DE102006028489A1

DE102006028489A1 - Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102006028489A1
Application number: DE200610028489
Authority: DE
Inventors: Damian Fiolka; Nils Dieckmann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage weist wenigstens ein optisches Element (140, 240, 340, 440) auf, welches aus optisch einachsigem, nicht optisch aktivem Kristallmaterial mit einer optischen Kristallachse (oa) parallel zur optischen Achse (SA) der Beleuchtungseinrichtung ausgerichtet ist, wobei auf das optische Element (140, 240, 340, 440) ein linear polarisiertes Eingangsbüschel trifft, welches ein Winkelspektrum aufweist, und wobei ein um die optische Achse (SA) rotationssymmetrischer Anteil einer in der Beleuchtungseinrichtung vorhandenen Doppelbrechung durch das optische Element (140, 240, 340, 440) wenigstens teilweise kompensiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (z.B. Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. einen Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
In der Beleuchtungseinrichtung ist für einen konstanten Abbildungskontrast und damit eine defektfreie Abbildung der Gitterstrukturen eine möglichst konstante Polarisationsverteilung in der Pupillenebene und/oder im Retikelfeld wünschenswert. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass der bei Eintritt in das Beleuchtungssystem im allgemeinen lineare Polarisationszustand durch polarisationsbeeinflussende Effekte, insbesondere hervorgerufen durch dielektrische Schichten oder eine durch Fassungskomponenten in den optischen Komponenten induzierte Spannungsdoppelbrechung, in unerwünschter Weise stark verändert wird. Da diese polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente in der Beleuchtungseinrichtung i.d.R. im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur optischen Achse sind, ergeben sich durch die o.g. Einflüsse rotationssymmetrische Störanteile.
Aus DE 103 02 765 A1 ist es u.a. bekannt, eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit Linsen aus doppelbrechendem, optisch einachsigen Material in einer Pupillenebene und tangential oder radial linear polarisiertem Licht auszustatten.
Aus WO 2005/069081 A2 ist u.a. ein polarisationsbeeinflussendes optisches Element bekannt, welches aus einem optisch aktiven Kristall besteht und ein in Richtung der optischen Achse des Kristalls variierendes Dickenprofil aufweist.
Aus US 2003/0168597 A1 ist es u.a. bekannt, in einem katadioptrischen Abbildungssystem bzw. Projektionsobjektiv zur Kompensation einer durch eine Anordnung von optischen Elementen, welche eine intrinsische Doppelbrechung aufweisen, verursachten radialsymmetrischen Doppelbrechungsverteilung eine Kompensationsoptik z.B. in Form einer einkristallinen Platte aus Saphir, Magnesiumfluorid, Lanthanfluorid oder kristallinem Quarz in einem telezentrischen Bereich des Projektionsobjektivs einzusetzen, wobei die Kompensationsoptik eine radialsymmetrische Doppelbrechungsverteilung entgegengesetzten Vorzeichens erzeugt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche einen verbesserten Polarisationserhalt ermöglicht.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit einer optischen Achse weist auf:

– wenigstens ein optisches Element, welches aus optisch einachsigem, nicht optisch aktivem Kristallmaterial mit einer optischen Kristallachse besteht;
– wobei die optische Kristallachse parallel zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung ausgerichtet ist;
– wobei auf das optische Element ein linear polarisiertes Eingangsbüschel trifft, welches ein Winkelspektrum aufweist; und
– wobei ein um die optische Achse rotationssymmetrischer Anteil einer in der Beleuchtungseinrichtung vorhandenen Doppelbrechung durch das optische Element wenigstens teilweise kompensiert wird.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist dabei unter einem „linear polarisierten Eingangsbüschel" ein Eingangsbüschel mit einer linearen Polarisationsverteilung von konstanter Polarisationsvorzugsrichtung (d.h. insbesondere keine Polarisationsverteilung mit lokal variierender Polarisationsvorzugsrichtung, also z.B. keine radiale oder tangentiale Polarisationsverteilung) zu verstehen.
Infolge des Einsatzes des optischen Elementes aus optisch einachsigem, nicht optisch aktivem Kristallmaterial mit einer parallel zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung ausgerichteten optischen Kristallachse ergibt sich zunächst durch die Geometrie der Kristallstruktur bzw. der durch diese hervorgerufenen Doppelbrechung in dem optischen Element ein rotationssymmetrischer und damit zur Kompensation rotationssymmetrischer Störanteile geeigneter Aufbau, da das Brechzah lellipsoid im optisch einachsigen Kristallmaterial um die optische Kristallachse herum (und damit auch um die hierzu parallele optische Achse der Beleuchtungseinrichtung) rotationssymmetrisch ist.
Dadurch, dass auf das optische Element ein linear polarisiertes und ein Winkelspektrum aufweisendes Eingangsbüschel trifft, durchqueren die Strahlen dieses Eingangsbüschels das Element unter unterschiedlichen Winkeln in Bezug auf das Brechzahlellipsoid im optisch einachsigen Kristallmaterial. Bei jeder nicht-senkrechten Durchquerung des optischen Elementes weist der elektrische Feldstärkevektor sowohl eine zur optischen Kristallachse parallele als auch eine hierzu senkrechte Komponente auf, wobei diese beide Komponenten in dem optischen Element eine unterschiedliche Brechzahl erfahren, und wobei die Stärke der hierdurch bewirkten Doppelbrechung mit dem Winkel zur optischen Kristallachse in erster Näherung (also für kleine Winkel) quadratisch zunimmt, also umso stärker wird, je schräger der Durchlauf durch das optische Element erfolgt.
In dem optischen Element wird somit die durch die rotationssymmetrische Eigenschaft des Brechzahlellipsoids bedingte Rotationssymmetrie der Doppelbrechung vorteilhaft kombiniert mit der annähernd quadratischen Zunahme der Stärke dieser Doppelbrechung mit dem jeweiligen Strahlwinkel zur optischen Kristallachse. Bei geeigneter Wahl des Vorzeichens dieser Doppelbrechung kann somit eine wirksame Kompensation der in der Beleuchtungseinrichtung ohne das optische Element vorhandenen rotationssymmetrischen Störanteile erzielt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung ein diffraktives optisches Element auf, wo bei das optische Element in Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar nach diesem diffraktiven optischen Element angeordnet ist. Das Eingangsbüschel ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein divergierendes Lichtbüschel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element unmittelbar nach einer ersten Feldebene der Beleuchtungseinrichtung angeordnet. An einer solchen Position ist gewährleistet, dass die in dem auf das optische Element auftreffenden Eingangsbüschel auftretenden, maximalen Öffnungswinkel hinreichend gering sind. Damit ist auch die (mit diesem Öffnungswinkel annähernd quadratisch ansteigende) Korrekturwirkung des optischen Elements so begrenzt, dass dieses noch mit hinreichender mechanischer Stabilität bzw. einer fertigungstechnisch zu bewältigenden Mindestdicke gefertigt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt ein maximaler Öffnungswinkel des Eingangsbüschels am Ort dieses optischen Elementes nicht mehr als 35 mrad, bevorzugt nicht mehr als 30 mrad, noch bevorzugter nicht mehr als 25 mrad.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das optische Element eine im Wesentlichen planparallele Geometrie auf. Der Begriff „optisches Element" schließt erfindungsgemäß die Möglichkeit ein, dass es sich hierbei um zwei oder mehr Teilelemente handelt, die zu einem gemeinsamen Element bzw. einer Anordnung miteinander kombiniert werden, wobei diese Teilelemente dann sowohl separat voneinander als auch aneinander gefügt (z.B. aneinander angesprengt) sein können, wobei so insbesondere auch eine Anordnung von insgesamt im Wesentlichen planparalleler Geometrie gebildet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das optische Element eine Dicke im Bereich von 0.25 mm bis 5 mm, bevorzugt im Bereich von 0.5 mm bis 3 mm, auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element aus zwei gegeneinander in einer zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung senkrechten Richtung verschiebbaren, keilförmigen Teilelementen gebildet. Auf diese Weise kann durch Verschieben dieser Teilelemente gegeneinander eine kontinuierliche Einstellbarkeit der Stärke des Doppelbrechungskorrektureffektes erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das eine dieser beiden Teilelemente aus positiv einachsigem Kristallmaterial und das andere dieser beiden Teilelemente aus negativ einachsigem Kristallmaterial hergestellt. So kann dann durch Verschieben der Keile und ggf. zusätzliche geeignete Begrenzung des optisch wirksamen Bereichs jeweils ein geeigneter optisch wirksamer Bereich der Keilanordnung flexibel ausgewählt werden, in welchem (je nach der zu kompensierenden Doppelbrechungsverteilung) das positive oder das negative optisch einachsige Material dominiert, so dass je nach Bedarf eine tangentiale oder eine radiale Doppelbrechungsverteilung in der Beleuchtungseinrichtung kompensiert werden kann. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist unter einer tangentialen Doppelbrechungsverteilung eine solche Verteilung zu verstehen, bei der die schnelle Achse der Doppelbrechung senkrecht zu dem auf die optische Achse des Systems gerichteten Radius orientiert ist. Entsprechend ist unter einer radialen Doppelbrechungsverteilung eine solche Verteilung zu verstehen, bei der die schnelle Achse der Doppelbrechung parallel zu dem auf die optische Achse des Systems gerichteten Radius orientiert ist. Dabei wird unter der „schnelle Achse" diejenige Achse im dop pelbrechenden Medium mit der maximalen Ausbreitungsgeschwindigkeit, d.h. der minimalen Brechzahl, verstanden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das optisch einachsige Kristallmaterial aus der Gruppe ausgewählt, welche Magnesium-Fluorid (MgF₂), Saphir (Al₂O₃), Lithium-Fluorid (LiF₂) und Kalkspat (CaCO₃) enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar nach dem optischen Element eine Lambda/2-Platte angeordnet. Durch zusätzliches Einfügen einer Lambda/2-Platte kann zur Kompensation einer vorgegebenen, rotationssymmetrischen Doppelbrechungsverteilung ein optisch einachsiges Material mit entgegengesetztem Vorzeichen (d.h. anstelle von positiv einachsigem Material negativ einachsiges Material oder umgekehrt) verwendet werden, was je nach Verfügbarkeit dieser Materialien von Vorteil ist, da man nicht auf ein bestimmtes optisch einachsiges Material angewiesen ist. Die Lambda/2-Platte kann hierbei von nullter Ordnung oder auch (etwa zur Realisierung größerer Dicken) von höherer Ordnung sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Manipulator vorgesehen, mittels dem ein vorgegebener Kippwinkel zwischen der optischen Kristallachse und der optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung einstellbar ist. Dabei ist vorzugsweise der durch den wenigstens einen Manipulator eingestellte Kippwinkel in Abhängigkeit von einem Beleuchtungsmodus der Beleuchtungseinrichtung und/oder von der Richtung eines durch eine Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung eingestrahlten Laserstrahls regelbar.
Gemäß einem alternativen Ansatz weist eine Beleuchtungsein richtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine optische Achse aufweist, ein erstes optisches Element, in welchem eine in Bezug auf die optische Achse radiale Doppelbrechungsverteilung ausgebildet ist, und ein zweites optisches Element auf, in welchem eine in Bezug auf die optische Achse tangentiale Doppelbrechungsverteilung ausgebildet ist, wobei durch Überlagerung der in dem ersten optischen Element ausgebildeten radialen Doppelbrechungsverteilung und der in dem zweiten optischen Element ausgebildeten tangentialen Doppelbrechungsverteilung eine effektive Doppelbrechungsverteilung erzeugt wird, die einen um die optische Achse rotationssymmetrischen Anteil einer in der Beleuchtungseinrichtung anderenorts vorhandenen Doppelbrechung wenigstens teilweise kompensiert.
Dieser Ansatz geht davon aus, dass sich durch Ausübung von Druck oder Zug auf ein zunächst nicht doppelbrechendes Element (z.B. aus Quarzglas) infolge Spannungsdoppelbrechung eine Doppelbrechungsverteilung herstellen lässt. Dabei ist jedoch die kontrollierte, quantitative Einstellung einer über Zugkraft erzeugten, tangentialen Doppelbrechungsverteilung ist grundsätzlich schwieriger als die in kontrollierterer Weise durch Druckbeaufschlagung erzeugbare radiale Doppelbrechungsverteilung. Durch die erfindungsgemäße Kombination beider Verteilungen in einem ersten und einem zweiten optischen Element lässt sich, sofern die tangentiale Doppelbrechungsverteilung die radiale Betragsmäßig übersteigt, im Ergebnis eine tangentiale Doppelbrechungsverteilung, jedoch mit einem einstellbaren „Offset" erzeugen. Infolgedessen kann die in dem ersten optischen Element in kontrollierter Weise erzeugbare radiale Doppelbrechungsverteilung zur Feineinstellung des Betrages der letztendlich durch Überlagerung der beiden Doppelbrechungsverteilungen erzeugten effektiven Doppelbre chungsverteilung verwendet werden, so dass das Problem der unmittelbaren Herstellung einer betragsmäßig definierten tangentialen Doppelbrechung umgangen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Manipulatoreinrichtung zur Veränderung der radialen Doppelbrechungsverteilung in dem ersten optischen Element vorgesehen.
Die Manipulatoreinrichtung kann insbesondere zur Beaufschlagung des ersten optischen Elementes mit einer radial zur optischen Achse hin gerichteten Kraft (z.B. in Form einer Mehrzahl von Piezoaktuatoren) ausgelegt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die in dem zweiten optischen Element ausgebildete tangentiale Doppelbrechungsverteilung mittels Beaufschlagung des zweiten optischen Elementes mit einer bezüglich der optischen Achse radial nach außen hin gerichteten Kraft (d.h. eine Zugkraft) erzeugt. Die radial nach außen gerichtete Kraft kann insbesondere mittels Kleberschrumpf eines zwischen dem zweiten optischen Element und einem äußeren Ring befindlichen Klebers erzeugt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste und/oder das zweite optische Element zumindest in der Nähe einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung angeordnet.
Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mikrostrukturiertes Bauelement.
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.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Detaildarstellung zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit Verwendung einer Manipulatoreinrichtung;
4 schematische Darstellungen zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
6 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinrichtung mit einer Kompensation eines rotationssymmetrischen Anteils gemäß einem alternativen Ansatz der vorliegenden Erfindung;
7-8 bevorzugte Ausgestaltungen eines in der Beleuchtungseinrichtung von 6 vorhandenen ersten (7) bzw. zweiten (8) optischen Elements; und
9 eine vereinfachte Darstellung eines Ausschnitts einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Im Folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf 5 in vereinfachter, schematischer Darstellung der prinzipielle Aufbau einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage erläutert.
Die mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage 500 weist eine Lichtquelleneinheit 501, eine Beleuchtungseinrichtung 502, eine Struktur tragende Maske 503, ein Projektionsobjektiv 504 und ein zu belichtendes Substrat 505 auf. Die Lichtquelleneinheit 501 kann als Lichtquelle beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm, sowie eine Strahlformungsoptik, welche ein paralleles Lichtbüschel erzeugt, umfassen. Ein von der Lichtquelleneinheit 501 ausgesandtes paralleles Lichtbüschel trifft zunächst auf ein diffraktives optisches Element (DOE) 506. Das DOE 506 erzeugt über eine durch die jeweilige beugende Oberflächenstruktur definierte Winkelabstrahlcharakteristik in einer Pupillenebene 507 eine gewünschte Intensitätsverteilung, z.B. Dipol- oder Quadrupolverteilung. Ein im Strahlengang auf das DOE 506 nachfolgendes Objektiv 508 ist als Zoom-Objektiv ausgelegt, welches ein paralleles Lichtbüschel mit variablem Durchmesser erzeugt. Das parallele Lichtbüschel wird durch einen Umlenkspiegel 509 auf eine optische Einheit 510 gerichtet, die ein Axikon 511 aufweist. Durch das Zoom-Objektiv 508 in Verbindung mit dem vorgeschalteten DOE 506 und dem Axikon 511 werden in der Pupillenebene 507 je nach Zoom-Stellung und Position der Axikonelemente unterschiedliche Beleuchtungskonfigurationen erzeugt. Die optische Einheit 510 umfasst nach dem Axikon 511 ein im Bereich der Pupillenebene 507 angeordnetes Lichtmischsystem, welches z.B. eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen 512a, 512b aufweisen kann. Auf die optische Einheit 510 folgt ein Retikel-Maskierungssystem (REMA) 513, welches durch ein REMA-Objektiv 514 auf das Retikel 503 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel 503 begrenzt. Das Retikel 503 wird mit dem Projektionsobjektiv 504 auf das lichtempfindliche Substrat 505 abgebildet. Zwischen einem letzten optischen Element 515 des Projektionsobjektivs 504 und dem lichtempfindlichen Substrat 505 befindet sich in dem dargestellten Beispiel eine Immersionsflüssigkeit 516 mit einem von Luft verschiedenen Brechungsindex.
In 9 sind in einem weiter vereinfachten Ausschnitt nach dem diffraktiven optischen Element (DOE) 10 am Eintritt in das Beleuchtungssystem lediglich eine Linse 20 sowie das Axikon 30 gezeigt, wobei das DOE 10 mit in y-Richtung (welche hier der Scanrichtung der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage entspricht) linear polarisiertem Licht bestrahlt wird.
Unter der Annahme, dass die Linse 20 und das Axikon 30 eine radiale Doppelbrechungsverteilung aufweisen, deren Betrag zum Rand der Pupille hin zunimmt, resultiert aus der noch nach dem DOE 10 linearen Polarisationsverteilung (mit 10A bezeichnet) die nach dem Axikon 30 mit 30A bezeichnete Polarisationsverteilung über die Pupille. Die Polarisationszustände auf der x- und der y-Achse werden von der radialen Doppelbrechungsverteilung von Linse 20 und Axikon 30 nicht beeinflusst, da es sich hierbei um Eigenzustände zu der radialen Doppelbrechungsverteilung handelt, d.h. die Orientierung der linearen Polarisation steht hier senkrecht auf der schnellen Achse dieser radialen Doppelbrechungsverteilung. In den übrigen Positionen, welche in Bezug auf die x- bzw. y-Achse azimutal versetzt sind, entsteht in der Pupille infolge der radialen Doppelbrechungsverteilung von Linse 20 und Axikon 30 elliptisch polarisiertes Licht, und zwar je nach Segment rechts oder links elliptisch polarisiertes Licht.
Gemäß dem Beispiel von 9 ist das Licht in der Pupille im ersten und dritten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 0° und 90° und zwischen 180° und 270°) rechts elliptisch polarisiert (in 9 mit "+" bezeichnet), wohingegen das Licht in der Pupille im zweiten und vierten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 90° und 180° und zwischen 270° und 360°) links elliptisch polarisiert ist (in 9 mit "-" bezeichnet). Die jeweilige Umlaufrichtung der elliptischen Polarisation ist in 9 sowie in weiteren entsprechenden Abbildungen der vorliegenden Anmeldung ferner durch die an den jeweils eingezeichneten Ellipsen angebrachten Striche (bzw. „Halbpfeilen") angegeben. Dabei ist in 9 jeweils die Elliptizität an den Positionen maximal, welche in Bezug auf die positive y-Achse azimutal um einen Winkel von 45° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon versetzt sind, und nimmt bei azimutaler Annäherung an die x- bzw. y-Achse kontinuierlich ab, bis auf der x- oder der y-Achse ein Übergang in eine lineare Polarisation stattfindet. Die Elliptizität nimmt ferner über die Pupille in radialer Richtung, d.h, mit wachsendem Abstand von der optischen Achse, zu, da der Betrag der radialen Doppelbrechungsverteilung mit dem Abstand von der optischen Achse SA ebenfalls zunimmt.
In 1 ist zur Kompensation dieser radialen Doppelbrechungsverteilung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, mit dem Ziel, statt der oben beschriebenen Polarisationsverteilung in der Pupillenebene linear polarisiertes Licht zu erzeugen. Dabei sind die zu 9 analogen Teile bzw. Bereiche mit entsprechenden, um 100 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.
Gemäß 1 ist unmittelbar nach dem DOE 110 ein optisches Element in Form einer planparallelen Kompensatorplatte 140 angeordnet. Die Kompensatorplatte 140 weist eine individuell auf die Beleuchtungseinrichtung abgestimmte Dicke auf und besteht allgemein aus positiv oder negativ einachsigem doppelbrechendem (jedoch nicht optisch aktivem) Kristallmaterial. Die optische Kristallachse oa der Kompensatorplatte 140 ist parallel zu der optischen Systemachse SA orientiert. Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 dient die Kompensatorplatte 140 zur Kompensation der anhand von 9 erläuterten Doppelbrechungsverteilung und besteht aus positiv einachsigem Kristallmaterial in Form von Magnesium-Fluorid (MgF₂). Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird unter „positiv einachsigem Kristallmaterial" optisch einachsiges Kristallmaterial verstanden, in welchem die außerordentliche Brechzahl n_e größer als die ordentliche Brechzahl n_o ist. Entsprechend wird unter „negativ einachsigem Kristallmaterial" optisch einachsiges Kristallmaterial verstanden, in welchem die außerordentliche Brechzahl n_e kleiner als die ordentliche Brechzahl n_o ist.
Die Strahlen des auf die Kompensatorplatte 140 treffenden Eingangsbüschels weisen ein Winkelspektrum auf, so dass die Kompensatorplatte 140 unter unterschiedlichen Winkeln in Bezug auf das Brechzahlellipsoid des optisch einachsigen Kristallmaterials durchquert wird. Infolgedessen ergibt sich nach dem Durchtritt durch die Kompensatorplatte 140 die mit 140A bezeichnete Polarisationsverteilung.
An den Positionen auf der x- bzw. auf der y-Achse bleibt der lineare Polarisationszustand wieder erhalten, da das Licht sich hier in den Eigenzuständen der Doppelbrechungsverteilung des optisch einachsigen Kristallmaterials der Kompensatorplatte 140 befindet. Hingegen ist das Licht bei Austritt aus der Kompensatorplatte 140 unter den übrigen Azimutalwinkeln elliptisch polarisiert, und zwar im ersten und dritten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 0° und 90° und zwischen 180° und 270°) links elliptisch polarisiert (in 1 mit "-" bezeichnet), wohingegen es im zweiten und vierten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 90° und 180° und zwischen 270° und 360°) rechts elliptisch polarisiert ist (in 9 mit "+" bezeichnet). Dabei ist jeweils die Elliptizität an den Positionen maximal, welche in Bezug auf die positive y-Achse azimutal um einen Winkel von 45° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon versetzt sind.
Da die Händigkeit der erzeugten elliptischen Polarisationsverteilung (d.h. rechts- oder links-elliptisch) entgegengesetzt ist zu derjenigen, welche in der Beleuchtungseinrichtung selbst (ohne die Kompensatorplatte 140, d.h. im Beispiel nur aufgrund der Linse 120 und dem Axikon 130) erzeugt wird, findet eine Kompensation statt. Die Händigkeit der durch die Kompensatorplatte erzeugten elliptischen Polarisationsverteilung (d.h. rechts oder links-elliptisch) ist abhängig von der Verwendung von positiv oder negativ einachsigem Material. Je nach Vorzeichen der durch die Beleuchtungseinrichtung in den Segmenten der nach dem Axikon 130 in der Pupillenebene erzeugten Polarisationsverteilung wird hierzu also das Material der Kompensatorplatte 140 geeignet gewählt, so dass eine Kompensationswirkung erreicht werden kann. Falls die in der Beleuchtungseinrichtung zu kompensierende Doppelbrechungsverteilung eine radiale Verteilung der schnellen Achse aufweist, wird für das Material der Kompensatorplatte 140 ein optisch einachsiges Kristallmaterial mit tangentialer Verteilung der schnellen Achse (z.B. MgF₂), gewählt. Falls die in der Beleuchtungseinrichtung zu kompensierende Doppelbrechungsverteilung eine tangentiale Verteilung der schnellen Achse aufweist, wird für das Material der Kompensatorplatte 140 ein optisch einachsiges Kristallmaterial mit radialer Verteilung der schnellen Achse, z.B. Lithium-Fluorid (LiF₂), Kalkspat (CaCO₃) oder Saphir (Al₂O₃), gewählt.
Des Weiteren werden Material und Dicke der Kompensatorplatte 140 gerade so ausgewählt, dass die Kompensatorplatte 140 zumindest annähernd die gleiche Doppelbrechungs-Verteilung mit entgegengesetztem Vorzeichen über die Pupille erzeugt. Im Ergebnis kompensieren sich also gemäß 1 die rotationssymmetrischen Doppelbrechungs-Effekte von Kompensatorplatte 140 einerseits und von Linse 120 und Axikon 130 andererseits, so dass sich über die Pupille nach dem Axikon 130 wieder eine lineare Polarisationsverteilung ergibt.
Dabei ist zu beachten, dass die Stärke der in der Kompensatorplatte wirkenden Doppelbrechung annähernd quadratisch mit dem maximalen Öffnungswinkel des Eingangsbüschels am Ort der Kompensatorplatte 140 zunimmt. Infolgedessen ist die Dicke der Kompensatorplatte 140 (für den gleichen Korrekturbetrag) umso kleiner zu wählen, je größer der maximale Öffnungswinkel des Eingangsbüschels am Ort der Kompensatorplatte 140 ist. Vorzugsweise ist die Kompensatorplatte unmittelbar nach dem DOE 110 bzw. der ersten Feldebene angeordnet, wobei der maxi male Öffnungswinkel des Eingangsbüschels etwa 25 mrad beträgt und die Kompensatorplatte eine Dicke im Bereich von etwa 1 bis 4 mm aufweist. In diesem Falle ergibt sich eine typische Kompensationswirkung (Verzögerung) der Kompensatorplatte je nach Strahlwinkel in der Größenordnung von etwa 0-20 nm.
Die Anordnung der Kompensatorplatte 140 in einem Bereich kleiner Winkeldivergenz ist deshalb besonders vorteilhaft, weil infolge der o.g. quadratischen Abhängigkeit zur Erzielung der gleichen Kompensationswirkung durch die Kompensatorplatte 140 eine Verdopplung des Öffnungswinkels des Eingangsbüschels eine Verkleinerung der Dicke der Kompensatorplatte 140 um den Faktor vier erfordert, so dass bei zu großem maximalen Öffnungswinkeln (größer als etwa 35 mrad) eine Fertigbarkeit der Kompensatorplatte 140 mit ausreichender mechanischer Stabilität nicht mehr gewährleistet ist bzw. die dann erforderlichen Maßnahmen (etwa die Verwendung eines Trägerelementes und Realisierung entsprechender Ansprengung o. dgl.) eine beträchtliche Vergrößerung des fertigungstechnischen Aufwandes zur Folge haben.
Gemäß einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform kann das DOE 110 auch unmittelbar auf der Unterseite der Kompensatorplatte 140 aufgebracht sein, so dass diese dann zugleich zur Erzeugung der gewünschten Winkelverteilung und zur Kompensation der störenden, rotationssymmetrischen Doppelbrechungsverteilung dient.
Gemäß einer weiteren, in 2 schematisch dargestellten Ausführungsform kann anstelle der Kompensatorplatte 140 auch eine Kompensatoranordnung 240 aus zwei gegeneinander in zur optischen Achse senkrechter Richtung (d.h. entlang der Doppelpfeile) verschiebbaren Keilen 240a und 240b eingesetzt werden, so dass eine kontinuierliche Einstellbarkeit der Stärke des Doppelbrechungskorrektureffektes erreicht wird. Die optische Kristallachsen beider Keile 240a und 240b sind wiederum parallel zur optischen Achse des Systems bzw. senkrecht zu den planen Flächen der Keile 240a, 240b ausgerichtet.
Dabei können die beiden Keile 240a und 240b sowohl aus dem gleichen optisch einachsigen Kristallmaterial hergestellt sein (z.B. ebenfalls aus MgF₂), oder aus unterschiedlichen Materialien unter Kombination von positiv optisch einachsigem Material und negativ optisch einachsigem Material (z.B. MgF₂ und LiF₂). In dem letzteren Falle kann dann durch Verschieben der Keile und ggf. zusätzliche geeignete Begrenzung des optisch wirksamen Bereichs jeweils ein bestimmter optisch wirksamer Bereich des Kompensatoranordnung 240 flexibel ausgewählt werden, in welchem (je nach gewünschter „Händigkeit" der durch die Anordnung erzeugten elliptischen Polarisationsverteilung) das positive oder das negative optisch einachsige Material dominiert, so dass je nach Bedarf eine tangentiale oder eine radiale Doppelbrechungsverteilung in der Beleuchtungseinrichtung kompensiert werden kann.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Kompensation einer radialen Doppelbrechungsverteilung dargestellt, wobei die zu 1 analogen Teile bzw. Bereiche mit entsprechenden, um 200 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
Durch diese weitere Ausführungsform wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die erfindungsgemäße Anordnung in der Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage zum Erhalt einer gewünschten Kompensations wirkung einen möglichst symmetrischen Lichtdurchgang durch das optisch einachsige Kristallmaterial erfordert. Nun treten aber zum einen unvermeidbare Toleranzen hinsichtlich der Ausrichtung des Elementes aus optisch einachsigem Kristallmaterial auf. Zum anderen wird auch i.d.R. über die Laserstrahlzuführungseinheit ein vom Beleuchtungsmodus abhängiger, also variabler Offsetwinkel von ca. ±(2.5-3)mrad eingestellt, um in der Beleuchtungseinrichtung selbst vorhandene Offsetwinkel (z.B. Telezentriefehler) zu kompensieren.
Gemäß 3 werden nun in der Anordnung von 1 wenigstens zwei Manipulatoren 350 so angebracht, dass ein vorgegebener Kippwinkel zwischen der optischen Kristallachse oa der Kompensatorplatte 340 und der optischen Achse SA der Beleuchtungseinrichtung eingestellt werden kann, und zwar beispielsweise im Bereich +/-10 mrad, indem die Kompensatorplatte 340 entlang der z-Richtung lokal nach oben oder unten verstellt wird. Dabei kann vorzugsweise die Vorgabe des Kippwinkels in Abhängigkeit vom Beleuchtungsmodus und/oder von der Richtung des Laserstrahls bezüglich der optischen Achse SA der Beleuchtungseinrichtung („Laserpointing") gewählt werden.
Insbesondere kann nach einmaliger Kalibrierung (= absolute Bestimmung der optimalen Lage der optischen Kristallachse oa zu der optischen Achse SA der Beleuchtungseinrichtung) bei Änderung der Laserstrahlrichtung (Kippwinkel des Laserpointings) der Kippwinkel der Kompensatorplatte 340 synchron und in gleicher Richtung mit der Laserstrahlrichtung eingestellt werden, d.h. die Kompensatorplatte 340 wird synchron um den gleichen Winkel verkippt.
Die Kalibrierung zur Bestimmung der optimalen Lage der optischen Kristallachse oa zu einer festen bzw. fixen Richtung des Laserstrahls kann wie folgt durchgeführt werden: Zunächst wird die Beleuchtungseinrichtung bezüglich des Laserpointings einjustiert. Anschließend wird die Richtung des eingestrahlten Laserstrahls als Referenzrichtung bzw. Ausgangsrichtung für die Justage der optischen Kristallachse in der Kompensatorplatte 340 verwendet. Um die optimale Kippposition der Kompensatorplatte 340 bezüglich dieser Laserrichtung festzulegen, wird die Kompensatorplatte 340 über die Manipulatoren 350 systematisch verkippt und der Polarisationserhalt („Polarisations Purity") in der Feldmitte des Retikels mit einem Polarimetergerät gemessen. Die optimale Kippposition der Kompensatorplatte 340 ist dann gefunden, wenn der Polarisationsverlust am geringsten ist. Diese Schritte können für jedes Beleuchtungssetting individuell wiederholt werden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Manipulatoren 350 wird somit zum einen eine in Bezug auf die Kristallstruktur symmetrische Justierung der Kompensatorplatte 340 ermöglicht. Zudem kann eine (z.B. vom Beleuchtungssetting abhängige) Rückkopplung an die Strahljustage in dem Sinne erfolgen, dass die Kompensatorplatte 340 entsprechend nachgekippt wird, wenn die Richtung des eingestrahlten Laserstrahls geändert wird.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 4a, b erläutert, wobei wiederum die zu 3 funktionsgleichen Teile bzw. Bereiche mit entsprechenden, um 100 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 4a ist wie in 3 eine Kompensatorplatte 440 unmittelbar nach dem DOE 410 angeordnet, besteht jedoch im Unterschied zu 3 aus einem negativ einachsigen Kristallmaterial, z.B. Saphir (Al₂O₃). Die in Lichtausbreitungsrichtung nach der Kompensatorplatte 440 erhaltene Polarisationsverteilung 440A ist in 4a ebenfalls veranschaulicht. Demnach ergibt sich bei Austritt aus der Kompensatorplatte 440 im ersten und dritten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 0° und 90° und zwischen 180° und 270°) rechts elliptisch polarisiertes Licht (in 4a mit "+" bezeichnet), wohingegen sich im zweiten und vierten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 90° und 180° und zwischen 270° und 360°) bei Austritt aus der Kompensatorplatte 440 links elliptisch polarisiertes Licht ergibt (in 4a mit "-" bezeichnet). Gemäß 4b wird nun unmittelbar nach der Kompensatorplatte 440 eine Lambda/2-Platte 460 angeordnet. Die Lambda/2-Platte 460 besteht ebenfalls aus optisch einachsigem Kristallmaterial (z.B. gleichfalls aus Saphir), wobei die optische Kristallachse oa-2 dieses Kristallmaterials in der x-y-Ebene und entlang der y-Achse oder (wie im Beispiel von 4b) entlang der x-Achse orientiert ist. Wie in 4b anhand der in Lichtausbreitungsrichtung nach der Lambda/2-Platte 460 erhaltenen Polarisationsverteilung 460A veranschaulicht ist, bewirkt die Lambda/2-Platte 460 einen Vorzeichenwechsel der Händigkeit in der elliptischen Polarisationsverteilung, d.h. bei Austritt aus der Lambda/2-Platte 460 im ersten und dritten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 0° und 90° und zwischen 180° und 270°) ergibt sich jetzt links elliptisch polarisiertes Licht (in 4a mit "-" bezeichnet), wohingegen sich im zweiten und vierten Segment (d.h. den Bereichen des Azimutalwinkels zwischen 90° und 180° und zwischen 270° und 360°) bei Austritt aus der Lambda/2-Platte 460 rechts elliptisch polarisiertes Licht ergibt (in 4a mit "+" bezeichnet).
Allgemein kann somit mittels der in 4b gezeigten Anordnung, d.h. durch zusätzliches Einfügen einer Lambda/2-Platte 440 nach der Kompensationsplatte 440 zur Kompensation einer vorgegebenen, rotationssymmetrischen Doppelbrechungs verteilung ein optisch einachsiges Material mit entgegengesetztem Vorzeichen (d.h. anstelle von positiv einachsigem Material negativ einachsiges, oder umgekehrt) verwendet werden, was je nach Verfügbarkeit dieser Materialien von Vorteil ist, da man nicht auf ein bestimmtes optisch einachsiges Material angewiesen ist. Im vorliegenden Beispiel kann etwa zur Kompensation einer Doppelbrechungsverteilung mit radialer Verteilung der schnellen Achse infolge des Einsatzes der zusätzlichen Lambda/2-Platte 460 ein negativ einachsiges Material wie Saphir verwendet werden.
Ein alternativer Ansatz zur Kompensation eines rotationssymmetrischen Anteils einer in der Beleuchtungseinrichtung vorhandenen Doppelbrechung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 bis 8 erläutert.
Gemäß 6 werden in einer Beleuchtungseinrichtung 600 ein erstes optisches Element 610 und ein zweites optisches Element 620 eingesetzt, in welchen jeweils eine derartige Doppelbrechungsverteilung ausgebildet ist bzw. wird, dass durch Überlagerung dieser beiden Doppelbrechungsverteilungen eine gewünschte effektive Doppelbrechungsverteilung entsteht, mittels der im Ergebnis ebenfalls -wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen- eine zumindest teilweise Kompensation eines rotationssymmetrischen Anteils einer in der Beleuchtungseinrichtung anderenorts vorhandenen Doppelbrechung erreicht werden kann.
Dabei zeigt 6 einen im Wesentlichen der Beleuchtungseinrichtung von 5 entsprechenden, jedoch noch schematischer dargestellten Aufbau mit einem PDE (= „pupil defining element" = pupillendefinierendes Element) 630, welches in der Objektebene eines Zoomobjektivs 640 angeordnet ist, sowie diesem in bezug auf die Lichtausbreitungsrichtung L nachgeordnet eine auf die erste Pupillenebene mit darin angeordnetem FDE 650 (= „field defining element" = felddefinierendes Element) folgende Einkoppelgruppe 660 sowie ein nachfolgendes REMA-Objektiv 670, in welchem sich eine zweite Pupillenebene befindet und welches ein (hier nicht dargestelltes) Retikel-Maskierungssystem (REMA) auf das in der Retikelebene 680 angeordnete Retikel abbildet und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel begrenzt.
Gemäß dem anhand von 6-8 erläuterten, alternativen Ansatz wird ausgenutzt, dass sich durch Ausübung von Druck oder Zug auf ein zunächst nicht doppelbrechendes Element (z.B. aus Quarzglas, SiO₂) oder auf ein zunächst lediglich intrinsisch doppelbrechendes Element (z.B. aus Kalziumfluorid, CaF₂) infolge Spannungsdoppelbrechung eine definierte Doppelbrechungsverteilung herstellen lässt.
Eine bevorzugte Ausführung des ersten optischen Elements 610 mit kreisförmigem Querschnitt ist in 7 schematisch dargestellt, wobei z.B. durch Piezoaktuatoren eine über den Umfang gleichmäßig verteilte, radial nach innen gerichtete Kraft auf dieses optische Element 610 ausgeübt wird, wie dies durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist. Diese Art der Erzeugung einer Doppelbrechungsverteilung ist in grundsätzlich bekannter Weise und kontrolliert durchführbar und führt im Ergebnis zu einer radialen Doppelbrechungsverteilung (d.h. einer radialen Verteilung der schnellen Achse der Doppelbrechung).
In der Beleuchtungseinrichtung 600 von 6 wird nun dieses erste optische Element 610 in der Pupillenebene des REMA-Objektivs 670 (allgemein zumindest in Nähe einer Pupillenebe ne) eingesetzt. Zusätzlich wird ein zweites optisches Element 620 eingesetzt, welches eine durch Spannungsdoppelbrechung erzeugte tangentiale Doppelbrechungsverteilung (d.h. eine tangentiale Verteilung der schnellen Achse) aufweist, die dem Betrag nach größer ist als die zuvor genannte radiale Doppelbrechungsverteilung.
Bei dem zweiten optischen Element 620 kann es sich beispielsweise um ein optisches Element in Form einer aus Quarzglas (SiO₂) oder Kalziumfluorid (CaF₂) hergestellten planparallelen Platte oder einer Linse mit durch Spannungsdoppelbrechung induzierter, tangentialer Doppelbrechungsverteilung handeln. Gemäß der in 8 dargestellten Ausführungsform eines zweiten optischen Elementes 620' kann dieses auch in einem (mit hinreichender Steifigkeit ausgestatteten) Ring 625' derart angeordnet sein, dass ein zwischen dem zweiten optischen Element 620' und dem Ring 625' verbleibender Zwischenraum wenigstens teilweise mit einem Kleber 626' gefüllt ist, welcher beim Aushärten schrumpft und so eine durch die eingezeichneten Pfeile symbolisierte, radial nach außen gerichtete Zugkraft auf das zweite optische Element 620' ausübt, welche besagte tangentiale Doppelbrechungsverteilung erzeugt.
Die quantitative, d.h. betragsmäßige Einstellung der wie vorstehend beschrieben in dem zweiten optischen Element 620 bzw. 620' über Zugkraft erzeugten, tangentialen Doppelbrechungsverteilung ist grundsätzlich schwieriger als die in kontrollierterer Weise durch Druckbeaufschlagung in dem ersten optischen Element 610 erzeugbare radiale Doppelbrechungsverteilung. Da jedoch die in dem zweiten optischen Element 620 bzw. 620' erzeugte tangentiale Doppelbrechungsverteilung quantitativ die in dem ersten optischen Element 610 erzeugte radiale Verteilung übersteigt, wird im Ergebnis eine tangentiale Dop pelbrechungsverteilung mit einem einstellbaren „Offset" erzeugt. Infolgedessen kann die in dem ersten optischen Element 610 in kontrollierter Weise (nämlich durch Variation der Größe der radial nach innen gerichteten Kraft) erzeugte Doppelbrechungsverteilung zur Feineinstellung des Betrages der letztendlich durch Überlagerung der beiden Doppelbrechungsverteilungen in dem ersten und zweiten optischen Element erzeugten effektiven Doppelbrechungsverteilung verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass das (grundsätzlich schwierigere) Problem der unmittelbaren Herstellung einer betragsmäßig definierten tangentialen Doppelbrechung umgangen wird, um die letztendlich angestrebte Kompensation der rotationssymmetrischen Doppelbrechungsverteilung zu erzielen.
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

Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine optische Achse (SA) aufweist, mit: • wenigstens einem optischen Element (140, 240, 340, 440), welches aus optisch einachsigem, nicht optisch aktivem Kristallmaterial mit einer optischen Kristallachse (oa) besteht; • wobei die optische Kristallachse (oa) parallel zur optischen Achse (SA) der Beleuchtungseinrichtung ausgerichtet ist; • wobei auf das optische Element (140, 240, 340, 440) ein linear polarisiertes Eingangsbüschel trifft, welches ein Winkelspektrum aufweist; und • wobei ein um die optische Achse (SA) rotationssymmetrischer Anteil einer in der Beleuchtungseinrichtung vorhandenen Doppelbrechung durch das optische Element (140, 240, 340, 440) wenigstens teilweise kompensiert wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses optische Element (140, 240, 340, 440) unmittelbar nach einer ersten Feldebene der Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein diffraktives optisches Element (110, 210, 310, 410, 506) aufweist, wobei das optische Element (140, 240, 340, 440) in Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar nach diesem diffraktiven optischen Element angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsbüschel ein divergierendes Lichtbüschel ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Öffnungswinkel des Eingangsbüschels am Ort dieses optischen Elementes (140, 240, 340, 440) nicht mehr als 35 mrad, bevorzugt nicht mehr als 30 mrad, noch bevorzugter nicht mehr als 25 mrad beträgt.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (140, 240, 340, 440) eine im Wesentlichen planparallele Geometrie aufweist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (140, 240, 340, 440) eine Dicke im Bereich von 0.25 mm bis 5 mm, bevorzugt im Bereich von 0.5 mm bis 3 mm, aufweist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (240) aus zwei gegeneinander in einer zur optischen Achse (SA) senkrechten Richtung verschiebbaren, keilförmigen Teilelementen (240a, 240b) gebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine dieser beiden Teilelemente (240a, 240b) aus positiv einachsigem Kristallmaterial und das andere dieser beiden Teilelemente (240a, 240b) aus negativ einachsigem Kristallmaterial hergestellt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch einachsige Kristallmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Magnesium-Fluorid (MgF₂), Saphir (Al₂O₃), Lithium-Fluorid (LiF₂) und Kalkspat (CaCO₃) enthält.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Lichtausbreitungsrichtung unmittelbar nach dem optischen Element (440) eine Lambda/2-Platte (460) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Manipulator (350) vorgesehen ist, mittels dem ein vorgegebener Kippwinkel zwischen der optischen Kristallachse (oa) und der optischen Achse (SA) der Beleuchtungseinrichtung einstellbar ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den wenigstens einen Manipulator (350) eingestellte Kippwinkel in Abhängigkeit von einem Beleuchtungsmodus der Beleuchtungseinrichtung und/oder von der Richtung eines durch eine Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung eingestrahlten Laserstrahls regelbar ist.
Verfahren zur Beeinflussung der Polarisationsverteilung in einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine optische Achse (SA) aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte auf weist: a) Ermitteln eines rotationssymmetrischen Anteils einer in der Beleuchtungseinrichtung vorhandenen Doppelbrechung; b) Einbringen eines optischen Elementes (140, 240, 340, 440) aus optisch einachsigem Kristallmaterial mit einer optischen Kristallachse (oa), welche parallel zur optischen Achse (SA) der Beleuchtungseinrichtung ausgerichtet ist, in den Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung derart, dass auf dieses optische Element (140, 240, 340, 440) ein linear polarisiertes Eingangsbüschel trifft, welches ein Winkelspektrum aufweist; c) wobei das optische Element (140, 240, 340, 440) derart ausgewählt wird, dass der rotationssymmetrische Anteil der Doppelbrechung durch das optische Element wenigstens teilweise kompensiert wird.
Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine optische Achse (SA) aufweist, mit: • einem ersten optischen Element (610), in welchem eine in Bezug auf die optische Achse (SA) radiale Doppelbrechungsverteilung ausgebildet ist; und • einem zweiten optischen Element (620, 620'), in welchem eine in Bezug auf die optische Achse (SA) tangentiale Doppelbrechungsverteilung ausgebildet ist; • wobei durch Überlagerung der in dem ersten optischen Element (610) ausgebildeten radialen Doppelbrechungsverteilung und der in dem zweiten optischen Element (620, 620') ausgebildeten tangentia len Doppelbrechungsverteilung eine effektive Doppelbrechungsverteilung erzeugt wird, die einen um die optische Achse (SA) rotationssymmetrischen Anteil einer in der Beleuchtungseinrichtung anderenorts vorhandenen Doppelbrechung wenigstens teilweise kompensiert.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Manipulatoreinrichtung zur Veränderung der radialen Doppelbrechungsverteilung in dem ersten optischen Element (610) vorgesehen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoreinrichtung zur Beaufschlagung des ersten optischen Elementes (610) mit einer radial zur optischen Achse (SA) hin gerichteten Kraft ausgelegt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem zweiten optischen Element (620') ausgebildete tangentiale Doppelbrechungsverteilung mittels Beaufschlagung des zweiten optischen Elementes (610) mit einer bezüglich der optischen Achse (SA) radial nach außen hin gerichteten Kraft erzeugt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nach außen gerichtete Kraft mittels Kleberschrumpf eines zwischen dem zweiten optischen Element (620') und einem äußeren Ring (625') befindlichen Klebers (626') erzeugt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite optische Element (610, 620, 620') zumindest in der Nähe einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage (50) mit einer Beleuchtungseinrichtung (502) und einem Projektionsobjektiv (504), wobei die Beleuchtungseinrichtung (502) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgebildet ist.
Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats (505), auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske (503), die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (500) nach Anspruch 21; und • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske (503) auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (500).
Mikrostrukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 22 hergestellt ist.