Die
Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie
zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfelds mit Beleuchtungslicht nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine
Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen
Beleuchtungssystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein mikrolithographisches
Herstellungsverfahren für mikro- bzw. nanostrukturierte
Bauelemente. Schließlich betrifft die Erfindung ein mit
einem solchen Verfahren hergestelltes Bauelement.The
The invention relates to a lighting system for microlithography
for illuminating a lighting field with illumination light after
The preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a
Microlithography projection exposure apparatus with such
Lighting system. Furthermore, the invention relates to a microlithographic
Manufacturing process for micro- or nanostructured
Components. Finally, the invention relates to a
a device produced by such a method.
Ein
Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art ist bekannt aus der WO 2007/093 433 A1 .
Dort wird zur gezielten Beeinflussung einer Beleuchtungsintensität über
das Beleuchtungsfeld hinsichtlich der Gesamt-Beleuchtungsintensität und/oder
hinsichtlich der Intensitätsbeiträge aus unterschiedlichen
Beleuchtungsrichtungen eine aufwändig herzustellende Rasteranordnung
in verschiedenen Ausführungsvarianten beschrieben.An illumination system of the type mentioned is known from the WO 2007/093 433 A1 , There is described for selectively influencing a lighting intensity over the illumination field with respect to the overall illumination intensity and / or with respect to the intensity contributions from different illumination directions a consuming to produce grid arrangement in various embodiments.
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beleuchtungssystem
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Beeinflussung
der Beleuchtungsintensität und der Beleuchtungswinkelverteilung über
das auszuleuchtende Beleuchtungsfeld mit geringerem Herstellungsaufwand
erreicht werden kann.It
It is an object of the present invention to provide a lighting system
of the type mentioned in such a way that an influence
the illumination intensity and the illumination angle distribution over
the lighting field to be illuminated with a lower production cost
can be achieved.
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
ein Beleuchtungssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These
The object is achieved by
an illumination system with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass eine definierte Beeinflussung der Beleuchtungsintensitätsverteilung
sowie auch der Beleuchtungswinkelverteilung über das auszuleuchtende
Objektfeld auch über ein mit sphärischen Mikrolinsen
ausgestattetes erstes Rasterelement erreicht werden kann. Die gewünschte
Beeinflussung ergibt sich durch eine entsprechende Verteilung von
Mikrolinsen mit unterschiedlichen Krümmungsradien und/oder
unterschiedlichen z-Positionen auf der ersten Rasteranordnung. Ein
Beleuchtungssystem mit dem erfindungsgemäßen ersten
Rasterelement ist in seiner Herstellung deutlich weniger aufwändig
als aus dem Stand der Technik her bekannte Rasteranordnungen. Durch
eine Beleuchtung mit dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem
ist es insbesondere möglich, eine Kompensation von Transmissionsvariationen
von Linsen durchzuführen, die im Beleuchtungssystem oder
in einer nachgeschalteten Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage
angeordnet sind.According to the invention was
recognized that a defined influence on the illumination intensity distribution
as well as the illumination angle distribution over the illuminated
Object field also over with spherical microlenses
equipped first grid element can be achieved. The desired
Influencing results from an appropriate distribution of
Microlenses with different radii of curvature and / or
different z-positions on the first grid arrangement. One
Illumination system with the first invention
Grid element is much less expensive to manufacture
as known from the prior art forth raster arrangements. By
a lighting with the lighting system according to the invention
In particular, it is possible to compensate for transmission variations
of lenses that operate in the lighting system or
in a downstream projection optics of the projection exposure apparatus
are arranged.
Verteilungen
der sich in ihren Krümmungsradien oder z-Abständen
unterscheidenden ersten Rasterelemente nach den Ansprüchen
2 bis 7 ermöglichen in der Praxis relevante Beeinflussungen
der Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes. Bei einem kontinuierlichen
radialen Verlauf nach Anspruch 3 können beispielsweise
mittige erste Rasterelemente einen größeren Krümmungsradius
aufweisen als randseitige erste Rasterelemente. Auch andere radiale
Verläufe sind möglich. Mehrzählig rotationssymmetrische
Verläufe nach den Ansprüchen 4 oder 7 sind entsprechend
bestimmten Korrekturanforderungen symmetrisiert. Bei einer Anordnung
nach Anspruch 6 können beispielsweise mittige erste Rasterelemente
einer gegenüber der zweiten Rasteranordnung stärker
zurückversetzte z-Position haben als randseitige erste
Rasterelemente. Auch Kombinationen von Rasterelement-Typen mit verschiedenen Krümmungsradien
einerseits und verschiedenen z-Positionen andererseits sind innerhalb
der ersten Rasteranordnung möglich. Zudem sind Verteilungen der
sich in ihren Krümmungsradien oder z-Abständen
unterscheidenden Rasterelemente möglich, bei denen es eine
Abhängigkeit der Krümmungsradien oder der z-Abstände
nur von einer Koordinate quer zur Strahlrichtung, also beispielsweise
in x-Richtung oder in y-Richtung gibt. Die beiden Rasteranordnungen
können dabei in verschiedene Abschnitte quer zur Strahlrichtung
unterteilt sein, die verschiedene Krümmungsradien der Rasterelemente
oder verschiedene z-Abstände einander zugeordneter Rasterelemente
haben.distributions
which are in their radii of curvature or z-distances
discriminating first raster elements according to the claims
2 to 7 allow relevant influences in practice
the illumination of the illumination field. In a continuous
radial course according to claim 3, for example
central first grid elements a larger radius of curvature
have as marginal first raster elements. Also other radial
Gradients are possible. Multiple rotationally symmetric
Gradients according to claims 4 or 7 are corresponding
certain correction requirements are symmetrized. In an arrangement
according to claim 6, for example, central first raster elements
one stronger than the second grid arrangement
retarded z-position have as marginal first
Grid elements. Also combinations of grid element types with different radii of curvature
on the one hand and different z-positions on the other hand are within
the first grid arrangement possible. In addition, distributions are the
in their radii of curvature or z-distances
different raster elements possible, where there is a
Dependence of the radii of curvature or the z-distances
only from a coordinate transverse to the beam direction, so for example
in the x-direction or in the y-direction. The two grid arrangements
can do this in different sections across the beam direction
be divided, the different radii of curvature of the grid elements
or different z-spacings of mutually associated raster elements
to have.
Die
Vorteile einer Projektions-Belichtungsanlage nach Anspruch 8, eines
Herstellungsverfahrens nach Anspruchs 9 sowie eines hierdurch hergestellten
Bauelements nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter
Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
bereits diskutiert wurden.The
Advantages of a projection exposure apparatus according to claim 8, a
A manufacturing method according to claim 9 and a product produced thereby
Component according to claim 10 correspond to those above under
Reference to the lighting system according to the invention
already discussed.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:embodiments
The invention will be described below with reference to the drawing
explained. In this show:
1 schematisch
einen Meridionalschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Beleuchtungssystem innerhalb einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
mit einem Rastermodul mit einer zweistufigen Rasteranordnung; 1 schematically a meridional section through an inventive illumination system within a microlithography projection exposure apparatus with a raster module with a two-stage grid arrangement;
2 im
Detail einen Kanal der zweistufigen Rasteranordnung mit einer nachgeschalteten Übertragungsoptik
zur Übertragung des Beleuchtungslichts von der zweistufigen
Rasteranordnung in ein Beleuchtungsfeld, dargestellt am Beispiel
einer Feld-Zwischenebene, sowie eine zugehörige Beleuchtungsfeld-Intensitätsverteilung
für diesen Lichtkanal; 2 in detail a channel of the two-stage raster arrangement with a downstream transmission optics for transmitting the illumination light from the two-stage raster arrangement in an illumination field, shown using the example of a field intermediate plane, and an associated illumination field intensity distribution for this light channel;
3 in
einer zu 2 ähnlichen Darstellung
im Detail drei Kanäle der zweistufigen Rasteranordnung; 3 in one too 2 similar representation in detail three channels of the two-stage Rastera North voltage;
4 in
einem Diagramm Intensitätsverteilungen I(x) über
das Beleuchtungsfeld für die drei in der 3 dargestellten
Lichtkanäle; 4 in a diagram intensity distributions I (x) over the illumination field for the three in the 3 illustrated light channels;
5 schematisch
eine intensitätsabhängige Beleuchtungswinkelverteilung
am Ort a der Feld-Zwischenebene nach 3; 5 schematically an intensity-dependent illumination angle distribution at the location a of the field intermediate plane after 3 ;
6 schematisch
eine intensitätsabhängige Beleuchtungswinkelverteilung
am Ort b der Feld-Zwischenebene nach 3; 6 schematically an intensity-dependent illumination angle distribution at the location b of the field intermediate plane after 3 ;
7 schematisch
eine intensitätsabhängige Beleuchtungswinkelverteilung
am Ort c der Feld-Zwischenebene nach 3; 7 schematically an intensity-dependent illumination angle distribution at the location c of the field intermediate plane after 3 ;
8 eine
Aufsicht auf die erste Rasteranordnung mit stark schematisierter
Rasterdarstellung; 8th a plan view of the first grid arrangement with a highly schematic grid representation;
9 einen
stufenförmigen radialen Verlauf des Krümmungsradius
1/c von ersten Rasterelementen der ersten Rasteranordnung, bezogen
auf eine optische Gesamt-Nutzfläche der ersten Rasteranordnung; 9 a step-shaped radial profile of the radius of curvature 1 / c of first raster elements of the first raster arrangement, based on a total optical area of the first raster arrangement;
10 in
einer zu 9 ähnlichen Darstellung
einen kontinuierlichen radialen Verlauf des Krümmungsradius
der ersten Rasterelemente bei einer weiteren Ausführung
einer ersten Rasteranordnung; 10 in one too 9 similar representation of a continuous radial course of the radius of curvature of the first raster elements in a further embodiment of a first raster arrangement;
11 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung einer ersten Rasteranordnung; 11 in one too 8th similar representation of a further embodiment of a first grid arrangement;
12 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung einer ersten Rasteranordnung; 12 in one too 8th similar representation of a further embodiment of a first grid arrangement;
13 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung einer ersten Rasteranordnung und 13 in one too 8th similar representation of a further embodiment of a first grid arrangement and
14 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung einer ersten Rasteranordnung. 14 in one too 8th similar representation of a further embodiment of a first grid arrangement.
1 zeigt
schematisch eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage 1,
die als Wafer-Scanner ausgeführt ist und bei der Herstellung von
Halbleiterbauelementen und anderen fein strukturierten Bauteilen
eingesetzt wird. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 arbeitet
zur Erzielung von Auflösungen bis zu Bruchteilen von Mikrometern
mit Licht insbesondere aus dem tiefen Ultraviolettbereich (VUV). 1 schematically shows a microlithography projection exposure system 1 , which is designed as a wafer scanner and is used in the manufacture of semiconductor devices and other finely structured components. The projection exposure machine 1 works to achieve resolutions down to fractions of a micron with light, especially from the deep ultraviolet (VUV) region.
Zur
Erleichterung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches
x-y-z-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft
in der 1 nach oben. Die y-Achse verläuft senkrecht
zur Zeichenebene der 1 auf den Betrachter zu. Die z-Richtung
verläuft in der 1 nach rechts. Eine Scanrichtung
der Projektionsbelichtungsanlage 1 verläuft längs
der y-Richtung. Im in der 1 dargestellten
Meridionalschnitt sind alle optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 längs
einer optischen Achse 2 aufgereiht. Es versteht sich, dass auch
beliebige Faltungen der optischen Achse 2 möglich
sind, insbesondere um die Projektionsbelichtungsanlage 1 kompakt
zu gestalten.To facilitate positional relationships, a Cartesian xyz coordinate system is used below. The x-axis runs in the 1 up. The y-axis is perpendicular to the plane of the 1 towards the viewer too. The z-direction runs in the 1 to the right. A scanning direction of the projection exposure apparatus 1 runs along the y-direction. I'm in the 1 shown meridional section are all optical components of the projection exposure system 1 along an optical axis 2 lined up. It is understood that any folds of the optical axis 2 are possible, in particular to the projection exposure system 1 compact design.
Zur
definierten Ausleuchtung eines Objekt- bzw. Beleuchtungsfelds 3 in
einer Retikelebene 4, in der eine bei der Projektionsbelichtung
zu übertragende Struktur in Form eines nicht näher
dargestellten Retikels angeordnet ist, dient ein insgesamt mit 5 bezeichnetes
Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Als primäre Lichtquelle 6 dient ein F2-Laser mit
einer Arbeitswellenlänge von 157 nm, dessen Beleuchtungslichtstrahl
koaxial zur optischen Achse 2 ausgerichtet ist. Andere
UV-Lichtquellen, beispielsweise ein ArF-Excimer-Laser mit 193 nm
Arbeitswellenlänge, ein KrF-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge
sowie primäre Lichtquellen mit größeren
oder kleineren Arbeitswellenlängen sind ebenfalls möglich.For defined illumination of an object or illumination field 3 in a reticle plane 4 in which a structure to be transferred in the projection exposure is arranged in the form of a reticle (not shown), a total of 5 designated illumination system of the projection exposure system 1 , As a primary light source 6 serves an F2 laser with a working wavelength of 157 nm, whose illumination light beam coaxial with the optical axis 2 is aligned. Other UV light sources, such as an ArF excimer laser at 193 nm operating wavelength, a KrF excimer laser at 248 nm operating wavelength, and primary light sources at longer or shorter operating wavelengths are also possible.
Der
von der Lichtquelle 6 kommende Lichtstrahl mit kleinem
Rechteckquerschnitt trifft zunächst auf eine Strahlaufweitungsoptik 7,
die einen austretenden Strahl 8 mit weitgehendem parallelem
Licht und größerem Rechteckquerschnitt erzeugt.
Der Beleuchtungslichtstrahl 8 hat ein x/y-Aspektverhältnis, das
im Bereich von 1 liegen kann oder auch größer sein
kann als 1. Die Strahlaufweitungsoptik 7 kann Elemente
aufweisen, die zur Kohärenzreduktion des Beleuchtungslichts 8 dienen.
Das durch die Strahlaufweitungsoptik 7 weitgehend parallelisierte
Beleuchtungslicht 8 trifft anschließend auf ein
diffraktives optisches Element (DOE) 9, das als computergeneriertes
Hologramm zur Erzeugung einer Beleuchtungslicht-Winkelverteilung
ausgebildet ist. Die durch das DOE 9 erzeugte Winkelverteilung
des Beleuchtungslichts 8 wird beim Durchtritt durch eine
Fourier-Linsenanordnung bzw. einen Kondensor 10, der im
Abstand seiner Brennweite vom DOE 9 positioniert ist, in
eine zweidimensionale, also senkrecht zur optischen Achse 2 ortsabhängige
Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung umgewandelt. Die
so erzeugte Intensitätsverteilung ist daher in einer ersten Beleuchtungsebene 11 des
Beleuchtungssystems 5 vorhanden. Zusammen mit dem Kondensor 10 stellt das
DOE 9 also eine Lichtverteilungseinrichtung zur Erzeugung
einer zweidimensionalen Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung
dar. Diese Lichtverteilungseinrichtung wird auch als pupillendefinierendes
Element (PDE) bezeichnet.The one from the light source 6 The incoming light beam with a small rectangular cross-section initially encounters a beam expansion optics 7 that have an exiting beam 8th produced with extensive parallel light and larger rectangular cross-section. The illumination light beam 8th has an x / y aspect ratio that may be in the range of 1 or may be greater than 1. The beam expansion optics 7 can have elements that are used to reduce the coherence of the illumination light 8th serve. That through the beam expansion optics 7 largely parallelized illumination light 8th then encounters a diffractive optical element (DOE) 9 , which is designed as a computer-generated hologram for generating an illumination light angle distribution. The by the DOE 9 generated angular distribution of the illumination light 8th When passing through a Fourier lens assembly or a condenser 10 , which is at the distance of its focal length from the DOE 9 is positioned in a two-dimensional, ie perpendicular to the optical axis 2 location-dependent illumination light intensity distribution converted. The intensity distribution thus generated is therefore in a first lighting level 11 of the lighting system 5 available. Together with the condenser 10 represents the DOE 9 Thus, a light distribution device for generating a two-dimensional illumination light intensity distribution. This light distribution device is also referred to as a pupil-defining element (PDE).
Im
Bereich der ersten Beleuchtungsebene 11 ist eine erste
Rasteranordnung 12 eines Rastermoduls 13 angeordnet,
das auch als Wabenkondensor bezeichnet wird. Das Rastermodul 13 wird
auch als felddefinierendes Element (FDE) bezeichnet. Das Rastermodul 13 dient
zur Erzeugung einer definierten Intensitäts- und Beleuchtungswinkelverteilung des
Beleuchtungslichts 8.In the area of the first lighting level 11 is a first raster arrangement 12 a raster module 13 arranged, which is also referred to as honeycomb condenser. The grid module 13 is also called field-defining element (FDE). The grid module 13 serves to generate a defined intensity and illumination angle distribution of the illumination light 8th ,
In
einer der ersten Beleuchtungsebene 11 nachgeordneten weiteren
Beleuchtungsebene 14 ist eine zweite Rasteranordnung 15 angeordnet.
Die beiden Rasteranordnungen 12, 15 bilden den
Wabenkondensor 13 des Beleuchtungssystems 5. Der weiteren
Beleuchtungsebene 14 nachgeordnet ist eine Pupillenebene 16 des
Beleuchtungssystems 5.In one of the first lighting levels 11 downstream further lighting level 14 is a second grid arrangement 15 arranged. The two grid arrangements 12 . 15 form the honeycomb condenser 13 of the lighting system 5 , The further lighting level 14 downstream is a pupil plane 16 of the lighting system 5 ,
Dem
Rastermodul 13 nachgeordnet ist ein weiterer Kondensor 17,
der auch als Feldlinse bezeichnet wird. Zusammen mit der zweiten
Rasteranordnung 15 bildet der Kondensor 17 näherungsweise die
erste Beleuchtungsebene 11 in eine Feld-Zwischenebene 18 des
Beleuchtungssystems 5 ab. In der Feld-Zwischenebene 18 kann
ein Retikel-Masking-System (REMA) 19 angeordnet sein, welches als
verstellbare Abschattungsblende zur Erzeugung eines scharfen Randes
der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dient. Ein
nachfolgendes Objektiv 20, das auch als Relay Optik bezeichnet
ist, bildet die Feld-Zwischenebene 18 auf das Retikel,
das heißt auf die Lithographie-Vorlage, ab. Mit einem Projektionsobjektiv 21 wird
das Objektfeld 3 in ein Bildfeld 22 in einer Bildebene 23 auf
einen in der 1 nicht dargestellten Wafer
abgebildet, der intermittierend oder kontinuierlich längs
der y-Richtung verschoben wird.The raster module 13 downstream is another condenser 17 which is also called a field lens. Together with the second grid arrangement 15 forms the condenser 17 approximately the first lighting level 11 in a field intermediate level 18 of the lighting system 5 from. In the field intermediate level 18 can a reticle masking system (REMA) 19 be arranged, which serves as an adjustable shading diaphragm for generating a sharp edge of the illumination light intensity distribution. A subsequent lens 20 , also referred to as relay optics, forms the field intermediate plane 18 on the reticle, that is on the lithographic original, from. With a projection lens 21 becomes the object field 3 in a picture field 22 in an image plane 23 on one in the 1 not shown wafer, which is intermittently or continuously displaced along the y-direction.
Die
erste Rasteranordnung 12 hat einzelne erste Rasterelemente 24,
die spalten- und zeilenweise angeordnet sind. Die ersten Rasterelemente 24 haben
eine rechteckige Apertur mit einem x/y-Aspektverhältnis
von beispielsweise 2/1. Auch andere, insbesondere größere
Aspektverhältnisse der ersten Rasterelemente 24 sind
möglich. Zur Vereinfachung der Darstellung werden nachfolgend
in den 8 bis 14 erste Rasterelemente 24 mit
einem x/y-Aspektverhältnis von 1/1 dargestellt.The first grid arrangement 12 has individual first grid elements 24 arranged in columns and rows. The first raster elements 24 have a rectangular aperture with an x / y aspect ratio of, for example, 2/1. Also other, in particular larger aspect ratios of the first grid elements 24 are possible. To simplify the illustration below in the 8th to 14 first raster elements 24 shown with an x / y aspect ratio of 1/1.
Die
Rasteranordnungen 12 und 15 können jeweils
auch aus zueinander gekreuzt angeordneten, nebeneinander liegenden
Zylinderlinsen bestehen. Jede der Rasteranordnungen 12, 15 kann
in diesem Fall als monolithischer Linsenblock ausgeführt
sein. Eine der beiden optischen Oberflächen des Linsenblocks
weist dann Zylinderlinsenflächen in einer ersten Orientierung
auf und die gegenüberliegende der beiden optischen Flächen
weist dann Zylinderlinsenflächen in einer hierzu senkrechten
Orientierung auf.The grid arrangements 12 and 15 each may also consist of mutually crossed, juxtaposed cylindrical lenses. Each of the grid arrangements 12 . 15 may be designed in this case as a monolithic lens block. One of the two optical surfaces of the lens block then has cylindrical lens surfaces in a first orientation and the opposite of the two optical surfaces then has cylindrical lens surfaces in a direction perpendicular thereto.
Der
Meridionalschnitt nach 1 geht entlang einer x-Rasterspalte.
Die ersten Rasterelemente 24 sind als sphärische
Mikrolinsen mit positiver Brechkraft ausgeführt. 1 zeigt
eine plankonvexe Ausgestaltung dieser Mikrolinsen. Auch eine biokonvexe
Ausgestaltung ist möglich, wie in den später noch
zu beschreibenden Figuren dargestellt. Die Rechtecksform der ersten
Rasterelemente 24 entspricht der Rechtecksform des Beleuchtungsfeldes 3.
Die ersten Rastelemente 24 sind in einem ihrer Rechtecksform
entsprechenden Raster direkt aneinander angrenzend, das heißt
im Wesentlichen flächenfüllend, angeordnet. Die
ersten Rasterelemente 24 werden auch als Feldwaben bezeichnet.The meridional section after 1 goes along an x grid column. The first raster elements 24 are designed as spherical microlenses with positive refractive power. 1 shows a plano-convex configuration of these microlenses. Also, a bioconvex configuration is possible, as shown in the figures to be described later. The rectangular shape of the first raster elements 24 corresponds to the rectangular shape of the illumination field 3 , The first locking elements 24 are in one of their rectangular shape corresponding grid directly adjacent to each other, that is substantially surface-filling, arranged. The first raster elements 24 are also called field honeycombs.
Soweit
die beiden Rasteranordnungen 12 und 15 aus jeweils
zueinander gekreuzt angeordneten, nebeneinander liegenden Zylinderlinsen
aufgebaut sind, können die gekreuzten Zylinderlinsen, die beispielsweise
auf der optischen Eingangsfläche der Rasteranordnung 12 oder 15 längs
der y-Richtung und auf der optischen Ausgangsfläche der
Rasteranordnung 12 oder 15 längs der
x-Richtung verlaufen, unterschiedliche Brechkraft haben. Die einzelnen
Zylinderlinsen entsprechen dann den Rasterelementen 24 einerseits
und den Rasterelementen 26 andererseits. Es resultiert
dann auch bei dieser gekreuzten Anordnung weiterhin ein für
jede Raumrichtung zweistufiges Rastermodul 13. Im Querschnitt
senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung sind die Zylinderlinsen durch
kreisförmige brechende Flächen begrenzt. Eine
der brechenden Flächen kann auch plan sein. Aufgrund der
unterschiedlichen Brechkraft der zueinander gekreuzt angeordneten
Zylinderlinsen der Rasteranordnungen 12 und 15 ergibt
sich eine rechteckförmige Winkelverteilung des Beleuchtungslichts 8 hinter
dem Rastermodul 13. Diese Winkelverteilung wird mittels
des Kondensors 17 in ein rechteckiges Beleuchtungsfeld,
also in eine rechteckige Ausleuchtung einerseits des Objektfelds 3 und
andererseits des Feldes in der Feld-Zwischenebene 18 übersetzt.As far as the two grid arrangements 12 and 15 are arranged crossed from each other, arranged side by side cylindrical lenses, the crossed cylindrical lenses, for example, on the optical input surface of the grid array 12 or 15 along the y-direction and on the optical output surface of the raster array 12 or 15 along the x-direction, have different refractive power. The individual cylindrical lenses then correspond to the raster elements 24 on the one hand and the grid elements 26 on the other hand. It then results in this crossed arrangement continues to be a two-stage grid module for each spatial direction 13 , In cross-section perpendicular to its extension direction, the cylindrical lenses are limited by circular refractive surfaces. One of the refracting surfaces can also be flat. Due to the different refractive power of the mutually crossed cylindrical lenses of the grid arrangements 12 and 15 this results in a rectangular angular distribution of the illumination light 8th behind the grid module 13 , This angular distribution is achieved by means of the condenser 17 in a rectangular illumination field, ie in a rectangular illumination on the one hand of the object field 3 and on the other hand, the field in the intermediate field plane 18 translated.
Aufgrund
der bündelformenden Wirkung der ersten Rasterelemente 24 der
ersten Rasteranordnung 12 wird das Beleuchtungslicht 8 in
eine der Anzahl der beleuchteten ersten Rasterelemente 24 entsprechende
Anzahl von Teilbündeln 25 (vergleiche 2)
aufgeteilt, die, da sie zunächst separat voneinander im
Rastermodul 13 geführt werden, auch als Lichtkanäle
bezeichnet werden. Beim Rastermodul 13 können
mehrere hundert derartiger Lichtkanäle vorliegen.Due to the bundle-forming effect of the first raster elements 24 the first grid arrangement 12 becomes the illumination light 8th in one of the number of illuminated first raster elements 24 corresponding number of sub-bundles 25 (see 2 ), since they are initially separate from each other in the raster module 13 are also referred to as light channels. With the raster module 13 There may be several hundred such light channels.
2 zeigt
den Weg eines der Teilbündel 25 ausgehend von
einem der ersten Rasterelemente 24 der ersten Rasteranordnung 12.
Der Abstand f bezeichnet die Brennweite des zweiten Rasterelements 26.
Im dem Teilbündel 25 zugeordneten Lichtweg ist im
ersten Rasterelement 24 zunächst ein zweites Rasterelement 26 der
zweiten Rasteranordnung 15 zugeordnet. Die zweiten Rasterelemente 26 der zweiten
Rasteranordnung 15 sind entsprechend den ersten Rasterelementen 24 spalten-
und zeilenweise angeordnet und sind ebenfalls als sphärische
Mikrolinsen mit positiver Brechkraft ausgebildet. Die zweiten Rasterelemente 26 werden
auch als Pupillenwaben bezeichnet, die in der zweiten Beleuchtungsebene 14 des
Beleuchtungssystems 5 angeordnet sind. In der 1 sind
die zweiten Rasterelemente 26 als plankonvexe Mikrolinsen
dargestellt, wobei die Rasterelemente 24, 26 mit
ihren jeweiligen planen Flächen einander zugewandt sind.
Auch eine bikonvexe Gestaltung der zweiten Rasterelemente 26 ist
möglich, wie beispielsweise in der 2 dargestellt. 2 shows the way of one of the sub-bundles 25 starting from one of the first raster elements 24 the first grid arrangement 12 , The distance f denotes the focal length of the second raster element 26 , In the sub-bundle 25 assigned light path is in the first grid element 24 first a second grid element 26 the second grid arrangement 15 assigned. The second raster elements 26 the second grid arrangement 15 are according to the first raster elements 24 arranged in rows and columns and are also designed as spherical microlenses with positive refractive power. The second raster elements 26 are also referred to as pupil honeycombs, which in the second lighting level 14 of the lighting system 5 are arranged. In the 1 are the second raster elements 26 represented as plano-convex microlenses, wherein the grid elements 24 . 26 with their respective flat surfaces facing each other. Also a biconvex design of the second raster elements 26 is possible, such as in the 2 shown.
Aufgrund
der positiven Brechkraft der zweiten Rasterelemente 26 ist
ein dem jeweiligen Lichtkanal 25 zugeordneter Objektebenenabschnitt 27,
der in die Feld-Zwischenebene 18 abgebildet wird, gekrümmt.
Diese Krümmung ist bei der dargestellten Ausführung
so, dass der Objektebenenabschnitt 27 im Zentrum des ersten
Rasterelements 24 mit der ersten Beleuchtungsebene 11 zusammenfällt
und mit zunehmendem Abstand zu einer zentralen Lichtkanalachse 28 des
Teilbündels 25 in positiver z-Richtung weiter
von der ersten Beleuchtungsebene 11 beabstandet ist. Auch
ein Abstand zwischen dem Objektebenenabschnitt 27 im Zentrum
des ersten Rasterelements 24 zur ersten Beleuchtungsebene 11 ist möglich.Due to the positive refractive power of the second raster elements 26 is a the respective light channel 25 associated object level section 27 in the field intermediate level 18 is shown, curved. In the illustrated embodiment, this curvature is such that the object plane section 27 in the center of the first raster element 24 with the first lighting level 11 coincides and with increasing distance to a central light channel axis 28 of the sub-bundle 25 in the positive z-direction farther from the first lighting level 11 is spaced. Also a distance between the object plane section 27 in the center of the first raster element 24 to the first lighting level 11 is possible.
Die
Krümmung des Objektebenenabschnitts 27 ist mit
der Brechkraft des zweiten Rasterelements 26 korreliert.
Je größer diese Brechkraft ist, desto stärker
ist der Objektebenenabschnitt 27 gekrümmt.The curvature of the object plane section 27 is with the refractive power of the second raster element 26 correlated. The greater this refractive power, the stronger the object plane section 27 curved.
Aufgrund
der positiven Brechkraft des ersten Rasterelements 24 wird
das vor dem ersten Rasterelement 24 zunächst parallel
verlaufende Teilbündel 25 fokussiert. Diese Fokussierung
führt dazu, dass die Beleuchtungsintensität an
einem Ort I auf dem Objektebenenabschnitt 27 mit einem
großen Abstand zur Lichtkanalachse 28 deutlich
größer ist als an einem Ort III auf der Lichtkanalachse 28.
An einem Ort II auf dem Objektebenenabschnitt 27 mit einem
mittleren Abstand zur Lichtkanalachse 28 liegt die Beleuchtungsintensität
zwischen den beiden Werten an den Orten I und III. In der 2 wird
der Einfachheit halber das Objektfeld 3 auf der Feld-Zwischenebene 18 dargestellt,
obwohl dort genau genommen ein Zwischenfeld liegt, welches über
das Objektiv 20 (vergleiche 1) in das
Objektfeld 3 abgebildet wird. Aufgrund der abbildenden
Wirkung des nachfolgenden optischen Systems mit dem zugeordneten
zweiten Rasterelement 26 und dem Kondensor 17 ist
die Beleuchtungsintensität im Objektfeld 3 am randseitigen
Ort I am größten und beträgt dort Io, während am Ort III in der Mitte
des Objektfelds 3 die Beleuchtungsintensität deutlich
geringer ist, zum Beispiel 0,8 Io. Am Ort
II im Objektfeld 3 zwischen den beiden Orten I und III
ist die Beleuchtungsintensität zwischen diesen beiden Intensitätswerten,
etwa bei 0,85 Io. Insgesamt ergibt sich über
das Objektfeld 3 ein von der Feldhöhe x parabolisch
abhängiger Intensitätsverlauf I(x) mit randseitig
stärkster Intensitätsbeaufschlagung. Dies kann
genutzt werden, um andere, gegenläufige Effekte, die dazu
führen, dass der Rand des Objekt- bzw. Beleuchtungsfelds 3 mit
geringerer Intensität beaufschlagt wird als das Zentrum, zu
kompensieren.Due to the positive refractive power of the first raster element 24 that will be before the first grid element 24 initially parallel partial bundles 25 focused. This focusing causes the illumination intensity at a location I on the object plane section 27 with a large distance to the light channel axis 28 is significantly larger than at a location III on the light channel axis 28 , At a location II on the object plane section 27 with a mean distance to the light channel axis 28 the illumination intensity lies between the two values at locations I and III. In the 2 For the sake of simplicity, the object field becomes 3 on the field intermediate level 18 shown, although there is actually an intermediate field, which over the lens 20 (see 1 ) in the object field 3 is shown. Due to the imaging effect of the subsequent optical system with the associated second raster element 26 and the condenser 17 is the illumination intensity in the object field 3 at the peripheral site I is greatest and is there o I, while at the site III in the middle of the object field 3 the illumination intensity is significantly lower, for example 0.8 I o . At location II in the object field 3 between the two locations I and III is the illumination intensity between these two intensity values, approximately at 0.85 I o . Overall results over the object field 3 an intensity course I (x) which depends parabolically on the field height x and has the highest intensity exposure at the edge. This can be used to counter other, counterproductive effects that cause the edge of the object or illumination field 3 is applied at a lower intensity than the center, to compensate.
Je
stärker das jeweilige erste Rasterelement 24 gekrümmt
ist, desto größer ist der Intensitätshub zwischen
der Intensität am Rand des Beleuchtungsfelds 3 und
in der Mitte des Beleuchtungsfelds 3. Durch Variation der
Mikrolinsenradien der ersten Rasterelemente 24, die den
verschiedenen Lichtkanälen des Rastermoduls 13 zugeordnet
sind, kann somit für jede Beleuchtungsrichtung entsprechend der
Position des jeweiligen Rasterelements 24, 26 in der
xy-Ebene ein individueller Intensitätsverlauf des durch
diesen Lichtkanal 25 erzeugten Überlagerungsanteil
im Objektfeld 3 eingestellt werden.The stronger the respective first grid element 24 is curved, the greater the intensity shift between the intensity at the edge of the illumination field 3 and in the middle of the lighting field 3 , By varying the microlens radii of the first raster elements 24 representing the different light channels of the raster module 13 can thus be assigned for each illumination direction according to the position of the respective raster element 24 . 26 in the xy-plane an individual intensity course of the through this light channel 25 generated overlay share in the object field 3 be set.
Im
Objektfeld 3 werden aufgrund der Wirkung des Kondensors 17 die
Lichtkanäle 25 aller Rasterelemente 24, 26 des
Rastermoduls 13 im Objektfeld 3 überlagert.In the object field 3 be due to the effect of the condenser 17 the light channels 25 all raster elements 24 . 26 of the raster module 13 in the object field 3 superimposed.
3 zeigt
beispielhaft drei Lichtkanäle 25I , 25II und 25III mit
den zugehörigen ersten Rasterelementen 24I , 24II , 24III und
zweiten Rasterelementen 26I , 26II und 26III .
Die Lichtkanäle 25I , 25II und 25III haben
den gleichen Abstand zur optischen Achse 2. Der Lichtkanal 25II ist entsprechend auf den Betrachter
zu parallel zur Zeichenebene der 3 versetzt. In
der 3 auf gleicher Höhe mit Lichtkanal 25II verläuft hinter diesem ein
weiterer Lichtkanal 25IV (vergleiche 5 bis 7),
der ebenfalls den gleichen Abstand zur optischen Achse 2 hat
wie die Lichtkanäle 25I bis 25III . 3 shows an example of three light channels 25 I . 25 II and 25 III with the associated first raster elements 24 I . 24 II . 24 III and second raster elements 26 I . 26 II and 26 III , The light channels 25 I . 25 II and 25 III have the same distance to the optical axis 2 , The light channel 25 II is corresponding to the viewer parallel to the plane of the drawing 3 added. In the 3 at the same height with light channel 25 II runs behind this another light channel 25 IV (see 5 to 7 ), which is also the same distance to the optical axis 2 has like the light channels 25 I to 25 III ,
Die
beiden äußeren ersten Rasterelemente 24I und 24III haben
im Vergleich zum mittleren ersten Rasterelement 24II eine
stärkere Brechkraft. Die beiden äußeren
Rasterelemente 24I und 24III können daher einem ersten
Rasterelement-Typ 24a und das mittlere erste Rasterelemente 24II kann einem zweiten Rasterelement-Typ 24b zugeordnet
werden. Die Brechkraft des mittleren Rasterelements 24II ist auf die Brechkraft des zugehörigen
zweiten Rasterelements 26II so
abgestimmt, dass für den Lichtkanal 25II ein
Intensitätsverlauf I(x) über das Beleuchtungsfeld 3 resultiert,
der in der 4 als mittleres Diagramm dargestellt
ist. Der Intensitätsverlauf des Beitrags des mittleren
Lichtkanals 25II ist konstant über
die Feldhöhe x.The two outer first raster elements 24 I and 24 III have compared to the middle first grid element 24 II a stronger refractive power. The two outer grid elements 24 I and 24 III can therefore be a first raster element type 24a and the middle first raster elements 24 II can be a second raster element type 24b be assigned. The refractive power of the middle raster element 24 II is based on the refractive power of the associated second raster element 26 II so tuned that for the light channel 25 II an intensity profile I (x) over the illumination field 3 which results in the 4 is shown as a middle diagram. The intensity profile of the contribution of the middle light channel 25 II is constant over the field height x.
Die
Rasterelemente 26I bis 26III der zweiten Rasteranordnung 15 können
die gleiche Brechkraft haben.The raster elements 26 I to 26 III the second grid arrangement 15 can have the same refractive power.
Die
Lichtkanäle 25I und 25III sind hinsichtlich der bündelformenden
Wirkung der zugeordneten Rasterelemente 24, 26 so
ausgelegt, wie im Zusammenhang mit dem Lichtkanal 25 nach 2 erläutert. Entsprechend resultieren
Intensitätsverläufe I(x) über die Feldhöhe,
wie in der 4 links und rechts bei I und
bei III dargestellt. Die Beleuchtungsintensität variiert
zwischen einem Wert I+ am Feldrand parabolisch
bis zu einem Wert I– in der Feldmitte.The light channels 25 I and 25 III are with respect to the bundle-forming effect of the associated raster elements 24 . 26 designed as related to the light channel 25 to 2 explained. Accordingly, intensity curves I (x) result over the field height, as in FIG 4 shown on the left and right at I and at III. The illumination intensity varies between a value I + at the field edge parabolic up to a value I - in the middle of the field.
5 bis 7 zeigen
schematisch intensitätsabhängige Beleuchtungswinkelverteilungen
an den Orten a, b und c in der Feld-Zwischenebene 18. 5 to 7 show schematically intensity-dependent illumination angle distributions at the locations a, b and c in the field intermediate plane 18 ,
Am
Ort a, also am in der 3 oberen Feldpunkt, liegt eine
Beleuchtungswinkelverteilung vor, bei der aus den Richtungen 25I und 25III eine
erhöhte Intensität I+ und
aus Richtung der beiden Lichtkanäle 25II , 25IV eine demgegenüber geringere
Intensität I0 der Beleuchtung vorliegt
(vergleiche 5).In the place a, thus in in the 3 upper field point, there is an illumination angle distribution at which from the directions 25 I and 25 III an increased intensity I + and from the direction of the two light channels 25 II . 25 IV on the other hand, a lower intensity I 0 of the illumination is present (cf. 5 ).
Am
Ort b, also in der Feldmitte, liegt eine Beleuchtungswinkelverteilung
vor, wie in der 6 skizziert. Aus Richtung der
Lichtkanäle 25I und 25III erreicht den Ort b eine Beleuchtungsintensität
L. Aus Richtung der beiden Lichtkanäle 25II , 25IV erreicht den Ort b die Beleuchtungsintensität
I0.At location b, ie in the middle of the field, there is an illumination angle distribution, as in FIG 6 outlined. From the direction of the light channels 25 I and 25 III the location b reaches an illumination intensity L. From the direction of the two light channels 25 II . 25 IV reaches the location b the illumination intensity I 0 .
7 verdeutlicht
die Intensitätsverteilung aus den Beleuchtungsrichtungen 25I bis 25III am
Ort c, also am in der 3 unteren Feldrand. Aus Richtung
der Lichtkanäle 25I und 25III erreicht den Ort c eine Beleuchtungsintensität
I+. Aus Richtung der Lichtkanäle 25II erreicht den Ort c wiederum eine
Beleuchtungsintensität I0. 7 illustrates the intensity distribution from the illumination directions 25 I to 25 III in the place c, thus in the 3 bottom edge of field. From the direction of the light channels 25 I and 25 III the location c reaches an illumination intensity I + . From the direction of the light channels 25 II the location c again reaches an illumination intensity I 0 .
Insgesamt
wird durch die Wahl der Mikrolinsen-Krümmungsradien der
ersten Rasterelemente 24 nach 3 also ein
parabolischer Elliptizitätsverlauf über das Feld
erreicht.Overall, the choice of microlens radii of curvature of the first raster elements 24 to 3 So a parabolic Elliptizitätsverlauf over the field reached.
Die
Elliptizität ist eine Messgröße zur Beurteilung
der Qualität der Ausleuchtung des Objektfeldes 3 in
der Objektebene 4. Die Bestimmung der Elliptizität
erlaubt dabei eine genauere Aussage über die Verteilung
der Energie bzw. Intensität über eine Eintrittspupille
des Projektionsobjektivs 21. Hierzu wird die Eintrittspupille
des Projektionsobjektivs 21 in acht Oktanten unterteilt,
die wie mathematisch üblich entgegen dem Uhrzeigersinn
von O1 bis O8 durchnumeriert
sind. Der Energie- bzw. Intensitätsbeitrag, den die Oktanten
O1 bis O8 der Eintrittspupille
zur Beleuchtung eines Feldpunktes beitragen, wird nachfolgend als
Energie- bzw. Intensitätsbeitrag I1 bis
I8 bezeichnet.Ellipticity is a measure for assessing the quality of the illumination of the object field 3 in the object plane 4 , The determination of the ellipticity allows a more accurate statement about the distribution of energy or intensity over an entrance pupil of the projection objective 21 , For this purpose, the entrance pupil of the projection lens 21 subdivided into eight octants, which are numbered in the counterclockwise direction from O 1 to O 8 , as is usual mathematically. The energy or intensity contribution which the octants O 1 to O 8 of the entrance pupil contribute to the illumination of a field point is referred to below as the energy or intensity contribution I 1 to I 8 .
Man
bezeichnet als –45°/45°-Elliptizität
(Elly, E–45°/45°)
nachfolgende Größe und als 0°/90°-Elliptizität
(Ellx, E0°/90°) nachfolgende Größe It is referred to as -45 ° / 45 ° Eliptizität (Elly, E -45 ° / 45 ° ) subsequent size and as 0 ° / 90 ° ellipticity (Ellx, E 0 ° / 90 ° ) subsequent size
Anhand
der 8 bis 14 werden nun verschiedene Ausführungen
an ersten Rasteranordnungen 12 erläutert, die
sich in der Verteilung von ersten Rasterelementen 24 mit
unterschiedlichen Krümmungsradien unterscheiden. Die 8 sowie 11 bis 14 zeigen
Aufsichten auf die jeweilige erste Rasteranordnung 12.
Diese ist dabei mit einer kreisförmigen optischen Gesamt-Nutzfläche
dargestellt. Es ist klar, dass dies eine schematische Darstellung
ist und dass auch andere, beispielsweise rechteckige optische Gesamt-Nutzflächen
möglich sind. Auch das x/y-Aspektverhältnis der
ersten Rasterelemente 24 von 1/1 und das Größenverhältnis
der Rasterelemente 24 zur Gesamt-Nutzfläche ist
ist lediglich der schematischen Darstellung geschuldet. Tatsächlich
sind die Rasterelemente 24 in Bezug auf die Gesamt-Nutzfläche
sehr viel kleiner als in dieser schematischen Darstellung, es liegt
also eine sehr viel größere Anzahl von Rasterelementen 24 vor.
In den 8 sowie 11 bis 14 sind
Bereiche, in denen ein erster Rasterelement-Typ mit größerem Krümmungsradius,
also kleinerer Brechkraft, vorliegt, jeweils schraffiert angedeutet.Based on 8th to 14 Now different versions of first grid arrangements 12 explained in the distribution of first raster elements 24 differ with different radii of curvature. The 8th such as 11 to 14 show views of the respective first grid arrangement 12 , This is shown with a circular total optical useful area. It is clear that this is a schematic representation and that other, for example, rectangular total optical areas are possible. Also the x / y aspect ratio of the first raster elements 24 of 1/1 and the size ratio of the raster elements 24 to the total usable area is due only to the schematic representation. Actually, the grid elements are 24 With respect to the total usable area much smaller than in this schematic representation, so there is a much larger number of raster elements 24 in front. In the 8th such as 11 to 14 are regions in which a first raster element type with a larger radius of curvature, ie smaller refractive power, is present, indicated by hatching.
Bei
der Ausführung der ersten Rasteranordnung 12 nach 8 liegt
ein zentraler Abschnitt mit einem ersten Typ von ersten Rasterelementen 24a vor,
die einen ersten, größeren Krümmungsradius, also
eine kleinere Brechkraft, aufweisen. Ab einem Radius R1 liegt
bei der ersten Rasteranordnung 12 nach 8 in
einem ringförmigen äußeren Abschnitt 30 ein
zweiter Typ erster Rasterelemente 24b mit einem kleineren
Krümmungsradius, also mit größerer Brechkraft
vor. Dieser zweite Typ von ersten Rasterelementen 24b liegt
bis zur äußeren Berandung der optischen Gesamt-Nutzfläche
der ersten Rasteranordnung 12 vor. Diejenigen ersten Rasterelemente 24,
die auf dem Grenzradius R1 zwischen dem
ersten Typ 24a und dem zweiten Typ 24b angeordnet
sind, gehören bei einer ersten Variante der ersten Rasteranordnung 12 nach 8 zum
ersten Typ 24a und bei einer zweiten Variante zum zweiten
Typ 24b.In the execution of the first grid arrangement 12 to 8th is a central portion with a first type of first raster elements 24a which have a first, larger radius of curvature, ie a smaller refractive power. From a radius R 1 is in the first grid arrangement 12 to 8th in an annular outer section 30 a second type of first raster elements 24b with a smaller radius of curvature, ie with greater refractive power. This second type of first raster elements 24b lies to the outer edge of the total optical area of the first grid array 12 in front. Those first raster elements 24 located on the boundary radius R 1 between the first type 24a and the second type 24b are arranged, belong in a first variant of the first grid arrangement 12 to 8th to the first type 24a and in a second variant to the second type 24b ,
Der
stufenförmige radiale Verlauf des Krümmungsradius
1/c ist bei der Ausführung nach 8 in der 9 wiedergegeben.
Beim Grenzradius R1 halbiert sich der Krümmungsradius,
ist also beim Typ 24b halb so groß wie beim Typ 24a der
ersten Rasterelemente 24.The step-shaped radial course of the radius of curvature 1 / c is in the embodiment after 8th in the 9 played. At the limit radius R 1 , the radius of curvature is halved, ie it is the type 24b half the size of the guy 24a the first raster elements 24 ,
Bei
einer weiteren Variante einer ersten Rasteranordnung, die zu derjenigen
nach 8 ähnlich ist, liegt, bezogen auf die
optische Gesamt-Nutzfläche der ersten Rasteranordnung 12 ein
kontinuierlicher radialer Verlauf des Krümmungsradius der sphärischen
Mikrolinsen der ersten Rasterelemente 24 zwischen den mittigen
Rasterelementen 24 und den randseitigen ersten Rasterelementen 24 vor. Dieser
kontinuierliche Verlauf des Krümmungsradius ist im Diagramm
der 10 dargestellt. Der Krümmungsradius wird,
ausgehend von einem Maximalwert bei den mittigen ersten Rasterelementen 24 linear
geringer und erreicht bei den randseitigen ersten Rasterelementen 24,
also beim Radius R2, sein Minimum.In another variant of a first Ras teranordnung, which according to those 8th is similar, based, based on the total optical area of the first grid arrangement 12 a continuous radial course of the radius of curvature of the spherical microlenses of the first raster elements 24 between the central grid elements 24 and the marginal first raster elements 24 in front. This continuous course of the radius of curvature is shown in the diagram of 10 shown. The radius of curvature becomes, starting from a maximum value at the central first raster elements 24 linear lower and achieved at the marginal first raster elements 24 , ie at radius R 2 , its minimum.
Die 11 bis 14 zeigen
weitere Varianten von Bereichsanordnungen der beiden Typen 24a und 24b der
ersten Rasterelemente 24. In der 11 ist
die obere Hälfte 31 der ersten Rasteranordnung 12 mit
Rasterelementen 24 des Typs 24b, also mit kleinerem
Krümmungsradius der sphärischen Mikrolinsen, ausgestaltet.
Eine untere Hälfte 32 der ersten Rasteranordnung 12 nach 11 ist
mit ersten Rasterelementen 24 des Typs 24a ausgerüstet.
Bei der ersten Rasteranordnung 12 nach 11 liegt
also ein zweizählig rotationssymmetrischer Verlauf des Krümmungsradius
der ersten Rasterelemente 24 vor, bezogen auf die optische
Gesamt-Nutzfläche der ersten Rasteranordnung 12.The 11 to 14 show further variants of range arrangements of the two types 24a and 24b the first raster elements 24 , In the 11 is the upper half 31 the first grid arrangement 12 with raster elements 24 of the type 24b , So with a smaller radius of curvature of the spherical microlenses, designed. A lower half 32 the first grid arrangement 12 to 11 is with first raster elements 24 of the type 24a equipped. In the first grid arrangement 12 to 11 So is a twofold rotationally symmetric course of the radius of curvature of the first grid elements 24 before, based on the total optical area of the first grid array 12 ,
Eine
erste Rasteranordnung 12 nach 12 unterscheidet
sich von derjenigen nach 11 dadurch,
dass eine Grenzlinie 33 zwischen einem Bereich 34 mit
ersten Rasterelementen 24 des zweiten Typs 24b und
einem Bereich 35 mit ersten Rasterelementen 24 des
ersten Typs 24a nicht horizontal, sondern unter einem 45°-Winkel
in der 12 von links oben nach rechts
unten mittig durch die erste Rasteranordnung 12 verläuft.
Auch bei der ersten Rasteranordnung 12 nach 12 ist
der Verlauf des Krümmungsradius der Rasterelemente, bezogen
auf die optische Gesamt-Nutzfläche der ersten Rasteranordnung 12,
daher zweizählig rotationssymmetrisch.A first grid arrangement 12 to 12 differs from the one after 11 in that a borderline 33 between an area 34 with first raster elements 24 of the second type 24b and an area 35 with first raster elements 24 of the first type 24a not horizontal, but at a 45 ° angle in the 12 from top left to bottom right through the middle of the first grid arrangement 12 runs. Also with the first grid arrangement 12 to 12 is the course of the radius of curvature of the raster elements, based on the total optical effective area of the first raster arrangement 12 , therefore doubly rotationally symmetric.
13 und 14 zeigen
zwei weitere Varianten von ersten Rasteranordnungen 12 mit
vierzählig rotationssymmetrischem Verlauf des Krümmungsradius
der ersten Rasterelemente 24. 13 and 14 show two further variants of first grid arrangements 12 with vierzählig rotationally symmetrical course of the radius of curvature of the first grid elements 24 ,
Bei
der Ausführung nach 13 liegen
im ersten und dritten Quadranten Rasterelemente 24 des
Typs 24a und im zweiten und vierten Quadranten Rasterelemente 24 des
Typs 24b vor. Die Ausführung nach 14 entspricht
derjenigen nach 13 mit dem Unterschied, dass
Grenzlinien 36, 37, die die quadrantenweise angeordneten
Typen 24, 24b voneinander trennen, um 45° im
Uhrzeigersinn um das Zentrum der ersten Rasteranordnung 12 gedreht
vorliegen.In the execution after 13 lie in the first and third quadrant grid elements 24 of the type 24a and in the second and fourth quadrants raster elements 24 of the type 24b in front. The execution after 14 corresponds to that after 13 with the difference that borderlines 36 . 37 representing the quadrant types 24 . 24b separated by 45 ° clockwise around the center of the first grid arrangement 12 rotated.
Bei
diesen und weiteren Ausführungen der ersten Rasteranordnung 12 können
sich Typen 24A, 24B der ersten Rasterelemente 24 nicht
durch ihren Krümmungsradius, sondern durch ihre z-Position
im Bezug auf die optische Achse 2 unterscheiden. Dies ist
in der 3 im Eintrittsbereich des Lichtkanals 25I gestrichelt dargestellt. Dort ist
ein erstes Rasterelement vom Typ 24A um einen Weg Δz0 in negativer z-Richtung gegenüber
den anderen ersten Rasterelementen vom Typ 24B verlagert.
Dies führt dazu, dass beim Objektebenenabschnitt 27,
der dem Lichtkanal 25I des ersten Rasterelements 24A zugeordnet ist,
das Beleuchtungslicht bereits stärker gebündelt vorliegt.
Der Lichtkanal 25I mit dem ersten
Rasterelement 24A trägt daher anders zur Beleuchtung
des Objektfelds 3 bei, als die nicht in z-Richtung aus
der Ebene 11 verlagerten ersten Rasterelemente vom Typ 24B. Δz0 ist in der 3 stark übertrieben
dargestellt und beträgt in der Praxis beispielsweise 20 μm. Auch
andere Werte von Δz0 im Bereich
beispielsweise zwischen 5 μm und 50 μm sind möglich.In these and other embodiments of the first grid arrangement 12 can get types 24A . 24B the first raster elements 24 not by its radius of curvature, but by its z-position with respect to the optical axis 2 differ. This is in the 3 in the entrance area of the light channel 25 I shown in dashed lines. There is a first raster element of the type 24A by a distance Δz 0 in the negative z direction with respect to the other first raster elements of the type 24B relocated. This causes the object plane section 27 , the light channel 25 I of the first raster element 24A is assigned, the illumination light is already more concentrated. The light channel 25 I with the first grid element 24A therefore contributes differently to the illumination of the object field 3 when, as the non-z direction out of the plane 11 relocated first raster elements of the type 24B , Δz 0 is in the 3 shown greatly exaggerated and is in practice, for example, 20 microns. Other values of Δz 0 in the range, for example, between 5 microns and 50 microns are possible.
Soweit
eine Änderung von Beleuchtungsparametern über
eine z-Verlagerung von Rasterelementen geschieht, kommt es auf den
aufgrund der z-Verlagerung resultierenden Abstand zwischen dem jeweiligen
ersten Rasterelement 24 und dem diesem über einen
Lichtkanal zugeordneten Rasterelement 26 an. Es ist also
genauso möglich, die zweiten Rasterelemente 26 in
z-Richtung gegeneinander zu verschieben, um auf diese Weise unterschiedliche
Rasterelement-Typen zu erzeugen.As far as a change of lighting parameters via a z-displacement of raster elements happens, it comes on the basis of the z-displacement resulting distance between the respective first raster element 24 and the grid element associated therewith via a light channel 26 at. It is just as possible, the second raster elements 26 in the z-direction to move against each other, so as to produce different raster element types.
Die
Größe der z-Verlagerung, die zur Herbeiführung
der vorstehend erläuterten Wirkung erforderlich ist, hängt
auch vom Abstand der Rasterelemente 24, 26 senkrecht
zur Strahlrichtung ab. Dies ist in der Ausschnittsvergrößerung
der ersten Rasteranordnung 12 oberhalb des Meridionalschnitts
der 1 verdeutlicht. Dort sind zwei erste Rasterelemente
der Typen 24A und 24B dargestellt, die in z-Richtung
um einen Weg Δz zueinander verlagert sind. Diese z-Verlagerung Δz
ist klein gegenüber dem Abstand Δx der Rasterelemente 24A, 24B zueinander
quer zur Strahlrichtung, im vorliegenden Fall also in x-Richtung.
In der Praxis beträgt das Verhältnis zwischen
der z-Verlagerung und dem Querabstand, Δz/Δx,
beispielsweise 3%.The size of the z-displacement, which is required to achieve the effect described above, also depends on the spacing of the grid elements 24 . 26 perpendicular to the beam direction. This is in the enlarged detail of the first grid arrangement 12 above the meridional section of the 1 clarified. There are two first raster elements of the types 24A and 24B represented, which are displaced in the z-direction by a distance .DELTA.z to each other. This z-displacement .DELTA.z is small compared to the distance .DELTA.x of the grid elements 24A . 24B to each other transversely to the beam direction, in the present case in the x direction. In practice, the ratio between the z-displacement and the transverse distance, Δz / Δx, is for example 3%.
Die
nicht gegenüber der ersten Beleuchtungsebene 11 in
z-Richtung verlagerten Rasterelemente 24 werden in diesem
Zusammenhang dem Typ 24B zugeordnet. Auch hinsichtlich
der Verteilung der Typen 24A, 24B der relativ
zueinander in z-Richtung verlagerten ersten Rasterelemente 24 können Ausführungsformen
entsprechend denen vorliegen, die vorstehend im Zusammenhang mit
den vorstehenden 8 bis 14 hinsichtlich
der Typen 24a und 24b beschrieben wurden.The not opposite the first lighting level 11 Raster elements displaced in the z-direction 24 become in this context the type 24B assigned. Also regarding the distribution of the types 24A . 24B the first raster elements displaced relative to one another in the z-direction 24 For example, embodiments may be in accordance with those described above in connection with the above 8th to 14 in terms of types 24a and 24b have been described.
Bei
der mikrolithographischen Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten
Bauelements mit der Projektions-Belichtungsanlage 1 wird
ein Substrat bereitgestellt, auf das zumindest teilweise eine Schicht
aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist. Bei dem Substrat
handelt es sich in der Regel um einen Wafer. Weiterhin wird ein
Retikel bereitgestellt, das die abzubildenden Strukturen aufweist. Mit
der Projektions-Belichtungsanlage 1 wird dann wenigstens
ein Teil des Retikels auf einen Bereich der lichtempfindlichen Schicht
auf dem Substrat projiziert.In the microlithographic production of a micro- or nanostructured component with the projection exposure system 1 a substrate is provided on which at least partially a layer of a photosensitive material is applied. The substrate is usually a wafer. Furthermore, a reticle is provided which has the structures to be imaged. With the projection exposure system 1 At least a portion of the reticle is then projected onto a portion of the photosensitive layer on the substrate.
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-
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A1 [0002] - WO 2007/093433 A1 [0002]
