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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Stand der Technik
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Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage weist eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf. Im Mikrolithographieprozess wird das Bild einer mit Hilfe der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Schicht zu übertragen.
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In der Beleuchtungseinrichtung ist zur Erzielung einer Lichtdurchmischung der Einsatz sogenannter Wabenkondensoren gebräuchlich, welche Rasteranordnungen aus einer Vielzahl strahlablenkender Elemente (z.B. Linsen mit Abmessungen im Millimeterbereich) zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle umfassen. Ein solcher Wabenkondensor kann grundsätzlich sowohl zur Feldhomogenisierung als auch zur Pupillenhomogenisierung eingesetzt werden. Über die Homogenisierung des Laserlichtes hinaus besteht dabei eine weitere wichtige Aufgabe des Wabenkondensors in der Stabilisierung, was bedeutet, dass die Lage der Ausleuchtung in einer bestimmten Ebene der Beleuchtungseinrichtung gegenüber Variationen von Ort und insbesondere Richtung der von der Laserlichtquelle ausgehenden Strahlenbündel unverändert bleibt.
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Grundsätzlich ist es im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage wünschenswert, die Anzahl der eingesetzten optischen Elemente (z.B. refraktiver Linsen in einer für den Betrieb im VUV-Bereich bzw. bei Arbeitswellenlängen von über 150 nm ausgelegten Beleuchtungseinrichtung) zu minimieren.
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In einem herkömmlichen typischen Aufbau einer mit einem Wabenkondensor ausgestatteten Beleuchtungseinrichtung wird jedoch, wie in 6 schematisch dargestellt, ein insofern kollimierter Strahlengang realisiert, als die die jeweiligen optischen Kanäle (von denen gemäß 6 jeder durch jeweils ein – im Weiteren auch als „Feldwabe“ bezeichnetes – strahlablenkendes optisches Element 611, 612, 613 einer ersten strahlablenkenden Anordnung 610 und ein – im Weiteren auch als „Pupillenwabe“ bezeichnetes – strahlablenkendes optisches Element 621, 622, 623 einer zweiten strahlablenkenden Anordnung 620 gebildet wird) mittig durchlaufenden Hauptstrahlen beim Eintritt in den Wabenkondensor 600 parallel zur optischen Systemachse OA verlaufen. Dies hat wiederum zur Folge, dass die von den strahlablenkenden optischen Elementen bzw. „Pupillenwaben“ 621, 622, 623 der zweiten strahlablenkenden Anordnung 620 erzeugten virtuellen Zwischenbilder – wie in 6 durch gestrichelte Pfeile angedeutet – im bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung „negativ Unendlichen“ liegen. Wie ebenfalls in 6 angedeutet, bündeln die strahlablenkenden optischen Elemente bzw. „Feldwaben“ 611, 612, 613 der ersten strahlablenkenden Anordnung 610 das Beleuchtungslicht jeweils in die optischen Kanäle, wobei die Bilder der Feldwaben entsprechend aus dem bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung im „negativ Unendlichen“ liegenden Zwischenbild von einer Optik 614 aufgenommen und auf eine Zielfläche 615, welche sich in der hinteren Brennebene der Optik 614 befindet und bei der es sich z.B. um eine Feldebene eines Retikel-Maskierungssystems (REMA) handeln kann, abgebildet werden.
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Der vorstehend anhand von 6 beschriebene, im Bereich des Wabenkondensors 600 kollimierte Strahlengang, in welchem ein zur Ebene des Wabenkondensors 600 bzw. dessen erster strahlablenkender Anordnung 610 senkrechter Lichteintritt erfolgt, wird insbesondere gewählt, um im mikrolithographischen Abbildungsprozess anderenfalls auftretende und durch die Abbildungseigenschaften der strahlablenkenden optischen Elemente des Wabenkondensors hervorgerufene unerwünschte Feldabhängigkeiten der Intensität (insbesondere unerwünschte Intensitätsvariationen der Beleuchtungspupille über das Feld bzw. Variation der Beleuchtungspole eines bestimmten Beleuchtungssettings wie z.B. eines Dipol-Settings auf der Retikelebene) zu verhindern. Zur Realisierung dieses im Bereich des Wabenkondensors 600 kollimierten Strahlengangs werden typischerweise optische Systeme wie etwa ein Zoom-Axikon-System in der Beleuchtungseinrichtung eingesetzt, was jedoch mit einem Transmissionsverlust und daher einer Reduktion bzw. Beeinträchtigung des Durchsatzes der Projektionsbelichtungsanlage einhergeht. Des Weiteren wird der im Bereich des Wabenkondensors 600 kollimierte Strahlengang mit zur Ebene des Wabenkondensors 600 bzw. dessen erster strahlablenkender Anordnung 610 senkrechtem Lichteintritt gewählt, um eine Änderung der Systemtransmission infolge von Variationen der Richtung der von der Laserlichtquelle ausgehenden Strahlenbündel (auch als „Pointing“ bezeichnet) in Verbindung mit der endlichen Winkeldivergenz der auf die strahlablenkenden optischen Elemente bzw. „Feldwaben“ 611, 612, 613 des Wabenkondensors 600 auftreffenden Strahlenbündel zu minimieren.
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Zum Stand der Technik wir lediglich beispielhaft auf
US 8,520,307 B2 sowie
WO 2011/006710 A2 verwiesen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches die vorstehend erläuterten Nachteile zumindest weitgehend vermeidet und insbesondere auch bei vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand bzw. einfachem Aufbau sowie möglichst geringem Lichtverlust eine Homogenisierung und Stabilisierung des Laserlichtes ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, weist auf:
- – ein eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugendes Element; und
- – einen Wabenkondensor, welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist;
- – wobei im Strahlengang zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element und dem Wabenkondensor kein Brechkraft aufweisendes optisches Element angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, durch Verzicht auf den Einsatz Brechkraft aufweisender optischer Elemente im Strahlengang zwischen einem in Lichtausbreitungsrichtung vor dem Wabenkondensor befindlichen, eine Winkelverteilung für auftreffendes Licht erzeugenden Element (z.B. einem diffraktiven optischen Element oder einer Mikrospiegelanordnung) und dem Wabenkondensor selbst im Betrieb des optischen Systems einen Lichtverlust bzw. eine Intensitätsabschwächung möglichst zu vermeiden und hierbei im Unterschied zum vorstehend anhand von 6 beschriebenen herkömmlichen Aufbau eine divergente Beleuchtung des Wabenkondensors (d.h. endliche Strahlwinkel) zwischen dem die jeweiligen, durch den Wabenkondensor erzeugten, optischen Kanäle mittig durchlaufenden Hauptstrahlen und der optischen Systemachse in Kauf zu nehmen.
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Diesem Konzept liegt die Überlegung zugrunde, dass auch bei einer solchen divergenten Beleuchtung des Wabenkondensors eine Überlagerung der Bilder sämtlicher Feldwaben des Wabenkondensors durch geeignete Ausgestaltung der Feld- bzw. Pupillenwaben des Wabenkondensors (insbesondere hinsichtlich des jeweiligen „Pitch“, d.h. der Periodenlänge bzw. des Rastermaßes der Feldbzw. Pupillenwabenanordnungen des Wabenkondensors) verwirklicht werden kann, wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben wird. Hierbei wird erfindungsgemäß bewusst eine komplexere Auslegung des Wabenkondensors in Kauf genommen, um im Gegenzug hierfür den Aufbau des optischen Systems bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung vor dem Wabenkondensor sowie einen in diesem Bereich stattfindenden Lichtverlust zu verringern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Wabenkondensor derart angeordnet, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die (im Weiteren als „Hauptstrahlen“ bezeichneten) Strahlen, welche im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufen, divergent verlaufen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, mit:
- – einem eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugenden Element; und
- – einem Wabenkondensor, welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist;
- – wobei der Wabenkondensor derart angeordnet ist, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen divergent verlaufen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System eine optische Systemachse auf, wobei der Wabenkondensor derart angeordnet ist, dass für die die strahlablenkenden optischen Elemente im Betrieb des optischen Systems jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen der maximale Winkel zur optischen Systemachse wenigstens 5mrad, insbesondere wenigstens 10mrad, weiter insbesondere wenigstens 20mrad beträgt.
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Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die beiden in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgenden Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen hinsichtlich ihrer Periodenlänge („Pitch“) voneinander.
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Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen derart angeordnet, dass die im Betrieb des optischen Systems die jeweiligen strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen senkrecht auf das betreffende strahlablenkende optische Element treffen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen tangential auf wenigstens einem Kreissegment angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen derart angeordnet, dass für wenigstens eine der beiden Anordnungen die jeweiligen Mittelpunkte der strahlablenkenden optischen Elemente in einer gemeinsamen, senkrecht zur optischen Systemachse verlaufenden Ebene liegen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das eine Winkelverteilung erzeugende Element eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das eine Winkelverteilung erzeugende Element ein diffraktives optisches Element (DOE).
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Die strahlablenkenden Elemente können grundsätzlich als refraktive oder diffraktive optische Elemente ausgestaltet und z.B. aus Quarzglas (SiO2) oder Kalziumfluorid (CaF2) hergestellt sein, wobei die Herstellung aus Kalziumfluorid insbesondere im Hinblick auf die verbesserte Lichtbeständigkeit (Vermeidung von Kompaktierungseffekten etc.) vorteilhaft ist. Entsprechende refraktive Linsen zur Ausbildung der strahlablenkenden Elemente können beispielsweise Bikonvexlinsen, Plankonvexlinsen, Zylinderlinsen etc. sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können einzelne oder sämtliche der strahlablenkenden Elemente auch als reflektive Elemente (Spiegel) ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Wabenkondensor zumindest in unmittelbarer Nähe einer Pupillenebene angeordnet. In einer solchen Position kann der Wabenkondensor zur Aufspannung des Feldes (d.h. als sogenanntes FDE, d.h. als „felddefinierendes Element“) verwendet werden. Die Pupillennähe kann hierbei wie z.B. in
US 2008/0165415 A1 beschrieben quantitativ über einen Parameter P(M) beschrieben werden, welcher definiert ist als
P(M) = D(SA) / D(SA) + D(CR) (1), wobei D(SA) den Subaperturdurchmesser und D(CR) den maximalen Hauptstrahlenabstand (von allen Feldpunkten bzw. definiert über alle Feldpunkte des optisch genutzten Feldes) auf der optischen Fläche M in der betreffenden Ebene bezeichnen. Der Subaperturdurchmesser ist gegeben durch den maximalen Durchmesser einer Teilfläche des optischen Elements, die mit Strahlen eines von einem gegebenen Feldpunkt ausgehenden Strahlbündels beleuchtet wird. Somit gilt für ein in einer Feldebene befindliches Element (mit einem Subaperturdurchmesser von Null) P(M) = 0, und für ein in einer Pupillenebene befindliches Element (mit einem Hauptstrahlenabstand von Null) gilt P(M) = 1. Der o.g. Wabenkondensor befindet sich bevorzugt in einer Ebene, in welcher der Parameter P(M) wenigstens 0.8, insbesondere wenigstens 0.9, beträgt.
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Gemäß weiteren Aspekten betrifft die Erfindung auch eine Beleuchtungseinrichtung, eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung eines Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform;
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3 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4–5 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anordnung eines Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung; und
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6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer herkömmlichen Anordnung eines Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt in lediglich schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die Beleuchtungseinrichtung 10 dient zur Beleuchtung einer Struktur tragenden Maske (Retikel) 16 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt), welche beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeugende Strahlformungsoptik umfasst. Alternativ kann beispielsweise auch ein F2-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 157 nm vorgesehen sein.
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Das parallele Lichtbüschel der Lichtquelleneinheit trifft gemäß dem Ausführungsbeispiel zunächst auf ein eine Winkelverteilung erzeugendes Element 11, welches im Ausführungsbeispiel von 1 als diffraktives optisches Element (DOE), auch als pupillendefinierendes Element („pupil defining element“) bezeichnet, ausgestaltet ist und über eine durch die jeweilige beugende Oberflächenstruktur definierte Winkelabstrahlcharakteristik in einer Pupillenebene P1 eine gewünschte Intensitätsverteilung (z.B. Dipol- oder Quadrupolverteilung) erzeugt. In Lichtausbreitungsrichtung nach dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element 11 bzw. dem DOE befindet sich gemäß 1 optional und zur Faltung des optischen Strahlenganges (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) ein Umlenkspiegel 12.
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In unmittelbarer Nähe der ersten Pupillenebene P1 der Beleuchtungseinrichtung 10 befindet sich ein erfindungsgemäßer Wabenkondensor 200, dessen Aufbau und Anordnung im Weiteren unter Bezugnahme auf 2ff noch näher beschrieben wird. Wie aus 1 ersichtlich befindet sich zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element 11 bzw. DOE und dem Wabenkondensor 200 nur der Umlenkspiegel 12, so dass insbesondere kein Brechkraft aufweisendes Element in diesem Bereich zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element 11 bzw. DOE und dem Wabenkondensor 200 vorhanden ist. Da somit auf optische Elemente verzichtet wird, welche mittels Brechkraft für einen kollimierten Strahlengang im Bereich des Wabenkondensors 200 sorgen, trifft das Licht im Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 10 divergent auf den Wabenkondensor 200 auf, wie im Weiteren unter Bezug auf 2ff näher beschrieben wird.
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Auf den Wabenkondensor 200 folgt in Lichtausbreitungsrichtung eine Linsengruppe 14, hinter der sich eine Feldebene F1 mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA) befindet, welches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes REMA-Objektiv 15, in dem sich eine zweite Pupillenebene P2 befindet, auf die Struktur tragende, in der Feldebene F2 angeordnete Maske (Retikel) 16 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel 16 begrenzt. Die Struktur tragende Maske 16 wird mit einem (hier nicht dargestellten) Projektionsobjektiv auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenes Substrat bzw. einen Wafer abgebildet.
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In der vorstehend unter Bezugnahme von 1 beschriebenen Beleuchtungseinrichtung 10 dient der Wabenkondensor 200 zur Feldhomogenisierung, wobei durch das diffraktive optische Element (Element 11) zunächst die Lichtverteilung in der Pupillenebene P1 erzeugt und diese dann mittels des Wabenkondensors 200 in die Lichtverteilung in der Feldebene F1 bzw. F2 umgewandelt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann, wie in 3 dargestellt, ein eine Winkelverteilung erzeugendes Element 21 auch als Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente bzw. Mikrospiegel ausgestaltet sein. Bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung vor dieser Spiegelanordnung befindet sich noch eine die geeignete Ausleuchtung der Spiegelanordnung bewirkende Optik. Im Übrigen sind in 3 zu 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.
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In 2 ist ein erfindungsgemäßer Wabenkondensor 200 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Der Wabenkondensor 200 weist zwei in Lichtausbreitungsrichtung (entsprechend der z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem) hintereinander befindliche Anordnungen 210, 220 auf, welche jeweils eine Vielzahl von strahlablenkenden Elementen aufweisen, von denen zur Vereinfachung jeweils nur drei strahlablenkende Elemente („Feldwaben“) 211, 212, 213 der ersten Anordnung 210 bzw. drei strahlablenkende Elemente („Pupillenwaben“) 221, 222, 223 der zweiten Anordnung 220 dargestellt sind. Diese strahlablenkenden Elemente 211, 212, 213 bzw. 221, 222, 223 können beispielsweise jeweils als refraktive Bikonvexlinsen (z.B. aus Kalziumfluorid, CaF2) ausgestaltet sein und in jeder Anordnung jeweils lückenlos aneinander gereiht sein. Die Anzahl strahlablenkender optischer Elemente pro Anordnung 210, 220 ist typischerweise wesentlich größer als in der vereinfachten Darstellung von 2. Eine lediglich beispielhafte, typische Anzahl kann etwa 40·40 strahlablenkende optische Elemente pro Anordnung betragen, wobei typische Abmessungen (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) im Millimeterbereich, z.B. bei 0.5 mm bis 4 mm, liegen können.
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Die strahlablenkenden Elemente („Feldwaben“) 211, 212, 213 der ersten Anordnung 210 sorgen dafür, dass auch bei bezogen auf die optische Systemachse OA schrägem Ausleuchten des Wabenkondensors 200 immer die gleiche Lichtmenge auf das jeweils zugeordnete strahlablenkende Element („Pupillenwabe“) 221, 222, 223 der zweiten Anordnung 220 trifft. Die Wirkung der strahlablenkenden Elemente („Pupillenwaben“) 221, 222, 223 der zweiten Anordnung 220 ist, dass sie zusammen mit der nachgeschalteten Optik 14 das betreffende strahlablenkende Element („Feldwabe“) 211, 212, 213 der ersten Anordnung 210 in die Feldebene abbildet.
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Jedem der optischen Kanäle ist genau ein (in 2 strichpunktiert eingezeichneter) Strahl zugeordnet, welcher sowohl die Mitte der jeweiligen Feldwabe 211, 212, 213 als auch die Mitte der jeweiligen Pupillenwabe 221, 222, 223 durchläuft. Dieser Strahl wird hier und im Folgenden als Hauptstrahl bezeichnet. Die Hauptstrahlen der optischen Kanäle verlaufen gemäß 2 vor Eintritt in den Wabenkondensor 200 divergent, d.h. sie schließen einen endlichen Winkel mit der optischen Systemachse OA ein (wobei dieser Winkel insbesondere mit zunehmendem Abstand des jeweiligen optischen Kanals von der optischen Systemachse OA zunehmen kann). Dabei kann für die Gesamtheit der optischen Kanäle bzw. der wie vorstehend definierten Hauptstrahlen der maximale Winkel mit der optischen Systemachse wenigstens 5mrad, insbesondere wenigstens 10mrad, weiter insbesondere wenigstens 20mrad betragen.
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Wie in 2 angedeutet, bündeln die strahlablenkenden optischen Elemente bzw. „Feldwaben“ 211, 212, 213 der ersten strahlablenkenden Anordnung 210 das Beleuchtungslicht jeweils in die optischen Kanäle, wobei die Bilder der Feldwaben 211, 212, 213 entsprechend aus dem bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung nunmehr im (negativ) Endlichen liegenden Zwischenbild von einer Optik 14 aufgenommen und auf eine Zielfläche, bei der es sich z.B. um eine Feldebene F1 eines Retikel-Maskierungssystems (REMA) handeln kann, abgebildet werden. Wie ebenfalls aus 2 ersichtlich ist, befindet sich hier diese Zielfläche im Unterschied zu der herkömmlichen Anordnung von 6 nicht mehr in der hinteren Brennebene der Optik 14, sondern bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung nach der hinteren Brennebene der Optik 14, wohingegen der Wabenkondensor 200 selbst weiterhin in der vorderen Brennebene der Optik 14 angeordnet ist.
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Bei der in 2 dargestellten divergenten Beleuchtung des Wabenkondensors 200 wird eine Überlagerung der Bilder sämtlicher Feldwaben 211, 212, 213 des Wabenkondensors 200 durch geeignete Ausgestaltung der Feld- bzw. Pupillenwaben hinsichtlich des jeweiligen „Pitch“ verwirklicht: Dieser „Pitch“ wird gemäß 2 für die Feldwaben einerseits und die Pupillenwaben andererseits unterschiedlich gewählt, wobei im konkreten Ausführungsbeispiel der „Pitch“ der Pupillenwaben 221, 222, 223 gegenüber dem der Feldwaben 211, 212, 213 vergrößert ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines Wabenkondensors 400 in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 4 sind sämtliche Feldwaben 411–413 bzw. sämtliche Pupillenwaben 421–423 des Wabenkondensors 400 tangential auf jeweils einem gemeinsamen Kreissegment angeordnet, so dass die (wiederum jeweils strichpunktiert eingezeichneten) Hauptstrahlen jeweils senkrecht auf die jeweiligen Feldwaben 411–413 bzw. Pupillenwaben 421–423 auftreffen und demzufolge den betreffenden optischen Kanal ohne Ablenkung passieren.
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Die Ausgestaltung gemäß 4 ist insbesondere insofern vorteilhaft, als etwa im Vergleich zu dem vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Aufbau (bei dem bereits die auf die einzelnen Feldwaben bzw. Pupillenwaben auftreffenden Hauptstrahlen nicht senkrecht, sondern unter einem endlichen Winkel zur Flächennormalen der jeweiligen Feldwabe bzw. Pupillenwabe auftreffen) die maximal auf jeder der Feldwaben bzw. Pupillenwaben auftretenden Strahlwinkel minimiert werden können und somit unerwünschte Feldvariationen des Intensitätsverlaufs vermieden werden und die Leistungsfähigkeit des optischen Systems gesteigert werden kann.
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5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines Wabenkondensors 500 in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei wiederum zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 5 sind sämtliche Feldwaben 511–513 bzw. sämtliche Pupillenwaben 521–523 des Wabenkondensors 500 tangential auf jeweils einem Kreissegment angeordnet, so dass die (jeweils strichpunktiert eingezeichneten) Hauptstrahlen den betreffenden optischen Kanal ohne Ablenkung passieren, wobei sämtliche Feldwabenmittelpunkte bzw. Pupillenwabenmittelpunkte jeweils in einer gemeinsamen (jeweils senkrecht zur optischen Systemachse OA verlaufenden) Ebene liegen. Die sich hierbei ergebende gestufte Anordnung kann in fertigungstechnischer Hinsicht im Vergleich zu einer Ausgestaltung mit gekrümmten Ebenen entsprechend 4 vorteilhaft sein, da ein Durchbiegen des die Feldwaben 511–513 bzw. des die Pupillenwaben 521–523 tragenden Substrates bzw. des Wabenkondensors 500 vermieden werden kann.
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Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8520307 B2 [0007]
- WO 2011/006710 A2 [0007]
- US 2008/0165415 A1 [0024]
