DE102005062401A1 - Mirror`s imaging characteristics variation device for projection exposure system, has actuators formed such that changeable forces are introduced in mirror by variation in temperature, where forces lead to deformation of mirror surface - Google Patents

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Abstract

The device has a set of actuators (13) that are provided on a rear side of a zerodur-mirror (12), where a surface of the mirror is changeable by activation of the actuators. The actuators are formed such that selective changeable forces and/or moments are introduced in the mirror by variation in temperature of the actuators, where the forces lead to a deformation of the mirror surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Variation von Abbildungseigenschaften eines Spiegels, insbesondere eines in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie verwendeten Spiegels, dessen Rückseite mit Aktuatoren versehen ist, durch deren Aktivierung eine Spiegeloberfläche veränderbar ist.The The invention relates to a device for varying imaging properties a mirror, in particular one in a projection exposure apparatus for the Semiconductor lithography used mirror whose back is provided with actuators, by activating a mirror surface changeable is.

Spiegel sind bei ihrem Einsatz in optischen Systemen einer Vielzahl von äußeren Einflüssen ausgesetzt, die sich nachteilig auf ihre Abbildungseigenschaften auswirken. Thermische Effekte führen beispielsweise zu Formänderungen der Spiegeloberfläche und damit zu Abbildungsfehlern.mirror are exposed to a variety of external influences when used in optical systems, which adversely affect their imaging properties. Thermal effects lead, for example to shape changes the mirror surface and thus to image errors.

Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Ansätzen zur Lösung dieser Problematik bekannt.Out The prior art discloses a number of approaches for solving this problem.

Zum Stand der Technik bezüglich Projektionsbelichtungsanlagen mit Projektionsobjektiven wird allgemein auf die DE 102 25 265 A1 und die DE 102 46 828 A1 verwiesen.The state of the art with respect to projection exposure systems with projection lenses is generally referred to DE 102 25 265 A1 and the DE 102 46 828 A1 directed.

Aus dem US-Patent US 4 202 605 ist ein adaptiver Spiegel bekannt, der aus einer Vielzahl von sechseckigen Elementen besteht, deren Oberflächen jeweils für sich starr sind und die zur Anpassung der Abbildungseigenschaften des Spiegels einzeln durch Aktuatoren wie beispielsweise Piezoaktuatoren bewegt werden. Dabei kommt es jedoch zu lokalen Unstetigkeiten in der Spiegeloberfläche, die ihrerseits zu einer Verschlechterung der Abbildungseigenschaften des Spiegels führen. Um den genannten Effekt klein zu halten, ist eine Vielzahl einzeln ansteuerbarer Elemente nötig, was die Komplexität des Systems sowohl hinsichtlich der mechanischen Realisation als auch hinsichtlich der elektrischen Ansteuerung erhöht.From the US patent US 4,202,605 For example, an adaptive mirror is known which consists of a multiplicity of hexagonal elements whose surfaces are rigid in each case and which are moved individually by actuators, for example piezoactuators, in order to adapt the imaging properties of the mirror. However, this leads to local discontinuities in the mirror surface, which in turn lead to a deterioration of the imaging properties of the mirror. In order to keep the mentioned effect small, a large number of individually controllable elements is necessary, which increases the complexity of the system both in terms of the mechanical realization and in terms of the electrical control.

Ein davon abweichender Ansatz wird in der US-Patentschrift US 6 411 426 B1 verfolgt. In der genannten Schrift ist eine Anordnung offenbart, bei der über einzelne Stempel an unterschiedlichen Stellen auf der Rückseite eines Spiegels Kräfte eingeleitet werden. Der beschriebene Aufbau ist jedoch mechanisch aufwendig und damit schwierig zu realisieren.A different approach is in the US patent US Pat. No. 6,411,426 B1 tracked. In the cited document, an arrangement is disclosed in which forces are introduced via individual punches at different locations on the back of a mirror. However, the structure described is mechanically complex and thus difficult to implement.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 46 379 A1 , die auf die Anmelderin zurückgeht, wird ein System vorgestellt, bei dem zur Beseitigung von Abbildungsfehlern piezoelektrische Elemente in Form von dünnen Platten, Folien oder Schichten auf die Rückseite der zu deformierenden Spiegelfläche aufgebracht sind, die in Verbindung mit einem adaptronischen Regelkreis gezielt angesteuert werden.In the German Offenlegungsschrift DE 100 46 379 A1 , which is attributed to the applicant, a system is presented in which are applied to eliminate aberrations piezoelectric elements in the form of thin plates, films or layers on the back of the mirror surface to be deformed, which are selectively controlled in conjunction with an adaptronic control loop.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die die Geometrie von Spiegeln, insbesondere von Spiegeln in Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie, mit hoher Ortsauflösung und Präzision angepasst werden kann, um die Abbildungseigenschaften der Spiegel flexibel steuern zu können.Of the present invention is based on the object, a device to create, through which the geometry of mirrors, in particular of mirrors in projection exposure apparatuses for semiconductor lithography, with high spatial resolution and precision adjusted can be flexible to the imaging characteristics of the mirror to be able to control.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, bei der die Spiegelrückseite mit Aktuatoren versehen ist, durch deren Aktivierung die Spiegeloberfläche veränderbar ist, wobei die Aktuatoren derart ausgebildet oder mit Mitteln versehen sind, dass durch Temperaturänderungen gezielt veränderbare Kräfte und/oder Momente in den Spiegel einleitbar sind, die zu lokalen Formänderungen auf der Spiegeloberfläche führen.According to the invention this Problem solved by a device in which the mirror back with Actuators is provided by the activation of the mirror surface changeable is, wherein the actuators are formed or provided with means, that by temperature changes selectively changeable personnel and / or moments in the mirror can be introduced to the local deformations on the mirror surface to lead.

Die Einleitung von Kräften und/oder Momenten in den Spiegel hat dabei den Vorteil, dass die Wirkungen von Aktuatoren gemessen an ihren Auslenkungen einfach überlagert werden können, wenn die Wirkung eines Aktuators Auswirkungen an der Angriffstelle eines anderen Aktuators hat. Der Auslenkungszustand eines Aktuators wird dabei durch seine Temperatur gemessen. Dies führt dazu, dass sich im Falle von Wechselwirkungen der Aktuatoren untereinander – insbesondere bei Längenänderungen der Aktuatoren – die Längenänderungen aufgrund elastischer Effekte und die Längenänderungen aufgrund thermischer Effekte (Temperaturänderungen) so lange entkoppelt betrachten lassen, wie sich die Längenänderungen aufgrund der beiden oben beschriebenen Einflüsse einfach addieren lassen. Diese Näherung gilt zumindest in den Fällen, in denen die Längenänderungen gegenüber der Gesamtlänge des Aktuators klein sind. Nachfolgend sind die Zusammenhänge im Einzelnen dargestellt:
Die Kraft bei Auslenkung einer Feder ergibt sich zu (alles in einer Richtung) F = k(l2 – l1)mit

k:
Federkonst.
l1:
Länge des Aktuators in Ruhe
l2:
Länge des ausgelenkten Aktuators
The introduction of forces and / or moments in the mirror has the advantage that the effects of actuators measured at their deflections can be easily superimposed when the effect of an actuator has effects at the point of attack of another actuator. The deflection state of an actuator is measured by its temperature. This leads to the fact that in the case of interactions of the actuators with each other - in particular length changes of the actuators - the length changes due to elastic effects and the length changes due to thermal effects (temperature changes) can be decoupled as long as the length changes due to the two influences described above just add. This approximation applies at least in those cases in which the changes in length compared to the total length of the actuator are small. The following is a detailed description of the relationships:
The force at deflection of a spring results to (all in one direction) F = k (l 2 - l 1 ) With
k:
Federkonst.
l 1 :
Length of the actuator at rest
l 2 :
Length of the deflected actuator

Federkraft durch Temperaturänderung: FT = k(l1(1 + αΔT) – l1)mit

α:
Thermischer Ausdehnungskoeffizient.
ΔT:
Temperaturänderung
Spring force due to temperature change: F T = k (l 1 (1 + αΔT) - l 1 ) With
α:
Thermal expansion coefficient.
.DELTA.T:
temperature change

Die Kraft FT, die auf den Festkörper aufgrund der Temperaturänderung wirkt, ist damit FT = –kl1αΔT The force F T , which acts on the solid due to the change in temperature, is so F T = -Kl 1 αΔT

Kommt es zu einer Wechselwirkung verschiedener Aktuatoren, so ändert sich die Auszugslänge l2 in die Länge l2W.If there is an interaction of different actuators, the extension length l 2 changes to the length l 2W .

Die Kraft aufgrund der Temperaturänderung im Wechselwirkungsfall ist demnach FW,T = –kl1WαΔT The force due to the temperature change in the interaction case is accordingly F W, T = -Kl 1W αΔT

Da die Längenänderung aufgrund von Wechselwirkung klein gegenüber der Gesamtlänge l1 oder l2 ist, sind die temperaturinduzierten Kraftänderungen Fr und FW,T ungefähr gleich und demnach nicht durch die Wechselwirkung von Aktuatoren beeinflusst.Since the change in length due to interaction is small compared to the total length l 1 or l 2 , the temperature-induced force changes Fr and F W, T are approximately equal and therefore not influenced by the interaction of actuators.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, die o, a. Rechnung auch durch eine Normierung auf weitere Auslenkungs- oder Ruhezustände des Aktuators zu modifizieren.Of course it is it is also conceivable that o, a. Bill also by a normalization modify further deflection or rest conditions of the actuator.

Die Stellung der Aktuatoren, d.h. die zusätzlich eingebrachte Kraftänderung, lässt sich dabei durch eine Temperaturmessung feststellen. Dazu eignen sich z.B. Halbleiterthermometer wie AD 590.The Position of the actuators, i. the additionally introduced force change, let yourself determine by a temperature measurement. These are suitable e.g. Semiconductor thermometer like AD 590.

Eine vorteilhafte Möglichkeit für die Wahl der Aktuatoren besteht darin, dass die Aktuatoren als metallische Elemente ausgebildet sind. In Verbindung mit dem Material der Spiegelrückseite kann somit ein Bimetall-Effekt erreicht werden, der bei Temperaturänderungen zu einer Verformung der Spiegelfläche führt. Selbstverständlich ist auch die Verwendung anderer Materialien denkbar; wesentlich dabei ist, dass ein Material gewählt wird, bei dem die Kombination des Längenausdehnungskoeffizienten und des E-Modul zusammen mit den geometrischen Randbedingungen eine gute Aktuator-Charakteristik ergibt. Dies ist bspw. dann gegeben, wenn zur Ansteuerung ein Temperaturbereich von zwischen 20 und 24 °C mit einer Längenausdehnung des Aktuators von ca. 1 μm/°C verwendet wird.A advantageous possibility for the Choice of actuators is that the actuators as metallic Elements are formed. In conjunction with the material of the mirror back Thus, a bimetal effect can be achieved in the event of temperature changes leads to a deformation of the mirror surface. Of course it is also the use of other materials conceivable; essential is that a material is chosen in which the combination of the coefficient of linear expansion and the modulus of elasticity together with the geometric boundary conditions good actuator characteristic yields. This is, for example, given then if for driving a temperature range of between 20 and 24 ° C with a Linear expansion of the actuator of about 1 .mu.m / ° C used becomes.

Da die Geometrie der Spiegelfläche während des Betriebes nicht direkt vermessen werden kann, ist es vorteilhaft, die gewünschte Fläche parametrisch anhand der Temperaturen der einzelnen Aktuatoren einzustellen.There the geometry of the mirror surface during the Operation can not be measured directly, it is advantageous the desired area set parametrically based on the temperatures of the individual actuators.

Um eine Bewegung der Aktuatoren aus einer Null-Lage in beide Richtungen zu ermöglichen, können die Aktuatoren unter einer Vorspannung – also beispielsweise gegenüber der mittleren Umgebungstemperatur erwärmt – in die Anordnung eingebaut werden. Dies hat zur Konsequenz, dass zur Einstellung der Null-Lage und damit der korrespondierenden Nullpunktstemperatur im Betrieb der Anordnung die Aktuatoren erwärmt werden müssen. Alternativ kann als Nullpunktstemperatur auch die übliche Umgebungs- bzw. Betriebstemperatur der Anordnung gewählt werden. In diesem Fall ist neben der Erwärmung auch eine Möglichkeit zur Abkühlung der Aktuatoren vorzusehen; hierzu können als Kühlelemente beispielsweise Peltierelemente verwendet werden.Around a movement of the actuators from a zero position in both directions to enable can the actuators under a bias - so for example compared to the heated medium ambient temperature - to be installed in the assembly. This has the consequence that to adjust the zero position and so that the corresponding zero point temperature during operation of Arrangement heats the actuators Need to become. Alternatively, the zero point temperature can also be the usual ambient or operating temperature of the arrangement can be selected. In this case is next to the warming also a way to Cooling to provide the actuators; For this purpose, as cooling elements, for example Peltier elements be used.

Der Spiegel sowie die umgebenden Strukturbauteile sollten gegenüber den in die Aktuatoren eingeleiteten Temperaturunterschieden thermisch isoliert und ggf. temperaturkompensiert realisiert werden. Eine Temperaturkompensation lässt sich beispielsweise durch im Spiegelmaterial verlegte Kanäle für Kühl- oder Wärmemittel verwirklichen; alternativ ist es auch denkbar, den Spiegel direkt mittels eines Kühl- bzw. Wärmemittels zu kühlen oder zu heizen.Of the Mirrors as well as the surrounding structural components should be opposite the thermally induced temperature differences in the actuators isolated and possibly temperature compensated realized. A Temperature compensation leaves For example, by laid in the mirror material channels for cooling or heating implement; Alternatively, it is also conceivable, the mirror directly by means of a cooling or Wärmemittels to cool or to heat.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.following are exemplary embodiments with reference to the drawings the invention described in principle.

Es zeigt:It shows:

1 eine Prinzipdarstellung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, welche zur Belichtung von Strukturen auf mit photosensitiven Materialien beschichtete Wafer verwendbar ist; 1 a schematic representation of a projection exposure apparatus for microlithography, which is used for the exposure of structures on photosensitive materials coated wafers;

2 eine Prinzipdarstellung eines Zerodur-Spiegels mit einem auf seiner Rückseite angebrachten Aktuator; 2 a schematic representation of a Zerodur mirror with an attached on its back actuator;

3 eine erste Modifikation der in 2 dargestellten Anordnung; 3 a first modification of the in 2 arrangement shown;

4 eine weitere Modifikation der in 2 dargestellten Anordnung; 4 another modification of in 2 arrangement shown;

5 eine Anordnung von drei Aktuatoren unter 60° auf der Rückseite eines Zerodur-Spiegels; und 5 an arrangement of three actuators below 60 ° on the back of a Zerodur mirror; and

6 einen Zerodur-Spiegel, dessen Rückseite von in hexagonalen Elementarzellen angeordneten Aktuatoren nahezu vollständig bedeckt ist. 6 a Zerodur mirror whose backside is almost completely covered by actuators arranged in hexagonal unit cells.

In 1 ist eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie dargestellt. Diese dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 2 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie z.B. Computerchips.In 1 is a projection exposure machine 1 shown for microlithography. This serves for the exposure of structures to a substrate coated with photosensitive materials, which generally consists predominantly of silicon and as wafers 2 is referred to, for the production of semiconductor devices, such as computer chips.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 besteht dabei im wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung 3, einer Einrichtung 4 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer gitterartigen Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Reticle 5, durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer 2 bestimmt werden, einer Einrichtung 6 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 2 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv 7, mit mehreren optischen Elementen, wie z.B. Spiegel und Linsen 8, die über Fassungen 9 in einem Objektivgehäuse 10 des Projektionsobjektives 7 gelagert sind.The projection exposure machine 1 consists essentially of a lighting device 3 , a facility 4 for receiving and exact positioning of a mask provided with a grid-like structure, a so-called reticle 5 through which the later structures on the wafer 2 be determined, a facility 6 for mounting, movement and exact positioning just this wafer 2 and an imaging device, namely a projection lens 7 , with several optical elements, such as mirrors and lenses 8th that about versions 9 in a lens housing 10 of the projection lens 7 are stored.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Reticle 5 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 2 verkleinert abgebildet werden.The basic principle of operation provides that in the reticle 5 introduced structures on the wafer 2 be shown reduced in size.

Nach einer erfolgten Belichtung wird der Wafer 2 in Pfeilrichtung weiterbewegt, sodass auf demselben Wafer 2 eine Vielzahl von einzelnen Feldern, jeweils mit der durch das Reticle 5 vorgegebenen Struktur, belichtet wird. Aufgrund der schrittweisen Vorschubbewegung des Wafers 2 in der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird diese häufig auch als Stepper bezeichnet.After a successful exposure, the wafer becomes 2 in the direction of the arrow, so that on the same wafer 2 a variety of individual fields, each with the through the reticle 5 given structure, is exposed. Due to the incremental feed movement of the wafer 2 in the projection exposure machine 1 This is often referred to as a stepper.

Die Beleuchtungseinrichtung 3 stellt einen für die Abbildung des Reticles 5 auf dem Wafer 2 benötigten Projektionsstrahl 11, beispielsweise Licht oder eine ähnliche elektromagnetische Strahlung, bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in der Beleuchtungseinrichtung 3 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 11 beim Auftreffen auf das Reticle 5 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.The lighting device 3 Represents one for the picture of the reticle 5 on the wafer 2 required projection beam 11 , for example, light or similar electromagnetic radiation ready. The source of this radiation may be a laser or the like. The radiation is in the lighting device 3 via optical elements shaped so that the projection beam 11 when hitting the reticle 5 has the desired properties in terms of diameter, polarization, wavefront shape and the like.

Über den Projektionsstrahl 11 wird ein Bild des Reticles 5 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 7 entsprechend verkleinert auf den Wafer 2 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Das Projektionsobjektiv 7 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen, wie z.B. Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf.Over the projection beam 11 becomes an image of the reticle 5 generated and from the projection lens 7 correspondingly reduced to the wafer 2 transferred, as already explained above. The projection lens 7 has a plurality of individual refractive, diffractive and / or reflective optical elements, such as lenses, mirrors, prisms, end plates and the like.

2 zeigt eine einfache Realisationform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auf der Rückseite eines Zerodur-Spiegels 12 mit einer Spiegeloberfläche 12a wird beispielsweise durch Kleben ein Aktuator 13 befestigt. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien kommt es – analog dem Fall eines Bimetalles – bei Temperaturänderungen zu einer Deformation der Anordnung und damit des Zerodur-Spiegels 12. Für den Aktuator 13 können sowohl Metalle als auch nichtmetallische Materialien verwendet werden. 2 shows a simple realization form of the device according to the invention. On the back of a Zerodur mirror 12 with a mirror surface 12a For example, by gluing an actuator 13 attached. Due to the different coefficients of thermal expansion of the two materials, it is analogous to the case of a bimetal - with temperature changes to a deformation of the assembly and thus the Zerodur mirror 12 , For the actuator 13 Both metals and non-metallic materials can be used.

3 zeigt eine gegenüber 2 etwas modifizierte Anordnung. Der Aktuator 13 ist dabei an dem Zerodur-Spiegel 12 über zwei Hebelelemente 14 an den Seiten des Zerodur-Spiegels 12 befestigt. Durch diese Maßnahme wird eine effektivere Verformung des Zerodur-Spiegels 12 erreicht. 3 shows one opposite 2 slightly modified arrangement. The actuator 13 is at the Zerodur mirror 12 over two lever elements 14 on the sides of the Zerodur mirror 12 attached. By this measure, a more effective deformation of the Zerodur mirror 12 reached.

Eine Möglichkeit, zu einer definierten Verformung des Zerodur-Spiegels bei Temperaturänderung zu kommen, stellt die in 4 gezeigte Variante dar. Die Form des Zerodur-Spiegels 12 ist in diesem Fall so gewählt, dass eine Änderung der Länge des Aktuators 13 zu einer konstanten Krümmung des Zerodur-Spiegels 12 führt. Dies wird in dem gezeigten Beispiel durch eine konvexe Ausnehmung auf der Spiegelrückseite erreicht.One way to achieve a defined deformation of the Zerodur mirror with temperature change, is the in 4 shown variant. The shape of the Zerodur mirror 12 is in this case chosen so that a change in the length of the actuator 13 to a constant curvature of the Zerodur mirror 12 leads. This is achieved in the example shown by a convex recess on the mirror back.

5 zeigt eine Anordnung von 3 Aktuatoren 13 unter 60° auf der Rückseite eines Zerodur-Spiegels 12. Diese Variante gestattet es, torische Deformationen des Zerodur-Spiegels 12 zu erzeugen. Dabei entspricht ein Schnitt durch die Aktuatoren 13 der in den 2 bis 4 dargestellten Situation. Dabei kann eine gegenseitige Beeinflussung der Aktuatoren 13 dadurch vermieden werden, dass diese an ihrem Kreuzungspunkt in unterschiedlichen Höhen aneinander vorbei geführt werden. Zusätzlich gestrichelt skizziert in 5 ist die auf diese Weise realisierte hexagonale Struktur. 5 shows an arrangement of 3 actuators 13 below 60 ° on the back of a Zerodur mirror 12 , This variant allows toric deformations of the Zerodur mirror 12 to create. This corresponds to a section through the actuators 13 in the 2 to 4 illustrated situation. In this case, a mutual influence of the actuators 13 be avoided that they are passed at their intersection point at different heights past each other. In addition dashed lines sketched in 5 is the hexagonal structure realized in this way.

Verwendet man statt der in den 2 bis 5 dargestellten stabförmigen Aktuatoren 13 einen dünnen plattenförmigen hexagonalen Aktuator, der an seinen sechs Ecken mit dem Zerodur-Spiegel 12 verbunden wird, lassen sich Deformationen entsprechend Z4 (Fokus) erzeugen und in den Zerodur-Spiegel 12 einleiten.Instead of using in the 2 to 5 shown rod-shaped actuators 13 a thin plate-shaped hexagonal actuator, at its six corners with the Zerodur mirror 12 deformations can be generated according to Z4 (focus) and into the Zerodur mirror 12 initiate.

6 zeigt einen Zerodur-Spiegel 12, dessen Rückseite von in hexagonalen Elementarzellen angeordneten Aktuatoren 13 nahezu vollständig bedeckt ist. Dabei sind die Aktuatoren 13 mit als Heizwendeln ausgestalteten Heizelementen 15 versehen. Die gezeigte Anordnung der Aktuatoren 13 gestattet es dabei, über die Hebelelemente 14 in jede der Elementarzellen Deformationen bis Z6, d.h. Fokus, Astigmatismus und Winkel einzuleiten. Die Diskretisierung muss dabei so eng erfolgen, dass die geforderten Freiheitsgrade zur Multi-Zernike-Deformation erreicht werden; für einen typischen Zerodur-Spiegel ist dabei von einer Anzahl von 100–200 Elementarzellen und damit von 300–600 Aktuatoren auszugehen. Das gewählte einfache Konzept hat dabei den besonderen Vorteil, dass die Verdrahtung einfach zu realisieren ist. 6 shows a Zerodur mirror 12 , the back of which is arranged in hexagonal unit cells actuators 13 is almost completely covered. Here are the actuators 13 with designed as heating coils heating elements 15 Mistake. The arrangement of the actuators shown 13 allows it, over the lever elements 14 to introduce into each of the unit cell deformations to Z6, ie focus, astigmatism and angle. The discretization must be so close that the required degrees of freedom for multi-Zernike deformation are achieved; for a typical Zerodur mirror, a number of 100-200 unit cells and thus 300-600 actuators can be assumed. The chosen simple concept has the particular advantage that the wiring is easy to implement.

Zur Kühlung der Aktuatoren 13 können auf oder in der Spiegelrückseite Kühlkanäle oder Kühlbohrungen 16 vorgesehen sein, wie dies in 3 gestrichelt prinzipmäßig dargestellt ist.For cooling the actuators 13 can on or in the mirror back cooling channels or cooling holes 16 be provided, as in 3 shown in dashed lines in principle.

Damit wird ein Maximum an möglichen Freiheitsgraden zur Verformung der Spiegelfläche bei beherrschbarer Komplexität der Anordnung erreicht.In order to will be a maximum of possible Degrees of freedom for deformation of the mirror surface with controllable complexity of the arrangement reached.

Ein oder mehrere Spiegel 12 mit den vorstehend beschriebenen Aktuatoren 13 können selbstverständlich erfindungsgemäß nicht nur in dem Projektionsobjektiv 7 sondern auch in der Beleuchtungseinrichtung 3 angeordnet sein. Gleiches gilt für einen Einsatz in anderen optischen Systemen und Objektiven.One or more mirrors 12 with the actuators described above 13 can yourself understandably according to the invention not only in the projection lens 7 but also in the lighting device 3 be arranged. The same applies for use in other optical systems and lenses.

Claims (10)

Vorrichtung zur Variation der Abbildungseigenschaften eines Spiegels, insbesondere eines Spiegels in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, wobei eine Spiegelrückseite mit Aktuatoren versehen ist, durch deren Aktivierung eine Spiegeloberfläche (12a) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (12) derart ausgebildet oder mit Mitteln versehen sind, dass durch Temperaturänderungen gezielt veränderbare Kräfte und/oder Momente in den Spiegel (12) einleitbar sind, die zu Formänderungen auf der Spiegeloberfläche (12a) führen.Device for varying the imaging properties of a mirror, in particular a mirror in a projection exposure apparatus for semiconductor lithography, wherein a mirror backside is provided with actuators, by the activation of which a mirror surface ( 12a ) is variable, characterized in that the actuators ( 12 ) are designed in such a way or provided with means that by changing the temperature specifically changeable forces and / or moments in the mirror ( 12 ) which can lead to changes in shape on the mirror surface ( 12a ) to lead. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (13) als metallische Elemente ausgebildet sind.Device according to claim 1, characterized in that the actuators ( 13 ) are formed as metallic elements. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (13) über ihre gesamte Länge kraftschlüssig mit der Spiegelrückseite verbunden sind.Device according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the actuators ( 13 ) are frictionally connected over their entire length with the mirror back. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (13) über als Hebel (14) wirkende Elemente mit der Spiegelrückseite verbunden sind.Device according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the actuators ( 13 ) as a lever ( 14 ) acting elements are connected to the mirror back. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei lateral ausgedehnte Aktuatoren (13) sternförmig auf der Spiegelrückseite in der Weise angeordnet sind, dass sie sich jeweils an ihren Mittelpunkten überkreuzen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least three laterally extended actuators ( 13 ) are arranged in a star shape on the mirror back in such a way that they cross each other at their midpoints. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Gruppen mit wenigstens drei lateral ausgedehnte Aktuatoren (13) sternförmig auf der Spiegelrückseite in der Weise angeordnet sind, dass sie sich jeweils an ihren Mittelpunkten überkreuzen, wobei die Endpunkte der Aktuatoren (13) ein Hexagon bilden und die Spiegelrückseite wenigstens teilweise mit mehreren auf diese Weise gebildeten hexagonalen Strukturen bedeckt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in each case a plurality of groups with at least three laterally extended actuators ( 13 ) are arranged in the shape of a star on the back of the mirror in such a way that they each intersect at their midpoints, the end points of the actuators ( 13 ) form a hexagon and the back of the mirror is at least partially covered with a plurality of hexagonal structures formed in this way. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (13) unter einer mechanischen Vorspannung auf der Spiegelrückseite angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators ( 13 ) are arranged under a mechanical bias on the mirror back. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (13) durch Kühl- oder Heizelemente (15) sowohl kühl- als auch beheizbar ausgestaltet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators ( 13 ) by cooling or heating elements ( 15 ) are designed both cool and heated. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung der Aktuatoren (13) Kühlkanäle oder Kühlbohrungen (16) auf oder in der Spiegelrückseite angeordnet sind.Apparatus according to claim 8, characterized in that for cooling the actuators ( 13 ) Cooling channels or cooling holes ( 16 ) are arranged on or in the mirror back. Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, mit einer Beleuchtungseinrichtung und mit einem Projektionsobjektiv mit wenigstens einem Spiegel, wobei die Abbildungseigenschaften des Spiegels variiert werden können und eine Rückseite des Spiegels mit Aktuatoren versehen ist, durch deren Aktivierung eine Spiegeloberfläche (12a) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (12) derart ausgebildet oder mit Mitteln versehen sind, dass durch Temperaturänderungen gezielt veränderbare Kräfte und/oder Momente in den Spiegel (12) einleitbar sind, die zu Formänderungen auf der Spiegeloberfläche (12a) führen.A projection exposure apparatus for semiconductor lithography, comprising an illumination device and having a projection objective with at least one mirror, wherein the imaging properties of the mirror can be varied and a rear side of the mirror is provided with actuators, by activation of which a mirror surface ( 12a ) is variable, characterized in that the actuators ( 12 ) are designed in such a way or provided with means that by changing the temperature specifically changeable forces and / or moments in the mirror ( 12 ) which can lead to changes in shape on the mirror surface ( 12a ) to lead.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009052819A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Adaptable optical system
EP2144105A2 (en) * 2008-07-11 2010-01-13 Thales Device for correcting optical faults in a telescope mirror
US8325322B2 (en) 2007-08-24 2012-12-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical correction device
US8508854B2 (en) 2006-09-21 2013-08-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element and method
DE102008014619C5 (en) * 2008-03-17 2015-06-25 Friedrich-Schiller-Universität Jena Adaptive mirror and method for its production
US9366977B2 (en) 2009-05-16 2016-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Semiconductor microlithography projection exposure apparatus
WO2022029216A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure system and temperature control device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108121A (en) * 1998-03-24 2000-08-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Micromachined high reflectance deformable mirror
WO2001029586A1 (en) * 1999-10-21 2001-04-26 Peter Straub Reflector for a mirror telescope
DE10046379A1 (en) * 2000-09-20 2002-03-28 Zeiss Carl System for the targeted deformation of optical elements
EP1376192A2 (en) * 2002-06-20 2004-01-02 Nikon Corporation Adaptive optic with discrete actuators for continuous deformation of a deformable mirror system
US20040257683A1 (en) * 2001-10-20 2004-12-23 Thomas Petasch Optical element with an optical axis
US20050162762A1 (en) * 2004-01-26 2005-07-28 Nikon Corporation Adaptive-optics actuator arrays and methods for using such arrays

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108121A (en) * 1998-03-24 2000-08-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Micromachined high reflectance deformable mirror
WO2001029586A1 (en) * 1999-10-21 2001-04-26 Peter Straub Reflector for a mirror telescope
DE10046379A1 (en) * 2000-09-20 2002-03-28 Zeiss Carl System for the targeted deformation of optical elements
US20040257683A1 (en) * 2001-10-20 2004-12-23 Thomas Petasch Optical element with an optical axis
EP1376192A2 (en) * 2002-06-20 2004-01-02 Nikon Corporation Adaptive optic with discrete actuators for continuous deformation of a deformable mirror system
US20050162762A1 (en) * 2004-01-26 2005-07-28 Nikon Corporation Adaptive-optics actuator arrays and methods for using such arrays

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8508854B2 (en) 2006-09-21 2013-08-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element and method
EP2650730A2 (en) 2006-09-21 2013-10-16 Carl Zeiss SMT GmbH Optical element and method
US8891172B2 (en) 2006-09-21 2014-11-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element and method
US8325322B2 (en) 2007-08-24 2012-12-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical correction device
WO2009052819A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Adaptable optical system
WO2009052819A3 (en) * 2007-10-24 2009-07-09 Jenoptik Laser Optik Sys Gmbh Adaptable optical system
DE102008014619C5 (en) * 2008-03-17 2015-06-25 Friedrich-Schiller-Universität Jena Adaptive mirror and method for its production
EP2144105A2 (en) * 2008-07-11 2010-01-13 Thales Device for correcting optical faults in a telescope mirror
EP2144105A3 (en) * 2008-07-11 2012-12-19 Thales Device for correcting optical faults in a telescope mirror
US9366977B2 (en) 2009-05-16 2016-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Semiconductor microlithography projection exposure apparatus
WO2022029216A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure system and temperature control device

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