelmäßig sechseckige Austrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente umschreibt, und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls ist.
wobei jedes der Mikrooptikelemente eine rechteckige Eintrittsoberfläche und eine kreisförmige oder regelmäßig sechseckige Austrittsoberfläche aufweist, und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
(d1/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
(d2/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, d1 die Länge der einen Seite der Eintrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente, d2 die Länge der anderen Seite der Eintrittsoberfläche jeder der Mikrooptikelemente, D der Durchmesser der kreisförmigen Austrittsoberfläche bzw. der Durchmesser eines Kreises ist, welcher die regelmäßig sechseckige Austrittsoberfläche jedes der Mikrooptikelemente umschreibt, und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls ist.
5. Optischer Integrierer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Mikrooptikelement eine Mikrolinse aufweist.
6. Optischer Integrierer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge d1
der einen Seite der Eintrittsoberfläche größer als die
Länge d2 der anderen Seite der Eintrittsoberfläche ist,
und die Bedingung
(d1/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
erfüllt ist.
(d1/2)(D/2)/(λ . f) ≧ 3,05
erfüllt ist.
7. Optischer Integrierer des Wellenfrontunterteilungstyps,
der eine Anzahl an zweidimensional angeordneten
Mikrooptikelementen aufweist, um eine Anzahl an
Lichtquellen durch Unterteilung einer Wellenfront eines
einfallenden Lichtstrahls auszubilden;
wobei jedes Mikrooptikelement eine kreisförmige Eintrittsoberfläche mit einem Durchmesser von d oder eine regelmäßig sechseckige Eintrittsoberfläche aufweist, die von einem Kreis mit dem Durchmesser von d umschrieben wird, und folgende Bedingung erfüllt:
(d1/2)2/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls.
wobei jedes Mikrooptikelement eine kreisförmige Eintrittsoberfläche mit einem Durchmesser von d oder eine regelmäßig sechseckige Eintrittsoberfläche aufweist, die von einem Kreis mit dem Durchmesser von d umschrieben wird, und folgende Bedingung erfüllt:
(d1/2)2/(λ . f) ≧ 3,05
wobei f die Brennweite jedes der Mikrooptikelemente ist, und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls.
8. Optischer Integrierer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Mikrooptikelement eine Mikrolinse aufweist.
9. Optische Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
zu beleuchtenden Oberfläche mit einem Lichtstrahl von
einer Lichtquelle, wobei die optische
Beleuchtungseinrichtung aufweist:
den optischen Integrierer nach Anspruch 2, der in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen entsprechend einem Lichtstrahl von der Lichtquelle; und
ein Lichtführungsoptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen dem optischen Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zum Führen von Lichtstrahlen von einer Anzahl an Lichtquellen, die durch den optischen Integrierer ausgebildet werden, zu der zu beleuchtenden Oberfläche.
den optischen Integrierer nach Anspruch 2, der in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zur Ausbildung einer Anzahl an Lichtquellen entsprechend einem Lichtstrahl von der Lichtquelle; und
ein Lichtführungsoptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen dem optischen Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zum Führen von Lichtstrahlen von einer Anzahl an Lichtquellen, die durch den optischen Integrierer ausgebildet werden, zu der zu beleuchtenden Oberfläche.
10. Optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Lichtführungsoptiksystem aufweist:
ein Kondensoroptiksystem, das in dem optischen Weg zwischen den optischen Integrierer und der zu beleuchtend Oberfläche angeordnet ist, zum Sammeln von Lichtstrahlen von einer Anzahl an Lichtquellen, die durch den optischen Integrierer ausgebildet werden, um durch Überlagerung ein Beleuchtungsgebiet auszubilden;
ein Bilderzeugungsoptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen dem Kondensoroptiksystem und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zur Ausbildung eines Bildes des Beleuchtungsgebietes in der Nähe der zu beleuchtenden Oberfläche entsprechend einem Lichtstrahl von dem Beleuchtungsgebiet.
ein Kondensoroptiksystem, das in dem optischen Weg zwischen den optischen Integrierer und der zu beleuchtend Oberfläche angeordnet ist, zum Sammeln von Lichtstrahlen von einer Anzahl an Lichtquellen, die durch den optischen Integrierer ausgebildet werden, um durch Überlagerung ein Beleuchtungsgebiet auszubilden;
ein Bilderzeugungsoptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen dem Kondensoroptiksystem und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zur Ausbildung eines Bildes des Beleuchtungsgebietes in der Nähe der zu beleuchtenden Oberfläche entsprechend einem Lichtstrahl von dem Beleuchtungsgebiet.
11. Optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Lichtführungsoptiksystem aufweist:
eine in einem optischen Weg des Bilderzeugungsoptiksystems an einer im wesentlichen zu einer Position, an der die mehreren Lichtquellen ausgebildet werden, optisch konjugierten Position angeordnete Aperturblende, zum Abblocken eines unerwünschten Strahls.
eine in einem optischen Weg des Bilderzeugungsoptiksystems an einer im wesentlichen zu einer Position, an der die mehreren Lichtquellen ausgebildet werden, optisch konjugierten Position angeordnete Aperturblende, zum Abblocken eines unerwünschten Strahls.
12. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Mikrolinsen in dem optischen Integrierer zumindest eine
brechende Oberfläche aufweist, die eine asphärische Form
aufweist, die symmetrisch zu einer Achse parallel zu
einer optischen Bezugsachse ist.
13. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer eine Anzahl optischer Vereinigungssysteme
aufweist, dessen optische Achsen jeweils Achsen parallel
zu der optischen Bezugsachse sind,
wobei zumindest eine asphärisch ausgebildete, brechende
Oberfläche als vorbestimmte asphärische Oberfläche
ausgebildet ist, um in vorteilhafter Weise das Auftreten
von Koma in den optischen Vereinigungssystemen
einzuschränken.
14. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter,
welches eine vorbestimmte optische
Transmissionsgradverteilung aufweist, in der Nähe des
optischen Integrierers an dessen Eintrittsseite
angeordnet ist, um Ungleichförmigkeiten der Leuchtdichte
auf der zu beleuchtenden Oberfläche zu korrigieren; und
ein Positionieruntersystem, das mit dem optischen
Integrierer und dem Filter verbunden ist, vorgesehen
ist, um den optischen Integrierer und das Filter in
Bezug aufeinander zu positionieren.
15. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Irisblende, die so ausgebildet ist, daß die Größe eines
Öffnungsabschnitts geändert werden kann, neben der
Austrittsoberfläche des optischen Integrierers
angeordnet ist.
16. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer zumindest zwei Optikelementbündel aufweist,
die entlang der optischen Bezugsachse mit einem Spalt
dazwischen angeordnet sind,
wobei zumindest zwei der Optikelementbündel die
asphärische optische Oberfläche aufweisen.
17. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
zwei der Optikelementbündel eine Anzahl optischer
Vereinigungssysteme aufweist, die jeweils zumindest zwei
Mikrooptikelemente enthalten, die einander entlang der
Achse entsprechen, wobei sämtliche optischen Oberflächen
in den Vereinigungssystemen als asphärische Oberflächen
ausgebildet sind, die gleiche Eigenschaften aufweisen.
18. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Positionieruntersystem vorgesehen ist, das mit zumindest
zweien der Optikelementbündel verbunden ist, um
zumindest zwei der Optikelementbündel in Bezug
aufeinander zu positionieren.
19. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer zumindest 1000 Achsen aufweist.
20. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es eine
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung aufweist, die
in dem optischen Weg zwischen dem optischen Integrierer
und der Lichtquelle angeordnet ist, an einer Position,
die optisch konjugiert zu der zu beleuchtenden
Oberfläche ist, oder in der Nähe dieser Position, zur
Vergrößerung der Lichtquellenbilder.
21. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Divergenzwinkel eines Lichtstrahls infolge der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so festgelegt
ist, daß kein Verlust an Beleuchtungslicht in dem
optischen Integrierer auftritt.
22. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweist, die
zweidimensional angeordnet sind, und jeweils das
Lichtquellenbild ausbilden;
wobei die Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung das Lichtquellenbild vergrößert, das durch die Linsenoberfläche ausgebildet wird; und
der Divergenzwinkel der Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so eingestellt ist, daß das vergrößerte Lichtquellenbild kleiner als die Linsenoberfläche ist.
wobei die Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung das Lichtquellenbild vergrößert, das durch die Linsenoberfläche ausgebildet wird; und
der Divergenzwinkel der Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung so eingestellt ist, daß das vergrößerte Lichtquellenbild kleiner als die Linsenoberfläche ist.
23. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweist, die
zweidimensional angeordnet sind, und die jeweils das
Lichtquellenbild ausbilden.
24. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß eine im
wesentlichen gleichförmige Leuchtdichteverteilung im
Nahfeld der Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung
ausgebildet wird.
25. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß nur ein
Muster im Fernfeld der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ausgebildet
wird.
26. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Fernfeldmuster der
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung kreisförmig,
elliptisch, oder mehreckig ist.
27. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß es an einer
Pupille der optischen Beleuchtungseinrichtung eine
Sekundärlichtquelle ausbildet, die eine optische
Intensitätsverteilung aufweist, bei welcher die optische
Intensität in einem Pupillenzentrumsbereich
einschließlich einer optischen Achse in einem Bereich
auf der Pupille niedriger gewählt ist als in einem
Bereich, welcher den Pupillenzentrumsbereich umgibt.
28. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein optisches Beugungselement vorgesehen ist, das in
einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem
optischen Integrierer angeordnet ist, um die optische
Intensitätsverteilung der Sekundärlichtquelle zu
steuern.
29. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 28,
welches eine Blockiervorrichtung für die nullte Ordnung
aufweist, die in einem optischen weg zwischen dem
optischen Beugungselement und dem optischen Integrierer
angeordnet ist, um Licht nullter Ordnung von dem
optischen Beugungselement zu blockieren.
30. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweist, die
zweidimensional angeordnet sind, sowie ein
eintrittsseitiges Deckglas, das an der Eintrittsseite
der mehreren Linsenoberflächen angeordnet ist, wobei das
eintrittsseitige Deckglas mit der Blockiervorrichtung
für Licht nullter Ordnung versehen ist.
31. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquellenbildvergrößerungsvorrichtung ein optisches
Beugungselement oder einen Diffusor aufweist.
32. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf die Wellenlänge
des Beleuchtungslichts auf einer Oberfläche des
optischen Beugungselements oder des Diffusors angeordnet
ist.
33. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweist, die
zweidimensional angeordnet sind, und ein
austrittsseitiges Deckglas, das an der Austrittsseite
der mehreren Linsenoberflächen angeordnet ist,
wobei das austrittsseitige Deckglas mit einem
Lichtabschirmteil versehen ist, um Licht zu blockieren,
das durch einen Bereich hindurchgeht, der sich von den
mehreren Linsenoberflächen unterscheidet, und zwar zu
der zu beleuchtenden Oberfläche.
34. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Mikrofliegenaugenlinse vorgesehen ist, die in dem
optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu
beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist,
wobei die Mikrofliegenaugenlinse ein Substrat aufweist, das mit einer Oberfläche versehen ist, die mehrere Linsenoberflächen aufweist,
wobei die Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse und diese selbst mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen sind.
wobei die Mikrofliegenaugenlinse ein Substrat aufweist, das mit einer Oberfläche versehen ist, die mehrere Linsenoberflächen aufweist,
wobei die Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse und diese selbst mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen sind.
35. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Leuchtdichteverteilungskorrekturvorrichtung vorgesehen
ist, die zwischen der Lichtquellenvorrichtung und dem
optischen Integrierer angeordnet ist, um jeweilige
Intensitätsverteilungen Fourier-transformierter Bilder
der mehreren Lichtquellenbilder unabhängig voneinander
zu steuern.
36. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Integrierer mehrere Linsenoberflächen aufweist, die
zweidimensional angeordnet sind, ein eintrittsseitiges
Deckglas, das an der Eintrittsseite der mehreren
Linsenoberflächen angeordnet ist, sowie ein
austrittsseitiges Deckglas, das an der Austrittsseite
der mehreren Linsenoberflächen angeordnet ist,
wobei die Leuchtdichteverteilungskorrekturvorrichtung in
einem optischen Weg zwischen dem eintrittsseitigen
Deckglas und dem austrittsseitigen Deckglas angeordnet
ist.
37. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die optische
Beleuchtungseinrichtung eine Beleuchtungsfläche auf der
zu beleuchtenden Oberfläche ausbildet, wobei der
Beleuchtungsbereich eine Form aufweist, dessen Länge in
einer vorbestimmten Richtung sich von der Länge in einer
Richtung orthogonal zu der vorbestimmten Richtung
unterscheidet.
38. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest ein Bestandteil
aufweist, welches ausgesucht ist aus: Aluminiumfluorid;
Bariumfluorid; Calciumfluorid; Cerfluorid;
Cäsiumfluorid; Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid;
Hafniumfluorid; Lanthanfluorid; Lithiumfluorid;
Magnesiumfluorid; Natriumfluorid; Cryolit; Chiolit;
Neodymfluorid; Bleifluorid; Scandiumfluorid;
Strontiumfluorid; Terbiumfluorid; Thoriumfluorid;
Yttriumfluorid; Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid;
Dysprosiumfluorid; Praseodymfluorid; Europiumfluorid;
Holmiumfluorid; Wismutrifluorid; einem Fluorharz, welches
zumindest ein Material aufweist, welches aus der Gruppe
ausgewählt ist, die besteht aus Polytetrafluorethylen,
Polychlorotrifluorethylen, Polyvinylfluorid, fluoriertem
Ethylenpropylenharz, Polyvinylidenfluorid, und
Polyacetal; Aluminiumoxid; Siliziumoxid; Germaniumoxid;
Zirkonoxid; Titanoxid; Tantaloxid; Nioboxid;
Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid; Neodymoxid;
Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid; Scandiumoxid;
Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Siliziumoxiden ausgewählt sind; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Hafniumoxiden ausgewählt ist; und einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
39. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle Beleuchtungslicht mit einer Wellenlänge von
200 nm oder weniger liefert.
40. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische
Beugungselement oder das Mikrofliegenauge Silikatglas
aufweist, welches mit Fluor dotiert ist.
41. Optische Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
zu beleuchtenden Oberfläche mit einem Lichtstrahl von
einer Lichtquelle, mit
mehreren optischen Elementen, die in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet sind, und
einem Positionieruntersystem, das mit dem zumindest einen optischen Element verbunden ist, um das zumindest eine optische Element optisch zu positionieren.
mehreren optischen Elementen, die in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet sind, und
einem Positionieruntersystem, das mit dem zumindest einen optischen Element verbunden ist, um das zumindest eine optische Element optisch zu positionieren.
42. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet, daß das
zumindest eine optische Element mehrere zweidimensional
angeordnete Oberflächen aufweist.
43. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Positionieruntersystem die zweidimensional angeordneten
Oberflächen und ein anderes optisches Element unter den
mehreren optischen Elementen einstellt.
44. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Positionieruntersystem optisch zumindest eines von
optischen Elementen einstellt.
45. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Positionieruntersystem außerhalb des optischen Weges
zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden
Oberfläche angeordnet ist.
46. Optische Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
zu beleuchtenden Oberfläche mit Beleuchtungslicht von
einer Lichtquelle,
wobei die Einrichtung eine Mikrofliegenaugenlinse aufweist, die in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat mit einer Oberfläche aufweist, welche mehrere Linsenoberflächen hat;
und ein Kondensoroptiksystem aufweist, das in einem optischen Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von der Mikrofliegenaugenlinse zu der beleuchtenden Oberfläche zu führen;
wobei die Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen sind.
wobei die Einrichtung eine Mikrofliegenaugenlinse aufweist, die in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat mit einer Oberfläche aufweist, welche mehrere Linsenoberflächen hat;
und ein Kondensoroptiksystem aufweist, das in einem optischen Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von der Mikrofliegenaugenlinse zu der beleuchtenden Oberfläche zu führen;
wobei die Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen sind.
47. Optische Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
zu beleuchtenden Oberfläche mit Beleuchtungslicht von
einer Lichtquelle, wobei die Einrichtung aufweist:
eine Mikrofliegenaugenlinse, das in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat mit einer Oberfläche aufweist, die mit mehreren Linsenoberflächen versehen ist;
ein Kondensoroptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zum Führen eines Lichtstrahls von der Mikrofliegenaugenlinse zu der beleuchtenden Oberfläche;
und ein austrittsseitiges Schutzteil, das in einem oten Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und dem Kondensoroptiksystem vorgesehen ist, und aus einem Material besteht, das für das Beleuchtungslicht durchlässig ist,
wobei das austrittsseitige Schutzteil ein Lichtabschirmteil aufweist, das in dem austrittsseitigen Schutzteil vorgesehen ist, um Licht zu blockieren, das durch einen Bereich hindurchgegangen ist, der sich von den mehreren Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse unterscheidet, und zwar zu der zu beleuchtenden Oberfläche.
eine Mikrofliegenaugenlinse, das in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, und ein Substrat mit einer Oberfläche aufweist, die mit mehreren Linsenoberflächen versehen ist;
ein Kondensoroptiksystem, das in einem optischen Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, zum Führen eines Lichtstrahls von der Mikrofliegenaugenlinse zu der beleuchtenden Oberfläche;
und ein austrittsseitiges Schutzteil, das in einem oten Weg zwischen der Mikrofliegenaugenlinse und dem Kondensoroptiksystem vorgesehen ist, und aus einem Material besteht, das für das Beleuchtungslicht durchlässig ist,
wobei das austrittsseitige Schutzteil ein Lichtabschirmteil aufweist, das in dem austrittsseitigen Schutzteil vorgesehen ist, um Licht zu blockieren, das durch einen Bereich hindurchgegangen ist, der sich von den mehreren Linsenoberflächen der Mikrofliegenaugenlinse unterscheidet, und zwar zu der zu beleuchtenden Oberfläche.
48. Optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet, daß ein
eintrittsseitiges Deckglas vorgesehen ist, das im
optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der
Mikrofliegenaugenlinse angeordnet ist.
49. Optische Beleuchtungseinrichtung, die so ausgebildet
ist, daß sie mit einer Photolithographie-
Belichtungseinrichtung kombiniert werden kann, die ein
optisches Projektionssystem aufweist, durch welches ein
Bild eines Musters auf einer ersten Oberfläche auf eine
zweite Oberfläche übertragen wird, um die erste
Oberfläche mit einem Lichtstrahl von einer Lichtquelle
zu beleuchten, wobei die optische
Beleuchtungseinrichtung aufweist:
eine Überlagerungsvorrichtung für mehrere Lichtstrahlen, die zwischen der Lichtquelle und der ersten Oberfläche angeordnet ist, um den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu unterteilen, und die so unterteilte Anzahl an Lichtstrahlen auf einem Beleuchtungsgebiet zu überlagern, welches einen Bereich auf einer vorbestimmten Oberfläche darstellt; und
ein Beleuchtungsbildausbildungsoptiksystem, das zwischen der Überlagerungsvorrichtung für mehrere Lichtstrahlen und der ersten Oberfläche angeordnet ist, um ein Bild des Beleuchtungsgebiets auf der ersten Oberfläche oder in deren Nähe zu erzeugen,
wobei das Beleuchtungsbilderzeugungsoptiksystem eine Aperturblende aufweist, die an einer Position angeordnet ist, die optisch konjugiert zu einer Pupille des optischen Projektionssystems ist.
eine Überlagerungsvorrichtung für mehrere Lichtstrahlen, die zwischen der Lichtquelle und der ersten Oberfläche angeordnet ist, um den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu unterteilen, und die so unterteilte Anzahl an Lichtstrahlen auf einem Beleuchtungsgebiet zu überlagern, welches einen Bereich auf einer vorbestimmten Oberfläche darstellt; und
ein Beleuchtungsbildausbildungsoptiksystem, das zwischen der Überlagerungsvorrichtung für mehrere Lichtstrahlen und der ersten Oberfläche angeordnet ist, um ein Bild des Beleuchtungsgebiets auf der ersten Oberfläche oder in deren Nähe zu erzeugen,
wobei das Beleuchtungsbilderzeugungsoptiksystem eine Aperturblende aufweist, die an einer Position angeordnet ist, die optisch konjugiert zu einer Pupille des optischen Projektionssystems ist.
50. Optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 49,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Aperturblende nur unnötiges Licht abblockt, welches
sonst eine Blendung hervorrufen würde.
51. Belichtungseinrichtung zum Projizieren eines Musters
einer Maske auf ein lichtempfindliches Substrat,
wobei die Belichtungseinrichtung die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 9 aufweist, und
die zu beleuchtende Oberfläche auf dem lichtempfindlichen Substrat eingestellt ist.
wobei die Belichtungseinrichtung die optische Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 9 aufweist, und
die zu beleuchtende Oberfläche auf dem lichtempfindlichen Substrat eingestellt ist.
52. Belichtungseinrichtung zur Übertragung eines Musters auf
einer ersten Oberfläche auf eine zweite Oberfläche,
wobei die Belichtungseinrichtung aufweist:
eine optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12 zur Beleuchtung der ersten Oberfläche; und
eine Belichtungsprojektionseinrichtung, die auf einem optischen Weg zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet ist, um das Muster auf die zweite Oberfläche zu projizieren,
wobei die optische Beleuchtungseinrichtung weiterhin eine Änderungsvorrichtung für die optische Intensitätsverteilung aufweist, die in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem optischen Integrierer angeordnet ist, um die optische Intensitätsverteilung eines Lichtstrahls zu ändern, der auf den optischen Integrierer einfällt.
eine optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12 zur Beleuchtung der ersten Oberfläche; und
eine Belichtungsprojektionseinrichtung, die auf einem optischen Weg zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche angeordnet ist, um das Muster auf die zweite Oberfläche zu projizieren,
wobei die optische Beleuchtungseinrichtung weiterhin eine Änderungsvorrichtung für die optische Intensitätsverteilung aufweist, die in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem optischen Integrierer angeordnet ist, um die optische Intensitätsverteilung eines Lichtstrahls zu ändern, der auf den optischen Integrierer einfällt.
53. Belichtungseinrichtung zur Beleuchtung einer Maske, die
mit einem Muster versehen ist, mit Beleuchtungslicht in
einem vorbestimmten Wellenlängenbereich, um so ein Bild
des Musters auf einem Substrat mit Hilfe eines optischen
Projektionssystems auszubilden,
wobei die Belichtungseinrichtung die optische
Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 20 zum Liefern
des Beleuchtungslichtes an die Maske aufweist.
54. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Beleuchtungsfläche auf der Maske eine Form aufweist,
deren Länge in einer vorbestimmten Richtung sich von der
Länge in Richtung orthogonal zu der vorbestimmten
Richtung unterscheidet und
die Belichtung durchgeführt wird, während eine
Relativbeziehung zwischen der Maske und der
Beleuchtungsfläche geändert wird.
55. Belichtungsverfahren, bei welchem eine mit einem Muster
versehene Maske mit Beleuchtungslicht in einem
vorbestimmten Wellenlängenbereich beleuchtet wird, um so
ein Bild des Musters auf einem Substrat über ein
optisches Projektionssystem auszubilden,
wobei das Beleuchtungslicht der Maske unter Verwendung
der optischen Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 20
zugeführt wird.
56. Beobachtungseinrichtung zur Erzeugung eines Bildes eines
zu beobachtenden Objektes, wobei die Einrichtung
aufweist:
die optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9 zur Beleuchtung des zu beobachtenden Objekts; und
ein Bilderzeugungsoptiksystem, das zwischen dem zu beobachtenden Objekt und dem Bild angeordnet ist, um ein Bild des zu beobachtenden Objektes entsprechend Licht auszubilden, das sich über das zu beobachtende Objekt ausgebreitet hat.
die optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9 zur Beleuchtung des zu beobachtenden Objekts; und
ein Bilderzeugungsoptiksystem, das zwischen dem zu beobachtenden Objekt und dem Bild angeordnet ist, um ein Bild des zu beobachtenden Objektes entsprechend Licht auszubilden, das sich über das zu beobachtende Objekt ausgebreitet hat.
57. Optische Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer
zu beleuchtenden Oberfläche mit Beleuchtungslicht von
einer Lichtquelle,
wobei die optische Beleuchtungseinrichtung einen optischen Integrierer aufweist, der in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um eine Sekundärlichtquelle entsprechend einem Lichtstrahl von der Lichtquelle auszubilden;
ein Kondensoroptiksystem, das zwischen dem optischen Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von dem optischen Integrierer zu der zu beleuchtenden Oberfläche zu führen, und
wobei eine Oberfläche des optischen Beugungselements mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen ist.
wobei die optische Beleuchtungseinrichtung einen optischen Integrierer aufweist, der in einem optischen Weg zwischen der Lichtquelle und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um eine Sekundärlichtquelle entsprechend einem Lichtstrahl von der Lichtquelle auszubilden;
ein Kondensoroptiksystem, das zwischen dem optischen Integrierer und der zu beleuchtenden Oberfläche angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von dem optischen Integrierer zu der zu beleuchtenden Oberfläche zu führen, und
wobei eine Oberfläche des optischen Beugungselements mit einem Reflexionsverhinderungsfilm in Bezug auf das Beleuchtungslicht versehen ist.
58. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 57,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest ein Bestandteil
aufweist, welches ausgesucht ist aus: Aluminiumfluorid;
Bariumfluorid; Calciumfluorid; Cerfluorid;
Cäsiumfluorid; Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid;
Hafniumfluorid; Lanthanfluorid; Lithiumfluorid;
Magnesiumfluorid; Natriumfluorid; Cryolit; Chiolit;
Neodymfluorid; Bleifluorid; Scandiumfluorid;
Strontiumfluorid; Terbiumfluorid; Thoriumfluorid;
Yttriumfluorid; Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid;
Dysprosiumfluorid; Praseodymfluorid; Europiumfluorid:
Holmiumfluorid; Wismutrifluorid; einem Fluorharz, welches
zumindest ein Material aufweist, welches aus der Gruppe
ausgewählt ist, die besteht aus Polytetrafluorethylen,
Polychlorotrifluorethylen, Polyvinylfluorid, fluoriertem
Ethylenpropylenharz, Polyvinylidenfluorid, und
Polyacetal; Aluminiumoxid; Siliziumoxid; Germaniumoxid;
Zirkonoxid; Titanoxid; Tantaloxid; Nioboxid;
Hafniumoxid; Ceroxid; Magnesiumoxid; Neodymoxid:
Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid; Scandiumoxid;
Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Siliziumoxiden ausgewählt sind; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Hafniumoxiden ausgewählt ist; und einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
59. Optisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Reflexionsverhinderungsfilm zumindest einen Bestandteil
aufweist, der ausgewählt ist aus: Aluminiumfluorid:
Bariumfluorid; Calciumfluorid; Cerfluorid;
Cäsiumfluorid; Erbiumfluorid; Gadoliniumfluorid;
Hafniumfluorid; Lanthanfluorid; Lithiumfluorid;
Magnesiumfluorid; Natriumfluorid; Cryolit; Chiolit;
Neodymfluorid; Bleifluorid; Scandiumfluorid;
Strontiumfluorid; Terbiumfluorid; Thoriumfluorid;
Yttriumfluorid; Ytterbiumfluorid; Samariumfluorid;
Dysprosiumfluorid; Praseodymfluorid; Europiumfluorid;
Holmiumfluorid; Wismutrifluorid; einem Fluorharz, welches
zumindest ein Material aufweist, welches aus der Gruppe
ausgewählt ist, die besteht aus Polytetrafluorethylen,
Polychlorotrifluorethylen, Polyvinylfluorid, fluoriertem
Ethylenpropylenharz, Polyvinylidenfluorid, und
Polyacetal; Aluminiumoxid; Siliziumoxid; Germaniumoxid;
Zirkonoxid; Titanoxid; Tantaloxid; Nioboxid;
Hafniumoxid; Ceroxid: Magnesiumoxid; Neodymoxid;
Gadoliniumoxid; Thoriumoxid; Yttriumoxid; Scandiumoxid;
Lanthanoxid; Praseodymoxid; Zinkoxid; Bleioxid; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Siliziumoxiden ausgewählt sind; einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Hafniumoxiden ausgewählt ist; und einer
Mischungsgruppe und einer Komplexverbindungsgruppe, die
zumindest zwei Materialien aufweist, die aus der Gruppe
von Aluminiumoxiden ausgewählt sind.
60. Optische Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 49,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Überlagerungsvorrichtung für die mehreren Lichtstrahlen
eine Wellenfront des Lichtstrahls von der Lichtquelle
unterteilt.
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