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Dokumentenidentifikation DE60023630T2 13.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001101145
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINER RECHTECKIGEN LICHTSTRAHLMATRIX
Anmelder Applied Materials, Inc., Santa Clara, Calif., US
Erfinder HOWELLS, C., Samuel, Portland, US
Vertreter v. Füner Ebbinghaus Finck Hano, 81541 München
DE-Aktenzeichen 60023630
Vertragsstaaten DE, GB, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.05.2000
EP-Aktenzeichen 009376518
WO-Anmeldetag 19.05.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/13977
WO-Veröffentlichungsnummer 2000072080
WO-Veröffentlichungsdatum 30.11.2000
EP-Offenlegungsdatum 23.05.2001
EP date of grant 02.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse G02B 27/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03F 7/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich auf die Optik, und insbesondere auf eine optische Anordnung, die für die Strahlabtastungslithographie geeignet ist.

Die Strahlabtastungslithographie ist ein bekanntes Gebiet, siehe beispielsweise Allen, US-Patent 5,255,051 und Allen et al., US-Patent 5,327,338 und 5,386,221, wo Systeme beschrieben sind, die eine Anordnung von Lichtstrahlen (gewöhnlich Laserstrahlen) und ein optisches System verwenden, zu dem eine reflektive Optik zum Abbilden eines Musters auf einem Substrat gehört. Eine typische Anwendung dient zur Erzeugung von Mustern zur Verwendung in der Halbleiterlithographie. Die Anordnung von Lichtstrahlen wird zum Überstreichen eines Substrats auf gesteuerte Weise mit Strahlen gebracht, die ein- und ausgeschaltet werden, um einen Photolack auf der Oberfläche des Substrats zu belichten. Die belichteten Bereiche werden dann entwickelt, wodurch ein Muster in dem Lack gebildet wird, das später für andere Schritte, wie Ätzen usw., benutzt wird. Solche Lithographiemaschinen verwenden gewöhnlich eine Anordnung von Laserstrahlen, auf die häufig als "Bürste" Bezug genommen wird, mit einer Anzahl von Laserstrahlen mit sehr kleinem Durchmesser, die in einer Linie oder in einer m × n-Anordnung angeordnet sind, wenn m und n ganze Zahlen und jeweils größer als oder gleich eins sind.

Gewöhnlich werden die Lichtstrahlen unabhängig moduliert, d.h. eingeschaltet oder abgeschaltet oder zwischen ein und aus moduliert, und haben so eine Grauskala-Pegelstärke. Bekannt sind auch Systeme, die Lichtstrahlen verwenden, wobei die Lichtstrahlen, anstatt auf einen Halbleiterwafer einzufallen, auf einen Halbleiter einfallen, der eine Photokathode ist. Die einfallenden Lichtstrahlen erzeugen Elektronen, die von der Photokathode emittiert werden und ihrerseits einen Elektronenstrahl bilden, der wiederum zur Bildung eines Musters auf beispielsweise einem sensitiven Substrat verwendet wird.

Es ist bekannt, eine lineare Anordnung von Laserstrahlen aus einem einzigen Laser bereitzustellen, siehe US-Patent 4,797,696. Für viele Arten von Muster erzeugenden Systemen möchte man anstatt einer einzigen linearen Anordnung von Strahlen eine Rechtecksanordnung m × n haben. Diese Anordnung wird rechteckig genannt, da die Strahlen in einer Form angeordnet sind, die in einer Ebene senkrecht zur Achse der Strahlen rechteckig ist. Jeder einzelne Strahl ist im Querschnitt gewöhnlich kreisförmig, obwohl dies für diese Offenbarung keine besondere Bedeutung hat.

Zusätzlich offenbart die US-A-5,646,786 ein optisches System zur Beleuchtung eines Mehrelement-Raumlichtmodulators aus einer Mehrfachemitter-Laseranordnung. Jedes Element des Modulators sieht Licht aus allen Emittern und richtet das Licht auf die beiden oder auf mehrere Reihen von Elementen, ohne Licht in den Spalt zwischen den Reihen und auch ohne Licht in die Räume zwischen den Elementen einzubringen. Die Elementbeleuchtung kann einer komplexen Form der Elemente entsprechen. Ein Strahlteiler/Versetzer ist so ausgelegt, dass er die Linie von Laserlicht in eine Vielzahl von Lichtlinien aufteilt und die parallelen Lichtlinien in Bereiche so aufteilt, dass im Wesentlichen das gesamte Licht aus dem Beleuchtungssystem auf die Elemente der Reihen fällt, ohne zwischen den Reihen von Elementen oder zwischen den Elementen in den Reihen aufzutreffen.

Man möchte deshalb eine einfache und effiziente (verlustlose) Art finden, eine solche anfängliche lineare Anordnung von gleich starken Lichtstrahlen, beispielsweise Laserstrahlen, in eine rechteckförmige Anordnung von gleich starken Strahlen umzuwandeln. Wichtig ist, dass die Umwandlung im Wesentlichen verlustfrei ist, so dass die gesamte Stärke eines jeden einzelnen Strahls aufrechterhalten, jedoch hinsichtlich der Position bezüglich eines anderen der Strahlen bewegt wird. Wesentlich ist auch, dass die Teilung (der Abstand zwischen den Strahlmitten) für eine genaue Lithographie präzise ist.

Diese Erfindung stellt ein optisches System für die Strahlabtastungslithographie bereit,

  • – wobei das System eine Lichtquelle und ein optisches Element mit einem Körper aus optisch durchlässigem Material aufweist, der zwei parallele gegenüberliegende Hauptflächen hat,
  • – wobei die erste Hauptfläche im Wesentlichen 100% reflektiv ist,
  • – wobei die zweite Hauptfläche einen ersten Abschnitt, der im Wesentlichen 100% reflektiv ist, und einen zweiten Abschnitt hat, der antireflektiv ist,
  • – wobei die Lichtquelle bezüglich des optischen Elements so angeordnet ist, dass wenigstens zwei parallele Lichtstrahlen mit Einfallswinkeln auf den ersten und den zweiten Abschnitt der zweiten Fläche gerichtet werden, um parallele reflektierte bzw. gebrochene Strahlen zu erzeugen,
  • – wobei der gebrochene Strahl in das optische Element gebrochen, innen durch die erste Fläche reflektiert und aus dem optischen Element heraus durch die zweite Fläche gebrochen und bezüglich des reflektierten Strahls verschoben wird,
  • – wobei die Lichtquelle eine lineare Anordnung von parallelen Lichtstrahlen erzeugt und so angeordnet ist, dass die Lichtstrahlen zu dem optischen Element mit einem Einfallswinkel sowohl in der Ebene der linearen Anordnung der parallelen Lichtstrahlen als auch quer zu der Ebene und sowohl auf den ersten reflektiven Abschnitt der zweiten Fläche als auch auf den zweiten antireflektiven Abschnitt der zweiten Fläche gerichtet werden, und
  • – wobei der Einfallswinkel, die Dicke und der Brechungsindex des optischen Elements so beschaffen sind, dass die gebrochenen Strahlen, die auf den zweiten Abschnitt einfallen, durch die Brechungen längs der reflektierten Strahlen, die auf den ersten Abschnitt einfallen, so verschoben werden, dass aus der linearen Anordnung eine Rechtecksanordnung von Strahlen erzeugt wird.

Somit wird, nach dieser Erfindung, eine lineare Anordnung von optischen Strahlen gleicher Stärke in eine Rechtecksanordnung mit der gleichen Anzahl optischer Strahlen umgewandelt, während die Stärke eines jeden Strahls im Wesentlichen konstant gehalten wird. Mit anderen Worten, eine m × n-Anordnung von Strahlen wird umgewandelt in eine m/2 × 2n-Anordnung, wenn m eine gerade ganze Zahl und n eine ganze Zahl sind. Die optische Grundkomponente, die diese Umwandlung ausführt, ist ein Körper aus einem für die Strahlen durchlässigen Material, beispielsweise Quarzglas oder Glas in Form einer Platte mit zwei parallelen Hauptflächen und einer speziellen Dicke. Die vordere Fläche der Platte ist teilweise mit einer reflektierenden Beschichtung überzogen. Der Rest der vorderen Fläche ist nicht so beschichtet, sondern hat stattdessen eine antireflektive Beschichtung, so dass dieser Abschnitt der vorderen Fläche durchlässig gemacht wird. Die gegenüberliegende Fläche der Platte hat eine reflektive Beschichtung, die die gesamte gegenüberliegende Fläche abdeckt.

Die einfallenden Laserstrahlen werden von ihrer Quelle auf die vordere Fläche der Platte so gerichtet, dass etwa die Hälfte von ihnen auf den reflektiven Abschnitt und der Rest auf den nicht-reflektiven Abschnitt fällt. Offensichtlich werden die Strahlen, die auf den reflektiven Abschnitt fallen, zurück mit einem Reflexionswinkel reflektiert, der gleich dem Einfallswinkel ist. (Natürlich ist gewöhnlich der Einfallswinkel nicht 90°, sondern ist ein bevorzugter Winkel, der ausgewählt wird, um die Zwecke nach dieser Erfindung zu erreichen.) Der Rest der Strahlen wird durch die antireflektive Beschichtung und durch die Platte hindurchgelassen und von der gegenüberliegenden (rückwärtigen) Fläche der Platte reflektiert. Diese Strahlen werden dann durch die Platte zurück und durch einen weiteren Abschnitt der antireflektiven Beschichtung der vorderen Fläche nach außen durchgelassen. Der Brechungsindex der Platte, die Dicke der Platte und der Einfallswinkel der Strahlen auf die Platte werden so gewählt, dass, wenn diese Strahlen, die von der hinteren Fläche reflektiert werden, zur vorderen Fläche zurückkehren, sie um genau die richtige Anzahl von Strahlabständen seitlich und durch einen Strahlabstand quer verschoben sind. (Der Strahlabstand bezieht sich auf die Entfernung von Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Strahlen in der Anordnung.) Somit ist die Platte so positioniert, dass die Strahlen, die auf ihre hintere Fläche einfallen, einen Bereich der vorderen Fläche treffen, der antireflektiv beschichtet ist, und dadurch aus der Platte austreten. Nach dem Verlassen der Platte laufen die beiden Sätze von Strahlen in der gleichen Richtung mit dem gewünschten Strahlabstand, und alle Strahlen sind parallel.

Es können mehrere derartige optische Elemente (Platten) in Reihe angeordnet werden. Durch Verwendung von beispielsweise zwei derartigen optischen Elementen, die in Reihe angeordnet und richtig positioniert sind, wird eine Ausgangsanordnung von beispielsweise zweiunddreißig Strahlen mal ein Strahl in eine Rechtecksanordnung von acht Strahlen mal vier Strahlen umgewandelt.

Es folgt eine Beschreibung einiger spezieller Ausgestaltungen der Erfindung, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen

1a, 1b, 1c und 1d eine perspektivische, Vorder-, Stirn- bzw. Rückansicht eines optischen Elements nach dieser Erfindung zeigen,

2 die Strahlen zeigt, die auf ein optisches Element von 1 einfallen und aus ihm austreten,

3a, 3b und 3c spezielle Strahlen von 1 in einer Draufsicht, Stirnansicht bzw. Seitenansicht zeigen, und

4a und 4b eine Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Reihe optischer Elemente mit dem Aufbau von 1 und den entsprechenden Strahlverläufen zeigen.

Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren beziehen sich auf gleiche oder identische Strukturen.

1a zeigt eine perspektivische Ansicht eines optischen Elements 14 (eine Platte) nach dieser Erfindung. Sie ist aus einem herkömmlichen optischen Material hergestellt, beispielsweise Quarzglas, das die gewünschten optischen Eigenschaften hat. Diese optischen Eigenschaften werden, wie nachstehend beschrieben, so gewählt, dass sie zu den Wellenlängen der einfallenden Lichtstrahlen konsistent sind. Wenn beispielsweise die einfallenden Lichtstrahlen im Ultravioletten liegen, ist das optische Material mit der Ultraviolettstrahlung hinsichtlich seines gewünschten Brechungsindex und der Robustheit hinsichtlich der UV-Aussetzung kompatibel. Das gewählte optische Material ist eines, das im Wesentlichen für die einfallenden Lichtstrahlen durchlässig ist. 1b, 1c und 1d zeigen eine Vorderansicht, Stirnansicht bzw. Rückansicht des optischen Elements 14. Das optische Element 14 hat zwei planare Hauptflächen, die so gefertigt sind, dass sie so parallel (zueinander) und planar wie möglich sind. Die vordere (obere) Fläche 16 ist teilweise mit einer antireflektiven Beschichtung beschichtet (diese Beschichtung kann weggelassen werden, wenn das optische Material selbst ausreichend nicht-reflektiv ist). Der Abschnitt der vorderen Fläche 16, der mit der antireflektiven Beschichtung überzogen ist, ist mit 18 bezeichnet. Der restliche Abschnitt 20 der vorderen Fläche 16 ist mit einer reflektiven Beschichtung überzogen. Die Beschichtung 20 ist reflektiv.

Obwohl eine rechteckige Fläche der Beschichtung 20 gezeigt ist, ist dies nicht begrenzend, sondern nur aus Zwecken der Vereinfachung gezeigt. Die tatsächliche Form der Fläche der Beschichtung 20 wird durch die nachstehend beschriebene optische Anordnung bestimmt. Im Handel ist eine Vielzahl von geeigneten reflektiven und antireflektiven Beschichtungen abhängig von der Wellenlänge der einfallenden Lichtstrahlen verfügbar. Die untere (rückwärtige) Fläche 22 des Elements 14 ist vollständig mit einer reflektiven Beschichtung überzogen.

Die Gründe dafür lassen sich unter Bezug auf 2 verstehen, wo das gleiche Element 14 dargestellt ist, wobei die gleichen Flächen identisch zu 1a bezeichnet und die Querschnitte der Lichtstrahlen in Form von kleinen Kreisen dargestellt sind. Die Legende in 2 unten bezeichnet die Lichtstrahlen. In diesem Fall besteht die einfallende lineare Anordnung von Lichtstrahlen aus sechzehn Strahlen, die gleich beabstandet sind. Die Kreise in 2 zeigen nur den Querschnitt der Zahlen, da es sich um eine Draufsicht handelt. Die Quelle der Strahlen und die zugehörige Optik, die herkömmlich ist, sind aus Gründen der Vereinfachung nicht gezeigt. Wie gezeigt, fallen acht der Strahlen auf die Fläche der Beschichtung 18 ein, während acht andere Strahlen auf die Fläche der Beschichtung 20 des optischen Elements 14 einfallen. Diejenigen acht Strahlen, die auf die Fläche 20 einfallen, werden zurückreflektiert. Die restlichen acht Strahlen gehen durch die antireflektive Beschichtung 18 zur unteren Fläche 22 hindurch, wo sie durch graue Kreise gezeigt sind.

Natürlich sind diese Strahlen etwas aus ihrer Position auf der vorderen Fläche 16 verschoben (durch Brechung), da die Strahlen mit einem Winkel einfallen, was durch die Pfeile dargestellt ist. Diese acht Strahlen gehen somit durch die vordere Fläche 16 hindurch und verlaufen bis zur Rückseite 22, von wo sie durch die reflektive Beschichtung, die auf der Rückseite 22 vorhanden ist, reflektiert werden. Durch die richtige Wahl des Einfallswinkels (später gezeigt) und der Plattendicke sind, wenn die Strahlen die hintere Fläche 22 erreichen, seitlich, in diesem Fall um vier Strahlenabstände, und quer, um die Hälfte eines Strahlenabstandes, verschoben. Beim Erreichen der hinteren Fläche 22 werden sie von der reflektiven Beschichtung reflektiert, die dort vorhanden ist, und gehen zurück zur vorderen Fläche 16. An der vorderen Fläche 16 sind sie um genau acht Strahlenabstände seitlich und einen Strahlenabstand quer verschoben, wie in 2 gezeigt ist. Das optische Element (Platte) 14 ist so angeordnet, dass die acht Strahlen, die zur hinteren Fläche 22 hindurchgehen, auf den Bereich der vorderen Fläche einfallen, der ebenfalls eine antireflektive Beschichtung 18 hat, und deshalb aus der Platte 14 austreten. Nach dem Austritt aus der Platte 14 verlaufen die beiden Sätze von Strahlen wieder in der gleichen Richtung parallel mit dem gleichen Abstand, als wenn sie einfallen würden, jedoch nun anstatt in der Anordnung 16 × 1 in einer 8 × 2-Anordnung angeordnet sind.

Wie für den Fachmann ersichtlich ist, sind hier die Schlüsselfaktoren die Dicke der Platte 14, der Brechungsindex des Materials der Platte 14 sowie der Einfallswinkel der Strahlen auf die Platte 14.

Diese Parameter sind in 3a, 3b und 3c dargestellt, die eine Draufsicht, eine Stirnansicht bzw. eine Seitenansicht der Anordnung von 2 zeigen, wobei gleiche Elemente identisch bezeichnet sind. Die dunklen Pfeile in 3a, 3b und 3c entsprechen denen in 2 und zeigen die Achse der Strahlen. Aus Gründen der Vereinfachung sind in 3a, 3b und 3c nur zwei Strahlen als einfallende Strahlen gezeigt, so dass es sich um eine Strahlanordnung von 2 × 1 handelt. Wie in 3b und 3c gezeigt ist, sind die Dicke der Platte 14 mit t und der Anfangsabstand zwischen den Strahlen (Mitte-zu-Mitte) mit d bezeichnet.

Die tatsächliche Gestaltung des Systems hängt von den in 3a, 3b und 3c gezeigten Geometrien wie folgt ab. Es sei angenommen, dass die beiden Strahlen 1, 2 von 3a co-linear (parallel), jedoch getrennt um den Abstand d gemessen senkrecht zu ihrer Fortbewegungsrichtung verlaufen. Die Strahlen 1, 2 treffen die planparallele Platte 14, die die Dicke t (und den Brechungsindex n) hat, unter einem zusammengesetzten Winkel, der, wie in 3b bzw. 3c gezeigt ist, durch &thgr;i und ϕi definiert ist. Der zusammengesetzte Winkel ist wesentlich für die Funktion dieser Vorrichtung und ist durch die Winkel ϕi und &thgr;i in zwei orthogonalen Ebenen definiert, die beide auch rechtwinklig zu der Ebene sind, die von der oberen Fläche der Platte 14 gebildet wird.

Der Winkel &thgr;i wird in der Ebene gemessen, die von der Linie bestimmt wird, die die Strahlverläufe und die Oberfläche senkrecht (die gestrichelte Linie) verbindet und den Einfallswinkel in diese Ebene gibt. Der Winkel ϕi wird in einer Ebene gemessen, die senkrecht zu der den Winkel &thgr;i enthaltenden Ebene und parallel zu der Oberflächensenkrechten ist. &thgr;i gibt wieder den Einfallswinkel in dieser Ebene an. Somit bilden ϕi, &thgr;i den zusammengesetzten Winkel.

Die Strahlen 1, 2 sind so angeordnet, dass der Strahl 1 auf die Fläche 20 einfällt, die reflektiv beschichtet worden ist, während der Strahl 2 auf die Fläche 18 einfällt, die Antireflexionsbeschichtung (oder vielleicht keine Beschichtung) trägt, die jedoch auf jeden Fall nicht-reflektierend ist. Der Strahl 1 wird somit von der vorderen Fläche der Platte 14 mit dem Winkel &thgr;i reflektiert, während der Strahl 2 durch die Platte 14 hindurch gebrochen wird und zu der hinteren Fläche 22 der Platte 14 gelangt. Da die hintere Fläche 22 der Platte mit reflektivem Material über ihrer gesamten Fläche beschichtet ist, wird der Strahl 2 davon reflektiert und kommt zurück zur vorderen Fläche 16, wie gezeigt. Da die Platte 14 die Antireflexionsbeschichtung 18 an der Stelle aufweist, wo der Strahl 2 auf die vordere Fläche 16 trifft, tritt dieser Strahl aus der Platte 14 aus und verläuft wiederum co-linear zum Strahl 1.

Der Strahl 2 ist bezüglich des Strahls 1 verschoben. Der verschobene Strahlenabstand ist der Abstand r1 zwischen dem Strahl 1 und dem Strahl 2 gemessen in einer Ebene, die den Winkel ϕi enthält, und senkrecht zum Strahl 1 (parallel zu der Bürste). Die Gleichung für den Abstand r1 lautet: r1 = –d + (2 t tan&thgr;i cos&thgr;i)/(n2 – sin2&thgr;i)1/2

Umgekehrt wird der Abstand r1 von dem Strahl 1 zum Strahl 2 in einer Ebene gemessen, die den Winkel &thgr;i enthält und senkrecht zum Strahl 1 ist (senkrecht zu der Bürste). Die Gleichung für den Abstand r2 lautet: r2 = (2 t sinϕi cosϕi)/(n2 – sin2ϕi)1/2

Da die Winkel &thgr;i und ϕi unabhängig durch Kippen der Platte 14 eingestellt werden können, ist es möglich, den Abstand des austretenden Strahls in den Richtungen sowohl parallel als auch senkrecht zu der Bürste unabhängig für eine Platte mit gegebener Dicke t zu variieren.

Die Analyse von 3a, 3b und 3c kann auf eine typischere Strahlengestaltung ausgedehnt werden, die bei Lasermustererzeugern, wie oben beschrieben, verwendet wird. Anstelle von nur zwei Strahlen können dann typischerweise beispielsweise acht Strahlen oder mehr vorhanden sein, die parallel auf einer einzigen Ebene verlaufen (getrennt durch Durchmesser). Durch richtige Wahl der Winkel &thgr;i und ϕi kann der Abstand zwischen den Strahlen sowohl in Richtung parallel zu der Bürste als auch senkrecht zu der Bürste identisch gemacht werden. Beispielsweise kann für eine Bürste mit zweiunddreißig Strahlen und einem Abstand von Strahl zu Strahl von 0,5 mm, wenn die Platte 14 einen Brechungsindex von 1,5 hat und der Einfallswinkel 45° beträgt, eine gleichmäßig beabstandete Anordnung erhalten werden, wenn t = 10,583 mm und ϕi = 2,0314° gewählt werden. Dies ist natürlich lediglich zur Darstellung gedacht. (Zu vermerken ist, dass der Brechungsindex natürlich der Brechungsindex bei der Wellenlänge der einfallenden Strahlen ist.)

Es ist leicht verständlich, dass, wie oben beschrieben, der aufgezeigte Prozess wiederholt werden kann, indem eine zweite, in etwa ähnliche Platte verwendet wird, um die erhaltene 2 × 16-Rechtecksstrahlanordnung in eine 4 × 8-Rechtecksstrahlanordnung umzuwandeln. Die zweite Umwandlung erfordert eine zweite Platte mit unterschiedlicher Dicke und/oder Strahleinfallswinkeln. Diese Zwei-Platten-Anordnung ist in einer Draufsicht und einer Seitenansicht in 4a bzw. 4b gezeigt. Wenn somit der Ausgang der ersten Platte 40 (die die gleiche wie die Platte 14 in 3a, 3b und 3c ist) verwendet wird, erfordert eine 2 × 8-Rechtecksstrahlanordnung, bei der die Strahlen um 0,5 mm sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung getrennt sind und ϕi entsprechend –2,0314° gewählt ist, dass die Dicke der zweiten Platte 42 21,166 mm und der Einfallswinkel &thgr;i 8,1955° sind. Da der Vorgang der Verschiebung der Strahlpositionen nach der Erfindung nahezu verlustfrei (im Wesentlichen reflektiv) ist, kann dies ausgedehnt werden auf mehr als zwei solche optischen Elemente in Reihe, um die Strahlanordnung weiterhin zu manipulieren.

Diese Offenbarung ist veranschaulichend und nicht begrenzend. Weitere Modifizierungen sind dem Fachmann im Hinblich auf diese Offenbarung offensichtlich und fallen in den Rahmen der beiliegenden Ansprüche.


Anspruch[de]
  1. Optisches System für die Strahlabtastungslithographie

    – wobei das System eine Lichtquelle und ein optisches Element (14) mit einem Körper aus optisch durchlässigem Material aufweist, der zwei parallele gegenüberliegende Hauptflächen (16, 22) hat,

    – wobei die erste Hauptfläche (22) im wesentlichen 100% reflektiv ist,

    – wobei die zweite Hauptfläche (16) einen ersten Abschnitt (20), der im wesentlichen 100% reflektiv ist, und einen zweiten Abschnitt (18) hat, der antireflektiv ist,

    – wobei die Lichtquelle bezüglich des optischen Elements (14) so angeordnet ist, dass wenigstens zwei parallele Lichtstrahlen mit Einfallswinkeln auf den ersten und den zweiten Abschnitt (18, 20) der zweiten Fläche (16) gerichtet werden, um parallele reflektierte bzw. gebrochene Strahlen zu erzeugen, und

    – wobei der gebrochene Strahl in das optische Element (14) gebrochen, innen durch die erste Fläche (22) reflektiert und aus dem optischen Element (14) heraus durch die zweite Fläche (16) gebrochen und bezüglich des reflektierten Strahls verschoben wird,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Lichtquelle eine lineare Anordnung von parallelen Lichtstrahlen (1, 2) erzeugt und so angeordnet ist, dass die Lichtstrahlen zu dem optischen Element (14) mit einem Einfallswinkel sowohl in der Ebene der linearen Anordnung der parallelen Lichtstrahlen als auch quer zu der Ebene und sowohl auf den ersten reflektiven Abschnitt (20) der zweiten Fläche (16) als auch auf den zweiten antireflektiven Abschnitt (18) der zweiten Fläche (16) gerichtet werden,

    – wobei der Einfallswinkel, die Dicke und der Brechungsindex des optischen Elements (14) so beschaffen sind, dass die gebrochenen Strahlen, die auf den zweiten Abschnitt (18) einfallen, durch die Brechungen längs der reflektierten Strahlen, die auf den ersten Abschnitt (20) einfallen, so verschoben werden, dass aus der linearen Anordnung eine Rechtecksanordnung von Strahlen erzeugt wird.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Abstand zwischen den beiden Flächen des Körpers mit t, der Brechungsindex mit n, der Abstand zwischen dem einfallenden ersten Strahl (1) und dem einfallenden zweiten Strahl (2) mit d, der vorgegebene Winkel nur des zweiten Strahls mit &thgr; und der Abstand der Verschiebung des ersten Strahls mit r1 bezeichnet werden, gilt: r1 = (2t sin&thgr; cos&thgr;)/(n2 – sin2&thgr;)1/2
  3. Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Abstand zwischen den beiden Flächen mit t und der Brechungsindex mit n bezeichnet wird und die beiden Strahlen auf die zweite Fläche mit dem Winkel &PHgr; einfallen und der zweite Strahl um den Abstand r2 verschoben ist, gilt: r2 = (2 t sin&PHgr; cos&PHgr;)/(n2 – sin2&PHgr;)1/2
  4. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lineare Anordnung n lineare Anordnungen von m Laserstrahlen und einen Ausgang des optischen Systems mit 2n linearen Anordnungen von m/2 Laserstrahlen aufweist.
  5. Optisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die m/2 Laserstrahlen der 2n linearen Anordnungen im wesentlichen die gleiche Stärke haben wie die m Laserstrahlen der n linearen Anordnungen.
  6. Strahlabtastlithographieverfahren unter Verwendung eines optischen Systems

    – mit einer Lichtquelle und einem optischen Element (14), das einen Körper aus einem optisch durchlässigen Material mit zwei parallelen gegenüberliegenden Hauptflächen (16, 22) aufweist,

    – wobei die erste Hauptfläche (22) im wesentlichen 100% reflektiv ist,

    – wobei die zweite Hauptfläche (16) einen ersten Abschnitt (20), der im wesentlichen 100% reflektiv ist, und einen zweiten Abschnitt (18) aufweist, der antireflektiv ist,

    – wobei bei dem Verfahren

    – die Lichtquelle bezüglich des optischen Elements (14) so angeordnet wird, dass wenigstens zwei parallele Lichtstrahlen mit Einfallswinkeln auf den ersten und zweiten Abschnitt (18, 20) der zweiten Fläche (16) so gerichtet werden, dass parallele reflektierte bzw. gebrochene Strahlen erzeugt werden, und

    – der gebrochene Strahl in das optische Element (14) gebrochen, innen durch die erste Fläche (22) reflektiert und aus dem optischen Element (14) heraus durch die zweite Fläche (16) gebrochen und bezüglich des reflektierten Strahls verschoben wird,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Lichtquelle eine lineare Anordnung von parallelen Lichtstrahlen (1, 2) erzeugt und die Lichtstrahlen zu dem optischen Element (14) mit einem Einfallswinkel sowohl in der Ebene der linearen Anordnung der parallelen Lichtstrahlen als auch quer zu der Ebene und sowohl auf den ersten reflektiven Abschnitt (20) der zweiten Fläche (16) als auch auf den zweiten antireflektiven Abschnitt (18) der zweiten Fläche (16) richtet und

    – dass der Einfallswinkel der beiden Ebenen, die Dicke und der Brechungsindex des optischen Elements (14) so gewählt werden, dass die gebrochenen Strahlen, die auf den zweiten Abschnitt (18) des optischen Elements (14) einfallen, durch die Brechungen längs der reflektierten Strahlen verschoben werden, die auf den ersten Abschnitt (20) des optischen Elements (14) einfallen, um aus der linearen Anordnung von Strahlen eine Rechtecksanordnung von Lichtstrahlen zu erzeugen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Körpers mit t, der Brechungsindex mit n, der Abstand zwischen dem einfallenden ersten Strahl und dem einfallenden zweiten Strahl mit d, der vorgegebene Winkel von nur dem zweiten Strahl mit &thgr; und der Abstand der Verschiebung des ersten Strahls mit r1 bezeichnet werden, gilt: r1 = (2 t sin&thgr; cos&thgr;)/(n2 – sin2&thgr;)1/2
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen mit t und der Brechungsindex mit n bezeichnet werden und beide Strahlen auf die erste Fläche mit dem Winkel &PHgr; einfallen und der zweite Strahl um den Abstand r2 verschoben wird, gilt: r2 = (2 t sin&PHgr; cos&PHgr;)/(n2 – sin2&PHgr;)1/2
  9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine lineare Anordnung n lineare Anordnungen von m Laserstrahlen und ein Ausgang des optischen Systems 2n lineare Anordnungen von m/2 Laserstrahlen aufweist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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