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Patent Searching and Data


Title:
ILLUMINATING OPTICAL UNIT FOR MICROLITHOGRAPHY, AND PROJECTION LIGHTING SYSTEM WITH SUCH AN ILLUMINATING OPTICAL UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/128290
Kind Code:
A1
Abstract:
An illuminating optical unit is used to illuminate an object field. The illuminating optical unit has multiple MMA portions (10a to 10d), each of the MMA portions (10a to 10d) having a plurality of individual mirrors. The illuminating optical unit has a polarization optical unit (30) for specifying polarization conditions of the illuminating light (8) incident on the MMA portions (10a to 10d). A bundle distributing optical unit (29) of the illuminating optical unit is used to separate an incident bundle of the illuminating light (8) and to distribute the illuminating light (8) onto portions (30a to 30d) of the polarization optical unit (30). The bundle distributing optical unit (29) is designed so as to generate multiple sub-bundles (8a to 8d) of the illuminating light (8), the bundle profile of said sub-bundles matching the bundle profile of the incident bundle of the illuminating light (8). At least one respective illuminating light sub-bundle (8a to 8d) is deflected to a polarization optical unit portion (30a to 30d) paired with said sub-bundle, resulting in an illuminating optical unit in which an illuminating light polarization setting is ensured which is not sensitive to drift effects of the primary light source for example.

Inventors:
DEGÜNTHER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/053729
Publication Date:
September 03, 2015
Filing Date:
February 23, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G03F7/20; G02B26/08
Domestic Patent References:
WO2011157601A22011-12-22
Foreign References:
US20130148359A12013-06-13
DE10320658A12003-12-18
DE102012214568A12014-02-20
Attorney, Agent or Firm:
Rau, Schneck & Hübner Patentanwälte Rechtsanwälte PartGmbB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Beleuchtungsoptik (7) zur Ausleuchtung eines Objektfeldes (3),

mit mehreren MMA- Abschnitten (10a bis lOd), wobei jeder der MMA- Abschnitte (10a bis lOd) eine Mehrzahl von Einzelspiegeln (1 1) aufweist,

mit einer Polarisationsoptik (30) zur Vorgabe von Polarisationszu- ständen von auf die MMA- Abschnitte (10a bis lOd) auftreffendem Beleuchtungslicht (8),

mit einer Bündelverteilungsoptik (29) zum Aufteilen eines einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts (8) und zum Verteilen des Beleuchtungslichts (8) auf Abschnitte (30a bis 30d) der Polarisationsoptik (30),

wobei die Bündelverteilungsoptik (29) so ausgeführt ist, dass sie mehrere Teilbündel (8a bis 8d) des Beleuchtungslichts (8) erzeugt, deren Bündelprofil mit dem Bündelprofil des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts (8) übereinstimmt, wobei jeweils mindestens ein Beleuchtungslicht-Teilbündel (8a bis 8d) hin zu einem diesem Beleuchtungslicht-Teilbündel (8a bis 8d) zugeordneten Polarisationsoptik-Abschnitt (30a bis 30d) gelenkt wird.

2. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die MMA- Abschnitte (10a bis lOd) Teile ein und desselben MMAs (10) sind.

3. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsoptik- Abschnitte (30a bis 30d) jeweils zur unabhängigen polarisationsoptischen Beeinflussung eines der Beleuchtungslicht-Teilbündel (8a bis 8d) ausgeführt ist.

4. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsoptik (30) mindestens eine Phasenverzögerungsplatte aufweist.

5. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelverteilungsoptik (29) mindestens einen polarisationsabhängigen Strahlteiler (32) aufweist. 6. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der polarisationsabhängige Strahlteiler (32) als Prisma ausgeführt ist.

7. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (32) schwenkbar im Strahlengang des Beleuch- tungslichts (8) angeordnet ist.

8. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen schwenkbaren Strahlteiler (32) der Bündelverteilungsoptik (29) ein Winkel-Kompensator (38) zur Kompensation ei- nes Ausfallwinkels eines vom Strahlteiler (32) transmittierten Anteils des Beleuchtungslichts (8) zugeordnet ist.

9. Beleuchtungsoptik nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der polarisationsabhängige Strahlteiler (32) als 2D-Retroreflektor für einen am Strahlteiler (32) reflektierten Anteil des

Beleuchtungslichts (8) ausgeführt ist.

10. Optisches System mit einer Beleuchtungsoptik (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit einer Projektionsoptik (26) zur Abbildung des Objektfeldes (3) in ein Bildfeld in einer Bildebene (27). 1 1. Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem optischen System nach Anspruch 10 und einer primären Lichtquelle (6).

12. Verfahren zur Beleuchtung einer Beleuchtungspupille (43) einer Beleuchtungsoptik (7) zur Beleuchtung eines Objektfeldes (3) mit folgen- den Schritten:

Aufteilen eines einfallenden Bündels von Beleuchtungslicht (8) in mehrere Beleuchtungslicht-Teilbündel (a bis 8d), deren Bündelprofil jeweils mit dem Bündelprofil des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts (8) übereinstimmt,

- Vorgabe eines Polarisationszustandes für jedes Beleuchtungslicht-

Teilbündel (8a bis 8d),

Lenken der Beleuchtungslicht-Teilbündel (8a bis 8d) mit vorgegebenem Polarisationszustand auf MMA- Abschnitte (10a bis lOd), Beleuchten der Beleuchtungspupille (43) mit einer vorgegebenen Polarisationsverteilung des Beleuchtungslichts (8) über eine entsprechende Kippeinstellung von MMA-Einzelspiegeln (1 1) der beleuchteten MMA- Abschnitte (10a bis lOd),

- wobei benachbarte Abschnitte (42a1, 42c2; 42b1, 42d2; 42c1, 42a2;

42dl, 42b2) der Beleuchtungspupille (43) über die MMA- Einzelspiegel ( 1 1 ) der MMA- Abschnitte ( 10a bis 1 Od) beleuchtet werden, die von voneinander um mehr als 10% eines typischen Durchmessers des Beleuchtungslicht-Bündels entfernten Regionen

1 2

(1 1 , 1 1 ) innerhalb des Bünde lprofils stammen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungspupille (43) mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichts (8) beleuchtet wird.

14. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikro- oder na- no strukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, Bereitstellen eines etikels, das abzubildende Strukturen aufweist, Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 1 1,

Beleuchten der Beleuchtungspupille nach Anspruch 12 oder 13, Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage (1).

15. Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 14 hergestellt ist.

Description:
Beleuchtungsoptik für die Mikro-Lithografie sowie Projektionsbelich- tungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik

Der Inhalt der deutschen Patentanmeldung 10 2014 203 347.0 wird durch Bezugnahme hierin aufgenommen.

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsoptik zur Ausleuchtung eines Objektfeldes. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsoptik für die Mikro-Lithographie zur Führung von Beleuchtungslicht von einer pri- mären Lichtquelle hin zu einem Objektfeld. Ferner betrifft die Erfindung ein optisches System mit einer derartigen Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik zur Abbildung des Objektfeldes in ein Bildfeld. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System, ein Verfahren zur Beleuchtung einer Beleuchtungspupille einer Beleuchtungsoptik, ein mikrolithographisches Herstellungsverfahren für mikro- bzw. nano strukturierte Bauelemente und ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes Bauelement.

Beleuchtungsoptiken der eingangs genannten Art sind bekannt aus der WO 201 1/157601 A2 und der US 201 1/0228247 AI . Weitere Beleuchtungsoptiken sind bekannt aus der WO 2007/093433 AI und der EP 1 262 836 AI . Die DE 10 201 1 079 837 AI offenbart ein optisches System einer mikroli- thografischen Projektionsbelichtungsanlage, in dem Teilstrahlen mit zueinander orthogonalen Polarisationsrichtungen erzeugt werden. Die US 2012/0249989 AI offenbart eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem. Die DE 10 2012 206 148 AI beschreibt ein optisches System einer mikrolithografischen Projektionsbelichtungsanlage mit einer Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Spiegelelementen zur Verände- rung einer Winkelverteilung des von der Spiegelanordnung reflektierten Lichtes.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsoptik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine beispielsweise gegenüber Drifteffekten der primären Lichtquelle unempfindliche Polarisationseinstellung des Beleuchtungslichts gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsoptik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Im Strahlengang des Beleuchtungslichts ist innerhalb der Beleuchtungsoptik zunächst die Bündelverteilungsoptik angeordnet. Dieser folgt die Polarisationsoptik und letzterer folgen die MMA- Abschnitte (Multispiegel- Array, Multi Mirror Array, MMA) im Strahlengang des Beleuchtungslichts. Mit der Beleuchtungsoptik kann eine erwünschte Polarisationsabhängigkeit der Objektfeldbeleuchtung herbeigeführt werden. Ein Beispiel hierfür ist eine tangentiale Polarisation, bei der jeder Objektfeldpunkt so beleuchtet wird, dass ein Polarisationsvektor des linear polarisierten Be- leuchtungslichts unabhängig vom Beleuchtungswinkel immer senkrecht auf der Einfallsebene des Beleuchtungslichts auf diesem Objektfeldpunkt steht. Auch andere Polarisationsverteilungen sind, abgestimmt insbesondere auf die Beleuchtungswinkelverteilung bzw. das Beleuchtungssetting, möglich. Aufgrund der Erzeugung mehrerer Teilbündel des Beleuchtungs- lichts mit übereinstimmenden Querschnitten kann eine Beleuchtung des Objektfeldes gewährleistet werden, die sich zusammensetzt aus Beiträgen der Teilbündel, die so durchmischt werden, dass sich über die Bündelprofi- le in gleicher Weise auswirkende Änderungen, insbesondere Drifteffekte, der primären Beleuchtungslichtquelle nicht oder nur gering auf die resultierende Objektfeldbeleuchtung auswirken.

Es können zwei, drei, vier, fünf oder noch mehr Teilbündel des Beleuch- tungslichts mit der Bündelverteilungsoptik erzeugt werden. Über die Polarisationsoptik kann eine entsprechende Anzahl von Polarisationszuständen oder auch eine andere, z. B. eine geringere, Anzahl von Polarisationszuständen für diese Teilbündel erzeugt werden. Die Bündelverteilungsoptik kann katoptrisch, also als reine Spiegeloptik, dioptrisch, also mit refraktiven Komponenten, oder katadioptrisch ausgeführt sein. Ein Beispiel für eine rein reflektierende Ausführung der Bündelverteilungsoptik ist eine Ausführung, bei der ein Blaze-Reflexionsgitter zum Einsatz kommt. Das Blaze-Reflexionsgitter hat insbesondere Gitter- strukturen, die zur Einstellung eines Blaze-Winkels aktorisch verlagerbar sind. Bei diesen Gitterstrukturen kann es sich um MEMS- Spiegel handeln. Eine Gitterperiode des Blaze-Reflexionsgitters kann 80- bis 150-mal so groß sein wie eine Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts, beispielsweise hundertmal so groß.

Eine Ausgestaltung der MMA- Abschnitte nach Anspruch 2 ist konstruktiv wenig aufwändig. Alternativ können die MMA-Abschnitte separat zueinander angeordnet sein. Eine Polarisationsoptik nach Anspruch 3 stellt Freiheitsgrade für die polarisationsoptische Beeinflussung des Beleuchtungslichts zur Verfügung.

Eine Phasenverzögerungsplatte nach Anspruch 4 hat sich zur polarisationsoptischen Beeinflussung bewährt. Alternativ kann das Beleuchtungslicht auch in anderer Weise polarisationsoptisch beeinflusst werden, beispielsweise durch geometrische Drehung eines Polarisationszustandes des Beleuchtungslichts. Ein polarisationsabhängiger Strahlteiler nach Anspruch 5, also ein Strahlteiler, der polarisationsabhängig unterschiedliche Reflektivitäten und Transmissionen einerseits für p-polarisiertes und andererseits für s- polarisiertes Beleuchtungslicht aufweist, hat sich zur Aufteilung des Beleuchtungslichts in Teilbündel als besonders geeignet herausgestellt. Alter- nativ kann die Bündelverteilungsoptik auch einen nicht polarisationsabhängigen Strahlteiler aufweisen, also einen Strahlteiler, der insensitiv auf den Polarisationszustand des einfallenden Beleuchtungslichts ist. Bei dem polarisationsabhängigen Strahlteiler kann es sich um einen polarisierenden Strahlteiler handeln, also um einen Strahlteiler, bei dem ein reflektierter Strahl einerseits und ein transmittierter Strahl andererseits genau definierte, beispielsweise linear polarisierte Polarisationszustände aufweisen. Jedem der Beleuchtungslicht-Teilbündel kann ein polarisationsabhängiger Strahlteiler zugeordnet sein. Das vom letzten polarisationsabhängigen Strahlteiler durchgelassene und reflektierte Beleuchtungslicht-Teilbündel muss natür- lieh vor dem Auftreffen auf dem Objektfeld nicht nochmals geteilt werden.

Ein Prisma nach Anspruch 6 hat sich zur präzisen Bündelführung als besonders geeignet herausgestellt. Ein nach Anspruch 7 schwenkbar im Strahlengang des Beleuchtungslichts angeordneter Strahlteiler ermöglicht eine feine Abstimmung eines Intensitätsverhältnisses zwischen einem vom Strahlteiler reflektierten und einem vom Strahlteiler durchgelassenen Bündel des Beleuchtungslichts. Die Schwenkachse kann senkrecht auf einer Einfallsebene einer am Strahlteiler reflektierten Strahlführung des Beleuchtungslichts stehen.

Ein Winkel-Kompensator nach Anspruch 8 kann Ausfallwinkel- Änderungen kompensieren, die aufgrund einer Verstellung des Strahlteilers resultieren. Alternativ oder zusätzlich zu einer Winkelkompensation kann auch ein Kompensator zur Kompensation eines Strahl-Lateralversatzes herangezogen werden, der ebenfalls Resultat einer Verstellung des Strahlteilers sein kann. Jedem der Strahlteiler kann ein derartiger Winkel- Kompensator zugeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Winkel- Kompensator zur Kompensation eines Ausfallswinkels eines vom Strahlteiler reflektierten Anteils des Beleuchtungslichts vorgesehen sein. Der Winkel-Kompensator kann seinerseits als Prisma und/oder als Spiegel ausgeführt sein.

Ein 2D-Retroreflektor nach Anspruch 9 sorgt für eine Winkelstabilität des am Strahlteiler reflektierten Anteils des Beleuchtungslichts.

Die Vorteile eines optischen Systems nach Anspruch 10 und einer Projek- tionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 1 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik bereits erläutert wurden.

Ein Beleuchtungsverfahren nach Anspruch 12 sorgt für eine Insensitivität einer Beleuchtungspupillenbeleuchtung in Bezug auf Intensitätsvariationen, die über einen Querschnitt des Beleuchtungslicht-Bündels auftreten. Entsprechende Intensitätsvariationen entstehen beispielsweise durch Drifteffekte einer Beleuchtungslichtquelle. Durch das Beleuchtungsverfahren ist sichergestellt, dass zumindest bereichsweise die Beleuchtungspupille aus verschiedenen Regionen innerhalb des Bündelprofils beleuchtet wird. Intensitätsschwankungen innerhalb des Bündelprofils können sich daher bei derart beleuchteten Abschnitten der Beleuchtungspupille teilweise oder vollständig ausgleichen. Es resultiert eine Beleuchtungspupille, deren Pola- risationsverteilung auch bei Intensitätsschwankungen innerhalb des Beleuchtungslicht-Bündels stabil bleibt.

Die Vorteile des Beleuchtungsverfahrens gelten besonders beim Verfahren nach Anspruch 13. Hierbei wird nicht nur eine Polarisationsverteilung vor- gegeben, sondern auch eine Intensitätsverteilung. Über die Vorgabe der Intensitätsverteilung über die Beleuchtungspupille kann das Beleuchtungs- setting, also eine Beleuchtungswinkelverteilung über das Objektfeld, vorgegeben werden. Die Vorteile eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 14 und eines Bauelements nach Anspruch 15 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsoptik sowie das erfindungsgemäße Beleuchtungsverfahren bereits erläutert wurden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Meridionalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem innerhalb einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungsoptik mit einem Multi-Spiegelarray (Multi Mirror Array, MMA) mit über eine Steuerung angesteuerten Kipp-Aktoren und einem Rastermodul mit einer zweistufigen Rasteranordnung, wobei dem Spiegelarray eine Bündelverteilungsoptik und eine Polarisationsoptik im Strahlengang von Beleuchtungslicht vorgeordnet sind; stärker im Detail einen Ausschnitt der Beleuchtungsoptik, nämlich die Komponenten, einschließlich der Bündelverteilungsoptik, im Beleuchtungslicht- Strahlengang zwischen einem von einer Strahlaufwei- tungsoptik kommenden Beleuchtungslicht-Bündel und dem Spiegelarray; vergrößert einen Ausschnitt aus der Bündelverteilungsoptik zur Erzeugung eines reflektierten und eines transmittierten Beleuchtungslicht-Teilbündels aus einem einfallenden Beleuchtungslicht-Bündel; in einem Diagramm eine Abhängigkeit einer Reflekti- vität für senkrecht („s") und parallel („p") zu einer Einfallsebene polarisiertes Licht beim Übergang aus einem Medium mit Brechzahl 1.52 in ein Medium mit Brechzahl 1.0 abhängig vom Einfallswinkel des Lichts auf eine Übergangs-Grenzfläche; eine Aufsicht auf das Spiegelarray, wobei auf benachbarte Spiegelarray- Abschnitte jeweils einfallende Beleuchtungslicht-Bündel durch gestrichelte Intensitätsisolinien angedeutet sind; Fig. 6 perspektivisch einen weiteren Ausschnitt der Beleuchtungsoptik zwischen dem Spiegelarray und einer Pupillenebene, wobei eine lineare Polarisation des Beleuchtungslichts durch entsprechend orientierte Dop- pelpfeile angedeutet ist;

Fig. 7 schematisch eine Verteilungswirkung des mit definierter Polarisation in die Pupillenebene gelenkten Beleuchtungslichts durch das Spiegelarray, wobei zusätz- lieh der Einfluss einer Intensitätsvariation über das Beleuchtungslicht-Bündelprofil auf dem Spiegelarray angedeutet ist; und

Fig. 8 eine weitere Ausführung einer Bündelverteilungsoptik, die anstelle der Bündelverteilungsoptik nach Figur 2 zum Einsatz kommen kann.

Figur 1 zeigt schematisch eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungs- anlage 1 , die als Wafer-Scanner ausgeführt ist und bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen fein strukturierten Bauteilen eingesetzt wird. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 arbeitet zur Erzielung von Auflösungen bis zu Bruchteilen von Mikrometern mit Licht insbesondere aus dem tiefen Ultraviolettbereich (DUV oder VUV). Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem wiedergegeben. Die x- Richtung verläuft in der Figur 1 nach oben. Die y-Richtung verläuft in der Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die z-Richtung verläuft in der Figur 1 nach rechts. Die y- Achsen verlaufen in den verschiedenen Figuren jeweils parallel zueinander.

Eine Scanrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 1 verläuft in der y- Richtung, also senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1. Im in der Figur 1 dargestellten Meridionalschnitt ist die Mehrzahl der optischen Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage 1 längs einer in z-Richtung verlaufenden optischen Achse 2 aufgereiht. Es versteht sich, dass auch andere Faltungen der optischen Achse 2 möglich sind als in der Figur 1 gezeigt, insbesondere um die Projektionsbelichtungsanlage 1 kompakt zu gestalten.

Zur definierten Ausleuchtung eines Objekt- bzw. Beleuchtungsfeldes 3 in einer Objekt- oder Retikelebene 4, in der eine zu übertragende Struktur in Form eines nicht näher dargestellten Retikels angeordnet ist, dient ein ins- gesamt mit 5 bezeichnetes Beleuchtungssystem der Projektionsbelichtungsanlage 1. Das Beleuchtungssystem 5 umfasst eine primäre Lichtquelle 6 und eine Beleuchtungsoptik 7 mit den optischen Komponenten zur Führung von Beleuchtungs- bzw. Abbildungslicht 8 hin zum Objektfeld 3. Die primäre Lichtquelle 6 ist ein ArF-Laser mit einer Arbeitswellenlänge von 193 nm, dessen Beleuchtungslichtstrahl koaxial zur optischen Achse 2 ausgerichtet ist. Andere UV-Lichtquellen, beispielsweise ein F 2 -Excimer- Laser mit 157 nm Arbeitswellenlänge, ein Krf-Excimer-Laser mit 248 nm Arbeitswellenlänge sowie primäre Lichtquellen mit größeren oder kleineren Arbeitswellenlängen, z. B. mit EUV- Wellenlängen im Bereich zwi- sehen 5 nm und 30 nm, sind ebenfalls möglich. Im Falle einer Auslegung für EUV- Wellenlängen kann die Beleuchtungsoptik ausschließlich mit reflektierenden Komponenten ausgeführt sein. Ein von der Lichtquelle 6 kommender Strahl des Beleuchtungslichts 8 mit kleinem Rechteckquerschnitt trifft zunächst auf eine Strahlaufweitungsop- tik 9, die einen austretenden Strahl des Beleuchtungslichts 8 mit weitgehend parallelem Licht und größerem Rechteckquerschnitt erzeugt. Die Strahlaufweitungsoptik 9 kann Elemente enthalten, die unerwünschte Auswirkungen der Kohärenz des Beleuchtungslichts 8 reduzieren. Das durch die Strahlaufweitungsoptik 7 weitgehend parallelisierte Beleuchtungslicht 8 trifft anschließend auf ein Mikrospiegelarray (Multi Mirror Array, MMA) 10 zur Erzeugung einer Beleuchtungslicht- Winkelverteilung. Das Mikrospiegelarray 10 hat eine Vielzahl von in einem xy-Raster angeordneten, rechteckigen Einzelspiegeln 1 1. Jeder der Einzelspiegel 1 1 ist mit einem zugehörigen Kipp-Aktor 12 verbunden. Jeder der Kipp-Aktoren 12 ist über eine Steuerleitung 13 mit einer Steuerung 14 zur Ansteuerung der Aktoren 12 verbunden. Über die Steuerung 14 können die Aktoren 12 unabhängig voneinander angesteuert werden. Jeder der Aktoren 12 kann einen vorgegebenen x-Kippwinkel (Kippung in der xz-Ebene) und unabhängig hiervon einen y-Kippwinkel (Kippung in der yz-Ebene) des Einzelspiegels 1 1 einstellen, sodass ein Ausfallswinkel AS X eines vom zugehörigen Einzelspiegel 1 1 reflektierten Beleuchtungslicht- Einzelbündels bzw. Einzelstrahls 15 in der xz-Ebene und entsprechend ein in der Zeichnung nicht dargestellter Ausfallswinkel AS y in der yz-Ebene vorgegeben werden kann.

Die durch das MMA 10 erzeugte Winkelverteilung von Ausfallswinkeln AS der Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 wird beim Durchtritt durch einen Kondensor 16, der im Abstand seiner Brennweite vom MMA 10 positioniert ist, in eine zweidimensionale, also senkrecht zur optischen Achse 2 ortsabhängige Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung umgewandelt. Die so erzeugte Intensitätsverteilung ist daher in einer ersten Beleuchtungsebene 17 des Beleuchtungssystems 5 vorhanden. Zusammen mit dem Kondensor 16 stellt das MMA 10 also eine Lichtverteilungseinrichtung zur Erzeugung einer zweidimensionalen Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dar. Im Bereich der ersten Beleuchtungsebene 17 ist eine erste Rasteranordnung

18 eines Rastermoduls 19 angeordnet, das auch als Wabenkondensor bezeichnet wird. Einfallswinkel ER X in der xz-Ebene (vgl. Figur 1) und ER y in der yz-Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt) des Beleuchtungslichts 8 auf das Rastermodul 19 sind den Ausfallswinkeln AS X (vgl. Figur 1), AS y (nicht in der Zeichnung dargestellt) der Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 vom MMA 10 und/oder dem Ort, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 vom MMA 10 ausgeht, also dem jeweiligen Einzelspiegel 1 1, korreliert. Diese Korrelation wird durch den Kondensor 16 vorgegeben. Die Einfallswinkel ER X , ER y der Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 auf das Rastermodul 19 sind direkt mit den Positionen der Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 auf dem MMA 10, also mit dem Einzelspiegel 1 1, von dem das jeweilige Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 ausgeht, korreliert, da die Verwendung eines Kondensors 16 zu einer Umsetzung von Ortskoordinaten in Winkel führt.

Das Rastermodul 19 dient zur Erzeugung einer räumlich verteilten Anordnung von sekundären Lichtquellen, also von Bildern der primären Lichtquelle 6, und damit zur Erzeugung einer definierten Beleuchtungswinkelverteilung des aus dem Rastermodul 19 austretenden Beleuchtungslichts.

In einer weiteren Beleuchtungsebene 20 ist eine zweite Rasteranordnung 21 angeordnet. Die Beleuchtungsebene 17 steht in oder in der Nähe einer vorderen Brennebene von Einzelelementen der zweiten Rasteranordnung 21. Die beiden Rasteranordnungen 18, 21 stellen einen Wabenkondensor der Beleuchtungsoptik 7 dar. Die weitere Beleuchtungsebene 20 ist eine Pupillenebene des Beleuchtungssystems 5 oder ist einer Pupillenebene des Beleuchtungssystems 5 benachbart. Das Rastermodul 19 wird daher auch als felddefinierendes Element (Field Defming Element, FDE) bezeichnet.

Ausfallswinkel AR X in der xz-Ebene (vgl. Figur 1) und AR y in der yz- Ebene (nicht in der Zeichnung dargestellt), unter denen die Beleuchtungslicht-Einzelbündel 15 die zweite Rasteranordnung 21 verlassen, sind einem Ortsbereich im Objektfeld 3, auf dem das jeweilige Beleuchtungslicht- Einzelbündel 15 auf das Objektfeld 3 trifft, eindeutig zugeordnet.

Dem Rastermodul 19 nachgeordnet ist ein weiterer Kondensor 22, der auch als Feldlinse bezeichnet wird. Zusammen mit der zweiten Rasteranordnung 21 bildet der Kondensor 22 die erste Beleuchtungsebene 17 in eine Feld- Zwischenebene 23 des Beleuchtungssystems 5 ab. In der Feld-Zwischenebene 23 kann ein Retikel-Masking- System (REMA) 24 angeordnet sein, welches als verstellbare Abschattungsblende zur Erzeugung eines scharfen Randes der Beleuchtungslicht-Intensitätsverteilung dient. Ein nachfolgendes Objektiv 25 bildet die Feld-Zwischenebene 23 auf das Retikel, das heißt die Lithographievorlage ab, das sich in der Retikelebene 4 befindet. Mit einem Projektionsobjektiv 26 wird die Retikelebene 4 auf eine Wafer- oder Bildebene 27 auf den in der Figur 1 nicht dargestellten Wafer abgebildet, der intermittierend oder kontinuierlich in der Scan-Richtung (y) verschoben wird.

Die erste Rasteranordnung 18 weist einzelne erste Rasterelemente 28 auf, die spalten- und zeilenweise in der xy-Ebene angeordnet sind. Die ersten Rasterelemente 28 haben eine rechteckige Apertur mit einem x/y- Aspektverhältnis von beispielsweise 1/1. Auch andere, insbesondere größere x/y- Aspektverhältnisse der ersten Rasterelemente 28, zum Beispiel 2/1 , sind möglich.

Der Meridionalschnitt nach Figur 1 geht entlang einer Rasterspalte. Die ersten Rasterelemente 28 sind als Mikrolinsen, z. B. mit positiver Brechkraft, ausgebildet. Die ersten Rastelemente 28 sind in einem ihrer Rechteckform entsprechenden Raster direkt aneinander angrenzend, das heißt im Wesentlichen flächenfüllend, angeordnet. Die ersten Rastelemente 28 werden auch als Feldwaben bezeichnet. Auch die zweite Rasteranordnung 21 hat entsprechende Rasterelemente.

Der Rasteraufbau und die Funktion des Rastermoduls 19 entsprechen grundsätzlich dem, was in der WO2007/093433 AI beschrieben ist. Zwischen der Strahlaufweitungsoptik 9 und dem MMA 10 sind eine Bündelverteilungsoptik 29 und eine Polarisationsoptik 30 angeordnet.

Figur 2 zeigt stärker im Detail die Komponenten der Beleuchtungsoptik 7 zwischen der Strahlaufweitungsoptik 9 und dem MMA 10.

Die Bündelverteilungsoptik 29 dient zum Aufteilen des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts 8 in mehrere und im dargestellten Ausführungsbeispiel in vier Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a, 8b, 8c und 8d. Gleichzeitig dient die Bündelverteilungsoptik 29 zum Verteilen des Be- leuchtungslichts 8 auf Abschnitte 30a, 30b, 30c und 30d der Polarisationsoptik 30. Die Polarisationsoptik 30 dient zur Vorgabe von Polarisationszu- ständen des auf das MMA 10 auftreffenden Beleuchtungslichts 8. Die Bündelprofile der Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a bis 8d stimmen mit dem Bündelprofil des in die Bündelverteilungsoptik 29 einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts 8 überein, was nachfolgend anhand der Figur 5 noch näher erläutert wird. Es wird jeweils mindestens eines der Beleuch- tungslicht-Teilbündels 8a bis 8d hin zu einem diesem Beleuchtungslicht- Teilbündel 8a bis 8d zugeordneten Polarisationsoptik- Abschnitt 30a bis 30d gelenkt.

Das MMA ist in MMA- Abschnitte 10a, 10b, 10c und lOd unterteilt. Die Polarisations-Optik- Abschnitte 30a bis 30d geben jeweils unabhängig Pola- risationszustände der auf diese auftreffenden Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a bis 8d vor, die nach Beeinflussung durch die Polarisationsoptik- Abschnitte 30a bis 30d auf die ihnen zugeordneten MMA- Abschnitte 10a bis lOd auftreffen.

Bei der dargestellten Ausführung sind die MMA- Abschnitte 10a bis lOd Teile ein und desselben MMAs 10. Alternativ ist es möglich, jeden der MMA- Abschnitte 10a bis lOd als unabhängiges MMA auszuführen. Figur 3 zeigt stärker im Detail eine Verteilungskomponente 29a der Bündelverteilungsoptik 29. In die Verteilungskomponente 29a fällt das von der Strahlaufweitungsoptik 9 aufgeweitete Bündel des Beleuchtungslichts 8 ein. Dieses durchtritt zunächst eine Hypotenusenfläche 31 eines Polarisationsprismas 32 der Verteilungskomponente 29a. Das Polarisationsprisma 32 ist aus einem Material mit Brechzahl 1,52. Ein Auftreffwinkel des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts 8 auf die Hypotenusenfläche 31 ist nahe der senkrechten Inzidenz, weicht von der senkrechten Inzidenz also um nicht mehr als 7° ab. Die Hypotenusenfläche 31 ist für eine Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts 8 antireflexbeschichtet. Das einfallende Bündel des Beleuchtungslichts 8 kann unpolarisiert sein. Alternativ kann das einfallende Bündel des Beleuchtungslichts 8 auch polarisiert, insbesondere linear polarisiert sein.

Nach Durchtritt durch die Hypotenusenfläche 31 trifft das Beleuchtungslicht 8 auf eine polarisationsabhängig reflektierende Kathetenfläche 33 des Polarisationsprismas 32. Diese Kathetenfläche 33 ist unbeschichtet. Ein Teil des einfallenden Beleuchtungslichts 8 wird an der Kathetenfläche 33 reflektiert und stellt das Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a dar. Dieses Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a wird nach Reflexion an der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 an einer weiteren Kathetenfläche 34 des Polarisationsprismas 32 reflektiert, die hochreflektierend für das Beleuchtungslicht 8 beschichtet ist. Nach Reflexion an der weiteren Käthe - tenfläche 34 durchtritt das Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a die Hypotenusenfläche 31 , tritt also aus dem Polarisationsprisma 32 aus und wird nachfolgend von einem Spiegel 35 reflektiert. Das reflektierte Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a ist überwiegend senkrecht zur Zeichenebene der Figur 3 polarisiert, also in Bezug auf den Einfall auf die polarisationsabhängig reflektierende Kathetenfläche 33 also überwiegend s-polarisiert.

Ein Teil des Beleuchtungslichts 8 wird von der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 nicht reflektiert, sondern tritt vom optisch dichteren Medium des Polarisationsprismas 32 in das optisch dünnere Um- gebungsmedium, also beispielsweise in Luft oder Vakuum aus.

Das von der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 hindurchgelassene Bündel des Beleuchtungslichts 8 ist teilweise oder über- wiegend p-polarisiert, kann aber weiterhin erhebliche Anteile auch von s- polarisierten Lichts enthalten.

Figur 4 zeigt die eflektivitätsverhältnisse an der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 abhängig vom Einfallswinkel und vom Polarisationszustand des einfallenden Beleuchtungslichts 8. Dieser Einfallswinkel ist in der Figur 3 mit (Xj bezeichnet. Bei einem Einfallswinkel von 41,14° oder größer ergibt sich der Winkel der Totalreflexion, so dass kein Licht mehr durch die polarisationsabhängig reflektierenden Käthe - tenfläche 33 hindurchgelassen würde. Sobald dieser Winkel auf 40,59° verringert wird, steigt eine Transmission für parallel zur Einfallsebene polarisiertes Licht auf 70% (Reflektivität R p sinkt auf den Wert 0,3) und eine Transmission für senkrecht zur Einfallsrichtung polarisiertes Licht steigt auf 40% (Reflektivität R s bei 0,6).

Bei einem Brewsterwinkel (R p =0) wird noch für die s-Polarisations- komponente eine Reflektivität von etwa 0.15 erzielt.

Durch Verschwenken des Polarisationsprismas 32 um eine Schwenkachse 36 senkrecht zur Zeichenebene der Figur 3 um wenige Grad oder sogar auch nur um wenige Zehntel Grad lässt sich ein Intensitätsverhältnis zwischen dem von der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 reflektierten und dem transmittierten Beleuchtungslicht-Teilbündel fein vorgeben. Die Schwenkachse 36 ist senkrecht zu einer mit der Zeichenebe- ne der Figuren 2 und 3 zusammenfallenden Strahlebene einer Strahlführung des Beleuchtungslichts 8 angeordnet. Ein Schwenkwinkelbereich des Polarisationsprismas 32 um die Schwenkachse 36 kann kleiner sein als 5°, kann kleiner sein als 2° und kann insbesondere höchstens 1 ° betragen. Beim Verkippen des Polarisationsprismas 32 wird ein sehr kleiner Lateralversatz erzeugt. Falls dieser Lateralversatz eine störende Größenordnung erreichen sollte, kann dies über eine Verkippung der Spiegel 35 bzw. 29d sowie über eine Korrektur- Verkippung der beaufschlagten Einzelspiegel 1 1 des MMAs 10 vollständig kompensiert werden.

Im Strahlengang des Beleuchtungslicht-Teilbündels, das von der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 durchgelassen wird, folgt eine parallel hierzu angeordnete Hypotenusenfläche 37 eines Winkel- Kompensationsprismas 38. Die polarisationsabhängig reflektierende Kathetenfläche 33 des Polarisationsprismas 32 und die Hypotenusenfläche 37 des Winkel-Kompensationsprismas 38 sind unabhängig vom Schwenkwinkel des Polarisationsprismas 32 immer parallel zueinander angeordnet. Ein Abstand der beiden Flächen 33, 37 ist so groß, dass keine Verhinderung der Totalreflexion, also keine frustrierte Totalreflexion, stattfindet. Die Hypotenusenfläche 37 des Winkel-Kompensationsprismas 38 ist antire- flexbeschichtet für die Nutzwellenlänge des Beleuchtungslichts 8. Nach Durchtritt durch die Hypotenusenfläche 37 tritt der durchgelassene Anteil des Beleuchtungslichts 8 aus dem Winkel-Kompensationsprisma 38 durch eine ebenfalls antireflexbeschichtete Kathetenfläche 39 aus. Ein Auftreffwinkel des durchgelassenen Anteils des Beleuchtungslichts 8 auf die Kathetenfläche 39 ist wiederum nahe der senkrechten Inzidenz.

Das Winkel-Kompensationsprisma 38 dient zur Kompensation einer Ände- rung eines Ausfallswinkels des von der polarisationsabhängigen Kathetenfläche 33 des Polarisationsprismas 32 durchgelassenen, also transmit- tierten Anteils des Beleuchtungslichts 8 aufgrund einer Verschwenkung des Polarisationsprismas 32. Die beiden weiteren Verteilungskomponenten 29b und 29c der Bündelverteilungsoptik 29 sind genauso aufgebaut wie die Verteilungskomponente 29a. Die Verteilungskomponenten 29a bis 29c der Bündelverteilungsoptik 29 sind als polarisationsabhängige Strahlteiler ausgeführt. Jeweils die re- flektierten Beleuchtungslicht-Teilbündel der Verteilungskomponenten 29b und 29c bilden die Beleuchtungslicht-Teilbündel 8b und 8c. Das von der Verteilungskomponente 29c hindurchgelassene Teilbündel des Beleuchtungslichts 8 wird von einem weiteren Spiegel reflektiert, der gleichzeitig die Verteilungskomponente 29d der Bündelverteilungsoptik 29 darstellt und bildet das Beleuchtungslicht-Teilbündel 8d.

Das Polarisationsprisma 32 und das Winkel-Polarisationsprisma 38 werden von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Tragkörper getragen. Letzterer steht mit einem Schwenkantrieb 40a zum Verschwenken um die Schwenkachse 36 in mechanischer Wirkverbindung, der in der Figur 3 schematisch dargestellt ist. Jede der Verteilungskomponenten 29a bis 29c hat einen ihr zugeordneten Schwenkantrieb 40a, 40b, 40c. Die Schwenkantriebe 40a bis 40c können unabhängig voneinander angesteuert werden. Hierzu dient eine zentrale Steuereinrichtung 41 der Projektionsbelichtungs- anläge 1 , die in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt ist.

Die Polarisationsoptik- Abschnitte 30a bis 30d weisen jeweils eine Phasenverzögerungsplatte auf. Alternativ oder zusätzlich können die Polarisationsoptik-Abschnitte 30a bis 30d einen Polarisator zur Erzeugung z. B. li- near polarisierten Lichts aus dem jeweils einfallenden Beleuchtungslicht- Teilbündel 8a bis 8d aufweisen. Die Polarisationsoptik- Abschnitte können alternativ oder zusätzlich mehrere Spiegel aufweisen, mit denen eine geometrische Drehung eines Polarisationszustandes des jeweiligen Beleuchtungslicht-Teilbündels 8a bis 8d herbeigeführt werden kann. Aufgrund der Ausführung des Polarisationsprismas 32 als 90°-Prisma und der Reflexion des an der polarisationsabhängig reflektierenden Kathetenfläche 33 reflektierten Anteils des Beleuchtungslichts 8 an beiden Ka- thetenflächen 33, 34 des Polarisationsprismas 32 wirkt das Polarisationsprisma 32 als zweidimensionaler (2D-) Retroreflektor für diesen reflektierten Anteil des Beleuchtungslichts 8. Ein Ausfallswinkel dieses reflektierten Anteils des Beleuchtungslichts 8 aus der Hypotenusenfläche 31 des Polarisationsprismas 32 ist also unabhängig von einem Schwenkwinkel des Pola- risationsprismas 32 um die Schwenkachse 36.

Die Bündelverteilungsoptik 29 ist so ausgeführt, dass die erzeugten Teilbündel 8a bis 8d des Beleuchtungslichts 8 jeweils Bündelprofile haben, die mit dem Bündelprofil des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts 8, also dem Bündelprofil des Beleuchtungslichts 8 nach der Strahlaufwei- tungsoptik 9, übereinstimmen. Figur 5 verdeutlicht dies. Dort ist in einer Aufsicht das MMA 10 mit den MMA- Abschnitten 10a, 10b, 10c und lOd dargestellt. Die MMA- Abschnitte 10a bis lOd sind gleich groß und haben jeweils in einem Rechteck-Raster angeordnete Einzelspiegel 1 1. Das Rechteck-Raster ist als 7xl9-Raster ausgebildet. Insgesamt hat jeder der MMA- Abschnitte 10a bis lOd also 133 Einzelspiegel 1 1. Auch eine kleinere oder auch eine deutlich größere Anzahl der Einzelspiegel 1 1 , beispielsweise 100 Einzelspiegel 1 1, 200 Einzelspiegel 1 1 , 500 Einzelspiegel 1 1 oder auch 1000 Einzelspiegel 1 1 ist möglich.

Gezeigt ist in der Figur 5 jeweils ein Bündelprofil des auf den jeweiligen MMA- Abschnitt 10a bis lOd auftreffenden Beleuchtungslicht-Teilbündels 8a bis 8d. Der tatsächliche Verlauf dieses Bündelprofils ist lediglich beispielhaft dargestellt. Anstelle des dort unregelmäßig gezeigten Verlaufs kann der Verlauf des Bündelprofils auch regelmäßig rechteckig, quadratisch, elliptisch oder kreisförmig sein.

Das jeweilige Bünde lprofil ist in der Figur 5 durch mehrere Intensitäts- Isolinien I I 2 und I 3 angedeutet, wobei der Index i der Isolinie Ii mit sinkender Intensität ansteigt. Die Bündelprofile der Beleuchtungslicht- Teilbündel 8a bis 8d sind exakte Kopien voneinander. Alternativ ist es möglich, die Bündelprofile hinsichtlich ihrer Querschnittsverläufe exakt zu kopieren, allerdings unterschiedliche Intensitäten der Beleuchtungslicht- Teilbündel 8a bis 8d vorzugeben.

Hervorgehoben sind jeweils Einzelspiegel I Ia 1 bis l ld 1 sowie I Ia 2 bis 1 ld 2 . In Bezug auf den jeweils gesamten MMA- Abschnitt 10a bis lOd liegen die Einzelspiegel I Ia 1 , 1 lb 1 , 1 1c 1 und 1 ld 1 jeweils an exakt derglei- chen Relativposition, nämlich bei der (x, y)-Koordinate (3, 13). In Bezug auf den jeweils gesamten MMA- Abschnitt 10a bis lOd liegen die Einzelspiegel 1 la 2 , 1 lb 2 , 1 lc 2 und 1 ld 2 jeweils an exakt dergleichen Relativposition, nämlich bei der (x, y)-Koordinate (6, 5). Die Einzelspiegel 1 la 1 bis 1 ld 1 einerseits und 1 la 2 bis 1 ld 2 andererseits liegen jeweils exakt am glei- chen Ort des die MMA- Abschnitte 10a bis lOd beaufschlagenden Beleuchtungslicht-Teilbündels 8a bis 8d.

Figur 6 zeigt, welche Pupillenorte über die jeweiligen Einzelspiegel I I 1 sowie 1 1 2 mit dem Beleuchtungslicht 8 beaufschlagt werden. Zusätzlich ist in der Figur 6 eine Wirkung des jeweiligen Polarisationsoptik- Abschnitts 30a bis 30d auf die Polarisation des jeweiligen MMA- Abschnitts 10a bis lOd beaufschlagenden Beleuchtungslicht-Teilbündels 8a bis 8d schematisch durch Polarisations-Doppelpfeile Pa bis Pd verdeutlicht. Im dargestellten Beispiel verläuft eine lineare Polarisation des Beleuchtungslicht- Teilbündels 8a, das den MMA- Abschnitt 10a beaufschlagt, horizontal, also parallel zur x-Achse. Die weiteren Polarisations-Doppelpfeile Pb, Pc und Pd verlaufen unter jeweils unterschiedlichen Winkeln zur x- und y- Achse. Die verschiedenen MMA- Abschnitte 10a bis lOd können über die Polarisationsoptik-Abschnitte 30a bis 30d also jeweils mit Beleuchtungslicht eines vorgegebenen Polarisationszustandes beaufschlagt werden. Dabei kann auf die MMA- Abschnitte 10a bis lOd Licht verschiedener Polarisationszustän- de auftreffen. Alternativ können aber auch mindestens zwei MMA- Abschnitte 10a bis lOd mit Beleuchtungslicht gleichen Polarisationszustandes beaufschlagt werden.

Durch schematische Einzelstrahlen 15j J sind Einzelbündel des Beleuchtungslichts 8 dargestellt, die von den zugehörigen Einzelspiegeln 1 lj J hin zur Pupillenebene 20 reflektiert werden. Der Index i kann dabei die Buchstaben a bis d einnehmen und der Index j die Zahlen 1 oder 2, je nachdem, von welchem der Einzelspiegel 1 1 a 1 bis 1 1 d 2 die Reflexion des zugehörigen Einzelbündels 15j J erfolgt. Das Beleuchtungslicht-Teilbündel hat in y-Richtung eine Erstreckung von etwa achtzehn Seitenlängen der Einzelspiegel 1 1 und in x-Richtung eine Erstreckung von etwa fünf Seitenlängen der Einzelspiegel 1 1 (vgl. Fig. 5). Ein typischer Durchmesser des Beleuchtungslicht-Bündels beträgt daher (18+5)/2=l 1,5 Kantenlängen der Einzelspiegel 1 1. Ein Abstand der beiden Einzelspiegel 1 1 i 1 und I ii 2 voneinander auf jedem der MMA- Abschnitte 10a bis lOd ist größer als sieben Kantenlängen der Einzelspiegel 1 1 und ist demnach deutlich größer als 10% dieses typischen Durchmessers des Beleuchtungslicht-Bündels. Die Einzelbündel 15j J treffen auf entsprechende Ortsabschnitte 42j J einer Pupille 43 in der Pupillenebene 20. Benachbarte Abschnitte 42i J der Pupille 43, beispielsweise die Abschnitte 42a 1 , 42c 2 werden über MMA- Einzelspiegel 1 lj j , beispielsweise über die MMA-Einzelspiegel I Ia 1 , 1 1c 2 beleuchtet, die von Regionen innerhalb des identischen Bündelprofils der Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a bis 8d stammen, die voneinander um mehr als 10% eines typischen Durchmessers des Beleuchtungslicht- Bündels entfernt sind. Dies gilt entsprechend für die einander benachbarten Pupillen- Ortsabschnitte 42d l und 42b 2 , für die benachbarten Pupillen-Ortsabschnitte 42b 1 und 42d 2 sowie für die benachbarten Pupillen-Ortsabschnitte 42c 1 und 42a 2 . Figur 7 verdeutlicht eine Wirkung dieser Beleuchtung benachbarter Pupillen-Ortsabschnitte über voneinander entfernte MMA-Einzelspiegel. Dargestellt ist schematisch eine Beleuchtung der Pupille 43 über vier Einzelspiegel I I 1 , I I 2 , I I 3 und 1 1 4 . Jeweils voneinander entfernte und insbesondere um mehr als 10% eines typischen Durchmessers des Beleuchtungslicht- Bündels 8 entfernte Einzelspiegel beleuchten benachbarte oder miteinander zusammenfallende Ortsabschnitte 42 auf der Pupille 43. Die beiden Einzelspiegel I I 2 , I I 3 beleuchten im Beispiel der Figur 7 den Ortsabschnitt 42 2/3 und die beiden Einzelspiegel 1 1 1 und 1 1 4 beleuchten den Pupillen- Ortsabschnitt 42 1/4 .

Sofern sich eine Intensität über das Bündelprofil des Bündels des Beleuchtungslichts 8 ändert, was in dem zusätzlich in die Figur 7 eingezeichneten Intensitäts/Orts-Diagramm durch Übergang von einem konstanten Intensitätsprofil Ic hin zu einem verkippten Intensitätsprofil I K verdeutlicht ist, hat auf die Intensitätsverteilung in der Pupille 43 keinen oder nur einen geringen Einfluss, da gleiche oder benachbarte Ortsbereiche 42 J jeweils über Einzelspiegel 1 1 J beleuchtet werden, die aufgrund der verkippten Intensität einerseits eine höhere und andererseits eine niedrigere Intensität hin zu die- sem Ortsbereich 42 reflektieren. Es resultiert eine Unempfmdlichkeit der Beleuchtungsoptik 7 gegenüber Intensitätsdrifts der Lichtquelle 6 oder sonstiger führender Komponenten der Beleuchtungsoptik 7, die zu entsprechenden Intensitäts-Kipps führen, wie vorstehend beispielhaft erläutert. Insbesondere eine Polbalance bleibt bei einem Dipol- oder Multipol- Beleuchtungssetting unbeeinflusst oder wenig beeinflusst durch beispielsweise driftbedingte Intensitätsänderungen.

Im Zusammenhang mit der Figur 6 wurde die Erzeugung einer im Wesentlichen tangentialen Polarisation über die Pupille 43 beschrieben. Natürlich können auch andere Polarisationsverteilungen über die Pupille 43 mit der Beleuchtungsoptik 7 erzeugt werden.

Entsprechend der zur Vorgabe einer gewünschten Polarisationsverteilung über die Pupille 43 erforderliche Anzahl diskreter Polarisationszustände kann bei der Beleuchtungsoptik 7 die Anzahl der Beleuchtungslicht- Teilbündel vorgegeben werden. Es kann beispielsweise eine Bündelverteilungsoptik 29 mit einer kleineren oder größeren Anzahl von Verteilungskomponenten zum Einsatz kommen, so dass beispielsweise nur zwei Beleuchtungslicht-Teilbündel oder drei Beleuchtungslicht-Teilbündel oder auch mehr als vier Beleuchtungslicht-Teilbündel, z. B. fünf, sechs, sieben, acht, zehn oder noch mehr Beleuchtungslicht-Teilbündel mit identischem Bündelprofil erzeugt werden. Je nach den Anforderungen an die herzustellenden Polarisationszustände wird die Polarisationsoptik 30 ausgewählt. Dabei kann eine Mehrzahl von Polarisationsoptiken nach Art der Polarisationsoptik 30 vorgehalten werden, die sich in der polarisationsoptischen Wirkung der Polarisationsoptik- Abschnitte 30a bis 30d unterscheiden. Auch Polarisationsoptiken mit anderen Anzahlen von Polarisationsoptik- Abschnitten als vier Polarisationsoptik-Abschnitte wie beim Beispiel nach Figur 2 können zum Einsatz kommen. Diese Anzahl der Polarisationsoptik- Abschnitte kann angepasst sein an die Anzahl der Beleuchtungslicht-Teilbündel.

Beispielsweise können drei verschiedene Polarisationsoptiken nach Art der Polarisationsoptik 30 in einem Wechselhalter vorgehalten werden.

Bei der Beleuchtung der Beleuchtungspupille 43 mit der vorstehend be- schriebenen Beleuchtungsoptik 7 zur Beleuchtung des Bildfeldes 3 wird folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wird das einfallende Bündel des Beleuchtungslichts 8 in die mehreren Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a bis 8d aufgeteilt, deren Bündelprofil jeweils mit dem Bündelprofil des einfallenden Bündels des Beleuchtungslichts 8 übereinstimmt. Dies geschieht mit der Bündelverteilungsoptik 29. Es wird weiterhin ein Polarisationszustand für jedes der Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a bis 8d vorgegeben. Dies geschieht mit Hilfe der Polarisationsoptik 30. Die Beleuchtungslicht- Teilbündel 8a bis 8d werden mit dem vorgegebenen Polarisationszustand auf die MMA- Abschnitte 10a bis lOd gelenkt. Die Beleuchtungspupille wird mit einer vorgegebenen Polarisationsverteilung des Beleuchtungslichts 8 über eine entsprechende Kippeinstellung der MMA-Einzelspiegel 1 1 der beleuchteten MMA- Abschnitte 10a bis 1 Od beleuchtet. Hierbei werden die benachbarten Abschnitte, also beispielsweise die Abschnitte 42a 1 und 42c 2 der Beleuchtungspupille 43 über die MMA-Einzelspiegel 1 1 der MMA- Abschnitte 10a bis 1 Od beleuchtet. Diese benachbarten Abschnitte, also beispielsweise die Abschnitte 42a 1 und 42c 2 stammen von Regionen innerhalb des Bündelprofils des Beleuchtungslichts 8, die voneinander um mehr als 10% des typischen Durchmessers des Beleuchtungslicht-Bündels entfernt sind.

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführung einer Bündelverteilungsoptik 45, die anstelle der Bündelverteilungsoptik 29 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend ins- besondere unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im einzelnen diskutiert.

Die in der Figur 8 dargestellte Bündelverteilungsoptik 45 ist ausschließlich mit reflektierenden Komponenten realisiert, kann also insbesondere für Wellenlängen des Beleuchtungslichts 8 verwendet werden, die nicht über transmissive Materialien geführt werden können, beispielsweise für EUV- Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Dargestellt ist die Bündelverteilungsoptik 45 in der Figur 8 beispielhaft zur Erzeugung von zwei Beleuchtungslicht-Teilbündeln 8a und 8b aus einem Bündel einfallenden Beleuchtungslichts 8. Je nach Auslegung der Bündelverteilungsoptik 45 können auch mehr als zwei Beleuchtungslicht- Teilbündel, z. B. drei, vier oder noch mehr Beleuchtungslicht-Teilbündel erzeugt werden.

Die Bündelverteilungsoptik 45 ist ähnlich einem Czerny-Turner- Monochromator aufgebaut, wird aber anders genutzt, wie nachfolgend beschrieben wird. Das einfallende Bündel des Beleuchtungslichts 8 durchtritt zunächst eine Zwischenfokusebene 46 und wird dann von einem Konkavspiegel 47 kollimiert. Das parallelisierte Bündel des Beleuchtungslichts 8 trifft dann auf ein Blaze-Reflexionsgitter 48. Das Reflexionsgitter 48 ist nicht monolitisch ausgeführt. Die einzelnen Gitterperioden des Blaze- Reflexionsgitters 48 sind gebildet durch aktorisch verlagerbare MEMS- Spiegel 49, wie die Ausschnittsvergrößerung in der Figur 8 schematisch zeigt. Jeder MEMS- Spiegel 49 ist mit einem individuell über die zentrale Steuereinrichtung 41 ansteuerbaren Aktor 50 zur Einstellung eines Kippwinkels und damit eines Blaze-Winkels des Gitters 48 verbunden. Die MEMS- Spiegel 49 und die Aktoren 50 werden von einem Tragkörper 51 des Blaze-Reflexionsgitters 48 getragen. In Bezug auf die Größe der MEMS-Spiegel 49 und ihre Beabstandung ist die Figur 8 nicht maßstäblich. Eine Gitterkonstante des Blaze-Reflexionsgitters 48 und ein Blaze-Winkel sind so auf die Wellenlänge des Beleuchtungslichts 8 abgestimmt, dass innerhalb des über die Auswahl des Blaze-Winkels bevorzugten Reflexi- onsbereichs des Gitters 48 mehrere Beugungsordnungen des Gitters 48 mit vorgegebener Effizienz reflektiert werden. Dargestellt ist dies in der Figur 8 beispielhaft mit durchgezogenen Linien für eine erste Beugungsordnung des Blaze-Reflexionsgitters 48 für das Beleuchtungslicht 8 und mit gestrichelten Linien für eine zweite Beugungsordnung. Die erste Beugungsordnung ergibt das Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a und die zweite Beugungsordnung ergibt das Beleuchtungslicht-Teilbündel 8b. Die Beleuch- tungslicht-Teilbündel 8a, 8b durchlaufen nach Reflexion am Blaze- Reflexionsgitter 48 und an einem weiteren Konkavspiegel 47 zunächst eine weitere Zwischenfokusebene 52 und werden dann auf die zugehörigen Abschnitte 30a, 30b der Polarisationsoptik 30 verteilt, wie vorstehend im Zusammenhang der Ausführung insbesondere nach Figur 2 bereits erläutert. Die Polarisationsoptik 30 kann mit reflektierenden Abschnitten 30a, 30b ... aufgebaut sein, beispielsweise mit Drahtgitter- (wire grid) Polarisationsabschnitten. Auch eine rein reflektive Polarisationsoptik ist möglich, bei der eine Polarisationsvorgabe über eine geometrische Polarisationsdrehung bewerkstelligt wird.

Eine Gitterperiode des Blaze-Reflexionsgitters 48 ist beispielsweise hundertmal so groß wie die Wellenlänge des Polarisationslichts 8. Bei einer Wellenlänge des Beleuchtungslichts 8 von 13 nm ergibt sich eine Gitterpe- riode von 1,3 μηι.

Durch Verkippung der MEMS- Spiegel 49 und entsprechend der Vorgabe eines Blaze-Winkels lässt sich das Maximum der Reflexion über die möglichen Beugungswinkel der n-ten Ordnungen schieben, sodass sich ein In- tensitätsverhältnis der sich ergebenden Beleuchtungslicht-Teilbündel 8a, 8b, ..., die vom Blaze-Reflexionsgitter 48 reflektiert werden, kontinuierlich einstellen lässt. Auch hinsichtlich einer Vorgabe der Intensitätsverteilung auf vier Beleuchtungslicht-Teilbündel entspricht die Bündelverteilungsoptik 45 dem, was vorstehend unter Bezugnahme auf die Bündelverteilungs- optik 29 bereits erläutert wurde.

Zur mikrolithografischen Herstellung mikro- bzw. nano strukturierter Bauelemente mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird zunächst ein Substrat bzw. ein Wafer in der Waferebene 27 bereitgestellt. Auf dem Wafer ist zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht. Weiterhin wird in der Retikelebene 4 ein Retikel bereitgestellt, das abzubildende Strukturen aufweist. Mit der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird dann der im Objektfeld 3 angeordnete Teil des Retikels auf einen im Bildfeld angeordneten Bereich der Schicht projiziert.