(57)【要約】本発明はマイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システム及びマイクロリソグラフィー露光方法に関するものである。マイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システムは、複数のミラー素子（200a, 200b, 200c,…, 400a, 400b, 400c,…）を有する少なくとも一つのミラー機構（200, 400）であり、これらのミラー素子は前記ミラー機構によって反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調整可能である、ミラー機構と、光伝搬方向において前記ミラー機構（200, 400）の下流に配置されている偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）と、を備え、前記偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）は、前記ミラー機構（200, 400）によって反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構（110, 210, 310, 320, 330）に入射する光ビームを、異なる反射面で少なくとも２回反射することを特徴とする。【選択図】図２
2015534653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システムであって、
-  複数のミラー素子（200a, 200b, 200c,…, 400a, 400b, 400c,…）を有する少なくとも一つのミラー機構（200, 400）であり、これらのミラー素子は前記ミラー機構によって反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調整可能である、ミラー機構と、
-  光伝搬方向において前記ミラー機構（200, 400）の下流に配置されている偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）と、
を備え、前記偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）は、前記ミラー機構（200, 400）によって反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構（110, 210, 310, 320, 330）に入射する光ビームを、異なる反射面で少なくとも２回反射する、マイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システム。
【請求項２】
前記偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）は、前記ミラー機構（200, 400）によって反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構（110, 210, 310, 320, 330）に入射する光ビームを異なる反射面で少なくとも３回反射することを特徴とする、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記反射のうちの少なくとも一回は全内部反射であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光学システム。
【請求項４】
前記反射の全てが全内部反射であることを特徴とする、請求項３に記載の光学システム。
【請求項５】
前記偏光影響光学機構(210, 310, 320, 330)は、前記光学システムの動作波長の光について透過性である光学素子からなる、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項６】
前記光学素子は複屈折を生じないことを特徴とする、請求項５に記載の光学システム。
【請求項７】
前記光学素子は光学アモルファス材料、特に石英ガラス（SiO2）からなることを特徴とする、請求項５又は６に記載の光学システム。
【請求項８】
前記偏光影響光学機構（２１０）は、実質的にロッド状の幾何学的構造を有することを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項９】
前記偏光影響光学機構（210, 310, 320, 330）は、光入射領域、光出射領域、及び複数の側面領域（210a, 201b, 310a-310d, 320a-320f, 330a-330d）を有し、各場合にて前記側面領域（210a, 201b, 310a-310d, 320a-320f, 330a-330d）のうちの一つにて反射が生じることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記側面領域（310a-310d, 320a-320f, 330a-330d）の少なくともいくつかは、前記偏光影響光学機構（310, 320, 330）内で中空プロファイルを形成することを特徴とする、請求項９に記載の光学システム。
【請求項１１】
前記偏光影響光学機構（１１０）は、少なくとも２つのミラー（110a, 110b, 110c,…）を有し、それぞれの場合での反射は前記ミラー（110a, 110b, 110c,…）のうちの１つにて生じることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光学システム。
【請求項１２】
前記ミラー機構（200, 400）により反射される光の少なくとも１つの角度分布について、少なくとも一つの光ビームが、前記反射のうちの最後の反射の後に前記偏光影響光学機構から出射される際に、前記偏光影響光学機構に入射する間と同様の方向を有することを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項１３】
前記光伝播方向において、前記ミラー機構（４００）の上流及び下流にそれぞれ偏向装置（４０１、４０２）を１つずつ有することを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項１４】
前記ミラー機構（４００）の上流に配置された前記偏向装置（４０１）は、偏向ミラーにより形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の光学システム。
【請求項１５】
前記ミラー機構（４００）の下流に配置された前記偏向装置（４０２）は、偏光影響光学機構により形成されることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光学システム。
【請求項１６】
動作波長が、２５０ｎｍ未満、特に、２００ｎｍ未満、さらに特に１６０ｎｍ未満となるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜１５の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項１７】
動作波長が、３０ｎｍ未満、特に、１５ｎｍ未満となるように設計されていることを特徴とする、請求項１〜１６の何れか一項に記載の光学システム。
【請求項１８】
照明装置（１０）及び投影レンズ（２０）を備え、前記照明装置（１０）が請求項１〜１７の何れか一項に記載の光学システムを有することを特徴とする、マイクロリソグラフィー投影露光装置。
【請求項１９】
光源により生成される投影露光装置の照明装置（１０）の光は、投影レンズ（２０）の対物面を照明するために供給され、さらに、前記投影レンズ（２０）によって前記投影レンズ（２０）の結像面内に前記対物面が結像される、マイクロリソグラフィー露光方法であって、該方法は、
-  少なくとも一つのミラー機構（２００、４００）であって、前記ミラー機構（２００、４００）により反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調節することができる複数のミラー素子（200a, 200b, 200c,…, 400a, 400b, 400c,…）を有する、ミラー機構（２００、４００）が前記照明装置（１０）内に使用されていることと、
-  前記ミラー機構（２００、４００）により反射される光ビームは、前記ミラー機構（２００、４００）により反射される前記光の少なくとも一つの角度分布について、異なる反射面で少なくとも２回反射されることと、
を特徴とする、マイクロリソグラフィー露光方法。
【請求項２０】
偏光影響光学機構（110, 210, 310, 320, 330）は、前記ミラー機構（２００、４００）により反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構（110, 210, 310, 320, 330）に入射する光ビームを少なくとも３回反射し、これらの反射は全て共通の平面では発生しない、ことを特徴とする請求項１９に記載のマイクロリソグラフィー露光方法。
【請求項２１】
微細構造を有する部品をマイクロリソグラフィーにより製造する方法であって、
-  少なくとも部分的に感光材料からなる層が塗布された基板（４０）を提供するステップ、
-  結像対象の構造を有するマスク（３０）を提供するステップ、
-  請求項１〜１７の何れか一項に記載の光学システムを有するマイクロリソグラフィー投影露光装置を提供するステップ、及び
-  前記マイクロリソグラフィー投影露光装置により前記層の一部に前記マスク（３０）の少なくとも一部を投影するステップ、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本出願は、共に２０１２年９月２８日に出願された、独国特許出願第10 2012 217 769.8号及び米国特許出願第61/706,824号に基づく優先権を主張するものである。これらの出願の内容を、本出願に参照により援用する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィー投影露光装置は、例えば、集積回路又はＬＣＤのような微細構造を有する部品の製造に用いられる。このような投影露光装置は、照明装置及び投影レンズを備える。マイクロリソグラフィー工程では、照明装置によって照明されたマスク（＝レチクル）の像が、投影レンズにより感光層（フォトレジスト）で覆われており、且つ投影レンズの結像面に配置されている基板（例えば、シリコンウェハー）上に投影されて、基板の感光コーティングに対してマスク構造が転写される。
【０００３】
マイクロリソグラフィー投影露光装置の動作中には、照明装置の瞳面における輝度分布などの所定の照明設定を狙った態様で設定する必要がある。そのような目的のためには、例えば、国際公開第2005/026843号のように、回折光学素子（いわゆる、ＤＯＥ：diffractive optical element）とミラー機構とを併用することが知られている。そのようなミラー機構は、相互に独立して設定可能な多重マイクロミラーを備える。
【０００４】
さらに、照明装置内の瞳面及び／又はレチクルにおける特定の偏光分布を、結像コントラストを最適化するために狙った態様で設定するための様々なアプローチが知られている。
【０００５】
従来技術については、例えば、国際公開第 2005/069081号、国際公開2005/031467号、米国特許第6,191,880 号、米国特許出願公開第2007/0146676号、国際公開第2009/034109 号、国際公開第2008/019936号、国際公開第2009/100862号、独国特許出願公開第10 2008 009 601 号、独国特許出願公開第10 2004 011 733 号、及び欧州特許出願公開第1 306 665 号を参照する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第2005/026843号
【特許文献２】国際公開第 2005/069081号
【特許文献３】国際公開2005/031467号
【特許文献４】米国特許第6,191,880 号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第 2007/0146676号明細書
【特許文献６】国際公開第2009/034109 号
【特許文献７】国際公開第2008/019936号
【特許文献８】国際公開第2009/100862号
【特許文献９】独国特許出願公開第10 2008 009 601 号明細書
【特許文献１０】独国特許出願公開第10 2004 011 733 号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第1 306 665 号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、比較的シンプルな方法で投影露光装置内における偏光分布設定をフレキシブルに変化させることができる、マイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システム及びマイクロリソグラフィー露光方法を提供することを目的とする。
【０００８】
かかる目的は、独立請求項にかかる特徴により達成することができる。
【０００９】
本発明によるマイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システムは、
-複数のミラー素子を有する少なくとも一つのミラー機構であり、これらのミラー素子は前記ミラー機構によって反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調整可能である、ミラー機構と、
-光伝搬方向において前記ミラー機構の下流に配置されている偏光影響光学機構と、
を備え、前記偏光影響光学機構は、前記ミラー機構によって反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構に入射する光ビームを、異なる反射面で少なくとも２回反射することを特徴とするものである。
【００１０】
特に、相互に独立して調整可能な、輝度分布を偏光するように機能するミラー素子を有するミラー機構を使用することで、本発明は、ミラー機構に後続する偏光影響光学機構内で異なる反射面にて複数回反射することにより幾何学的偏光回転を得て、輝度分布を設定することを超えて様々な偏光分布を柔軟に設定するための選択肢を提供するという着想に基づくものである。
【００１１】
かかる偏光回転は、それ自体既知の幾何学的効果に由来しうるものであり、「スピンリダイレクション位相」又は「ベリー位相」とも称されうる。かかる効果は、斜めの光ビーム、すなわち、光学システム内において光学システムの入射領域から出射領域の間で子午面を通過するビームについて、与えられた偏光状態の座標系を回転させるという事実に由来する。このような座標系の回転の結果として、システム内に光学回転素子が無く（すなわち、具体的には、線形複屈折又は円偏光複屈折又は光学活性素子を用いること無く）、さらにｓ／ｐ分離又は偏光子を用いた偏光回転が無くても、同様に、偏光ビームも好ましい偏光方向に回転することができる。
【００１２】
特に、本発明は、相互に独立して設定可能なミラー素子を有するミラー機構に入射する光ビームが、偏光影響光学機構に沿う様々なビームパス上のミラー素子によってそれぞれ設定した偏向角度を変更することにより、各場合において異なる幾何学的偏光回転を生じて光学システムの瞳面内のポイントに向けられることができるという事実を利用するものである。その結果、光学システム内に（線形又は円偏光）複屈折光学素子が無くても、光学システム内において偏光分布を柔軟に設定することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態では、偏光影響光学機構は、前記ミラー機構によって反射される光の少なくとも一つの角度分布について、前記機構に入射した光ビームを異なる反射面で少なくとも３回反射する。
【００１４】
本発明の一実施形態では、前記反射のうちの少なくとも一回は全内部反射である。特に、前記反射の全てが全内部反射でありうる。これにより、偏光影響光学機構の領域内において光損失を最小化又は完全に回避することができる。
【００１５】
本発明の一実施形態では、前記偏光影響光学機構は、前記光学システムの動作波長の光について透過性である光学素子からなる。かかる光学素子は、複屈折を生じない（特に、固有複屈折及び応力複屈折を生じない）ことが好ましく、これにより、上述した幾何学的偏光回転としてのみ特定の偏光回転を生じさせることができる。かかる光学素子は、具体的には、光学アモルファス材料、特に石英ガラス（SiO2）から製造されることができる。
【００１６】
本発明の一実施形態では、前記偏光影響光学機構は、実質的にロッド状の幾何学的構造を有する。
【００１７】
本発明の一実施形態では、前記偏光影響光学機構は、光入射領域、光出射領域、及び複数の側面領域を有し、各場合にて前記側面領域のうちの一つにて反射が生じる。ここで、これらの側面領域のうちのいくつかは、前記偏光影響光学機構内で中空プロファイルを形成することもできる。
【００１８】
本発明の一実施形態では、前記偏光影響光学機構は、少なくとも２つのミラーを有し、それぞれの場合での反射は前記ミラーのうちの１つにて生じる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、前記ミラー機構により反射される光の少なくとも１つの角度分布について、少なくとも一つの光ビームが、前記反射のうちの最後の反射の後に前記偏光影響光学機構から出射される際に、前記偏光影響光学機構に入射する間と同様の方向を有する。
【００２０】
本発明の一実施形態では、光学システムは、前記光伝播方向において、前記ミラー機構の上流及び下流にそれぞれ偏向装置を１つずつ有する。ここで、特に、前記ミラー機構の上流に配置された前記偏向装置は、偏向ミラーにより形成され、前記ミラー機構の下流に配置された前記偏向装置は、偏光影響光学機構により形成される。
【００２１】
本発明はＶＵＶ域（２５０ｎｍ未満、特に、２００ｎｍ未満、さらに特に１６０ｎｍ未満）の動作波長での用途に制限されるものではない。原理的に、ＥＵＶ（すなわち、波長が３０ｎｍ未満、特に、１５ｎｍ未満）での実施も可能である。
【００２２】
さらに、本発明はマイクロリソグラフィー露光方法に関するものであり、かかる方法では、光源により生成される投影露光装置の照明装置の光は、投影レンズの対物面を照明するために供給され、さらに、前記投影レンズによって前記投影レンズの結像面内に前記対物面が結像される、マイクロリソグラフィー露光方法であって、該方法は、
-  少なくとも一つのミラー機構であって、前記ミラー機構により反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調節することができる複数のミラー素子を有する、ミラー機構が前記照明装置内に使用されていることと、
-  前記ミラー機構により反射される光ビームは、前記ミラー機構により反射される前記光の少なくとも一つの角度分布について、異なる反射面で少なくとも２回反射されることと、を特徴とする。
【００２３】
本発明のさらなる実施形態は、本発明の説明及び独立請求項に記載する。
【００２４】
本発明について、添付の図面にかかる例示的実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従う偏光影響光学装置の基本原理を説明するための概略図である。
【図２】本発明の更なる実施形態を説明するための概略図である。
【図３】本発明の更なる実施形態を説明するための概略図である。
【図４ａ】本発明の更なる実施形態を説明するための概略図である。
【図４ｂ】本発明の更なる実施形態を説明するための概略図である。
【図４ｃ】本発明の更なる実施形態を説明するための概略図である。
【図５】本発明に従う光学システムを備えるマイクロリソグラフィー投影露光装置の想定される設計を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる光学システムを備えるマイクロリソグラフィー投影露光装置の原理的に可能な設計を、図５を参照して説明する。図５にかかる投影露光装置は、照明装置１０及び投影レンズ２０を備える。照明装置１０は、例えば、動作波長１９３ｎｍ用のArFエキシマレーザ及び平行光線束を生成するビーム成形光学ユニットを備える光源ユニット１からの光を用いて構造を有するマスク（レチクル）を照明するように機能する。概して、照明装置１０及び投影レンズ２０は、好ましくは２５０ｎｍ未満、より好ましくは２００ｎｍ未満、更に好ましくは１６０ｎｍ未満の動作波長用に設計される。更なる実施形態では、投影露光装置の照明装置及び投影レンズは、ＥＵＶ、すなわち、波長３０ｎｍ未満、特に波長１５ｎｍ未満における動作用に設計されることもできる。
【００２７】
図１以下を参照して更に詳細に説明するように、本発明によれば、ミラー機構２００及び偏光影響光学機構２１０は、具体的には、照明装置１０の部品である。ミラー機構２００は、例えば図２ａに概略的に図示するように、ミラー機構２００により反射される光の角度分布を変更するために相互に独立して調整可能である複数のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃを有する。図５に示すように、適切なアクチュエータによってこれらの調整器具を作動させるための作動ユニット２０５提供することができる。ミラー素子２００ａ、２００ｂ及び２００ｃは、各場合において、例えば-２°〜＋２°、特に-５°〜＋５°、更に特に-１０°〜＋１０°の角度範囲で独立して傾斜させることができる。光伝搬方向においてミラー機構２００の上流に、ミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃ上において狙った通りにフォーカスさせて、「死角」の照明、並びにミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃの間における光損失を低減又は回避するための複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズ機構（図示しない）を本質的に既知の態様で備えることができる。
【００２８】
照明装置１０は、図示の例において、特に、偏向ミラー１２を備える光学ユニット１１を有する。光学ユニット１１の光伝播方向及びビームパスの下流には、例えば、本質的に既知の態様で、光混合を行うために適したマイクロ光学素子機構を有する光混合装置（図示しない）と、さらに、レンズ群１４とが備えられており、かかるレンズ群１４の後にレチクルマスキングシステム（ＲＥＭＡ）を有するフィールド面が配置されている。ＲＥＭＡは、更なるフィールド面に配置された構造を有するマスク（レチクル）３０上に、光伝搬方向にて後続するＲＥＭＡレンズ１５によって結像され、結果的にレチクル上の被照明領域を画定する。構造を有するマスク３０は、投影レンズ２０によってウェハーすなわち感光層を有する基板４０上にて結像される。特に、投影レンズ２０は浸漬操作用に設計されることができる。さらに、投影レンズ２０の開口数ＮＡは０．８５超、特に１．１超であり得る。
【００２９】
まず、図１を参照して、本発明に従って採用される偏光影響光学機構１１０の原理を説明する。図１にかかる例示的実施形態によれば、偏光影響光学機構１１０は３つのミラー１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃを有し、これらを用いて偏光影響光学機構１１０の上流に位置するミラー機構（図１には図示しない）から、偏光影響光学機構１１０に入射するビームSを、上述したように３連続で反射して、ビームSの偏光方向を幾何学的に回転させる。
【００３０】
図１に示すように、ビームSは、まず、第一ミラー１１０ａにてプロットした座標系に関してy軸負方向（すなわち、図１の平面内で下方向）に反射され、その後、第二ミラー１１０ｂにてｘ軸正方向に（すなわち、図１の平面外に垂直に）反射され、そして、第三ミラー１１０cにてｚ軸正方向（すなわち、図１の平面内で右方向）に反射される。これにより、ビームSは偏光影響光学機構１１０から出る際に再び元の伝播方向となっている。しかし、異なる平面にて反射された結果、ビームSの偏光方向は、（線形複屈折又は円偏光複屈折を用いることなく）入射偏光方向から幾何学的に９０°回転される（具体的には、元の「ｘ偏光」、すなわち、x軸に沿って延在する電場強度ベクトルの振動平面を有する直線偏光が、最終的に得られるy偏光、すなわち、y軸に沿って延在する電場強度ベクトルの振動平面を有する直線偏光に回転される）。
【００３１】
本発明は上述した実施例にて生じる３回の反射に限定されるものではない。特に、本発明は、図１にて各場合について示した、s偏光又はp偏光の「純粋な」発生に限定されるものではなく、更なる実施形態においても、各場合で様々な出射偏光を得ることができる他の斜め反射を生じうる。さら、偏光影響光学機構内で生じる全ての反射について異なる平面で発生することは必須ではない（従って、例えば、少なくとも３回の反射が生じる場合では、はじめと終わりの反射が同一平面上で発生しても良い）。さらにまた、図２を参照して以下に説明するように、偏光影響光学機構内で２つの偏光のみを発生させることももちろん可能である。
【００３２】
図１の例示的実施形態にかかる偏光影響光学機構１１０内の反射素子を専用で用いると、本実施形態は、原理的にはＥＵＶで動作する光学システムにおいても実現することができる。
【００３３】
さらなる実施形態では、図２以下を参照して後述するように、偏光影響光学機構は光学システムの各動作波長の光を透過する光学素子で構成されることもできる。
【００３４】
図２は、本発明のさらなる実施形態を説明するための概略図である。図２によれば、偏光影響光学機構２１０は、光伝播方向（図示した座標系におけるz軸に沿って延在する）に関して相互に独立して調整可能なミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃを有するミラー機構２００の下流に配置されており、ロッド状に実装され、さらに、動作波長（例：約１９３ｎｍ）の光を透過する石英ガラス（SiO2）のような材料であって、可能であれば複屈折を生じない材料（すなわち、具体的には応力複屈折又は固有複屈折を生じない材料）で構成されうる。
【００３５】
図２に示すように、端部を通じて偏光影響光学機構２１０を形成するロッドに入射する光ビームは、ミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃにより設定される偏向角に応じた様々なビームパスに沿ってロッドを通過することができる。特定の実施形態では、例えば、ミラー素子２００ｃにて反射されるビームＳ１が、図２にて符号「Ａ」で示す直接ビームパスに沿って（すなわち、ロッド側面領域にて反射することなく）、又は、例えば、図２にて符号「Ｂ」で示すビームパスに沿って、ロッドのいくつかの側面領域（図示の例では「上側」側面領域２１０ａ及び「前側」側面領域２１０ｂ）にて反射した後に、瞳面内の同一の位置又は瞳面内に配置された光学素子２４０上の同一の位置に到達することができる。上述したように、ロッド材料内では複屈折が生じないため、「直接」ビームパス「Ａ」に沿った場合には偏向方向に影響が無い一方で、側面領域２１０ａ及び２１０ｂにおいて生じる「スキュー（斜め）」反射の結果、上述の実施例にて選択したビームパス「Ｂ」に沿った場合、幾何学的偏光回転が生じる。
【００３６】
ここで、光がロッドに入射する際の入射角は、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃによって設定されるが、かかる入射角は、各場合において上述した反射が全内部反射となるように選択されるので、ロッド内で生じる反射を通じて光損失が無く、ロッド内に入射した全ての光がロッド内にとどまり、そして、最後の反射を経てロッドから出射する。言い換えれば、反射領域の法線に対する全内部反射の境界角度は、個別適用可能であり、（光射出領域を除く）偏光影響光学機構２１０を形成する透過性光学素子内の側面領域又はインターフェースに入射する各光ビームについて獲得又は超過されなければならない。
【００３７】
結果的に、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃにより偏向角を変化させることにより、図２に示す偏光影響光学機構２１０の後の平面において得られるフレキシブルな偏光設定を実現することが可能になる。
【００３８】
図３ａ〜図３ｃは、本発明による光学システムで採用可能な偏光影響光学機構の更なる実施形態を示す図である。図２に示した例示的実施形態と同様に、この場合の偏光影響光学機構は光入射領域、光出射領域、及び複数の側面領域を有し、各場合における反射はこれらの側面領域のうちの一つにて生じる。図３ｂに示す例示的実施形態では、側面領域３２０ａ〜３２０ｆは、偏光影響光学機構３２０内で六角形の中空プロファイル３２５をさらに形成し、また、図３ｃに示す例示的実施形態では、側面領域３３０ａ〜３３０ｄは偏光影響光学機構３３０内で四角形の中空プロファイル３３５を形成する。
【００３９】
図３ａに純粋に例示的な意味において図示するビームプロファイルから明らかなように、光学システムの動作中に、偏光影響光学素子を形成するとともに図上斜線を付して示す透過性素子の（ｘｙ平面に配置された）端部領域に光がそれぞれ入射し、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００b、及び２００c（図３a〜図３ｃには図示しないが、図２に示したミラー素子と同様に設計されており、光伝播方向で透過性素子の上流に配置されている）は、異なる入射角（すなわち、入射領域に対して垂直なz軸に対して異なる傾斜角）を設定するために使用することができる。そして、これらの傾斜角により、各透過性光学素子の特定の幾何学的構造に応じて、側面領域（すなわち、周囲の比較的薄い各光学媒体とのインターフェース）上では光ビームが連続して異なる反射をすることとなり、これにより、最終的に、偏光影響光学機構を形成する透過性光学素子によって、様々な値の幾何学的偏光回転が生じる。
【００４０】
偏光影響光学機構を有する光学システムの動作中に、例えば、シミュレーションにより、瞳面の特定位置に入射する光を特定の所望の出力偏光について、幾何学的偏光回転によってかかる偏光状態を生成するために適した連続的な反射を設定して、かかる連続的な反射に適した偏向をミラー機構２００によってもたらす。この際、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃを適切な態様で作動する（例えば、作動ユニット２０５により作動する）。
【００４１】
図３ａにかかる特定の実施形態では、端部領域３１０ａを通じて透過性光学素子に入射するビーム「Ｓ」は、その後、光出射領域から出射される前に側面領域３１０ｂ、３１０ｃ、及び３１０ｄにて反射される。
【００４２】
図２を参照して説明した実施形態と同様に、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃによって、光が偏光影響光学機構を構成する各透過性素子に入射する際に設定される進入角度は、図３ａ〜図３ｃにも示すように、インターフェースにて生じる反射がそれぞれの場合に全内部反射となり、透過性素子に入射した全ての光が素子内で生じる一連の反射を通じてかかる素子内にとどまり、光損失が無いようにして、最後の反射の後に素子から単に射出するように選択される。言い換えれば、反射領域の法線に対する全内部反射の境界角度は、個別適用可能であり、図３ａ〜図３ｃにも示すように、（光射出領域を除く）偏光影響光学機構を形成する適切な透過性光学素子内の側面領域又はインターフェースに入射する各光ビームについて獲得又は超過されなければならない。
【００４３】
（例えば、図３ｂ及び図３ｃに示すような幾何学的構造を有する、又は他の幾何学的構造を有する）偏光影響光学機構を形成する透過性素子の特定の幾何学的構造に応じて、各進入角度をミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃによって設定することが可能であり、これにより、周囲の比較的薄い光学媒体とのインターフェースにおいて連続して異なる反射を経て、様々な幾何学的偏光回転を得ることができる。
【００４４】
更なる実施形態では、図３ａ〜図３ｃに示したような、幾何学的偏光回転に用いられる連続的な反射は、偏光影響光学機構によっても実現することができる。この場合、図３ａ〜図３ｃとは異なり、各図にて斜線を付して示す領域にかかる材料を用いずに、各場合においてインターフェースを形成する反射領域又はミラー（これらは、いわば所定の任意の断面を有する中空管を画定する）を用いて実装する。反射性素子を用いた実施形態の結果として、かかる実施形態は、原理的には図２にかかる実施形態と同様であり、ＥＵＶでの操作用に設計された光学システムにて実装することができる。
【００４５】
同様に、それぞれ反射性素子を用いる上述した実施形態における光損失を最小化するために、ミラー機構２００のミラー素子２００ａ、２００ｂ、及び２００ｃにより設定される偏光影響光学機構への進入角度は、偏光影響光学機構の反射領域において生じる反射が可能な限り全反射となるか、又はs/p分離（split）が最小となるように選択される。よって、かかる目的のために、各反射領域についての入射角は可能な限り小さい値（すなわち、斜入射）、例えば、３０°未満、特に２０°未満、さらに特に反射領域に関して２０°未満とする。
【００４６】
さらに、適切なコーティングを適切な反射領域に施して、本発明の実施形態において使用した角度範囲における、s/p分離を最小化し、又は反射を最大化することができる。かかるコーティングは、光学システムがＶＵＶ（例えば、動作波長が２５０ｎｍ未満、特に２００ｎｍ未満）用に設計された場合にはあらゆる既知のＨＲ層として実装されることができ、さらに、例えば、ＥＵＶ動作波長用のルテニウムコーティング又はモリブデン／シリコンの多重層として実装されることができる。
【００４７】
図４ａは、本発明の照明装置中での更なる想定用途を説明するための概略図であり、かかる用途においては、ミラー機構４００は、相互に独立して調節可能な複数のミラー素子４００ａ、４００ｂ、及び４００ｃを備える。
【００４８】
図４ａによれば、偏向装置４０１及び４０２はそれぞれ光伝播方向においてミラー機構４００の上流及び下流に備えられており、ミラー機構４００の上流に配置された偏向装置４０１は、偏向ミラーにより形成されており、ミラー機構４００の下流に配置された偏向装置４０２は、図３ａ〜図３ｃを参照して説明した実施形態と同様の偏光影響光学機構により形成されている。かかる偏光影響光学機構の例示的な実施形態は、偏向装置４０２と同時に作用するが、これらは図４ｂ及び図４ｃに概略的に図示する。図４ｂ及び図４ｃに示す機構４１０及び４２０は、図４ａに示すビームパス内の偏向装置４０２の機能を果たす一方で、適切な機構４１０及び４２０内において生じる連続的な反射による幾何学的偏光回転によって所望の（出力）偏光状態を生成するという点で、図３ａ〜図３ｃ又は図２にかかる実施形態と同様に作用する。図４ｃでは、簡略化のためにビーム偏向自体のみを図示するが、図２に示す例示的実施形態について既に述べた内容と同様に、（ミラー機構２００を、図４ｃの左側に図示する偏光影響光学機構４２０の第１反射側面領域で置き換えて、これにより）幾何学的偏光回転を実施している。
【００４９】
図４ａに戻ると、ミラー機構４００の上流に配置された偏向装置４０１は、最初に、ミラー機構４００に向かう方向の光学システム軸ＯＡ（すなわち、z軸）に沿って伝播する照明光を反射により偏向して、そして、ミラー機構４００のミラー素子４００ａ、４００ｂ、及び４００ｃにおける反射の後に、照明装置内に備えられた追加の素子４０３に向けて光学システム軸ＯＡに略平行な方向に、第２偏向装置４０２における反射により（あるいは、図４ｂ及び図４ｃに従う偏光影響光学機構４１０及び４２０によるビーム偏向の結果として）再度偏向する。
【００５０】
図３ａ〜図３ｃに示す実施形態と同様に、ミラー機構４００のミラー素子４００ａ、４００ｂ、及び４００ｃは、作動ユニット４０５により調節可能であり、これにより進入角度を偏向することにより第２偏向装置４０２を形成する偏光影響光学機構内における連続的な異なる反射をもたらし、従って、例えば、瞳面のようなその後の平面における偏光分布を柔軟に様々に設定するための選択肢をもたらすことができる。
【００５１】
ここまで、特定の実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、例えば、各実施形態における特徴を組み合わせ、及び／又は交換することを通じて、数多の変形例や代替例を生成可能なことは当業者には明白である。従って、言うまでもなく、このような変形例及び代替例が本発明に付随して包含され、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の意味する範疇においてのみ制限されるということは、当業者には明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ）】
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【図３ｂ）】
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【図３ｃ）】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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