DE102014105064A1

DE102014105064A1 - Optischer Polarisator sowie optisches System mit einem solchen Polarisator

Info

Publication number: DE102014105064A1
Application number: DE102014105064.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Carl
Original assignee: Carl Zeiss Laser Optics GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-05-21

Abstract

Ein optischer Polarisator, insbesondere für Licht im UV-Wellenlängenbereich, weist zumindest drei lichtdurchlässige optische Elemente (32, 34, 36) auf, die entlang einer optischen Achse (18) jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei jedes der optischen Elemente (32, 34, 36) eine lichteingangsseitige brechende Fläche (42, 44, 46) aufweist, wobei die lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) von zumindest zwei (32, 36) der optischen Elemente (32, 34, 36) parallel zueinander ausgerichtet und zur optischen Achse (18) geneigt sind, so dass eine jeweilige Normale (58) der lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) der zumindest zwei (32, 36) der optischen Elemente (32, 34, 36) mit der optischen Achse (18) einen Winkel (α1) einschließt, der im Bereich des Brewster-Winkels liegt. Die lichteingangsseitige brechende Fläche (44) zumindest eines dritten (34) der optischen Elemente (32, 34, 36) ist mit einem Winkelversatz (α) zu den lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) der zumindest zwei anderen optischen Elemente (32, 36), jedoch in gleichem Sinn wie diese zur optischen Achse (18) geneigt, und das zumindest eine dritte (34) der optischen Elemente (32, 34, 36, 38) ist zwischen den zumindest beiden anderen optischen Elementen (32, 36) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Polarisator, insbesondere für Licht im UV-Wellenlängenbereich, mit zumindest drei lichtdurchlässigen optischen Elementen, die entlang einer optischen Achse jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei jedes der optischen Elemente eine lichteingangsseitige brechende Fläche aufweist, wobei die lichteingangsseitigen brechenden Flächen von zumindest zwei der optischen Elemente parallel zueinander ausgerichtet und zur optischen Achse geneigt sind, so dass eine jeweilige Normale der lichteingangsseitigen brechenden Flächen der zumindest zwei der optischen Elemente mit der optischen Achse einen Winkel einschließt, der im Bereich des Brewster-Winkels liegt.
Die Erfindung betrifft ferner ein optisches System, insbesondere zur Waferinspektion, mit einem derartigen optischen Polarisator.
Ein optischer Polarisator der eingangs genannten Art ist aus US 6,074,065 bekannt.
Ein optischer Polarisator wird dazu verwendet, unpolarisiertes Licht zu polarisieren, insbesondere linear zu polarisieren. Insbesondere in optischen Systemen zur Waferinspektion, die im ultravioletten (UV) Wellenlängenbereich arbeiten, ist es erwünscht, dass das auf den zu inspizierenden Wafer fallende Licht zur Kontrasterhöhung linear polarisiert ist. Ein erfindungsgemäßer Polarisator ist insbesondere für den Dunkelfeldmodus einer Waferinspektionsanlage vorteilhaft.
Ein Polarisator der eingangs genannten Art nutzt das Phänomen der Polarisation durch Brechung und Reflexion an brechenden Flächen lichtdurchlässiger optischer Elemente. Fällt ein Lichtstrahl auf eine brechende Fläche eines lichtdurchlässigen optischen Elements, ist die Einfallsebene durch die Normale der brechenden Fläche am Auftreffpunkt des Lichtstrahls und durch die Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls definiert. Bei unpolarisiertem Licht sind die Schwingungsebenen des elektrischen Feldvektors beliebig im Raum orientiert, sie lassen sich jedoch stets in zwei Komponenten zerlegen, und zwar in eine erste Komponente, bei der der elektrische Feldvektor in der Einfallsebene schwingt, und eine zweite Komponente, bei der der elektrische Feldvektor senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die erste Komponente wird auch als P-Polarisation und die zweite Komponente auch als S-Polarisation bezeichnet.
Die Lichtanteile von S- und P-Polarisation verhalten sich hinsichtlich Reflexion und Transmission an einer brechenden Fläche unterschiedlich. Es gibt einen Einfallswinkel, bei dem die P-Polarisation an der brechenden Fläche nicht reflektiert wird, sondern zu 100 % transmittiert wird. Dieser Einfallswinkel wird als Brewster-Winkel bezeichnet. Der Brewster-Winkel hängt (wenn man von einem Übergang von Luft in ein optisches Medium ausgeht), vom Brechungsindex des Materials der brechenden Fläche ab. Die S-Polarisation wird bei einem Einfall des Lichts unter dem Brewster-Winkel teilweise reflektiert und teilweise durchgelassen, so dass der an der brechenden Fläche transmittierte Anteil des Lichts zwar überwiegend P-polarisiert ist, jedoch auch noch einen Anteil an S-Polarisation enthält. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Brewster-Winkel im Falle einer beschichteten Fläche durch den Einfallswinkel maximaler P-Transmission der Beschichtung inklusive Substrat des optischen Elements definiert, er kann vom Brewster-Winkel der entsprechenden unbeschichteten Fläche abweichen.
Die Anforderung an einen optischen Polarisator besteht vor allem darin, dass das Licht nach Verlassen des Polarisators einen möglichst hohen Polarisierungsgrad, d.h. einen definierten Polarisationszustand mit vorzugsweise linearer Polarisation besitzt. Zudem soll die Transmission für diesen gewünschten Polarisationszustand möglichst hoch, also nahezu 100% sein.
Der aus dem eingangs genannten Dokument bekannte Polarisator ist gemäß einer Ausführungsform durch mehrere als Planparallelplatten ausgebildete lichtdurchlässige optische Elemente gebildet, die parallel zueinander ausgerichtet und unter dem Brewster-Winkel zur optischen Achse geneigt sind.
Bei Polarisatoren dieser Art tritt das Problem auf, dass unerwünschte Doppelreflexe der durchgelassenen S-Polarisation an den Oberflächen der Planparallelplatten auftreten, und zwar sowohl innerhalb der Planparallelplatten als auch zwischen den Planparallelplatten. Dies wird nachfolgend anhand der 5 erläutert, die einen Polarisator 100 gemäß dem Stand der Technik zeigt. Der Polarisator 100 weist zwei zueinander parallel ausgerichtete Planparallelplatten 102 und 104 sowie zwei dazu gegensinnig geneigte Planparallelplatten 106 und 108 auf. Betrachtet werden nachfolgend nur Doppelreflexe, die an den beiden Platten 102 und 104 auftreten. Die Lichteintrittsfläche der Platte 102 ist mit i‘ und die Lichteintrittsfläche der Platte 104 mit i bezeichnet, und die Lichtaustrittsfläche der Platte 102 ist mit o‘ und die Lichtaustrittsfläche der Platte 104 mit o bezeichnet. In 5 wurde auf die Berücksichtigung der Brechung aus Gründen der Vereinfachung verzichtet. In 5 sind fünf Reflexpfade gezeigt, und zwar oi (Doppelreflex zwischen den Flächen o und i), io‘ (Doppelreflex zwischen den Flächen i und o‘), oo‘ (Doppelreflex zwischen den Flächen o und o‘), ii‘ (Doppelreflex zwischen den Flächen i und i‘) sowie oi‘ (Doppelreflex zwischen den Flächen o und i‘) eingezeichnet. Diese fünf Doppelreflexe bilden die Grundbausteine für Reflexe höherer Ordnung.
Doppelreflexe wie die vorstehend beschriebenen führen nicht nur dazu, dass ein unerwünscht hoher Anteil an S-Polarisation im aus dem Polarisator austretenden Licht erhalten bleibt, sondern auch dazu, dass alle doppelt reflektierten Lichtstrahlen einen Versatz bezüglich des in den Polarisator einfallenden Lichtstrahls aufweisen. Wie aus 5 hervorgeht, sind alle fünf Reflexpfade gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl versetzt, wobei der der Doppelreflex oi, also der Doppelreflex innerhalb der Platte 104, den kleinsten Versatz zeigt. Die zum einfallenden Lichtstrahl versetzten Reflexpfade führen insbesondere im Dunkelfeldmodus einer Waferinspektionsanlage zu unerwünschten Geisterbildern.
Für Doppelreflexe innerhalb eines optischen Elements kann der Versatz durch genügend dünne Platten verringert werden, für Doppelreflexe zwischen zwei verschiedenen optischen Elemente ist eine solche Maßnahme jedoch unwirksam.
Um die unerwünschte Polarisation und insbesondere Geisterbilder zu eliminieren, könnte in Betracht gezogen werden, die optischen Elemente in einem hinreichend großen Abstand voneinander anzuordnen, so dass die störenden Reflexe den Polarisator seitlich verlassen können. Ein großer Abstand zwischen den einzelnen optischen Elementen ist jedoch nachteilig, weil der Polarisator damit einen großen axialen Bauraum benötigt, was ebenso unerwünscht ist.
Zur Verringerung des Beitrags störender Reflexe zwischen aufeinanderfolgenden optischen Elementen wird in dem eingangs genannten Dokument vorgeschlagen, die einzelnen optischen Elemente von Element zu Element aufgefächert, d.h. unter jeweils verschiedenen Neigungswinkeln zur optischen Achse anzuordnen, und zwar mit von Element zu Element zunehmendem Neigungswinkel. Alternativ zu der fächerartigen Anordnung wird dort vorgeschlagen, die optischen Elemente als Keile, das heißt mit nicht parallelen lichteingangsseitigen und lichtausgangsseitigen brechenden Flächen, auszugestalten.
Der Nachteil dieser Ausführungsformen des Polarisators besteht darin, dass zumindest bei einigen der optischen Elemente zwangsläufig größere Abweichungen des Einfallswinkels des Lichts vom Brewster-Winkel auftreten, was eine verminderte Transmission der gewünschten Polarisation zur Folge hat. Dies könnte dadurch behoben werden, dass für jedes optische Element ein anderes Material oder unterschiedliche Beschichtungen verwendet werden, damit für jedes optische Element die Brewster-Bedingung erhalten bleibt, was jedoch mit dem Nachteil eines höheren Herstellungsaufwandes und damit Kostenaufwandes des Polarisators einhergeht.
Eine fächerartige Anordnung optischer Elemente, die darüber hinaus als Keile ausgebildet sind, wird auch in dem US-Artikel von Bird und Shurcliff: Pile-of-Plates Polarizers for the Infrared: Improvement in Analysis and Design, JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, Band 49, Nr. 3, Seiten 235–237 (März 1959) vorgeschlagen.
Eine weitere in dem eingangs genannten Dokument beschriebene Ausführungsform eines Polarisators besteht aus zwei in derselben Ebene gekreuzt angeordneter Planparallelplatten. Hieran ist nachteilig, dass eine der Platten zweigeteilt sein oder mittig einen Ausschnitt aufweisen muss und die dadurch vorhandenen Kanten im Bereich der optischen Achse zu Streueffekten führen.
In dem Dokument KR 100212114 B ist ein Polarisator offenbart, der eine erste Gruppe von zwei Planparallelplatten, deren lichteingangsseitigen brechenden Flächen parallel zueinander ausgerichtet sind, und eine zweite Gruppe von zueinander parallel ausgerichteten Planparallelplatten aufweist, die gegensinnig zu den beiden Planplatten der ersten Gruppe zur optischen Achse geneigt sind und einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die Platten der ersten Gruppe. Die Platten, genauer deren Flächennormalen sind unter dem Brewster-Winkel zur optischen Achse angeordnet. Dieser Polarisator liefert ebenfalls nur einen unzureichenden Polarisationsgrad in der gewünschten Polarisation und gibt Anlass zu Geisterbildern wegen der Ausbreitung der unerwünschten Polarisation im Nutzlichtstrahl aufgrund von Reflexen zwischen den einzelnen Platten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Polarisator der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein hoher Polarisationsgrad in der gewünschten Polarisation bei gleichzeitig hoher Transmission der gewünschten Polarisation und kleiner Baulänge erreicht wird, wobei zudem Geisterbilder infolge von Mehrfachreflexen in der unerwünschten Polarisation reduziert oder gar vermieden werden sollen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des eingangs genannten optischen Polarisators dadurch gelöst, dass die lichteingangsseitige brechende Fläche zumindest eines dritten der optischen Elemente mit einem Winkelversatz zu den lichteingangsseitigen brechenden Flächen der zumindest zwei anderen optischen Elemente, jedoch im gleichen Sinn wie diese zur optischen Achse geneigt ist, und dass das zumindest eine dritte der optischen Elemente zwischen den zumindest beiden anderen optischen Elementen angeordnet ist.
Anstatt wie im Fall des aus dem eingangs genannten Dokument bekannten optischen Polarisators entweder alle optischen Elemente unter dem gleichen Neigungswinkel zur optischen Achse zu orientieren, oder alle optischen Elemente mit jeweils unterschiedlichen Neigungswinkeln zur optischen Achse anzuordnen, ist bei dem erfindungsgemäßen optischen Polarisator vorgesehen, dass zumindest zwei nicht benachbarte optische Elemente mit ihren lichteingangsseitigen brechenden Flächen parallel zueinander orientiert und mit ihren Normalen zur optischen Achse im Bereich des Brewster-Winkels geneigt sind, während sich zwischen diesen zumindest zwei optischen Elementen zumindest ein optisches Element befindet, das mit einem Winkelversatz zu den lichteingangsseitigen brechenden Flächen der zumindest zwei anderen optischen Elemente, jedoch im gleichen Sinn wie diese, zur optischen Achse geneigt ist. Der Winkelversatz kann ein positiver oder ein negativer Wert sein. „Im gleichen Sinn“ bezieht sich auf eine Ebene senkrecht zur optischen Achse. Der Winkelversatz ist vorzugsweise gering und liegt vorzugsweise im Bereich von 1° bis 5°. Ein Neigungswinkel „im Bereich des Brewster-Winkels“ kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl den Brewster-Winkel selbst als auch Winkel umfassen, die im gesamten Bereich der Summe oder Differenz aus dem Brewster-Winkel und dem Winkelversatz liegen.
Ist der erfindungsgemäße optische Polarisator beispielsweise durch drei lichtdurchlässige optische Elemente gebildet, sind demnach zwei der drei optischen Elemente mit ihren lichteingangsseitigen brechenden Flächen parallel zueinander orientiert, wobei die Normalen der brechenden Flächen dieser beiden Elemente exakt unter dem Brewster-Winkel oder um den halben Winkelversatz kleineren Winkel als der Brewster-Winkel zur optischen Achse geneigt sein können, während das dritte optische Element einen um den Winkelversatz oder halben Winkelversatz größeren Neigungswinkel als der Brewster-Winkel zur optischen Achse besitzt, oder umgekehrt. Dabei ist das dritte optische Element zwischen den beiden anderen optischen Elementen zu diesen unmittelbar benachbart angeordnet, so dass die Neigungswinkel von Element zu Element alternieren.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Polarisators kann der Einfallswinkel bei zumindest einigen, sogar bei allen vorhandenen optischen Elementen des Polarisators vorteilhafterweise bei dem oder zumindest nahe bei dem Brewster-Winkel gehalten werden, wodurch die Transmission der gewünschten Polarisation bei nahezu 100 % verbleibt. Zudem wird der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Elementen vorzugsweise so gewählt, dass relevante Reflexe nur von benachbarten optischen Elementen bzw. innerhalb des jeweiligen Elements herrühren, weil dann vier der oben mit Bezug auf 5 beschriebenen störenden Doppelreflexe durch die andere Neigung zumindest eines der optischen Elemente zur optischen Achse seitlich aus dem Polarisator eliminiert werden können, ohne dass ein großer Abstand zwischen benachbarten Elementen erforderlich ist. Letzteres trägt zu einer geringeren Baulänge bei.
Dadurch, dass das zumindest eine dritte der optischen Elemente zwischen den zumindest beiden anderen optischen Elementen angeordnet ist, können die resultierenden Reflexe zwischen zumindest zwei benachbarten optischen Elementen so abgelenkt werden, dass sie außerhalb der Nutzstrahlweite bzw. genutzten Étendue liegen und somit vom Nutzlichtstrahl eliminiert werden. Die Neigungswinkel der einzelnen optischen Elemente alternieren von Element zu Element, wenn das dritte Element zu den beiden anderen Elementen unmittelbar benachbart ist, wodurch Reflexe zwischen jeweils benachbarten Elementen mit nur einem anders geneigten Element eliminiert werden können.
In strikt alternierender Bauweise des Polarisators, d.h. mit von Element zu Element abwechselnden Neigungswinkeln, werden dann alle störenden Reflexe zwischen verschiedenen optischen Elementen aus dem Nutzlichtbereich eliminiert, also insbesondere das gesamte stark versetzte Falschlicht. Nur noch elementinterne Reflexe tragen dann noch zu Falschlicht bei, dessen Beitrag zu Geisterbildern im Dunkelfeldmodus jedoch durch die Wahl dünner Elemente reduziert werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Winkel, den die Normalen der lichteingangsseitigen brechenden Flächen der zumindest zwei der optischen Elemente mit der optischen Achse einschließen, gleich der Differenz aus dem Brewster-Winkel und dem halben Winkelversatz, und der Winkel, den die Normale der lichteingangsseitigen brechenden Fläche des zumindest einen dritten optischen Elements mit der optischen Achse einschließt, gleich der Summe aus dem Brewster-Winkel und dem halben Winkelversatz ist, oder umgekehrt.
Diese um den Brewster-Winkel herum symmetrische Verteilung der Neigungswinkel der optischen Elemente zur optischen Achse hat den Vorteil, dass die Brewster-Bedingung für alle Elemente besonders gut eingehalten werden kann. Hierdurch verbleibt die Transmission der gewünschten Polarisation bei nahezu 100 %.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Polarisator zumindest ein viertes lichtdurchlässiges optisches Element auf, dessen lichteingangsseitige brechende Fläche parallel zur lichteingangsseitigen brechenden Fläche des zumindest einen dritten der optischen Elemente ausgerichtet ist, wobei die zumindest vier optischen Elemente entlang der optischen Achse so angeordnet sind, dass die Neigung der lichteingangsseitigen brechenden Flächen gemäß dem Winkelversatz von Element zu Element alterniert.
Im Fall, dass der Polarisator zumindest vier lichtdurchlässige optische Elemente aufweist, sind vorzugsweise somit zumindest zwei der optischen Elemente unter dem gleichen Neigungswinkel zur optischen Achse geneigt, und zumindest zwei andere optische Elemente sind ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet, jedoch unter einem um den Winkelversatz anderen Neigungswinkel zur optischen Achse geneigt. Diese Ausgestaltung trägt weiterhin zur Verbesserung des Polarisationsgrades des aus dem Polarisator austretenden Nutzlichts bei, zum einen durch die höhere Anzahl an optischen Elementen, und zum anderen durch Eliminierung von reflektierten Teilstrahlen aus dem Nutzstrahlbündel aufgrund der alternierenden Neigungswinkel jeweils benachbarter Elemente.
Vorzugsweise ist dabei der eine Neigungswinkel gleich dem Brewster-Winkel minus dem halben Winkelversatz, und der zweite Neigungswinkel gleich dem Brewster-Winkel plus halbem Winkelversatz.
Alternativ zu der vorstehend genannten Ausgestaltung mit strikt alternierenden Neigungswinkeln ist es jedoch auch möglich, bei einer Anzahl von beispielsweise vier optischen Elementen drei parallel zueinander auszurichten und eines mit einem anderen Neigungswinkel zur optischen Achse anzuordnen. Die Anordnung kann dabei beispielsweise so getroffen sein, dass das erste, dritte und vierte Element parallel zueinander ausgerichtet sind, während das zweite anders geneigt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bilden die zumindest drei optischen Elemente eine erste Gruppe, und an die erste Gruppe schließt sich entlang der optischen Achse eine zweite Gruppe von lichtdurchlässigen optischen Elementen an, die bezüglich einer zur optischen Achse senkrechten Ebene gegensinnig zur ersten Gruppe geneigt sind. Die zweite Gruppe kann insbesondere spiegelsymmetrisch zur ersten Gruppe ausgebildet sein.
Diese an sich bekannte Maßnahme dient zur Kompensation des Strahlversatzes und Aberrationen, den das Lichtstrahlbündel beim Durchgang durch die optischen Elemente der ersten Gruppe erfährt. In dieser Ausgestaltung gelangen zwar wieder Reflexe höherer Ordnung in den Nutzlichtbereich, deren Beitrag zur Gesamtintensität ist aber um Größenordnungen kleiner als im Fall einer durchweg parallelen Anordnung der optischen Elemente.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die optischen Elemente Planparallelplatten.
Die Ausgestaltung der optischen Elemente als planparallele Platten hat den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit der optischen Elemente.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Abstand A zweier benachbarter der optischen Elemente entlang der optischen Achse in Abhängigkeit von dem Durchmesser D eines durch den Polarisator hindurchtretenden Nutzlichtstrahls so gewählt, dass A ≥ D/(2sin(2α_E) ist, wobei α_E der Einfallswinkel des Nutzlichtstrahls ist.
Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass Doppelreflexe zwischen den optischen Elementen auf benachbarte optische Elemente beschränkt sind, die durch die unterschiedliche Neigung der benachbarten Elemente sicher aus dem Nutzlichtstrahl eliminiert werden können.
Ein erfindungsgemäßes optisches System, insbesondere zur Waferinspektion, weist einen optischen Polarisator nach einer oder mehreren der vorstehend genannten Ausgestaltungen auf.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein optisches System zur Waferinspektion in einer schematischen Darstellung;
2 ein Ausführungsbeispiel eines Polarisators zur Verwendung in dem optischen System in 1;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Polarisators zur Verwendung in dem optischen System in 1;
4 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines Polarisators zur Verwendung in dem optischen System in 1; und
5 einen Polarisator gemäß dem Stand der Technik.
In 1 ist ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenes optisches System zur Waferinspektion gezeigt. Das System 10 weist eine Lichtquelle 12, eine Beleuchtungsoptik 14 und eine Abbildungsoptik 16 auf, die entlang einer optischen Achse 18 zur Beleuchtung und Inspektion eines Wafers (Halbleiterplatte) 20 angeordnet sind. Mittels der Beleuchtungsoptik 14 wird der Wafer 20 beleuchtet und mittels der Abbildungsoptik 16 auf eine Kamera 29 abgebildet.
Die zur Beleuchtung verwendete Lichtquelle 12 sendet hierbei unpolarisiertes oder lediglich teilweise polarisiertes Licht in einem Lichtstrahlenbündel 22 aus. Für die Inspektion der Oberfläche des Wafers 20 ist es jedoch erwünscht, dass das auf den Wafer 20 auftreffende Lichtstrahlenbündel 22 einen möglichst einheitlichen Polarisationszustand aufweist.
Hierzu weist die Beleuchtungsoptik 14 und/oder die Abbildungsoptik 16 zumindest einen Polarisator 24 auf, der das unpolarisierte oder lediglich teilweise polarisierte Licht der Lichtquelle 12 derart bearbeitet, dass ein auf den Wafer 20 einfallendes Lichtstrahlenbündel 30 einen möglichst definierten Polarisationszustand aufweist, insbesondere linear polarisiert ist. Der Polarisator 24 bewirkt dies dadurch, dass er ein oder mehrere Teilstrahlenbündel 28, die den unerwünschten Polarisationszustand aufweisen, aus dem Nutzlichtstrahlenbündel, das den Wafer 20 erreicht, durch Richtungsänderung eliminiert, wie in 1 schematisch angedeutet ist, während ein Teilstrahlenbündel 26, das die erwünschte Polarisation oder zumindest überwiegend die erwünschte Polarisation aufweist, das Nutzlichtstrahlenbündel 30 nach dem Austritt aus dem Polarisator 24 bildet.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit handelt es sich bei der gewünschten Polarisation um die P-Polarisation, und bei der unerwünschten Polarisation um die S-Polarisation. In 1 ist die P-Polarisation durch Doppelpfeile und die S-Polarisation durch Punkte an den jeweiligen Lichtstrahlenbündeln veranschaulicht.
Mit Bezug auf 2 bis 4 werden nachfolgend Ausführungsbeispiele des Polarisators 24 beschrieben.
In 2 ist eine Ausgestaltung des Polarisators 24 gezeigt, der eine erste Gruppe G1 von vier entlang der optischen Achse 18 angeordneten optischen Elementen 32, 34, 36 und 38 aufweist. Die optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 sind jeweils voneinander beabstandet.
Die optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 sind als Planparallelplatten ausgebildet und aus einem Material gefertigt, das insbesondere für UV-Licht durchlässig ist.
Die optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 weisen jeweils eine lichteingangsseitige brechende Fläche 42, 44, 46 bzw. 48 auf. Die optischen Elemente 32, 34, 36, 38 weisen ferner jeweils eine lichtausgangsseitige brechende Fläche 50, 52, 54 bzw. 56 auf. Entsprechend der Ausbildung der optischen Elemente 42, 44, 46 und 48 als Planparallelplatten ist die jeweilige lichteingangsseitigen brechende Fläche 42, 44, 46 und 48 parallel zu der jeweiligen zugehörigen lichtausgangsseitigen brechenden Fläche 50, 52, 54 bzw. 56.
Die lichteingangsseitigen brechenden Flächen 42, 44, 46, 48 und/oder die lichtausgangsseitigen brechenden Flächen 50, 52, 54, 56 können mit geeigneten Beschichtungen versehen sein.
Für das optische Element 32 ist in 2 eine Normale 58 eingezeichnet, die entsprechend senkrecht zur lichteingangsseitigen brechenden Fläche 42 des optischen Elements 32 verläuft. Ebenso ist für das optische Element 34 in 2 eine Normale 60 eingezeichnet, die entsprechend senkrecht auf der lichteingangsseitigen brechenden Fläche 44 des optischen Elements 34 steht.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die entsprechenden Normalen für die optischen Elemente 36 und 38 nicht eingezeichnet.
Das optische Element 32 ist zur optischen Achse 18 geneigt, so dass die Normale 58 mit der optischen Achse 18 einen Winkel oder Neigungswinkel α₁ einschließt. Das optische Element 34 ist zur optischen Achse 18 ebenfalls geneigt, wobei die Normale 60 mit der optischen Achse 18 einen Winkel α₂ einschließt. Die Winkel α₂ und α₁ sind voneinander verschieden.
Das optische Element 36 ist wieder wie das optische Element 32 geneigt, das heißt die Normale der lichteingangsseitigen brechenden Fläche 46 des optischen Elements 36 schließt mit der optischen Achse 18 den Winkel α₁ ein. Das optische Element 38 ist bezüglich der optischen Achse 18 genauso geneigt wie das optische Element 34, das heißt die Normale der lichteingangsseitigen brechenden Fläche 48 schließt mit der optischen Achse 18 den Winkel α₂ ein.
Die lichteingangsseitigen brechenden Flächen 42 und 46 sind parallel zueinander, und die lichteingangsseitigen brechenden Flächen 44 und 48 sind ebenfalls parallel zueinander, nicht jedoch parallel zu den lichteingangsseitigen brechenden Flächen 42 und 46. Die Neigung aller optischen Elemente 32, 34, 36, 38 ist in gleichem Sinn bezüglich einer Ebene senkrecht zur optischen Achse 18 gerichtet.
Das optische Element 34 ist zu dem optischen Element 32 unter einem Winkelversatz α geneigt, wobei α = α₂ – α₁. Da die Normale der lichteingangsseitigen brechenden Fläche 46 des optischen Elements 36 zur optischen Achse 18 wieder unter dem Winkel α₁ geneigt ist, beträgt der Winkelversatz zwischen dem optischen Element 36 und dem optischen Element 34 –α. Zwischen dem optischen Element 38 und dem optischen Element 36 ist der Winkelversatz wiederum α.
Die Neigungswinkel bzw. Winkel α₁ und α₂ alternieren somit von optischem Element zu optischem Element.
Der Winkelversatz α liegt vorzugsweise im Bereich von 1° bis 5°. Dies bedeutet, dass die einzelnen optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 zur optischen Achse so geneigt sind, dass für parallel zur optischen Achse 18 einfallendes Licht die Brewster-Bedingung nahezu vollständig erfüllt ist.
Der Winkel α₁ ist so gewählt, dass er gleich der Differenz aus dem Brewster-Winkel α_B und dem halben Winkelversatz αist, das heißt α₁ = α_B – α/2. Der Winkel α₂ ist so gewählt, dass er gleich der Summe aus dem Brewster-Winkel α_B und dem halben Winkelversatz α ist, dass heißt α₂ = α_B + α/2.
Der Brewster-Winkel α_B hängt von dem für das jeweilige optische Element 32, 34, 36, 38 verwendeten Material und gegebenenfalls der Beschichtung der optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 an den lichteingangsseitigen brechenden Flächen 42, 44, 46 und 48 ab.
In 2 ist mit einem in den Polarisator 24 einfallenden Randstrahl 62 veranschaulicht, wie sich die alternierende unterschiedliche Verkippung der optischen Elemente 32, 34 und 36 positiv auf die Eliminierung der unerwünschten Polarisation (hier der S-Polarisation) auswirkt. Der unpolarisierte Randstrahl 62, der sowohl Anteile an S-Polarisation und P-Polarisation enthält, fällt parallel zur optischen Achse 18 unter dem Einfallswinkel α_E zunächst auf die lichteingangsseitige brechende Fläche 42 des optischen Elements 32.
An der lichteingangsseitigen brechenden Fläche 42 wird die P-Polarisation zu nahezu 100 % transmittiert, da α_E = α₁ ≈ α_B gilt, während die S-Polarisation teilweise reflektiert (Teilstrahl 64) und teilweise transmittiert wird. Der transmittierte Anteil der S-Polarisation beträgt weniger als 70 %. Der durch das optische Element 32 transmittierte Teilstrahl 66, der nun bereits einen größeren Anteil an P-Polarisation als an S-Polarisation enthält, trifft anschließend auf die lichteingangsseitige brechende Fläche 44 des optischen Elements 34. Da auch dort der Einfallswinkel α_E des Teilstrahls 66 nahezu gleich dem Brewster-Winkel α_B ist, da α₂ ≈ α_B, wird die P-Polarisation wieder nahezu zu 100 % transmittiert (Absorption wird in den vorliegenden Betrachtungen nicht berücksichtigt), und ein Teil der S-Polarisation wird reflektiert und ein anderer Teil transmittiert. Der reflektierte Teilstrahl 68 trifft nun auf die lichtausgangsseitige brechende Fläche 50 des optischen Elements 32 und wird von dort wieder in einen Teilstrahl 70 reflektiert. Die Teilstrahlen 68 und 70 stellen einen Doppelreflex zwischen den Elementen 32 und 34 dar. Durch die etwas größere Neigung des optischen Elements 34 im Vergleich zu dem optischen Element 32 kann der Teilstrahl 70 mit der unerwünschten Polarisation jedoch den Polarisator 24 seitlich verlassen, das heißt, er wird sich nicht als Geisterlicht durch den Polarisator 24 fortpflanzen. Der von dem optischen Element 34 transmittierte Teilstrahl 72, dessen Anteil an P-Polarisation im Verhältnis zur S-Polarisation noch größer ist als bei dem Teilstrahl 66, trifft nun auf die lichteingangsseitige brechende Fläche 46 des optischen Elements 36, und zwar wiederum nahezu unter dem Brewster-Winkel α_B, wobei die S-Polarisation gemäß einem Teilstrahl 74 zur lichtausgangsseitigen brechenden Fläche 52 des optischen Elements 34 reflektiert wird, und aufgrund des unterschiedlichen Neigungswinkels zwischen dem optischen Element 36 und dem optischen Element 34 bei seiner Reflexion an der Fläche 52 eine solche Richtungsänderung erfährt, dass dieser Doppelreflex ebenfalls den Polarisator 24 seitlich verlässt, wie mit einem Teilstrahl 76 angedeutet, und vom Nutzlichtstrahl eliminiert wird.
Die in 2 gezeigten Reflexe können sowohl an der lichteingangsseitigen (beleuchtungsseitigen) als auch an der lichtausgangsseitigen Fläche jedes optischen Elements auftreten. Pro Elementenpaar bzw. Plattenpaar gibt es also insgesamt vier verschiedene Pfade mit je einem Reflex pro Element.
Der Abstand A (siehe 3) zwischen benachbarten der optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 wird vorzugsweise so gewählt, dass neben den internen Reflexen in den optischen Elementen 32, 34, 36, 38 bereits aufgrund dieses Abstandes nur noch Doppelreflexe zwischen unmittelbar benachbarten der optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 relevant sind. Dies wird dadurch erreicht, dass A ≥ D/(2sin(2α_E)) gewählt wird, wobei D der Durchmesser des Nutzlichtstrahlenbündels und α_E der Einfallswinkel ist, der etwa gleich dem Brewster-Winkel ist. Durch die alternierende unterschiedliche Neigung der optischen Elemente 32, 34, 36 und 38 können diese noch relevanten Doppelreflexe vom Nutzlichtstrahlenbündel eliminiert werden.
Der Polarisator 24 weist weiterhin eine zweite Gruppe G2 von optischen Elementen 78, 80, 82 und 84 auf, die sich an die erste Gruppe G1 entlang der optischen Achse 18 anschließen, und die bezüglich einer zur optischen Achse 18 senkrechten Ebene 86 spiegelsymmetrisch zu den optischen Elementen 32, 34, 36, 38 der ersten Gruppe G1 angeordnet sind. Die optische Elemente 78, 80, 82, 74 der zweiten Gruppe G2 dienen der Kompensation von Abbildungsfehlern und Strahlversätzen, die durch die optischen Elemente 32, 34, 36, 38 der ersten Gruppe G1 hervorgerufen werden. Etwaige Aberrationen und Strahlversätze werden durch die zweite Gruppe G2 rückgängig gemacht. Es können auch andere Kompensationsoptiken anstelle der gezeigten spiegelsymmetrischen Anordnung verwendet werden.
Der transmittierte Randstrahl 62', der den Polarisator 24 verlässt, weist einen sehr hohen Polarisationsgrad in der gewünschten Polarisation, hier der P-Polarisation auf, während die unerwünschte Polarisation (hier die S-Polarisation) weitestgehend unterdrückt ist.
In 3 ist eine gegenüber 2 abgewandelte Ausführungsform eines Polarisators 24' gezeigt, die sich von dem Polarisator 24 in 2 lediglich dadurch unterscheidet, dass in der ersten Gruppe G1 nur die drei optischen Elemente 32, 34, 36 und in der zweiten Gruppe G2 nur die optischen Elemente 80, 82, 84 vorhanden sind. Der Polarisator 24' ist ebenso wie der Polarisator 24 in 2 in der Lage, Geisterlicht, das von Doppelreflexen zwischen benachbarten der optischen Elemente 32, 34 bzw. 34, 36 herrührt, wirkungsvoll zu eliminieren. Der Polarisator 24' baut trotz hohem Polarisationsgrad des Lichts mit der gewünschten Polarisation entsprechend kürzer als der Polarisator 24.
Das erfindungsgemäße Polarisatorprinzip ist auch dann bereits erfüllt, wenn nur eine oder wenige der insgesamt n (natürliche Zahl) vorgesehenen optischen Elemente unter einem anderen Neigungswinkel als die übrigen optischen Bauelemente zur optischen Achse 18 geneigt sind. Dies ist in 4 anhand eines Polarisators 24'' gezeigt, bei dem im Unterschied zu dem Polarisator 24 in 2 nur das optische Element 34 unter dem Winkel α₂ zur optischen Achse 18 geneigt ist, während die übrigen optischen Elemente 32, 36 und 38 allesamt unter dem Winkel α₁ zur optischen Achse 18 geneigt sind. Mit dieser Anordnung können zumindest die Doppelreflexe zwischen den optischen Elementen 32 und 34 einerseits und den optischen Elementen 34 und 36 andererseits, die noch eine vergleichsweise hohe Intensität haben, zuverlässig aus dem Nutzlichtstrahl eliminiert werden.
In der bisherigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurden (unter Umständen mehrfache) Doppelreflexe innerhalb der jeweiligen optischen Bauelemente 32, 34, 36 und 38 unberücksichtigt gelassen. Der Versatz derartiger Doppelreflexe innerhalb der optischen Elemente 32, 34, 36, 38 kann durch eine entsprechend geringe Dicke der optischen Elemente 32, 34, 36, 38 bzw. 78, 80, 82, 84 derart minimiert werden, dass sie zur Transmission im Dunkelfeldmodus nahezu nicht beitragen, weil sie im Überlappbereich der zueinander konjugierten, komplementären Dunkelfeldpupillen liegen und damit unschädlich für den Kontrast sind. Komplementär bedeutet hier, dass nach Identifikation mit der Pupillenabbildung die Abschattungsbereiche der beiden Pupillen nahezu komplementär sind. Lediglich in einer kleinen, durch die Aberrationen bestimmten Umgebung der Ränder überlappen sich die Abschattungsbereiche. Ein alternativer Dunkelfeldmodus ist aber auch die Verwendung von zueinander orthogonalen Polarisatoren in der Beleuchtung und der Abbildung, dann tragen jedoch auch für sehr kleine Dicken der optischen Elemente alle elementinternen Doppelreflexe zum Falschlicht bei.
Die resultierende ungewollte Transmission, die durch Doppelreflexe zwischen den optischen Elementen und durch Doppelreflexe innerhalb der einzelnen optischen Elemente herrührt, lässt sich für die nachfolgend betrachteten Fälle wie folgt abschätzen:
Die Transmission des Polarisators sei definiert durch das Verhältnis der Intensität des in den Polarisator einfallenden Lichtstrahls zur Summe der Intensitäten der in der Einfallsrichtung aus dem Polarisator austretenden Lichtstrahlen bei unendlich ausgedehnten Planparallelplatten. Sei t(l, s) die unerwünschte S-Transmission des Polarisators, verursacht durch sämtliche Pfade mit l Doppelreflexen zwischen benachbarten Planparallelplatten und s platteninternen Doppelreflexen. Dann gilt für die folgenden Fälle:
Erster Fall: n parallel zueinander ausgerichtete Platten entsprechend den Platten 102 und 104 in 5 (ohne die spiegelbildlich angeordneten Platten 106 und 108); (für das Beispiel der Platten 102 und 104 ist n = 2):
Dabei bezeichnet L := ( t(1, 0) / t(0, 0)(n – 1) ) die Gesamttransmission der vier Pfade (in 5 sind dies: oi‘, oo‘, ii‘, io‘) mit Einfachreflexen an zwei ausgewählten benachbarten Platten, und S := ( t(0, 1) / t(0, 0)n ) den Pfad (in 5 ist dies: oi) mit einem Doppelreflex in einer ausgewählten Platte, und die Binomialkoeffizienten zählen die Anzahl der möglichen Plattenwahlen. Nach Voraussetzung ist l < 2, da die Versätze für l ≥ 2 außerhalb des Nutzlichtbereichs liegen und somit nicht zum Geisterbild beitragen. Damit vereinfacht sich Gleichung (1) zu:
Zweiter Fall: n alternierende Platten, beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 mit den Elementen 32, 34, 36, 38:
Gegenüber dem ersten Fall reduziert die alternierende unterschiedliche Neigung der optischen Elemente 32, 34, 36, 38 unter den Winkeln α₁ und α₂ die Gesamttransmission auf die Fälle mit l = 0. Die unerwünschte Transmission verringert sich damit um den Faktor (1 + Σ_st(1, s)/Σ_st(0, s)). Die Geistreduktion ist i.A. deutlich höher und von den Pupillen-Füllfaktoren γ(l, s) bestimmt. Der Pupillen-Füllfaktor ist der Flächeninhalt des Schnitts der Dunkelfeldblende mit der gemäß l, s versetzten konjugierten Blende relativ zur genutzten Pupillenfläche. Das Geistlicht verringert sich dann gegenüber der parallel ausgerichteten Anordnung gemäß dem ersten Fall (5) um den Faktor: (1 + Σ_st(1, s)γ(1, s)/Σ_st(0, s)γ(0, s)) (2).
Insbesondere ist infolge des Überlappungsbereichs der konjugierten Dunkelfeldpupillen typischerweise γ(0, s) = 0 für kleine s, während große s kaum mehr Intensität tragen, so dass sich Geisterbilder um viele Größenordnungen reduzieren.
Dritter Fall: Zwei spiegelsymmetrische Gruppen mit jeweils n/2 parallel ausgerichteten Platten, beispielsweise wie in Fig. unter Berücksichtigung der Platten 106 und 108 (d.h. in diesem Beispiel n = 4)
Für l = 1 ergibt sich der gleiche Ausdruck (1) wie im ersten Fall, allerdings mit L := ( t(1, 0) / t(0, 0)(n – 2) ). Für l = 2 müssen nach Vorausetzung die großen Versätze in verschiedenen der spiegelsymmetrischen Gruppen auftreten, also
Vierter Fall: Zwei Gruppen G1 und G2 mit jeweils alternierend geneigten Elementen wie in 2, d.h. in diesem Beispiel n = 8:
Gegenüber dem Faktor (2) im zweiten Fall ist hier die Unterdrückung der ungewollten Polarisation infolge von t(2, s) > 0 etwas geringer. Für LaF₃-beschichtete CaF₃-Planparallelplatten und einer Anordnung wie in 2 mit insgesamt acht Planparallelplatten, die um +/–1,5° um den Brewster-Winkel α_B herum alternierend zur optischen Achse 18 verkippt sind, reduziert sich dennoch die unerwünschte Geist-Transmission im Dunkelfeld um mehrere Größenordnungen, und der Polarisationsgrad vervielfacht sich.
Gegenüber dem streng spiegelsymmetrischen Aufbau in 2 können die Winkelversätze und Plattendicken zwischen den vormals spiegelsymmetrischen Polarisatorgruppen G1 und G2 nochmals leicht variiert werden, so dass weder Aberrationen in t(0, 0) noch Reflexe in t(2, 0) auftreten. Die ungewünschte Transmission reduziert sich um die Faktoren, die oben im zweiten Fall beschrieben sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6074065 [0003]
KR 100212114 B [0017]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Improvement in Analysis and Design, JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, Band 49, Nr. 3, Seiten 235–237 (März 1959) [0015]

Claims

Optischer Polarisator, insbesondere für Licht im UV-Wellenlängenbereich, mit zumindest drei lichtdurchlässigen optischen Elementen (32, 34, 36), die entlang einer optischen Achse (18) jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei jedes der optischen Elemente (32, 34, 36) eine lichteingangsseitige brechende Fläche (42, 44, 46) aufweist, wobei die lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) von zumindest zwei (32, 36) der optischen Elemente (32, 34, 36) parallel zueinander ausgerichtet und zur optischen Achse (18) geneigt sind, so dass eine jeweilige Normale (58) der lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) der zumindest zwei (32, 36) der optischen Elemente (32, 34, 36) mit der optischen Achse (18) einen Winkel (α₁) einschließt, der im Bereich des Brewster-Winkels liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die lichteingangsseitige brechende Fläche (44) zumindest eines dritten (34) der optischen Elemente (32, 34, 36) mit einem Winkelversatz (α) zu den lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) der zumindest zwei anderen optischen Elemente (32, 36), jedoch in gleichem Sinn wie diese zur optischen Achse (18) geneigt ist, und dass das zumindest eine dritte (34) der optischen Elemente (32, 34, 36, 38) zwischen den zumindest beiden anderen optischen Elementen (32, 36) angeordnet ist.
Polarisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α₁), den die Normalen (58) der lichteingangsseitigen brechenden Flächen (32, 36) der zumindest zwei der optischen Elemente mit der optischen Achse einschließen, gleich der Differenz aus dem Brewster-Winkel und dem halben Winkelversatz (α) ist, und dass der Winkel (α₂), den die Normale (60) der lichteingangsseitigen brechenden Fläche (44) des zumindest eines dritten optischen Elements (34) mit der optischen Achse (18) einschließt, gleich der Summe aus dem Brewster-Winkel und dem halben Winkelversatz (α) ist, oder umgekehrt.
Polarisator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein viertes lichtdurchlässiges optisches Element (38), dessen lichteingangsseitige brechende Fläche (48) parallel zur lichteingangsseitigen brechenden Fläche des zumindest einen dritten (34) der optischen Elemente (32, 34, 36, 38) ausgerichtet ist, und dass die zumindest vier optischen Elemente (32, 34, 36, 38) entlang der optischen Achse (18) so angeordnet sind, dass die Neigung der lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 44, 46, 48) gemäß dem Winkelversatz (α) von Element zu Element alterniert.
Polarisator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein viertes lichtdurchlässiges optisches Element (38), dessen lichteingangsseitige brechende Fläche (48) parallel zu den zueinander parallelen lichteingangsseitigen brechenden Flächen (42, 46) der zumindest zwei (32, 36) der optischen Elemente (32, 34, 36, 38) ausgerichtet ist.
Polarisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest drei optischen Elemente (32, 34, 36, 38) eine erste Gruppe (G1) bilden, und dass sich an die erste Gruppe (G1) entlang der optischen Achse (18) eine zweite Gruppe (G2) von lichtdurchlässigen optischen Elementen (78, 80, 82, 84) anschließt, die bezüglich einer zur optischen Achse (18) senkrechten Ebene (86) gegensinnig zur ersten Gruppe (G1) geneigt sind.
Polarisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (78, 80, 82, 84) der zweiten Gruppe (G2) bezüglich der Ebene (86) spiegelsymmetrisch zu den optischen Elementen (32, 34, 36, 38) der ersten Gruppe (G1) angeordnet sind.
Polarisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (32, 34, 36, 38) Planparallelplatten sind.
Polarisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz (α) im Bereich von 1° bis 5° liegt.
Polarisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand A zweier benachbarter der optischen Elemente (32, 34, 36, 38) entlang der optischen Achse (18) in Abhängigkeit von dem Durchmesser D eines durch den Polarisator (24; 24‘; 24‘‘) hindurchtretenden Nutzlichtstrahls so gewählt ist, dass A ≥ D/(2sin(2α_E)) ist, wobei α_E der Einfallswinkel des Nutzlichtstrahls ist.
Optisches System, insbesondere zur Waferinspektion, mit einem optischen Polarisator nach einem der Ansprüche 1 bis 9.