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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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In einer solchen Beleuchtungseinrichtung ist für manche Anwendungen die Erzeugung von möglichst unpolarisiertem Licht erwünscht, wozu es erforderlich ist, das von der Laserquelle ausgehende linear polarisierte Licht zu depolarisieren. Dabei tritt das Problem auf, dass Restpolarisationseffekte infolge polarisationsabhängiger Transmissions- bzw. Reflexionseigenschaften von Spiegeln sowie aufgrund von auf Linsen vorhandenen AR-Schichten auftreten, die in Ihrer Stärke sowie der jeweils erhaltenen Polarisationsvorzugsrichtung von dem jeweils verwendeten Beleuchtungssetting abhängig sind.
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Aus
US 2006/0055834 A1 ,
US 2001/0052968 A1 und
DE 10 2006 031 807 A1 sind jeweils Beleuchtungseinrichtungen mit einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung bekannt. Die polarisationsbeeinflussende Anordnung enthält dabei jeweils ein Paar von Keilplatten, deren Keilrichtungen jeweils senkrecht zur optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung in Richtung maximaler Dickenänderung verlaufen.
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In
US 2006/0055834 A1 sind die beiden Keilplatten zwar gemeinsam rotierbar, jedoch besteht nur eine Keilplatte aus einem doppelbrechenden Material, während die zweite Keilplatte aus Glas besteht.
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In
US 2001/0052968 A1 und
DE 10 2006 031 807 A1 bestehen zwar beide Keilplatten aus doppelbrechendem Material, jedoch sind sie nicht rotierbar ausgeführt.
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Aus
JP 2005-333001 A ist es bekannt, in einer Beleuchtungseinrichtung eine Anordnung zur Modifikation des Polarisationsgrades zu verwenden, welche in Lichtausbreitungsrichtung aufeinanderfolgend eine Lambda/4-Platte, eine Lambda/2-Platte sowie keilförmige Ablenkprismen aufweist, welche frei drehbar sind, um mittels Änderung der Orientierung der optischen Kristallachsen eine Variation des Polarisationsgrades des Beleuchtungslichtes zwischen einem linearen Polarisationszustand und einem unpolarisierten Zustand zu erreichen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, welche in flexibler Weise auch bei Variation des Beleuchtungssettings die weitgehende oder vollständige Eliminierung einer unerwünschten Polarisationsvorzugsrichtung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage weist eine optische Achse und eine polarisationsbeeinflussende Anordnung auf, wobei diese Anordnung enthält:
- – eine erste Keilplatte mit einer ersten Keilrichtung, welche senkrecht zur optischen Achse in Richtung maximaler Dickenänderung der ersten Keilplatte verläuft; und
- – eine zweite Keilplatte mit einer zweiten Keilrichtung, welche senkrecht zur optischen Achse in Richtung maximaler Dickenänderung der zweiten Keilplatte verläuft;
- – wobei die erste Keilplatte und die zweite Keilplatte um die optische Achse herum drehbar angeordnet sind;
- – wobei die erste Keilplatte und die zweite Keilplatte jeweils aus doppelbrechendem Kristallmaterial mit jeweils einer optischen Kristallachse hergestellt sind; und
- – wobei in einer Ausgangsstellung der Anordnung, in welcher die erste Keilrichtung und die zweite Keilrichtung parallel zueinander verlaufen, die optische Kristallachse der ersten Keilplatte und die optische Kristallachse der zweiten Keilplatte unter einem Winkel von 45 ± 3° zueinander orientiert sind, wobei eine dieser beiden Kristallachsen senkrecht oder parallel zu der Polarisationsvorzugsrichtung des auf die Anordnung auftreffenden Lichtes orientiert ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mittels unabhängiger Drehbarkeit der Keilplatten aus der erfindungsgemäßen Ausgangsstellung eine sehr flexible Einstellung eines gewünschten orientierten Restpoarisationsgrades sowohl bezüglich der Stärke als auch bezüglich der Richtung dieser Restpolarisation erfolgen kann, und zwar mit vergleichsweise geringen Verdrehwinkeln der Keilplatten von nur wenigen Grad.
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Dabei kann in der erfindungsgemäß gewählten Ausgangsstellung der Keilplatten eine unerwünschte Strahlablenkung – bei gegenseitiger Kompensation der beiden Keilplatten hinsichtlich ihrer Strahlablenkung – vollständig vermieden werden und kann bei relativer Verdrehung der Keilplatten aus der erfindungsgemäß gewählten Ausgangsstellung wegen der niedrigen erforderlichen Verdrehwinkel gering gehalten werden. Gegebenenfalls noch verbleibende geringe Strahlablenkungen können mittels Nachjustierung des Laserstrahls bzw. Neuausrichtung dessen Pointing-Vektors nachjustiert werden.
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Die quantitative Vorhersage bzw. Bestimmung der mittels der erfindungsgemäßen Anordnung bereitgestellten, orientierten Restpolarisation in ihrer Stärke und ihrer Polarisationsvorzugsrichtung kann dabei in einfacher Weise anhand von Simulationsrechnungen unter Annahme eines in Lichtausbreitungsrichtung nachgeordneten weiteren Polarisators erfolgen, welcher das aus der erfindungsgemäßen Keilplatten-Anordnung austretende Licht analysiert. Eine Drehung des besagten Polarisators um die optische Achse der Beleuchtungseinrichtung ergibt dann in Abhängigkeit von der jeweiligen Verdrehung der erfindungsgemäßen Keilplatten eine unterschiedliche Intensitätsmodulation. Während bei unpolarisiertem Zustand des aus der erfindungsgemäßen Anordnung austretenden Lichtes das nach Austritt aus dem besagten Polarisator erhaltene Intensitätssignal über den Drehwinkel dieses Polarisators konstant ist, ergeben sich im Falle eines zumindest teilweise linearen Polarisationszustandes bzw. einer linearen Restpolarisation des aus der erfindungsgemäßen Anordnung austretenden Lichtes je nach Stärke und Polarisationsvorzugsrichtung dieser orientierten Restpolarisation unterschiedliche Modulationsverläufe der Intensität über den Drehwinkel des besagten Polarisators, wobei sich die Stärke der orientierten Restpolarisation aus dem Kontrastverhältnis der Maxima und Minima der besagten Intensitätsmodulation (= [IMax – IMin]/[IMax + IMin]) ergibt und wobei sich die Polarisationsvorzugsrichtung aus der Lage der Maxima der jeweiligen Intensitätsmodulation ergibt.
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Im Ergebnis kann durch die erfindungsgemäße Anordnung in flexibler Weise und abhängig vom jeweils verwendeten Beleuchtungssetting (z. B. Dipol-Setting, Quadrupol-Setting etc.) eine vollständige oder weitgehende Eliminierung einer unerwünschten, anderenorts in der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Polarisationsvorzugsrichtung erreicht werden, indem eine durch die erfindungsgemäße Anordnung in kontrollierter Weise bereitgestellte, orientierte Restpolarisation je nach Stärke und Richtung der zu kompensierenden, anderenorts in der Beleuchtungseinrichtung (durch Spiegel, AR-Schichten etc.) hervorgerufenen Polarisationseffekte eingestellt wird. Dabei kann im Rahmen der Erfindung insbesondere auf zusätzliche rotierbare Lambda/2- und/oder Lambda/4-Platten zur Einstellung der Polarisationsvorzugsrichtung in Bezug auf die Ausrichtung der Keilplatten verzichtet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Ausgangsstellung der Anordnung die optische Kristallachse der ersten Keilplatte und die optische Kristallachse der zweiten Keilplatte unter einem Winkel von 45° ± 2°, bevorzugt unter einem Winkel von 45° ± 1°, noch bevorzugter unter einem Winkel von 45° ± 0.5° zueinander orientiert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die erfindungsgemäße Keilplatten-Anordnung im Eintrittsbereich der Beleuchtungseinrichtung, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des dort typischerweise vorhandenen diffraktiven optischen Elementes (DOE). Dies hat den Vorteil, dass im Bereich der Keilplatten-Anordnung dann noch vergleichsweise geringe Strahlwinkel sowie relativ kleine Strahlbündelquerschnitte auftreten, was im Hinblick auf die dann geringeren Mindestabmessungen der Keilplatten angesichts der begrenzbaren Verfügbarkeit des kristallinen Materials (z. B. kristallines Quarz) von Vorteil ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mikrostrukturiertes Bauelement.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen erläutert.
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Es zeigen:
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1a–c schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen polarisationsbeeinflussenden Anordnung im Querschnitt (1a) sowie in Draufsicht auf deren beide Keilplatten (1b und 1c) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
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2a–o unterschiedliche Intensitätsmodulationsverläufe, welche unter Annahme eines in Lichtausbreitungsrichtung nachfolgend der erfindungsgemäßen Anordnung angeordneten, um die optische Achse rotierenden Polarisators ermittelt wurden, und zwar für jeweils unterschiedliche Verdrehwinkel der erfindungsgemäßen Keilplatten;
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3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung in der Ausgangsstellung von 1;
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4–5 schematische Darstellungen zur Erläuterung jeweils einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung gemäß alternativer Ausführungsformen der Erfindung; und
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6 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.
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1a–c zeigen eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen polarisationsbeeinflussenden Anordnung 10. Die Anordnung 10 weist gemäß der in 1a gezeigten Querschnittsansicht zwei entlang einer optischen Achse OA aufeinanderfolgend angeordnete Keilplatten 11 und 12 auf, deren jeweilige Lichteintrittsflächen mit 11a bzw. 12a und deren jeweilige Lichtaustrittsflächen mit 11b bzw. 12b bezeichnet sind. Wie durch die Doppelpfeile P1 und P2 angedeutet ist, sind die beiden Keilplatten 11 und 12 unabhängig voneinander um die optische Achse OA drehbar angeordnet. Der Abstand der beiden Keilplatten 11 und 12 ist so gewählt, dass diese bei deren relativer Verdrehung um die optische Achse OA herum zumindest für die erfindungsgemäß eingestellten, typischerweise geringen Verdrehwinkel (z. B. im Bereich von –2° bis +2°) nicht miteinander kollidieren.
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Dabei ergänzen sich in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung beide Keilplatten 11 und 12 zu einer planparallelen Geometrie, in welcher die Lichtaustrittsfläche 11b der ersten Keilplatte 11 und die Lichteintrittsfläche 12a der zweiten Keilplatte 12 parallel zueinander orientiert, d. h. durch einer. Spalt konstanter Dicke voneinander getrennt sind. Demgegenüber verlaufen die Lichteintrittsfläche 11a der ersten Keilplatte 11 und die Lichtastrittsfläche 12b der zweiten Keilplatte 12 jeweils senkrecht zu der (in z-Richtung angeordneten) optischen Achse OA.
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Allgemein sind die beiden Keilplatten in der Ausgangsstellung so angeordnet, dass deren Keilrichtungen parallel zueinander orientiert sind. Dabei wird hier unter der Keilrichtung jeweils die zur Lichtausbreitungsrichtung (d. h. in 1a zur z-Richtung) senkrechte Richtung verstanden, in welcher die Dickenänderung (d. h. der Dickengradient bzw. die Steigung) der betreffenden Keilplatte maximal ist. In 1a verläuft die Keilrichtung beider Keilplatten jeweils in y-Richtung.
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Die beiden Keilplatten 11 und 12 sind jeweils aus doppelbrechendem Material, z. B. kristallines Quarz oder Magnesiumfluorid (MgF2), hergestellt.
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1b zeigt für die Ausgangsstellung der Anordnung 10 aus 1a eine Draufsicht auf die zweite Keilplatte 12, und 1c zeigt für die Ausgangsstellung aus 1a eine Draufsicht auf die erste Keilplatte 11. Dabei ist jeweils die Orientierung der optischen Kristallachse in den doppelbrechenden Keilplatten 11 bzw. 12 angegeben, wobei diese in 1b mit oa-2 und in 1c mit oa-1 bezeichnet ist. Auf die Lichteintrittsfläche 11a der ersten Keilplatte 11 trifft gemäß 1a linear polarisiertes Licht von einer (in 1 nicht dargestellten) Laserquelle (beispielsweise einem ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm), wobei die Schwingungsrichtung des (mit Eo bezeichneten) elektrischen Feldstärkevektors gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in y-Richtung orientiert ist. Gemäß 1b–c verläuft in der Ausgangsstellung die optische Kristallachse oa-1 in der ersten Keilplatte 11 parallel zu dieser Polarisationsvorzugsrichtung, wohingegen die optische Kristallachse oa-2 in der zweiten Keilplatte 12 unter einem Winkel von 45° zu der besagten Polarisationsvorzugsrichtung (d. h. hier zur y-Achse) orientiert ist.
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Wie im Weiteren unter Bezugnahme auf
3 erläutert wird, ergibt sich für die vorstehend anhand von
1 gezeigte Ausgangsposition (d. h. ohne Verdrehung der Keilplatten
11 und
12 gegeneinander oder gemeinsam als Einheit in Bezug auf die in y-Richtung verlaufende Polarisationsvorzugsrichtung des auf die Anordnung
10 treffenden Lichtes) bei Austritt aus der Anordnung
10 unpolarisiertes Licht. Dies gilt, wie in der früheren Patentanmeldung
WO 2006/131517 A2 der Anmelderin beschrieben ist, in guter Näherung auch noch für geringe Abweichungen der Orientierung der linearen Polarisation von der (in y-Richtung verlaufenden) Sollorientierung bei Eintritt in die Anordnung
10. Von den hier in der schematischen Darstellung von
3 eingezeichneten Lichtstrahlen überlagern sich Strahl
1 (dessen Polarisationszustand nach Austritt aus der Anordnung
10 unverändert bleibt) und Strahl
3 (dessen Polarisationsrichtung nach Austritt aus der Anordnung
10 senkrecht auf der Polarisationsrichtung von Strahl
1 liegt) inkohärent und heben sich somit zu unpolarisiertem Licht auf. Die mit
2 und
9 bezeichneten Strahlen ergeben jeweils nach Austritt aus der Anordnung
10 zirkular polarisiertes Licht mit Händigkeiten entgegengesetzten Vorzeichens, wobei lediglich im Falle einer Abweichung der Orientierung der Eingangspolarisation von der idealen Orientierung entlang der y-Richtung eine Vorzugsrichtung in x- oder y-Richtung verbleibt.
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Erfindungswesentlich ist nun, dass infolge der unabhängigen Drehbarkeit der Keilplatten 11 und 12 um die optische Achse OA sowohl deren relative Position zueinander (und damit die Orientierung der jeweiligen optischen Kristallachsen oa-1 bzw. oa-2 zur Polarisationsvorzugsrichtung des einfallenden Lichtes) als auch die Orientierung der gesamten Anordnung 10 in Bezug auf die Polarisationsvorzugsrichtung des einfallenden Lichtes kontinuierlich und gezielt verändert werden können.
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Wie im Weiteren unter Bezugnahme auf 2a–o erläutert wird, lassen sich bereits bei geringen Verdrehwinkeln der Keilplatten 11 und 12 (z. B. im Bereich von –2° bis +2°) signifikante Variationen einer durch die Anordnung 10 erzeugten orientierten Restpolarisation bewirken. Diese orientierte Restpolarisation kann wiederum dazu dienen, einen orientierten Vorhalt für eine anderenorts in der Beleuchtungseinrichtung vorhandene (z. B. durch Spiegel oder AR-Schichten bewirkte) Restpolarisation zu schaffen, wobei durch die flexible Verdrehbarkeit der Keilplatten 11 und 12 einer Variation der letztgenannten, zu kompensierenden Polarisation bei Wechsel des Beleuchtungssettings gezielt Rechnung getragen werden kann.
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Die in 2a–o wiedergegebenen Diagramme zeigen jeweils Ergebnisse von Simulationsrechnungen, bei welchen ein nach der erfindungsgemäßen Anordnung 10 vorhandener Polarisator zur Analyse des Polarisationszustandes des aus der Anordnung 10 heraustretenden Lichtes zugrundegelegt wird. Auf der horizontalen Achse dieser Diagramme ist jeweils der Verdrehwinkel dieses Polarisators um die optische Achse OA der Einheit rad angegeben. Auf der vertikalen Achse ist die Intensität des aus besagtem Polarisator heraustretenden Lichtes aufgetragen. Die zuoberst von jedem dieser Diagramme angegebenen Wertepaare bezeichnen jeweils die Verdrehwinkel der Keilplatten 11 und 12 aus der anhand von 1 erläuterten Ausgangsposition, wobei jeweils der erste Winkel des jeweiligen Wertepaares den Verdrehwinkel der zweiten Keilplatte 12 und der zweite Winkel des jeweiligen Wertepaares den Verdrehwinkel der ersten Keilplatte 11 angibt. Das Diagramm von 2h entspricht somit der anhand von 1 erläuterten Ausgangsposition, da die beiden vorstehend definierten Verdrehwinkel jeweils den Wert 0° besitzen.
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Da für diese Ausgangsposition das in den der Simulationsrechnung zugrunde gelegten Polarisator eintretende Licht keine Vorzugsrichtung aufweist, ergibt sich hier ein konstanter Intensitätsverlauf über den gesamten Bereich von Verdrehwinkeln des Polarisators. Des Weiteren führt, wie aus den übrigen Diagrammen 2a–g sowie 2i–o ersichtlich, bereits eine Verdrehung im Bereich bis zu ±2° von einer der Keilplatten 11 und 12 oder beiden Keilplatten 11, 12 zu einer signifikanten orientierten Restpolarisation des in den in der Simulationsrechnung angenommenen Polarisator eintretenden Lichtes, wobei sowohl Stärke als auch Richtung dieser orientierten Restpolarisation bereits bei den angegebenen, vergleichsweise niedrigen Verdrehwinkeln der Keilplatten in einem weiten Bereich variiert werden können. Dabei ergibt sich jeweils die Stärke der orientierten Restpolarisation aus dem Kontrastverhältnis (Maximum – Minimum/Maximum + Minimum) der Intensitätsmaxima und -minima in den Diagrammen von 2a–o, wohingegen die Polarisationsvorzugsrichtung aus der Lage der Maxima folgt, da für diese der Lichtdurchtritt durch den gedachten bzw. der Simulationsrechnung zugrunde gelegten Polarisator maximal ist. Beispielsweise ergibt sich aus dem Diagramm von 2a für einen Verdrehwinkel der zweiten Keilplatte 12 von –2° und einen Verdrehwinkel der ersten Keilplatte 11 von +1° die Lage des ersten Maximums in der Intensitätsmodulation bei etwa phi = 2 rad, was einem Winkel der Polarisationsvorzugsrichtung von etwa 114.6° bezogen auf die (hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als durch den Ursprung verlaufend angenommene y-Achse) entspricht.
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4 und 5 zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung jeweils einer polarisationsbeeinflussenden Anordnung gemäß alternativer Ausführungsformen der Erfindung.
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In 4 ist lediglich schematisch eine polarisationsbeeinflussende Anordnung 40 dargestellt, welche analog zu 1 aus zwei unabhängig voneinander um die optische Achse OA herum drehbar angeordneten Keilplatten 41 und 42 aus jeweils doppelbrechendem Material (z. B. kristallinem Quarz oder Magnesiumfluorid) aufgebaut ist.
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Im Unterschied zu der Anordnung 10 von 1a sind jedoch bei der Anordnung 40 aus 4 die jeweils zur optischen Achse DA geneigten Keilflächen 41a und 42b der Keilplatten 41 und 42 „außen”, d. h. auf der jeweils von der anderen Keilplatte abgewandten Seite angeordnet, wohingegen die zur optischen Achse OA senkrechten Keilflächen 41b und 42a jeweils „innen”, d. h. auf der der jeweils anderen Keilplatte zugewandten Seite angeordnet sind. Die „außen” liegenden, zur optischen Achse OA geneigten Keilflächen 41a und 42b, d. h. die Lichteintrittsfläche der ersten Keilplatte 41 und die Lichtaustrittsfläche der zweiten Keilplatte 42, sind wiederum parallel zueinander angeordnet. Im Ergebnis wird durch die Anordnung 40 somit lediglich ein in einfacher Weise korrigierbarer Strahlversatz eingeführt.
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Bezüglich der Orientierungen der optischen Kristallachsen in den Keilplatten 41 und 42 gelten die Ausführungen zur Anordnung 10 aus 1 analog. Dies bedeutet, dass wiederum die optischen Kristallachsen der Keilplatten 41 und 42 unter einem Winkel von 45° zueinander orientiert sind, wobei eine dieser beiden optischen Kristallachsen entweder senkrecht oder parallel zur Schwingungsrichtung des (mit E0 bezeichneten) elektrischen Feldstärkevektors (gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in y-Richtung verlaufend) orientiert ist.
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Gemäß einer weiteren, in 5 schematisch dargestellten Ausführungsform einer Anordnung 50 mit Keilplatten 51 und 52, bei der ebenfalls die zur optischen Achse OA geneigten Keilflächen 51a und 52b „außen”, d. h. auf der von der jeweils anderen Keilplatte abgewandten Seite angeordnet sind, können diese geneigten Keilflächen 51a und 52b auch zueinander nicht-parallel, sondern vielmehr aufeinander zu laufend ausgebildet sein. Wie bei der vorstehend beschriebenen Anordnung 40 aus 4 verlaufen jedoch auch bei der Anordnung 50 aus 5 die Keilrichtungen der Keilplatten 51 und 52 parallel zueinander. Die Keilrichtung ist dabei definiert als diejenige zur optischen Achse OA bzw. zur Lichtausbreitungsrichtung senkrechte Richtung, in welcher die Dickenänderung der betreffenden Keilplatte maximal ist. In den Ausführungsbeispielen von 4 und 5 verlaufen jeweils sämtliche Keilrichtungen der Keilplatten 41 und 42 bzw. 51 und 52 in y-Richtung gemäß dem eingezeichneten Koordinatensystem.
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Im Übrigen gelten für die Orientierungen der optischen Kristallachsen der Keilplatten 51 und 52 der Anordnung 50 aus 5 die Ausführungen zu 1 bzw. 4 analog, d. h. die optischen Kristallachsen der Keilplatten 51 und 52 sind wiederum in der dargestellten Ausgangsstellung zueinander in einem Winkel von 45° orientiert, wobei eine dieser beiden optischen Kristallachsen parallel oder senkrecht zur Polarisationsvorzugsrichtung des auf die Anordnung 50 treffenden Lichtes ist.
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Ein durch die Anordnung 50 von 5 eingeführter Strahlwinkel kann in einfacher Weise durch Laserpointing kompensiert werden.
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6 zeigt zur Erläuterung der Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Darstellung eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage 133 mit einer Lichtquelleneinheit 135, einer Beleuchtungseinrichtung 139, einer strukturtragenden Maske 153, einem Projektionsobjektiv 155 und einem zu belichtenden Substrat 159. Die Lichtquelleneinheit 135 kann als Lichtquelle beispielsweise einen ArF-Laser für eine Arbeitswellenlänge von 193 nm sowie eine Strahlformungsoptik, welche ein paralleles Lichtbüschel erzeugt, umfassen.
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Das parallele Lichtbüschel trifft gemäß dem Ausführungsbeispiel zunächst auf ein diffraktives optisches Element 137. Das diffraktive optische Element 137 erzeugt über eine durch die jeweilige beugende Oberflächenstruktur definierte Winkelabstrahlcharakteristik in einer Pupillenebene 145 eine gewünschte Intensitätsverteilung, z. B. Dipol- oder Quadrupolverteilung. In Lichtausbreitungsrichtung nach dem diffraktiven optischen Element 137 befindet sich gemäß 6 die erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende Anordnung 10 mit unabhängig voneinander verdrehbaren Keilplatten. Die Verdrehwinkel dieser Keilplatten können (vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung und geeigneten Aktuatoren) in Abhängigkeit von dem jeweils aktuell verwendeten Beleuchtungssetting flexibel eingestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung 10 kann auch zunächst eine in der Beleuchtungseinrichtung 139 anderenorts vorhandene (z. B. durch Spiegel, AR-Schichten etc. hervorgerufene), zu kompensierende Restpolarisation ermittelt, dann die geeignete Relativposition der Keilplatten 11 und 12 entsprechend gewählt und die Anordnung 10 schließlich in einer dementsprechenden, feststehenden Position in die Beleuchtungseinrichtung 139 eingebaut werden.
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Ein im Strahlengang entlang der optischen Achse OA nachfolgendes Objektiv 140 ist als Zoom-Objektiv ausgelegt, welches ein paralleles Lichtbüschel mit variablem Durchmesser erzeugt. Das parallele Lichtbüschel wird durch einen Umlenkspiegel 141 auf eine optische Einheit 142 gerichtet, die ein Axikon 143 aufweist. Durch das Zoom-Objektiv 140 in Verbindung mit dem vorgeschalteten DOE 137 und dem Axikon 143 werden in der Pupillenebene 145 je nach Zoom-Stellung und Position der Axikonelemente unterschiedliche Beleuchtungskonfigurationen erzeugt. Die optische Einheit 142 umfasst nach dem Axikon 143 ein im Bereich der Pupillenebene 145 angeordnetes Lichtmischsystem 148, welches hier in für sich bekannter Weise eine zur Erzielung einer Lichtmischung geeignete Anordnung aus mikrooptischen Elementen (in 6 durch die Elemente 146 und 147 repräsentiert) aufweist. Bei dem Lichtmischsystem kann es sich alternativ auch um einen Wabenkondensator oder einen Stabintegrator aus für Licht der Arbeitswellenlänge transparentem Material wie z. B. Quarzglas oder auch kristallinem Kalzium-Fluorid handeln. Auf die optische Einheit 142 folgt ein Retikel-Maskierungssystem (REMA) 149, welches durch ein REMA-Objektiv 151 auf die strukturtragende Maske (Retikel) 153 abgebildet wird und dadurch den ausgeleuchteten Bereich auf dem Retikel 153 begrenzt. Die strukturtragende Maske 153 wird mit einem Projektionsobjektiv 155 auf ein zu belichtendes Substrat 159 abgebildet. Zwischen einem letzten optischen Element 157 des Projektionsobjektivs und dem lichtempfindlichen Substrat 159 befindet sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Immersionsflüssigkeit 161 mit einem von Luft verschiedenen Brechungsindex.
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Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z. B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
