FR2831967A1 - Appareil et procede d'exposition d'un objet a de la lumiere - Google Patents

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Abstract

On décrit un procédé et un appareil pour exposer un objet (W) à de la lumière en améliorant le rendement optique. Après que la lumière, dont la répartition d'intensité est uniforme, a été produite, elle est réfractée en une pluralité de faisceaux lumineux divergents. La pluralité de faisceaux lumineux divergents sont ensuite réfractés en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles. L'objet (W) est exposé à une lumière constituée de la pluralité des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, la différence de flux lumineux entre la lumière initiale et la lumière parallèle à laquelle l'objet (W) est exposé est minimisée, de sorte que le rendement optique de l'appareil peut être amélioré.

Description

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La présente invention concerne un procédé et un système de projection, et plus précisément, un procédé de projection et un système de projection utilisant un éclairement modifié servant à un traitement de photolithographie d'un dispositif à semiconducteur.
Dans le cas d'un dispositif à semiconducteur fabriqué sous la forme d'une puce de type ULSI (Circuit Intégré à Ultra Grande Echelle), les recherches portant sur les traitements de photolithographie, qui déterminent de façon décisive la largeur de motif de chaque élément du dispositif à semiconducteur, revêtent une importance croissante. Pour former les motifs de très petite largeur, une résolution élevée et une profondeur de focalisation (DOF) adéquate sont exigées lorsque le traitement de photolithographie est réalisé. De ce fait, afin d'obtenir un haut degré de résolution et une profondeur de focalisation adéquate, de nombreux procédés nouveaux ont été mis au point, par exemple un procédé utilisant un Laser à Excimère permettant de réduire la longueur d'onde de la source de lumière, un procédé d'exposition utilisant un masque déphaseur, un procédé d'éclairement modifié, par exemple un procédé d'éclairement incliné.
Le procédé d'éclairement incliné permet d'améliorer la résolution et la profondeur de focalisation des motifs qui sont constitués de traits et d'espaces agencés de façon répétée, par simple modification d'une ouverture déplacée au dos d'une lentille en #il de mouche sans modifier ni la lentille ni le système d'éclairement. Le procédé d'éclairement incliné peut être classé comme étant un procédé d'éclairement bipolaire, un procédé d'éclairement quadripolaire, un procédé d'éclairement à réduction et un procédé d'éclairement annulaire, selon la forme de l'ouverture.
Se référant aux figures 1, 2A, 2B, et 2C, un procédé d'éclairement incliné classique peut être décrit de la façon suivante : la figure 1 illustre la structure d'un
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système d'éclairement de l'appareil d'exposition à projection classique, et les figures 2A à 2C représentent diverses formes de l'ouverture installées dans le système d'éclairement de l'appareil d'exposition à = projection classique.
Se référant à la.figure 1, le système d'éclairement classique comprend une source de lumière 10, une lentille en #il de mouche 12 comportant un groupement de lentilles, une ouverture 14 de forme prédéterminée, et un condenseur 16. L'ouverture 14 présente une forme bipolaire, comme illustré sur la figure 2A, ou une forme quadripolaire, comme illustré sur la figure 2B, ou une forme annulaire, comme illustré sur la figure 2C. La lumière produite dans la source de lumière 10 est convertie en une lumière parallèle par la lentille en #il de mouche 12, et l'ouverture 14 transmet une partie de la lumière. Plus précisément, l'ouverture 14 coupe les composantes verticales de la lumière et ne laisse passer que des composantes obliques de la lumière, de sorte que seule une partie de la lumière, à savoir la composante oblique de la lumière, atteint un réticule 18. Après cela, la lumière est diffractée par le réticule 18 et passe à travers une lentille de projection 20. Enfin, la lumière diffractée est projetée sur une plaquette et une surface de la plaquette est partiellement exposée, ce qui achève le procédé d'exposition à projection.
Le procédé d'éclairement incliné, qui peut être l'un des procédés d'éclairement modifiés, est décrit de façon plus détaillée ci-après en référence aux figures 3 et 4.
La figure 3 est un diagramme schématique représentant un procédé d'exposition à projection classique utilisant un procédé d'éclairement classique, et la figure 4 est un diagramme schématique représentant un procédé d'exposition à projection utilisant le procédé d'éclairement incliné mentionné précédemment.
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Conformément au procédé d'exposition à projection classique illustré sur la figure 3, la lumière est projetée sur le masque 18 à travers le condenseur 16 de telle façon que la surface sur laquelle la lumière est incidente coïncide avec un plan de transformée de Fourier du masque 18. La lumière projetée sur le plan de transformée de Fourier est répartie à l'intérieur d'une zone circulaire et est diffractée. La lumière diffractée d'ordre zéro, qui est une composante verticale de la lumière incidente, se propage le long d'un axe optique, et la lumière diffractée d'ordres +1 et -1, qui est une composante oblique de la lumière incidente, se propage suivant des directions orientées selon un angle de diffraction 9. Les lumières diffractées d'ordres 0, +1 et - 1 passent à travers la lentille de projection 20 et interfèrent les unes avec les autres sur la plaquette pour former finalement une image.
Habituellement, plus le motif du masque est fin, plus l'angle de diffraction # est grand, de sorte que le sinus de l'angle # est plus élevé. Si sin9 est plus grand que l'ouverture numérique (NA) de la lentille de projection 20, les lumières diffractées d'ordres +1 et-1 ne peuvent pas passer à travers la lentille de projection 20, seule la lumière diffractée d'ordre zéro passant à travers la lentille de projection 20 et atteignant une surface de la plaquette, ce qui conduit à l'absence d'interférence. A ce stade, la résolution minimale R est définie par : # R 2NA
Dans le cas d'un procédé d'exposition à projection utilisant le procédé d'éclairement incliné illustré sur la figure 4, la lumière passant à travers l'ouverture 14 est projetée sur le masque 18 sous un angle d'incidence oblique a particulier. L'angle d'incidence oblique a est déterminé par une distance x entre l'axe optique et une
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partie transparente de l'ouverture 14 et la distance focale f du condenseur 16, conformément à l'équation suivante : f sin a = x.
La lumière projetée sur le masque 18 est diffractée par les motifs formés sur le masque 18. A ce stade, la lumière d'ordre 0 est diffractée par rapport à l'axe optique suivant un angle de diffraction # et les lumières d'ordres +1 et-1 sont diffractées par rapport à l'axe optique suivant des angles respectifs #1 et #2. Les angles 61 et 62 présentent les relations suivantes : sin #1 + sin[alpha] = #/@ sin #2 - sin[alpha] = Pr
Pr où Pr est un pas de trait ou un pas d'espace sur le masque 18, c'est-à-dire le pas du motif du masque 18.
La lumière diffractée d'ordre supérieur suit d'autres trajets. Les ordres de diffraction-1 ou supérieurs ne peuvent pas atteindre la lentille de projection 20 étant donné que le pas du motif du masque 18 est fin et que l'ouverture numérique de la lentille de projection 20 est supérieure à sin82. Il en résulte que seules les lumières diffractées d'ordre 0 et d'ordre +1 sont séparées par diffraction sur le plan d'une pupille et passent à travers la lentille de projection 20 pour interférer l'une avec l'autre sur la surface de la plaquette, afin de former ainsi une image. La limite de résolution est 1,5 fois supérieure à celle du procédé d'exposition à projection classique.
Cependant, le procédé d'éclairement incliné mentionné ci-dessus pose plusieurs problèmes.
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En premier lieu, la zone à travers laquelle passe la lumière est beaucoup plus petite qu'une zone dans laquelle la lumière est occultée. A titre d'exemple, dans le cas de l'ouverture de type annulaire illustrée sur la figure 2C, le rapport de transmission de la lumière est calculé par l'équation suivante .
Figure img00050001
2 2 cr - cri #o2
2
Etant donné que la relation #i = 3#0 est connue comme étant préférable, le rapport de transmission préférable est égal à 5/9, ce qui augmente le temps d'exposition d'un facteur 2.
Dans le cas de l'ouverture de type quadripolaire illustrée sur la figure 2B, le rapport de transmission optique est calculé conformément à la formule suivante .
4#i2/#02
Figure img00050002

Lorsque <?i "Co, 1 rapport de transmission est égal Lorsque cri = 4 ao, le rapport de transmission est égal à 1/4, et le temps d'exposition augmente d'un facteur 4, ce qui réduit de façon significative l'efficacité du système de projection. Par ailleurs, lorsqu'on utilise une ouverture de type dipôle, comme illustré sur la figure 2A, le rapport de transmission optique calculé est donné par l'équation suivante .
2#t2/#02
1
Lorsque #i = -ci(), le rapport de transmission est égal à 1/8, et le temps d'exposition augmente d'un facteur 8, ce qui réduit de façon significative l'efficacité du système de projection.
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Un appareil d'éclairement destiné à faire croître la quantité de lumière projetée avec l'ouverture annulaire est décrit dans le brevet US-A-5 757 470 délivré à Dewa et al., dans lequel une paire de lentilles coniques concaves et convexes fait diverger la lumière dans la partie centrale de l'ouverture annulaire, et fait converger la lumière divergente afin que la lumière émise par la source de lumière puisse être projetée de façon annulaire.
Dans le cas de l'appareil d'éclairement dudit brevet des Etats-Unis, délivré à Dewa et al., la lumière projetée par la source de lumière est incidente sur la lentille conique concave à travers la lentille en oeil de mouche. La lumière incidente est alors dispersée vers une partie périphérique de l'ouverture selon un angle prédéterminé, et la lumière dispersée est ensuite incidente sur la lentille conique convexe afin de converger et d'atteindre le condenseur.
Comme la lumière dans la partie centrale de l'axe optique peut être entièrement utilisée, l'efficacité de la lumière peut être augmentée. Cependant, comme la lumière de la partie périphérique de l'axe optique est également dispersée et comme, par conséquent, la totalité de la lumière ne peut pas être amenée à converger sur l'ouverture annulaire, le rendement optique n'augmente pas autant que nécessaire. Par ailleurs, lorsqu'on augmente la taille de l'ouverture à travers laquelle la lumière est projetée, la superficie de la partie occultant la lumière augmente également, de sorte que la taille de l'ouverture et que la superficie de la partie opaque à la lumière sont difficiles à maîtriser respectivement.
Par ailleurs, la fabrication du dispositif à semiconducteur exige que le processus d'exposition soit répété un grand nombre de fois. Chaque fois qu'un traitement d'exposition est effectué, une ouverture respective le mieux appropriée à chacun des traitements d'exposition spécifiques est exigée, de sorte qu'un
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opérateur de l'appareil d'exposition doit modifier l'ouverture. Un appareil d'exposition amélioré comportant une ouverture de type tournant a été introduit, mais celui-ci pose le problème que l'appareil d'exposition amélioré est trop volumineux et que la forme de l'ouverture est limitée du fait de son caractère tournant.
La présente invention a été réalisée dans le but de remédier aux problèmes précités, de sorte qu'un premier objectif de la présente invention est de fournir un procédé d'exposition d'un objet à de la lumière afin d'améliorer le rendement optique.
La présente invention a pour second objectif de fournir un appareil destiné à exposer un objet à de la lumière afin d'améliorer le rendement optique.
Pour atteindre le premier objectif de la présente invention, celle-ci propose un procédé d'exposition d'un objet à de la lumière, comprenant les étapes qui consistent : à produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; à réfracter les faisceaux lumineux en une pluralité de faisceaux lumineux divergents ; à réfracter la pluralité de faisceaux lumineux divergents en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles ; et à exposer l'objet à une lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles.
Dans le procédé décrit ci-dessus, la pluralité de faisceaux lumineux divergents possèdent une intensité combinée qui est approximativement égale à l'intensité du faisceau lumineux avant réfraction, de sorte que l'intensité de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles exposant l'objet devient pratiquement égale à l'intensité de la lumière non divergente avant la réfraction, ce qui conduit à rendre maximal le rendement optique lors de l'exposition d'un objet à de la lumière.
Pour atteindre le second objectif de la présente invention, celle-ci propose un appareil destiné à exposer
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un objet à de la lumière, comprenant : un moyen pour produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; un premier moyen de réfraction pour réfracter les faisceaux lumineux en une pluralité de faisceaux lumineux divergents ; un second moyen réfractant pour réfracter la pluralité de faisceaux lumineux divergents en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles ; et un moyen pour exposer l'objet à une lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles.
Dans l'appareil décrit ci-dessus le premier moyen de réfraction peut réfracter les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite d'orientation perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux.
Le premier moyen de réfraction peut également réfracter les faisceaux lumineux en quatre faisceaux lumineux symétriques les uns des autres par rapport à une première droite de direction et à une seconde droite de direction qui sont toutes deux perpendiculaires à la direction de propagation des faisceaux lumineux.
L'appareil mentionné ci-dessus peut en outre comporter un moyen de commande pour commander un déplacement relatif entre le premier moyen de réfraction et le second moyen de réfraction, caractérisé en ce que, dans le cas où le moyen de commande sépare le premier moyen de réfraction du second moyen de réfraction, la lumière est réfractée en la pluralité de faisceaux lumineux divergents et la pluralité de faisceaux lumineux divergents est réfractée en la pluralité de faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, dans le cas où le moyen de commande permet au premier moyen de réfraction d'être mis en contact étroit avec le second moyen de réfraction, la lumière passe à travers le premier moyen de réfraction
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et le second moyen de réfraction formant un tout, sans réfraction.
L'appareil décrit ci-dessus comprend en outre un troisième moyen de réfraction pour réfracter les faisceaux lumineux en un faisceau lumineux divergent de forme annulaire qui diverge autour d'un centre des faisceaux lumineux ; et un quatrième moyen de réfraction pour convertir les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
Pour atteindre le second objectif de la présente invention, celle-ci fournit un appareil pour exposer un objet à de la lumière, l'appareil comprenant : un moyen pour produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; un premier système de lentilles pour réfracter et transmettre un premier faisceau lumineux incident sur celui-ci, caractérisé en ce que les premiers faisceaux lumineux sont réfractés en une pluralité de faisceaux lumineux divergents et en ce que la pluralité de faisceaux lumineux divergents est réfractée en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles, ou en ce que le premier système de lentilles permet au premier faisceau lumineux de passer à travers celui-ci sans réfraction ; un second système de lentilles pour réfracter ou transmettre un second faisceau lumineux incident sur celui-ci, caractérisé en ce que les seconds faisceaux lumineux sont réfractés en un faisceau lumineux divergent de forme annulaire et en ce que le faisceau lumineux divergent de forme annulaire est réfracté en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire, ou en ce que le second système de lentilles permet aux seconds faisceaux lumineux de passer à travers celui-ci sans réfraction ; et un moyen pour exposer l'objet à de la lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles ou de faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
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Dans l'appareil décrit ci-dessus, l'intensité combinée de la pluralité de faisceaux lumineux divergents est approximativement égale à l'intensité de faisceaux lumineux non divergents avant réfraction et par conséquent, le rendement optique est rendu maximal lors de l'exposition d'un objet à de la lumière. De plus, l'objet peut être exposé de façon variable en utilisant un même appareil.
Les objectifs et avantages de la présente invention décrits ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront clairement en référence à la description détaillée présentée ci-après en association avec les dessin annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue de structure d'un système d'éclairement d'un appareil d'exposition à projection classique ; les figures 2A à 2C sont des vues en coupe transversale représentant diverses formes de l'ouverture installée dans le système d'éclairement de l'appareil d'exposition à projection classique ; la figure 3 est un diagramme schématique représentant un procédé d'exposition à projection classique utilisant un procédé d'éclairement classique ; la figure 4 est un diagramme schématique représentant un procédé d'exposition à projection utilisant le procédé d'éclairement incliné ; la figure 5 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue en' perspective représentant des premier et second éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 5 ; la figure 7 est une vue expliquant un phénomène de réfraction se produisant lorsqu'un faisceau lumineux
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traverse des milieux dont les valeurs de l'indice de réfraction sont différentes les unes des autres ; la figure 8 est une vue expliquant la relation entre la distance de séparation entre des premier et second éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 5, et la distance d'espacement des faisceaux lumineux parallèles ; la figure 9 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un second mode de réalisation de la présente invention ; la figure 10 est une vue en perspective représentant des premier à quatrième éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 9 ; la figure 11A est une vue représentant une lumière passant à travers chacun des éléments de transmission illustrés sur la figure 9 ; la figure 11B est une vue en plan représentant une lumière passant à travers le quatrième élément de transmission tel qu'illustré sur la figure 9 ; la figure 12 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 13 est une vue en perspective représentant des premier à troisième éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 9 ; la figure 14 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention ; les figures 15A à 15C sont des vues expliquant les diverses formes des faisceaux lumineux qui sont appliqués à la section d'exposition dans le cas des premier et second systèmes de lentilles ; la figure 16 est un organigramme destiné à expliquer un premier procédé d'exposition d'un objet à des faisceaux lumineux ; et
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la figure 17 est un organigramme destiné à expliquer un second procédé d'exposition d'un objet à des faisceaux lumineux.
On va décrire ci-après en détail des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins annexés.
Appareil destiné à exposer un objet à de la lumière Mode de réalisation 1
La figure 5 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation réfracte des faisceaux lumineux incidents en deux faisceaux lumineux divergents qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux incidents, et réfracte de nouveau les deux faisceaux lumineux divergents en des faisceaux lumineux parallèles.
L'appareil d'exposition expose un objet à de la lumière constituée des faisceaux lumineux parallèles.
Se référant à la figure 5, l'appareil d'exposition comporte une section de production de faisceaux lumineux 100 destinée à produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme. La section de production de faisceaux lumineux 100 comporte une source de lumière 101 destinée à produire de la lumière et une lentille en #il de mouche 102 comportant des micro-lentilles 102 destinées à convertir la lumière fournie par la source de lumière 101 en un faisceau de lumière parallèle. Le faisceau lumineux passant à travers la lentille en #il de mouche 102 se propage sous la forme de faisceaux lumineux parallèles ayant une répartition d'intensité uniforme.
L'appareil d'exposition comporte également un premier élément de transmission 104 pour réfracter les faisceaux lumineux fournis par la section de production de faisceaux lumineux 100 (ceux-ci étant désignés ci-après
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faisceaux lumineux initiaux) en deux faisceaux lumineux divergents, et un second élément de transmission 106 destiné à réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles.
La figure 6 est une vue en perspective représentant des premier et second éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 5.
Le premier élément de transmission 104 réfracte les faisceaux lumineux initiaux en deux faisceaux lumineux divergents se propageant respectivement le long d'un premier trajet et d'un second trajet qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux.
Plus précisément, le premier élément de transmission 104 comporte une surface d'incidence 104a perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux, quatre surfaces latérales 104b perpendiculaires à la surface d'incidence 104a et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux, et des première et seconde surfaces d'émission 104c et 104b qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction 114 et opposées à la surface d'incidence 104a, les première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d formant ensemble une rainure en forme de V.
Les faisceaux lumineux initiaux atteignent le premier élément de transmission 104 sans réfraction et se propagent le long de la direction initiale à l'intérieur du premier élément de transmission 104, étant donné que les faisceaux lumineux initiaux sont incidents sur la surface d'incidence 104a suivant un angle droit de 90 .
Après cela, une certaine partie des faisceaux lumineux initiaux atteignent la première surface d'émission 104c et le reste des faisceaux lumineux initiaux atteignent la seconde surface d'émission 104d. De ce fait, une certaine
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partie des faisceaux lumineux initiaux sont réfractés sur la première surface d'émission 104c et émanent du premier élément de transmission 104 suivant un premier trajet, et d'autre part, le reste des faisceaux lumineux initiaux sont réfractés sur la seconde surface d'émission 104d, et émanent du premier élément de transmission 104 suivant un second trajet symétrique du premier trajet par rapport à la première droite de direction 114. Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux sont divisés en deux faisceaux lumineux divergents étant donné que les première et seconde surfaces d'émission sont réalisées sous la forme d'un V.
Un trajet de réfraction des faisceaux lumineux conforme à une forme des première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d va être expliqué ci-après.
La figure 7 est une vue destinée à décrire un phénomène de réfraction se produisant lorsqu'un faisceau lumineux traverse des milieux dont les valeurs de l'indice de réfraction sont différentes l'une de l'autre.
En général, un faisceau lumineux est réfracté conformément à la loi de la réfraction qui est appelée loi de Snell-Descartes, et est exprimée par l'équation suivante sous réserve que les deux milieux soient constitués d'un matériau isotrope. nlsin #1 = n2 sin82 où ni et n2 sont les indices de réfraction des milieux, #1 est un angle d'incidence formé entre la direction d'un faisceau lumineux incident et une droite normale à une surface limite, et #2 est un angle de réfraction formé entre une direction du faisceau lumineux réfracté et une droite normale à une surface limite.
Conformément à la loi de la réfraction, un faisceau lumineux est incident sur une surface d'un milieu isotrope sous un angle inférieur à 90 de façon à être réfracté.
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Par conséquent, pour que le faisceau lumineux soit réfracté et passe du premier milieu de transmission 104 vers l'air, le faisceau lumineux se propageant à l'intérieur du premier élément de transmission 104 atteint les première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d sous un angle inférieur à 90 . A cet effet, les première et seconde surfaces d'émission sont formées de façon à présenter un angle d'inclinaison prédéterminé.
Comme le premier élément de transmission 104 est plus dense que l'air, la valeur de l'indice de réfraction du premier élément de transmission 104 est supérieure à celle de l'air. De ce fait, lorsqu'un faisceau lumineux est amené à passer du premier élément de transmission 104 à l'air, l'angle de réfraction est supérieur à l'angle d'incidence.
Par conséquent, une variation de forme des surfaces d' émission 104c et 104d conduit à une variation du trajet du faisceau lumineux réfracté. Les surfaces d'émission 104c et 104d sont formées symétriquement l'une de l'autre par rapport à une droite de base prédéterminée, de sorte que certains des faisceaux lumineux initiaux émanent de la première surface d'émission 104c et que le reste des faisceaux lumineux initiaux émanent de la seconde surface d'émission 104d. Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux sont amenés à converger ou à diverger selon l'angle d'inclinaison des surfaces d'émission 104c et 104d. En d'autres termes, lorsque les surfaces d'émission 104c et 104d sont formées de façon à avoir une forme en dents de scie (forme en V faisant saillie), le faisceau lumineux initial est amené à converger par la première surface d'émission 104c et par la seconde surface d'émission 104d, et lorsque les surfaces d'émission 104c et 104d sont formées de façon à avoir la forme d'une rainure en V, les faisceaux lumineux initiaux sont amenés à diverger par la première surface d'émission 104c et par la seconde surface d'émission 104d. Par conséquent, pour
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que les faisceaux lumineux initiaux se propageant parallèlement soient réfractés en deux faisceaux lumineux divergents, la première surface d'émission 104c et la seconde surface d'émission 104d doivent former une rainure en forme de V.
Lorsqu'un premier angle d'incidence formé entre une droite normale perpendiculaire à la première surface d'émission 104c et la direction des faisceaux lumineux initiaux est identique à un second angle d'incidence formé entre une droite normale perpendiculaire à la seconde surface d'émission 104c et une direction des faisceaux lumineux initiaux, les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés avec le même angle de réfraction sur les première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d. Par ailleurs, lorsque le premier angle d'incidence est différent du second angle d'incidence, les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés sous un angle de réfraction différent sur les première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d.
La surface d'incidence 104a est formée de façon à être suffisamment grande pour que la totalité des faisceaux lumineux initiaux puissent être incidents sur la surface d'incidence 104a.
Le second élément de transmission 106 réfracte de nouveau les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles de sorte que les faisceaux lumineux parallèles sont symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction 114 et se propagent parallèlement l'un à l'autre dans la même direction que celle des faisceaux lumineux initiaux.
Plus précisément, le second élément de transmission 106 comporte des première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b ayant ensemble une section transversale triangulaire opposée à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence se
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rejoignent, parallèlement à la première droite de direction et faisant saillie vers le premier élément de transmission 104, quatre surfaces latérales 106c parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux, et une surface d'émission 106d qui est opposée aux première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b et est perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux.
Les deux faisceaux lumineux divergents allant du premier élément de transmission 104 vers l'air atteignent le second élément de transmission 106. Comme le second élément de transmission 106 est plus dense que l'air, l'angle d'incidence est supérieur à l'angle de réfraction conformément à la loi de la réfraction. De ce fait, lorsque les deux faisceaux lumineux divergents sont incidents sur les première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b du second élément de transmission 106, chacun des deux faisceaux lumineux divergents est réfracté vers la ligne d'arête où la première surface d'incidence 106a et la seconde surface d' incidence 106b se rejoignent tout en faisant saillie vers le premier élément de transmission 104.
Les première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b sont formées de façon à avoir une forme telle que les deux faisceaux lumineux divergents soient réfractés en des faisceaux lumineux parallèles. Plus précisément, chacune des première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b du second élément de transmission 106 est formée de façon à avoir un angle d'inclinaison par rapport à la direction des faisceau lumineux divergents, compte tenu de l'angle d'incidence des faisceaux lumineux divergents et de la valeur de l'indice de réfraction du second élément de transmission 106, de sorte que les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 106 sous un angle d'incidence prédéterminé, peuvent être réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles.
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Le second élément de transmission 106 est formé de façon à être suffisamment grand pour que les deux faisceaux lumineux divergents puissent être entièrement incidents sur les première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b et que les faisceaux lumineux incidents soient entièrement émis à travers la surface d'émission 106d. Par conséquent, l'intensité des faisceaux lumineux initiaux produits dans la section de production de faisceaux lumineux 100 est approximativement égale à l'intensité combinée des faisceaux lumineux parallèles émis par le second élément de transmission 106.
L'appareil d'exposition comprend en outre une partie de commande 116 destinée à commander un déplacement relatif entre les premier et second éléments de transmission 104 et 106. La partie de commande 116 peut ajuster une distance de séparation entre le premier élément de transmission 104 et le second élément de transmission 106, de sorte qu'une distance d'espacement D entre les deux faisceaux lumineux parallèles émis par le second élément de transmission 106, en franchissant la première droite de direction 114, peut être commandée.
Plus précisément, plus la distance de séparation est grande, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents émis par le premier élément de transmission 104 vers l'air est grande. Il en résulte que plus la distance de propagation est grande, plus la distance d'espacement D est grande.
La partie de commande 116 commande la distance de séparation entre les premier et second éléments de transmission 104 et 106 spécifiés de façon à avoir une certaine forme. Lorsque la partie de commande 116 sépare les premiers et seconds éléments de transmission 104 et 106 l'un de l'autre afin qu'un espace soit formé entre les premier et second éléments de transmission 104 et 106, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents, et les deux faisceaux
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lumineux divergents sont ensuite réfractés en les faisceaux lumineux parallèles. Lorsque la partie de commande 116 met en contact les premier et second éléments de transmission 104 et 106 l'un avec l'autre, et lorsque aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 104 et 106, les faisceaux lumineux initiaux sont transmis à travers les premier et second éléments de transmission 104 et 106 formant un tout, sans réfraction.
Il est préférable que les premier et second éléments de transmission 104 et 106 soient constitués d'un matériau transparent tel que du verre, du quartz, et des matières plastiques transparentes. Les premier et second éléments de transmission 104 et 106 peuvent être fabriqués à partir de matériaux différents, mais sont de préférence fabriqués à partir d'un même matériau afin que les indices de réfraction des premier et second éléments de transmission 104 et 106 soient identiques. La relation mentionnée cidessus sera décrite ci-après de façon plus détaillée en référence à la figure 8.
La figure 8 est une vue expliquant la relation entre la distance de séparation et la distance d'espacement.
Afin de réfracter des faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux parallèles, la première surface d'émission 104c et la seconde surface d'émission 104d du premier élément de transmission 104 doivent être respectivement parallèles à la première surface d'incidence 106a et à la seconde surface d'incidence 106b du second élément de transmission 106.
De ce fait, lorsque le premier élément de transmission 104 et le second élément de transmission 106 sont mis en contact et lorsque aucun espace n'est formé entre le premier élément de transmission 104 et le second élément de transmission 106, la distance de séparation entre le premier élément de transmission 104 et le second élément de transmission 106 devient nulle et les faisceaux
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lumineux initiaux sont transmis à travers les premier et second éléments de transmission 104 et 106 formant un tout, sans réfraction.
Lorsque le premier élément de transmission 104 et le second élément de transmission 106 sont séparés l'un de l'autre et qu'un espace est formé entre les premier et second éléments de transmission 104 et 106, la valeur de l'indice de réfraction du premier élément de transmission 104 doit être sensiblement égale à celle du second élément de transmission 106 afin que les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 106 puissent être réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles.
Les faisceaux lumineux passent du premier élément de transmission 104 vers l'air sous un angle d'incidence 81 et un angle de réfraction #2. Le faisceau lumineux réfracté passe de l'air au second élément de transmission 106 sous un angle d'incidence 02 étant donné que les première et seconde surfaces d'émission 104c et 104d sont parallèles aux première et seconde surfaces d'incidence 106a et 106b.
Si l'angle d'incidence du faisceau lumineux réfracté est égal à #2, l'angle de réfraction du faisceau lumineux réfracté doit être égal à #1 afin que le faisceau lumineux réfracté soit de nouveau réfracté par le second élément de transmission 106 en des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, l'indice de réfraction du premier élément de transmission 104 est sensiblement égal à l'indice de réfraction du second élément de transmission 106. En d'autres termes, les premier et second éléments de transmission 104 et 106 sont de préférence constitués du même matériau.
Si les premier et second éléments de transmission 104 et 106 sont réalisés de façon à avoir une forme particulière, la partie de commande 116 qui peut commander au moins une position des premier et second éléments de
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transmission 104 et 106, peut modifier la distance d'espacement D entre les faisceaux lumineux parallèles.
A titre d'exemple, la partie de commande 116 comporte une crémaillère et un pignon montés sur au moins l'un des premier et second éléments de transmission 104 et 106, et une source motrice électrique pour entraîner la crémaillère et le pignon.
Lorsque les premier et second éléments de transmission 104 et 106 sont réalisés de façon à avoir une forme particulière et lorsque la partie de commande 116 est mise en place, la distance d'espacement D entre les deux faisceaux lumineux parallèles émis par l'élément de transmission 106 est exprimée par l'équation (1) suivante.
2d tan # tan# D = (1) tan#-tan# où # est un angle aigu formé entre la première surface d'émission ou la seconde surface d'émission et une direction de propagation du faisceau lumineux initial, # est un angle aigu formé entre la direction de propagation du faisceau lumineux divergent émis par le premier élément de transmission et une direction de propagation du faisceau lumineux initial, et d est une distance de séparation entre le premier élément de transmission et le second élément de transmission.
L'équation (1) est valable à condition qu'un angle formé entre la direction de propagation du faisceau lumineux initial et la première surface d'émission 34c soit égal à un angle formé entre la direction de propagation du faisceau lumineux initial et la seconde surface d'émission 104d.
Les paramètres # et # sont liés par l'équation (2) suivante ayant pour base une équation de réfraction : n1 cos # = cos (0-8) (2)
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où ni est une valeur d'indice de réfraction du premier élément de transmission 104.
En particulier, lorsque le faisceau lumineux passe du premier élément de transmission 104 à l'air, l'équation de réfraction est exprimée par l'équation (3) suivante : n1 sin #1 = sin #2 (3) où #1 est l'angle d'incidence du premier élément de transmission 104, #2 est l'angle de réfraction du premier élément de transmission 104, et la valeur de l'indice de réfraction de l'air est prise égale à 1.
Si l'on considère la relation géométrique entre #1, #2, 9 et # en se référant à la figure 8, l'angle d'incidence #1 est égal à 90-# et l'angle de réfraction #2 est égal à #1+#. Par conséquent, l'équation (3) peut être réécrite en fonction de 8 et # et conduit à l'équation (2).
Lorsque les premier et second éléments de transmission 104 et 106 ont des formes telles qu'indiquées ci-dessus, la distance entre les deux surfaces latérales (x) du second élément de transmission 106 vers lequel se propagent les deux faisceaux lumineux divergents, où ils sont en face l'un de l'autre, est supérieure à la distance (x') égale au total de la distance d'espacement (D) entre les deux faisceaux lumineux parallèles, et de la largeur, orientée parallèlement à la première droite de direction 114, de la surface de la section transversale formant une intersection le long d'une direction horizontale des faisceaux lumineux initiaux. Par ailleurs, la distance entre les deux autres surfaces latérales du second élément de transmission 106 est supérieure à la largeur, perpendiculairement à la première droite de direction 114, de la surface de la section transversale formant une intersection le long d'une direction horizontale des faisceaux lumineux initiaux. Par conséquent, le second élément de transmission 106 permet de faire en sorte que
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les deux faisceaux lumineux divergents soient incidents dans celui-ci, et réfracte les deux faisceaux lumineux divergents en les deux faisceaux lumineux parallèles.
L'appareil d'exposition comporte également une section d'exposition 109 destinée à exposer un objet à de la lumière constituée de deux faisceaux lumineux parallèles émis par le second élément de transmission 106.
La section d'exposition 109 comprend un condenseur 108 à travers lequel passent les faisceaux lumineux parallèles, un motif de réticule 110, et une lentille de projection 112 sur laquelle sont projetés des faisceaux diffractés par le motif de réticule.
Les deux faisceaux lumineux parallèles émis par le second élément de transmission 106 passent à travers le condenseur 108. Après cela, les faisceaux lumineux parallèles sont incidents sur le motif de réticule 110 sous un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule 110. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent ensuite vers la lentille de projection 112. Parmi les faisceaux lumineux diffractés, les faisceaux lumineux diffractés d'ordres 0 et +1 passent à travers la lentille de projection 112, et les faisceaux lumineux diffractés d'ordre-1 passent à l'extérieur de la lentille de projection 112. Les faisceaux lumineux diffractés d'ordre supérieur suivent un autre trajet.
Les faisceaux lumineux diffractés d'ordres 0 et +1 passant à travers la lentille de projection 12 sont amenés à interférer sur une surface de l'objet et exposent l'objet. En tant que mode de réalisation préféré de l'invention, l'objet peut être une plaquette W et notamment, une plaquette sur laquelle est déposé un film de vernis photosensible.
Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux produits par la section de production de faisceaux lumineux 100 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles et l'objet est exposé à une lumière constituée
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des faisceaux lumineux parallèles, ce qui conduit à une amélioration du rendement optique et du rendement de production du dispositif à semiconducteur.
Mode de réalisation 2
La figure 9 est une vue en coupe transversale destinée à décrire un appareil d'exposition conforme à un second mode de réalisation de la présente invention.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation permet à des faisceaux lumineux produits par la section de production de faisceaux lumineux d'être réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents qui divergent par rapport à une première droite de direction et à une seconde droite de direction qui sont toutes deux perpendiculaires à une direction de propagation des faisceaux lumineux, et de réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles. Un objet est exposé à de la lumière par utilisation des quatre faisceaux lumineux parallèles.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation comprend des premier et second éléments de transmission qui sont identiques aux premier et second éléments de transmission installés dans l'appareil d'exposition du premier mode de réalisation, et comprend en outre des troisième et quatrième éléments de transmission.
Se référant à la figure 9, l'appareil d'exposition comporte une section de production de faisceaux lumineux 200 destinée à produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme. La section de production de faisceaux lumineux 200 comprend une source de lumière 201 destinée à produire de la lumière, et une lentille en oeil de mouche 202 composée d'une pluralité de microlentilles destinées à convertir la lumière fournie par la source de lumière 201 en des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, le faisceau lumineux passant à
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travers la lentille en oeil de mouche 202 se propage sous la forme de faisceaux lumineux parallèles ayant une répartition d'intensité uniforme.
L'appareil d'exposition comporte également des premier à quatrième éléments de transmission qui peuvent faire en sorte que les faisceaux lumineux produits par la section de production de faisceaux lumineux 200 (désignés ci-après faisceaux lumineux initiaux) soient réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents et que les quatre faisceaux lumineux divergents soient réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
La figure 10 est une vue en perspective représentant les premier à quatrième éléments de transmission illustrés sur la figure 9. La figure 11A est une vue représentant une lumière passant à travers chacun des éléments de transmission représentés sur la figure 9. La figure 11B est une vue en plan représentant une lumière passant à travers le quatrième élément de transmission représenté sur la figure 9.
L'appareil d'exposition comporte un premier élément de transmission 204 destiné à réfracter les faisceaux lumineux initiaux 300 en deux faisceaux lumineux divergents 302. Le premier élément de transmission 204 réfracte les faisceaux lumineux initiaux en deux faisceaux lumineux divergents suivant respectivement un premier trajet et un second trajet qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction 220 perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300.
Plus précisément, le premier élément de transmission 204 comporte une surface d'incidence 204a perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300, quatre surfaces latérales 204b perpendiculaires à la surface d'incidence 204a et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300, et des première et seconde surfaces
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d'émission 204c et 204d qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction 220 et opposées à la surface d'incidence 204a, en formant ensemble une rainure en forme de V. La surface d'incidence 204a du premier élément de transmission 204 est suffisamment grande pour que les faisceaux lumineux initiaux soient incidents sur la surface d'incidence 204a.
L'appareil d'exposition comprend en outre un second élément de transmission 206 pour réfracter les deux faisceaux lumineux divergents 302 en deux faisceaux lumineux parallèles 306. Le second élément de transmission 206 réfracte les deux faisceaux lumineux divergents 302 en deux faisceaux lumineux parallèles 304 se propageant dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux 300.
Se référant à la figure 10, le second élément de transmission 206 comporte des première et seconde surfaces d'incidence 206a et 206b ayant ensemble une section transversale triangulaire s'opposant à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300 le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence 206a et 206b se rejoignent, parallèlement à la première droite de direction 220 et faisant saillie vers le premier élément de transmission 204, quatre surfaces latérales 206c parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300, et une surface d'émission 206d opposée aux première et seconde surfaces d'incidence 206a et 206b et perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux.
Le second élément de transmission 206 est formé de façon à être suffisamment grand pour que la totalité des faisceaux lumineux divergents 302 ne soient incidents que sur les surfaces d'incidence 206a et 206b, et que la totalité des faisceaux lumineux incidents ne soient émis sous la forme de faisceaux lumineux parallèles qu'à travers la surface d'émission.
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Comme les premier et second éléments de transmission 204 et 206 sont formés de la même manière que celle décrite à propos du premier mode de réalisation de la présente invention, on ne fournira pas de description supplémentaire des premier et second éléments de transmission 204 et 206.
L'appareil d'exposition comporte également un troisième élément de transmission 208 pour réfracter les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents. Le troisième élément de transmission 208 réfracte les deux faisceaux lumineux parallèles 304 en quatre faisceaux lumineux divergents 306 symétriques les uns des autres par rapport à une seconde droite de direction 222 perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300 produits par la section de production de faisceau lumineux 200.
Se référant à la figure 10, le troisième élément de transmission 208 comporte une surface d'incidence 208a perpendiculaire à une direction de propagation des deux faisceaux lumineux parallèles 304 passant à travers le second élément de transmission 206, quatre surfaces latérales 208b perpendiculaires à la surface d'incidence 208a et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux parallèles 304, et les troisième et quatrième surfaces d'émission 208c et 208d formant une rainure en V et étant symétriques l'une de l'autre par rapport à la seconde droite de direction 222 en étant opposées à la surface d'incidence 208a.
La première droite de direction 220 et la seconde droite de direction 222 forment un angle y se situant dans un intervalle d'environ 45 à environ 90 degrés.
Etant incidents sur le deuxième élément de transmission 208 sous un angle d'incidence de 90 , les deux faisceaux lumineux parallèles 304 passent à travers le troisième élément de transmission 208 dans la même direction de propagation. Les deux faisceaux lumineux
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parallèles 304 sont ensuite réfractés sur les surfaces d'émission 208c et 208d en quatre faisceaux lumineux divergents.
Les deux faisceaux lumineux parallèles 304 sont constitués d'un premier faisceau parallèle 304a et d'un second faisceau parallèle 304b. Le premier faisceau parallèle 304a est réfracté sur les troisième et quatrième surfaces 208c et 208d sous un angle de réfraction prédéterminé en deux faisceaux lumineux divergents, et de la même manière que le premier faisceau parallèle 304a, le second faisceau parallèle 304b est également réfracté sur les troisième et quatrième surfaces 208c et 208d sous un angle de réfraction prédéterminé en deux faisceaux lumineux divergents. Par conséquent, les premier et second faisceaux lumineux parallèles 304a et 304b sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents 306 lorsqu'ils passent à travers le troisième élément de transmission 208. A ce stade, les premier et second faisceaux parallèles 304 émis à partir de la même surface d'émission sont réfractés suivant le même angle de réfraction.
Cependant, l'angle y formé entre la première droite de direction 220 et la seconde droite de direction 222 présente une relation avec le flux lumineux des quatre faisceaux lumineux divergents. En effet, lorsque l'angle y est égal à 90 degrés, chacun des premier et second faisceaux lumineux parallèles est réfracté en deux faisceaux lumineux divergents, chacun des faisceaux lumineux divergents ayant le même flux lumineux. Il est donc souhaitable que l'angle y soit fixé à 90 .
L'appareil d'exposition comporte également un quatrième élément de transmission 210 pour réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents 306 en quatre faisceaux lumineux parallèles 308. Le quatrième élément de transmission 210 réfracte les quatre faisceaux lumineux divergents 306 de façon symétrique par rapport à la seconde droite de direction 222 en quatre faisceaux
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lumineux parallèles 308 se propageant parallèlement les uns aux autres dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux 300.
Le quatrième élément de transmission 210 comprend des troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b de section transversale triangulaire combinés ensemble de façon opposée à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300 le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence 210a et 210b se rejoignent, parallèlement à la seconde droite de direction 222 et faisant saillie vers le troisième élément de transmission 208, quatre surfaces latérales 210c parallèles à la direction des faisceaux lumineux incidents, et une surface d'émission 210d opposée aux troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b et perpendiculaire à la direction des faisceaux lumineux initiaux.
Les quatre faisceaux lumineux divergents 306, réfractés sur la surface d'émission du troisième élément de transmission 208 et se propageant dans l'air, sont incidents sur le quatrième élément de transmission 210 qui est plus dense que l'air. Conformément à la loi de la réfraction, l'angle d'incidence est supérieur à l'angle de réfraction lorsque les faisceaux lumineux passent à travers le quatrième élément de transmission 210. Par conséquent, lorsque les quatre faisceaux lumineux divergents 306 sont incidents sur le quatrième élément de transmission 210 présentant la forme décrite ci-dessus, les quatre faisceaux lumineux divergents 306 sont respectivement réfractés de façon symétrique par rapport à la ligne d'arête à l'emplacement de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b du quatrième élément de transmission 210 se rejoignent.
Les surfaces d'incidence 210a et 210b du quatrième élément de transmission 210 sont formées de façon à permettre aux quatre faisceaux lumineux divergents d'être
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réfractés en des faisceaux lumineux parallèles respectifs.
Plus précisément, les troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b faisant saillie du quatrième élément de transmission 210 sont formés à un angle prédéterminé par rapport à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300 en tenant compte de l'angle de réfraction des faisceaux lumineux divergents et de l'indice de réfraction du quatrième élément de transmission 210, de sorte que les quatre faisceaux lumineux divergents 306 incidents sur les troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b sont réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles se propageant parallèlement aux faisceaux lumineux initiaux 300. Il en résulte que les quatre faisceaux lumineux divergents 306 sont incidents sur le quatrième élément de transmission 210 et sont ensuite réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles 308.
Le quatrième élément de transmission 210 est formé de façon à être suffisamment grand pour que les quatre faisceaux lumineux divergents 306 soient entièrement incidents sur les surfaces d'incidence 210a et 210b et que les faisceaux lumineux incidents soient entièrement émis sous la forme de faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, le flux lumineux des faisceaux lumineux incidents 300 est égal à la somme des flux lumineux de chacun des faisceaux lumineux parallèles 308 émis par le quatrième élément de transmission 210.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation comporte également une première partie de commande 230 destinée à commander un déplacement relatif du premier élément de transmission 204 et du second élément de transmission 206, et une seconde partie de commande 232 pour commander un déplacement relatif du troisième élément de transmission 204 et du quatrième élément de transmission 206. La première partie de commande 230 commande une première distance de séparation
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entre le premier élément de transmission 204 et le second élément de transmission 206, et par conséquent, une première distance d'espacement D1 entre les deux faisceaux lumineux parallèles 304 émis par le second élément de transmission 206, transversalement à la première droite de direction 220, peut être commandée. De plus, la seconde partie de commande 232 commande une seconde distance de séparation entre le troisième élément de transmission 208 et le quatrième élément de transmission 210, de sorte qu'une seconde distance de séparation D2 entre les quatre faisceaux lumineux parallèles 308 émis par le quatrième élément de transmission 210, transversalement à la seconde droite de direction 222, peut être commandée. De ce fait, plus la première distance de séparation entre le premier élément de transmission 204 et le second élément de transmission 206 est élevée, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents émis par le premier élément de transmission 204 vers l'air est également grande. Par conséquent, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents 302 est grande, plus la première distance d'espacement D1 entre les deux faisceaux lumineux parallèles 304 émis par le second élément de transmission 206 est grande.
De même, plus la seconde distance de séparation entre le troisième élément de transmission 208 et le quatrième élément de transmission 210 est grande, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents 306 émis par le troisième élément de transmission 208 vers l'air est également grande. Par conséquent, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents 306 est grande, plus la seconde distance d'espacement D2 entre les quatre faisceaux lumineux parallèles 308 émis par le quatrième élément de transmission 210 est grande.
La première partie de commande 230 commande la première distance de séparation entre le premier élément
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de transmission 204 et le second élément de transmission 206 qui présentent une certaine forme. Lorsque la première partie de commande 230 sépare l'un de l'autre les premier et second éléments de transmission 204 et 206 et laisse un espace entre les premier et second éléments de transmission 204 et 206, les faisceaux lumineux initiaux 300 sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents 310 symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction 220, et les deux faisceaux lumineux divergents 302 sont ensuite réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles 304. Lorsque la première partie de commande 230 met en contact les premier et second éléments de transmission 204 et 206 et lorsqu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 204 et 206, les faisceaux lumineux initiaux 300 passent à travers les premier et second éléments de transmission 204 et 206 formant un tout, sans réfraction.
De la même manière, la seconde partie de commande 232 commande la seconde distance de séparation entre le troisième élément de transmission 208 et le quatrième élément de transmission 210 dont il est spécifié qu'il doit avoir une certaine forme. Lorsque la seconde partie de commande 232 sépare l'un de l'autre les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 et forme un espace entre les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210, les deux faisceaux lumineux parallèles 304 sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents 306 symétriques les uns des autres par rapport à la seconde droite de direction 222, et les quatre faisceaux lumineux divergents 306 sont ensuite réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles 308. Lorsque la seconde partie de commande 232 met en contact les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 et ne laisse pas d'espace entre les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210, les deux faisceaux lumineux parallèles 304 passent à travers les troisième et
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quatrième éléments de transmission 208 et 210 formant un tout, sans réfraction.
Lorsque les premier et second éléments de transmission 204 et 206 entrent en contact l'un avec l'autre, et lorsque les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 sont séparés l'un de l'autre, les faisceaux lumineux passant à travers les premier et second éléments de transmission 204 et 206 se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux 300 sans réfraction. Plus précisément, les faisceaux lumineux passant à travers les premier et second éléments de transmission 204 et 206 sont identiques aux faisceaux lumineux initiaux 300. Après cela, lorsque les faisceaux lumineux initiaux 300 passant à travers les premier et second éléments de transmission 204 et 206 sont incidents sur le troisième élément de transmission 208, les faisceaux lumineux initiaux 300 sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents 306 symétriques l'un de l'autre par rapport à la seconde droite de direction 222, et les deux faisceaux lumineux divergents 306 sont ensuite de nouveaux réfractés et convertis en deux faisceaux lumineux parallèles lorsqu'ils passent à travers le quatrième élément de transmission 210.
Comme décrit ci-dessus, les faisceaux lumineux initiaux peuvent être réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles ou en deux faisceaux lumineux parallèles, symétriques les uns des autres par rapport à la première ou à la seconde droite de direction, par commande de la première distance de séparation D1 entre les premier et second éléments de transmission 204 et 206 et de la seconde distance de séparation D2 entre les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 au moyen des première et seconde parties de commande 230 et 232. Si nécessaire, les faisceaux lumineux initiaux peuvent passer à travers le premier élément de transmission 204 vers le
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quatrième élément de transmission 210 formant un tout, sans réfraction.
Du fait de la fonction décrite ci-dessus, la première surface d'émission 204c du premier élément de transmission 204 est réglée de façon à être parallèle à la première surface d'incidence 206a du second élément de transmission 206 et, simultanément, la seconde surface d'émission 204d du premier élément de transmission 204 est réglée de façon à être parallèle à la seconde surface d'incidence 206b du second élément de transmission 206. Par conséquent, lorsque le premier élément de transmission 204 et le second élément de transmission 206 entrent en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 204 et 206, les faisceaux lumineux initiaux sont transmis à travers le second élément de transmission 206 dans la même direction, sans réfraction. De plus, lorsque les premier et second éléments de transmission 204 et 206 sont séparés l'un de l'autre et lorsque les première et seconde surfaces d'émission 204 et 206 du premier élément de transmission 204 sont respectivement parallèles aux première et seconde surfaces d'incidence 206a et 206b du second élément de transmission 206, les indices de réfraction des premier et second éléments de transmission 204 et 206 doivent être sensiblement identiques de façon à réfracter les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 206 sous la forme de deux faisceaux lumineux parallèles.
De la même manière, la troisième surface d'émission 208c du troisième élément de transmission 208 est réglée de façon à être parallèle à la troisième surface d'incidence 210a du quatrième élément de transmission 210 et, simultanément, la quatrième surface d'émission 208d du troisième élément de transmission 208 est réglée de façon à être parallèle à la quatrième surface d'incidence 210b du quatrième élément de transmission 210. De ce fait,
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lorsque le troisième élément de transmission 208 et le quatrième élément de transmission 210 entrent en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210, les faisceaux lumineux passant à travers le second élément de transmission 206 sont transmis à travers le quatrième élément de transmission 210 dans la même direction et sans réfraction. En outre, lorsque les troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 sont séparés l'un de l'autre et lorsque les troisième et quatrième surfaces d'émission 208c et 208d du premier élément de transmission 208 sont respectivement parallèles aux troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b du quatrième élément de transmission 210, les indices de réfraction des troisième et quatrième éléments de transmission 208 et 210 doivent être sensiblement identiques de façon à réfracter les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le quatrième élément de transmission 210 en deux faisceaux lumineux parallèles.
Il est préférable que les premier, second, troisième et quatrième éléments de transmission 204,206, 208 et 210 soient constitués d'un matériau transparent tel que du verre, du quartz et une matière plastique transparente.
Les premier à quatrième éléments de transmission 204,206, 208 et 210 peuvent être fabriqués à partir de matériaux différents, mais sont de préférence fabriqués par utilisation du même matériau afin que les indices de réfraction des premier à quatrième éléments de transmission 204,206, 208 et 210 soient identiques.
La section d'exposition 211 expose un objet à de la lumière constituée de faisceaux lumineux parallèles 308 émis par le quatrième élément de transmission 210. La section d'exposition 211 comporte un condenseur 212 à travers lequel passent les faisceaux lumineux parallèles 308, un motif de réticule 214, et une lentille de
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projection 216 sur laquelle sont projetés des faisceaux diffractés par le motif de réticule.
Les faisceaux lumineux parallèles émis par le quatrième élément de transmission 210 passent à travers le condenseur 212. Après cela, les faisceaux lumineux parallèles sont incidents sur le motif de réticule 214 sous un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule 214. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent ensuite vers la lentille de projection 216 et passent à travers la lentille de projection 216. Les faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection 216 sont amenés à interférer sur une surface de l'objet, et l'objet est ensuite exposé à de la lumière constituée des faisceaux lumineux parallèles.
Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux produits par la section de production de faisceaux lumineux 200 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles et un objet est exposé à de la lumière constituée de ces faisceaux lumineux parallèles, ce qui conduit à une amélioration du rendement optique et du rendement de production du dispositif à semiconducteur.
Mode de réalisation 3
La figure 12 est une vue en coupe transversale expliquant un appareil d'exposition conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation réfracte les faisceaux lumineux en quatre faisceaux lumineux divergents symétriques les uns des autres par rapport à une première et à une seconde droites de direction perpendiculaires à une direction de propagation des faisceaux lumineux, et réfracte de nouveau les quatre faisceaux lumineux divergents en des faisceaux lumineux parallèles qui exposent un objet à de la lumière d'une manière identique à l'appareil d'exposition du second mode de réalisation de la présente invention.
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Se référant à la figure 12, l'appareil d'exposition comporte une section de production de faisceaux lumineux 400 pour produire un faisceau lumineux d'intensité uniformément répartie. La section de production de faisceaux 400 comprend une source de lumière 401 destinée à produire de la lumière, et une lentille en oeil de mouche 402 composée d'une pluralité de micro-lentilles pour convertir la lumière délivrée par la source de lumière 401 en des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, le faisceau lumineux passant à travers la lentille en oeil de mouche 402 se propage sous la forme de faisceaux lumineux parallèles ayant une répartition d'intensité uniforme.
L'appareil d'exposition comporte également des premier à troisième éléments de transmission qui peuvent provoquer la réfraction des faisceaux lumineux se propageant depuis la section de production de faisceaux lumineux 400 (appelés ci-après faisceaux lumineux initiaux) en quatre faisceaux lumineux divergents et provoquer la réfraction des quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles.
La figure 13 est une vue en perspective représentant des premier à troisième éléments de transmission tels qu'illustrés sur la figure 9.
L'appareil d'exposition comporte un premier élément de transmission 404 pour réfracter les faisceaux lumineux initiaux émis par la section de production de faisceaux lumineux 400 en deux faisceaux lumineux divergents. Le premier élément de transmission 404 réfracte les faisceaux lumineux initiaux en deux faisceaux lumineux divergents se propageant respectivement le long d'un premier trajet et d'un second trajet, qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction 420 parallèle à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux.
Plus précisément, le premier élément de transmission 404 comporte une surface d'incidence 404a perpendiculaire
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à une direction de propagation de faisceaux lumineux initiaux 300, quatre surfaces latérales 404b perpendiculaires à la surface d'incidence 404a et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300, et des première et seconde surfaces d'émission 404c et 404d, qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction 420 et opposées à la surface d'incidence 404a en formant ensemble une rainure en forme de V.
La surface d'incidence 404a du premier élément de transmission 404 est suffisamment grande pour que la totalité des faisceaux lumineux initiaux soient incidents sur la surface d'incidence 404a.
Comme le premier élément de transmission 404 est formé de la même manière que dans les premier et second modes de réalisation de la présente invention, on omettra une description plus détaillée du premier élément de transmission 404.
L'appareil d'exposition comprend en outre un second élément de transmission 406 destiné à réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles et à réfracter de nouveau les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents.
Plus particulièrement, le second élément de transmission 406 comporte des première et seconde surfaces d'incidence 406a et 406b ayant ensemble une section transversale triangulaire opposée à la direction de propagation des faisceaux initiaux le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les première et seconde surfaces d'incidence 406a et 406b se rejoignent, parallèlement à la première droite de direction et faisant saillie vers le premier élément de transmission 404, quatre surfaces latérales 406c parallèles à la direction des faisceaux lumineux initiaux, et des troisième et quatrième surfaces d'émission 406d et 406e formant
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ensemble une rainure en forme de V le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'émission 406a et 406d se rejoignent, parallèlement à la seconde droite de direction 422 qui est perpendiculaire à la direction des faisceaux lumineux initiaux.
Le second élément de transmission 406 est formé de façon à être suffisamment grand pour que les deux faisceaux lumineux divergents puissent être incidents sur les surfaces d'incidence 406a et 406b, et que tous les faisceaux lumineux incidents puissent être réfractés et émis sous la forme de faisceaux lumineux parallèles uniquement à travers la surface d'émission.
La première droite de direction 420 et la seconde droite de direction 422 forment un angle y dans la gamme d'environ 45 à environ 90 degrés.
Les faisceaux lumineux incidents sur le second élément de transmission 406 sont réfractés et se propagent à travers le second élément de transmission 406 sous la forme de deux faisceaux lumineux parallèles. Les deux faisceaux lumineux parallèles sont ensuite réfractés sur les surfaces d'émission 406d et 406e du second élément de transmission 406 et se propagent dans l'air sous la forme de quatre faisceaux lumineux divergents.
L'un des deux faisceaux lumineux parallèles est défini comme étant un premier faisceau lumineux parallèle et l'autre des deux faisceaux lumineux parallèles est défini comme étant un second faisceau lumineux parallèle.
Le premier faisceau lumineux parallèle est réfracté sur les troisième et quatrième surfaces d'émission 406d et 406e sous un angle de réfraction prédéterminé et diverge sous la forme de deux faisceaux lumineux divergents, ceci se produisant également pour les seconds faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, les premier et second faisceaux lumineux parallèles sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents du fait de leur passage à
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travers le second élément de transmission 406. A ce stade, les premier et second faisceaux lumineux parallèles émis par la même surface d'émission sont réfractés selon le même angle de réfraction.
Lorsque chacun des premier et second faisceaux lumineux parallèles est respectivement réfracté en deux faisceaux lumineux divergents, l'angle formé entre la seconde droite de direction 422, qui est une droite de base pour la rainure en forme de V formée sur une surface d'émission du second élément de transmission 406, et la seconde droite de direction 420 qui est une droite de base pour une partie en saillie en forme de V formée sur une surface d'incidence du second élément de transmission 406, est lié au flux lumineux des quatre faisceaux lumineux divergents. Plus précisément, lorsque l'angle entre la première droite de direction et la seconde droite de direction est égal à 90 , chacun des premier et second faisceaux lumineux parallèles est respectivement réfracté en deux faisceaux lumineux divergents ayant le même flux lumineux. Par conséquent, il est souhaitable que l'angle entre les première et seconde droites de direction 420 et 422 soit égal à 90 .
L'appareil d'exposition comporte également un troisième élément de transmission 408 destiné à réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles. Le troisième élément de transmission 408 réfracte les quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles symétriques les uns des autres par rapport à une seconde droite de direction et se propageant dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux.
Le troisième élément de transmission 408 comporte des troisième et quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b formant ensemble une section transversale de forme triangulaire faisant saillie vers le second élément de transmission 406 le long d'une ligne d'arête parallèle à
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la seconde droite de direction 422 le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b se rejoignent, quatre surfaces latérales 408c parallèles à la direction des faisceaux lumineux initiaux, et une surface d'émission 408d opposée aux troisième et quatrième surfaces 408a et 408b et perpendiculaire à la direction des faisceaux lumineux initiaux.
Les quatre faisceaux lumineux divergents, réfractés sur les surfaces d'émission du second élément de transmission 406 et se propageant dans l'air, sont incidents sur le troisième élément de transmission 408 qui et plus dense que l'air. Conformément à la loi de la réfraction, l'angle d'incidence est supérieur à l'angle de réfraction lorsque les faisceaux lumineux passent à travers le troisième élément de transmission 408. Par conséquent, lorsque les quatre faisceaux lumineux divergents sont incidents sur le troisième élément de transmission 408 ayant la forme définie plus haut, les quatre faisceaux lumineux divergents sont respectivement réfractés de façon symétrique par rapport à la ligne d'arête le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b du troisième élément de transmission 408 se rejoignent.
Les surfaces d'incidence 408a et 408b du troisième élément de transmission 408 sont formées de façon à provoquer la réfraction de quatre faisceaux lumineux divergents en des faisceaux lumineux parallèles respectifs. Plus précisément, les troisième et quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b faisant saillie sur le troisième élément de transmission 408 forment un angle prédéterminé par rapport à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux en fonction de l'angle de réfraction des faisceaux lumineux divergents et de l'indice de réfraction du troisième élément de transmission 408, de sorte que les quatre faisceaux lumineux divergents incidents sur les troisième et
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quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b sont réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles se propageant parallèlement aux faisceaux lumineux initiaux. Il en résulte que les quatre faisceaux lumineux divergents sont incidents sur le troisième élément de transmission 408 et sont ensuite réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
Le troisième élément de transmission 408 est formé de façon à être suffisamment grand pour que les quatre faisceaux lumineux divergents soient entièrement incidents sur les surfaces d'incidence 408a et 408b et que les faisceaux lumineux incidents soient entièrement émis en des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, le flux lumineux des faisceaux lumineux initiaux est égal à la somme des flux lumineux de chacun des faisceaux lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 408.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation comporte également une première partie de commande 430 pour commander le déplacement relatif du premier élément de transmission 404 et du second élément de transmission 406, et une seconde partie de commande 432 pour commander le déplacement relatif du second élément de transmission 404 et du troisième élément de transmission 406. La première partie de commande 430 commande une première distance de séparation entre le premier élément de transmission 404 et le second élément de transmission 406 et par conséquent, une première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le second élément de transmission 406, transversalement à la première droite de direction 420, peut être commandée. De plus, la seconde partie de commande 432 commande une seconde distance de séparation entre le second élément de transmission 406 et le troisième élément de transmission 408, de sorte qu'une seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux
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lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 408, transversalement à la seconde droite de direction 422, peut être commandée.
De ce fait, plus la première distance de séparation entre le premier élément de transmission 404 et le second élément de transmission 406 est grande, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents émis par le premier élément de transmission 404 vers l'air est également grande. Par conséquent, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergent est élevée, plus la première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le second élément de transmission 406 est grande.
Par ailleurs, plus la seconde distance de séparation entre le second élément de transmission 406 et le troisième élément de transmission 408 est élevée, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents émis par le second élément de transmission 406 dans l'air est également élevée. Par conséquent, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents est grande, plus la seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 408 est grande.
La première partie de commande 430 commande la première distance de séparation entre le premier élément de transmission 404 et le second élément de transmission 406 qui présente une certaine forme. Lorsque la première partie de commande 430 sépare les premier et second éléments de transmission 404 et 406 l'un de l'autre et forme un espace entre les premier et second éléments de transmission 404 et 406, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction 420, et les deux faisceaux lumineux divergents sont ensuite réfractés en deux faisceaux
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lumineux parallèles. Lorsque la première partie de commande 430 permet aux premier et second éléments de transmission 404 et 406 de venir au contact l'un de l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 404 et 406, les faisceaux lumineux initiaux sont transmis à travers le premier élément de transmission 404 et sont incidents sur le second élément de transmission 406 sans réfraction tout en conservant la direction des faisceaux lumineux initiaux.
De la même manière, la seconde partie de commande 432 commande la seconde distance de séparation entre le second élément de transmission 406 et le troisième élément de transmission 408 qui présente une certaine forme.
Lorsque la seconde partie de commande 432 sépare les second et troisième éléments de transmission 406 et 408 l'un de l'autre et forme un espace entre les second et troisième éléments de transmission 406 et 408, les deux faisceaux lumineux parallèles sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents symétriques les uns des autre par rapport à la seconde droite de direction 422, et les quatre faisceaux lumineux divergents sont ensuite réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles. Lorsque la seconde partie de commande 432 permet aux second et troisième éléments de transmission 406 et 408 de venir au contact l'un de l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les second et troisième éléments de transmission 406 et 408, les deux faisceaux lumineux parallèles sont transmis à travers les second et troisième éléments de transmission 406 et 408 formant un tout, sans réfraction.
Du fait de la fonction décrite ci-dessus, la première surface d'émission 404c du premier élément de transmission 404 est réglée de façon à être parallèle à la première surface d'incidence 406a du second élément de transmission 406 et, simultanément, la seconde surface d'émission 404d du premier élément de transmission 404 est
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réglée de façon à être parallèle à la seconde surface d'incidence 406b du second élément de transmission 406. De ce fait, lorsque le premier élément de transmission 404 et le second élément de transmission 406 sont en contact l'un avec l'autre, et qu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 404 et 406, les faisceaux lumineux initiaux peuvent se propager à l'intérieur du second élément de transmission 406 dans la même direction et sans réfraction. De plus, lorsque les premier et second éléments de transmission 404 et 406 sont séparés l'un de l'autre, et lorsque les première et seconde surfaces d'émission 404c et 404d du premier élément de transmission 404 sont respectivement parallèles aux première et seconde surfaces d'incidence 406a et 406b du second élément de transmission 406, les indices de réfraction des premier et second éléments de transmission 404 et 406 doivent être sensiblement identiques afin de réfracter les faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 406 en des faisceaux lumineux parallèles.
De même, la troisième surface d'émission 406d du second élément de transmission 406 est réglée de façon à être parallèle à la troisième surface d'incidence 408a du troisième élément de transmission 408 et simultanément, la quatrième surface d'émission 406e du second élément de transmission 406 est réglée de façon à être parallèle à la quatrième surface d'incidence 408b du troisième élément de transmission 408. De ce fait, lorsque le second élément de transmission 406 et le troisième élément de transmission 408 sont en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les second et troisième éléments de transmission 406 et 408, les faisceaux lumineux passant à travers le second élément de transmission 406 sont transmis à travers le troisième élément de transmission 408 dans la même direction et sans réfraction. De plus, lorsque les second et troisième éléments de transmission
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406 et 408 sont séparés l'un de l'autre et lorsque les troisième et quatrième surfaces d'émission 406d et 406e du second élément de transmission 406 sont respectivement parallèles aux troisième et quatrième surfaces d'incidence 408a et 408b du troisième élément de transmission 408, les indices de réfraction des second et troisième éléments de transmission 406 et 408 doivent être sensiblement identiques afin de réfracter les faisceaux lumineux divergents incidents sur le troisième élément de transmission 408 en des faisceaux lumineux parallèles.
La section d'exposition 409 projette les faisceaux lumineux parallèles 308 émis par le troisième élément de transmission 408 sur un objet. La section d'exposition 409 comporte un condenseur 410 à travers lequel passent les faisceaux lumineux parallèles, un motif de réticule 412, et une lentille de projection 414 sur laquelle sont projetés les faisceaux diffractés par le motif de réticule 412.
Les faisceaux lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 408 passent à travers le condenseur 410. Les faisceaux lumineux parallèles sont ensuite incidents sur le motif de réticule 412 selon un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent ensuite vers la lentille de projection 414. Les faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection 414 sont amenés à interférer sur une surface de l'objet et une couche formée sur la surface de l'objet est sélectivement fondue en conformité avec le motif de réticule 412.
Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux produits par la section de production de faisceaux lumineux 200 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles et sont projetés sur l'objet, ce qui conduit à une amélioration du rendement optique et du rendement de production du dispositif à semiconducteur.
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Mode de réalisation 4
La figure 14 est une vue en coupe transversale décrivant un appareil d'exposition conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation réfracte des faisceaux lumineux en deux ou quatre faisceaux lumineux parallèles et peut projeter les deux ou quatre faisceaux lumineux parallèles sur un objet. Si nécessaire, l'appareil d'exposition réfracte également les faisceaux lumineux en un faisceau lumineux de type annulaire et projette les faisceaux lumineux de type annulaire sur un objet.
Se référant à la figure 14, l'appareil d'exposition comporte une section de production de faisceaux lumineux 500 destinée à produire un faisceau lumineux d'intensité uniformément répartie. La section de production de faisceaux lumineux 500 comprend une source de lumière 501 destinée à produire de la lumière, et une lentille en oeil de mouche 502 constituée d'une pluralité de microlentilles pour convertir la lumière délivrée par la source de lumière 501 en des faisceaux lumineux parallèles. Par conséquent, le faisceau lumineux passant à travers la lentille en oeil de mouche 502 se propage sous la forme de faisceaux lumineux parallèles ayant une intensité uniformément répartie.
L'appareil d'exposition comporte également un premier système de lentilles 504 pour réfracter les faisceaux lumineux parallèles en une pluralité de faisceaux lumineux divergents et pour réfracter de nouveau une pluralité de faisceaux lumineux divergents en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles, c'est-à-dire à travers lequel les faisceaux lumineux parallèles passent dans la même direction.
Le premier système de lentilles 504 comporte un premier élément de transmission 506 pour réfracter les faisceaux lumineux provenant de la section de production
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de faisceaux lumineux 500 (qui sont désignés ci-après faisceaux lumineux initiaux) en deux faisceaux lumineux divergents, un second élément de transmission 508 sur lequel sont incidents les deux faisceaux lumineux divergents, qui sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles et à partir de laquelle les faisceaux lumineux parallèles sont émis en étant réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents, un troisième élément de transmission 510 pour réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles et des première et seconde parties de commande 512 et 514 pour commander la position relative entre les éléments de transmission.
Le premier système de lentilles 504 sera décrit ciaprès de façon plus détaillée.
Le premier élément de transmission 506 réfracte les faisceaux lumineux initiaux en deux faisceaux lumineux divergents se propageant respectivement le long d'un premier trajet et d'un second trajet, qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction 530 perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux.
Plus particulièrement, le premier élément de transmission 506 comporte une surface d'incidence perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux, quatre surfaces latérales perpendiculaires à la surface d'incidence et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux, et des première et seconde surfaces d'émission symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction 530 et opposées à la surface d'incidence, en formant ensemble une rainure en forme de V. La surface d'incidence du premier élément de transmission 506 est suffisamment grande pour que la totalité des faisceaux lumineux initiaux soient incidents sur la surface d'incidence. Comme le premier élément de
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transmission 506 est formé de la manière décrite à propos des premier et second modes des réalisation de la présente invention, la description plus détaillée du premier élément de transmission 506 sera omise.
L'appareil d'exposition comprend en outre un second élément de transmission 508 sur lequel sont incidents les deux faisceaux lumineux divergents, pour réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles et pour réfracter les faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents.
Plus précisément, le second élément de transmission 508 comporte des première et seconde surfaces d'incidence formant ensemble une section transversale de forme triangulaire faisant saillie vers le premier élément de transmission 506 le long d'une ligne d'arête parallèle à la première droite de direction 530 le long de laquelle les première et seconde surfaces d'incidence se rejoignent, quatre surfaces latérales parallèles à la direction des faisceaux lumineux initiaux, et des première et quatrième surfaces d'émission formant ensemble une rainure en forme de V le long d'une ligne d'arête le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'émission se rejoignent, parallèlement à la seconde droite de direction 532 qui est perpendiculaire à la direction des faisceaux lumineux initiaux.
La première surface d'incidence et la seconde surface d'incidence du second élément de transmission 508 doivent être respectivement parallèles à la première surface d'émission et à la seconde surface d'émission du premier élément de transmission 506. Par conséquent, lorsque les premier et second éléments de transmission 506 et 508 sont en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 506 et 508, les faisceaux lumineux initiaux sont transmis à travers le premier élément de transmission
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506 et sont incidents sur le second élément de transmission 508 sans réfraction tout en conservant la direction des faisceaux lumineux initiaux.
De plus, l'indice de réfraction du second élément de transmission 508 est sensiblement identique à l'indice de réfraction du premier élément de transmission 506. Lorsque les première et seconde surfaces d'émission du premier élément de transmission 506 sont respectivement parallèles aux première et seconde surfaces d'incidence du second élément de transmission 508, les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 508 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles.
Le second élément de transmission 508 est suffisamment grand pour que les deux faisceaux lumineux divergents soient incidents sur la surface d'incidence et pour que les faisceaux lumineux incidents soient entièrement émis par la surface d'émission.
L'angle aigu formé entre la première droite de direction 530 et la seconde droite de direction 532 est dans la gamme d'environ 45 à 90 , et est de préférence d'environ 90 .
Les deux faisceaux lumineux divergents incidents sur le second élément de transmission 508 sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles et se propagent à l'intérieur du second élément de transmission 508 sous la forme de deux faisceaux lumineux parallèles. Les deux faisceaux lumineux parallèles sont ensuite de nouveau réfractés sur la surface d'émission du second élément de transmission 508 en quatre faisceaux lumineux divergents et se propagent dans l'air.
L'appareil d'exposition comprend en outre un troisième élément de transmission 510 pour réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles. Le troisième élément de transmission 510 provoque la réfraction des quatre faisceaux lumineux divergents en quatre faisceaux lumineux parallèles se
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propageant dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux symétriques l'un de l'autre par rapport à la seconde droite de direction 532.
Plus précisément, le troisième élément de transmission 510 comporte des troisième et quatrième surfaces d'incidence formant ensemble une section transversale de forme triangulaire faisant saillie vers le second élément de transmission 508 le long d'une ligne d'arête parallèle à la seconde droite de direction 532 le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'incidence sont en contact l'une avec l'autre, quatre surfaces latérales parallèles à la direction des faisceaux lumineux initiaux, et des surfaces d'émission opposées aux troisième et quatrième surfaces d'incidence et perpendiculaires à la direction des faisceaux lumineux initiaux.
La troisième surface d'incidence et la quatrième surface d'incidence du premier élément de transmission 510 doivent être respectivement parallèles à la troisième surface d'émission et à la quatrième surface e'émission du second élément de transmission 508. Par conséquent, lorsque les second et troisième éléments de transmission 508 et 510 sont en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les second et troisième éléments de transmission 508 et 510, les faisceaux lumineux émis par le premier élément de transmission 506 sont transmis à travers les second et troisième éléments de transmission 508 et 510 formant un tout, sans réfraction.
De plus, l'indice de réfraction du troisième élément de transmission 510 est sensiblement identique à l'indice de réfraction du second élément de transmission 508.
Lorsque les troisième et quatrième surfaces d'émission du second élément de transmission 508 sont respectivement parallèles aux troisième et quatrième surfaces d'incidence du troisième élément de transmission 510, les quatre faisceaux lumineux divergents incidents sur le troisième
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élément de transmission 510 sont réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
Le troisième élément de transmission 510 est suffisamment grand pour que la totalité des quatre faisceaux lumineux divergents soient incidents sur les surfaces d'incidence et pour que les faisceaux lumineux incidents soient entièrement émis par la surface d'émission et soient réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
Les quatre faisceaux lumineux divergents sont réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles sur les surfaces d'incidence du troisième élément de transmission 510 et les quatre faisceaux lumineux parallèles sont émis par la surface d'émission du troisième élément de transmission 510 vers l'air.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation comporte également une première partie de commande 512 pour commander le déplacement relatif du premier élément de transmission 506 et du second élément de transmission 508, et une seconde partie de commande 514 pour commander le déplacement relatif du second élément de transmission 508 et du troisième élément de transmission 510.
La première partie de commande 512 commande une première distance de séparation entre le premier élément de transmission 506 et le second élément de transmission 508, de sorte qu'une première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le second élément de transmission 508, transversalement à la première droite de direction 530, peut être commandée.
De plus, la seconde partie de commande 514 commande une seconde distance de séparation entre le second élément de transmission 508 et le troisième élément de transmission 510, de sorte qu'une seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux lumineux parallèles passant à travers
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le troisième élément de transmission 510, transversalement à la seconde droite de direction 532, peut être commandée.
Par conséquent, plus la première distance de séparation entre le premier élément de transmission 506 et le second élément de transmission 508 est grande, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents émis par le premier élément de transmission 506 vers l'air est également élevée. Par conséquent, plus la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents est grande, plus la première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le second élément de transmission 508 est grande.
Par ailleurs, plus la seconde distance de séparation entre le second élément de transmission 508 et le troisième élément de transmission 510 est grande, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents émis par le second élément de transmission 508 vers l'air est également élevée. Par conséquent, plus la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents est grande, plus la seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 510 est grande.
Lorsque la première partie de commande 512 sépare les premier et second éléments de transmission 506 et 508 l'un de l'autre et forme un espace entre les premier et second éléments de transmission 506 et 508, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents sur les surfaces d'émission du premier élément de transmission 506, qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction 530, et les deux faisceaux lumineux divergents sont ensuite réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles sur les surfaces d'incidence du second élément de transmission 508. Lorsque la première partie de commande 512 permet aux
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premier et second éléments de transmission 506 et 508 d'être en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les premier et second éléments de transmission 506 et 508, les faisceaux lumineux initiaux sont transmis à travers le premier élément de transmission 506 et sont incidents sur le second élément de transmission 508 sans réfraction tout en conservant la direction des faisceaux lumineux initiaux.
De la même manière, lorsque la seconde partie de commande 514 sépare les second et troisième éléments de transmission 508 et 510 l'un de l'autre et forment un espace entre les second et troisième éléments de transmission 508 et 510, les deux faisceaux lumineux parallèles sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents sur les surfaces d'émission du second élément de transmission 508 en étant symétriques l'un de l'autre par rapport à la seconde droite de direction 532 et les quatre faisceaux lumineux divergents sont ensuite réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles sur les surfaces d'incidence du troisième élément de transmission 510. Lorsque la seconde partie de commande 514 permet au second et troisième éléments de transmission 508 et 510 d'être en contact l'un avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre les second et troisième éléments de transmission 508 et 510, les deux faisceaux lumineux parallèles sont transmis à travers les second et troisième éléments de transmission 508 et 510 formant un tout, sans réfraction.
Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles ou en deux faisceaux lumineux parallèles, qui sont symétriques les uns des autres par rapport à la première droite de direction 530 ou à la seconde droite de direction 532, selon la première distance de séparation et la seconde distance de séparation commandées par la première partie de commande 512 et par la seconde partie de commande 514.
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La première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le second élément de transmission 508 et la seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux lumineux parallèles émis par le troisième élément de transmission 510, sont également données par l'équation (1) présente dans la description du premier mode de réalisation de la présente invention.
L'appareil d'exposition du présent mode de réalisation comporte également un second système de lentilles 516 qui peut réfracter les quatre faisceaux lumineux parallèles passant à travers le premier système de lentilles 504 en des faisceaux lumineux divergents de forme annulaire, et réfracter de nouveau les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire, ou à travers lequel les quatre faisceaux lumineux parallèles peuvent être transmis sans réfraction.
Le second système de lentilles 516 comprend une première lentille conique 518 réfractant une partie centrale des faisceaux lumineux parallèles passant à travers le premier système de lentilles 504 selon un angle de réfraction supérieur à celui de la partie périphérique des faisceaux lumineux parallèles, une seconde lentille conique 520 pour convertir les faisceaux lumineux passant à travers la première lentille conique 518 en des faisceaux lumineux parallèles afin de former des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire, et une troisième partie de commande 522 pour commander le déplacement relatif des première et seconde lentilles coniques 518 et 520.
Plus particulièrement, la première lentille conique 518 comporte une surface d'incidence qui est formée de façon à être un panneau plan perpendiculaire aux faisceaux lumineux parallèles passant à travers le premier système de lentilles 504 et sur lequel les faisceaux lumineux
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parallèles sont incidents sans réfraction, et une surface d'émission qui est formée de façon à être une rainure conique. La seconde lentille conique 520 comporte une surface d'incidence formée de façon à avoir une surface supérieure constituée d'un cône circulaire et parallèle à la surface d'émission de la première lentille conique 518. Par conséquent, lorsque les première et seconde lentilles coniques 518 et 520 sont en contact l'une avec l'autre et qu'aucun espace n'est formé entre la première lentille conique 518 et la seconde lentille conique 520, les faisceaux lumineux parallèles passant à travers le premier système de lentilles 504 se propagent à travers les première et seconde lentilles coniques 518 et 520 formant un tout, sans réfraction. Lorsque les première et seconde lentilles 518 et 520 sont séparées l'une de l'autre et qu'un espace est formé entre la première lentille conique 518 et la seconde lentille conique 520, les faisceaux lumineux réfractés de façon annulaire par la première lentille conique 518 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles par la seconde lentille conique 520.
La valeur de l'indice de réfraction de la seconde lentille conique 520 est sensiblement identique à la valeur de l'indice de réfraction de la première lentille conique 518. Une surface d'émission de la seconde lentille conique 520 est formée de façon à être une surface plane perpendiculaire aux faisceaux lumineux parallèles se propageant à l'intérieur de la seconde lentille conique 520, de sorte que les faisceaux lumineux parallèles sont émis par la seconde lentille conique 520 sans réfraction.
La section d'exposition 523 expose un objet à de la lumière constituée de faisceaux lumineux parallèles ou de faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire émis par le troisième élément de transmission 408. La section d'exposition 523 comporte un condenseur 524 à travers lequel passent les faisceaux lumineux parallèles, un motif de réticule 526, et une lentille de projection 528 sur
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laquelle sont projetés des faisceaux lumineux diffractés par le motif de réticule 412.
Les faisceaux lumineux parallèles émis par le second système de lentilles coniques 516 sont fournis à la section d'exposition 523 de diverses manières.
Les figures 15A à 15C sont des vues décrivant les diverses formes des faisceaux lumineux appliqués à la section d'exposition conformément aux premier et second systèmes de lentilles.
Sur la figure 15A, les faisceaux lumineux sont fournis à la section d'exposition 523 après que les faisceaux lumineux aient été réfractés en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
Les faisceaux lumineux initiaux sont incidents sur le second système de lentilles 516. Lorsque les faisceaux lumineux incidents sont émis par la première lentille conique 518, une partie centrale des faisceaux lumineux incidents sont réfractés selon un angle de réfraction supérieur à celui d'une partie périphérique des faisceaux lumineux incidents. Les faisceaux lumineux réfractés par la première lentille conique 518 sont de nouveau réfractés en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire par la seconde lentille conique 520. A ce stade, les première et seconde parties de commande 512 et 514 permettent aux premier, second et troisième éléments de transmission 506,508 et 510 du premier système de lentilles 504 d'être en contact les uns avec les autres, de sorte que les faisceaux lumineux initiaux peuvent passer à travers le premier système de lentilles 504 dans la même direction et sans réfraction. Simultanément, la troisième partie de commande 522 permet aux première et seconde lentilles coniques 518 et 520 du second système de lentilles 516 d'être séparées l'une de l'autre et par conséquent, de former un espace entre les première et seconde lentilles coniques 518 et 520 afin que les faisceaux lumineux divergents réfractés par la première
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lentille conique 518 soient de nouveau réfractés en les faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
Les faisceaux lumineux peuvent être fournis à la section d'exposition 523 après avoir été réfractés en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles.
Les faisceaux lumineux initiaux sont incidents sur le premier système de lentilles 504 et une pluralité de faisceaux lumineux parallèles sont émis par le premier système de lentilles 504. La pluralité de faisceaux lumineux parallèles doit alors passer à travers le second système de lentilles sans réfraction. Par conséquent, au moins l'une de la première distance de séparation entre les premier et second éléments de transmission et de la seconde distance de séparation entre les second et troisième éléments de transmission du premier système de lentilles est commandée de façon à être supérieure à 0, et les première et seconde lentilles coniques du second système de lentilles entrent en contact l'une avec l'autre de telle façon que la pluralité de faisceaux lumineux parallèles puissent être transmis à travers le second système de lentilles.
La figure 15B est une vue illustrant le fait que les faisceaux lumineux sont fournis à la section d'exposition après avoir été réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
La première partie de commande 512 sépare l'un de l'autre le premier élément de transmission 506 et le second élément de transmission 508 du premier système de lentilles 504, et la seconde partie de commande 514 sépare également les second et troisième éléments de transmission 508 et 510 du premier système de lentilles 504. Par ailleurs, la troisième partie de commande 522 permet aux première et seconde lentilles coniques 518 et 520 du second système de lentilles 516 d'être en contact l'une avec l'autre. Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en quatre faisceaux lumineux
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parallèles par le premier système de lentilles 504, et les quatre faisceaux lumineux parallèles sont transmis à travers le second système de lentilles 516 sans réfraction afin d'être projetés sur l'objet.
Les faisceaux lumineux parallèles émis par le second système de lentilles 516 passent à travers le condenseur 524. Les faisceaux lumineux parallèles sont ensuite incidents sur le motif de réticule 526 selon un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule 526. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent alors vers la lentille de projection 528. Les faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection 528 sont amenés à interférer sur une surface de l'objet, et l'objet est exposé à de la lumière constituée des faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection.
Par conséquent, les faisceaux lumineux incidents projetés sur l'objet sont diversifiés par les premier et second systèmes de lentilles 504 et 516, et les faisceaux lumineux initiaux produits par la section de production de faisceaux lumineux 200 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles avec lesquels l'objet est exposé à de la lumière, ce qui conduit à une amélioration du rendement optique et du rendement de production du dispositif à semiconducteur.
La figure 15C est une vue illustrant le fait que les faisceaux lumineux sont fournis à la section d'exposition après avoir été réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles.
La première partie de commande 512 sépare l'un de l'autre les premier et second éléments de transmission 506 et 508 du premier système de lentilles 504, et la seconde partie de commande 514 sépare l'un de l'autre les second et troisième éléments de transmission 508 et 5&0 du premier système de lentilles. Par ailleurs, la troisième partie de commande 522 permet aux première et seconde
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lentilles coniques 518 et 520 du second système de lentilles 516 d'être mises en contact l'une avec l'autre.
Par conséquent, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles par le premier système de lentilles 504, et les deux faisceaux lumineux parallèles passent à travers le second système de lentilles 516 sans réfraction pour être projetés sur l'objet.
Les faisceaux lumineux parallèles émis par le second système de lentilles 516 passent à travers le condenseur 524. Les faisceaux lumineux parallèles sont ensuite incidents sur le motif de réticule 526 selon un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule 526. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent vers la lentille de projection 528. Les faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection 528 sont amenés à interférer sur une surface de l'objet, et l'objet est exposé à de la lumière constituée des faisceaux lumineux passant à travers la lentille de projection 528.
Par conséquent, les faisceaux lumineux incidents projetés sur l'objet sont diversifiés par les premier et second systèmes de lentilles 504 et 516 et les faisceaux lumineux initiaux produits par la section de production de faisceaux lumineux 200 sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles qui sont utilisés pour exposer l'objet à de la lumière, ce qui conduit à une amélioration du rendement optique et du rendement de production du dispositif à semiconducteur.
Conformément au quatrième mode de réalisation de la présente invention, trois éléments de transmission 506, 508 et 510 sont utilisés pour réfracter les faisceaux lumineux initiaux en des faisceaux lumineux parallèles, mais il apparaît de façon évidente que quatre élément de transmission, tels que les premier, second, troisième et quatrième éléments de transmission du second mode de
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réalisation de la présente invention, sont utilisés au lieu des trois éléments de transmission.
Un procédé pour exposer un objet à des faisceaux lumineux est décrit ci-après.
Mode de réalisation 5
La figure 16 est un organigramme décrivant un premier procédé d'exposition d'un objet à des faisceaux lumineux.
Se référant à la figure 16, des faisceaux lumineux d'intensité uniformément répartie sont produits par la section de production de faisceaux lumineux comportant une source de lumière et une lentille en oeil de mouche. Des faisceaux lumineux fournis par la source de lumière se propagent sous la forme de faisceaux lumineux parallèles d'intensité uniformément répartie après être passés à travers la lentille en oeil de mouche constituée de microlentilles destinées à convertir la lumière en des faisceaux lumineux parallèles (étape S10).
Après cela, les faisceaux lumineux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents (étape S12). En particulier, les faisceaux lumineux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux. Les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents sur une surface d'émission du premier élément de transmission 104, comme illustré sur la figure 5.
L'intensité combinée des deux faisceaux lumineux divergents est approximativement égale à l'intensité des faisceaux lumineux initiaux avant réfraction. Chacun des deux faisceaux lumineux divergents est réfracté selon un même angle de réfraction ou selon des angles de réfraction différents. Il est préférable que les deux faisceaux lumineux divergents soient réfractés de façon que les flux lumineux de chacun des deux faisceaux
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lumineux divergents soient identiques les uns aux autres, et soient réfractés selon le même angle de réfraction.
* Après cela, les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles (étape 14). Les deux faisceaux lumineux parallèles se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux. Les deux faisceaux lumineux divergents qui sont amenés à diverger par le premier élément de transmission 104 sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles par le second élément de transmission et se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux.
Une distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction est déterminée par l'angle de réfraction selon lequel les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en les deux faisceaux lumineux divergents, et par la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents avant que les deux faisceaux lumineux divergents soient réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles. Comme la relation entre l'angle de réfraction et la distance de propagation est facilement connue au moyen d'une fonction trigonométrique, l'équation mathématique donnant l'angle de réfraction et la distance de propagation peut être omise.
Les deux faisceaux lumineux parallèles sont projetés sur un objet, et l'objet est exposé à de la lumière constituée des deux faisceaux lumineux parallèles (étape S16) .
Les deux faisceaux lumineux parallèles passent à travers le condenseur et les faisceaux lumineux parallèles sont ensuite incidents sur le motif de réticule pour être diffractés par le motif de réticule. A titre de mode de réalisation de la présente invention, l'objet est une couche de vernis photosensible sur une plaquette de semiconducteur.
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Les deux faisceaux lumineux parallèles sont incidents sur le motif de réticule selon un angle d'incidence oblique et sont diffractés par le motif de réticule. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent ensuite vers la lentille de projection. Parmi les faisceaux lumineux diffractés, les faisceaux lumineux diffractés d'ordres 0 et +1 passent à travers la lentille de projection, et les faisceaux lumineux diffractés d'ordre-1 passent à l'extérieur de la lentille de projection. Les faisceaux lumineux diffractés d'ordre supérieur se propagent suivant d'autres trajets.
Les faisceaux lumineux diffractés d'ordres 0 et +1 passant à travers la lentille de projection sont amenés à interférer sur une surface de l'objet et une couche formée sur la surface de l'objet est sélectivement exposée en conformité avec le motif de réticule.
Par conséquent, lorsqu'un objet est exposé partiellement à des faisceaux lumineux, la profondeur de focalisation et la résolution peuvent être améliorées par projection des deux faisceaux lumineux parallèles réfractés à partir des faisceaux lumineux initiaux sur l'objet. Par ailleurs, comme l'intensité combinée des deux faisceaux lumineux parallèles projetés sur le motif de réticule est approximativement égale à l'intensité des faisceaux lumineux initiaux avant réfraction, le rendement optique peut être amélioré et le temps de traitement peut être réduit.
Mode de réalisation 6
La figure 17 est un organigramme décrivant un second procédé d'exposition d'un objet à des faisceaux lumineux.
Se référant à la figure 17, des faisceaux lumineux d'intensité uniformément répartie sont produits par la section de production de faisceaux lumineux comportant une source de lumière et une lentille en #il de mouche. Des faisceaux lumineux fournis par la source de lumière se propagent sous la forme de faisceaux lumineux parallèles
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d'intensité uniformément répartie après être passés à travers la lentille en #il de mouche constituée de microlentilles destinées à convertir la lumière en des faisceaux lumineux parallèles (étape S20).
Après cela, les faisceaux lumineux parallèles sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents (étape S22) . En particulier, si l'on se réfère à la figure 9, le premier élément de transmission 204 réfracte les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents se propageant respectivement le long d'un premier trajet et d'un second trajet, qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction 220 perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300. Le second élément de transmission 206 réfracte les deux faisceaux lumineux divergents 302 en deux faisceaux lumineux parallèles 304 se propageant dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux 300. Le troisième élément de transmission 208 réfracte les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents symétriques les uns des autres par rapport à une seconde droite de direction perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux initiaux 300 transmis par la section de production de faisceaux lumineux 200.
L'intensité combinée des quatre faisceaux lumineux divergents est approximativement égale à l'intensité des faisceaux lumineux initiaux avant réfraction. L'angle aigu formé entre les première et seconde droites de direction est dans l'intervalle d'environ 45 à 90 degrés.
Il est préférable que les quatre faisceaux lumineux divergents soient réfractés de telle façon que les quatre faisceaux lumineux divergents ait le même flux lumineux et le même angle de réfraction. En premier lieu, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en les deux faisceaux lumineux divergents selon le même angle de réfraction, et les deux faisceaux lumineux réfractés sont
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ensuite de nouveau réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles. A ce stade, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés de façon à avoir les mêmes flux lumineux. Par conséquent, les flux lumineux des deux faisceaux lumineux parallèles sont également identiques. La seconde droite de direction par rapport à laquelle les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents symétriques, devient perpendiculaire à la première droite de direction. Les deux faisceaux lumineux parallèles sont respectivement réfractés selon le même angle de réfraction en les quatre faisceaux lumineux divergents. A ce stade, les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés de telle façon que les flux lumineux respectifs de chacun des faisceaux lumineux divergents soient les mêmes, et forment quatre faisceaux lumineux divergents.
Le quatrième élément de transmission 210 représenté sur la figure 9 réfracte ensuite les quatre faisceaux lumineux divergents 210 en quatre faisceaux lumineux parallèles (Etape S24). Les quatre faisceaux lumineux parallèles se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux initiaux.
Les quatre faisceaux lumineux divergents 306, réfractés par la surface d'émission du troisième élément de transmission 208 et se propageant dans l'air, sont incidents sur le quatrième élément de transmission 210 qui est plus dense que l'air. Par conséquent, lorsque les faisceaux lumineux divergents 306 sont incidents sur le quatrième élément de transmission 210, les quatre faisceaux lumineux divergents 306 sont respectivement réfractés de façon symétrique par rapport à la ligne d'arête le long de laquelle les troisième et quatrième surfaces d'incidence 210a et 210b du quatrième élément de transmission 210 se rejoignent.
La première distance d'espacement entre les deux faisceaux lumineux parallèles, transversalement à la
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première ligne de direction, est déterminée par l'angle de réfraction selon lequel les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en les deux faisceaux lumineux divergents, et par la distance de propagation des deux faisceaux lumineux divergents avant que les deux faisceaux lumineux divergents soient réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles. Par ailleurs, la seconde distance d'espacement entre les quatre faisceaux lumineux, transversalement à la seconde droite de direction, est déterminée par l'angle de réfraction selon lequel les deux faisceaux lumineux parallèles sont réfractés en les quatre faisceaux lumineux divergents, et par la distance de propagation des quatre faisceaux lumineux divergents avant que les quatre faisceaux lumineux divergents soient réfractés en quatre faisceaux lumineux parallèles.
Les quatre faisceaux lumineux parallèles sont ensuite projetés sur un objet et l'objet est exposé à de la lumière constituée des quatre faisceaux lumineux parallèles (Etape S26).
Les quatre faisceaux lumineux parallèles passent à travers le condenseur et les faisceaux lumineux parallèles sont ensuite incidents sur le motif de réticule pour être diffractés par le motif de réticule. Les faisceaux lumineux diffractés se propagent vers la lentille de projection. A titre de mode de réalisation de la présente invention, l'objet est une couche de vernis photosensible sur une plaquette de semiconducteur.
Par conséquent, lorsqu'un objet est exposé à de la lumière, la profondeur de focalisation et la résolution peuvent être améliorées en projetant les quatre faisceaux lumineux parallèles réfractés à partir des faisceaux lumineux initiaux sur l'objet. Par ailleurs, comme l'intensité combinée des quatre faisceaux lumineux parallèles projetés sur le motif de réticule est approximativement égale à l'intensité des faisceaux lumineux initiaux avant réfraction, le rendement optique
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peut être amélioré et le temps de traitement peut être réduit.
Le second procédé d'exposition d'un objet à de la lumière est décrit par utilisation de l'appareil d'exposition du second mode de réalisation de la présente invention. Cependant, il est clair que le second procédé d'exposition d'un objet à de la lumière peut également être décrit comme utilisant l'appareil d'exposition du troisième mode de réalisation de la présente invention.
Conformément à la présente invention telle qu'elle a été décrite ci-dessus, les faisceaux lumineux initiaux sont réfractés en une variété de faisceaux lumineux incidents obliques, et les faisceaux lumineux incidents obliques sont projetés sur le motif de réticule. Par conséquent, la profondeur de focalisation et la résolution du système d'exposition à projection peuvent être améliorées et le rendement de production du semiconducteur peut également être amélioré du fait de l'augmentation du rendement optique.
Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits, il est clair que la présente invention ne doit pas être considérée comme étant limitée à ces modes de réalisation préférés, et que diverses variantes et modifications peuvent être envisagées par les spécialistes de la technique dans le cadre de la présente invention telle qu'elle est revendiquée ci-après.

Claims (36)

REVENDICATIONS
1. Procédé d'exposition d'un objet (W) à de la lumière, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent : à produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; à réfracter les faisceaux lumineux en une pluralité de faisceaux lumineux divergents ; à réfracter la pluralité de faisceaux lumineux divergents en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles ; et à exposer l'objet (W) à de la lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité de faisceaux lumineux divergents ont une intensité combinée qui est approximativement égale à l'intensité du faisceau lumineux avant réfraction.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité de faisceaux lumineux divergents sont réfractés selon des angles approximativement identiques.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité de faisceaux lumineux divergents sont réfractés selon des angles approximativement différents.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faisceaux lumineux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faisceaux lumineux sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les faisceaux lumineux sont réfractés en quatre faisceaux lumineux divergents par : réfraction des faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents ; réfraction des deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles ; et
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réfraction des deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une première droite de direction (114,220, 420, 530) par rapport à laquelle les faisceaux lumineux sont réfractés de façon symétrique en deux faisceaux lumineux divergents et une seconde droite de direction (222,422, 532) par rapport à laquelle les deux faisceaux lumineux parallèles sont réfractés de façon symétrique en quatre faisceaux lumineux divergents forment un angle (y).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle est compris entre environ 45 et environ 90 degrés.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant que l'objet (W) soit exposé, la lumière constituée de la pluralité de faisceaux parallèles est diffractée à travers un motif (110,214, 412,526).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le motif est un motif de réticule (110,214, 412, 526) .
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objet est une plaquette de semiconducteur (W).
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objet (W) est une couche de vernis photosensible sur une plaquette de semiconducteur (W).
14. Appareil destiné à exposer un objet à de la lumière, caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen (100,200, 400, 501, 502) pour produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; un premier moyen de réfraction (104,204, 206,404, 406,504) pour réfracter les faisceaux lumineux en une pluralité de faisceaux lumineux divergents ; un second moyen de réfraction (208,210, 408,516) pour réfracter la pluralité de faisceaux lumineux
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divergents en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles ; et un moyen (109,211, 409,523) pour exposer l'objet (W) à de la lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles.
15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que la lumière est réfractée en deux faisceaux lumineux divergents.
16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (104,204, 206, 404,406, 504) est un premier élément de transmission (104,204, 404) destiné à réfracter la lumière en les deux faisceaux lumineux divergent symétriquement par rapport à une première droite de direction (114,220, 420), perpendiculaire à une direction de propagation des faisceaux lumineux.
17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le premier élément de transmission (104,204, 420) a une surface d'incidence (104a, 204a, 404a) perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux, quatre surfaces latérales (104b, 204b, 404) perpendiculaires à la surface d'incidence (104a, 204a, 404a) et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux et deux surfaces d'émission (104c, 104d ; 204c, 204d ; 404c 404d) formant ensemble une rainure en forme de V de façon à ce qu'elles soient symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction (114,220, 420).
18. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le second moyen de réfraction (106,206, 406, 508) est un second élément de transmission destiné à réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles, qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction (114, 220, 420) et se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux.
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19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que le second élément de transmission (106,206, 406) comporte deux surfaces d'incidence (106a, 106b ; 206a, 206b ; 406a, 406b) et présente une section transversale triangulaire opposée à la direction de propagation des faisceaux lumineux par une ligne d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence se rejoignent, la ligne d'arête étant parallèle à la première droite de direction (114,220, 420), la section transversale triangulaire faisant saillie vers le premier moyen de réfraction (104,204, 404), quatre surfaces latérales (106c, 206d, 406c) parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux, et une surface d'émission (106d, 206d, 406d) opposée aux surfaces d'incidences (106a, 106b ; 206a, 206b ; 406a, 406b) et perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux.
20. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (404,406, 408, 504,516) réfracte les faisceaux lumineux en quatre faisceaux lumineux divergents symétriques les uns des autres par rapport à la première droite de direction (220, 420,530) et à une seconde droite de direction (222,422, 532) qui sont toutes deux perpendiculaires à la direction de propagation des faisceaux lumineux.
21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (404,406, 408) comprend : un premier élément de transmission (404) pour réfracter les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents ; un second élément de transmission (406) pour réfracter les deux faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux parallèles ; et
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un troisième élément de transmission (408) pour réfracter les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents.
22. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que : le premier élément de transmission (404) comprend une première surface d'incidence (404a) perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux ; quatre premières surfaces latérales (404b) perpendiculaires à la première surface d'incidence (404a) et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux ; et deux premières surfaces d'émission (404c) formant ensemble une rainure en forme de V de façon à ce qu'elles soient symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction (302), les premières surfaces d'émission (404c) étant opposées à la première surface d'incidence (404a) ; le second élément de transmission (406) comprend deux secondes surfaces d'incidence (406a, 406b) ayant une section transversale triangulaire opposée à la direction de propagation des faisceaux lumineux par une ligne d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence (406a, 406b) se rejoignent mutuellement, parallèlement à la première droite de direction (420) et faisant saillie vers le premier élément de transmission (404), quatre secondes surfaces latérales (406c) parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux ; et deux secondes surfaces d'émission (406d, 406e) formant ensemble une rainure en forme de V de façon à ce qu'elles soient symétriques l'une de l'autre par rapport à la seconde droite de direction (422) ; et le troisième élément de transmission (408) comprend une troisième surface d'incidence (408a) perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux ; quatre troisièmes surfaces latérales (408c) perpendiculaires à la troisième surface d'incidence (408a)
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et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux, et deux troisièmes surfaces d'émission (408a, 408b) formant ensemble une rainure en forme de V de façon à ce qu'elles soient symétriques l'une de l'autre par rapport à une seconde droite de direction (422), les troisièmes surfaces d'émission (408a, 408b) étant opposées à la troisième surface d'incidence (408a).
23. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (404,406) comprend : un premier élément de transmission (404) pour réfracter les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents ; un second élément de transmission (406) pour réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles et réfracter les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents.
24. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que : le premier élément de transmission (404) comprend une première surface d'incidence (404a) perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux ; quatre premières surfaces latérales (404b) perpendiculaires à la surface d'incidence (404a) et parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux, et deux premières surfaces d'émission (404c, 404d) formant ensemble une rainure en forme de V de façon à être symétriques l'une de l'autre par rapport à la première droite de direction (420), les premières surfaces d'émission (404c, 404d) étant opposées à la première surface d'incidence (404a) ; et le second élément de transmission (406) comprend deux secondes surfaces d'incidence (406a, 406b) ayant une section transversale triangulaire opposée à la direction de propagation des faisceaux lumineux le long d'une ligne
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d'arête le long de laquelle les deux surfaces d'incidence se rejoignent, parallèlement à la première droite de direction (420) et faisant saillie vers le premier élément de transmission (404) ; quatre secondes surfaces latérales (406c) parallèles à la direction de propagation des faisceaux lumineux, et deux secondes surfaces d'émission (406e, 406d) formant une rainure en forme de V de façon à être symétriques l'une de l'autre par rapport à la seconde droite de direction (422).
25. Appareil selon la revendication 14, comprenant en outre un moyen de commande (116, 230) pour commander un déplacement relatif entre le premier moyen de réfraction (104,204, 404,504) et le second moyen de réfraction (206,206, 406, 508), caractérisé en ce que, lorsque le moyen de commande (116, 230) sépare le premier moyen de réfraction (104,204, 404,504) du second moyen de réfraction (106,206, 406), la lumière est réfractée en la pluralité de faisceaux lumineux divergents et la pluralité de faisceaux lumineux divergents sont réfractés en la pluralité de faisceaux lumineux parallèles, et lorsque le moyen de commande (116, 230) met en contact le premier moyen de réfraction (104,204, 404,506) et le second moyen de réfraction (206,206, 406, 508), les faisceaux lumineux passent à travers le premier moyen de réfraction et le second moyen de réfraction formant un tout, sans réfraction.
26. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (104,204, 404, 504) est un premier élément de transmission (104,204, 404,504) pour réfracter les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents symétriques l'un de l'autre par rapport à une première droite de direction (114, 220, 420, 530) perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux lumineux, et le second moyen de réfraction (106,206, 406,508) est un second élément de transmission (106,206, 406,508) pour réfracter les deux faisceaux
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lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles afin que les deux faisceaux lumineux parallèles soient symétriques l'un de l'autre par rapport à la première droite de direction (114,220, 420,530) et se propagent dans la même direction que les faisceaux lumineux.
27. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième moyen de réfraction (208) pour réfracter la pluralité de faisceaux lumineux parallèles en une pluralité de seconds faisceaux lumineux divergents, et un quatrième moyen de réfraction (210) pour réfracter la pluralité de seconds faisceaux lumineux divergents en une pluralité de seconds faisceaux lumineux parallèles.
28. Appareil selon la revendication 27, comprenant en outre un second moyen de commande (232) pour commander un déplacement relatif entre le troisième moyen de réfraction (208) et le quatrième moyen de réfraction (210), caractérisé en ce que, lorsque le second moyen de commande (232) sépare le troisième moyen de réfraction (208) du quatrième moyen de réfraction (210) , les faisceaux lumineux passant à travers le second moyen de réfraction (206) sont réfractés en la pluralité de seconds faisceaux lumineux divergents et la pluralité de seconds faisceaux lumineux divergents sont réfractés en la pluralité de seconds faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, lorsque le moyen de commande (232) met en contact le troisième moyen de réfraction (208) et le quatrième moyen de réfraction (210), les faisceaux lumineux passant à travers le second moyen de réfraction (206) sont amenés à passer à travers le troisième moyen de réfraction (208) et à travers le quatrième moyen de réfraction (210) formant un tout, sans réfraction.
29. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier moyen de réfraction (104, 204, 404, 504) comprend un premier élément de transmission (104, 204,404, 506) pour réfracter les faisceaux lumineux en
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deux faisceaux lumineux divergents et un second élément de transmission (106,206, 406,508) pour réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles, et pour réfracter les deux faisceaux lumineux parallèles en quatre faisceaux lumineux divergents, et en ce que le second moyen de réfraction (106,206, 406,506) comprend un troisième élément de transmission (510) pour réfracter les quatre faisceaux lumineux divergents passant à travers le second élément de transmission en quatre faisceaux lumineux parallèles.
30. Appareil selon la revendication 29, comprenant en outre un premier moyen de commande (230,512) pour commander un déplacement relatif entre le premier élément de transmission (204,404, 506) et le second élément de transmission (206,406, 508), caractérisé en ce que, lorsque le premier moyen de commande (230, 512) sépare le premier élément de transmission (204,404, 506) du second élément de transmission (206,406, 508), les faisceaux lumineux passant à travers le premier élément de transmission (204,404, 506) sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents et en ce que les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, lorsque le premier moyen de commande (230, 512) met en contact le premier élément de transmission (204,404, 506) et le second élément de transmission (206,406, 508), les faisceaux lumineux passent à travers le premier élément de transmission (204,404, 506) et le second élément de transmission (206,406, 508) formant un tout, sans réfraction.
31. Appareil selon la revendication 29, comprenant en outre un second moyen de commande (232,514) pour commander un déplacement relatif entre le second élément de transmission (206,406, 508) et le troisième élément de transmission (208,408, 510), caractérisé en ce que, lorsque le second moyen de commande (232,514) sépare le
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second élément de transmission (206,406, 508) du troisième élément de transmission (208,408, 510), les faisceaux lumineux passant à travers le second élément de transmission (206,406, 508) sont réfractés en deux ou quatre seconds faisceaux lumineux divergents et en ce que les deux ou quatre seconds faisceaux lumineux divergents sont réfractés en deux ou quatre faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, lorsque le second moyen de commande (232,514) met en contact le second élément de transmission (206,406, 508) et le troisième élément de transmission (208,408, 510), les faisceaux lumineux passant à travers le second élément de transmission (206, 406,508) passent à travers le second élément de transmission (206,406, 508) et le troisième élément de transmission (208,408, 510) formant un tout, sans réfraction.
32. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième moyen de réfraction (518) pour réfracter les faisceaux lumineux en des faisceaux lumineux divergents de forme annulaire entourant un centre de la lumière, et un quatrième moyen de réfraction (520) pour convertir les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
33. Appareil selon la revendication 32, comprenant en outre un troisième moyen de commande (522) pour commander un déplacement relatif entre le troisième moyen de réfraction (518) et le quatrième moyen de réfraction (520), caractérisé en ce que, lorsque le troisième moyen de commande (522) sépare le troisième moyen de réfraction (518) du quatrième moyen de réfraction (520), les faisceaux lumineux incidents sur le troisième moyen de réfraction (518) sont réfractés en les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire et les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, lorsque le
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troisième moyen de commande (522) met en contact le troisième moyen de réfraction (518) avec le quatrième moyen de réfraction (520), les faisceaux lumineux incidents sur le troisième moyen de réfraction (518) passent à travers le troisième moyen de réfraction (518) et le quatrième moyen de réfraction (520) formant un tout, sans réfraction.
34. Appareil pour exposer un objet (W) à de la lumière, caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen (100,200, 400,501, 502) pour produire des faisceaux lumineux ayant une répartition d'intensité uniforme ; un premier système de lentilles (504) pour réfracter ou transmettre un premier faisceau lumineux incident sur celui-ci, caractérisé en ce que les premiers faisceaux lumineux sont réfractés en une pluralité de faisceaux lumineux divergents et en ce que la pluralité de faisceaux lumineux divergents sont réfractés en une pluralité de faisceaux lumineux parallèles, ou en ce que les premiers faisceaux lumineux sont amenés à passer le premier système de lentilles (504) sans réfraction ; un second système de lentilles (516) pour réfracter ou transmettre un second faisceau lumineux incident sur celui-ci, caractérisé en ce que les seconds faisceaux lumineux sont réfractés sous la forme de faisceaux lumineux divergents de forme annulaire, et en ce que les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèle de forme annulaire, ou en ce que les seconds faisceaux lumineux passent à travers le second système de lentilles (516) sans réfraction ; et un moyen (523) pour exposer un objet (W) à une lumière constituée de la pluralité de faisceaux lumineux parallèles ou des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire.
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35. Appareil selon la revendication 34, caractérisé en ce que le premier système de lentilles (504) comprend : un premier élément de transmission (506) pour réfracter les faisceaux lumineux en deux faisceaux lumineux divergents ; un second élément de transmission (508) pour réfracter les deux faisceaux lumineux divergents en deux faisceaux lumineux parallèles ; et un premier moyen de commande (512) pour commander un déplacement relatif entre le premier élément de transmission (506) et le second élément de transmission (508), caractérisé en ce que, lorsque le premier moyen de commande (512) sépare le premier élément de transmission (506) du second élément de transmission (508), les faisceaux lumineux sont réfractés en deux faisceaux lumineux divergents et les deux faisceaux lumineux divergents sont réfractés en deux faisceaux lumineux parallèles, et en ce que, lorsque le premier moyen de commande (512) met en contact le premier élément de transmission (506) et le second élément de transmission (508), les faisceaux lumineux passent à travers le premier élément de transmission (506) et le second élément de transmission (508) formant un tout, sans réfraction.
36. Appareil selon la revendication 34, caractérisé en ce que le second système de lentilles (516) comprend : un troisième élément de transmission (208) pour réfracter la lumière en des faisceaux lumineux divergents de forme annulaire divergeant autour d'un centre de la lumière ; un quatrième élément de transmission (210) pour convertir les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire ; et un second moyen de commande (232) pour commander un déplacement relatif entre le troisième élément de transmission (208) et le quatrième élément de transmission
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(210), caractérisé en ce que, lorsque le second moyen de commande (232) sépare le troisième élément de transmission (208) du quatrième élément de transmission (210), les faisceaux lumineux incidents sur le troisième élément de transmission (208) sont réfractés en des faisceaux lumineux divergents de forme annulaire et les faisceaux lumineux divergents de forme annulaire sont réfractés en des faisceaux lumineux parallèles de forme annulaire, et en ce que, lorsque le second moyen de commande (232) met en contact le troisième élément de transmission (208) et le quatrième élément de transmission (210), les faisceaux lumineux incidents sur le troisième élément de transmission (208) passent à travers le troisième élément de transmission (208) et le quatrième élément de transmission (210) formant un tout, sans réfraction.
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