DE102006022957A1

DE102006022957A1 - Optische Vorrichtung mit einem optischen Bauelement und mit einer Verstelleinrichtung und Verfahren zur Beeinflussung eines Polarisationszustands des optischen Bauelements

Info

Publication number: DE102006022957A1
Application number: DE102006022957A
Authority: DE
Inventors: Frank Melzer
Original assignee: Witte Weller & Partner Patenta; Witte Weller & Partner Patentanwalte
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2006-11-23
Also published as: DE102006022957A8; JP2007005772A; US20060279856A1; JP4457085B2; US7580207B2

Abstract

Eine optische Vorrichtung weist ein in einer Fassung gelagertes optisches Bauelement, insbesondere eine Linse (1), auf, mit wenigstens einer optischen Fläche, wobei Spannungen innerhalb des Bauelements über Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) eingestellt oder veränderbar sind. Die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) üben parallel zur optischen Achse des Bauelements im peripheren Bereich auf das Bauelement selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2) Kräfte und/oder Momente aus, wobei die Stärke der ausgeübten Kräfte und/oder Momente derart ist, dass Spannungsdoppelbrechung in dem Bauelement induziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, mit einem in einer Fassung gelagerten optischen Bauelement, insbesondere Linse, mit wenigstens einer optischen Fläche, wobei Spannungen innerhalb des Bauelements über Manipulatoren eingestellt oder veränderbar sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Beeinflussung eines Polarisationszustands eines optischen Bauelements eines Beleuchtungssystems und/oder eines Projektionsobjektivs in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.

Aus der US 6 307 688 B1 ist der Einsatz von in radialer Richtung wirkenden Aktuatoren bei Linsen bekannt, um Zug- oder Druckkräfte zu erzeugen. Dabei kommen im Bereich zwischen einem inneren, die Linse aufnehmenden Haltering und einer äußeren Fassung T-förmige Hebel zum Einsatz, über die Kräfte auf den Haltering eingebracht werden. Anstelle mechanischer Krafterzeugung können die Kräfte auch piezoelektrisch oder durch hydraulische Einheiten erzeugt werden.

Aus der US 2003/0095345 A1 sind Halterungen für eine Linse bekannt, in denen die Linse in einer Fassung nicht in radialer Richtung gehalten wird, um Deformationen zu vermeiden.

Eine Linse mit einer variablen Brennweite wird in der US 6 246 528 B1 beschrieben. Die Linse umfasst zwei optische Grenzflächen und zwischen diesen einen synthetischen, elastisch deformierbaren und durchsichtigen Refraktionskörper, der über in radialer Richtung wirkende Aktuatoren, beispielsweise durch Mikrometerschrauben, an seiner seitlichen Peripherie unter Spannung gesetzt werden kann. Die Linse selber besteht beispielsweise aus einem piezoelektrischen Material. Alternativ wird ein die Linse umschließender Ring aus einem magnetostriktiven Material eingesetzt. Auch ein Bimetallring lässt sich verwenden, der bei einer spezifischen Übergangstemperatur seine Form ändert. Ebenso können auch hydraulische oder pneumatische Zylinder oder Magnetspulen verwendet werden, um die Peripherie des Refraktionskörpers zu beeinflussen. In einer Ausgestaltung der Linse (8) ist vorgesehen, dass radial angebrachte Manipulatoren in Richtung der optischen Achse Drehmomente auf die Linse ausüben. Das in der US 6 246 528 B1 beschriebene Konzept geht zurück auf die US 1 269 422 .

Ein unter Spannung stehender Refraktionsspiegel umfasst gemäß der US 5 552 006 eine Spanneinrichtung mit einer Vielzahl von pneumatischen Zylindern, die über den gesamten Umfang des seitlichen Randes des Refraktionsspiegels verteilt angeordnet sind.

In der US 4 327 984 wird ein Aufbau mit einer Linse beschrieben, auf die mittels radial gerichteter Schrauben Spannung aufgebracht werden kann. Auch gemäß der JP 2001284226 A wird in radialer Richtung durch eine Vielzahl von Klemmmitteln Spannung auf eine Linse ausgeübt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte optische Vorrichtung zu schaffen, mittels der die Abbildungseigenschaften, insbesondere der Polarisationszustand in einer Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie, insbesondere in deren Beleuchtungssystem und/oder Projektionsobjektiv beeinflussbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer optischen Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Manipulatoren etwa parallel zur optischen Achse des Bauelements im peripheren Bereich auf das Bauelement selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung Kräfte und/oder Momente ausüben, wobei die Stärke der ausgeübten Kräfte und/oder eingetragenen Momente derart ist, dass Spannungsdoppelbrechung in dem Bauelement induziert wird.

Unter „etwa parallel" im Sinne dieser Erfindung ist zu verstehen, dass die Manipulatoren im peripheren Bereich des Bauelements und/oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung Kräfte ausüben, die bei Kräftezerlegung in Richtung der optischen Achse und in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse ein Kräfteverhältnis von 10 zu 1, vorzugsweise von 20 zu 1 oder größer ergeben. Den Begriff einer optischen Achse eines brechenden Bauelements erweiternd, wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die optische Achse einer planparallelen Platte durch zumindest eine optische Achse des sie beinhaltenden optischen Systems, beispielsweise der Beleuchtungsoptik eines Beleuchtungssystems und/oder der Projektionsoptik eines Projektionsobjektivs definiert. Je mehr die von den Manipulatoren ausgeübte Kraft zur optischen Achse des Bauelements parallel ist, desto größer wird das Kräfteverhältnis der zerlegten Kräfte, wobei ein möglichst großes Kräfteverhältnis bevorzugt wird.

Die Erfindung beruht darauf, dass anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Linsen mit vorgegebenen Spannungen diese gezielt variiert werden, um dadurch verschiedene Spannungszustände in der Linse zu erzeugen. Dadurch lässt sich Spannungsdoppelbrechung hervorrufen, die bestimmte Polarisationseffekte in der Linse und damit in dem optischen System hervorruft, in das die Linse eingebracht ist. Gemäß der Erfindung kommen aktive und passive Manipulatoren als Verstelleinrichtungen zur Einstellung oder Veränderung der Spannungszustände innerhalb des optischen Bauelements zum Einsatz.

Hierbei ist das optische Bauelement bevorzugt eine Linse oder eine Planplatte, beispielsweise eine λ/4-Platte. Das Material des optischen Bauelementes ist derart gewählt, dass mittels des Kraft- und/oder Momenteintrags Spannungsdoppelbrechung in dem Bauelement induziert wird. Das optische Bauelement ist vorzugs weise aus Quarz oder Kalziumfluorid oder Magnesiumfluorid gefertigt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauelement ein erstes optisches Bauelement ist und mindestens ein zweites optisches Bauelement vorgesehen ist, wobei Spannungen innerhalb des zweiten Bauelementes über Manipulatoren einstellbar oder veränderbar sind, und dass die Manipulatoren Kräfte und/oder Momente etwa parallel zur optischen Achse des zweiten Bauelements im peripheren Bereich auf das zweite Bauelement selber oder auf eine das zweite Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung eintragen, deren Stärke derart ist, dass zumindest überwiegend eine skalare Wirkung auf die Abbildungseigenschaften in dem zweiten Bauelement induziert wird.

Abbildungseigenschaften im Sinne der Erfindung sind sowohl skalare Abbildungseigenschaften als auch durch Polarisation beeinflusste Abbildungseigenschaften eines optischen Bauelementes oder einer Gruppe von Bauelementen.

Beim Eintrag von Spannungen in ein optisches Bauelement, um Spannungsdoppelbrechung zu induzieren, werden sowohl die skalaren Abbildungseigenschaften des optischen Bauelementes als auch die polarisationsabhängigen Abbildungseigenschaften desselben verändert.

Wird das Polarisationsverhalten des optischen Bauelementes mittels induzierter Spannungsdoppelbrechung geändert, werden folglich auch die skalaren Abbildungseigenschaften desselben verändert. Um keine Änderung der skalaren Abbildungseigenschaf ten bei geänderten Polarisationseigenschaften des Beleuchtungssystems und/oder Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage hervorzurufen, wird bei der vorliegenden Ausgestaltung die im ersten Bauelement induzierte skalare Abbildungseigenschaft kompensiert, indem zumindest überwiegend die skalaren Abbildungseigenschaften des zweiten Bauelements verändert werden. Hierbei wird vorzugsweise im zweiten Bauelement die skalare Wirkung mit dem gleichem Betrag, aber umgekehrtem Vorzeichen wie im ersten Bauelement induziert. Das zweite Bauelement ist vorzugsweise ein solches, das leichter verformbar ist als das erste Bauelement.

Ferner können auch temperaturbedingte Schwankungen der Abbildungseigenschaften in einer Projektionsbelichtungsanlage durch Deformation wenigstens eines zweiten Bauelementes kompensiert werden.

Es können auch mehrere erste Bauelemente, in die Spannungsdoppelbrechung induziert wird, vorgesehen sein. Um die skalaren Abbildungseigenschaften zu erhalten, sind dann gegebenenfalls mehrere zweite Bauelemente, in denen überwiegend die skalaren Abbildungseigenschaften manipuliert werden, vorgesehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegen die Kräfte auf das erste Bauelement im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 N und/oder die Momente auf das erste Bauelement im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 Nm.

Die in dem ersten optischen Bauelement induzierte Spannungsdoppelbrechung ist abhängig von der Materialkonstanten des Materials, aus dem das erste Bauelement gefertigt ist, und den einge tragenen Kräften und/oder Momenten. Hierbei sind die Kräfte und/oder Momente auch während des Betriebs einer Projektionsbelichtungsanlage beeinflussbar. Die Beeinflussung der Spannungsdoppelbrechung durch die Materialkonstanten des ersten Bauelementes ist durch Austausch des ersten Bauelements möglich.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist im zweiten Bauelement der Eintrag der Kräfte und/oder Momente kleiner oder gleich dem Eintrag der Kräfte und/oder Momente im ersten Bauelement, und/oder es wird für das zweite Bauelement eine andere Materialkonstante und/oder andere Form als für das erste Bauelement verwendet.

Das zweite Bauelement erfährt bei kleinerem Kräfteeintrag nur eine Deformation, die eine skalare Wirkung auf die Abbildungseigenschaften hat, wohingegen das erste Bauelement eine skalare und eine polarisationsabhängige Änderung der Abbildungseigenschaften erfährt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das erste Bauelement ein Material mit niedrigerem spannungsoptischen Koeffizienten auf als das zweite Bauelement.

Der spannungsoptische Koeffizient ist eine Materialkonstante und resultiert aus der Änderung der Brechzahl n des Materials bei einwirkender Spannung, wobei die Brechzahländerung für die beiden Schwingungsrichtungen unterschiedlich ist und wie folgt definiert ist: K = d·σ/Δs, wobei σ eine mechanische Spannung, d eine mechanische Lichtweglänge und Δs ein optischer Wegunterschied für den Durchgang von Licht durch ein optisches Bauelement mit einem bestimmten spannungsoptischen Koeffizienten ist. Hierbei ist σ für Zugspannung positiv.

Somit ist der spannungsoptische Koeffizient ein Maß dafür, wie empfindlich ein bestimmtes Material auf eingetragene Kräfte regiert. Dies beinhaltet die erzielte Deformation und die induzierte Spannungsdoppelbrechung im jeweiligen Bauelement.

Der spannungsoptische Koeffizient liegt in der Größenordnung von (1 – 4) × 10^–6 mm²/N für die meisten Gläser. Für Quarz ist der spannungsoptische Koeffizient größer als beispielsweise für Kalziumfluorid oder Magnesiumfluorid.

Durch die Verwendung von Materialien mit unterschiedlichem spannungsoptischen Koeffizienten für das erste und das zweite Bauelement, kann bei gleichem Kraft und/oder Momenteintrag eine unterschiedliche Deformation induziert werden. Hat das zweite Bauelement einen höheren spannungsoptischen Koeffizient als das erste Bauelement, ist das zweite Bauelement empfindlicher gegenüber dem Eintrag von Kräften und/oder Momenten und es erfolgt eine größere Deformation am zweiten Bauelement beim gleichen Eintrag von Kräften und/oder Momenten.

Von Vorteil ist weiterhin eine Ausführungsform, in der die Manipulatoren wenigstens einseitig bezüglich der optischen Fläche an dem ersten und/oder zweiten Bauelement oder an der Halterung angeordnet sind.

Wenn die Manipulatoren auf beiden Seiten der optischen Fläche vorgesehen sind, sind sie entweder einander gegenüberliegend oder versetzt zueinander angeordnet.

In vorteilhafter Weise sind die Manipulatoren wenigstens teilweise als aktive Manipulatoren ausgebildet, wobei sich die von den Manipulatoren ausgeübte Kraft und/oder das Moment wenigstens bei einigen der Manipulatoren mittels Aktuatoren einstellen lässt.

Mit Vorteil üben die Aktuatoren mechanische, elektrostatische oder magnetostatische Kräfte und/oder Momente auf den peripheren Bereich des Bauelements oder auf die Halterung aus. Zur Erzeugung der elektrostatischen Kräfte dienen beispielsweise piezoelektrische Bauteile.

Als mechanische Aktuatoren lassen sich insbesondere einstellbare Federn oder pneumatische oder hydraulische Zylinder einsetzen.

Die Spannungen lassen sich in das erste und/oder zweite Bauelement bereits während der Montage einbringen, oder, insbesondere, wenn Aktuatoren vorhanden sind, ohne erneute Justierung während des Betriebs verändern. Durch Verändern der Anzahl der am Umfang verteilten Manipulatoren lassen sich beliebig feine Manipulationsmöglichkeiten zur Beeinflussung der Spannungsdoppelbrechung erzielen.

Von Vorteil ist es auch, wenn zusätzliche Manipulatoren vorgesehen sind, die zusätzlich Kräfte und/oder Momente in radialer Richtung des ersten und/oder zweiten Bauelements auf das jewei lige Bauelement im peripheren Bereich des Bauelements selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung Kräfte und/oder Momente ausüben, im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse.

Mit radial eingetragenen Kräften oder Momenten können überwiegend skalare Wirkungen auf die optischen Eigenschaften der Bauelemente erzeugt werden.

Ebenfalls vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des ersten und/oder zweiten Bauelements, bei der zusätzliche Einrichtungen im peripheren Bereich vorhanden sind, die in radialer Richtung auf das jeweilige Bauelement selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung Kräfte und/oder Momente ausüben, im wesentlichen radial zur optischen Achse.

Unter „im Wesentlichen radial zur optischen Achse" im Sinne dieser Erfindung ist zu verstehen, dass die Manipulatoren im peripheren Bereich des jeweiligen Bauelements und/oder auf eine das jeweilige Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung Kräfte und/oder Momente ausüben. Bei Kräftezerlegung in Richtung einer radialen Achse und in Richtung senkrecht dazu ergibt sich ein Kräfteverhältnis von 10 zu 1, vorzugsweise von 20 zu 1 oder größer. Je stärker die von diesen Manipulatoren oder die von den zusätzlichen Einrichtungen ausgeübte Kraft zu einer radialen Achse des Bauelements parallel ist, desto größer wird das Kräfteverhältnis der zerlegten Kräfte, wobei eine etwa parallele Einleitung der Kräfte auf das Bauelement bevorzugt wird.

Zumindest ein erfindungsgemäßes erstes und/oder zweites Bauelement lässt sich vorteilhaft in einer Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie verwenden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Beeinflussung eines Polarisationszustands zumindest eines optischen Bauelements eines Beleuchtungssystems und/oder eines Projektionsobjektivs in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische Bauelement durch Eintrag von Kräften und/oder Momenten auf das Bauelement derart verändert wird, dass Spannungsdoppelbrechung in dem Bauelement induziert wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass in zumindest ein zweites Bauelement des Beleuchtungssystems und/oder des Projektionsobjektivs Kräfte und/oder Momente derart eingetragen werden, dass in dem zweiten Bauelement eine skalare Wirkung auf die Abbildungseigenschaften des zweiten Bauelements erzeugt wird, die eine skalare Wirkung des Kraft- und/oder Momenteintrags in das erste optische Bauelement zumindest teilweise kompensiert.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist die auf das zweite Bauelement ausgeübte Kraft und/oder das auf das zweite Bauelement eingetragene Moment kleiner oder gleich der auf das erste Bauelement aufgeübten Kraft und/oder dem auf das erste Bauelement eingetragenen Moment.

Durch die vorstehend genannten Maßnahmen können im ersten Bauelement erzeugte unerwünschte skalare Änderungen der Abbildungseigenschaften, d.h. skalare Abbildungsfehler kompensiert werden. Werden im ersten Bauelement Abbildungsfehler, die so wohl skalarer Natur als auch polarisationsabhängig sind, erzeugt, können auf diese Weise die skalaren Abbildungsfehler kompensiert werden. Es ist dann ein Verfahren realisiert, bei dem beispielsweise in einem Beleuchtungssystem und/oder einem Projektionsobjektiv lediglich die Abbildungseigenschaften beeinflusst werden, die von der Polarisation abhängig sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der Polarisationszustand des Beleuchtungssystems und/oder des Projektionsobjektivs in der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst.

Das Verfahren kann insbesondere im Feld, d.h. bei bzw. von einem Anwender der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt werden.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens liegt die Stärke der Kräfte auf das erste Bauelement im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 N und/oder der eingetragenen Momente im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 Nm.

Diese Werte gelten bspw. für Quarz.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens weist das erste Bauelement ein Material mit niedrigerem spannungsoptischen Koeffizient auf als das zweite Bauelement.

Das erste und das zweite Bauelement reagieren unterschiedlich empfindlich auf den gleichen Kräfteeintrag und/oder Momenteintrag. Quarz weist einen hohen spannungsoptischen Koeffizient auf, der höher ist als der von Kalziumfluorid.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Linse mit Auflagerpunkten und mit Manipulatoren,
2 eine Schnittansicht eines Ausschnitts aus der Linse gemäß einer Linie A-A aus 1,
3 eine Schnittansicht eines anderen Ausschnitts aus der Linse gemäß einer Linie B-B aus 1 und
4 eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer anderen Linse mit aktiven Manipulatoren;
5 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fassungstechnik, mit der die Linse gelagert ist; und
6 eine schematische Darstellung zweier optischer Bauelemente.
Eine Linse 1 (1) hat eine sich in Richtung eines Doppelpfeils 27 (2) erstreckende optische Achse und weist Auflagerpunkte oder Auflagerelemente auf einer Fassung 2 (2) mit ersten Manipulatoren 3, 4, 5 auf, die am äußeren Umfang der Linse 1 vorzugsweise gleiche Abstände zueinander haben, also im Fall von drei Auflagerelementen 3, 4, 5 jeweils 120°; es sind aber auch andere Anordnungen möglich. Im Bereich zwischen den Auflagerelementen 3, 4, 5 sind, vorzugsweise ebenfalls gleichverteilt, Manipulatoren 6 bis 14 angeordnet.
Zur Lagerung weist die Linse 1 vorzugsweise – jedoch nicht zwangsläufig – einen peripheren geschliffenen vorspringenden Rand 15 (2) auf, der sowohl auf seiner Oberseite als auch auf seiner Unterseite zwischen einer Feder 16 bzw. 17 und einem oberen, radial nach innen in Richtung zu der Linse 1 weisenden Vorsprung und einem unteren Vorsprung 18 der Fassung 2 gelagert ist. Dabei ist vorzugsweise auf der Oberseite anstelle eines Vorsprungs der Fassung 2 ein in der Fassung 2 gelagertes Einstellelement 19 vorgesehen, um die Federspannung der Federn 16 und 17 zu verändern und damit auch die auf die Linse 1 wirkende Spannung zu beeinflussen, so dass sich in ihr die Doppelbrechung verändert und sich andere Polarisationszustände einstellen. Wenn jedoch kein Einstellelement vorgesehen ist, wird durch eine geeignete Wahl der Federkonstanten die gewünschte Kraft zur Einstellung der Spannungen in der Linse 1 bestimmt.
An anderen Stellen liegt die Linse 1 ohne eine Feder jeweils auf einem Vorsprung 20 (3) der Fassung 2 auf. Auch an diesen Stellen ist entweder ein fester oberer Vorsprung 21 oder ein Einstellelement zur Einstellung der Spannung am Rand der Linse 1 vorgesehen.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Linse 22, die mit einem peripheren Vorsprung 23 ausgestattet ist, der an bestimmten Stellen von Manipulatoren 24 aufgenommen wird. Die Manipulatoren 24 umfassen ihrerseits Aktuatoren 25 in Form einer Spindel, eines piezoelektrischen, d. h. elektrostriktiven, Elements oder eines anderen eine Längenveränderung in Richtung des Doppelpfeils 27, d. h. in der Richtung der optischen Achse, ausübenden Bauelements, um Spannungen in die Linse 22 einzubringen. Über die Aktuatoren 25 liegen die Manipulatoren 24 und mit ihnen die Linse 22 auf einer äußeren, die Linse 22 konzentrisch umgebenden Fassung 26 auf.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Halterung einer Linse 100 gezeigt, wobei die Linse 100 einen vorspringenden Rand 115, der an einem äußeren Umfang 128 der Linse 100 angeordnet ist, aufweist. Die Linse 100 wird am vorspringenden Rand 115 mittels parallel zur – durch einen Doppelpfeil 127 gezeigten – optischen Achse der Linse 100 angeordneter Halteelemente in Richtung der optischen Achse gelagert. In 5 ist lediglich ein Halteelement 129 gezeigt. Das Halteelement 129 ist jeweils einem der Manipulatoren 3, 4 und 5 der in 1 gezeigten Linse 1 zugeordnet.
Es ist ebenfalls vorgesehen, ein zweites Halteelement 130 am Rand 115 der Linse 100 anzuordnen, wobei das zweite Halteelement 130 im Wesentlichen senkrecht zum ersten Halteelement 129 ausgerichtet ist. Hierzu ist an dem Rand 115 ein Vorsprung ausgearbeitet, der mittels des Halteelementes 130 zumindest teilweise umschlossen wird.
Das erste Halteelement 129 ist auf einem in 5 als Rechteck dargestellten Fassungsring 131 befestigt, der für die ersten Halteelemente 129 eine gemeinsame Basis liefert. Eine Verbindung 132 zwischen dem Halteelement 129 und dem Fassungsring 131 ist schematisch durch einen Körper 132 dargestellt. Die Halteelemente 130 sind ebenfalls mit jeweils einem starren Unterstützungselement 133 verbunden.
Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen der Verbindung denkbar, die im Detail in den 5 und 6 sowie 11 bis 16 der veröffentlichten US-Anmeldung US 2003/0234918 A1 beschrieben sind, und deren Beschreibung in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen wird.
Das erste Bauelement und das zweite Bauelement können somit im Sinne der Erfindung ebenfalls in einer der in der US 2003/0234918 A1 beschriebenen Halterungen gelagert sein. Für eine detailliertere Beschreibung der Halterung wird deshalb auf die oben erwähnte US-Anmeldung verwiesen.
In 6 sind schematisch ein erstes Bauelement in Form einer Linse 1' und zweites optisches Bauelement in Form einer Linse 1'' dargestellt. Der Linse 1' ist ein Manipulator 3' zugeordnet, und der Linse 1'' ein Manipulator 3''. Eine optische Achse ist mit 27' dargestellt.
Die Linse 1' ist dicker als die Linse 1'', wobei die Linse 1'' leichter verformbar ist als die Linse 1'. Die Linse 1' und die Linse 1'' sind Bauelemente eines Beleuchtungssystems oder eines Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.
Die Brechkraft der Linse 1'' ist trotz ihrer geringeren Dicke etwa gleich der Brechkraft der Linse 1', was durch unterschiedliche Krümmungsradien der Oberflächen der Linsen 1' und 1'' realisierbar ist.
Während der Kraft- und/oder Momenteintrag auf die Linse 1' derart bemessen ist, dass in der Linse 1' eine Spannungsdoppelbrechung induziert wird, werden in die Linse 1'' über den Manipulator 3'' Kräfte und/oder Momente in die Linse 1'' eingetra gen, die in dieser überwiegend eine skalare Wirkung auf die Abbildungseigenschaften der Linse 1'' haben und diese skalare Abbildungseigenschaften verändern.
Bei der Induzierung einer Spannungsdoppelbrechung in der Linse 1' werden in derselben nämlich auch skalare Abbildungsfehler erzeugt, und mit der Manipulation der Linse 1'' können dann diese skalaren Abbildungsfehler, die durch die Linse 1' erzeugt werden, kompensiert werden.
Die Linse 1'' ist vorzugsweise ein leichter als Linse 1' verformbares Element, wobei der Eintrag von Kräften und/oder Momenten in die Linse 1'' kleiner als der Eintrag der Kräfte und/oder Momente in die Linse 1' ist.
Zur Induzierung einer Spannungsdoppelbrechung in der Linse 1' werden Kräfte im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 N und/oder Momente im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 Nm eingetragen.

Claims

Optische Vorrichtung, mit einem in einer Fassung gelagerten optischen Bauelement, insbesondere Linse (1, 22), mit wenigstens einer optischen Fläche, wobei Spannungen innerhalb des Bauelements über Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) eingestellt oder veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) etwa parallel zur optischen Achse (Doppelpfeil 27) des Bauelements im peripheren Bereich auf das Bauelement selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2, 26, 29, 30) Kräfte und/oder Momente ausüben, und dass die Stärke der ausgeübten Kräfte und/oder Momente derart ist, dass Spannungsdoppelbrechung in dem Bauelement induziert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement ein erstes optisches Bauelement ist und mindestens ein zweites optisches Bauelement vorgesehen ist, wobei Spannungen innerhalb des zweiten Bauelementes über Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) einstellbar oder veränderbar sind, und dass die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) Kräfte und/oder Momente etwa parallel zur optischen Achse des zweiten Bauelements im peripheren Bereich auf das zweite Bauelement selber oder auf eine das zweite Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2, 26, 29, 30) eintragen, deren Stärke derart ist, dass zumindest überwiegend eine skalare Wirkung auf die Abbildungseigenschaften in dem zweiten Bauelement induziert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Kräfte im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 N und/oder die Stärke der Momente im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 Nm liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrag der Kräfte und/oder Momente im zweiten Bauelement von dem Eintrag der Kräfte und/oder Momente im ersten Bauelement verschieden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement ein Material mit einem niedrigerem spannungsoptischen Koeffizient aufweist als das zweite Bauelement.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement eine andere Form als das zweite Bauelement aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauelement eine erste Linse und das zweite Bauelement eine zweite Linse ist, wobei die zweite Linse eine andere Dicke als die erste Linse aufweist, und wobei die Brechkräfte der beiden Linsen zumindest annähernd gleich sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) wenigstens einseitig bezüglich der optischen Fläche an dem ersten und/oder zweiten Bauelement oder an der Halterung (2, 26, 29, 30) des ersten und/oder zweiten Bauelementes angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) auf beiden Seiten der optischen Fläche einander gegenüberliegend oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) ausgeübten Kräfte und/oder Momente wenigstens bei einigen der Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) mittels Aktuatoren (19, 25) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (19, 25) mechanische, elektrostatische oder magnetostatische Kräfte und/oder Momente auf den peripheren Bereich des jeweiligen Bauelements oder auf dessen Halterung (2, 26, 29, 30) ausüben.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (19, 25) einstellbare Federn (16, 17) oder pneumatische oder hydraulische Zylinder umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Manipulatoren zusätzlich Kräfte und/oder Momente in radialer Richtung des ersten und/oder zweiten Bauelements auf das jeweilige Bauelement im peripheren Bereich des Bauelements selber oder auf eine das Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2, 26, 29, 30) Kräfte und/oder Momente ausüben, insbeson dere im Wesentlichen radial zur optischen Achse des ersten und/oder zweiten Bauelements.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Einrichtungen im peripheren Bereich vorhanden sind, die in radialer Richtung auf das erste und/oder zweite Bauelement selber oder auf eine das erste und/oder zweite Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2, 26, 29, 30) Kräfte und/oder Momente ausüben, insbesondere im wesentlichen radial zur optischen Achse des ersten und/oder zweiten Bauelements.
Verwendung zumindest einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in einer Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere in dessen Beleuchtungssystem für die Mikrolithographie.
Verfahren zur Beeinflussung eines Polarisationszustands zumindest eines optischen Bauelements eines Beleuchtungssystems und/oder eines Projektionsobjektivs in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das zumindest eine optische Bauelement des Beleuchtungssystems und/oder des Projektionsobjektivs durch Eintrag von Kräften und/oder Momenten auf das Bauelement derart verändert wird, dass Spannungsdoppelbrechung in dem zumindest einen Bauelement induziert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei in zumindest ein zweites Bauelement des Beleuchtungssystems und/oder des Projektionsobjektivs Kräfte und/oder Momente derart eingetragen werden, dass in dem zweiten Bauelement eine skalare Wir kung auf die Abbildungseigenschaften des zweiten Bauelements erzeugt wird, die eine skalare Wirkung des Kraft- und/oder Momenteintrags in das erste optische Bauelement zumindest teilweise kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die auf das zweite Bauelement ausgeübte Kraft und/oder das auf das zweite Bauelement eingetragene Moment kleiner oder gleich der auf das erste Bauelement ausgeübte Kraft oder dem auf das erste Bauelement eingetragene Moment ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Polarisationszustand des Beleuchtungssystems und/oder des Projektionsobjektivs in der mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage beeinflusst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) etwa parallel zur optischen Achse (Doppelpfeil 27) des jeweiligen Bauelements im peripheren Bereich auf das jeweilige Bauelement selber oder auf eine das jeweilige Bauelement peripher umgebende Halterung oder Fassung (2, 26, 29, 30) Kräfte und/oder Momente ausüben.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die von den Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) ausgeübten Kräfte und/oder eingetragenen Momente wenigstens bei einigen der Manipulatoren (3 bis 5; 6 bis 14) mittels Aktuatoren (19, 25) eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Aktuatoren (19, 25) mechanische, elektrostatische oder magnetostatische Kräfte auf den peripheren Bereich des ersten und/oder zweiten Bauelements oder auf deren Halterung (2, 26, 29, 30) ausüben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei die Stärke der Kräfte auf das erste Bauelement im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 N und/oder die auf das erste Bauelement eingetragenen Momente im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 Nm liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei das erste Bauelement ein Material mit niedrigerem spannungsoptischen Koeffizient aufweist als das zweite Bauelement.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei das erste Bauelement eine andere Form als das zweite Bauelement aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei das erste Bauelement eine erste Linse und das zweite Bauelement eine zweite Linse ist, wobei die zweite Linse eine andere Dicke als die erste Linse aufweist, und wobei die Brechkräfte der beiden Linsen zumindest annähernd gleich sind.