WO2015185374A1 - Optisches system einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

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    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements

Definitions

  • the invention relates to an optical system of a microlithographic projection exposure apparatus.
  • Microlithographic projection exposure apparatuses are used for the production of microstructured components, such as integrated circuits or
  • Such a projection exposure apparatus has an illumination device and a projection objective.
  • a substrate eg a silicon wafer
  • photosensitive layer photoresist
  • the illumination device to achieve a light mixing the use of so-called honeycomb condensers is commonly used, which grid arrangements comprise a plurality of beam deflecting elements (eg lenses with dimensions in the millimeter range) for generating a plurality of optical channels.
  • honeycomb condenser can in principle be used both for field homogenization and for pupil homogenization.
  • the honeycomb condenser in addition to the homogenization of the laser light, there is another important task of the honeycomb condenser in the stabilization, which means that the position of the illumination in a particular plane of the illumination device remains unchanged with respect to variations in location and in particular direction of the beam emanating from the laser light source.
  • optical elements e.g., refractive lenses in a lighting device designed for operation in the VUV range or at operating wavelengths in excess of 150 nm.
  • a collimated beam path is realized than the respective optical channels (of which, according to FIG also referred to as "field honeycomb” - beam deflecting optical element 61 1, 612, 613 a first beam deflecting arrangement 610 and a - also referred to as "pupil honeycomb” - beam deflecting optical element 621, 622,
  • 61 1, 612, 613 of the first beam deflecting arrangement 610 the illumination light in each case in the optical channels, wherein the images of the field honeycomb correspondingly taken from the relation to the light propagation direction in the "negative infinite" intermediate image of an optic 614 and a target surface 615, which is located in the back focal plane of the optic 614 and which may be, for example, a field plane of a reticle masking system (REMA).
  • REMA reticle masking system
  • the beam path which is collimated in the region of the honeycomb condenser 600 and described above with reference to FIG. 6, in which a light entrance perpendicular to the plane of the honeycomb condenser 600 or its first beam deflecting arrangement 610 takes place, is chosen in particular to occur otherwise in the microlithographic imaging process and to prevent unwanted field dependencies of the intensity caused by the imaging properties of the beam deflecting optical elements of the honeycomb condenser (in particular undesired intensity variations of the illumination pupil over the field or variation of the illumination poles of a specific illumination setting such as a dipole setting on the reticle plane).
  • the light path collimated in the region of the honeycomb condenser 600 is selected with a light entry normal to the plane of the honeycomb condenser 600 or its first beam deflecting device 610, in order to change the system transmission as a result of variations in the direction of the beam emanating from the laser light source (also referred to as "pointing"). in conjunction with the finite angular divergence of the beam bundles incident on the beam-deflecting optical elements or "field honeycombs" 61 1, 612, 613 of the honeycomb condenser 600.
  • An optical system of a microlithographic projection exposure apparatus which is designed for a working wavelength of at least 150 nm, comprises:
  • honeycomb condenser which has two arrangements of beam deflecting optical elements which follow each other in the direction of light propagation, in order to produce a plurality of optical channels;
  • the present invention is based in particular on the concept, by dispensing with the use of refractive optical elements in the beam path between an in the light propagation direction before the honeycomb condenser, an angular distribution for incident light-generating element (eg, a diffractive optical element or a micromirror arrangement) and the honeycomb condenser itself during operation of the optical system to avoid a loss of light or an intensity attenuation as far as possible and for divergent illumination of the honeycomb condenser (ie, finite beam angles) between the main optical beams passing through the honeycomb condenser and the optical system axis, as described above with reference to FIG. 6.
  • incident light-generating element eg, a diffractive optical element or a micromirror arrangement
  • the honeycomb condenser itself during operation of the optical system to avoid a loss of light or an intensity attenuation as far as possible and for divergent illumination of the honeycomb condenser (ie, finite beam angles) between the main optical beams passing through
  • the honeycomb condenser is arranged such that, for at least some of the optical channels, the beams (hereinafter referred to as "main beams"), which in the middle of the operation of the optical system pass through the beam deflecting optical elements of the respective optical channel, run divergently
  • the invention also relates to an optical system of a microlithographic projection exposure apparatus which is designed for a working wavelength of at least 150 nm, comprising:
  • honeycomb condenser having two successive arrays of beam deflecting optical elements in the light propagation direction for producing a plurality of optical channels; - Wherein the honeycomb condenser is arranged such that for at least some of the optical channels extending in the operation of the optical system, the beam deflecting optical elements of the relevant optical channel respectively centrally passing main rays divergent.
  • the optical system has an optical system axis, wherein the honeycomb condenser is arranged such that, for the beam deflecting optical elements in the operation of the optical system, the maximum angle to the optical system is at least 5 mrad, in particular at least 10 mrad, respectively for centrally passing main beams. further in particular at least 20mrad.
  • the two successive arrangements of beam-deflecting optical elements in the light propagation direction differ from each other in terms of their period length ("pitch").
  • At least some, in particular all, of the beam-deflecting optical elements of the two arrangements of beam-deflecting optical elements are arranged such that the respective beam-deflecting optical elements of the optical channel in question in the operation of opti system respectively centrally passing main beams perpendicular to the relevant beam deflecting meet optical element.
  • At least some, in particular all of the beam-deflecting optical elements of the two arrangements of beam-deflecting optical elements are arranged tangentially on at least one circular segment.
  • the beam deflecting optical elements of the two arrangements are arranged such that for at least one of the two arrangements the respective centers of the beam deflecting optical elements lie in a common plane perpendicular to the optical system axis.
  • the angle distribution-generating element is a mirror arrangement with a plurality of independently adjustable mirror elements.
  • the angular distribution generating element is a diffractive optical element (DOE).
  • DOE diffractive optical element
  • the beam-deflecting elements can in principle be configured as refractive or diffractive optical elements and can be produced, for example, from quartz glass (SiO 2 ) or calcium fluoride (CaF 2 ), the production of calcium fluoride being particularly effective with regard to improved light stability (avoidance of compacting). t michs baseen etc.) is advantageous.
  • Corresponding refractive lenses for forming the beam-deflecting elements can be, for example, biconvex lenses, plano-convex lenses, cylindrical lenses, etc.
  • individual or all of the beam deflecting elements can also be designed as reflective elements (mirrors).
  • the honeycomb condenser is arranged at least in the immediate vicinity of a pupil plane. In such a position, the honeycomb condenser can be used for setting up the field (ie as a so-called FDE, ie as a "field-defining element".)
  • FDE field-defining element
  • the pupil proximity can be described quantitatively by a parameter P (M) as described, for example, in US 2008/0165415 A1 which is defined as
  • D (SA) + D (CR) D (SA) + D (CR)
  • D (SA) is the subaperture diameter
  • D (CR) is the maximum principal ray distance (from all field points or defined over all field points of the optically used field) on the optical surface M in the relevant plane describe.
  • the subaperture diameter is given by the maximum diameter a partial surface of the optical element illuminated with rays of a beam emanating from a given field point.
  • P (M) 0
  • P (M) 1
  • the above-mentioned honeycomb condenser is preferably located in a plane in which the parameter P (M) is at least 0.8, in particular at least 0.9.
  • the invention also relates to a lighting device, a microlithographic projection exposure apparatus and a method for the microlithographic production of microstructured components.
  • Figure 1 is a schematic representation of an exemplary construction of a
  • Illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a schematic representation for explaining the inventive arrangement of a honeycomb condenser in a lighting device according to an embodiment
  • Figure 3 is a schematic representation of an exemplary construction of a
  • Illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4-5 are schematic representations to explain the arrangement of a
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a conventional arrangement of a honeycomb condenser in a lighting device.
  • FIG. 1 shows, in a merely schematic representation, the basic structure of a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus according to an embodiment of the invention.
  • the illumination device 10 is used to illuminate a structure-carrying mask (reticle) 16 with light from a light source unit (not shown), which comprises, for example, an ArF laser for a working wavelength of 193 nm and a beam forming optical system generating a parallel light beam.
  • a light source unit not shown
  • an ArF laser for a working wavelength of 193 nm
  • a beam forming optical system generating a parallel light beam.
  • an F 2 laser for a working wavelength of 157 nm can be provided.
  • the parallel light bundle of the light source unit initially encounters an angle distribution-producing element 11, which in the exemplary embodiment of FIG. 1 is designed as a diffractive optical element (DOE), also called a pupil-defining element ("pupil-defining element”), and via a defined by the respective diffractive surface structure Winkelabstrahl characterizing in a pupil plane P1 a desired intensity distribution (eg dipole or quadrupole distribution).
  • DOE diffractive optical element
  • P1 a pupil-defining element
  • desired intensity distribution eg dipole or quadrupole distribution
  • FIG. 1 in the light propagation direction according to the angle distribution-generating element 11 or the DOE, as shown in FIG. 1, it is optional and for the folding of the optical beam path (but without the invention being restricted thereto) a deflection mirror 12.
  • honeycomb condenser 200 In the immediate vicinity of the first pupil plane P1 of the illumination device 10 is a honeycomb condenser 200 according to the invention, the structure and arrangement of which will be described in more detail below with reference to FIG. 2ff.
  • the deflecting mirror 12 is located between the element 1 1 or DOE generating the angular distribution and the honeycomb condenser 200, so that in particular no element having refractive power exists between the element 1 1 generating an angular distribution DOE and the honeycomb condenser 200 is present.
  • the honeycomb condenser 200 is followed by a lens group 20 in the light propagation direction, behind which there is a field plane F1 with a reticle masking system (REMA), which is guided by a REMA objective 15 following in the light propagation direction, in which there is a second pupil plane P2. is displayed on the structure, arranged in the field plane F2 mask (reticle) 16 and thereby limits the illuminated area on the reticle 16.
  • a lens group 20 behind which there is a field plane F1 with a reticle masking system (REMA), which is guided by a REMA objective 15 following in the light propagation direction, in which there is a second pupil plane P2.
  • REMA reticle masking system
  • the structure-carrying mask 16 is imaged with a projection lens (not shown here) on a substrate or wafer provided with a photosensitive layer.
  • the honeycomb condenser 200 is used for field homogenization, the light distribution in the pupil plane P1 first being generated by the diffractive optical element (element 11) and then being converted into the light distribution in the field plane F1 or F2 by means of the honeycomb condenser 200.
  • an angle distribution-generating element 21 can also be configured as a mirror arrangement with a plurality of mirror elements or micro-mirrors independently adjustable. Relative to the light propagation direction in front of this mirror arrangement is still a suitable illumination of the mirror assembly causing optics.
  • analog or substantially functionally identical components are designated by reference numerals increased by "10".
  • FIG. 2 schematically illustrates a honeycomb condenser 200 according to the invention in accordance with a first embodiment.
  • the honeycomb condenser 200 has two in the light propagation direction (corresponding to the z-direction in the drawn coordinate system) successively located arrangements 210, 220, each having a plurality of beam deflecting elements, of which for simplicity only three beam deflecting elements ("field honeycomb") 21 1 , 212, 213 of the first arrangement 210 or three beam deflecting elements (“pupil honeycombs") 221, 222, 223 of the second arrangement 220 are shown.
  • These beam-deflecting elements 21 1, 212, 213 or 221, 222, 223 may be designed, for example, as refractive biconvex lenses (eg made of calcium fluoride, CaF 2 ) and in each arrangement be lined up in each case without any gaps.
  • the number of beam deflecting optical elements per array 210, 220 is typically significantly larger than in the simplified illustration of FIG. 2. A typical example only may be about 40 * 40 beam deflecting optical elements per array, with typical dimensions (without the invention would be limited thereto) in the millimeter range, for example at 0.5 mm to 4 mm, can lie.
  • the beam-deflecting elements ("field honeycombs") 21 1, 212, 213 of the first arrangement 210 ensure that the same quantity of light is always applied to the respectively assigned beam deflecting element ("pupil honeycomb") even if the honeycomb condenser 200 is illuminated obliquely with respect to the optical system axis OA ") 221, 222, 223 of the second arrangement 220.
  • the effect of the beam-deflecting elements te (“pupil honeycombs") 221, 222, 223 of the second arrangement 220 is that, together with the downstream optics 14, it images the relevant beam deflecting element ("field honeycomb") 21 1, 212, 213 of the first arrangement 210 into the field plane.
  • Each of the optical channels is associated with exactly one beam (shown in phantom in FIG. 2), which passes through both the center of the respective field honeycomb 21 1, 212, 213 and the center of the respective pupil honeycomb 221, 222, 223.
  • This beam is referred to here and below as the main beam.
  • the main beams of the optical channels are divergent as shown in Figure 2 prior to entering the honeycomb condenser 200, i. they include a finite angle with the optical system axis OA (which angle may increase in particular as the distance of the respective optical channel from the system optical axis OA increases).
  • the maximum angle with the optical system axis may be at least 5 mrad, in particular at least 10 mrad, and in particular at least 20 mrad.
  • the beam-deflecting optical elements or "field honeycombs" 21 1, 212, 213 of the first beam-deflecting arrangement 210 bundle the illumination light into the optical channels in each case, the images of the field honeycombs 21 1, 212, 213 correspondingly emerging from FIG
  • the image is then picked up by an optical system 14 in the (negative) finite intermediate image and imaged onto a target surface, which may be, for example, a field plane F1 of a reticle masking system (REMA) can be seen here is this target area, unlike the conventional arrangement of Fig. 6 no longer in the rear focal plane of the optics 14, but with respect to the direction of light propagation to the rear focal plane of the optic 14, whereas the honeycomb condenser 200 itself continues in the front Focal plane of the optical system 14 is arranged.
  • a target surface which may be, for example, a field plane F1 of a reticle masking system (REMA) can be seen here is this target area, unlike the conventional arrangement of Fig. 6 no longer in the rear
  • FIG. 4 shows a schematic representation for explaining the arrangement of a honeycomb condenser 400 in a lighting device according to a further embodiment of the invention, analogous or essentially functionally identical components with reference numbers increased by "200" being designated with reference to FIG all field honeycombs 41 1 -413 or all pupil honeycombs 421 -423 of the honeycomb condenser 400 are arranged tangentially on a respective common circle segment, so that the main beams (again indicated by dot-dash lines) are each perpendicular to the respective field honeycomb 41 1 -413 or pupil honeycomb 421 423 incident and therefore pass the relevant optical channel without distraction.
  • the embodiment according to FIG. 4 is particularly advantageous in comparison with the structure described above with reference to FIG. 2 (in which the main rays impinging on the individual field honeycombs or pupil honeycombs are not perpendicular but at a finite angle to the surface normal incidence of the respective field honeycomb or pupil honeycomb), the maximum beam angle occurring on each of the field honeycombs or pupil honeycombs can be minimized and thus unwanted field variations of the intensity profile can be avoided and the performance of the optical system can be increased.
  • FIG. 5 shows a schematic representation for explaining the arrangement of a honeycomb condenser 500 in a lighting device according to another
  • Embodiment of the invention wherein in turn analogous or substantially functionally identical components are designated with reference numerals increased by "300" to Fig. 2.
  • all field honeycombs are 51 1 -513 or all Pupillenwaben 521 -523 of the honeycomb condenser 500 tangentially arranged on each circle segment, so that the (each dash-dotted line) main rays pass through the respective optical channel without deflection, all the honeycomb centers or pupil honeycomb centers each in a common (each perpendicular to the optical system axis OA) Lie flat.
  • the resulting stepped arrangement can be advantageous in terms of manufacturing technology compared to a configuration with curved planes according to FIG. 4, since bending of the field honeycomb 51 1 -513 or of the honeycomb 521-523 supporting substrate or the honeycomb condenser 500th can be avoided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist. Gemäß einem Aspekt weist das optische System ein eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugendes Element (11, 21) und einen Wabenkondensor (200, 400, 500) auf, welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen (210, 220, 410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen (211-213, 221-223, 411-413, 421-423, 511-513, 521-523) zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist, wobei im Strahlengang zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element (11, 21) und dem Wabenkondensor (200, 400, 500) kein Brechkraft aufweisendes optisches Element angeordnet ist.

Description

Optisches System einer mikrolithographischen
Projektionsbelichtungsanlage
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 210 927.2, angemeldet am 06. Juni 2014, sowie der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 215 970.9, angemeldet am 12. August 2014. Der Inhalt dieser DE-Anmeldungen wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder
LCD's, angewendet. Eine solche Projektionsbelichtungsanlage weist eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv auf. Im Mikrolithographie- prozess wird das Bild einer mit Hilfe der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindli- chen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Schicht zu übertragen. In der Beleuchtungseinrichtung ist zur Erzielung einer Lichtdurchmischung der Einsatz sogenannter Wabenkondensoren gebräuchlich, welche Rasteranordnungen aus einer Vielzahl strahlablenkender Elemente (z.B. Linsen mit Abmessungen im Millimeterbereich) zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle umfassen. Ein solcher Wabenkondensor kann grundsätzlich sowohl zur Feldhomogenisierung als auch zur Pupillenhomogenisierung eingesetzt werden. Über die Homogenisierung des Laserlichtes hinaus besteht dabei eine weitere wichtige Aufgabe des Wabenkondensors in der Stabilisierung, was bedeutet, dass die Lage der Ausleuchtung in einer bestimmten Ebene der Beleuchtungseinrichtung gegenüber Va- riationen von Ort und insbesondere Richtung der von der Laserlichtquelle ausgehenden Strahlenbündel unverändert bleibt.
Grundsätzlich ist es im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage wünschenswert, die Anzahl der eingesetzten optischen Elemente (z.B. refraktiver Linsen in einer für den Betrieb im VUV-Bereich bzw. bei Arbeitswellenlängen von über 150 nm ausgelegten Beleuchtungseinrichtung) zu minimieren.
In einem herkömmlichen typischen Aufbau einer mit einem Wabenkondensor aus- gestatteten Beleuchtungseinrichtung wird jedoch, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt, ein insofern kollimierter Strahlengang realisiert, als die die jeweiligen optischen Kanäle (von denen gemäß Fig. 6 jeder durch jeweils ein - im Weiteren auch als„Feldwabe" bezeichnetes - strahlablenkendes optisches Element 61 1 , 612, 613 einer ersten strahlablenkenden Anordnung 610 und ein - im Weiteren auch als „Pupillenwabe" bezeichnetes - strahlablenkendes optisches Element 621 , 622,
623 einer zweiten strahlablenkenden Anordnung 620 gebildet wird) mittig durchlaufenden Hauptstrahlen beim Eintritt in den Wabenkondensor 600 parallel zur optischen Systemachse OA verlaufen. Dies hat wiederum zur Folge, dass die von den strahlablenkenden optischen Elementen bzw.„Pupillenwaben" 621 , 622, 623 der zweiten strahlablenkenden Anordnung 620 erzeugten virtuellen Zwischenbilder - wie in Fig. 6 durch gestrichelte Pfeile angedeutet - im bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung „negativ Unendlichen" liegen. Wie ebenfalls in Fig. 6 angedeutet, bündeln die strahlablenkenden optischen Elemente bzw.„Feldwaben" 61 1 , 612, 613 der ersten strahlablenkenden Anordnung 610 das Beleuchtungslicht jeweils in die optischen Kanäle, wobei die Bilder der Feldwaben entsprechend aus dem bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung im„negativ Unendlichen" liegenden Zwischenbild von einer Optik 614 aufgenommen und auf eine Zielfläche 615, welche sich in der hinteren Brennebene der Optik 614 befindet und bei der es sich z.B. um eine Feldebene eines Retikel-Maskierungssystems (REMA) handeln kann, abgebildet werden.
Der vorstehend anhand von Fig. 6 beschriebene, im Bereich des Wabenkon- densors 600 kollimierte Strahlengang, in welchem ein zur Ebene des Wabenkondensors 600 bzw. dessen erster strahlablenkender Anordnung 610 senkrechter Lichteintritt erfolgt, wird insbesondere gewählt, um im mikrolithographischen Ab- bildungsprozess anderenfalls auftretende und durch die Abbildungseigenschaften der strahlablenkenden optischen Elemente des Wabenkondensors hervorgerufene unerwünschte Feldabhängigkeiten der Intensität (insbesondere unerwünschte Intensitätsvariationen der Beleuchtungspupille über das Feld bzw. Variation der Beleuchtungspole eines bestimmten Beleuchtungssettings wie z.B. eines Dipol- Settings auf der Retikelebene) zu verhindern. Zur Realisierung dieses im Bereich des Wabenkondensors 600 kollimierten Strahlengangs werden typischerweise op- tische Systeme wie etwa ein Zoom-Axikon-System in der Beleuchtungseinrichtung eingesetzt, was jedoch mit einem Transmissionsverlust und daher einer Reduktion bzw. Beeinträchtigung des Durchsatzes der Projektionsbelichtungsanlage einhergeht. Des Weiteren wird der im Bereich des Wabenkondensors 600 kollimierte Strahlengang mit zur Ebene des Wabenkondensors 600 bzw. dessen erster strahlablenkender Anordnung 610 senkrechtem Lichteintritt gewählt, um eine Änderung der Systemtransmission infolge von Variationen der Richtung der von der Laserlichtquelle ausgehenden Strahlenbündel (auch als„Pointing" bezeichnet) in Verbindung mit der endlichen Winkeldivergenz der auf die strahlablenkenden optischen Elemente bzw.„Feldwaben" 61 1 , 612, 613 des Wabenkondensors 600 auf- treffenden Strahlenbündel zu minimieren.
Zum Stand der Technik wir lediglich beispielhaft auf US 8,520,307 B2 sowie WO 201 1/006710 A2 verwiesen. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System einer mikro- lithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welches die vorstehend erläuterten Nachteile zumindest weitgehend vermeidet und insbesondere auch bei vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand bzw. einfachem Aufbau sowie möglichst geringem Lichtverlust eine Homogenisierung und Stabilisierung des Laserlichtes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, weist auf:
- ein eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugendes Element; und
- einen Wabenkondensor, welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufei- nanderfolgende Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist;
- wobei im Strahlengang zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element und dem Wabenkondensor kein Brechkraft aufweisendes optisches Element angeordnet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, durch Verzicht auf den Einsatz Brechkraft aufweisender optischer Elemente im Strahlengang zwischen einem in Lichtausbreitungsrichtung vor dem Wabenkondensor befindlichen, eine Winkelverteilung für auftreffendes Licht erzeugenden Element (z.B. einem diffraktiven optischen Element oder einer Mikrospiegelanordnung) und dem Wabenkondensor selbst im Betrieb des optischen Systems einen Lichtverlust bzw. eine Intensitätsabschwächung möglichst zu vermeiden und hierbei im Unter- schied zum vorstehend anhand von Fig. 6 beschriebenen herkömmlichen Aufbau eine divergente Beleuchtung des Wabenkondensors (d.h. endliche Strahlwinkel) zwischen dem die jeweiligen, durch den Wabenkondensor erzeugten, optischen Kanäle mittig durchlaufenden Hauptstrahlen und der optischen Systemachse in Kauf zu nehmen.
Diesem Konzept liegt die Überlegung zugrunde, dass auch bei einer solchen divergenten Beleuchtung des Wabenkondensors eine Überlagerung der Bilder sämtlicher Feldwaben des Wabenkondensors durch geeignete Ausgestaltung der Feld- bzw. Pupillenwaben des Wabenkondensors (insbesondere hinsichtlich des jeweiligen„Pitch", d.h. der Periodenlänge bzw. des Rastermaßes der Feld- bzw. Pupillenwabenanordnungen des Wabenkondensors) verwirklicht werden kann, wie im Weiteren noch detaillierter beschrieben wird. Hierbei wird erfindungsgemäß bewusst eine komplexere Auslegung des Wabenkondensors in Kauf genommen, um im Gegenzug hierfür den Aufbau des optischen Systems bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung vor dem Wabenkondensor sowie einen in diesem Bereich stattfindenden Lichtverlust zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wabenkondensor derart angeordnet, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die (im Weiteren als„Hauptstrahlen" bezeichneten) Strahlen, welche im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufen, divergent verlaufen. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, mit:
- einem eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugenden Element; und - einem Wabenkondensor, welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist; - wobei der Wabenkondensor derart angeordnet ist, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen divergent verlaufen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System eine optische Systemachse auf, wobei der Wabenkondensor derart angeordnet ist, dass für die die strahlablenkenden optischen Elemente im Betrieb des optischen Systems jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen der maximale Winkel zur optischen Syste- machse wenigstens 5mrad, insbesondere wenigstens 10mrad, weiter insbesondere wenigstens 20mrad beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die beiden in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgenden Anordnungen aus strahlablenkenden opti- sehen Elementen hinsichtlich ihrer Periodenlänge („Pitch") voneinander.
Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen derart angeordnet, dass die im Betrieb des opti- sehen Systems die jeweiligen strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen senkrecht auf das betreffende strahlablenkende optische Element treffen.
Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen aus strahlablenkenden optischen Elementen tangential auf wenigstens einem Kreissegment angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen derart angeordnet, dass für wenigstens eine der beiden Anordnungen die jeweiligen Mittelpunkte der strahlablenkenden optischen Elemente in einer gemeinsamen, senkrecht zur optischen Systemachse verlaufenden Ebene liegen. Gemäß einer Ausführungsform ist das eine Winkelverteilung erzeugende Element eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente.
Gemäß einer Ausführungsform ist das eine Winkelverteilung erzeugende Element ein diffraktives optisches Element (DOE).
Die strahlablenkenden Elemente können grundsätzlich als refraktive oder diffrakti- ve optische Elemente ausgestaltet und z.B. aus Quarzglas (Si02) oder Kalzium- fluorid (CaF2) hergestellt sein, wobei die Herstellung aus Kalziumfluorid insbesondere im Hinblick auf die verbesserte Lichtbeständigkeit (Vermeidung von Kompak- tierungseffekten etc.) vorteilhaft ist. Entsprechende refraktive Linsen zur Ausbildung der strahlablenkenden Elemente können beispielsweise Bikonvexlinsen, Plankonvexlinsen, Zylinderlinsen etc. sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können einzelne oder sämtliche der strahlablenkenden Elemente auch als reflektive Elemente (Spiegel) ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist der Wabenkondensor zumindest in unmittelbarer Nähe einer Pupillenebene angeordnet. In einer solchen Position kann der Wabenkondensor zur Aufspannung des Feldes (d.h. als sogenanntes FDE, d.h. als„felddefinierendes Element") verwendet werden. Die Pupillennähe kann hierbei wie z.B. in US 2008/0165415 A1 beschrieben quantitativ über einen Parameter P(M) beschrieben werden, welcher definiert ist als
D(SA)
D(SA) + D(CR) wobei D(SA) den Subaperturdurchmesser und D(CR) den maximalen Hauptstrah- lenabstand (von allen Feldpunkten bzw. definiert über alle Feldpunkte des optisch genutzten Feldes) auf der optischen Fläche M in der betreffenden Ebene bezeichnen. Der Subaperturdurchmesser ist gegeben durch den maximalen Durchmesser einer Teilfläche des optischen Elements, die mit Strahlen eines von einem gegebenen Feldpunkt ausgehenden Strahlbündels beleuchtet wird. Somit gilt für ein in einer Feldebene befindliches Element (mit einem Subaperturdurchmesser von Null) P(M)=0, und für ein in einer Pupillenebene befindliches Element (mit einem Hauptstrahlenabstand von Null) gilt P(M)=1 . Der o.g. Wabenkondensor befindet sich bevorzugt in einer Ebene, in welcher der Parameter P(M) wenigstens 0.8, insbesondere wenigstens 0.9, beträgt.
Gemäß weiteren Aspekten betrifft die Erfindung auch eine Beleuchtungs- einrichtung, eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage sowie ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer
Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung eines Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform; Figur 3 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus einer
Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektions- belichtungsanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4-5 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anordnung eines
Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung; und Figur 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer herkömmlichen Anordnung eines Wabenkondensors in einer Beleuchtungseinrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt in lediglich schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanla- ge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Beleuchtungseinrichtung 10 dient zur Beleuchtung einer Struktur tragenden Maske (Retikel) 16 mit Licht von einer Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt), welche beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm sowie eine ein paralleles Lichtbündel erzeugende Strahlformungsoptik umfasst. Alterna- tiv kann beispielsweise auch ein F2-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 157 nm vorgesehen sein.
Das parallele Lichtbüschel der Lichtquelleneinheit trifft gemäß dem Ausführungsbeispiel zunächst auf ein eine Winkelverteilung erzeugendes Element 1 1 , welches im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 als diffraktives optisches Element (DOE), auch als pupillendefinierendes Element („pupil defining element") bezeichnet, ausgestaltet ist und über eine durch die jeweilige beugende Oberflächenstruktur definierte Winkelabstrahlcharakteristik in einer Pupillenebene P1 eine gewünschte Intensi- tätsverteilung (z.B. Dipol- oder Quadrupolverteilung) erzeugt. In Lichtausbreitungsrichtung nach dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element 1 1 bzw. dem DOE befindet sich gemäß Fig. 1 optional und zur Faltung des optischen Strahlenganges (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) ein Umlenkspiegel 12.
5
In unmittelbarer Nähe der ersten Pupillenebene P1 der Beleuchtungseinrichtung 10 befindet sich ein erfindungsgemäßer Wabenkondensor 200, dessen Aufbau und Anordnung im Weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 2ff noch näher beschrieben wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich befindet sich zwischen dem eine Winkelvertei- 10 lung erzeugenden Element 1 1 bzw. DOE und dem Wabenkondensor 200 nur der Umlenkspiegel 12, so dass insbesondere kein Brechkraft aufweisendes Element in diesem Bereich zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element 1 1 bzw. DOE und dem Wabenkondensor 200 vorhanden ist. Da somit auf optische Elemente verzichtet wird, welche mittels Brechkraft für einen kollimierten Strahl s lengang im Bereich des Wabenkondensors 200 sorgen, trifft das Licht im Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 10 divergent auf den Wabenkondensor 200 auf, wie im Weiteren unter Bezug auf Fig. 2ff näher beschrieben wird.
Auf den Wabenkondensor 200 folgt in Lichtausbreitungsrichtung eine Linsengrup- 20 pe 14, hinter der sich eine Feldebene F1 mit einem Retikel-Maskierungssystem (REMA) befindet, welches durch ein in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgendes REMA-Objektiv 15, in dem sich eine zweite Pupillenebene P2 befindet, auf die Struktur tragende, in der Feldebene F2 angeordnete Maske (Retikel) 16 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel 16 begrenzt.
25 Die Struktur tragende Maske 16 wird mit einem (hier nicht dargestellten) Projektionsobjektiv auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenes Substrat bzw. einen Wafer abgebildet.
In der vorstehend unter Bezugnahme von Fig. 1 beschriebenen Beleuchtungsein-
30 richtung 10 dient der Wabenkondensor 200 zur Feldhomogenisierung, wobei durch das diffraktive optische Element (Element 1 1 ) zunächst die Lichtverteilung in der Pupillenebene P1 erzeugt und diese dann mittels des Wabenkondensors 200 in die Lichtverteilung in der Feldebene F1 bzw. F2 umgewandelt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann, wie in Fig. 3 dargestellt, ein eine Winkelverteilung erzeugendes Element 21 auch als Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente bzw. Mikrospie- gel ausgestaltet sein. Bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung vor dieser Spiegelanordnung befindet sich noch eine die geeignete Ausleuchtung der Spiegelanordnung bewirkende Optik. Im Übrigen sind in Fig. 3 zu Fig. 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„10" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Wabenkondensor 200 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Der Wabenkondensor 200 weist zwei in Lichtausbreitungsrichtung (entsprechend der z-Richtung im eingezeichneten Koordinatensystem) hintereinander befindliche Anordnungen 210, 220 auf, welche jeweils eine Vielzahl von strahlablenkenden Elementen aufweisen, von denen zur Vereinfachung jeweils nur drei strahlablenkende Elemente („Feldwaben") 21 1 , 212, 213 der ersten Anordnung 210 bzw. drei strahlablenkende Elemente („Pupillenwaben") 221 , 222, 223 der zweiten Anordnung 220 dargestellt sind. Diese strahlablenkenden Elemente 21 1 , 212, 213 bzw. 221 , 222, 223 können beispiels- weise jeweils als refraktive Bikonvexlinsen (z.B. aus Kalziumfluorid, CaF2) ausgestaltet sein und in jeder Anordnung jeweils lückenlos aneinander gereiht sein. Die Anzahl strahlablenkender optischer Elemente pro Anordnung 210, 220 ist typischerweise wesentlich größer als in der vereinfachten Darstellung von Fig. 2. Eine lediglich beispielhafte, typische Anzahl kann etwa 40*40 strahlablenkende opti- sehe Elemente pro Anordnung betragen, wobei typische Abmessungen (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) im Millimeterbereich, z.B. bei 0.5 mm bis 4 mm, liegen können.
Die strahlablenkenden Elemente („Feldwaben") 21 1 , 212, 213 der ersten Anord- nung 210 sorgen dafür, dass auch bei bezogen auf die optische Systemachse OA schrägem Ausleuchten des Wabenkondensors 200 immer die gleiche Lichtmenge auf das jeweils zugeordnete strahlablenkende Element („Pupillenwabe") 221 , 222, 223 der zweiten Anordnung 220 trifft. Die Wirkung der strahlablenkenden Elemen- te („Pupillenwaben") 221 , 222, 223 der zweiten Anordnung 220 ist, dass sie zusammen mit der nachgeschalteten Optik 14 das betreffende strahlablenkende Element („Feldwabe") 21 1 , 212, 213 der ersten Anordnung 210 in die Feldebene abbildet.
Jedem der optischen Kanäle ist genau ein (in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichneter) Strahl zugeordnet, welcher sowohl die Mitte der jeweiligen Feldwabe 21 1 , 212, 213 als auch die Mitte der jeweiligen Pupillenwabe 221 , 222, 223 durchläuft. Dieser Strahl wird hier und im Folgenden als Hauptstrahl bezeichnet. Die Hauptstrah- len der optischen Kanäle verlaufen gemäß Fig. 2 vor Eintritt in den Wabenkondensor 200 divergent, d.h. sie schließen einen endlichen Winkel mit der optischen Systemachse OA ein (wobei dieser Winkel insbesondere mit zunehmendem Abstand des jeweiligen optischen Kanals von der optischen Systemachse OA zunehmen kann). Dabei kann für die Gesamtheit der optischen Kanäle bzw. der wie vorstehend definierten Hauptstrahlen der maximale Winkel mit der optischen Systemachse wenigstens 5mrad, insbesondere wenigstens 10mrad, weiter insbesondere wenigstens 20mrad betragen.
Wie in Fig. 2 angedeutet, bündeln die strahlablenkenden optischen Elemente bzw. „Feldwaben" 21 1 , 212, 213 der ersten strahlablenkenden Anordnung 210 das Beleuchtungslicht jeweils in die optischen Kanäle, wobei die Bilder der Feldwaben 21 1 , 212, 213 entsprechend aus dem bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung nunmehr im (negativ) Endlichen liegenden Zwischenbild von einer Optik 14 aufgenommen und auf eine Zielfläche, bei der es sich z.B. um eine Feldebene F1 eines Retikel-Maskierungssystems (REMA) handeln kann, abgebildet werden. Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, befindet sich hier diese Zielfläche im Unterschied zu der herkömmlichen Anordnung von Fig. 6 nicht mehr in der hinteren Brennebene der Optik 14, sondern bezogen auf die Lichtausbreitungsrichtung nach der hinteren Brennebene der Optik 14, wohingegen der Wabenkondensor 200 selbst weiterhin in der vorderen Brennebene der Optik 14 angeordnet ist.
Bei der in Fig. 2 dargestellten divergenten Beleuchtung des Wabenkondensors 200 wird eine Überlagerung der Bilder sämtlicher Feldwaben 21 1 , 212, 213 des Wabenkondensors 200 durch geeignete Ausgestaltung der Feld- bzw. Pupillenwaben hinsichtlich des jeweiligen„Pitch" verwirklicht: Dieser„Pitch" wird gemäß Fig. 2 für die Feldwaben einerseits und die Pupillenwaben andererseits unterschiedlich gewählt, wobei im konkreten Ausführungsbeispiel der„Pitch" der Pupil- lenwaben 221 , 222, 223 gegenüber dem der Feldwaben 21 1 , 212, 213 vergrößert ist.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines Wabenkondensors 400 in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei zu Fig. 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„200" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß Fig. 4 sind sämtliche Feldwaben 41 1 -413 bzw. sämtliche Pupillenwaben 421 -423 des Wabenkondensors 400 tangential auf jeweils einem gemeinsamen Kreissegment angeordnet, so dass die (wiederum jeweils strichpunktiert eingezeichneten) Hauptstrahlen jeweils senkrecht auf die jeweiligen Feldwaben 41 1 -413 bzw. Pupillenwaben 421 -423 auftreffen und demzufolge den betreffenden optischen Kanal ohne Ablenkung passieren.
Die Ausgestaltung gemäß Fig. 4 ist insbesondere insofern vorteilhaft, als etwa im Vergleich zu dem vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Aufbau (bei dem bereits die auf die einzelnen Feldwaben bzw. Pupillenwaben auftreffenden Hauptstrahlen nicht senkrecht, sondern unter einem endlichen Winkel zur Flächennormalen der jeweiligen Feldwabe bzw. Pupillenwabe auftreffen) die maximal auf jeder der Feldwaben bzw. Pupillenwaben auftretenden Strahlwinkel mi- nimiert werden können und somit unerwünschte Feldvariationen des Intensitätsverlaufs vermieden werden und die Leistungsfähigkeit des optischen Systems gesteigert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines Wabenkondensors 500 in einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung, wobei wiederum zu Fig. 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „300" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß Fig. 5 sind sämtliche Feldwaben 51 1 -513 bzw. sämtliche Pupillenwaben 521 -523 des Wabenkondensors 500 tangential auf jeweils einem Kreissegment angeordnet, so dass die (jeweils strichpunktiert eingezeichneten) Hauptstrahlen den betreffenden optischen Kanal ohne Ablenkung passieren, wobei sämtliche Feldwabenmittelpunkte bzw. Pupillenwabenmittelpunkte jeweils in einer gemeinsamen (jeweils senkrecht zur optischen Systemachse OA verlaufenden) Ebene liegen. Die sich hierbei ergebende gestufte Anordnung kann in fertigungstechnischer Hinsicht im Vergleich zu einer Ausgestaltung mit gekrümmten Ebenen entsprechend Fig. 4 vorteilhaft sein, da ein Durchbiegen des die Feldwaben 51 1 -513 bzw. des die Pupillenwaben 521 -523 tragenden Substrates bzw. des Wabenkondensors 500 vermieden werden kann.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungs- anlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, mit:
• einem eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugenden Element (1 1 , 21 ); und
• einem Wabenkondensor (200, 400, 500), welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen (210, 220, 410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen (21 1 -213, 221 - 223, 41 1 -413, 421 -423, 51 1 -513, 521 -523) zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist;
• wobei im Strahlengang zwischen dem eine Winkelverteilung erzeugenden Element (1 1 , 21 ) und dem Wabenkondensor (200, 400, 500) kein Brechkraft aufweisendes optisches Element angeordnet ist.
Optisches System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkondensor (200, 400, 500) derart angeordnet ist, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente (21 1 -213, 221 -223, 41 1 -413, 421 - 423, 51 1 -513, 521 -523) des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen divergent verlaufen.
Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungs- anlage, welches für eine Arbeitswellenlänge von wenigstens 150 nm ausgelegt ist, mit:
• einem eine Winkelverteilung für im Betrieb des optischen Systems auftreffendes Licht erzeugenden Element (1 1 , 21 ); und
• einem Wabenkondensor (200, 400, 500), welcher zwei in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgende Anordnungen (210, 220, 410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen (21 1 -213, 221 - 223, 41 1 -413, 421 -423, 51 1 -513, 521 -523) zur Erzeugung einer Vielzahl optischer Kanäle aufweist; • wobei der Wabenkondensor (200, 400, 500) derart angeordnet ist, dass für wenigstens einige der optischen Kanäle die im Betrieb des optischen Systems die strahlablenkenden optischen Elemente des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen divergent verlaufen.
Optisches System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine optische Systemachse (OA) aufweist, wobei der Wabenkondensor (200, 400, 500) derart angeordnet ist, dass für die die strahlablenkenden optischen Elemente (21 1 -213, 221 -223, 41 1 -413, 421 -423, 51 1 - 513, 521 -523) im Betrieb des optischen Systems jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen der maximale Winkel zur optischen Systemachse (OA) wenigstens 5mrad, insbesondere wenigstens 10mrad, weiter insbesondere wenigstens 20mrad beträgt.
Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgenden Anordnungen (210, 220, 410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen sich hinsichtlich ihrer Periodenlänge („Pitch") voneinander unterscheiden.
Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen (410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen derart angeordnet sind, dass die im Betrieb des optischen Systems die jeweiligen strahlablenkenden optischen Elemente (41 1 -413, 421 -423, 51 1 -513, 521 -523) des betreffenden optischen Kanals jeweils mittig durchlaufenden Hauptstrahlen senkrecht auf das betreffende strahlablenkende optische Element treffen.
Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente (41 1 -413, 421 -423, 51 1 -513, 521 - 523) der beiden Anordnungen (410, 420, 510, 520) aus strahlablenkenden optischen Elementen tangential auf wenigstens einem Kreissegment angeordnet sind.
8. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige, insbesondere sämtliche der strahlablenkenden optischen Elemente der beiden Anordnungen (510, 520) derart angeordnet sind, dass für wenigstens eine der beiden Anordnungen (510, 520) die jeweiligen Mittelpunkte der strahlablenkenden optischen Elemente (51 1 -513, 521 -523) in einer gemeinsamen, senkrecht zur optischen Systemachse (OA) verlaufenden Ebene liegen.
9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Winkelverteilung erzeugende Element (21 ) eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente ist.
10. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Winkelverteilung erzeugende Element (1 1 ) ein dif- fraktives optisches Element (DOE) ist.
1 1 . Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der strahlablenkenden optischen Elemente (21 1 -213, 221 -223, 41 1 -413, 421 -423, 51 1 -513, 521 -523), insbesondere sämtliche dieser strahlablenkenden optischen Elemente, als re- fraktive Linse ausgebildet ist/sind.
12. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkondensor (200, 400, 500) zumindest in unmittelbarer Nähe einer Pupillenebene angeordnet ist.
13. Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ein optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
14. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine Objektebene des Projektionsobjektivs beleuchtet und das Projektionsobjektiv diese Objektebene auf eine Bildebene abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ein optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
15. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten:
• Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist;
• Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist;
• Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 14; und
• Projizieren wenigstens eines Teils der Maske (16, 26) auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.
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