DE102006015213A1 - Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area - Google Patents

Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area Download PDF

Info

Publication number
DE102006015213A1
DE102006015213A1 DE200610015213 DE102006015213A DE102006015213A1 DE 102006015213 A1 DE102006015213 A1 DE 102006015213A1 DE 200610015213 DE200610015213 DE 200610015213 DE 102006015213 A DE102006015213 A DE 102006015213A DE 102006015213 A1 DE102006015213 A1 DE 102006015213A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polarization
influencing optical
optical element
influencing
optical arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610015213
Other languages
German (de)
Inventor
Damian Fiolka
Markus Weiss
Markus Walter
Frank Schlesener
Joachim Hartjes
Benyamin Slucha
Hagen Federau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE200610015213 priority Critical patent/DE102006015213A1/en
Publication of DE102006015213A1 publication Critical patent/DE102006015213A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566Polarisation control
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G02B27/285Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms

Abstract

The arrangement (300) has a polarization influencing optical unit (100) converting a given input polarization distribution of a light beam, which passes through the arrangement, with an exclusion of a partition of a light beam cross section into an approximate tangential polarization distribution. Another polarization influencing optical unit (200) changes the distribution in a central area of the beam cross section. The beam has the approximate tangential polarization distribution in the central area of the cross section. An independent claim is also included for a method for microlithographic manufacturing of microstructure components.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung, welche zum Einsatz in einer Beleuchtungseinrichtung oder einem Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage geeignet ist und die Bereitstellung einer tangentialen Polarisationsverteilung über einen möglichst großen Bereich des Lichtbündelquerschnitts ermöglicht.The The invention relates to a polarization-influencing optical arrangement. In particular, the invention relates to a polarization-influencing optical Arrangement, which for use in a lighting device or a projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus is suitable and the provision of a tangential polarization distribution over a preferably huge Area of the light beam cross section allows.

Stand der TechnikState of technology

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.microlithography is used for the production of microstructured components, such as integrated circuits or LCDs, applied. The microlithography process is performed in a so-called projection exposure apparatus, which has a Lighting device and a projection lens. The Image of a mask illuminated by the illumination device (= Reticle) is here by means of the projection lens on a coated with a photosensitive layer (photoresist) and substrate disposed in the image plane of the projection lens (e.g., a silicon wafer) to project the mask pattern onto the transfer photosensitive coating of the substrate.

Sowohl in der Beleuchtungseinrichtung als auch im Projektionsobjektiv wird für eine kontrastreiche Abbildung insbesondere eine tangentiale Polarisationsverteilung angestrebt. Unter „tangentialer Polarisation" wird eine Polarisationsverteilung verstanden, bei der die Schwingungsebenen der elektrischen Feldstärkevektoren der einzelnen linear polarisierten Lichtstrahlen annähernd senkrecht zum auf die optische Achse gerichteten Radius orientiert sind. Hingegen wird unter „radialer Polarisation" eine Polarisationsverteilung verstanden, bei der die Schwingungsebenen der elektrischen Feldstärkevektoren der einzelnen linear polarisierten Lichtstrahlen annähernd radial zur optischen Achse orientiert sind.Either in the lighting device as well as in the projection lens for one high-contrast image, in particular a tangential polarization distribution sought. Under "tangential Polarization " a polarization distribution understood in which the vibration levels the electric field strength vectors the individual linearly polarized light rays approximately perpendicular are oriented to the directed to the optical axis radius. On the other hand becomes under "radial Polarization "one Polarization distribution understood at the vibration levels the electric field strength vectors of individual linearly polarized light rays approximately radially to the optical Axis oriented.

Aus WO 2005/069081 A2 ist u.a. ein polarisationsbeeinflussendes optisches Element bekannt, welches aus einem optisch aktiven Kristall besteht und ein in Richtung der optischen Achse des Kristalls variierendes Dickenprofil aufweist. Zur Umformung einer linearen Polarisationsverteilung mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung in eine tangentiale Polarisationsverteilung wird dabei unter anderem das in 10 der vorliegenden Anmeldung gezeigte Element 10 offenbart. Dieses Element 10 weist ein Dickenprofil auf, das gemäß 10 nur von einem auf eine Referenzachse RA bezogenen Azimutwinkel Θ abhängig ist, wobei die Referenzachse RA die Elementachse EA senkrecht schneidet. Dabei bleibt die Dicke des Elementes 10 in radialer Richtung konstant. In Zentrum des Elementes 10, also im Bereich kleiner Radien, befindet sich ein Loch 11, welches aus fertigungstechnischen Gründen belassen ist, da mit abnehmendem Radius (nahe der Elementachse EA) die erforderlichen azimutalen Steigungen in diesem Bereich immer größer werden und ab einer gewissen Grenze im Fertigungsprozess nicht mehr mit der erforderlichen Genauigkeit eingestellt werden können. Der Durchmesser des Loches 11 beträgt hierbei typischerweise etwa 10–15 % des Gesamtdurchmessers. Im Bereich des Loches 11 bleibt die Polarisation somit unverändert.From WO 2005/069081 A2, inter alia, a polarization-influencing optical element is known which consists of an optically active crystal and has a thickness profile varying in the direction of the optical axis of the crystal. For the transformation of a linear polarization distribution with a constant polarization preferential direction into a tangential polarization distribution, the in 10 element shown in the present application 10 disclosed. This element 10 has a thickness profile according to 10 is only dependent on an azimuth angle Θ related to a reference axis RA, the reference axis RA intersecting the element axis EA perpendicularly. The thickness of the element remains 10 constant in the radial direction. In the center of the element 10 , so in the range of small radii, there is a hole 11 , which is left for manufacturing reasons, since with decreasing radius (near the element axis EA) the required azimuthal slopes in this area are getting bigger and beyond a certain limit in the manufacturing process can not be adjusted with the required accuracy. The diameter of the hole 11 this is typically about 10-15% of the total diameter. In the area of the hole 11 the polarization remains unchanged.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung zu schaffen, welche die Bereitstellung einer tangentialen Polarisationsverteilung über einen größeren Bereich des Lichtbündelquerschnitts ermöglicht.task The present invention is a polarization-influencing to provide optical arrangement, which provides a tangential polarization distribution over a larger area of the light beam cross section allows.

Eine erfindungsgemäße polarisationsbeeinflussende optische Anordnung weist auf:

  • – ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element, welches eine vorgegebene Eingangspolarisationsverteilung eines durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung hindurchtretenden Lichtbündels mit Ausnahme eines Teilbereichs des Lichtbündelquerschnitts in eine zumindest näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung umwandelt, wobei dieser Teilbereich einen zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts umfasst; und
  • – ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element, welches die Polarisationsverteilung in dem zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts derart ändert, dass das Lichtbündel bei Austritt aus der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auch in dem zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts eine näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung aufweist.
A polarization-influencing optical arrangement according to the invention comprises:
  • A first polarization-influencing optical element which converts a predetermined input polarization distribution of a light bundle passing through the polarization-influencing optical arrangement into an at least approximately tangential polarization distribution with the exception of a partial region of the light bundle cross-section, this partial region comprising a central region of the light bundle cross-section; and
  • A second polarization-influencing optical element which changes the polarization distribution in the central region of the light beam cross-section such that the light bundle also has an approximately tangential polarization distribution in the central region of the light beam cross-section when emerging from the polarization-influencing optical arrangement.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit eine Anordnung bereitgestellt, bei der ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element eine näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung auch noch in einem zentralen Bereich erzeugt, in welchem ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element (z.B. mit dem eingangs unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen Aufbau) etwa aus fertigungstechnischen Gründen die Polarisationsverteilung unverändert lässt, so dass insgesamt die Bereitstellung einer tangentialen Polarisationsverteilung über einen größeren Bereich des Lichtbündelquerschnitts erfolgt.The present invention thus provides an arrangement in which a second polarization-influencing optical element also generates an approximately tangential polarization distribution in a central region in which a first polarization-influencing optical element (eg with the reference to FIG 10 described structure) about production reasons, the polarization distribution leaves unchanged, so that the provision of a total of tangential polarization distribution over a larger area of the Lichtbündelquer section takes place.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist dabei die Eingangspolarisationsverteilung eine im Wesentlichen lineare Polarisationsverteilung mit einer über den Lichtbündelquerschnitt konstanten Polarisationsvorzugsrichtung.According to one The first aspect of the invention is the input polarization distribution a substantially linear polarization distribution with one above the Light beam cross-section constant polarization preferred direction.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das erste polarisationsbeeinflussende optische Element aus vier identischen Teilelementen zusammengesetzt, welche jeweils ein nur vom Azimutwinkel abhängiges Dickenprofil aufweisen. Die Zusammensetzung aus vier identischen Teilelementen wird durch den oben beschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen optischen Anordnung ermöglicht und hat einen verringerten fertigungstechnischen Aufwand zur Folge, da etwa robotergesteuert nur jeweils identische Teilelemente hergestellt werden müssen (im Unterschied etwa zu dem Element von 10, welches typischerweise aus zwei Paaren von jeweils unterschiedlichen Teilelementen zu fertigen ist).According to a preferred embodiment, the first polarization-influencing optical element is composed of four identical sub-elements which each have a thickness profile dependent only on the azimuth angle. The composition of four identical sub-elements is made possible by the above-described construction of the optical arrangement according to the invention and has a reduced manufacturing complexity result, since about robot-controlled only identical sub-elements must be made (in contrast to about the element of 10 which is typically made from two pairs of different sub-elements).

Weiter ist vorzugsweise das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element bevorzugt so ausgestaltet, dass es linear polarisiertes Licht mit einer über den Lichtbündelquerschnitt konstanten Polarisationsvorzugsrichtung in linear polarisiertes Licht mit einer ersten und einer hierzu senkrechten zweiten Polarisationsvorzugsrichtung umwandelt.Further is preferably the second polarization-influencing optical Element preferably designed to be linearly polarized Light with one over the light beam cross section constant polarization preferred direction in linearly polarized Light having a first and a second polarization preferred direction perpendicular thereto transforms.

Das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element kann insbesondere zumindest zwei planparallele Abschnitte aus optisch aktivem Material aufweisen, welche eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder um ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirken.The second polarization-influencing optical element may in particular have at least two plane-parallel sections of optically active material, which is a rotation of the polarization direction of linearly polarized Light at 90 ° or around an odd multiple of this effect.

Auf diese Weise kann in dem zentralen Bereich, in welchem das erste polarisationsbeeinflussende optische Element keine Änderung der Polarisationsverteilung bewirkt, mittels des zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Elements insbesondere eine quasi-tangentiale Polarisationsverteilung bereitgestellt werden, so dass insgesamt bei vertretbarem fertigungstechnischem Aufwand eine zumindest näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung über einen größeren Bereich des Lichtbündelquerschnitts erzeugt wird.On this way, in the central area, where the first polarization-influencing optical element no change causes the polarization distribution, by means of the second polarization-influencing optical element, in particular a quasi-tangential polarization distribution be provided so that a total of reasonable production engineering Effort one at least approximately tangential polarization distribution over a larger area of the light beam cross section is produced.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element aus wenigstens vier planparallelen Abschnitten aus optisch aktivem Material zusammengesetzt, von denen zwei dieser planparallelen Abschnitte jeweils eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirken und die anderen zwei dieser planparallelen Abschnitte jeweils eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 180° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon bewirken.In In another embodiment, the second polarization-influencing optical element of at least four plane-parallel sections composed of optically active material, of which two of these plane-parallel sections each one rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple cause of this and the other two of these plane-parallel sections one rotation of the polarization direction of linearly polarized Light around 180 ° or cause an integer multiple of this.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element im Wesentlichen über den gesamten optisch wirksamen Querschnitt des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes. In diesem Falle kann das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element zum einen in dem zentralen Bereich die erwünschte Polarisationswirkung erzielen und in dem übrigen Bereich mit dem ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Element vorteilhaft so zusammen wirken, dass letzteres insbesondere wie oben dargestellt aus vier identischen Teilelementen aufgebaut sein kann.According to one preferred embodiment extends the second polarization-influencing optical Element essentially over the entire optically effective cross section of the first polarization-influencing optical element. In this case, the second polarization-influencing optical element on the one hand in the central region of the desired polarization effect achieve and in the rest Area with the first polarization-influencing optical element advantageous to work together so that the latter in particular as shown above be composed of four identical sub-elements can.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Eingangspolarisationsverteilung eine Polarisationsverteilung von unpolarisiertem Licht.According to one Another aspect of the invention is the input polarization distribution a polarization distribution of unpolarized light.

Dabei umfasst in einer Ausgestaltung das erste polarisationsbeeinflussende optische Element eine vorzugsweise im Wesentlichen radiale Anordnung von Dünnschichtpolarisator-Elementen. Das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element kann einen optisch wirksamen Bereich aufweisen, welcher sich im Wesentlichen nur über besagten zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts erstreckt. Mittels einer solchen Anordnung lässt sich eine Erzeugung einer zumindest näherungsweise tangentialen Polarisationsverteilung über einen größeren Bereich des Lichtbündelquerschnitts erzielen, wenn die Eingangspolarisationsverteilung eine Polarisationsverteilung von unpolarisiertem Licht ist.there In one embodiment, the first polarization-influencing optical element is a preferably substantially radial arrangement of thin film polarizer elements. The second polarization-influencing optical element may include a have optically effective region, which is substantially only over extending said central region of the light beam cross section. through such an arrangement leaves a generation of an at least approximately tangential polarization distribution over a larger area of the light beam cross section when the input polarization distribution has a polarization distribution of unpolarized light is.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das erste polarisationsbeeinflussende optische Element von einer Fassung gehalten, welche derart ausgebildet ist, dass ein nicht-polarisationsbeeinflussend wirksamer Anteil der Querschnittsfläche des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes weniger als 5 % beträgt.According to one Another aspect of the invention is the first polarization-influencing optical element held by a socket, which is formed is that a non-polarization affecting effective portion the cross sectional area of the first polarization-influencing optical element less than 5%.

Dabei weist in einer bevorzugten Ausgestaltung die Fassung eine Auflageplatte zur Aufnahme einer Mehrzahl von Dünnschichtpolarisator-Elementen auf, wobei die Dünnschichtpolarisator-Elemente auf der Auflageplatte jeweils bis zum Erreichen einer Montageposition im Wesentlichen frei verschiebbar sind. Vorzugsweise grenzen in der Montageposition jeweils einander benachbarte Dünnschichtpolarisator-Elemente ohne Zwischenraum aneinander.there In a preferred embodiment, the socket has a support plate for receiving a plurality of thin film polarizer elements on, wherein the thin-film polarizer elements the support plate in each case until reaching a mounting position are essentially freely movable. Preferably in the mounting position each adjacent thin-film polarizer elements without gap to each other.

Auf diese Weise wird ein nicht-polarisationsbeeinflussend wirksamer Anteil der Querschnittsfläche des erfindungsgemäß hergestellten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes etwa im Vergleich zu herkömmlichen Fassungskonzepten (bei denen etwa Dünnschichtpolarisator-Platten in bereits in die Fassung integrierte Aufnahmeflächen eingesetzt werden) signifikant verringert.In this way, a non-polarization-influencing proportion of the cross-sectional area of the polarization-influencing optical element produced according to the invention becomes, for example, in comparison to conventional socket concepts (in which thin-film polarizer plates in FIG already used in the socket integrated recording surfaces are significantly reduced).

Die Erfindung betrifft ferner eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, ein Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente sowie ein mikrostrukturiertes Bauelement.The Invention further relates to a microlithographic projection exposure apparatus, a method for the microlithographic production of microstructured Components as well as a microstructured component.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention is described below with reference to the accompanying drawings illustrated embodiments explained in more detail.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a perspective view of a first polarization-influencing optical element as part of a polarization-influencing optical arrangement according to a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Draufsicht auf ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element als Bestandteil der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform; 2 a schematic plan view of a second polarization-influencing optical element as part of the polarization-influencing optical arrangement according to the first embodiment;

3 eine schematische Draufsicht auf die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform mit dem ersten und dem zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Element von 1 bzw. 2; 3 a schematic plan view of the polarization-influencing optical arrangement according to the first embodiment with the first and the second polarization-influencing optical element of 1 respectively. 2 ;

4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung von 3; 4 a schematic representation for explaining the operation of the polarization-influencing optical arrangement of 3 ;

5a–e unterschiedliche Ansichten eines ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 5a Different views of a first polarization-influencing optical element as part of a polarization-influencing optical arrangement according to a second embodiment of the invention;

6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung; 6 a schematic representation for explaining the operation of the polarization-influencing optical arrangement according to the second embodiment of the invention;

7a–b alternative Ausgestaltungen eines ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung; 7a -B alternative embodiments of a first polarization-influencing optical element as part of a polarization-influencing optical arrangement according to further embodiments of the invention;

8a–b für die polarisationsbeeinflussenden optischen Elemente von 5 und 7a die Feldabhängigkeit der „Pol Balance" (8a) bzw. des Telezentriefehlers (8b); 8a -B for the polarization-influencing optical elements of 5 and 7a the field dependency of the "pole balance" ( 8a ) or the telecentric error ( 8b );

9a–c schematische Darstellungen zur Erläuterung einer bevorzugten Ausgestaltung einer mechanischen Halterung für das polarisationsbeeinflussende optische Element von 7a; und 9a -C schematic representations for explaining a preferred embodiment of a mechanical support for the polarization-influencing optical element of 7a ; and

10 eine perspektivische Darstellung eines polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes gemäß dem Stand der Technik. 10 a perspective view of a polarization-influencing optical element according to the prior art.

DETALLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element 100 als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows in a perspective view a first polarization-influencing optical element 100 as part of a polarization-influencing optical arrangement according to a first embodiment of the invention.

Das erste polarisationsbeeinflussende optische Element 100 besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel aus vier identischen Teilelementen 101104, die jeweils aus kristallinem Quarz hergestellt sind, eine kreissegmentförmige Geometrie aufweisen und konzentrisch zu einer Elementachse EA angeordnet sind. Dabei ist in jedem der vier Teilelemente 101104 jeweils die optische Kristallachse parallel zur Elementachse EA, und jedes der vier Teilelemente weist ein Dickenprofil auf, das gemäß 1 nur von einem auf eine Referenzachse RA bezogenen Azimutwinkel Θ abhängig ist, wobei die Referenzachse RA die Elementachse EA senkrecht schneidet. Die Dicke jedes der Teilelemente 101104 bleibt also in radialer Richtung konstant.The first polarization-influencing optical element 100 consists according to the embodiment of four identical sub-elements 101 - 104 , which are each made of crystalline quartz, have a circular segment-shaped geometry and are arranged concentrically to an element axis EA. It is in each of the four sub-elements 101 - 104 each of the optical crystal axis parallel to the element axis EA, and each of the four sub-elements has a thickness profile, according to 1 is only dependent on an azimuth angle Θ related to a reference axis RA, the reference axis RA intersecting the element axis EA perpendicularly. The thickness of each of the sub-elements 101 - 104 thus remains constant in the radial direction.

In einem zentralen Teilbereich des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 100, also im Bereich kleiner Radien, befindet sich ein Loch, welches (insoweit analog zu 10) aus fertigungstechnischen Gründen belassen ist, dafür immer kleinere Radien (nahe der Elementachse EA) die erforderlichen azimutalen Steigungen immer größer werden und die Teilelemente 101104 ab einer gewissen Grenze im Fertigungsprozess nicht mehr mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können. Der Durchmesser des zentralen Teilbereiches bzw. Loches beträgt hierbei typischerweise etwa 10–15 % des Gesamtdurchmessers des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 100, wobei dieser Gesamtdurchmesser typischerweise im Bereich von 100 mm bis 150 mm liegt.In a central portion of the first polarization-influencing optical element 100 , so in the range of small radii, there is a hole which (analogous to 10 ) is left for manufacturing reasons, for getting smaller radii (near the element axis EA) the required azimuthal slopes are getting bigger and the sub-elements 101 - 104 beyond a certain limit in the manufacturing process can no longer be produced with the required accuracy. The diameter of the central portion or hole is typically about 10-15% of the total diameter of the first polarization-influencing optical element 100 , wherein this total diameter is typically in the range of 100 mm to 150 mm.

Gemäß 2 besteht ein zweites polarisationsbeeinflussendes optisches Element 200, welches sich im Wesentlichen über den gesamten optisch wirksamen Querschnitt des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 100 erstreckt und in der erfindungsgemäß geschaffenen polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 300 von 3 in Lichtausbreitungsrichtung vor oder nach dem ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Element 100 angeordnet ist, aus vier planparallelen Teilelementen 201204, die jeweils ebenfalls aus optisch aktivem kristallinem Quarz hergestellt sind, wobei jeweils die optische Kristallachse senkrecht zur Oberfläche (d.h. in Richtung der Oberflächennormalen) orientiert ist. Dabei ist die Dicke dieser planparallelen Teilelemente 201204 so gewählt, dass ein Paar von einander gegenüberliegenden Teilelementen 202, 204 jeweils eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirkt, und das andere Paar von einander gegenüberliegenden Teilelementen 201, 203 jeweils eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 180° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon bewirkt. Die vier Teilelemente 201204 können gemeinsam auf einem ebenfalls planparallelen Träger befestigt (z.B. geklebt) sein, wobei dieser Träger aus optisch isotropem Material (z.B. Quarzglas) oder ebenfalls aus optisch aktivem, kristallinen Quarz hergestellt sein kann, wobei im letzteren Falle dessen Dicke so gewählt ist, dass der Träger eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 180° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon bewirkt, die Polarisationsverteilung also unverändert lässt.According to 2 There is a second polarization-influencing optical element 200 , which essentially extends over the entire optically effective cross section of the first polarization influencing optical element 100 extends and in the inventively provided polarisationsbeeinflussenden optical arrangement 300 from 3 in the light propagation direction before or after the first polarization-influencing optical element 100 is arranged, from four plane-parallel sub-elements 201 - 204 , which are also each made of optically active crystalline quartz, wherein in each case the optical crystal axis is oriented perpendicular to the surface (ie in the direction of the surface normal). The thickness of these plane-parallel sub-elements is 201 - 204 so chosen that a pair of opposing sub-elements 202 . 204 each causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple thereof, and the other pair of opposing sub-elements 201 . 203 each causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 180 ° or an integer multiple thereof. The four subelements 201 - 204 can be mounted together on a likewise plane-parallel support (eg glued), which support can be made of optically isotropic material (eg quartz glass) or also of optically active, crystalline quartz, in the latter case whose thickness is chosen such that the support causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 180 ° or an integer multiple thereof, the polarization distribution thus leaves unchanged.

Gemäß einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform werden zur Ausbildung des zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Elements 200 anstelle von vier Teilelementen nur zwei einander gegenüberliegend angeordnete Teilelemente (d.h. z.B. nur die Teilelemente 202, 204), welche jeweils eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirken, verwendet, um im Ergebnis die gleiche Wirkung auf die Polarisationsverteilung zu erzielen. Diese Wirkung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 erläutert.According to another embodiment (not shown), the second polarization-influencing optical element is formed to form the second polarization-influencing element 200 instead of four sub-elements only two oppositely arranged sub-elements (ie, for example, only the sub-elements 202 . 204 ), each causing a rotation of the direction of polarization of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple thereof, to result in the same effect on the polarization distribution. This effect will be described below with reference to 4 explained.

Eine schematische Draufsicht auf eine aus dem ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Element 100 und dem zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Element 200 gebildete polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 300 gemäß der ersten Ausführungsform ist in 3 gezeigt, und 4 zeigt die Wirkungsweise dieser polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auf ein eintreffendes Lichtbündel, welches eine (in 4 links dargestellte) Eingangspolarisationsverteilung in Form einer linearen Polarisationsverteilung mit einer über den Lichtbündelquerschnitt konstanten Polarisationsvorzugsrichtung aufweist. Wie aus 4 ersichtlich ist, in welcher die Doppelpfeile in der rechts dargestellten Verteilung die an der jeweiligen Position in Lichtausbreitungsrichtung nach der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 300 vorliegende Polarisationsvorzugsrichtung angeben, wird durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 300 außerhalb des zentralen Bereichs bzw. Loches des polarisationsbeeinflussenden Elementes durch die gemeinsame Wirkung der jeweiligen optisch aktiven Abschnitte des ersten und des zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 100 bzw. 200 die Polarisationsverteilung durch Drehen der Polarisationsvorzugsrichtung so geändert, dass das Lichtbündel bei Austritt aus der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 300 eine tangentiale Polarisationsverteilung aufweist.A schematic plan view of one of the first polarization-influencing optical element 100 and the second polarization-influencing optical element 200 formed polarization-influencing optical arrangement 300 according to the first embodiment is in 3 shown, and 4 shows the operation of this polarization-influencing optical arrangement on an incoming light beam, which has a (in 4 on the left) has an input polarization distribution in the form of a linear polarization distribution with a polarization preferred direction that is constant over the light bundle cross section. How out 4 it can be seen in which the double arrows in the distribution shown on the right, the at the respective position in the light propagation direction after the polarization-influencing optical arrangement 300 indicate the polarization preferential direction is determined by the polarization-influencing optical arrangement 300 outside the central region or hole of the polarization-influencing element by the joint action of the respective optically active portions of the first and second polarization-influencing optical elements 100 respectively. 200 the polarization distribution is changed by rotating the polarization preferential direction so that the light beam exits the polarization-influencing optical arrangement 300 has a tangential polarization distribution.

Innerhalb des zentralen Bereichs bzw. Loches des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 100 ist (in Lichtausbreitungsrichtung) nur das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element 200 vorhanden, so dass in diesem zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung 300 eine Polarisationsverteilung erzeugt wird, die üblicherweise als „X-Y-Polarisation" bezeichnet wird, d.h. in einer in erster Näherung tangentialen oder „quasi-tangentialen" Polarisationsverteilung einen Lichtanteil mit in X-Richtung (gemäß dem in 3 eingezeichneten Koordinatensystem) weisender Polarisationsvorzugsrichtung und einen Lichtanteil mit in Y-Richtung weisender Polarisationsvorzugsrichtung enthält, wobei diese beiden Lichtanteile sowohl bezüglich ihrer im Lichtbündelquerschnitt eingenommenen Gesamtfläche als auch bezüglich ihrer Intensität übereinstimmen.Within the central area or hole of the first polarization-influencing optical element 100 is (in the light propagation direction) only the second polarization-influencing optical element 200 present, so that in this central region of the light beam cross section through the polarization-influencing optical arrangement 300 a polarization distribution is generated, which is commonly referred to as "XY polarization", ie in a first approximation tangential or "quasi-tangential" polarization distribution a light component in the X direction (according to the in 3 coordinate system) pointing polarization preferred direction and contains a light component with pointing in the Y direction Polarisationsvorzugsrichtung, these two light components coincide both in terms of their total area occupied in the light beam cross-section and in terms of their intensity.

Die Erfindung ist hinsichtlich des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes nicht auf das in 1 dargestellte, in den Teilelementen 101104 kontinuierlich mit dem Azimutwinkel variierende Dickenprofil beschränkt.With regard to the first polarization-influencing optical element, the invention is not limited to that in FIG 1 shown, in the sub-elements 101 - 104 continuously limited with the azimuth angle varying thickness profile.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Teilelemente des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes auch ein treppenförmiges Profil aufweisen bzw. aus einzelnen, jeweils planparallelen kreissektorförmigen Elementen zusammengesetzt sein.According to one another embodiment, the Sub-elements of the first polarization-influencing optical element also a staircase-shaped Profile or composed of individual, each plane-parallel circular sector-shaped elements be.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das erste polarisationsbeeinflussende optische Element 100 auch aus wenigstens vier Teilelementen in solcher weise zusammengesetzt sein, dass diese Teilelemente ihrerseits in Abwandlung der in 1 gezeigten Ausführungsform jeweils aus zwei Teilplatten mit zueinander komplementärem Dickenprofil und entgegengesetztem Drehsinn (d.h. einem spezifischen Drehvermögen von entgegengesetztem Vorzeichen der optischen Aktivität) so zusammengesetzt sind, dass sich die jeweiligen zwei Teilplatten zu einer planparallelen Geometrie addieren. Mittels einer solchen Verwendung von Teilplatten entgegengesetzten Drehsinns können unerwünschte Effekte aufgrund von Temperaturschwankungen minimiert werden, da sich diese Effekte in vom Licht aufeinanderfolgend durchlaufenen Abschnitten zumindest teilweise gegenseitig kompensieren. Die jeweiligen Teilplatten sind hierbei so hergestellt, dass sie die Orientierung der Vorzugsrichtung der Polarisation von parallel zur optischen Kristallachse einfallendem, im Wesentlichen linear polarisiertem Licht in entgegengesetzte Richtung drehen, wobei jeweils die eine Teilplatte rechtsdrehend und die andere Teilplatte linksdrehend ist. Diese beiden Teilplatten können z.B. aus links- bzw. rechtsdrehendem Quarz (sog. „Optische Isomere" oder „Enantiomere") hergestellt werden. Da sich dann die Effekte der optischen Aktivität in den beiden Teilplatten jedes Teilelementes addieren, besitzen die besagten Teilplatten im Vergleich zu den Teilelementen 101104 von 1 jeweils zwar die grundsätzlich gleiche Geometrie, jedoch mit der jeweils halben azimutalen Steigung, damit das erste polarisationsbeeinflussende optische Element dann insgesamt die gewünschte, anhand von 3 erläuterte Wirkung aufweist.According to a further embodiment, the first polarization-influencing optical element 100 be composed of at least four sub-elements in such a way that these sub-elements in turn in a modification of in 1 embodiment shown in each case of two partial plates with mutually complementary thickness profile and opposite direction of rotation (ie a specific rotation of opposite sign of the optical activity) are composed so that add the respective two partial plates to a plane-parallel geometry. By means of a sol With the use of partial plates of opposite rotational sense, undesired effects due to temperature fluctuations can be minimized, since these effects at least partially compensate each other in sections passed through by the light. The respective sub-plates are in this case made so that they rotate the orientation of the preferred direction of polarization of incident parallel to the optical crystal axis, substantially linearly polarized light in the opposite direction, wherein each one sub-plate clockwise and the other sub-plate is left-handed. These two partial plates can be produced, for example, from left-handed or right-handed quartz (so-called "optical isomers" or "enantiomers"). Since then add the effects of optical activity in the two sub-plates of each sub-element, said sub-plates have in comparison to the sub-elements 101 - 104 from 1 Although in each case the same geometry, but with each half the azimuthal slope, so that the first polarization-influencing optical element then overall the desired, based on 3 has explained effect.

5 zeigt in mehreren Ansichten ein erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element 500 als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 600 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese polarisationsbeeinflussende optische Anordnung ist gemäß 6 für solche Anwendungsfälle geeignet, in denen die Eingangspolarisationsverteilung eine Polarisationsverteilung von unpolarisiertem Licht ist. 5 shows in several views a first polarization-influencing optical element 500 as part of a polarization-influencing optical arrangement 600 according to a second embodiment of the invention. This polarization-influencing optical arrangement is according to 6 for those applications where the input polarization distribution is a polarization distribution of unpolarized light.

Das erste polarisationsbeeinflussende optische Element 500 weist gemäß 5 eine im Wesentlichen radiale Anordnung von Dünnschichtpolarisator-Elementen 501 auf. Jedes dieser Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 umfasst ein Paar von trapezförmigen Planplatten 501a und 501b, die (wie am besten aus 5c–e ersichtlich) an Ihren gegenüberliegenden kürzeren Seitenabschnitten auf zwei unterschiedlich große Trägerprismen 503 und 504 von jeweils dreieckiger Geometrie aufgeklebt sind, so dass durch jeweils zwei Planplatten 501a und 501b und zwei unterschiedlich große Trägerprismen 503 und 504 eine dachförmige Konfiguration nach Art eines „schiefen Zeltes" gebildet wird. Im Einzelnen zeigt 5a eine schematische Draufsicht auf das polarisationsbeeinflussende optische Element 500, 5b eine schematische Draufsicht auf ein Detail dieses Elementes 500 (nämlich ein Paar trapezförmiger Planplatten 501a und 501b), 5c eine Ansicht des Details von 5b von vorne (mit Trägerprisma 502), 5d eine schematische Seitenansicht auf die Anordnung aus trapezförmigen Planplatten 501a und 501b sowie Trägerprismen 502, 503 mit innerem Ring 504 und äußerem Ring 505, und 5e eine Ansicht auf diese Anordnung vom Innenbereich (Loch H) des Elementes 500 aus betrachtet.The first polarization-influencing optical element 500 according to 5 a substantially radial arrangement of thin film polarizer elements 501 on. Each of these thin film polarizer elements 501 includes a pair of trapezoidal flat plates 501 and 501b who like (how best 5c -E visible) on its opposite shorter side sections on two different sized support prisms 503 and 504 each of triangular geometry are glued, so that by each two plane plates 501 and 501b and two different sized carrier prisms 503 and 504 a roof-shaped configuration is formed in the manner of a "leaning tent" 5a a schematic plan view of the polarization-influencing optical element 500 . 5b a schematic plan view of a detail of this element 500 (namely a pair of trapezoidal plane plates 501 and 501b ) 5c a view of the detail from 5b from the front (with carrier prism 502 ) 5d a schematic side view of the arrangement of trapezoidal flat plates 501 and 501b as well as carrier prisms 502 . 503 with inner ring 504 and outer ring 505 , and 5e a view of this arrangement from the inside area (hole H) of the element 500 out of view.

Die einzelnen trapezförmigen Planplatten 501a und 501b bestehen jeweils aus einem transparenten Träger aus Quarzglas, auf den ein dielektrisches Schichtsystem aufgebracht ist, das in grundsätzlich bekannter Weise eine polarisationsaufspaltende Wirkung hat, indem es den Anteil der elektrischen Feldstärke, der senkrecht zur Einfallsebene schwingt, reflektiert und den Anteil der elektrischen Feldstärke, der parallel zur Einfallsebene schwingt, durchlässt, wobei die Einfallsebene aufgespannt wird durch die Flächennormale der jeweiligen Planplatte 501a und 501b und die Richtung des einfallenden Lichtstrahls.The individual trapezoidal plane plates 501 and 501b each consist of a transparent support made of quartz glass, on which a dielectric layer system is applied, which has a polarization splitting effect in basically known manner by the portion of the electric field strength, which oscillates perpendicular to the plane of incidence, reflected and the proportion of the electric field strength, the oscillates parallel to the plane of incidence, lets through, the incidence plane being spanned by the surface normal of the respective plane plate 501 and 501b and the direction of the incident light beam.

Die einzelnen Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 sind gemäß 5a in einer „Radstruktur" aus innerem Ring 504 und äußerem Ring 505, welche gemäß 5 über zwei Haltestreben 506 aneinander fixiert sind, montiert, indem die Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 mit der jeweiligen Basiskante der Trägerprismen 502, 503 auf den betreffenden Ring 504, 505 aufgeklebt sind. Da sich infolge der durch die radiale Anordnung der Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 gebildeten Konfiguration aus „schiefen Zelten" und der hieraus resultierenden Verdrehung benachbarter Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 (bzw. „Zelte") der jeweilige Normalenvektor der betreffenden Fläche der Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 mitdreht, dreht sich auch jeweils der p-Anteil der elektrischen Feldstärke mit (da dieser mit der Drehung der Dünnschichtpolarisator-Elemente 501 „mitwandert"). Da in dem ursprünglich (d.h. vor Auftreffen auf das polarisationsbeeinflussende erste optische Element 500) unpolarisierten Licht die s-Komponente und die p-Komponente des elektrischen Feldstärkevektors im Wesentlichen gleich groß sind, ergibt sich infolge der besagten Drehung insgesamt in dem Lichtbündel bei Austritt aus dem polarisationsbeeinflussenden ersten optischen Element 500 eine quasi-tangentiale Polarisationsverteilung mit Ausnahme eines Teilbereichs, welcher die von dem äußeren Ring 505 und dem inneren Ring 504 eingenommene Fläche sowie das von diesem inneren Ring 504 umfasste Loch H beinhaltet.The individual thin-film polarizer elements 501 are according to 5a in a "wheel structure" of inner ring 504 and outer ring 505 which according to 5 over two struts 506 are fixed to each other, mounted by the thin-film polarizer elements 501 with the respective base edge of the carrier prisms 502 . 503 on the ring in question 504 . 505 are glued on. As a result of the radial arrangement of the thin-film polarizer elements 501 formed configuration of "leaning tents" and the resulting rotation of adjacent Dünnschichtpolarisator elements 501 (or "tents") of the respective normal vector of the relevant surface of the Dünnschichtpolarisator elements 501 also rotates, the p-portion of the electric field strength also rotates with each (as this with the rotation of the thin-film polarizer elements 501 Since in the original (ie before hitting the polarization-influencing first optical element 500 ) unpolarized light, the s-component and the p-component of the electric field strength vector are substantially equal, is due to said rotation total in the light beam at the exit from the polarization-influencing first optical element 500 a quasi-tangential polarization distribution except for a portion corresponding to that of the outer ring 505 and the inner ring 504 occupied area as well as that of this inner ring 504 covered hole H includes.

Um in dem von diesem inneren Ring 504 umfassten Loch H ebenfalls eine quasi-tangentiale Polarisationsverteilung einzustellen, kann gemäß 6 ebenfalls ein polarisationsbeeinflussendes zweites optisches Element 510 verwendet werden, welches den anhand von 2 bereits beschriebenen Aufbau aufweist, jedoch einen optisch wirksamen Bereich aufweist, welcher sich im Unterschied zu der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung 300 im Wesentlichen nur über einen zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts erstreckt, der unter Bezugnahme auf 5 das Loch H sowie ggf. darüber hinaus noch die von dem inneren Ring 504 eingenommene Fläche umfasst. Ferner ist, da dieses polarisationsbeeinflussende zweite optische Element 510 ebenso wie das polarisationsbeeinflussende zweite optische Element 200 in der ersten Ausführungsform eine quasi-tangentiale Ausgangspolarisation nur im Falle einer linearen Eingangspolarisation mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung erzeugt, zusätzlich noch ein Polarisatorelement erforderlich, welches das Licht vor dem Eintritt in das polarisationsbeeinflussende zweite optische Element 510 linear und mit konstanter Polarisationsvorzugsrichtung polarisiert. Vorzugsweise sind dabei dieses weitere Polarisatorelement 509 innerhalb des Loches H und das polarisationsbeeinflussende zweite optische Element 510 in Lichtausbreitungsrichtung hierzu nachfolgend angeordnet, wobei insbesondere das polarisationsbeeinflussende zweite optische Element 510 etwa auf der Lichtaustrittsfläche des Polarisatorelementes 509 aufgesprengt sein kann.In that of this inner ring 504 Hole H also has to set a quasi-tangential polarization distribution 6 also a polarization-influencing second optical element 510 be used, which is based on 2 already described construction, however, has an optically effective range, which differs from the polarization-influencing optical arrangement 300 extends substantially only over a central region of the light beam cross-section, with reference to 5 the hole H and, if necessary, beyond that of the inner ring 504 eingenom includes mene surface. Furthermore, since this polarization-influencing second optical element 510 as well as the polarization-influencing second optical element 200 In the first embodiment, a quasi-tangential output polarization is generated only in the case of a linear input polarization with a constant polarization preferred direction, additionally a polarizer element is required, which the light before entering the polarization-influencing second optical element 510 polarized linearly and with a constant polarization preferred direction. Preferably, this further polarizer element 509 within the hole H and the polarization-influencing second optical element 510 arranged in the light propagation direction for this purpose, in particular, wherein the polarization-influencing second optical element 510 approximately on the light exit surface of the polarizer element 509 can be blown up.

6 soll lediglich in schematischer Darstellung zur Erläuterung der prinzipiellen Wirkungsweise der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung dienen, wobei insbesondere vereinfachend eine durch den Rahmen aus äußerem Ring 505 und innerem Ring 504 bewirkte Abschattung nicht dargestellt ist. 6 is intended to serve only in a schematic representation for explaining the principal mode of operation of the polarization-influencing optical arrangement according to the second embodiment of the invention, wherein in particular simplifying a through the frame outer ring 505 and inner ring 504 caused shading is not shown.

In 7a und 7b sind alternative Ausgestaltungen eines ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes in Abwandlung des Elementes 500 von 5 in Draufsicht als Bestandteil einer polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird bei den polarisationsbeeinflussenden optischen Elementen 710, 720 gemäß 7a und 7b eine Beeinflussung der Polarisationsverteilung in vergleichsweise kleineren, fensterartigen Bereichen erzielt. Das polarisationsbeeinflussende optische Element 710 gemäß 7a weist wie das polarisationsbeeinflussende optische Element 500 von 5 eine Anordnung von Dünnschichtpolarisator- Elementen auf, wobei jedes dieser Dünnschichtpolarisator-Elemente ein Paar von Planplatten 710a und 710b aufweist, die jedoch im Unterschied zu 5 nur in x-Richtung oder nur in y-Richtung verlaufen. Jeweils zwei Planplatten 710a und 710b bilden somit ebenfalls mit jeweils einem Paar von Trägerprismen eine dachförmige Konfiguration, wobei jedoch die hierdurch gebildeten „Zeltstrukturen" im Unterschied zu 5 eine gleichbleibende Höhe aufweisen, wobei die beiden Trägerprismen jeder Zeltstruktur gleich groß sind und wobei die Planplatten 710a und 710b jeweils nicht trapezförmig, sondern rechteckig ausgebildet sind. Die einzelnen Planplatten 710a und 710b sind in insgesamt vier Teilmodulen 711714 angeordnet, wobei die Planplatten der gegenüberliegenden Teilmodule 711 und 713 mit ihrer Längsachse nur in y-Richtung verlaufen und wobei die Planplatten der gegenüberliegenden Teilmodule 712 und 714 mit ihrer Längsachse nur in x-Richtung verlaufen.In 7a and 7b are alternative embodiments of a first polarization-influencing optical element in a modification of the element 500 from 5 in plan view as part of a polarization-influencing optical arrangement according to further embodiments of the invention shown schematically. In contrast to the embodiments described above, in the polarization-influencing optical elements 710 . 720 according to 7a and 7b achieved an influence on the polarization distribution in comparatively smaller, window-like areas. The polarization-influencing optical element 710 according to 7a has like the polarization-influencing optical element 500 from 5 an array of thin film polarizer elements, each of these thin film polarizer elements comprising a pair of plano plates 710a and 710b However, unlike 5 only in x-direction or only in y-direction. Two flat plates each 710a and 710b thus also form a roof-shaped configuration, each with a pair of support prisms, but the "tent structures" formed thereby, in contrast to 5 have a constant height, wherein the two carrier prisms of each tent structure are the same size and wherein the flat plates 710a and 710b each not trapezoidal, but are rectangular. The individual plane plates 710a and 710b are in a total of four submodules 711 - 714 arranged, wherein the plane plates of the opposite sub-modules 711 and 713 extend with its longitudinal axis only in the y-direction and wherein the plane plates of the opposite sub-modules 712 and 714 with their longitudinal axis only in the x-direction.

In einer weiteren Ausführungsform eines polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 720 gemäß 7b weist dieses ebenfalls vier Teilmodule 721724 auf, deren Planplatten jedoch im Unterschied zu der Ausführungsform von 7a nicht exakt in x- oder y-Richtung gerichtet, sondern relativ zur x- bzw. y-Richtung um einen geringen Winkel im Bereich von etwa 3° bis 5° verkippt bzw. verdreht angeordnet sind. Eine solche Verkippung bzw. Verdrehung ist in Verbindung mit einer parzellen- oder streifenartigen Lichtintensitätsverteilung sinnvoll, wie sie insbesondere im Beleuchtungssystem einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage in einer Pupillenebene des REMA-Objektivs auftreten kann. Wenn die Kanten dieser Parzellen bzw. Streifen in x-Richtung bzw. y-Richtung verlaufen, und die Totzonen der einzelnen Teilmodule etwa des polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes 710 gemäß 7a ebenfalls in diese Richtung verlaufen, führt dies zu Intensitäts-Moire-Effekten, was durch besagte Drehung der Planplatten der vier Teilmodule 721724 gemäß 7b verhindert werden kann.In a further embodiment of a polarization-influencing optical element 720 according to 7b this also has four sub-modules 721 - 724 however, their flat plates, unlike the embodiment of 7a not exactly in the x or y direction, but tilted relative to the x or y direction by a small angle in the range of about 3 ° to 5 ° or are arranged rotated. Such tilting or twisting makes sense in conjunction with a plot or strip-like light intensity distribution, as can occur, in particular, in the illumination system of a microlithography projection exposure apparatus in a pupil plane of the REMA objective. If the edges of these plots or strips in the x-direction or y-direction, and the dead zones of the individual sub-modules about the polarization-influencing optical element 710 according to 7a also in this direction, this leads to intensity Moire effects, which is due to said rotation of the plane plates of the four sub-modules 721 - 724 according to 7b can be prevented.

8a zeigt jeweils die Feldabhängigkeit der „Pol Balance" (8a) bzw. des Telezentriefehlers (8b) für das polarisationsbeeinflussende optische Element 500 von 5 (Kurve A2 in 8a bzw. Kurve B2 in 8b) und für das polarisationsbeeinflussende optische Element 710 von 7a (Kurve A1 in 8a bzw. Kurve B1 in 8b) im Vergleich zu einer ohne Vorhandensein eines Polarisators im Strahlengang aufgenommenen Referenzkurve (Kurve A3 in 8a bzw. Kurve B3 in 8b). Gemäß 8a erzeugt das polarisationsbeeinflussende optische Element 500 von 5 etwa um einen Faktor 4 bis 5 bessere Pol-Balance-Werte als das polarisationsbeeinflussende optische Element 710 von 7a. Gemäß 8b liegt für das polarisationsbeeinflussende optische Element 710 von 7a die Telezentrieabweichung bei etwa –5 bis +5 mrad, wohingegen die Telezentrieabweichung für das polarisationsbeeinflussende optische Element 500 von 5 auf 1 mrad reduziert werden konnte. 8a shows the field dependency of the "pole balance" ( 8a ) or the telecentric error ( 8b ) for the polarization-influencing optical element 500 from 5 (Curve A2 in 8a or curve B2 in 8b ) and for the polarization-influencing optical element 710 from 7a (Curve A1 in 8a or curve B1 in 8b ) compared to a reference curve recorded in the beam path without the presence of a polarizer (curve A3 in FIG 8a or curve B3 in 8b ). According to 8a generates the polarization-influencing optical element 500 from 5 about a factor of 4 to 5 better pole balance values than the polarization-influencing optical element 710 from 7a , According to 8b lies for the polarization-influencing optical element 710 from 7a the telecentricity deviation is about -5 to +5 mrad, whereas the telecentricity deviation for the polarization-influencing optical element 500 from 5 could be reduced to 1 mrad.

Nachfolgend wird für das Beispiel von 7a eine bevorzugte Ausgestaltung einer mechanischen Halterung bzw. Fassung für ein in der erfindungsgemäßen polarisationsbeeinflussenden Anordnung verwendetes erstes polarisationsbeeinflussendes optisches Element 710 erläutert. Diese Fassung zeichnet sich dadurch aus, dass ein nicht-polarisationsbeeinflussend wirksamer Anteil der Querschnittsfläche dieses polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes vergleichsweise gering ist und insbesondere weniger als 5 % der gesamten Querschnittsfläche beträgt.The following is for the example of 7a a preferred embodiment of a mechanical support or socket for a polarization-influencing optical element used in the polarization-influencing arrangement according to the invention 710 explained. This version is characterized in that a non-polarization-influencing proportion of the cross-sectional area of this polarization-influencing optical element is comparatively small and in particular less than 5% of the total cross sectional area is.

Die einzelnen Schritte zur Ausbildung einer solchen Halterung werden unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen von 7a und 9a–c erläutert.The individual steps for forming such a holder are described with reference to the schematic representations of 7a and 9a -C explained.

Gemäß 9a werden zunächst einzelne Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 mit dem bereits beschriebenen, dachförmigen Aufbau („Zeltstruktur") hergestellt, indem für jedes Dünnschichtpolarisator-Element 901 zwei Planplatten 901a und 901b (jeweils mit polarisationsaufspaltendem dielektrischen Schichtsystem auf transparentem Substrat) und zwei Trägerprismen 902 und 903 verklebt werden (wobei typische Klebestellen in 9b und 9c mit „g" bezeichnet sind). Dies erfolgt zunächst anhand einer (nicht dargestellten) Montagevorrichtung, bei welcher die Planplatten 901a und 901b auf den Trägerprismen 902 und 903 vor dem Verkleben zunächst so weit verschoben werden, dass an der Spitze der gebildeten Dachstruktur kein Spalt zwischen Planplatten 901a und 901b mehr verbleibt. Die in 9 gezeigte „Zeltstruktur" der Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 ist insofern vorteilhaft bzw. erforderlich, als der Bauraum in Strahlrichtung limitiert ist und die Dünnschichtpolarisator-Elemente zur Erzielung der gewünschten Wirkung einen relativ großen Einfallswinkel erfordern.According to 9a first individual thin-film polarizer elements 901 made with the roof-shaped structure ("tent structure") already described, for each thin-film polarizer element 901 two plane plates 901 and 901b (each with polarization-splitting dielectric layer system on a transparent substrate) and two carrier prisms 902 and 903 glued (with typical splices in 9b and 9c This is initially done by means of a (not shown) mounting device, in which the flat plates 901 and 901b on the carrier prisms 902 and 903 be first moved so far before gluing that at the top of the roof structure formed no gap between flat plates 901 and 901b more remains. In the 9 shown "tent structure" of the thin film polarizer elements 901 is advantageous or necessary insofar as the space is limited in the beam direction and the thin-film polarizer elements to achieve the desired effect require a relatively large angle of incidence.

Die so hergestellten Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 werden sodann auf einer flachen Auflageplatte, an der an gegenüberliegenden Seiten Haltefortsätze angeformt sind, nebeneinander gelegt und befestigt (z.B. über die Basiskanten der Trägerprismen 902 und 903 festgeklebt). Wesentlich ist hierbei, dass die einzelnen Planplatten 901a, 901b, welche die Dächer der „zeltförmigen" Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 bilden, Dach für Dach (z.B. von einem zunächst positionierten, mittleren Dünnschichtpolarisator-Element 901 ausgehend) so aneinander geschoben werden, so dass zwischen den einzelnen Planplatten bzw. „Dächern" keine Spalte entstehen, sämtliche Zwischenräume also geschlossen werden.The thin film polarizer elements thus prepared 901 are then placed next to each other on a flat support plate, on which on opposite sides retaining extensions are formed (eg, over the base edges of the carrier prisms 902 and 903 glued). It is essential that the individual flat plates 901 . 901b covering the roofs of the "tent-shaped" thin film polarizer elements 901 form roof by roof (eg from an initially positioned, middle thin-film polarizer element 901 starting) are pushed together, so that between the individual plates or "roofs" no gaps arise, all spaces are therefore closed.

Erfindungsgemäß werden die Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 somit auf einer kontinuierlich genutzten Auflagefläche (d.h. ohne fest vorgegebene Positionen für die Trägerprismen) positioniert, so dass Spalte vermieden werden, an denen unpolarisiertes Licht durchgelassen würde. Infolgedessen wird ein nicht-polarisationsbeeinflussend wirksamer Anteil der Querschnittsfläche des erfindungsgemäß hergestellten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes etwa im Vergleich zu Fassungskonzepten, bei denen Dünnschichtpolarisator-Platten in bereits in die Fassung integrierte Aufnahmeflächen eingesetzt werden, signifikant verringert. Die erfindungsgemäße Lösung hat somit den Vorteil, dass infolge des durch die Verschiebemöglichkeit eingeführten Freiheitsgrades die Position der einzelnen Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 bzw. Dachstrukturen bis zu deren endgültiger Befestigung variabel bleibt. Die nicht-polarisationsbeeinflussend wirksame Querschnittsfläche des hergestellten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes umfasst demnach lediglich noch unvermeidbare Totflächen infolge der endlichen Dicke und daraus resultierenden, nicht transparenten Bereichen an der Spitze der Dachstrukturen.According to the invention, the thin-film polarizer elements 901 thus positioned on a continuously used support surface (ie, without fixed positions for the support prisms) so as to avoid gaps where unpolarized light would be transmitted. As a result, a non-polarization-affecting proportion of the cross-sectional area of the polarization-influencing optical element produced according to the invention is significantly reduced, as compared to socket concepts in which thin-film polarizer plates are used in already integrated in the socket receiving surfaces. The solution according to the invention thus has the advantage that, as a result of the degree of freedom introduced by the displacement possibility, the position of the individual thin-film polarizer elements 901 or roof structures remains variable until their final attachment. The non-polarization-influencing cross-sectional area of the produced polarization-influencing optical element accordingly comprises only unavoidable dead areas due to the finite thickness and resulting non-transparent areas at the top of the roof structures.

Auf den nach Zusammenschieben und Verkleben der Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 erhaltenen Aufbau wird dann (vor oder nach optionalem Auflegen einer Abdeckplatte) mittels Befestigung eines Rahmenelementes jeweils ein Teilmodul (z.B. eines der in 7a dargestellten Teilmodule 711714) ausgebildet. Sodann werden vier solche Teilmodule 711714 auf einen Aufnahmeteller aufgeschraubt, welcher mit geeigneten Vorrichtungen bzw. Interface-Abschnitten zur robotergestützten Halterung und Positionierung versehen ist (z. B. zur automatischen Positionierung in einem REMA-Objektiv).On after pushing together and sticking the Dünnschichtpolarisator elements 901 structure obtained is then (before or after optional application of a cover plate) by attaching a frame member each have a sub-module (eg one of in 7a shown sub-modules 711 - 714 ) educated. Then four such sub-modules 711 - 714 screwed onto a receiving plate, which is provided with suitable devices or interface sections for robot-supported mounting and positioning (eg for automatic positioning in a REMA objective).

Die oben beschriebene Befestigung der Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 in separaten Teilmodulen (z.B. den Teilmodulen 711714 von 7a) hat den Vorteil, dass im Falle eines Defektes an einem einzelnen Dünnschichtpolarisator-Element 901 nur das jeweilige Untermodul auszutauschen ist. Anstelle dieser Befestigung der Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 in separaten Teilmodulen können die Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 aber auch unmittelbar auf einem Aufnahmeteller befestigt werden, wodurch dann ein vergrößerter nutzbarer Bauraum für die Dünnschichtpolarisator-Elemente 901 zur Verfügung steht, da die ansonsten vorhandenen Anschraubflächen als Polarisatorfläche nutzbar werden.The above-described attachment of the Dünnschichtpolarisator elements 901 in separate submodules (eg the submodules 711 - 714 from 7a ) has the advantage that in case of a defect on a single thin film polarizer element 901 only the respective submodule is replaced. Instead of this attachment of the thin-film polarizer elements 901 in separate sub-modules, the thin-film polarizer elements 901 but also be mounted directly on a receiving plate, which then increases the usable space for the Dünnschichtpolarisator elements 901 is available, since the otherwise existing Anschraubflächen be used as a polarizer surface.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.If the invention has also been described with reference to specific embodiments, open up for the Skilled in numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual embodiments. Accordingly, it is understood by those skilled in the art that such Variations and alternative embodiments are covered by the present invention, and the range the invention only in the sense of the appended claims and their equivalents limited is.

Claims (22)

Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung (300, 600), mit: • einem ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Element (100, 500) welches eine vorgegebene Eingangspolarisationsverteilung eines durch die polarisationsbeeinflussende optische Anordnung hindurchtretenden Lichtbündels mit Ausnahme eines Teilbereichs des Lichtbündelquerschnitts in eine zumindest näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung umwandelt, wobei dieser Teilbereich einen zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts umfasst; und • einem zweiten polarisationsbeeinflussenden optischen Element (200, 510, 520) welches die Polarisationsverteilung in dem zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts derart ändert, dass das Lichtbündel bei Austritt aus der polarisationsbeeinflussenden optischen Anordnung auch in dem zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts eine näherungsweise tangentiale Polarisationsverteilung aufweist.Polarization-influencing optical arrangement ( 300 . 600 ), comprising: a first polarization-influencing optical element ( 100 . 500 ) which has a predetermined input polarization distribution of a through the po With the exception of a partial region of the light beam cross section, the light bundle passing through the polarization-influencing optical arrangement converts into an at least approximately tangential polarization distribution, this partial region comprising a central region of the light beam cross-section; and a second polarization-influencing optical element ( 200 . 510 . 520 ) which changes the polarization distribution in the central region of the light bundle cross-section such that the light bundle also has an approximately tangential polarization distribution in the central region of the light bundle cross-section when emerging from the polarization-influencing optical arrangement. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangspolarisationsverteilung eine im Wesentlichen lineare Polarisationsverteilung mit einer über den Lichtbündelquerschnitt konstanten Polarisationsvorzugsrichtung ist.Polarization-influencing optical arrangement according to Claim 1, characterized in that the input polarization distribution a substantially linear polarization distribution with one above the Light beam cross-section constant polarization preferred direction. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (100) aus einem optisch aktiven Material mit einer optischen Achse besteht und ein in Richtung dieser optischen Achse variierendes Dickenprofil aufweist.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 2, characterized in that the first polarization-influencing optical element ( 100 ) consists of an optically active material having an optical axis and has a varying thickness profile in the direction of this optical axis. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (100) eine Elementachse (EA) aufweist und das Dickenprofil nur vom Azimutwinkel (Θ) abhängig ist, wobei der Azimutwinkel auf eine Referenzachse (RA) bezogen ist, welche senkrecht zur Elementachse (EA) steht und die Elementachse schneidet.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 3, characterized in that the first polarization-influencing optical element ( 100 ) has an element axis (EA) and the thickness profile depends only on the azimuth angle (Θ), wherein the azimuth angle is related to a reference axis (RA) which is perpendicular to the element axis (EA) and intersects the element axis. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (100) aus vier identischen Teilelementen (101104) zusammengesetzt ist, welche jeweils ein nur vom Azimutwinkel (Θ) abhängiges Dickenprofil aufweisen.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the first polarization-influencing optical element ( 100 ) of four identical subelements ( 101 - 104 ), which in each case have a thickness profile dependent only on the azimuth angle (Θ). Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung einem der nach Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element linear polarisiertes Licht mit einer über den Lichtbündelquerschnitt konstanten Polarisationsvorzugsrichtung in linear polarisiertes Licht mit einer ersten und einer hierzu senkrechten zweiten Polarisationsvorzugsrichtung umwandelt.Polarization-influencing optical arrangement a according to claims 3 to 5, characterized in that the second polarization-influencing optical element linearly polarized light with a over the Light beam cross-section constant polarization preferred direction in linearly polarized light with a first and a second polarization preferred direction perpendicular thereto transforms. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element (200) zumindest zwei planparallele Abschnitte (202, 204) aus optisch aktivem Material aufweist, welche eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder um ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirken.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 6, characterized in that the second polarization-influencing optical element ( 200 ) at least two plane-parallel sections ( 202 . 204 ) of optically active material which causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple thereof. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element (200) aus wenigstens vier planparallelen Abschnitten (201204) aus optisch aktivem Material zusammengesetzt ist, von denen ein Paar (202, 204) dieser planparallelen Abschnitte eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirkt und ein anderes Paar (201, 203) dieser planparallelen Abschnitte eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 180° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon bewirkt.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 7, characterized in that the second polarization-influencing optical element ( 200 ) from at least four plane-parallel sections ( 201 - 204 ) is composed of optically active material, of which a pair ( 202 . 204 ) of these plane-parallel sections causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple thereof and another pair ( 201 . 203 ) of these plane-parallel sections causes a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 180 ° or an integer multiple thereof. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element (200) im Wesentlichen über den gesamten optisch wirksamen Querschnitt des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes (100) erstreckt.Polarization-influencing optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second polarization-influencing optical element (FIG. 200 ) substantially over the entire optically effective cross-section of the first polarization-influencing optical element ( 100 ). Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element (100, 200), vorzugsweise durch Ansprengen, nahtlos aneinander gefügt sind.Polarization-influencing optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second polarization-influencing optical element ( 100 . 200 ), preferably by wringing, are joined together seamlessly. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Material jeweils kristallines Quarz ist.Polarization-influencing optical arrangement according to one of the claims 3 to 10, characterized in that the optically active material each crystalline quartz is. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangspolarisationsverteilung eine Polarisationsverteilung von unpolarisiertem Licht ist.Polarization-influencing optical arrangement according to Claim 1, characterized in that the input polarization distribution is a polarization distribution of unpolarized light. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element (500) eine vorzugsweise im Wesentlichen radiale Anordnung von Dünnschichtpolarisator-Elementen (501) umfasst.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 12, characterized in that the first polarization-influencing optical element ( 500 ) a preferably substantially radial arrangement of thin-film polarizer elements ( 501 ). Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element einen optisch wirksamen Bereich aufweist, welcher sich im Wesentlichen nur über besagten zentralen Bereich des Lichtbündelquerschnitts erstreckt.Polarization-influencing optical arrangement according to Claim 13, characterized in that the second polarization-influencing optical element has an optically effective region, which essentially just about extending said central region of the light beam cross section. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element zumindest zwei planparallele Abschnitte aus optisch aktivem Material aufweist, welche eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirken.Polarization-influencing optical arrangement according to Claim 13 or 14, characterized in that the second polarization-influencing optical element at least two plane-parallel sections of optical active material, which is a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple effect thereof. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisationsbeeinflussende optische Element aus wenigstens vier planparallelen Abschnitten aus optisch aktivem Material zusammengesetzt ist, von denen ein Paar dieser planparallelen Abschnitte eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 90° oder ein ungeradzahliges Vielfaches hiervon bewirkt und ein anderes Paar dieser planparallelen Abschnitte eine Drehung der Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht um 180° oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon bewirkt.Polarization-influencing optical arrangement according to Claim 15, characterized in that the second polarization-influencing optical element of at least four plane-parallel sections is composed of optically active material, one of which Pair of these plane-parallel sections, a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 90 ° or an odd multiple of this effect and another pair these plane-parallel sections a rotation of the polarization direction of linearly polarized light by 180 ° or an integer multiple thereof causes. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste polarisationsbeeinflussende optische Element von einer Fassung gehalten ist, welche derart ausgebildet ist, dass ein nicht-polarisationsbeeinflussend wirksamer Anteil der Querschnittsfläche des ersten polarisationsbeeinflussenden optischen Elementes weniger als 5 % beträgt.Polarization-influencing optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first polarization-influencing optical Element is held by a socket, which is formed is that a non-polarization affecting effective portion of the Cross sectional area less of the first polarization-influencing optical element than 5%. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung eine Auflageplatte zur Aufnahme einer Mehrzahl von Dünnschichtpolarisator-Elementen (901) aufweist, wobei die Dünnschichtpolarisator-Elemente (901) auf der Auflageplatte jeweils bis zum Erreichen einer Montageposition im Wesentlichen frei verschiebbar sind.A polarization-influencing optical arrangement according to claim 17, characterized in that the socket has a support plate for receiving a plurality of thin-film polarizer elements ( 901 ), wherein the thin-film polarizer elements ( 901 ) are essentially freely displaceable on the support plate until reaching a mounting position. Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Montageposition jeweils einander benachbarte Dünnschichtpolarisator-Elemente (901) ohne Zwischenraum aneinandergrenzen.Polarization-influencing optical arrangement according to claim 18, characterized in that in the mounting position in each case adjacent thin-film polarizer elements ( 901 ) adjoin each other without space. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung und/oder das Projektionsobjektiv eine polarisationsbeeinflussende optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisen.Microlithographic projection exposure machine with a lighting device and a projection lens, wherein the illumination device and / or the projection lens a polarization-influencing optical arrangement according to one of previous claims exhibit. Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente mit folgenden Schritten: • Bereitstellen eines Substrats, auf das zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist; • Bereitstellen einer Maske, die abzubildende Strukturen aufweist; • Bereitstellen einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 20; und • Projizieren wenigstens eines Teils der Maske auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage.Method for microlithographic production microstructured components with the following steps: • Provide a substrate on which at least partially a layer of a light-sensitive material is applied; • Provide a mask having structures to be imaged; • Provide a microlithographic projection exposure apparatus according to claim 20; and • Project at least a portion of the mask on a portion of the layer with Help of the projection exposure machine. Mikrostrukturiertes Bauelement, das nach einem Verfahren gemäß Anspruch 21 hergestellt ist.Microstructured device that works by a method according to claim 21 is made.
DE200610015213 2006-03-30 2006-03-30 Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area Withdrawn DE102006015213A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610015213 DE102006015213A1 (en) 2006-03-30 2006-03-30 Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610015213 DE102006015213A1 (en) 2006-03-30 2006-03-30 Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006015213A1 true DE102006015213A1 (en) 2007-10-11

Family

ID=38513213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610015213 Withdrawn DE102006015213A1 (en) 2006-03-30 2006-03-30 Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006015213A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011105308A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Nikon Corporation Polarization converting unit, illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
DE102011113980A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Karlsruher Institut für Technologie Lens system with variable refraction strength
US8675177B2 (en) 2003-04-09 2014-03-18 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in first and second pairs of areas
US9140992B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9389519B2 (en) 2010-02-25 2016-07-12 Nikon Corporation Measuring method and measuring apparatus of pupil transmittance distribution, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
US9429848B2 (en) 2004-02-06 2016-08-30 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069081A2 (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Carl Zeiss Smt Ag Polarization-modulating optical element

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069081A2 (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Carl Zeiss Smt Ag Polarization-modulating optical element

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9164393B2 (en) 2003-04-09 2015-10-20 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in four areas
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US8675177B2 (en) 2003-04-09 2014-03-18 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in first and second pairs of areas
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9244359B2 (en) 2003-10-28 2016-01-26 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9146476B2 (en) 2003-10-28 2015-09-29 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9140992B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9140993B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423697B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US9429848B2 (en) 2004-02-06 2016-08-30 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9389519B2 (en) 2010-02-25 2016-07-12 Nikon Corporation Measuring method and measuring apparatus of pupil transmittance distribution, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2011105308A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Nikon Corporation Polarization converting unit, illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
EP2758811A1 (en) * 2011-09-21 2014-07-30 Karlsruher Institut für Technologie Lens system having adjustable refraction strength
DE102011113980A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Karlsruher Institut für Technologie Lens system with variable refraction strength

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007043958B4 (en) Illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102007027985A1 (en) Optical system, in particular illumination device or projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102010029905A1 (en) Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102006015213A1 (en) Polarization influencing optical arrangement for e.g. projection lens system, has optical unit changing distribution in central area of beam cross section, where beam has approximate tangential polarization distribution in central area
WO2007003563A1 (en) Projection light facility provided with a plurality of projective lenses
DE102009055184B4 (en) Optical system, in particular a microlithographic projection exposure apparatus
WO2007039519A1 (en) Device and method for influencing polarisation distribution in an optical system, in particular in a microlithography exposure system
DE102007046419A1 (en) Optical system`s i.e. projection lens for microlithography, imaging characteristics improving method, involves arranging optical correction arrangement in proximity of pupil level of optical system
DE102011079837A1 (en) Optical system for microlithographic projection exposure system for manufacturing e.g. LCDs, has beam-splitting optic element arranged such that degree of polarization of incident light beam is lesser than specified value
DE102011003035A1 (en) Polarization-influencing optical arrangement, as well as optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102012223217B3 (en) Optical system for use in illuminating device illuminating reticle in microlithographic projection exposure system to manufacture e.g. LCDs, has deflection device including reflection surfaces upstream and downstream of mirror arrangement
DE102012206150B3 (en) Optical system, in particular a microlithographic projection exposure apparatus
DE102007059258A1 (en) Microlithographic projection exposure system has double-refractive delay system with time-delay element, which has component is made of optically positive uniaxial crystal material with optical crystal axis
DE102006038398A1 (en) Projection objective for microlithographic projection exposure apparatus, has lens composed of lens elements which are arranged to follow each other along optical axis, where lens has curved lens surfaces put together by elements
DE102007007907A1 (en) Method for producing a diffractive optical element, diffractive optical element produced by such a method, illumination optics having such a diffractive optical element, microlithography projection exposure apparatus with such illumination optics, method for producing a microelectronic component using such a projection exposure apparatus, and method produced by such a method module
DE102006025044A1 (en) Projection lens for microlithographic projection exposure system, has two optical units that are so designed that they are not rotationally symmetric to optical axis, where each unit generates one respective distribution of time delay
DE102022209868A1 (en) OPTICAL ASSEMBLY, OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM
WO2007096250A1 (en) Illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus
DE102011076436A1 (en) Illumination optics for projection lithography
DE102013202645A1 (en) Optical system for microlithographic projection exposure system, has polarizers that are interacted to enable rotation of linearly polarized light in polarization direction around angular pitch whose sum corresponds with total angle
DE102006008357A1 (en) Illuminating device for use in microlithography projection exposure system, has compensator plate, which partially compensates portion of birefringence that is rotation-symmetric around optical axis and provided in device
DE102008013567A1 (en) Lighting device for microlithographic projection exposure system, has optical element adjusting polarization conditions of radiations, where conditions are different from each other and radiations are deflected in different directions
DE102009016063A1 (en) Micro lithographic projection exposure method for manufacturing e.g. LCD, involves projecting mask structure on region of layer using projection exposure apparatus, where regions are arranged in parts in optical path of illumination device
DE102012214198A1 (en) Illumination device for use in microlithographic projection exposure system, has polarization influencing optical element attached to reflecting side surface so that state of polarization of light beam on beam path is differently influenced
DE102011004961A1 (en) Arrangement for holding optical element of e.g. optical system in extreme UV-projection exposure system utilized in microlithography for manufacturing e.g. LCD, has adjusting element varying relative position of ball-cap-shaped components

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee