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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter zum Ausblenden bestimmter Anteile des Arbeitslichts aus einem Strahlengang einer optischen Vorrichtung, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie und eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Filter.
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STAND DER TECHNIK
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In Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, mittels denen kleinste Strukturen für die Mikroelektronik, Mikrosystemtechnik oder Nanotechnik hergestellt werden können, werden Beleuchtungssysteme eingesetzt, welche sogenannte Mehrfachspiegelanordnungen (Multi Mirror Arrays, MMA) aufweisen können. Die Mehrfachspiegelanordnungen umfassen tausende von kleinen Spiegeln, welche durch Reflexion des Arbeitslichts der Projektionsbelichtungsanlage eine bestimmte Beleuchtungseinstellung durch die Einstellung einer bestimmten Lichtverteilung in einer Pupillenebene ermöglichen. Die Spiegel der Mehrfachspiegelanordnungen können dabei einzeln in ihrer Verkippung eingestellt werden, wobei sogenannte Monitoringsysteme überwachen, ob die entsprechenden Einstellungen richtig vorgenommen werden.
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Unter Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage wird hierbei jede geeignete elektromagnetische Strahlung zur Abbildung der Mikro- oder Nanostrukturen verstanden.
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Aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise durch Probleme im lithographischen Herstellungsprozess der Mehrfachspiegelanordnung, Probleme mit der Ansteuerelektronik, Probleme mit dem Monitoringsystem, Verunreinigungen während des Betriebs und so weiter, können einzelne Spiegel der Mehrfachspiegelanordnung bereits zum Zeitpunkt der Herstellung oder aber auch anschließend während des Betriebs ausfallen. Die ausgefallenen Spiegel, die auch als sogenannte tote Spiegel bezeichnet werden, können dann nicht mehr auf eine gewünschte Position gebracht werden und das Arbeitslicht, das auf diese Spiegel fällt, wird in unerwünschter bzw. unkontrollierter Weise reflektiert. Dies kann dazu führen, dass in der Pupillenebene nicht tolerierbare Abweichungen von den Beleuchtungseinstellungen gegeben sind, die insgesamt die Abbildungseigenschaften negativ beeinflussen.
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Entsprechend ist bereits versucht worden, diese Problematik zu lösen.
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Nach dem Stand der Technik wird das Problem mit fehlerhaften Spiegeln dadurch gelöst, dass vermieden wird, dass Licht auf den fehlerhaften Spiegel fallen kann, sodass auch keine unkontrollierte Reflexion des Lichts stattfinden kann. Hierzu wird durch einen mikrooptischen Fokussierarray das einfallende Licht in eine Vielzahl von Lichtstrahlenbündel getrennt, die mit nahezu paralleler Strahlrichtung nebeneinander und hintereinander so auf die Spiegel der Mehrfachspiegelanordnung gerichtet sind, dass jedes Lichtstrahlenbündel auf einen Spiegel trifft. Ist nun ein Spiegel defekt, so kann das zugeordnete Lichtstrahlenbündel durch einen Filter für den defekten Spiegel ausgeblendet werden. Entsprechend wird der Filter auch als dead mirror blocking filter (DMBF) bezeichnet.
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Nach dem Stand der Technik werden die entsprechenden Filter so gestaltet, dass auf einer Glasplatte in den Bereichen, in denen das Lichtstrahlenbündel, das ausgeblendet werden soll, auftrifft, eine Chrombeschichtung aufgebracht wird, sodass das auszublendende Lichtstrahlenbündel durch Absorption und Reflexion an einem Auftreffen auf den defekten Spiegel gehindert wurde. Der Filter wird entsprechend zwischen das Fokussierarray und die Mehrfachspiegelanordnung gestellt, sodass die lichtundurchlässige Beschichtung in den entsprechenden Bereichen die Lichtstrahlenbündel, die auf defekte Spiegel gerichtet sind, aus blendet.
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Durch die erforderliche Aufbringung einer Chrombeschichtung ist dieses Verfahren jedoch sehr aufwändig, und es kann insbesondere nicht auf eine geänderte Situation bei der Mehrfachspiegelanordnung in geeigneter kurzer Zeit reagiert werden, da bei einem Ausfall eines Spiegels erst eine entsprechende Beschichtung auf die Glasplatte aufgebracht werden muss.
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Alternativ wurde im Stand der Technik versucht, mit einer Gitteranordnung einen entsprechenden Filter zu realisieren, wobei die Lichtstrahlenbündel durch die Öffnungen des Gitters ungehindert hindurch treten sollen, während in den Bereichen, in denen das Licht ausgeblendet werden soll, die Gitteröffnung durch lichtundurchlässiges Material verschlossen werden soll. Allerdings hat sich gezeigt, dass es durch die enge Anordnung der nebeneinander vorliegenden Lichtstrahlenbündel und der sich daraus ergebenden kleinen Dimensionierung der Gitterstäbe sowie der Erwärmung der verschlossenen Bereiche durch das auftreffende Licht zu starken mechanischen Instabilitäten kommt, so dass ein entsprechendes Gitter nicht sinnvoll einsetzbar ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es besteht deshalb weiterhin Bedarf an einem Filter, der es ermöglicht, unerwünschte Lichtanteile aus einer Vielzahl von parallelen Lichtstrahlenbündeln auszublenden, wobei der Filter flexibel einsetzbar sein soll und insbesondere eine schnelle Anpassungsmöglichkeit an geänderte Bedingungen, wie geänderte Filtererfordernisse, bieten soll. Darüber hinaus soll der Filter jedoch ausreichende Stabilität und Zuverlässigkeit bieten. Insbesondere soll der Filter für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie geeignet sein bzw. es soll eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt werden.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und einem Verfahren zur Herstellung eines Filters mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass ein Filter mit einer Gitteranordnung dadurch weiter verbessert werden kann, dass die Gitteranordnung unregelmäßig ausgebildet wird, um dadurch tatsächliche Gegebenheiten berücksichtigen zu können. Auf diese Weise können divergierenden Eigenschaften hinsichtlich Stabilität des Filters und insbesondere der Gitteranordnung und möglichst hohe Transmission des Arbeitslichts besser vereinbart werden. Die Erfindung geht dabei von der Idee aus, dass eine gewisse Menge an Material zur Bildung der Gitterstäbe bzw. -stege einer Gitteranordnung erforderlich ist, um die nötige mechanische Stabilität und eine ausreichende Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Diese Menge an Material, die unbedingt erforderlich ist, muss jedoch nicht gleichmäßig auf die Gitterstäbe bzw. -stege verteilt werden, sondern je nach Gegebenheit kann ein Teil der Stege dicker und ein anderer Teil der Stege dünner ausgebildet werden, so dass insgesamt jedoch die erforderliche Möglichkeit zur Wärmeableitung und Stabilität der Gitteranordnung gegeben ist. Gleichzeitig kann die Transmission des Arbeitslichts verbessert werden, da in Bereichen, in denen die Gitteranordnung des Filters unerwünscht viel Licht ausblenden würde, die Gitterstege der Gitteranordnung klein dimensioniert werden können. Entsprechend wird unter dem Begriff der Gitteranordnung bzw. Gitter nicht ein Gitter im Sinn eines mathematischen Gitters verstanden, sondern im Sinne einer mechanischen Gitterkonstruktion, sodass die Aussage, dass die Gitteranordnung unregelmäßig ausgebildet ist, nicht zu der Regelmäßigkeit eines mathematischen Gitters widersprüchlich ist.
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Ausgehend von dieser Idee kann ein entsprechendes Gitter mindestens bezüglich einer Dimension, vorzugsweise in zwei oder mehr Dimensionen, unregelmäßig ausgebildet sein. Eine Dimension betrifft hierbei beispielsweise die Breiten-, Dicken- oder Längsrichtung einer entsprechenden Gitteranordnung. So kann die Unregelmäßigkeit der Gitteranordnung die Breite und/oder Position der Stege beispielsweise in Breitenrichtung und/oder in Längsrichtung der Gitteranordnung betreffen. Beispielsweise können Stege unterschiedliche Breiten oder Dicken aufweisen oder ihre Anordnung kann unregelmäßig sein. Entsprechend können auch die Position und/oder die Ausdehnung der Felder und somit deren Form, die durch die Stege der Gitteranordnung umschlossen werden, unregelmäßig sein. Dadurch wird erreicht, dass auf die tatsächlichen Gegebenheiten bei einem Lichtstrahlenbündel Rücksicht genommen wird. Ein Lichtstrahlenbündel ist, auch wenn es beispielsweise durch ein Feld aus einer Vielzahl von möglichst gleichmäßig nebeneinander und untereinander angeordneten Linsen erzeugt wird, tatsächlich in der Weise unregelmäßig, dass die Abstände zwischen den Lichtstrahlenbündeln unterschiedlich groß sind. Entsprechend kann es Bereiche geben, in denen die Stege einer Gitteranordnung entsprechend breit gewählt werden können, ohne dass es zu einer unerwünschten Abschattung des Arbeitslichts kommt, während in anderen Bereichen die Lichtstrahlenbündel so eng nebeneinander angeordnet sind, dass eine besonders dünne Ausbildung der Stege erforderlich ist. Somit kann erfindungsgemäß in den Bereichen, in denen breite Stege möglich sind, die Gitteranordnung so ausgebildet sein, dass sie entsprechend breite Stege aufweist, während in anderen Bereichen, in denen die Stege dünn ausgebildet sein müssen, die Stege in ihrer Breite entsprechend reduziert sind.
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Somit kann erfindungsgemäß ein Filter individuell für die Verwendung in einer bestimmten Projektionsbelichtungsanlage hergestellt werden, bei dem dieser hinsichtlich der gewählten Unregelmäßigkeit der Gitteranordnung auf die Verhältnisse in der Projektionsbelichtungsanlage angepasst ist. Zu diesem Zweck ist es lediglich erforderlich, im Bereich der Filterposition Informationen über die Verteilung der Lichtintensität der Lichtstrahlenbündel zu erhalten, um eine entsprechende Anpassung des Filters vornehmen zu können. Die Ermittlung der Ausleuchtung der Ebene, in der der Filter angeordnet wird, kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch eine Messung mit zwei unterschiedlichen Messfiltern durchgeführt werden, bei welcher eine Intensitätsmessung des Lichts im Bereich der Mehrfachspiegelanordnung bei Bewegung des Messfilters in der Filterposition durchgeführt wird. Beide unterschiedlichen Messfilter werden hierbei nacheinander in die Filterposition geschoben und durch das Bewegen quer zur Strahlrichtung der Lichtstrahlenbündel, werden entsprechend den Strukturen, die auf dem Messfilter vorgesehen sind, unterschiedliche Lichtintensitäten im Bereich der Mehrfachspiegelanordnung erzeugt. Aus diesem Verlauf der Intensitäten über der Bewegung der Messfilter in der Filterposition kann auf die Intensitätsverteilung des Lichts in der Filterposition geschlossen werden und es kann festgestellt werden, in welchen Bereichen hohe Lichtintensitäten der Lichtstrahlenbündel eng nebeneinander liegen bzw. in welchen Bereichen die Abstände zwischen den Lichtstrahlenbündeln relativ groß sind. Ausgehend von dieser Information kann dann ein entsprechender Filter bzw. die entsprechende Gitteranordnung für den Filter in einfacher Weise hergestellt werden.
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Der Filter bzw. die Gitteranordnung kann beispielsweise aus einem Metall gebildet sein, wobei zum nachträglichen oder wiederentfernbaren Verschließen der Felder der Gitteranordnung auch entsprechende metallische Stopfen einsetzbar sind.
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Die metallische Gitteranordnung kann durch Laserschneiden aus einem geeigneten Metallblech gefertigt werden, wobei Gitterfelder, die bereits bei der Herstellung des Filters als geschlossene Felder bekannt sind, als fest verschlossene Felder ausgeführt sein können.
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Die Gitterstege der Gitteranordnung können eine Breite bis 150 µm, insbesondere bis 100 µm, vorteilhaft unter 75 µm oder 50 µm aufweisen und in einem Abstand von 0,8 bis 1,2 mm, vorzugsweise ca. 1 mm angeordnet sein, sodass sich die Feldgröße mit 0,8 × 0,8 mm2 oder 1,2 × 1,2 mm2 ergibt. Dies entspricht einer entsprechenden Dimensionierung der Anordnung der Lichtstrahlenbündel in einer Mirkolithographieprojektionsbelichtungsanlage. Selbstverständlich können auch andere Dimensionen gewählt werden, wenn die Anordnung der Lichtstrahlenbündel dies erfordert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
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1 eine Darstellung einer Lichtstrahlenbündelanordnung, die durch ein Fokussierarray erzeugt und auf eine Mehrfachspiegelanordnung gerichtet ist;
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2 eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Filter in Richtung der auftreffenden Lichtstrahlenbündel, wie er in 1 eingesetzt werden kann;
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3 eine perspektivische Darstellung des Filters aus 2;
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4 eine Seitenansicht auf einen Fokussierarray mit Ausbildung eines Lichtstrahlenbündels und der tatsächlichen Gegebenheiten beim Stand der Technik;
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5 eine Darstellung vergleichbar der 5, jedoch unter Einsatz der vorliegenden Erfindung;
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6 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Filter;
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7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters;
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8 bis 11 Draufsichten auf zusätzliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Filters;
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12 in den Teilbildern a) bis c) Diagramme, die die Anordnung eines Stegs einer Gitteranordnung zwischen Lichtstrahlenbündeln verdeutlicht;
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13 in den Teilbildern a) und b) Draufsichten auf zwei Messfilter; und in
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14 in den Teilbildern a) und b) zwei Draufsichten auf weitere Messfilter, wie sie bei einem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Filters Verwendung finden.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Die 1 zeigt eine Mehrfachspiegelanordnung 6, bei der eine Vielzahl von Spiegeln 5 hintereinander und nebeneinander in einem Feld (array) angeordnet sind, wobei auf jeden der Spiegel 5 ein Lichtstrahl 3 gerichtet ist, der durch die Spiegel 5 in eine Pupillenebene des Beleuchtungssystems einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie gespiegelt wird. Damit ist es möglich, die Beleuchtungseinstellungen variabel zu gestalten, da Lichtstrahlen aus dem Strahlengang komplett heraus reflektiert werden können oder eine unterschiedliche Anzahl von Lichtstrahlen in bestimmten Bereichen einer Pupillenebene gebündelt werden können.
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Allerdings besteht bei einer Mehrfachspiegelanordnung 6, wie sie in 1 lediglich schematisch gezeigt ist, die Problematik darin, dass bei einer Vielzahl von Spiegeln 5 die Wahrscheinlichkeit besteht, dass Spiegel bereits bei der Fertigung oder im späteren Betrieb ausfallen, sodass sie nicht mehr angesteuert werden können. Dies führt dazu, dass im Strahlengang unkontrollierte Lichtstrahlen enthalten sind. Dies soll jedoch im Hinblick auf die Abbildungseigenschaften vermieden werden. Entsprechend ist bei der Anordnung, die in 1 gezeigt ist, ein Filter 4 vorgesehen, mit dem bestimmte Lichtstrahlen 3 aus dem Strahlengang ausgeblendet werden können, sodass kein Licht auf entsprechend defekte Spiegel 5 trifft. Die Ausblendung der Lichtstrahlen im Filter 4 kann durch entsprechende Felder erzeugt werden, die für das Licht undurchlässig sind und das entsprechende Licht absorbieren und/oder reflektieren.
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Die Lichtstrahlenbündel 3 werden durch einen Fokussierarray 2 erzeugt, der rein schematisch mit einer Vielzahl von optischen Linsen angedeutet ist. Durch den Fokussierarray 2 wird das einfallende Licht 1 in eine Vielzahl diskreter Lichtstrahlenbündel aufgeteilt, welche mit ihrer Strahlrichtung nahezu parallel zueinander hintereinander und nebeneinander in einer Richtung quer zur Strahlrichtung gesehen angeordnet sind.
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Der Filter 4 ist in 2 in einer Draufsicht dargestellt und zwar in Strahlrichtung der auftreffenden Lichtstrahlenbündel 3. In der Draufsicht der 2 ist zu erkennen, dass der Filter 4 eine Gitteranordnung 10 umfasst, welche durch im Bild vertikal und horizontal verlaufende Stege 8 gebildet ist. Die Stege 8 sind beabstandet voneinander angeordnet, sodass zwischen den Stegen Felder 7 definiert sind, die den Lichtstrahlenbündeln 3 so zugeordnet sind, dass die Lichtstrahlenbündel 3 jeweils einzeln im Bereich einzelner Felder 7 auf den Filter 4 treffen.
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Die Felder 7 lassen sich nun mehr unterscheiden in lichtdurchlässige Felder 12 und lichtundurchlässige Felder 11, die die auf sie auftreffenden Lichtstrahlen 3 aus dem Strahlengang ausblenden und verhindern, dass die Lichtstrahlenbündel 3 auf die Spiegel 5 der Mehrfachspiegelanordnung 6 treffen.
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Die Gitterstege 8 sind in Bereichen zwischen den Lichtstrahlenbündeln 3 angeordnet und definieren mit Ihrem Abstand d die Gitterkonstante der Gitteranordnung 10 bzw. die Dimension der Felder 7. Die Breite B der Gitterstege 8 wird so gewählt, dass die Lichtstrahlenbündel nicht auf die Gitterstege 8 treffen. Da die Lichtstrahlenbündel 3 sowohl mit einem bestimmten Öffnungswinkel und/oder schräg auf den Filter 4 auftreffen können, sollte die Dicke D der Gitterstäbe 8, also die Dimension in Richtung der Strahlrichtung der Lichtstrahlenbündel 3, ebenfalls so gewählt werden, dass keine Wechselwirkung der Lichtstrahlenbündel 3 mit den Gitterstäben 8 der Gitteranordnung 10 auftritt.
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Die perspektivische dreidimensionale Ansicht der 3 zeigt den Filter 4 schräg von der Seite mit der Gitteranordnung 10. In der Darstellung der 3 sind auch gut die Dicke D und die Breite B der Gitterstäbe 8 zu erkennen.
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Aus der 3 ist auch ersichtlich, dass eines der Felder 11, welches undurchlässig für das Licht ist, mit einem Stopfen 13 verschlossen wird, welcher lichtundurchlässig ist und auf das Feld, welches lichtundurchlässig gemacht werden soll, gesteckt werden kann. Beispielsweise kann es sich auch um einen Glasstopfen 13 mit einer entsprechenden lichtundurchlässigen Beschichtung, beispielsweise einer Metallbeschichtung handeln, oder um einen Metallstopfen. Der Stopfen 13 wird durch die Gitterstege 8 der Gitteranordnung 10 gehalten, wobei der Stopfen 13 beispielsweise klemmend zwischen den Gitterstege 8 gehalten werden kann oder auch lediglich durch eine entsprechende formschlüssige Anordnung.
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Mittels des wieder entfernbaren Stopfens 13 kann somit der Filter 4 variabel auf die Anforderungen eingestellt werden, da beliebige Felder 7 von einem lichtdurchlässigen Feld 12 zu einem lichtundurchlässigen Feld 11 gemacht werden können. Der entsprechende Vorgang ist zudem reversibel, da der Stopfen 13 wieder entfernt werden kann, sodass das entsprechende Feld wieder lichtdurchlässig wird.
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Ein entsprechendes verschlossenes Feld 11 führt durch das absorbierte Licht zu einer Wärmeentwicklung, so dass die Stege 8 aufgrund ihrer dünnen Ausbildung verformt werden können. Entsprechend müssten die Stege 8 in ihrer Breite und ihrer Dicke ausreichend stark ausgebildet werden, was jedoch zu einer Wechselwirkung mit den Lichtstrahlenbündeln führen kann, wenn die Dimensionen eine bestimmte Größe überschreiten.
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Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass das sogenannte Fokussierarray mit der Vielzahl von Linsen 2 nicht exakt gleichmäßig ausgebildet ist, sondern dass Zwischenbereiche 14, 15 zwischen den Linsen 2 vorhanden sein können, die größer ausgebildet sind als andere Zwischenbereiche 16. Bei der Verwendung eines Filters 4 mit einer gleichmäßigen Gitteranordnung 10, wie dies in 4 in einer Seitenansicht dargestellt ist, können sich somit die Stege der Gitteranordnung 10 teilweise in den Lichtstrahlbündeln 3 befinden, während andere Stege 8 außerhalb der Lichtstrahlenbündel 3 angeordnet sind. Entsprechend kann nach der vorliegenden Erfindung die Gitteranordnung unregelmäßig ausgebildet werden, um die Gitteranordnung des Filters an die unterschiedlichen Verhältnisse im Lichtstrahlenbündel anzupassen.
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In 5 ist ähnlich der Darstellung der 4 ein Filter 20 gezeigt, der entsprechend an die Situation des Fokussierarrays mit den Linsen 2 und der entsprechenden Ausbildung der Lichtstrahlenbündel 3 angepasst ist. Wie insbesondere in der Draufsicht der 6 zu erkennen ist, sind die Felder 21 sowie die Stege 22 und 23 des Filters 20 individuell an die Verhältnisse in der entsprechenden Projektionsbelichtungsanlage angepasst, wobei teilweise die Stege 22, 23 der Gitteranordnung mit einer geringeren oder stärkeren Breite ausgebildet sind und auch hinsichtlich ihrer Position verschoben sind, so dass auch die Größe, Form und/oder Position der Felder 21 verändert ist. Durch die unterschiedliche Ausbildung der Stege 22, 23 kann jedoch insgesamt die gleiche Wärmemenge abgeführt werden und eine vergleichbare Stabilität des Filters 20 erreicht werden, wie bei einer Gitteranordnung mit regelmäßiger Anordnung der Felder und Stege bzw. gleichmäßiger Ausbildung der Stege, wobei gleichzeitig verhindert wird, dass unnötig viel Nutzlicht durch Absorption und/oder Reflexion durch die Gitteranordnung verloren geht.
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Während der Filter 20 bzw. die Gitteranordnung der 6 eine vollständig variable Gestaltung der Stege 22, 23 in verschiedenen Dimensionen, also sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung aufweist, und für jedes Feld individuell die Stegbreite und Position angepasst ist, sind bei einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters 20 lediglich einige horizontale Stege 25 und einige vertikale Stege 24 verstärkt ausgebildet, während die übrigen vertikalen Stege 22 und die übrigen horizontalen Stege 23 in ihrer Breite unverändert belassen worden sind. Hier ergibt sich zwar eine Ungleichmäßigkeit der Gitteranordnung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung, da sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung einzelne Stege breiter ausgebildet sind als andere, aber die verbreiteten Stege 24, 25 sind durchgängig in gleicher Breite ausgebildet, so dass der Individualisierungsgrad der Ausführungsform der 6 nicht erreicht ist.
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Die verbreiteten horizontalen Stege 25 und vertikalen Stege 24 werden bei dem Filter 20 in den Bereichen vorgesehen, in denen bereits bei der Herstellung des Filters 20 verschlossene Bereiche 11 erzeugt werden müssen. Entsprechend können diese verschlossenen Bereiche 11 auch dauerhaft verschlossen werden, indem bei der Herstellung der Gitteranordnung für den Filter 20 die entsprechenden Felder nicht geöffnet werden.
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Bei der Ausführungsform der 8 und 9 werden erfindungsgemäße Filter 20 in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform der 7 mit vertikalen Stegen 24 und horizontalen Stegen 25 versehen, die eine größere Breite aufweisen als die übrigen vertikalen Stege 22 und horizontalen Stege 23. Die Auswahl, in welchen Bereichen des Filters 20 die verbreiteten Stege 24, 25 vorgesehen werden, wird durch die Intensitätsverteilung des Lichts im Bereich der Mikrospiegelanordnung oder in der Filterposition bestimmt. So kann in Bereichen hoher Intensität die Gitteranordnung des Filters 20 verbreitete Gitterstege aufweisen, während in Bereichen geringer Lichtintensität geringere Breiten der Stege eingestellt werden können (9). Allerdings kann die Anordnung der breiten und dünnen Stege auch umgekehrt erfolgen, wie in 8 dargestellt. In diesem Fall sorgen somit die breiteren Stege 25, 24 im Bereich geringerer Lichtintensität für die Bereitstellung mechanischer Stabilität und für die Möglichkeit einer geeigneten Wärmeableitung, während die dünnen Stege 22, 23 im Bereich hoher Lichtintensität eine hohe Transmission ermöglichen.
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Die 10 und 11 zeigen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Filters 20, bei welchem einerseits die vertikalen Stege 24 bzw. andererseits die horizontalen Stege 25 verbreitet ausgebildet sind, während die übrigen Stege, wie bei der Ausführungsform der 10 die horizontalen Stege 23 und bei der Ausführungsform der 11 die vertikalen Stege 22 dünner ausgebildet sind. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn ein Intensitätsverlust in horizontaler oder vertikaler Richtung geringere Auswirkungen hat als in der anderen Richtung, so dass die Stabilität des Filters 20 verstärkt allein durch entsprechend horizontale oder vertikale Stege erzielt werden kann. Beispielsweise kann dies bei unterschiedlichen Toleranzen bezüglich der Positioniergenauigkeit des Filters 20 sinnvoll sein, wenn verschiedene Toleranzen für die Positionierung des Filters 20 in unterschiedlichen Richtungen gegeben sind.
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Wie sich aus der 12 in den Teilbildern a) bis c) ergibt, sinkt die Intensität des Lichts im Bereich der Filterposition zwischen den Feldern von einem Lichtstrahlenbündel zum benachbarten Lichtstrahlenbündel wegen Beugung nur auf ein Sechstel der Normalintensität ab, wie durch den entsprechenden Kurvenverlauf der Lichtintensität gegenüber der Ortskoordinate an der Filterposition in den Teilbildern a) bis c) der 12 gezeigt ist. Das schwarze Rechteck zeigt hierbei die Position des Stegs der Gitteranordnung eines Filters 20 an, wobei die schraffierten Flächen Toleranzbereiche angeben. Wie im Teilbild a) der 12 gezeigt ist, befindet sich der Steg des Filters 20 unter Ausnutzung des Toleranzbereiches immer noch im Bereich geringer Intensität zwischen den Lichtstrahlenbündeln, während bei der Situation gemäß der 12b) der Steg im Toleranzbereich bereits im Bereich erhöhter Lichtintensität ist. Dadurch kann es durch Ausnutzung der Positioniertoleranz bei der Positionierung des Filters 20 zu einer verstärkten Lichtabsorption und/oder Reflexion kommen. Bei der Situation der 12c) ist der Steg bereits so breit, dass in jedem Fall Licht höherer Intensität geblockt wird, so dass Positionsveränderungen innerhalb des Toleranzbereichs im Ergebnis zu keiner Veränderung des Lichtverlusts bzw. der Transmission führen, da Teile des Stegs aus dem Bereich hoher Lichtintensität entfernt werden, während andere Teile in derartige Bereiche eingeführt werden. Entsprechend können die Stege einer Gitteranordnung eines erfindungsgemäßen Filters 20 mit ihrer Breite entsprechend der gegebenen Toleranzbereiche für die Positionierung des Filters 20 gewählt werden, um zu vermeiden, dass der Fall der 12b) eintritt. Stattdessen wird man die Fälle gemäß der 12a) und c) anstreben, wobei dann die Stege gemäß 12c) die Stabilität für den Filter bereitstellen.
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Die 13 und 14 zeigen in den Kleinbildern a) und b) jeweils Messfilter 30 und 31 bzw. 30´ und 31´, die dazu verwendet werden können, die Verteilung der Lichtintensität im Bereich der Filterposition zu bestimmen, um die Größe und/oder Position der Felder und/oder der Stege bei dem herzustellenden Filter 20 festlegen zu können. Die beiden Messfilter 30 und 31 mit unterschiedlichen Strukturen 32 und 33 bzw. 30´ und 31´ mit den Strukturen 32´ und 33´ werden jeweils nacheinander in die Filterposition einer entsprechenden Anordnung mit Lichtstrahlenbündeln und einer Mikrospiegelanordnung gebracht und in der Filterposition verfahren, wobei gleichzeitig in Abhängigkeit der Verschiebeposition die Lichtintensität im Bereich der Mikrospiegelanordnung gemessen wird. Daraus lässt sich dann die Lichtintensitätsverteilung der Lichtstrahlenbündel in der Filterposition ermitteln, so dass ausgehend von dieser Information die individuellen Filter 20 gefertigt werden können. Diese können beispielsweise mittels Laser aus einer entsprechenden Metallfolie ausgeschnitten werden, wobei lichtundurchlässige Felder bereits verschlossen bleiben können und wobei zusätzlich nach Ausfall bestimmter Mikrospiegel durch entsprechend einsetzbare Stopfen zusätzliche Felder verschlossen werden können.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen bezüglich eines Ausführungsbeispiels deutlich beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder eine andersartige Kombinationen von Merkmalen vorgenommen werden kann, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche Kombinationen aller vorgestellten Merkmale.
