Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe zur Polarisationsdrehung von linear polarisiert einfallendem Eingangs-Licht und zur Erzeugung von linear polarisiert ausfallendem Ausgangs-Licht. Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung eines Beleuchtungsfeldes mit mindestens einer derartigen optischen Baugruppe, ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik zu Abbildung des Beleuchtungsfeldes in ein Bildfeld, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System und einer Lichtquelle, ein Herstellungsverfahren für ein mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil unter Einsatz einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage und ein mit diesem Verfahren hergestelltes mikro- bzw. nanostrukturiertes Bauteil.The invention relates to an optical assembly for polarization rotation of linearly polarized incident input light and for generating linearly polarized ausfallendem output light. Furthermore, the invention relates to an illumination optical system for illuminating an illumination field with at least one such optical assembly, an optical system with such illumination optics and projection optics for imaging the illumination field in an image field, a projection exposure apparatus with such an optical system and a light source, a manufacturing method for a Micro- or nanostructured component using such a projection exposure system and a micro- or nanostructured component produced by this method.
Eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem ist bekannt aus der WO 2009/121 438 A1 . Eine EUV-Lichtquelle ist bekannt aus der DE 103 58 225 B3 . Weitere Referenzen, aus denen eine EUV-Lichtquelle bekannt ist, finden sich in der WO 2009/121 438 A1 . EUV-Beleuchtungsoptiken sind weiterhin bekannt aus der US 2003/0043359 A1 und der US 5,896,438 . Varianten zur Erzeugung polarisierten EUV-Lichts und zur geometrischen Polarisationsdrehung sind bekannt aus der US 6,999,172 B2 , der US 2008/0192225 A1 und der WO 2009/156038 A1 .A projection exposure apparatus with a lighting system is known from the WO 2009/121 438 A1 , An EUV light source is known from the DE 103 58 225 B3 , Further references, from which an EUV light source is known, can be found in the WO 2009/121 438 A1 , EUV illumination optics are still known from the US 2003/0043359 A1 and the US 5,896,438 , Variants for producing polarized EUV light and for geometric polarization rotation are known from US Pat US 6,999,172 B2 , of the US 2008/0192225 A1 and the WO 2009/156038 A1 ,
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Baugruppe zu schaffen, die linear polarisiertes Ausgangs-Licht mit einer vorgegebenen Polarisationsrichtung mit möglichst geringen Durchsatzverlusten bereitstellt.It is an object of the present invention to provide an optical assembly which provides linearly polarized output light having a predetermined polarization direction with the lowest possible throughput losses.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine optische Baugruppe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by an optical assembly having the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Reflexion an einem p-Spiegel mit einem von 45° abweichenden Einfallswinkel Durchsatzverluste einer optischen Baugruppe, die eine Polarisationsrichtung durch geometrische Polarisationsdrehung bereitstellt, verringert. Eine gewünschte Polarisationsrichtung kann über den Einfallswinkel an mindestens einem p-Spiegel vorgegeben werden. Der Einfallswinkel am p-Spiegel kann um mindestens 15° oder auch um mindestens 20° von einem 45°-Winkel abweichen. Natürlich kann der mindestens eine p-Spiegel neben p-polarisiert einfallendem Licht auch s-polarisiert einfallendes Licht bzw s-polarisiert einfallende Lichtanteile reflektieren.According to the invention, it has been recognized that reflection at a p-type mirror with an angle of incidence deviating from 45 ° reduces throughput losses of an optical assembly which provides a polarization direction by geometric polarization rotation. A desired direction of polarization can be specified via the angle of incidence on at least one p-mirror. The angle of incidence at the p-mirror may deviate by at least 15 ° or at least 20 ° from a 45 ° angle. Of course, in addition to p-polarized incident light, the at least one p-type mirror can also reflect s-polarized incident light or s-polarized incident light portions.
Eine optische Baugruppe nach Anspruch 2 lässt sich mit relativ geringem Aufwand in ein bereits bestehendes System integrieren. Das Ausgangs-Licht kann dabei parallel zum Eingangs-Licht längs der gemeinsamen Strahlrichtung verlaufen oder kann auch koaxial mit dem Eingangs-Licht verlaufen.An optical assembly according to claim 2 can be integrated with relatively little effort into an existing system. The output light can run parallel to the input light along the common beam direction or can also extend coaxially with the input light.
Eine optische Baugruppe nach Anspruch 3 ermöglicht eine Polarisationsdrehung um 45°.An optical assembly according to claim 3 allows a polarization rotation by 45 °.
Eine optische Baugruppe nach Anspruch 4 ermöglicht je nach Schaltstellung des Eingangs-Spiegels eine unterschiedliche Strahlführung an den jeweiligen p-Spiegeln und damit je nach Schaltstellung des Eingangs-Spiegels eine unterschiedliche Polarisationsdrehung. Die beiden p-Spiegel können wahlweise betrieben werden.An optical assembly according to claim 4 allows depending on the switching position of the input mirror a different beam guidance at the respective p-mirrors and thus depending on the switching position of the input mirror a different polarization rotation. The two p-mirrors can be operated optionally.
Eine optische Baugruppe nach Anspruch 5 lässt sich wiederum in ein bestehendes System mit vergleichsweise geringem Aufwand integrieren.An optical assembly according to claim 5 can in turn be integrated into an existing system with comparatively little effort.
Eine Ausführung nach Anspruch 6 erfordert keine weiteren Umlenkspiegel zur Zusammenrnfürung des Ausgangs-Lichts abhängig von der Schaltstellung des Eingangs-Spiegels.An embodiment according to claim 6 does not require further deflection mirrors for convergence of the output light depending on the switching position of the input mirror.
Eine Ausführung nach Anspruch 7 ermöglicht Reflexionen mit höheren und insbesondere streifenden Einfallswinkeln, was die Gesamtreflektivität der optischen Baugruppe erhöht. Einfallswinkel bei diesen p-Reflexionen können größer sein als 55°, größer sein als 60°, größer sein als 65°, größer sein als 70°, größer sein als 75°, größer sein als 80°, größer sein als 85° oder können noch größer sein.An embodiment according to claim 7 allows reflections with higher and especially grazing angles of incidence, which increases the overall reflectivity of the optical assembly. Incidence angles at these p-reflections may be greater than 55 °, greater than 60 °, greater than 65 °, greater than 70 °, greater than 75 °, greater than 80 °, greater than 85 °, or be even bigger.
Eine Ausführung nach Anspruch 8 ist kompakt und vermeidet Verluste durch randseitiges Abschneiden des Beleuchtungslichts.An embodiment according to claim 8 is compact and avoids losses by edge-side cutting of the illumination light.
Bei der Ausführung nach Anspruch 9 kommen die Vorteile der optischen Baugruppe besonders gut zum Tragen. Die optischen Komponenten können zur Führung von EUV-Licht im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm ausgeführt sein. In the embodiment according to claim 9, the advantages of the optical assembly are particularly useful. The optical components can be designed to guide EUV light in the range between 5 nm and 30 nm.
Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 10, eines optischen Systems nach Anspruch 11, einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 13 und eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauelements nach Anspruch 14 entsprechen denen, die vorstehender Bezugnahme auf die optische Baugruppe bereits erläutert wurden.The advantages of an illumination optics according to claim 10, an optical system according to claim 11, a projection exposure apparatus according to claim 12, a manufacturing method according to claim 13 and a microstructured or nanostructured component according to claim 14 correspond to those already explained above with reference to the optical assembly ,
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 schematisch und in Bezug auf eine Beleuchtungsoptik im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie; 1 schematically and with respect to a lighting system in the meridional section a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 perspektivisch eine erste Ausführung einer optischen Baugruppe zur Polarisationsdrehung in Form einer Polarisations-Einstelleinrichtung einer EUV-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage; 2 in perspective, a first embodiment of an optical assembly for polarization rotation in the form of a polarization setting device of an EUV light source of the projection exposure apparatus;
3 perspektivisch eine weitere Ausführung einer Polarisations-Einstelleinrichtung für die EUV-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage; 3 perspective view of a further embodiment of a polarization adjusting device for the EUV light source of the projection exposure apparatus;
4 eine weitere Ausführung einer Polarisations-Einstelleinrichtung, die eine Kombination der Ausführungen nach den 2 und 3 darstellt, in einer Aufsicht senkrecht zu einer Propagationsrichtung eines in die Polarisations-Einstelleinrichtung einfallenden und aus der Polarisations-Einstelleinrichtung ausfallenden Beleuchtungslichtstrahls; 4 Another embodiment of a polarization adjuster, which is a combination of the embodiments of the 2 and 3 represents, in a plan view perpendicular to a direction of propagation of an incident in the polarization adjusting device and emerging from the polarization adjusting device illumination light beam;
5 eine weitere Ausführung einer Polarisations-Einstelleinrichtung für die EUV-Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage; und 5 a further embodiment of a polarization adjustment device for the EUV light source of the projection exposure apparatus; and
6 bis 8 Spiegelausführungen zur effektiven Erzeugung einer Umlenkung U mit einer Reflexion, zwei Reflexionen und drei Reflexionen an einer Hohl- bzw. Konkavspiegelfläche. 6 to 8th Mirrors for effective generation of a deflection U with a reflection, two reflections and three reflections on a hollow or Konkavspiegelfläche.
Eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dient zur Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten elektronischen Halbleiter-Bauelements. Eine Licht- bzw. Strahlungsquelle 2 emittiert EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich beispielsweise zwischen 5 nm und 30 nm. Die Lichtquelle 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Freie-Elektronen-Laser (FEL) ausgeführt. Es handelt sich dabei um eine Synchrotronstrahlungsquelle, die kohärente Strahlung mit sehr hoher Brillanz erzeugt. Vorveröffentlichungen, in denen derartige FEL beschrieben sind, sind in der WO 2009/121 438 A1 angegeben. Eine Lichtquelle 2, die beispielsweise zum Einsatz kommen kann, ist beschrieben in Uwe Schindler „Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizität”, Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft, wissenschaftliche Berichte, FZKA 6997, August 2004 , und in der DE 103 58 225 B3 .A projection exposure machine 1 for microlithography is used to produce a micro- or nanostructured electronic semiconductor device. A source of light or radiation 2 emits EUV radiation in the wavelength range, for example between 5 nm and 30 nm. The light source 2 is executed in the illustrated embodiment as a free-electron laser (FEL). It is a synchrotron radiation source that generates coherent radiation with very high brilliance. Prior publications describing such FELs are in the WO 2009/121 438 A1 specified. A light source 2 , which can be used, for example, is described in Uwe Schindler "A superconducting undulator with electrically switchable helicity", Forschungszentrum Karlsruhe in the Helmholtz Association, scientific reports, FZKA 6997, August 2004 , and in the DE 103 58 225 B3 ,
Die EUV-Lichtquelle 2 hat eine Elektronenstrahl-Versorgungseinrichtung 2a zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 2b und eine EUV-Generationseinrichtung 2c. Letztere wird über die Elektronenstrahl-Versorgungseinrichtung 2a mit dem Elektronenstrahl 2b versorgt. Die EUV-Generationseinrichtung 2c ist als Undulator ausgeführt.The EUV light source 2 has an electron beam supply device 2a for generating an electron beam 2 B and an EUV generation facility 2c , The latter is via the electron beam supply device 2a with the electron beam 2 B provided. The EUV generation facility 2c is executed as an undulator.
Die Lichtquelle 2 hat eine mittlere Leistung von 2,5 kW. Die Pulsfrequenz der Lichtquelle 2 beträgt 30 MHz. Jeder einzelne Strahlungsimpuls trägt dann eine Energie von 83 μJ. Bei einer Strahlungsimpulslänge von 100 fs entspricht dies einer Strahlungsimpulsleistung von 833 MW.The light source 2 has an average power of 2.5 kW. The pulse rate of the light source 2 is 30 MHz. Each individual radiation pulse then carries an energy of 83 μJ. With a radiation pulse length of 100 fs, this corresponds to a radiation pulse power of 833 MW.
Alternativ kann es sich bei der EUV-Lichtquelle 2 auch um eine LPP-Quelle (laser produced plasma, lasererzeugtes Plasma) oder um eine GDP-Quelle (gas discharge produced plasma, durch Gasentladung erzeugtes Plasma) handeln.Alternatively, it may be at the EUV light source 2 It may also be a laser produced plasma (LPP) source or a gas discharge produced plasma (GDP) source.
Zur Beleuchtung und Abbildung innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird als Beleuchtungslicht ein Nutzstrahlungsbündel 3 genutzt, der auch als Nutz-Ausgabestrahl bezeichnet ist. Das Nutzstrahlungsbündel 3 wird innerhalb eines Öffnungswinkels 4, der an eine Beleuchtungsoptik 5 der Projektionsbelichtungsanlage 1 angepasst ist, mit Hilfe einer Scan-Einrichtung 6 ausgeleuchtet. Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat, ausgehend von der Lichtquelle 2, eine Divergenz, die kleiner ist als 5 mrad. Die Scan-Einrichtung 6 ist in einer Zwischenfokusebene 7 der Beleuchtungsoptik 5 angeordnet. Nach der Scan-Einrichtung 6 trifft das Nutzstrahlungsbündel 3 zunächst auf einen Feldfacettenspiegel 8.For illumination and imaging within the projection exposure system 1 becomes a useful light bundle as the illumination light 3 used, which is also referred to as Nutz-Ausgabestrahl. The useful radiation bundle 3 becomes within an opening angle 4 which is connected to an illumination optics 5 the projection exposure system 1 is adjusted by means of a scanning device 6 illuminated. The useful radiation bundle 3 has, starting from the light source 2 , a divergence that is less than 5 mrad. The scanning facility 6 is in one Between the focal plane 7 the illumination optics 5 arranged. After the scan setup 6 hits the payload bundle 3 first on a field facet mirror 8th ,
Das Nutzstrahlungsbündel 3 hat insbesondere eine Divergenz, die kleiner ist als 2 mrad und bevorzugt kleiner ist als 1 mrad. Die Spotgröße des Nutzstrahlungsbündels auf den Feldfacettenspiegel 8 beträgt etwa 4 mm.The useful radiation bundle 3 In particular, it has a divergence which is less than 2 mrad and preferably less than 1 mrad. The spot size of the useful radiation bundle on the field facet mirror 8th is about 4 mm.
Je nach Ausführung der Lichtquelle 2 kann das Nutzstrahlungsbündel 3 auch eine größere Divergenz haben, sodass beispielsweise der gesamte Öffnungswinkel 4 ohne Einsatz einer Scan-Einrichtung simultan ausgeleuchtet werden kann.Depending on the version of the light source 2 can the useful radiation bundle 3 also have a greater divergence, so for example, the total opening angle 4 can be illuminated simultaneously without the use of a scanning device.
Nach Reflexion am Feldfacettenspiegel 8 trifft das in Strahlbüschel, die einzelnen, nicht dargestellten Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 zugeordnet sind, aufgeteilte Nutzstrahlungsbündel 3 auf einen Pupillenfacettenspiegel 9. In der 1 nicht dargestellte Pupillenfacetten des Pupillenfacettenspiegels 9 sind rund. Jedem von einer der Feldfacetten reflektierten Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 ist eine dieser Pupillenfacetten zugeordnet, so dass jeweils ein beaufschlagtes Facettenpaar mit einer der Feldfacetten und einer der Pupillenfacetten einen Ausleuchtungskanal bzw. Strahlführungskanal für das zugehörige Strahlbüschel des Nutzstrahlungsbündels 3 vorgibt. Die kanalweise Zuordnung der Pupillenfacetten zu den Feldfacetten erfolgt abhängig von einer gewünschten Beleuchtung durch die Projektionsbelichtungsanlage 1. Der Ausgabestrahl 3 ist also zur Vorgabe individueller Beleuchtungswinkel längs des Ausleuchtungskanals sequentiell über Paare aus jeweils einer der Feldfacetten und jeweils einer der Pupillenfacette geführt. Zur Ansteuerung jeweils vorgegebener Pupillenfacetten sind die Feldfacettenspiegel jeweils individuell verkippt.After reflection at the field facet mirror 8th this is in the bundle of rays, the individual field facets (not shown) of the field facet mirror 8th are assigned, split Nutzstrahlungsbündel 3 on a pupil facet mirror 9 , In the 1 not shown pupil facets of the pupil facet mirror 9 are round. Each of one of the field facets reflected beam tufts of Nutzstrahlungsbündels 3 is associated with one of these pupil facets, so that in each case an acted facet pair with one of the field facets and one of the pupil facets an illumination channel or beam guiding channel for the associated beam of the useful radiation bundle 3 pretends. The channel-wise assignment of the pupil facets to the field facets is dependent on a desired illumination by the projection exposure apparatus 1 , The output beam 3 Thus, in order to specify individual illumination angles along the illumination channel, it is carried out sequentially via pairs from in each case one of the field facets and in each case one of the pupil facets. For driving respectively predetermined pupil facets, the field facet mirrors are individually tilted.
Über den Pupillenfacettenspiegel 9 und eine nachfolgende, aus drei EUV-Spiegeln 10, 11, 12 bestehende Übertragungsoptik 13 werden die Feldfacetten in ein Beleuchtungs- bzw. Objektfeld 14 in einer Retikel- bzw. Objektebene 15 einer Projektionsoptik 16 der Projektionsbelichtungsanlage 1 abgebildet. Der EUV-Spiegel 12 ist als Spiegel für streifenden Einfall (grazing incidence-Spiegel) ausgeführt.About the pupil facet mirror 9 and a subsequent one, from three EUV mirrors 10 . 11 . 12 existing transmission optics 13 the field facets become a lighting or object field 14 in a reticle or object plane 15 a projection optics 16 the projection exposure system 1 displayed. The EUV level 12 is designed as a grazing incidence mirror.
Aus der Sequenz der einzelnen Beleuchtungswinkel, die über ein individuelles Facettenpaar vorgegeben wird, ergibt sich über die Scanintegration aller Ausleuchtungskanäle, die über eine Beleuchtung der Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 8 mit Hilfe der Scan-Einrichtung 6 herbeigeführt wird, eine Beleuchtungswinkelverteilung der Beleuchtung des Objektfeldes 14, die über die Beleuchtungsoptik 5 herbeigeführt wird.From the sequence of the individual illumination angles, which is specified via an individual facet pair, the result is the scan integration of all the illumination channels, which are illuminated by illumination of the field facets of the field facet mirror 8th using the scanning facility 6 is induced, an illumination angle distribution of the illumination of the object field 14 that have the lighting optics 5 is brought about.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 5, insbesondere bei einer geeigneten Lage einer Eintrittspupille der Projektionsoptik 16, kann auf die Spiegel 10, 11 und 12 auch verzichtet werden, was zu einer entsprechenden Transmissionserhöhung der Projektionsbelichtungsanlage 1 für das Nutzstrahlungsbündel 3 führt.In an embodiment, not shown, of the illumination optics 5 , Especially at a suitable location of an entrance pupil of the projection optics 16 , can on the mirror 10 . 11 and 12 also be waived, resulting in a corresponding increase in transmission of the projection exposure system 1 for the useful radiation bundle 3 leads.
In der Objektebene 15 im Bereich des Objektfeldes 14 ist ein das Nutzstrahlungsbündel 3 reflektierendes Retikel 17 angeordnet. Das Retikel 17 wird von einem Retikelhalter 18 getragen, der über einen Retikelverlagerungsantrieb 19 angesteuert verlagerbar ist.In the object plane 15 in the area of the object field 14 is a useful ray bundle 3 reflective reticle 17 arranged. The reticle 17 is from a reticle holder 18 worn, via a reticle displacement drive 19 controlled displaced.
Die Projektionsoptik 16 bildet das Objektfeld 14 in ein Bildfeld 20 in einer Bildebene 21 ab. In dieser Bildebene 21 ist bei der Projektionsbelichtung ein Wafer 22 angeordnet, der eine lichtempfindliche Schicht trägt, die während der Projektionsbelichtung mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 belichtet wird. Der Wafer 22 wird von einem Waferhalter 23 getragen, der wiederum über einen Waferverlagerungsantrieb 24 gesteuert verlagerbar ist.The projection optics 16 forms the object field 14 in a picture field 20 in an image plane 21 from. In this picture plane 21 is a wafer in the projection exposure 22 which carries a photosensitive layer during projection exposure with the projection exposure apparatus 1 is exposed. The wafer 22 is from a wafer holder 23 in turn, via a wafer displacement drive 24 controlled is displaced.
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse steht senkrecht auf der Zeichenebene der 1 und weist in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach unten.To facilitate the representation of positional relationships, an xyz coordinate system is used below. The x-axis is perpendicular to the plane of the 1 and points into it. The y-axis runs in the 1 to the right. The z-axis runs in the 1 downward.
Bei der Projektionsbelichtung werden sowohl das Retikel als auch der Wafer in der 1 in y-Richtung durch entsprechende Ansteuerung des Retikelverlagerungsantriebs 19 und des Waferverlagerungsantriebs 24 synchronisiert gescannt. Der Wafer wird während der Projektionsbelichtung mit einer Scangeschwindigkeit von typisch 600 mm/s in der y-Richtung gescannt. Das synchronisierte Scannen der beiden Verlagerungsantriebe 19, 24 kann unabhängig vom scannenden Betrieb der Scan-Einrichtung 6 erfolgen.In the projection exposure, both the reticle and the wafer in the 1 in y-direction by appropriate control of the reticle displacement drive 19 and the wafer displacement drive 24 scanned synchronized. The wafer is scanned during the projection exposure at a scan speed of typically 600 mm / s in the y-direction. The synchronized scanning of the two displacement drives 19 . 24 can be independent of the scanning operation of the scanning device 6 respectively.
Die lange Seite der Feldfacetten steht senkrecht auf der Scanrichtung y. Das x/y-Aspektverhältnis der Feldfacetten entspricht demjenigen des schlitzförmigen Objektfeldes 14, welches ebenfalls rechteckig oder gebogen ausgeführt sein kann. The long side of the field facets is perpendicular to the scan direction y. The x / y aspect ratio of the field facets corresponds to that of the slit-shaped object field 14 , which may also be made rectangular or curved.
Bei der Scan-Einrichtung 6 handelt es sich um einen das Nutzstrahlungsbündel 3 streifend reflektierenden Scanspiegel, der um eine parallel zur x-Achse der 1 verlaufende Zeilenscan-Achse 25 und um eine hierzu senkrechte, in der yz-Ebene der 1 liegende Zeilenvorschub-Achse 26 verkippbar ist. Beide Achsen 25, 26 liegen in einer reflektierenden Spiegelfläche 27 der Scan-Einrichtung 6.At the scanning facility 6 it is a the Nutzstrahlungsbündel 3 grazing reflective scanning mirror, which is parallel to the x-axis of the 1 running line scan axis 25 and a perpendicular thereto, in the yz-plane of the 1 lying line feed axis 26 can be tilted. Both axes 25 . 26 lie in a reflective mirror surface 27 the scanning facility 6 ,
Die Lichtquelle 2 erzeugt das Beleuchtungslicht 3 in linear polarisierter Form. Zur Polarisationsdrehung von linear polarisiert einfallendem Eingangs-Beleuchtungslicht 3a (vgl z. B. 2) und zur Erzeugung von linear polarisiert ausfallendem Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b dient eine optische Baugruppe 28 in Form einer Polarisations-Einstelleinrichtung.The light source 2 generates the illumination light 3 in linearly polarized form. For polarization rotation of linearly polarized incident input illumination light 3a (cf., for example, 2 ) and for generating linearly polarized outgoing output illumination light 3b serves an optical assembly 28 in the form of a polarization adjuster.
Eine erste Ausführung der optischen Baugruppe 28 ist in der 2 dargestellt. Diese zeigt die optische Baugruppe 28 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung. Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen wird in den 2 ff. ebenfalls ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a, das von der Lichtquelle 2 erzeugt wurde, fällt in die optische Baugruppe 28 nach 2 in positiver z-Richtung ein und verlässt die optische Baugruppe 28 als das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b ebenfalls mit Propagationsrichtung in positiver z-Richtung.A first version of the optical assembly 28 is in the 2 shown. This shows the optical assembly 28 in a schematic, perspective view. To facilitate the description of positional relationships is in the 2 ff. also uses a Cartesian xyz coordinate system. The entrance lighting light 3a that from the light source 2 generated falls into the optical assembly 28 to 2 in the positive z-direction and leaves the optical module 28 as the output illumination light 3b likewise with propagation direction in positive z-direction.
Dargestellt ist in den 2 ff. neben einer jeweiligen Propagationsrichtung des Beleuchtungslichts 3 auch dessen lineare Polarisationsrichtung in Form eines jeweils senkrecht zur Propagationsrichtung verlaufenden Polarisationspfeils P. Die Polarisationspfeile P zeigen jeweils zur Erleichterung der Anschaulichkeit nur in eine Richtung, wobei klar ist, dass der E-Vektor des Beleuchtungslichts 3 sowohl in der durch die Polarisationspfeile angegebenen Richtung als auch in Gegenrichtung schwingt.Shown in the 2 ff. Next to a respective propagation direction of the illumination light 3 Also, its linear polarization direction in the form of each perpendicular to the direction of propagation polarization arrow P. The polarization arrows P point to facilitate clarity only in one direction, it being understood that the E vector of the illumination light 3 oscillates both in the direction indicated by the polarization arrows and in the opposite direction.
Die Spiegel M1 bis M3 sind in den 2 ff. schematisch ohne Halteelemente dargestellt.The mirrors M1 to M3 are in the 2 ff. Shown schematically without holding elements.
Die optische Baugruppe 28 ist so ausgeführt, dass ein Polarisationswinkel des Eingangs-Beleuchtungslichts 3a um einen Polarisationsdrehwinkel gedreht wird, der größer ist als 10°. Bei der Ausführung nach 2 verläuft der Polarisationswinkel Pin des Eingangs-Beleuchtungslichts 3a in -x-Richtung. Der Polarisationswinkel Pout des Ausgangs-Beleuchtungslichts 3b verläuft in der xy-Ebene senkrecht zur xy-Winkelhalbierenden, also in -x/-y-Richtung. Die optische Baugruppe 28 erzeugt also eine Polarisationsdrehung des Ausgangs-Beleuchtungslichts 3b relativ zum Eingang-Beleuchtungslichts 3a um 45° um die Propagationsrichtung, also um die z-Richtung.The optical assembly 28 is designed so that a polarization angle of the input illumination light 3a is rotated by a polarization rotation angle greater than 10 °. In the execution after 2 the polarization angle P in of the input illumination light is 3a in X direction. The polarization angle P out of the output illumination light 3b runs in the xy plane perpendicular to the xy bisector, ie in -x / -y direction. The optical assembly 28 thus produces a polarization rotation of the output illumination light 3b relative to the input illumination light 3a by 45 ° around the propagation direction, ie around the z-direction.
Die optische Baugruppe 28 nach 2 hat insgesamt drei Spiegel M1, M2 und M3, die in der Reihenfolge ihrer Beaufschlagung mit dem Beleuchtungslicht 3 durchnummeriert sind. Die Spiegel M1 und M3 sind dabei als s-Spiegel ausgeführt, bei denen eine Polarisationsrichtung des von diesen Spiegeln M1, M3 reflektierten Beleuchtungslicht 3 senkrecht zur jeweiligen Einfallsebene liegt (s-Polarisation). Der Spiegel M2 ist als p-Spiegel ausgeführt. Dort liegt die Polarisationsrichtung des reflektierten Beleuchtungslicht 3 in der Einfallsebene der Reflexion am Spiegel M2 (p-Polarisation).The optical assembly 28 to 2 has a total of three mirrors M1, M2 and M3, in the order of their exposure to the illumination light 3 are numbered. The mirrors M1 and M3 are designed as s-mirrors in which a polarization direction of the illumination light reflected by these mirrors M1, M3 3 perpendicular to the respective incidence plane is (s-polarization). The mirror M2 is designed as a p-mirror. There lies the polarization direction of the reflected illumination light 3 in the plane of incidence of the reflection at the mirror M2 (p-polarization).
Die Spiegel M1 bis M3 tragen, angepasst an den Einfallswinkel des Beleuchtungslichts 3 und angepasst an die Polarisationsrichtung des reflektierten Beleuchtungslichts 3, hoch reflektierende Mehrlagen(Multilayer)-Schichten. Die Multilayer-Beschichtungen können als alternierende Multilayer zweier verschiedener Schichtmaterialien, beispielsweise als Abfolge von Molybdän/Silizium-Bilagen, gestaltet sein.The mirrors M1 to M3 wear, adapted to the angle of incidence of the illumination light 3 and adapted to the polarization direction of the reflected illumination light 3 , highly reflective multi-layer coatings. The multilayer coatings can be designed as alternating multilayers of two different layer materials, for example as a sequence of molybdenum / silicon bilayers.
Bei der Ausführung der optischen Baugruppe 28 nach 2 ist der Spiegel M1 aus der xz-Ebene um 45° um die x-Achse verdreht angeordnet. Das zunächst in positiver z-Richtung propagierende Eingangs-Beleuchtungslicht 3a wird dementsprechend um 90° umgelenkt und propagiert nach Reflexion am Spiegel M1 längs der positiven y-Richtung. Die Polarisationsrichtung längs der -x-Richtung bleibt bei dieser Reflexion unbeeinflusst.When executing the optical assembly 28 to 2 is the mirror M1 from the xz plane arranged at 45 ° rotated about the x-axis. The first in the positive z-direction propagating input illumination light 3a is deflected accordingly by 90 ° and propagates after reflection on the mirror M1 along the positive y-direction. The polarization direction along the -x direction remains unaffected in this reflection.
Der Spiegel M2 der optischen Baugruppe 28 nach 2 ist aus der xz-Ebene um 22,5° um die z-Achse verdreht. Dementsprechend fällt das Beleuchtungslicht 3 auf den Spiegel M2 mit einem Einfallswinkel α von 22,5° ein und wird vom Spiegel M2 um 45° in der xy-Ebene durch Reflexion umgelenkt. Nach der Reflexion am Spiegel M2 propagiert das Beleuchtungslicht 3 längs der xy-Winkelhalbierenden in -x/-y-Richtung. Bei der Reflexion am Spiegel M2 ist das Beleuchtungslicht 3 p-polarisiert. Entsprechend wird der Polarisationswinkel des Beleuchtungslichts 3 bei der Reflexion am Spiegel M2 auch um 45° gedreht und verläuft nach der Reflexion am Spiegel M2 senkrecht zur xy-Winkelhalbierenden in -x/y-Richtung. Der Spiegel M3 ist aus der xy-Ebene um eine Achse, die senkrecht auf der xy-Winkelhalbierenden steht, um 45° verdreht. Der Spiegel M3 erzeugt eine 90°-Umlenkung des Beleuchtungslichts 3 und stellt, wie vorstehend schon ausgeführt, einen s-Spiegel dar, auf den das Beleuchtungslicht 3 mit zur Einfallsebene senkrechter Polarisation einfällt. Nach der Reflexion am Spiegel M3 bleibt die Polarisationsrichtung Pout senkrecht zur xy-Winkelhalbierenden in -x/y-Richtung erhalten.The mirror M2 of the optical assembly 28 to 2 is rotated from the xz plane by 22.5 ° around the z axis. Accordingly, the illumination light falls 3 on the mirror M2 with an angle of incidence α of 22.5 ° and is deflected by the mirror M2 by 45 ° in the xy plane by reflection. After reflection at the mirror M2 propagates the illumination light 3 along the xy bisectors in -x / -y direction. Reflection on the mirror M2 is the illumination light 3 p-polarized. Accordingly, the polarization angle of the illumination light 3 also rotated by 45 ° in the reflection at the mirror M2 and, after the reflection at the mirror M2, runs perpendicular to the xy bisector in the -x / y direction. The mirror M3 is rotated 45 ° from the xy plane about an axis perpendicular to the xy bisector. The mirror M3 generates a 90 ° deflection of the illumination light 3 and, as previously stated, represents an s-mirror to which the illumination light 3 incident with polarization perpendicular to the plane of incidence. After reflection at the mirror M3, the polarization direction P out is maintained perpendicular to the xy bisector in the -x / y direction.
Die nachfolgende Tabelle gibt Werte für Stokes-Parameter für das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a und für das an den Spiegeln M1 bis M3 reflektierte Beleuchtungslicht 3, 3b wieder. Die Stokes-Parameter S0, S1, S2 und S3 beschreiben den jeweiligen Polarisationszustand des Beleuchtungslichts 3. S0 ist dabei ein Maß für eine Gesamtintensität des Beleuchtungslichts 3. S1 ist ein Maß für eine Intensität eines linear polarisierten Anteils in der x-Richtung (positive Werte von S1) bzw. in y-Richtung (negative Werte für S1). S2 bezeichnet ein Maß für die Intensität eines linear polarisierten Anteils des Beleuchtungslichts 3, wiederum in der x/y-Ebene einerseits in Richtung der xy-Mittelhalbierenden (positive Werte für S2) bzw. in hierzu senkrechter Richtung (negative Werte für S2). S3 bezeichnet einen Intensitätsanteil zirkular polarisierten Beleuchtungslichts 3. S0 S1 S2 S3
vor M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69424066 .69424066 .00000000 .00000000
M2 .39938368 .39938368 .00000000 .00000000
M3 .27725497 -.00001758 -.27725497 .00001933
Stokes-Parameter für die Ausführung nach Fig. 2 The following table gives values for Stokes parameters for the input illumination light 3a and for the illumination light reflected at the mirrors M1 to M3 3 . 3b again. The Stokes parameters S0, S1, S2 and S3 describe the respective polarization state of the illumination light 3 , S0 is a measure of a total intensity of the illumination light 3 , S1 is a measure of an intensity of a linearly polarized component in the x-direction (positive values of S1) and in the y-direction (negative values for S1). S2 denotes a measure of the intensity of a linearly polarized portion of the illumination light 3 , again in the x / y plane on the one hand in the direction of the xy middle bisecting line (positive values for S2) or in the direction perpendicular thereto (negative values for S2). S3 denotes an intensity component of circularly polarized illumination light 3 , S0 S1 S2 S3
before M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69424066 .69424066 .00000000 .00000000
M2 .39938368 .39938368 .00000000 .00000000
M3 .27725497 -.00001758 -.27725497 .00001933
Stokes parameter for the embodiment of FIG. 2
Bei der Angabe dieser Stokes-Parameter ist berücksichtigt, dass die Spiegel M1, M2, M3 EUV-Multilayer (Mehrlagenschichten) tragen. Der Berechnung der Stokes-Parameter zugrunde gelegt wurden Multilayer mit 50 Doppellagen (Bilayer), jeweils aus Molybdän und Silizium.When specifying these Stokes parameters, it is taken into account that the mirrors M1, M2, M3 carry EUV multilayers (multilayer coatings). The calculation of the Stokes parameters was based on multilayers with 50 double layers (bilayer), each of molybdenum and silicon.
Anhand der 3 wird nachfolgend eine weitere Ausführung für die optische Baugruppe 28 erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2, insbesondere unter Bezugnahme auf die 2, bereits beschreiben wurden, tragen die gleichen Bezeichnungen und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.Based on 3 Below is another embodiment for the optical assembly 28 explained. Components which correspond to those described above with reference to 1 and 2 in particular with reference to the 2 , already described, bear the same designations and will not be discussed again in detail.
Bei der optischen Baugruppe 28 nach 3 ist der Spiegel M1 so orientiert, dass er das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a um 90° reflektiert, sodass nach der Reflexion am Spiegel M1 das Beleuchtungslicht 3 in -y-Richtung propagiert, wobei die Polarisationsrichtung in -x-Richtung erhalten bleibt. Der Spiegel M1 ist also aus der xz-Ebene ebenfalls um 45° um die x-Achse verdreht, im Vergleich zum Spiegel M1 nach 2 aber genau in anderer Drehrichtung um die x-Achse.At the optical assembly 28 to 3 the mirror M1 is oriented so that it receives the input illumination light 3a reflected by 90 °, so that after reflection on the mirror M1, the illumination light 3 propagated in -y direction, wherein the polarization direction is maintained in the -x direction. The mirror M1 is therefore also rotated from the xz plane by 45 ° about the x-axis, compared to the mirror M1 after 2 but exactly in the other direction of rotation about the x-axis.
Bei der optischen Baugruppe 28 nach 3 ist der Spiegel M2 aus der xz-Ebene um 22,5° zur z-Achse so verdreht, dass das Beleuchtungslicht 3 vom Spiegel M2 in eine senkrecht zur xy-Winkelhalbierenden verlaufende Propagationsrichtung reflektiert wird. Da der Spiegel M2 wiederum ein p-Spiegel ist, wird bei der Reflexion am Spiegel M2 die Polarisationsrichtung des Beleuchtungslichts 3 in Gegenrichtung zur xy-Winkelhalbierenden also in -x/-y-Richtung um 45° gedreht.At the optical assembly 28 to 3 is the mirror M2 from the xz plane at 22.5 ° to the z-axis so twisted that the illumination light 3 is reflected by the mirror M2 in a propagation direction perpendicular to the xy bisector. Since the mirror M2 is again a p-mirror, the reflection direction at the mirror M2 becomes the polarization direction of the illumination light 3 in the opposite direction to the xy-bisector so in -x / -y direction rotated by 45 °.
Der Spiegel M3 ist bei der optischen Baugruppe 28 nach 3 aus der xy-Ebene um 45° um die xy-Winkelhalbierende verdreht. Der Spiegel M3 ist wiederum als p-Spiegel ausgeführt und lenkt das Beleuchtungslicht 3 um 90° in die z-Propagationsrichtung um. Das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b hat bei der optischen Baugruppe 28 nach 3 also eine Propagationsrichtung in positiver y-Richtung und eine Polarisationsrichtung entgegen der xy-Winkelhalbierenden, also in -x/-y-Richtung.The mirror M3 is at the optical assembly 28 to 3 rotated from the xy plane by 45 ° around the xy bisector. The mirror M3 is again designed as a p-mirror and directs the illumination light 3 by 90 ° in the z propagation direction. The exit lighting light 3b has at the optical assembly 28 to 3 Thus, a propagation direction in the positive y-direction and a polarization direction opposite to the xy-bisector, ie in -x / -y direction.
Die optische Baugruppe 28 hat eine Gesamtreflektivität der Spiegel M1 bis M3 von etwa 28%.The optical assembly 28 has a total reflectivity of mirrors M1 to M3 of about 28%.
Nachfolgend werden die Stokes-Parameter für die optische Baugruppe 28 nach 3 angegeben. Für die Zuordnung der Stokes-Parameter S0, S1, S2, S3 gilt, was vorstehend zur Tabelle der Ausführung nach 2 bereits erläutert wurde. S0 S1 S2 S3
vor M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69421034 .69421034 .00000000 .00000000
M2 .39936586 .39936586 .00000000 .00000000
M3 .27725642 -.00001282 .27725642 -.00001417
Stokes-Parameter für die Ausführung nach Fig. 3 The following are the Stokes parameters for the optical assembly 28 to 3 specified. For the assignment of the Stokes parameters S0, S1, S2, S3, what is stated above for the table according to the embodiment 2 has already been explained. S0 S1 S2 S3
before M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69421034 .69421034 .00000000 .00000000
M2 .39936586 .39936586 .00000000 .00000000
M3 .27725642 -.00001282 .27725642 -.00001417
Stokes parameter for the embodiment of FIG. 3
4 zeigt eine weitere optische Baugruppe 29, die anstelle der optischen Baugruppen 28 nach 2 oder 3 zum Einsatz kommen kann. Die optische Baugruppe 29 nach 4 kann als Kombination der beiden optischen Baugruppen 28 nach den 2 und 3 aufgefasst werden. Die optische Baugruppe 29 hat insgesamt vier Spiegel M1, M21, M22 und M3. Von diesen vier Spiegeln sind zwei Spiegel, nämlich der Eingangs-Spiegel M1 und der Ausgangs-Spiegel M3, schaltbar. Die optische Baugruppe 29 hat zwei verschiedene Betriebszustände abhängig von der Schaltstellung der beiden schaltbaren Spiegel M1 und M3. In jedem dieser Betriebszustände wird nur genau einer der beiden Spiegel M21, M22 mit dem Beleuchtungslicht 3 beaufschlagt. Die beiden Spiegel M21 und M22 werden also wahlweise betrieben. 4 shows another optical assembly 29 that replace the optical assemblies 28 to 2 or 3 can be used. The optical assembly 29 to 4 can be used as a combination of the two optical assemblies 28 after the 2 and 3 be understood. The optical assembly 29 has a total of four mirrors M1, M2 1 , M2 2 and M3. Of these four mirrors, two mirrors, namely the input mirror M1 and the output mirror M3, are switchable. The optical assembly 29 has two different operating states depending on the switching position of the two switchable mirrors M1 and M3. In each of these operating states only exactly one of the two mirrors M2 1 , M2 2 with the illumination light 3 applied. The two mirrors M2 1 and M2 2 are thus operated selectively.
Im Unterschied zu den perspektivischen Darstellungen der 2 und 3 zeigt die 4 die optische Baugruppe 29 in einer xy-Aufsicht, wobei die z-Achse senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus auf den Betrachter zu verläuft.In contrast to the perspective views of 2 and 3 show the 4 the optical assembly 29 in an xy-top view, with the z-axis perpendicular to the drawing plane running out of this towards the viewer.
Das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a und das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b propagieren senkrecht zur Zeichenebene der 4 aus dieser heraus.The entrance lighting light 3a and the output illumination light 3b propagate perpendicular to the plane of the 4 out of this.
Der Eingangs-Spiegel M1 ist schaltbar zwischen zwei Schaltstellungen, die in der 4 nicht näher dargestellt sind. Der Eingangs-Spiegel M1 ist in der 4 stattdessen in einer Neutral-Schaltstellung gezeigt, in der eine Reflexionsfläche des Eingangs-Spiegels M1 in der xy-Ebene liegt. Die erste Schaltstellung des Eingangs-Spiegels M1 entspricht der Lage des Spiegels M1 in der optischen Baugruppe 28 nach 2. Die zweite Schaltstellung des Eingangs-Spiegels M1 entspricht der Lage des Spiegels M1 in der optischen Baugruppe 28 nach 3. Aus der in der 4 dargestellten Neutral-Stellung kann der Spiegel M1 durch Verkippung um die x-Achse um 45° in die eine Richtung in die erste Schaltstellung verkippt werden, in der er das in positiver z-Richtung einfallende Eingangs-Beleuchtungslicht 3 in die positive y-Richtung umlenkt, und durch Verkippung um die x-Achse um 45° in die Gegenrichtung aus der Neutral-Schaltstellung in die zweite Schaltstellung verkippt werden, in der er das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a in die Propagation in -y-Richtung umlenkt.The input mirror M1 is switchable between two switch positions, which in the 4 are not shown in detail. The input mirror M1 is in the 4 Instead, shown in a neutral switching position, in which a reflection surface of the input mirror M1 is in the xy plane. The first switching position of the input mirror M1 corresponds to the position of the mirror M1 in the optical assembly 28 to 2 , The second switching position of the input mirror M1 corresponds to the position of the mirror M1 in the optical assembly 28 to 3 , From the in the 4 shown neutral position of the mirror M1 can be tilted by tilting about the x-axis by 45 ° in one direction to the first switching position, in which he the incident in the positive z-direction input illumination light 3 deflects in the positive y-direction, and tilted by tilting about the x-axis by 45 ° in the opposite direction from the neutral switching position to the second switching position, in which he the input illumination light 3a into the propagation in -y direction diverts.
Die Lage des Spiegels M2, der optischen Baugruppe 29 nach 4 entspricht der Lage des Spiegels M2 der optischen Baugruppe 28 nach 2. Die Lage des Spiegels M22 der optischen Baugruppe 29 nach 4 entspricht der Lage des Spiegels M2 der optischen Baugruppe 28 nach 3.The location of the mirror M2, the optical assembly 29 to 4 corresponds to the position of the mirror M2 of the optical assembly 28 to 2 , The position of the mirror M2 2 of the optical assembly 29 to 4 corresponds to the position of the mirror M2 of the optical assembly 28 to 3 ,
Der Ausgangs-Spiegel M3 ist ebenfalls in zwei Schaltstellungen kippbar. 4 zeigt den Spiegel M3 in einer dritten Neutral-Schaltstellung, in der eine Reflexionsfläche des Spiegels M3 in der xy-Ebene liegt. Durch Verkippung des Spiegels M3 um eine Schwenkachse 30, die senkrecht zur xy-Winkelhalbierenden verläuft, um 45° kann der Spiegel M3 in die erste der beiden Schaltstellungen verkippt werden, die der Stellung des Spiegels M3 der optischen Baugruppe 28 nach 2 entspricht. Durch Verkippung des Spiegels M3 der optischen Baugruppe 29 um eine hierzu senkrechte zweite Schwenkachse 31 ebenfalls um 45° kann der Spiegel M3 in die zweite Schaltstellung verbracht werden, die der Stellung des Spiegels M3 der optischen Baugruppe 28 nach 3 entspricht.The output mirror M3 can also be tilted in two switching positions. 4 shows the mirror M3 in a third neutral switching position, in which a reflection surface of the mirror M3 lies in the xy plane. By tilting the mirror M3 about a pivot axis 30 , which is perpendicular to the xy bisector, by 45 °, the mirror M3 can be tilted in the first of the two switching positions, the position of the mirror M3 of the optical assembly 28 to 2 equivalent. By tilting the mirror M3 of the optical assembly 29 around a perpendicular thereto second pivot axis 31 also by 45 °, the mirror M3 can be moved to the second switching position, the position of the mirror M3 of the optical assembly 28 to 3 equivalent.
In der jeweiligen ersten Schaltstellung der Spiegel M1 und M3 der optischen Baugruppe 29 nach 4 lenkt der Spiegel M1 das auf diesen in positiver z-Richtung einfallende Eingangs-Beleuchtungslicht 3 um 90° in die positive y-Richtung hin zum Spiegel M21 ab, der das Beleuchtungslicht 3 hin zum Spiegel M3 reflektiert, der ebenfalls in die erste Schaltstellung verkippt ist und somit das Beleuchtungslicht 3 in die positive z-Richtung reflektiert. Der Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 entspricht dabei genau dem Strahlengang der optischen Baugruppe 28 nach 2. Es ergibt sich für das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b die Polarisationsrichtung Pout1. Entsprechend lenkt der Spiegel M1 in der zweiten Schaltstellung das Eingangs-Beleuchtungslicht 3a um 90° in die Propagantionsrichtung in -y-Richtung hin zum Spiegel M22 um. Nach Reflexion des Eingangs-Beleuchtungslichts 3 am Spiegel M22 wird das Beleuchtungslicht 3 hin zum Spiegel M3 reflektiert, der wiederum in die zweite Schaltstellung verkippt wird, sodass dieser das Beleuchtungslicht 3 in die Propagation in positiver z-Richtung umlenkt. Der Strahlengang des Beleuchtungslichts 3 entspricht dabei genau dem Strahlengang der optischen Baugruppe 28 nach 3. Es ergibt sich für das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b in diesem Fall die Polarisationsrichtung Pout2.In the respective first switching position of the mirrors M1 and M3 of the optical assembly 29 to 4 The mirror M1 deflects the input illumination light incident thereon in the positive z-direction 3 by 90 ° in the positive y-direction towards the mirror M2 1 , which illuminates the illumination light 3 reflected to the mirror M3, which is also tilted in the first switching position and thus the illumination light 3 reflected in the positive z-direction. The beam path of the illumination light 3 corresponds exactly to the beam path of the optical assembly 28 to 2 , It results for the output illumination light 3b the polarization direction P out1 . Accordingly, the mirror M1 in the second switching position directs the input illumination light 3a by 90 ° in the propagation direction in the -y direction towards the mirror M2 2 um. After reflection of the input illumination light 3 at the mirror M2 2 , the illumination light 3 reflected back to the mirror M3, which in turn is tilted to the second switching position, so that this the illumination light 3 in the propagation in positive z direction deflects. The beam path of the illumination light 3 corresponds exactly to the beam path of the optical assembly 28 to 3 , It results for the output illumination light 3b in this case the polarization direction P out2 .
Die Anordnung der vier Spiegel M1, M21, M22 und M3 der optischen Baugruppe 29 nach 4 ist so, dass das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b unabhängig davon, ob es vom ersten p-Spiegel M21 oder vom zweiten p-Spiegel M22 umgelenkt wird, auf der gleichen Strahlachse längs der gemeinsamen z-Strahlrichtung verläuft. Das Ausgangs-Licht 3b verläuft in diesen Fall also auf ein und derselben Strahlachse.The arrangement of the four mirrors M1, M2 1 , M2 2 and M3 of the optical assembly 29 to 4 is such that the output illumination light 3b regardless of whether it is deflected by the first p-mirror M2 1 or by the second p-mirror M2 2 , runs on the same beam axis along the common z-beam direction. The output light 3b In this case, therefore, it runs on one and the same beam axis.
5 zeigt eine weitere Ausführung einer optischen Baugruppe 32, die anstelle der optischen Baugruppe 28 nach 2 zum Einsatz kommen kann. Der Spiegel M1 ist bei der optischen Baugruppe 32 orientiert wie der Spiegel M1 der optischen Baugruppe 28 nach 3. Der Spiegel M3 ist bei der optischen Baugruppe 32 so orientiert wie der Spiegel M3 der optischen Baugruppe 28 nach 2. Der Spiegel M2 ist aus der xz-Ebene um 67,5° um die z-Achse verdreht, sodass der Spiegel M2, der wiederum als p-Spiegel ausgeführt ist, das Beleuchtungslicht 3 um 135° in der xy-Ebene umlenkt. Dies führt dazu, dass die lineare Polarisation des Beleuchtungslichts 3 nach der Reflexion am Spiegel M2 genau in Richtung der linearen Polarisation des Beleuchtungslichts 3 nach 2 verläuft. 5 shows a further embodiment of an optical assembly 32 instead of the optical assembly 28 to 2 can be used. The mirror M1 is at the optical assembly 32 oriented like the mirror M1 of the optical assembly 28 to 3 , The mirror M3 is at the optical assembly 32 as oriented as the mirror M3 of the optical assembly 28 to 2 , The mirror M2 is rotated from the xz-plane by 67.5 ° about the z-axis, so that the mirror M2, which in turn is designed as a p-mirror, the illumination light 3 deflects by 135 ° in the xy plane. This causes the linear polarization of the illumination light 3 after reflection at the mirror M2 exactly in the direction of the linear polarization of the illumination light 3 to 2 runs.
Nachfolgend werden die Stokes-Parameter für die optische Baugruppe 32 nach 5 angegeben. Für die Zuordnung der Stokes-Parameter S0, S1, S2, S3 gilt, was vorstehend zur Tabelle der Ausführung nach 2 bereits erläutert wurde. S0 S1 S2 S3
vor M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69420358 .69420358 .00000000 .00000000
M2 .43923892 .43923892 .00000000 .00000000
M3 .30492541 .00000254 -.30492541 -.00000283
Stokes-Parameter für die Ausführung nach Fig. 5 The following are the Stokes parameters for the optical assembly 32 to 5 specified. For the assignment of the Stokes parameters S0, S1, S2, S3, what is stated above for the table according to the embodiment 2 has already been explained. S0 S1 S2 S3
before M1 1.00000000 1.00000000 .00000000 .00000000
M1 .69420358 .69420358 .00000000 .00000000
M2 .43923892 .43923892 .00000000 .00000000
M3 .30492541 .00000254 -.30492541 -.00000283
Stokes parameter for the embodiment of FIG. 5
Bei der optischen Baugruppe 32 ist eine Gesamttransmission bei der Reflexion an den drei Spiegeln M1 bis M3 von 30,5% erreichbar.At the optical assembly 32 is a total transmission in the reflection at the three mirrors M1 to M3 of 30.5% achievable.
Bei den optischen Baugruppen 28, 29 und 32 verläuft das Ausgangs-Beleuchtungslicht 3b parallel beabstandet zum Eingangs-Beleuchtungslicht 3a, dennoch aber längs einer gemeinsamen Strahlrichtung, also längs der z-Richtung.For the optical assemblies 28 . 29 and 32 the output illumination light is passing 3b spaced parallel to the input illumination light 3a , but along a common beam direction, ie along the z-direction.
Die Spiegel M1 bis M3, die vorstehend im Zusammenhang mit den Ausführungen nach den 2 bis 5 erläutert wurden, insbesondere die p-Spiegel M2 bzw. M21, M22 können als Konkavspiegel bzw. Hohlspiegel so ausgeführt sein, dass dort wenigstens zwei aufeinanderfolgende p-Reflexionen erfolgen, bei denen das Licht p-polarisiert auf eine Reflexionsfläche 33 eines Spiegels der optischen Baugruppe 28, 29 oder 32 einfällt. Dies wird nachfolgend anhand der 6 bis 8 am Beispiel eines Spiegels mit Reflexionsfläche 33 erläutert, der einfallendes Beleuchtungslicht 3 in um einen Umlenkwinkel U in ausfallendes Beleuchtungslicht 3 out durch Reflexion umlenkt. Der Umlenkwinkel U ist bei der Ausführung nach den 6 bis 8 90°, kann aber auch ein anderer Winkel im Bereich zwischen 5° und 175° sein.The mirrors M1 to M3, the above in connection with the embodiments of the 2 to 5 have been explained, in particular the p-mirror M2 or M2 1 , M2 2 can be designed as a concave mirror or concave mirror so that there at least two consecutive p-reflections occur, in which the light p-polarized on a reflection surface 33 a mirror of the optical assembly 28 . 29 or 32 incident. This will be explained below with reference to 6 to 8th the example of a mirror with reflection surface 33 explains the incident illumination light 3 in by a deflection U in failing illumination light 3 deflected out by reflection. The deflection angle U is in the execution of the 6 to 8th 90 °, but can also be another angle in the range between 5 ° and 175 °.
6 zeigt die Situation mit exakt einer Reflexion an der Reflexionsfläche 33 mit Einfallswinkel α0 = U/2. 6 shows the situation with exactly one reflection at the reflection surface 33 with angle of incidence α 0 = U / 2.
7 zeigt die Situation zweier aufeinanderfolgender Reflexionen an der Reflexionsfläche 33, bei der wiederum ein Umlenkwinkel U von 90° zwischen dem einfallenden Beleuchtungslicht 3 in und dem ausfallenden Beleuchtungslicht 3 out erzeugt wird. Für einen Einfallswinkel α2 bei den zwei aufeinanderfolgenden Reflexionen an der Reflexionsfläche 33 gilt α2 = 67,5°. 7 shows the situation of two successive reflections on the reflection surface 33 , in turn, a deflection angle U of 90 ° between the incident illumination light 3 in and the failing illumination light 3 out is generated. For an angle of incidence α 2 for the two successive reflections on the reflection surface 33 applies α 2 = 67.5 °.
8 zeigt die entsprechende Situation mit drei aufeinanderfolgenden Reflexionen an der Reflexionsfläche 33. Der Einfallswinkel α3 beträgt hierbei 75°. 8th shows the corresponding situation with three successive reflections on the reflection surface 33 , The angle of incidence α 3 is 75 °.
Allgemein gilt bei n aufeinanderfolgenden Reflexionen zur Erzeugung einer Umlenkung U für den hierfür benötigten Einfallswinkel αn: αn = ½(180° – U/n) In general, in the case of n consecutive reflections for generating a deflection U for the angle of incidence α n required for this purpose: α n = ½ (180 ° - U / n)
Derartige Mehrfach-Reflexionen werden zur Reflexion von p-polarisiertem Beleuchtungslicht 3 eingesetzt, wie in den 7 und 8 durch Polarisationspfeile P angedeutet. Die großen erreichbaren Einfallswinkel αn ermöglichen eine Reflexion mit hohem Reflexionsgrad.Such multiple reflections become the reflection of p-polarized illumination light 3 used, as in the 7 and 8th indicated by polarization arrows P. The large achievable angles of incidence α n enable reflection with a high degree of reflection.
Die Mehrfach-Reflexionen nach den 7 und 8 oder auch Mehrfach-Reflexionen mit mehr als zwei Reflexionen können bei allen der vorstehend beschriebenen optischen Baugruppen 28, 29 bzw. 32 zum Einsatz kommen.The multiple reflections after the 7 and 8th or multiple reflections with more than two reflections can be used in all of the optical assemblies described above 28 . 29 respectively. 32 be used.
Bei der Reflexionsfläche 33 kann es sich um eine zusammenhängende Reflexionsfläche handeln, wie in den 6 bis 8 dargestellt. Alternativ können Reflexionsflächen-Abschnitte, an denen die einzelnen Reflexionen der beschriebenen Mehrfach-Reflexionen erfolgen, auch separat voneinander angeordnet und insbesondere Teile separat voneinander angeordneter Spiegel sein.At the reflection surface 33 it can be a coherent reflection surface, as in the 6 to 8th shown. Alternatively, reflection surface sections on which the individual reflections of the multiple reflections described can also be arranged separately from one another and, in particular, be parts of mirrors arranged separately from one another.
Bei der Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 werden zunächst das Retikel 17 und der Wafer 22 bereitgestellt. Anschließend wird eine Struktur auf dem Retikel 17 auf eine lichtempfindliche Schicht des Wafers 22 mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 projiziert. Durch Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht wird eine Mikro- oder Nanostruktur auf dem Wafer 22 und somit das mikro- oder nanostrukturierte Bauteil hergestellt, beispielsweise ein Halbleiterbauelement in Form eines Speicherchips.In the production of a micro- or nanostructured component with the projection exposure apparatus 1 be the reticle first 17 and the wafer 22 provided. Subsequently, a structure on the reticle 17 on a photosensitive layer of the wafer 22 with the help of the projection exposure system 1 projected. By developing the photosensitive layer, a micro or nanostructure is formed on the wafer 22 and thus the micro- or nanostructured component produced, for example, a semiconductor device in the form of a memory chip.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2009/121438 A1 [0002, 0002, 0022] WO 2009/121438 A1 [0002, 0002, 0022]
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DE 10358225 B3 [0002, 0022] DE 10358225 B3 [0002, 0022]
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US 2003/0043359 A1 [0002] US 2003/0043359 A1 [0002]
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US 5896438 [0002] US 5896438 [0002]
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US 2008/0192225 A1 [0002] US 2008/0192225 A1 [0002]
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WO 2009/156038 A1 [0002] WO 2009/156038 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Uwe Schindler „Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizität”, Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft, wissenschaftliche Berichte, FZKA 6997, August 2004 [0022] Uwe Schindler "A superconducting undulator with electrically switchable helicity", Forschungszentrum Karlsruhe in the Helmholtz Association, scientific reports, FZKA 6997, August 2004 [0022]
