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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manipulieren eines optischen
Systems, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage,
sowie ein optisches System.
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Mikrolithographie
wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise
integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess
wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt,
welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv
aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten
Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs
auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes
und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat
(z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf
die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Es
sind verschiedene Ansätze bekannt, in der Beleuchtungseinrichtung
oder im Projektionsobjektiv gezielt Doppelbrechungseffekte einzuführen, um
bestimmte Polarisationsverteilungen zu erzeugen und/oder eine vorhandene
Störung der Polarisationsverteilung wenigstens teilweise
zu kompensieren.
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Aus
WO 2002/093257 A2 ist
es u. a. bekannt, an ein optisches Element eine Krafteinleitungsvorrichtung
anzukoppeln, um durch Einbringung von Zug- oder Druckspannungen
gezielt eine ortsabhängige Spannungsdoppelbrechung hervorzurufen.
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Aus
DE 196 37 563 A1 ist
es u. a. bekannt, eine Planplattenanordnung mittels mehrerer paralleler
Zugvorrichtungen zur Erzeugung von Spannungsdoppelbrechung torsionsfrei
und gleichmäßig auf Zug zu beanspruchen.
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Aus
US 2002/0149848 A1 ist
es u. a. bekannt, zur Änderung der spannungsinduzierten
Doppelbrechung in einem optischen Bauteil unter Verwendung eines
oder mehrerer, das Bauteil umgebender Klemmelemente eine Kompressionsspannung
in dieses Bauteil einzubringen, wobei das Klemmelement auch als
das Bauteil ringförmig umgebende und mit einem pneumatischen
oder hydraulischen Druck beaufschlagbare Druckkammer ausgestaltet
sein kann.
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Ferner
ist es aus 6,583,850 B2 u. a. bekannt, mittels Manipulation des
Fluiddrucks innerhalb einer Kammer eine Änderung nicht
rotationssymmetrischer Abbildungseigenschaften eines optischen Elementes
einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere Astigmatismus,
herbeizuführen.
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Aus
US 4,676,631 ist es u. a.
bekannt, mittels kontrollierter Verbiegung einer Glasplatte unter Erzeugung
von Gasdruck eine Einstellung der mittels eines Projektionsobjektivs
erzielten Vergrößerung zu bewirken.
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Aus
6,867,923 B2 ist es u. a. bekannt, in einem Projektionsobjektiv
eine Variation des Brechungsindex innerhalb einer Manipulatorkammer durch
Druckänderung oder Änderung der Gaszusammensetzung
innerhalb der Manipulatorkammer zu erzeugen.
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Aus
US 2006/0238735 A1 ist
es u. a. bekannt, in einem optischen System einer mikrolithographischen
Projektionsbelichtungsanlage mit wenigstens einem intrinsisch doppelbrechenden
optischen Element ein Korrekturelement vorzusehen, in welchem durch
Aufbrin gung mechanischer Kräfte eine rotationssymmetrische
Doppelbrechungsverteilung eingestellt wird.
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Es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Manipulieren
eines optischen Systems sowie ein optisches System bereitzustellen, welche
eine flexibel und insbesondere während des Betriebs des
optischen Systems einstellbare Korrektur einer Störung
der Polarisationsverteilung ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche gelöst.
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Ein
Verfahren zum Manipulieren eines optischen Systems, wobei das optische
System wenigstens eine Linse mit einer Lichteintrittsfläche
und einer Lichtaustrittsfläche sowie wenigstens eine Störung der
Polarisationsverteilung aufweist, weist den Schritt auf:
- – Einstellen eines Druckunterschieds
zwischen einem ersten Fluiddruck, welcher in einem an die Lichteintrittsfläche
angrenzenden Bereich vorliegt, und einem zweiten Fluiddruck, welcher
in einem an die Lichtaustrittsfläche angrenzenden Bereich
vorliegt;
- – wobei eine durch diesen Druckunterschied bewirkte
Polarisationswirkung der Linse die Störung der Polarisationsverteilung
wenigstens teilweise kompensiert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren geht von einem optischen
System aus, durch welches im Betrieb Licht hindurch tritt. Dieses
Licht weist am Ende bzw. am Ausgang des optischen Systems eine Polarisationsverteilung
auf, die gestört ist. Die Erfindung geht ferner von der
Erkenntnis aus, dass sich durch Einstellung eines Druckunterschiedes
zwischen den jeweils eintritts- und aus trittsseitig einer Linse
vorliegenden Drücken in einem dort vorhandenen (gasförmigen
oder flüssigen) Fluid mechanische Spannungen in der Linse
generieren lassen, die eine Doppelbrechung in der Linse induzieren,
welche wiederum in ihrer Größenordnung zur Korrektur
typischer Störungen der Polarisationsverteilung, wie sie
etwa in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
auftreten, geeignet ist.
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Dabei
kann die Größe der betreffenden Doppelbrechungsverteilung
bzw. die Größe der durch die Linse bewirkten Verzögerung über
die Druckdifferenz zwischen den stromaufwärts und stromabwärts
der Linse eingestellten (Partial-)Drücken gesteuert werden,
was insbesondere auch im laufenden Betrieb des optischen Systems
mittels einer Rückführungsregelung erfolgen kann.
Mit „Verzögerung" wird die Differenz der optischen
Wege zweier orthogonaler (senkrecht zueinander stehender) Polarisationszustände
bezeichnet.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung weist das Verfahren ferner den Schritt auf:
Messen des Polarisationszustandes von Licht, welches die Linse durchlaufen
hat.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung weist das Verfahren ferner den Schritt auf:
Variieren des Druckunterschieds in Abhängigkeit von dem
gemessenen Polarisationszustand.
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Die
Erfindung ist nicht hinsichtlich bestimmter durch das Verfahren
eingestellter Doppelbrechungs- bzw. Verzögerungsverteilungen
beschränkt. Gemäß einiger Ausführungsformen
wird der Druckunterschied jedoch derart eingestellt, dass eine Doppelbrechungsverteilung
in der Linse induziert wird, welche eine n-zählige Symmetrie
(n = 2, 3, 4, ...) in Bezug auf eine optische Achse des optischen
Systems aufweist. Gemäß einigen Anwendungen kann es
sich nämlich insbesondere bei der eingestellten Verzöge rungsverteilung
um eine Verzögerungsverteilung handeln, welche derjenigen
entspricht oder ähnlich ist, die durch die intrinsische
Doppelbrechung in einer kubisch kristallinen Linse hervorgerufen
wird. Da eine solche Verzögerungsverteilung je nach Orientierung
des kubisch kristallinen Materials im optischen System z. B. eine
dreizählige Symmetrie (im Falle einer kubisch kristallinen
Linse im [111]-Kristallschnitt) oder eine vierzählige Symmetrie
(im Falle einer kubisch kristallinen Linse im [100]-Kristallschnitt) aufweisen
kann, bedeutet dies, dass beispielsweise derartige Symmetrien einer
Verzögerungsverteilung nachgebildet werden können.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann die erzeugte Verzögerungsverteilung
auch einer Verzögerungsverteilung entsprechen oder ähneln,
die durch eine Anordnung von zwei um die optische Achse des optischen
Systems gegeneinander verdrehte kubisch kristalline Linsen erzeugt
wird. Da bei geeigneter Verdrehung der betreffenden kubisch kristallinen
Linsen sowie gleichem Kristallschnitt sogenannte homogene Gruppen
mit um die optische Achse rotationssymmetrischer Verzögerungsverteilung
gebildet werden können, kann es sich somit bei der mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur
erzeugten Verzögerungsverteilung insbesondere um eine in
Bezug auf die optische Achse des optischen Systems rotationssymmetrische
Verzögerungsverteilung handeln.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein optisches System, insbesondere in
einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Zu bevorzugten
Ausgestaltungen und Vorteilen wird auf die obigen Ausführungen
im Zusammenhang mit dem Verfahren Bezug genommen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine mikrolithographische
Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem
Projektionsobjektiv, wobei die Be leuchtungseinrichtung und/oder
das Projektionsobjektiv ein optisches System mit den vorstehend
beschriebenen Merkmalen aufweisen.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
beispielhaften Aufbau einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
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2a–b schematische Darstellungen
zur Erläuterung des allgemeinen Prinzips der vorliegenden
Erfindung;
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3a–b schematische Darstellungen
zur Erläuterung der Erzeugung unterschiedlicher Doppelbrechungsverteilungen
mittels des in 2a gezeigten Aufbaus;
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4 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung eines verallgemeinerten
Aufbaus bei Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips
auf eine Anzahl N von in einem optischen System vorhandenen Linsenzwischenräumen;
und
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5 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer
polarisationsbeeinflussenden Anordnung gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
in lediglich schematischer Darstellung einen beispielhaften Aufbau
einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher
das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere realisiert
werden kann.
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Die
Projektionsbelichtungsanlage weist gemäß 1 eine
Beleuchtungseinrichtung 101 und ein Projektionsobjektiv 102 auf.
Die Beleuchtungseinrichtung 101 dient zur Beleuchtung einer
Struktur tragenden Maske (Retikel) 103 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit 104,
welche beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge
von 193 nm sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeugende Strahlformungsoptik
umfasst. Das parallele Lichtbüschel der Lichtquelleneinheit 104 trifft
zunächst auf ein diffraktives optisches Element 105.
In Lichtausbreitungsrichtung nach dem diffraktiven optischen Element 105 befindet
sich eine optische Einheit 106, welche ein ein paralleles
Lichtbündel mit variablem Durchmesser erzeugendes Zoom-Objektiv
sowie ein Axikon aufweist. Mittels des Zoom-Objektives in Verbindung
mit dem vorgeschalteten diffraktiven optischen Element 105 werden
in der Pupillenebene PP1 je nach Zoom-Stellung und Position der
Axikon-Elemente unterschiedliche Beleuchtungskonfigurationen erzeugt.
Die optische Einheit 106 umfasst im dargestellten Beispiel
ferner einen Umlenkspiegel 107. In Lichtausbreitungsrichtung
nach der Pupillenebene PP1 befindet sich im Strahlengang eine Lichtmischeinrichtung 108,
welche z. B. in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung
einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen
aufweisen kann. Auf die Lichtmischeinrichtung 108 folgt in
Lichtausbreitungsrichtung eine Linsengruppe 109, hinter
der sich eine Feldebene F1 mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA)
befindet, welches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes
REMA-Objektiv 110 auf die Struktur tragende, in der Feldebene
F2 angeordnete Maske (Retikel) 103 abgebildet wird und
dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel begrenzt. Die
Struktur tragende Maske 103 wird mit dem Projektionsobjektiv 102,
welches im dargestellten Beispiel zwei Pupillenebenen PP3 und PP4
aufweist, auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenes
Substrat 111 bzw. einen Wafer abgebildet.
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Das
erfindungsgemäße Konzept kann sowohl in der Beleuchtungseinrichtung
als auch im Projektionsobjektiv realisiert werden. In 2a ist daher zur Erläuterung
des allgemeinen Prinzips der vorliegenden Erfindung ein Aufbau aus
drei Linsen 110, 120 und 130 dargestellt,
welche innerhalb eines Gehäuses 140 entlang der
(im eingezeichneten Koordinatensystem in z-Richtung verlaufenden)
Lichtausbreitungsrichtung aufeinander folgend angeordnet sind und
jeweils mittels Dichtungsringen 151, 152 bzw. 153 zum
Gehäuse 140 hin abgedichtet sind. Dabei kann es
sich bei den Linsen 110–130 bzw. bei dem
Gehäuse 140 sowohl um Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 101 als
auch um Komponenten des Projektionsobjektivs 102 handeln.
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Bei
den innerhalb des Gehäuses 140 durch die Linsen 110, 120, 130 definierten
Zwischenräumen handelt es sich um einen Zwischenraum 105 stromaufwärts
der Linse 110, einen Zwischenraum 115 zwischen
den Linsen 110 und 120, einen Zwischenraum 125 zwischen
den Linsen 120 und 130 und einen Zwischenraum 135 stromabwärts
der Linse 130. Anschlüsse 115a, 115b bzw. 125a, 125b dienen
zur Zu- bzw. Abfuhr eines Fluids zu den Zwischenräumen 115 bzw. 125.
Das Fluid ist im Beispiel gasförmiger Stickstoff (N2), so dass die Zwischenräume 115 bzw. 125 unabhängig
voneinander mit Partialdrücken P1 bzw. P2 beaufschlagbar
sind. Bei dem Fluid kann es sich auch um ein anderes, vorzugsweise
inertes Gas (z. B. das zum Spülen des optischen Systems
verwendete Gas) oder auch um eine im Hinblick auf hinreichende optische
Transmissionseigenschaften und fehlende chemische Reaktionsfähigkeit mit
den Linsenmaterialien geeignete Flüssigkeit (z. B. deionisiertes
Was ser) handeln, wobei ggf. die Brechzahl der Flüssigkeit
bei der Auslegung des optischen Systems zu berücksichtigen
ist.
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Hinsichtlich
der jeweiligen Geometrien der Linsen 110, 120 und 130 kommen
grundsätzlich beliebige Geometrien in Frage, wobei lediglich
beispielhaft in 2 die Linse 110 eine
Meniskuslinse, die Linse 120 eine Plankonvexlinse und die
Linse 130 eine Bikonvexlinse ist. Wie im Weiteren erläutert
ist jedoch die gemäß der Erfindung herbeigeführte
Wirkung, nämlich die gezielte Erzeugung einer konkreten
Doppelbrechungsverteilung in der jeweiligen Linse, insbesondere
abhängig von der Linsengeometrie, so dass die zur Realisierung
des erfindungsgemäßen Konzeptes verwendete(n)
Linse(n) je nach dem gewünschten Effekt geeignet zu wählen
ist bzw. sind.
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Gemäß 2 wird
angenommen, dass stromaufwärts der Linse 110 sowie
stromabwärts der Linse 130, jeweils bezogen auf
den Strahlengang im optischen System, d. h. in den mit 105 bzw. 135 bezeichneten
Zwischenräumen jeweils der gleiche Partialdruck P0 (= Umgebungsdruck)
vorliegt. Selbstverständlich können analog zu
den Zwischenräumen 115 und 125 auch weitere
mit unterschiedlichen Partialdrücken beaufschlagbare Zwischenräume
vorgesehen sein, wie weiter unten anhand des verallgemeinerten Aufbaus
von 4 noch näher erläutert wird.
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Wie
in 2b angedeutet dient in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel zur Halterung der Linsen 110, 120, 130 innerhalb
des Gehäuses 140 jeweils eine Dreipunktlagerung,
wobei die der Linse 110 zugeordneten Auflagepunkte in 2b mit 111, 112 und 113 bezeichnet
sind.
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Ein
wesentliches Konzept der vorliegenden Erfindung ist nun, dass in
wenigstens eine der Linsen mittels Einstellung unterschiedlicher
Partialdrücke in den an die Lichteintrittsfläche bzw.
die Lichtaustrittsfläche angrenzenden Bereichen, d. h.
bezogen auf die Lichtausbreitung im optischen System in den Bereichen
stromaufwärts bzw. stromabwärts der Linse, eine
mechanische Spannung innerhalb der betreffenden Linse generiert
wird. Diese mechanische Spannung wird in die betreffende Linse jeweils
an den Auflagepunkten 111, 112, 113 der
Linsenhalterung (d. h. im Beispiel der Dreipunkthalterung) eingeleitet.
Diese Einleitung mechanischer Spannungen wiederum führt
abhängig von dem Linsenmaterial in für sich bekannter
Weise zur Erzeugung spannungsinduzierter Doppelbrechung. Als Linsenmaterial
der Linse 110 (bzw. der Linsen 120 und 130)
kommt insbesondere wegen der vergleichsweise großen spannungsoptischen
Koeffizienten ein optisch isotropes Material wie Quarzglas (SiO2) in Frage. Alternativ können jedoch
auch andere Materialien, z. B. kubisch kristalline Materialien wie
Kalziumfluorid (CaF2), Verwendung finden,
wobei dann zur Erzeugung einer Spannungsdoppelbrechung entsprechender
Größe der Wert des Druckunterschiedes zwischen
den Partialdrücken stromaufwärts und stromabwärts
der Linse entsprechend größer zu wählen
ist.
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Die
aufgrund der wie vorstehend erläutert erfolgenden Einleitung
mechanischer Spannungen in wenigstens eine der Linsen in dieser
Linse erzeugte, konkrete Doppelbrechungsverteilung ist insbesondere
abhängig von der Linsengeometrie sowie der Anordnung sowie
Anzahl der Auflagepunkte. Während durch diese geometrischen
Faktoren vor allem die Geometrie der in der jeweiligen Linse erzeugten
Doppelbrechungsverteilung bestimmt wird, lässt sich die Größe
der betreffenden Doppelbrechungsverteilung, d. h. auch die Größe
der durch die Linse bewirkten Verzögerung, über
die Druckdifferenz zwischen den stromaufwärts und stromabwärts
der Linse eingestellten Partialdrücken steuern. Typische
quantitative Werte dieser Druckdifferenz, um infolge der mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Linse aus
Quarzglas (SiO2) induzierten Doppelbrechungsverteilung
Verzögerungen in der Größenordnung von 1
nm zu erzielen, können beispielsweise im Bereich von etwa
1.000 bis 10.000 Pa liegen.
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In 3a ist beispielhaft der Effekt in der
als Meniskuslinse ausgebildeten Linse 110 für
den Fall dargestellt, dass der Partialdruck P1 im an die konkave
Austrittsfläche 110b der Linse 110 angrenzenden Zwischenraum 115 kleiner
ist als der Partialdruck P0 (= Umgebungsdruck) in dem an die konvexe
Eintrittsfläche 110a der Linse 110 angrenzenden
Zwischenraum 105. In diesem Falle wird eine Druckspannung in
Richtung der Auflagepunkte 111, 112 bzw. 113 (analog
etwa zur Kraftableitung, welche bei einem Brückenbogen
auf die Brückenpfeiler erfolgt) eingeleitet. Im Ergebnis
entsteht innerhalb der Linse 110 im Bereich der Auflagepunkte 111, 112 und 113 eine Druckspannung,
in deren Richtung die schnelle Achse der erzeugten Spannungsdoppelbrechung
verläuft, wobei diese Richtung in 3a durch
drei lange Striche angedeutet ist. Die gemäß 3a in der Linse 110 erzeugte
Doppelbrechungsverteilung entspricht im Bereich der Auflagepunkte
einer radialen Doppelbrechungsverteilung, bei welcher die Richtung
der schnellen Achse parallel zum auf die (in z-Richtung verlaufende)
optische Achse gerichteten Radius verläuft.
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3b dient zur Veranschaulichung einer Situation,
in welcher der Partialdruck P1 größer als der
Partialdruck P0 ist. In diesem Falle entsteht im Bereich der Auflagepunkte 111, 112 und 113 jeweils eine
Zugspannung im Linsenmaterial. Der im Vergleich zu 3a somit
erfolgende Wechsel von Druckspannung auf Zugspannung führt
dazu, dass die Orientierung der schnellen Achse der Doppelbrechung
um 90° gedreht wird. Im Ergebnis entsteht gemäß 3b innerhalb der Linse 110 im
Bereich der Auflagepunkte 111, 112 und 113 eine
tangentiale Doppelbrechungsverteilung, bei welcher die Richtung
der schnellen Achse der Doppelbrechung senkrecht zum auf die optische
Achse gerichteten Radius verläuft.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass der erfindungsgemäße
Effekt der Generierung von Spannungsdoppelbrechung durch Einstellung
unterschiedlicher Partialdrücke stromaufwärts
bzw. stromabwärts einer Linse lediglich auf der Einleitung
mechanischer Spannungen in die betreffende Linse beruht. Eine darüber
hinausgehende Verformung der Linse ist nicht erforderlich und im
Hinblick auf eine Beibehaltung der übrigen Designparameter
des optischen Systems auch nicht erwünscht, so dass die
geometrische Form der Linse möglichst unverändert bleiben
sollte.
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4 zeigt
in einem verallgemeinerten Aufbau ein mit Licht einer Lichtquelle 401 und
einer Eingangspolarisationsverteilung P1 bestrahltes optisches System 410,
bei welchem es sich z. B. um die Beleuchtungseinrichtung 101 der
mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage von 1 handeln
kann. In 4 wurde der Einfachheit halber
auf die Darstellung von Linsen und anderen optischen Elementen verzichtet,
sondern es ist lediglich eine Anzahl N von separaten Volumina bzw.
Linsenzwischenräumen 410-1, 410-2, ..., 410-N dargestellt, welche
jeweils analog zu 2 ausgebildet sein können,
so dass eine unabhängige Beaufschlagung der einzelnen Zwischenräume 410-1, 410-2,
..., 410-N mit gleichen oder unterschiedlichen Partialdrücken über
einen Druckverteiler 420, welcher mit entsprechenden Zuleitungen 421 zu
den besagten Zwischenräumen versehen ist, erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann eine Schutzvorrichtung
z. B. in Form von einem oder mehreren Überdruckventilen
vorgesehen sein, um Beschädigungen des optischen Systems
durch zu hohe bzw. unkontrollierte Drücke zu vermeiden.
Insbesondere können z. B. Überdruckventile zwischen
benachbarten Volumina bzw. Linsenzwischenräumen in Reihe
angeordnet sein.
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Das
aus dem optischen System 410 austretende Licht trifft auf
eine Polarisationsmesseinrichtung 430, welche den Polarisationszustand
P2 nach Austritt aus dem optischen System 410 bestimmt.
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Gemäß 4 ist
ferner eine Rückführungsregelegung auf Basis des
in der Polarisationsmesseinrichtung 430 bestimmten Polarisationszustandes P2
vorgesehen, d. h. je nach Abweichung von einem gewünschten
Polarisationszustand erfolgt über eine Rückführung 435 zu
dem Druckverteiler 420 eine entsprechende Nachstellung
der mittels des Druckverteilers 420 in den Zwischenräumen 410-1, 410-2,
..., 410-N erzeugten Partialdrücke.
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Das
erfindungsgemäße Konzept kann insbesondere dazu
genutzt werden, eine in dem jeweiligen optischen System vorhandene
Störung des Polarisationszustandes wenigstens teilweise
zu kompensieren. Insbesondere kann es sich bei einer solchen Störung
des Polarisationszustandes um die durch eine Linse mit intrinsischer
Doppelbrechung in dem optischen System eingeführte Verzögerung
handeln. Bekanntermaßen weist etwa die durch eine kubisch kristalline
Linse aus z. B. Kalziumfluorid im [111]-Kristallschnitt erzeugte
Doppelbrechungsverteilung eine dreizählige Symmetrie auf.
Infolgedessen ist zur Kompensation der intrinsischen Doppelbrechungsverteilung
einer solchen, im [111]-Kristallschnitt vorliegenden Linse gerade
die anhand von 3a–b beschriebene
Ausführungsform mit Verwendung einer Dreipunktlagerung
besonders geeignet, da in diesem Falle die Symmetrie der zur Korrektur
erzeugten Spannungsdoppelbrechungsverteilung an die zu kompensierende
Doppelbrechungsverteilung der intrinsischen Doppelbrechung angepasst
ist. Analog ist zur Kompensation einer durch intrinsische Doppelbrechung
hervorgerufenen Verzögerung in einer im [100]-Kristallschnitt
vorliegenden, kubisch kristallinen Linse z. B. aus Kalziumfluorid
(CaF2), welche bekanntermaßen eine
vierzählige Symmetrie aufweist, in Abwandlung des anhand
von 3a–b beschriebenen Ausführungsbeispiels
eine Vierpunktlagerung der betreffenden Linse, in welcher die Spannungsdoppelbrechung
erfindungsgemäß erzeugt wird, besonders geeignet.
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Bei
der gemäß der Erfindung kompensierten Störung
der Polarisationsverteilung kann es sich ferner auch um Störungen
aufgrund von Spannungsdoppelbrechungseffekten im optischen System
handeln. Insbesondere kann eine durch die Gravitation in einer Linse
bewirkte Doppelbrechung mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens kompensiert werden. Diese Kompensation erfolgt vorzugsweise
(abweichend zu der Darstellung in 2a)
bei einer horizontalen bzw. zur Aufstandsfläche parallelen
Anordnung der hinsichtlich gravitationsinduzierter Doppelbrechung
zu kompensierenden Linse, wobei dann – im übrigen
analog zu der anhand von 2a beschriebenen
Ausführungsform – ein Überdruck im an die
Lichtaustrittsfläche dieser Linse angrenzenden Bereich
im Vergleich zum an die Lichteintrittsfläche angrenzenden
Bereich erzeugt wird.
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5 zeigt
ein weiteres Beispiel einer zur Realisierung der Erfindung geeigneten
polarisationsbeeinflussenden Anordnung 500. Die Anordnung 500 weist
zwei (im Beispiel als Planplatten aus Quarzglas ausgebildete) optische
Elemente 510, 520 auf, zwischen welchen ein nach
außen hin abgedichteter und nur über eine Zuführung 516 mit
einem definierten Fluiddruck beaufschlagbarer Zwischenraum 515 ausgebildet
ist, wobei der Fluiddruck mittels einer (nicht dargestellten) Druckregeleinrichtung
einstellbar ist. Durch Variation des Fluiddrucks innerhalb des Zwischenraums 515 wird – im übrigen
analog zur Ausführungsform von 2a – über
die Einleitung mechanischer Spannungen in die Elemente 510, 520 die
Polarisationswirkung der polarisationsbeeinflussenden Anordnung 500 eingestellt.
Die Anordnung 500 kann beispielsweise in einer Pupillenebene
der Beleuchtungseinrichtung 101 von 1 angeordnet werden
und ist insbesondere dazu geeignet, rotationssymmetrische Doppelbrechungsbeiträge
von pupillennahen Linsen ganz oder teilweise zu kompensieren.
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Wenn
die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen
beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann
zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen,
z. B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen.
Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass
derartige Variationen und alternative Ausführungsformen
von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite
der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche
und deren Äquivalente beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2002/093257
A2 [0004]
- - DE 19637563 A1 [0005]
- - US 2002/0149848 A1 [0006]
- - US 4676631 [0008]
- - US 2006/0238735 A1 [0010]