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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für
eine optische Anlage sowie eine Projektionsbelichtungsanlage mit
einem derartigen Beleuchtungssystem und ein Verfahren zur Feldhomogenisierung
in einem Beleuchtungssystem.
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STAND DER TECHNIK
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Projektionsbelichtungsanlagen
werden zur Abbildung von kleinen Strukturen in der Mikrolithographie
eingesetzt. Hierbei wird ein Retikel, welches die kleinen Strukturen
aufweist, beleuchtet, so dass über ein Projektionsobjektiv
die Strukturen des Retikels auf einen mit einem Fotolack beschichteten
Wafer abgebildet werden können.
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Um
das Auflösungsvermögen derartiger Projektionsbelichtungsanlagen
zu erhöhen und immer kleiner werdende Strukturen auf dem
Wafer erzeugen zu können, kommt es darauf an, dass in der
Projektionsbelichtungsanlage das Beleuchtungssystem das Retikel
homogen uniform sowie mit einer definierten Winkelverteilung des
einfallenden Lichts beleuchtet.
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Um
die Uniformität der Beleuchtung herzustellen, können
Lichtmischstäbe eingesetzt werden, die durch mehrfache
Reflexionen des Lichts an den Stabwänden zu einer Homogenisierung
und damit zu einer guten Uniformität des Lichts in den
Feldebenen des Beleuchtungssystems führen.
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Allerdings
führen derartige Stabmischsysteme zu einer Veränderung
der Winkelverteilung des auf das Retikel auftreffenden Lichts, da
durch die Reflexionen im Lichtmischstab eine Symmetrisierung der
Intensitätsverteilung des Lichts in den Pupillenebenen
auftritt. Wird beispielsweise ein Lichtmischstab mit einer off-axis
vorliegenden Monopolbeleuchtungseinstellung betrieben, so kommt,
es wie in 5 gezeigt und nachfolgend mit
Bezug auf diese Figur näher beschrieben, durch unterschiedliche
Anzahl von Reflexionen des Lichts des einfallenden Lichtkegels der
Austrittspupille zu der Bildung eines gespiegelten Pols der Intensitätsverteilung
in der Pupille.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem
bzw. eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem
sowie ein Verfahren zur Homogenisierung der Beleuchtung bereitzustellen,
welches die entsprechende Intensitätsverteilung in der
Pupille bzw. Winkelverteilung des Lichts in der Feldebene erhält,
wobei gleichzeitig starke Lichtverluste vermieden werden sollen.
Darüber hinaus sollen die entsprechenden Vorrichtungen
einfach aufgebaut und einfach herzustellen sowie unkompliziert bedienbar sein.
Insgesamt soll mit den entsprechenden Komponenten und dem entsprechenden
Verfahren eine Verbesserung der Beleuchtung und somit der Abbildungseigenschaften
von Projektionsbelichtungsanlagen erzielt werden.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese
Aufgaben werden gelöst durch ein Beleuchtungssystem mit
den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Projektionsbelichtungsanlage
mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und einem Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
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Die
Lösung sieht vor, dass bei der Verwendung eines Lichtmischstabes
in einem Beleuchtungssystem, insbesondere einem Beleuchtungssystem einer
Projektionsbelichtungsanlage eine Rückkopplungsoptik vorgesehen
wird, welche dazu dient, die durch die Reflexionen im Lichtmischstab
erzeugte Symmetrisierung der Intensitätsverteilung in einer Pupillenebene
in der Weise zu beseitigen, dass das entsprechende Licht an das
Eintrittsende des Lichtmisch stabs zurückgeführt
wird, um dort erneut in den Lichtmischstab eingeführt zu
werden. Für den weiteren Strahlengang des Beleuchtungssystems
wird nur das Licht in der Austrittspupille des Lichtmischstabs verwendet,
welches der gewünschten Beleuchtungseinstellung entspricht.
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Damit
wird erreicht, dass unter Ausnutzung der gesamten Lichtintensität
nur erwünschte Winkelanteile des auf das Retikel fallenden
Lichts verwendet werden.
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Das
an das Eintrittsende des Lichtmischstabes zurückgeführte
Licht kann unter einem zur Symmetrieachse des Lichtmischstabes gespiegelten Winkel
am Eintrittsende wieder in den Lichtmischstab eingeleitet werden,
so dass sich einerseits keine Kollision mit dem ursprünglich
in den Lichtmischstab einzuleitenden Lichtbündel ergibt
und andererseits zumindest ein entsprechender Teil des Lichts den
Lichtmischstab im Bereich des gewünschten Lichtkegels verlässt,
also zur Intensität im richtigen Bereich der Austrittspupille
des Lichtmischstabs beiträgt.
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Vorzugsweise
kann die Rückkopplungsoptik derart ausgebildet sein bzw.
das entsprechende zugrunde liegende Verfahren derart angewendet
werden, dass Licht, welches eine gerade Anzahl von Reflexionen im
Lichtmischstab erfährt, nach dem Austritt am Austrittsende
des Lichtmischstabs wieder am Eintrittsende des Lichtmischstabs
in den Lichtmischstab eingeleitet wird. Dadurch wird erreicht, dass
wiederum das Licht, welches den Lichtmischstab mit dem gleichen
Winkel zur Symmetrieachse des Lichtmischstabs verlässt,
wie das einfallende Licht in den Lichtmischstab einfällt,
der Rückkopplungsoptik zugeführt wird, während
das entsprechend zur Symmetrieachse gespiegelte Licht für
die weitere Beleuchtung im Beleuchtungssystem zur Verfügung
steht. Allerdings ist es auch denkbar, eine entsprechend umgekehrte
Verwendung des Lichts vorzunehmen, also dass Licht, welches eine
ungerade Anzahl von Reflexionen im Lichtmischstab erfährt,
nach dem Austritt am Austrittsende des Lichtmischstabes wieder am Eintrittsende
des Lichtmischstabes eingeleitet wird. Entsprechend wird an der
Symmetrieachse gespiegeltes Licht der Rückkoppelungsoptik
zugeführt und unter dem gleichen Winkel zur Symmetrieachse
am Eintrittsende des Lichtmischstabes eingeführt, wie es am
Austrittsende den Lichtmischstab verlässt.
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Der
Lichtmischstab kann in dem Beleuchtungssystem so angeordnet werden,
dass die Pupille des Lichtmischstabs bzgl. der Ein- und Austrittspupille
mit den Pupillenebenen des Beleuchtungssystems zusammenfällt
oder in der entsprechenden Nähe angeordnet ist. Dadurch
ist sichergestellt, dass durch den Lichtmischstab keine weitergehenden
Veränderungen der Beleuchtungseinstellungen erfolgen.
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Der
Lichtmischstab kann off-axis betrieben werden, d. h. die Beleuchtungseinstellung
mit entsprechender Intensitätsverteilung des Lichts in
den Pupillenebenen ist derart, dass die dortigen Intensitätsmaxima,
also die entsprechenden Pole, außerhalb der Symmetrieachse
des Lichtmischstabes sind, so dass das Licht entsprechend schräg
zu den Begrenzungswänden entlang der Längsseite
des Lichtmischstabs einfallen und eine Symmetrisierung der Lichtverteilung
in den Pupillenebenen verursacht. Entsprechend kann definiert werden,
dass die Symmetrieachse des Lichtmischstabes außerhalb
eines Bereichs der Eintrittspupille des Lichtmischstabes liegt,
in welchem die Lichtintensität einen Wert von mehr als
30%, insbesondere mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 70% der Maximalintensität
aufweist. Umgekehrt kann die Symmetrieachse des Lichtmischstabes
innerhalb eines Bereichs der Eintrittspupille des Lichtmischstabs
liegen, in welchem die Lichtintensität einen Wert von weniger
als 30%, insbesondere weniger als 15%, vorzugsweise weniger als
5% der Maximalintensität aufweist.
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Insbesondere
kann die Beleuchtungseinstellung so sein, dass der oder die Beleuchtungspol(e)
in der Eintrittspupille in einer Hälfte bzgl. einer Symmetrieebene
des Lichtmischstabs oder in einem Quadranten bzgl. zweier Symmetrieebenen
des Lichtmischstabs vorgesehen sind. Entsprechend können auch
entweder eine Rückkopplungsoptik für eine Hälfte
der Austrittspupille oder drei Rückkopplungsoptiken für
drei Quadranten der Austrittspupille vorgesehen sein. Ist die Lichtverteilung
in der Eintrittspupille des Lichtmischstabes so, dass lediglich
bzgl. einer Symmetrieebene des Lichtmischstabs eine Symmetrisierung
der Beleuchtungseinstellung erzeugt wird, entsteht auch lediglich
nur ein zusätzlicher Pol in der Austrittspupille. Also
bei einem Monopol in der Eintrittspupille wird durch die Symmetrisierung
an lediglich einer Symmetrieebene des Lichtmischstabes ein Dipol
in der Austrittspupille erzeugt, wobei hier lediglich eine Rückkopplungsoptik
vorgesehen werden muss.
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Bei
einer Begrenzung der Lichtintensität in der Eintrittspupille
auf einen Quadranten, der durch zwei Symmetrieebenen des Lichtmischstabes
erzeugt wird, kommt es durch die Symmetrisierung an den beiden Symmetrieebenen
zu einer Erzeugung von Beleuchtungspolen in allen Quadranten der
Austrittspupille, so dass drei Rückkopplungsoptiken vorgesehen
werden können. Aus einem Monopol in einem Quadranten der
Eintrittspupille wird durch die Refle xionen an der Oberseite und
Unterseite sowie an den Seitenwänden des Lichtmischstabes
somit ein Quadrupol in der Austrittspupille gebildet, wobei entsprechend
drei der Pole durch Rückkopplungsoptiken zurückgespiegelt
werden um im weiteren Strahlengang des Beleuchtungssystems weiterhin
eine Monopolbeleuchtung zu haben.
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Bei
Lichtmischstäben mit einer zu einer quadratischen oder
rechteckigen Querschnittsform unterschiedlichen Querschnittsform,
wie z. B. dreckige oder sechseckige Querschnitte, und entsprechenden weiteren
Symmetrieebenen können weitere Rückkopplungsoptiken
vorgesehen werden.
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Insbesondere
können eine oder mehrere Rückkopplungsoptiken
so ausgebildet sein, dass sämtliches Licht in der Austrittspupille
entweder dem weiteren Strahlengang des Beleuchtungssystems zur Verfügung
gestellt wird oder über die entsprechende(n) Rückkopplungsoptik(en)
an das Eintrittsende des Lichtmischstabes zurückgeführt
wird. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass sämtliches
Licht für die Beleuchtung Verwendung findet.
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Dies
kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass in der Ein- und/oder
Austrittspupille des Lichtmischstabs oder der Nähe davon
ein teilweise transparenter Spiegel vorgesehen ist, wobei die teilweise
Transparenz sich darauf bezieht, dass in einem bestimmten örtlichen
Bereich des Spiegels Transparenz vorliegt, während in anderen
Bereichen weitestgehende oder nahezu 100%-ige Reflexion erzielt
wird. Mit einem derartigen Spiegel in der Ein- und/oder Austrittspupille
des Lichtmischstabs wird erreicht, dass sämtliches Licht
oder nahezu sämtliches Licht für die Beleuchtung
verwendet wird, da in dem transparenten Bereich das Licht durchgelassen wird,
welches nach der Homogenisierung in dem Lichtmischstab bereits die
entsprechende Winkelverteilung für die Beleuchtung aufweist,
während das übrige Licht, welches auf die reflektiven
Bereiche des Spiegels fällt, durch die Rückkopplungsoptik
in den Lichtmischstab neu eingeführt wird, um dort dann
zumindest teilweise den Lichtmischstab ebenfalls durch den gewünschten
Austrittswinkel zu verlassen.
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Anstelle
eines teilweise transparenten Spiegels können auch Mehrfachspiegelanordnungen, sog.
Multi-Mirror-Arrays (MMA) vorgesehen werden, bei denen einen Vielzahl
kleiner einzeln schalt- oder verstellbarer Spiegel vorgesehen sind,
die um eine oder mehrere Achsen verschwenkbar sind, so dass das
entsprechende Licht entweder an den weiteren Strahlengang des Beleuchtungssystems
abgegeben wird oder einer entsprechenden Rückkopplungsoptik zugeführt
werden kann.
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Da
in Abhängigkeit der Beleuchtungseinstellung, also entsprechend
der Intensitätsverteilung in der Pupillenebene des Beleuchtungssystems,
die Rückkopplungsoptik und/oder Teile davon, wie insbesondere
entsprechende Spiegel, z. B. teilweise transparente Spiegel oder
Vielfachspiegelanordnungen, ausgewählt werden müssen
und/oder an die unterschiedlichen Beleuchtungseinstellungen angepasst werden
müssen, kann die Rückkopplungsoptik oder zumindest
Teile davon austauschbar und/oder bewegbar sein, um entsprechende
Anpassungen vornehmen zu können.
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Bei
einer einfachen Ausgestaltung der Rückkopplungsoptik kann
diese zwei Spiegel und zwei entsprechende optische Linsen, insbesondere
Sammellinsen umfassen, die eine sog. 4f-Abbildung ermöglichen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen
deutlich. Die Figuren zeigen hierbei in rein schematischer Weise
in
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1 eine
Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage für die
Mikrolithographie;
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2 eine
Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stabmischsystems;
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3 eine
Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stabmischsystems;
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4 eine
Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stabmischsystems;
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5 eine
Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise eines herkömmlichen
Stabmischsystems;
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6 eine
Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise eines herkömmlichen
Stabmischsystems; und in
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7 eine
Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der vorliegenden
Erfindung.
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Die 1 zeigt
eine rein schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage,
mit welcher Strukturen kleinster Abmessungen auf einem mit einem
Fotolack versehenen Wafer erzeugt werden können.
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Das
Licht 10 einer nicht näher dargestellten Lichtquelle,
wie beispielsweise eines Lasers, wird auf ein erstes diffraktives
optisches Element 11 geleitet, welches in der Objektebene
einer Optik 12 aus beispielsweise mehreren Linsen angeordnet
ist, um die Pupille des Beleuchtungssystems zu bilden. Nach Passieren
eines zweiten diffraktiven optischen Elements 13 und eines
Umlenkspiels 14 gelangt das Licht in eine Kopplungseinrichtung 15,
welche das Licht in eine Glasstabanordnung mit einem Lichtmischstab 16 einkoppelt,
wo das Licht durch Reflexionen an den Seitenwänden bzw.
der Seitenwand homogenisiert werden kann. Obwohl der Lichtmischstab 16 in
Form eines zylindrischen Stabes dargestellt ist, wird eine quadratische
oder rechteckige Querschnittsform bevorzugt.
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Nach
dem Lichtmischstab 16 ist eine Blende 17 vorgesehen,
welche als Feldblende das Beleuchtungsfeld definiert.
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Danach
schließt sich eine Optik 18 mit einer Umlenkeinheit
an, welche das Bild in der Feldebene der Feldblende 17 auf
das Retikel 19 abbildet. Das Retikel 19 kann über
eine Scaneinrichtung 20 in Übereinstimmung mit
dem Wafer 23 bewegt werden, welcher ebenfalls eine Scaneinrichtung 22 aufweist.
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Die
Struktur des Retikels
19 wird über ein Projektionsobjektiv
21 auf
den mit einem fotosensitiven Lack beschichteten Wafer
23 abgebildet.
Eine derartige Projektionsbelichtungsanlage ist in
US 6,445,442 B2 beschrieben,
welche insoweit hierin mit aufgenommen wird.
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Im
Zusammenhang mit dem Lichtmischstab 16 ist eine Rückkoppelungsoptik 25 schematisch
angedeutet, welche entsprechend des Pfeils einen Teil des Lichts
am Austrittsende des Lichtmischstabs 16 an dessen Eintrittsende
zurückführt.
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Die 2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Stabmischsystems mit dem Lichtmischstab 16 und der Rückkopplungsoptik 25 aus 1 näher.
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In 2 ist
ein Lichtmischstab 16 mit einer quadratischen oder rechteckigen
Querschnittsform sowie eine Rückkoppelungsoptik 25 mit
zwei Spiegeln 26 und 29 sowie zwei Sammellinsen 27 und 28 gezeigt.
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Das
in den Lichtmischstab 16 einfallende Lichtbündel 30 führt,
wie später noch detailliert gezeigt werden wird, durch
entsprechende Reflexionen des Lichts an den Stabwänden
zu zwei Lichtaustrittskegeln 31 und 32. Während
der eine Lichtaustrittskegel 31 zur Beleuchtung des Retikels
in den Strahlengang des Beleuchtungssystems weitergeleitet wird, wird
der Lichtkegel 32 durch die Rückkopplungsoptik 25 am
Eintrittsende des Lichtmischstabes 16 als Lichtkegel 33 wieder
zugeführt. Dazu umfasst die Rückkopplungsoptik 25 einen
ersten Spiegel 26, der den Lichtkegel 32 auf eine
Sammellinse 27 ablenkt, welche den Lichtkegel 32 in
ein paralleles Strahlenbündel wandelt, welches durch die
Sammellinse 28 wieder zu einem konvergierenden Lichtkegel 33 geformt
wird, der an dem zweiten Spiegel 29 gespiegelt wird, um
am Eintrittsende des Lichtmischstabes 16 fokussiert einzutreten.
Dieses Ausführungsbeispiel der Rückkopplungsoptik
erzeugt eine sog. 4f-Abbildung, so dass der Lichtkegel 32,
der bzgl. der Symmetrieachse 34 unter dem gleichen Winkel α den Lichtmischstab 16 verlässt,
wie der Eintrittskegel 30 in den Lichtmischstab 16 eingeleitet
wird, unter einem zur Symmetrieachse 34 gespiegelten Winkel –α in
den Lichtmischstab 16 wieder eingeführt wird.
Dadurch wird erreicht, dass der durch die Symmetrisierung während
der Reflexionen im Lichtmischstab 16 bezüglich
der Symmetrieachse 34 des Lichtmischstabes 16 symmetrisch
zum Austrittslichtkegel 31 entstehende Austrittslichtkegel 32 weiterhin
für die Beleuchtung im Beleuchtungssystem zur Verfügung steht.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel der 2 wurde
der Eintrittslichtkegel 30 in Bezug zur Symmetrieachse 34 lediglich
zweidimensional betrachtet, d. h. der Lichtkegel 30 oberhalb
der horizontalen Symmetrieebene, welche die Symmetrieachse 34 einschließt,
wurde durch die horizontale Symmetrieebene, welche senkrecht auf
dem Zeichnungsblatt steht, in den Austrittslichtkegel 32 gespiegelt.
Dieser Fall ist beispielsweise gegeben, wenn sich der Beleuchtungspol
zur zweiten Symmetrieebene des Lichtmischstabes 16 konzentrisch
verhält.
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Allerdings
ist es, wie die 3 zeigt, auch denkbar, dass
ein Lichtkegel 30' aus einem Quadranten bzgl. der Symmetrieebenen 35 und 36 des
Lichtmischstabs 16 einfällt und bzgl. der beiden
Symmetrieebenen 35 und 36 zu einer Symmetrisierung
der Austrittslichtkegel führt, so dass neben dem Austrittslichtkegel 31',
der für die weitere Beleuchtung primär verwendet
wird, gespiegelte Austrittslichtkegel 32' entstehen, die
entsprechend der Symmetrieebenen 35 und 36 in
jedem der Quadranten bzgl. der Symmetrieebenen 35 und 36 vorliegen.
Entsprechend sind bei der Ausführungsform der 3 drei
Rückkopplungsoptiken 251 , 252 und 253 vorgesehen,
die entsprechend der Ausführungsform der 2 das Licht
der Austrittslichtkegel 32' an das Eintrittsende des Lichtmischstabes 16 zurückführen.
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Gemäß der
Ausführungsform der 4 kann im
Bereich der Ein- und Austrittspupillen des Lichtmischstabes ein
teilweise transparenter Spiegel 26' bzw. 29' vorgesehen
werden, der so ausgebildet ist, dass beispielsweise bei dem Spiegel 26' der
Austrittspupille ein Bereich des Spiegels, in dem der Austrittslichtkegel 31 bzw. 31' auf
den Spiegel 26' trifft, der Spiegel transparent ist, so
dass dieses Licht ungehindert durchgelassen ist, während
in den anderen Bereichen, in denen die Austrittslichtkegel 32 bzw. 32' vorliegen,
der Spiegel möglichst 100% reflektierend ausgebildet ist,
um dieses Licht über entsprechende Rückkoppelungsoptiken 25 an
das Eintrittsende des Stabs 16 zurückzuführen.
Entsprechend ist der Spiegel 29' im Bereich der Eintrittspupille
des Lichtmischstabs so ausgebildet, dass das durch die Rückkopplungsoptiken 25 herangeführte Licht über
den Spiegel 29' in das Eintrittsende des Lichtmischstabes 16 reflektiert
wird, während der aus dem Beleuchtungssystem stammende
Lichtkegel 30 ungehindert durch den Spiegel 29' hindurchtreten kann.
Die entsprechenden teiltransparenten Spiegel 26' und 29' sind
somit nicht so ausgeführt, dass der Spiegel am gleichen
Ort teilweise Licht reflektierend und teilweise durchlässig
ist, sondern die teilweise Transparenz bezieht sich auf unterschiedliche
Bereiche des Spiegels 26' bzw. 29', die örtlich
voneinander getrennt sind und in denen zum Teil Transparenz vorliegt
und zum Anderen eine hohe Reflexion.
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Da
die Lichtintensitätsverteilung in der Eintrittspupille
für das Beleuchtungssystem unterschiedlich gewählt
werden kann, müssen die entsprechenden Spiegel 26' und 29' an
die Lichtintensitätsverteilung in den Pupillenebenen des
Beleuchtungssystems angepasst werden. Entsprechend ist es vorteilhaft,
derartige Spiegelelemente 26' und 29' auswechselbar
auszuführen, so dass je nach gewählter Beleuchtungsform,
also beispielsweise einer Monopolbeleuchtung oder einer Dipol- bzw.
Quadrupolbeleuchtung und der entsprechenden Verteilung der Pole
in der Eintrittspupille des Lichtmischstabs 16, entsprechend
angepasste Spiegelelemente 26' und 29' vorgesehen
werden.
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Entsprechend
kann nach einer weiteren Ausführungsform der Spiegel 26' bzw.
der Spiegel 29' als Mehrfachspiegelanordnung ausgebildet
sein, wobei eine Vielzahl von kleinen Spiegelelementen, die um ein
oder mehrere Drehachsen verkippbar sind, in Reihen und Spalten nebeneinander
angeordnet sind, so dass je nach Stellung der einzelnen Spiegelelemente
eine entsprechende Weiterleitung des Lichts in den weiteren Strahlengang
des Beleuchtungssystems oder eine Einleitung in eine Rückkoppelungsoptik
erfolgen kann.
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Neben
den austauschbaren oder variablen Spiegelelementen 26' und 29' können
auch je nach Lichtintensitätsverteilung in der Eintrittspupille
des Lichtmischstabs 16 Teile der Rückkopplungsoptik 25 oder
die gesamte Rückkopplungsoptik 25 austauschbar
vorgesehen sein. Neben der Austauschbarkeit können entsprechende
Elemente auch derart ausgeführt sein, dass sie variabel
an unterschiedliche Beleuchtungseinstellungen anpassbar sind.
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Für
die Auswechselbarkeit entsprechender Komponenten ist es auch vorteilhaft,
die entsprechenden Komponenten beweglich auszubilden, so dass durch
einfache Bewegungen wie Drehungen oder Schiebungen die entsprechenden
Komponenten in den Strahlengang eingeführt oder aus diesem wieder
entfernt werden können. Entsprechend ist es auch vorteilhaft,
mehrere derartige Komponenten, z. B. in einem Magazin oder auf entsprechenden
Drehrädern oder dergleichen, bereitzuhalten, um einen schnellen
Komponentenwechsel vornehmen zu können.
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Die
Wirkung der Rückkoppelungsoptik 25 im Bezug auf
einen Lichtmischstab 16, welcher mit Licht von außerhalb
der Symmetrieachse beaufschlagt wird, also off-axis betrieben wird,
wird in den 5 bis 7 näher
erläutert. Die 5 bis 7 zeigen jeweils
einen aufgefalteten Lichtmischstab 16, in dem durch die
Auffaltung die Begrenzungswände und ihr Zusammenwirken
mit den einfallenden Lichtstrahlen dargestellt werden können.
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Wie
die 5 zeigt, wird bei einer Monopolbeleuchtung mit
einem Monopol 38 in einer Pupillenebene 37 des
Beleuchtungssystems, wobei der Monopol 38 off-axis, also
außerhalb der optischen Achse vorliegt, ein Lichtbündel 30 unter
einem Winkel α zur Symmetrieachse 34 des Lichtmischstabs 16 in den
Lichtmischstab 16 eingebracht, so dass durch entsprechende
Spiegelungen an den Begrenzungswänden, hier an der Ober-
und Unterseite des Lichtmisch stabs 16, in der Austrittspupille
zwei Pole 39 und 40 entsprechend den Lichtaustrittskegeln 31 und 32 entstehen.
Entsprechend wird nach dem bisherigen Stand der Technik bei Einsatz
eines Lichtmischstabs 16 zur Homogenisierung der Lichtverteilung
in einer Feldebene die Beleuchtungseinstellung derart verändert,
dass eine Symmetrisierung der off-axis vorliegenden Beleuchtungspole
stattfindet. Dies beruht, wie die 6 zeigt,
auf der unterschiedlichen Anzahl von Spiegelungen bzw. Reflexionen
im Lichtmischstab 16. Während bei einer ungeraden
Anzahl von Reflexionen das entsprechende Licht im Lichtaustrittskegel 31 vorliegt,
verlässt das Licht bei einer geraden Anzahl von Reflexionen
den Lichtmischstab 16 im Lichtaustrittskegel 32.
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Wie
die 7 zeigt, kann durch eine Rückkopplungsoptik 25 der
Lichtaustrittskegel 32 in zur Symmetrieachse 34 gespiegelter
Form als Lichtkegel 33 wieder in den Lichtmischstab 31 eingeleitet
werden, so dass das entsprechende Licht 33 nunmehr als
Lichtkegel 331 innerhalb des Austrittlichtkegels 31 den
Lichtmischstab 16 verlässt und somit für
die weitere Beleuchtung im Beleuchtungssystem zur Verfügung
steht. Damit kann erreicht werden, dass unter Beibehaltung der Beleuchtungseinstellung,
also der Lichtintensitätsverteilung in einer Pupillenebene
des Beleuchtungssystems, eine Homogenisierung durch einen Lichtmischstab 16 des
Lichts in einer Feldebene des Beleuchtungssystems stattfindet. Entsprechend
kann das Ziel erreicht werden, bei der Beleuchtung des Retikels
in einer Projektionsbelichtungsanlage eine homogene Ausleuchtung
des Retikels bei gleichzeitiger definierter Winkeleinstellung des
auftreffenden Lichts zu gewährleisten.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Ausführungsbeispiele
detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann
selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen
beschränkt ist, sondern vielmehr Abwandlungen oder Änderungen
umfasst, die unter den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche
fallen. Insbesondere sind Abwandlungen und Änderungen mit eingeschlossen,
die unterschiedliche Kombinationen einzelner dargestellter Merkmale
oder das Weglassen einzelner Merkmale betreffen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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