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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Korrigieren von Abbildungsfehlern
in einem optischen System, wobei das System eine Mehrzahl von optischen
Baugruppen aufweist, die entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet
sind und jeweils mindestens ein von einer Fassung gehaltenes optisches Element
enthalten, und wobei ferner Mittel zum Einstellen der Position der
optischen Elemente auf der Achse vorgesehen sind, wobei weiterhin
das optische Element von einer radial inneren Fassung gehalten wird,
ferner die radial innere Fassung mit einer radial äußeren Fassung über ein
federndes Element verbunden ist und ein Getriebe zum axialen Verstellen
der inneren Fassung relativ zur äußeren Fassung vorgesehen
ist.
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Eine
Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der
WO 2006/119970 A2 bekannt.
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In
komplexen optischen Systemen, beispielsweise in großen Objektiven,
wie sie zum Beispiel für
die Lithographie verwendet werden, ist es notwendig, die Luftabstände der
optischen Elemente dieser Systeme exakt einzustellen, damit Abbildungsfehler,
insbesondere Öffnungsfehler,
vermieden werden.
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Bei
einem Lithographie-Objektiv sind üblicherweise mehrere optische
Baugruppen entlang einer gemeinsamen optischen Achse hintereinander angeordnet
und im zusammengesetzten Zustand des Objektivs fest miteinander
verschraubt. Die optischen Baugruppen enthalten jeweils Linsen oder
Linsengruppen. Zum Vermeiden der genannten Abbildungsfehler müssen nun
unter anderem die axialen Abstände
dieser Linsen oder Linsengruppen voneinander eingestellt werden.
Diese Abstände
sind vom Design des Objektivs her bekannt. Aufgrund von Fertigungstoleranzen
und Montageungenauigkeiten ist es jedoch nicht möglich, die genauen Abstände bereits
durch die Konstruktion der mechanischen Komponenten, insbesondere
der Linsenfassungen, einzuhalten. Folglich ergibt sich in der Praxis
immer ein verbleibender Basis-Abbildungsfehler, den es zu beseitigen
oder jedenfalls zu minimieren gilt.
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Für das Einstellen
der Abstände
wird das Objektiv zunächst
komplett montiert und der Basis-Abbildungsfehler bestimmt. Aus diesem
Basis-Abbildungsfehler kann man dann die notwendige Korrektur des
Luftabstandes an einer oder mehreren Stellen des Objektivs berechnen.
Diese Korrektur wird auf einen Abstimmring oder mehrere übertragen,
d. h. einen Abstandshalter, der die notwendige Korrektur verkörpert. Nun
wird das Objektiv wieder zerlegt, der Abstimmring an der Korrekturstelle
eingebaut und das Objektiv anschließend wieder zusammengebaut.
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Eine
Vorgehensweise der vorstehend genannten Art ist in der
EP 0 724 199 B1 beschrieben.
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Nun
liegt auf der Hand, dass diese Vorgehensweise sehr aufwendig ist,
weil das Objektiv bei der Korrektur zumindest teilweise zerlegt
und anschließend
wieder zusammengebaut werden muss. Dies erfordert eine umfangreiche
manuelle Tätigkeit durch
hoch spezialisierte Personen, die viel Zeit erfordert und kostenintensiv
ist. Hinzu kommt, dass beim erneuten Zusammenbau wiederum Fehler
entstehen können,
weil die Komponenten gewisse Minimaltoleranzen aufweisen müssen, um überhaupt
zusammenbaubar zu sein. Diese Zusammenbautoleranzen können sich
beim erneuten Zusammenbau in anderer Weise addieren als bei der
Erstmontage. Ferner haben auch die Montagewerkzeuge gewisse unvermeidbare
Toleranzen, und die Mikrorauhigkeiten der Oberflächen mechanischer Kontaktstellen sind
nicht vorhersehbar. Schließlich
wirken sich auch Spannungen in den Abstimmringen aus, die beim Zusammenbau
entstehen. Diese und andere Störeinflüsse haben
zur Folge, dass die optischen Komponenten wiederum nicht in ihre
theoretischen Idealpositionen gelangen und auch nach der beschriebenen Korrektur
immer noch ein Rest-Abbildungsfehler
verbleibt.
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Der
Vollständigkeit
halber sei erwähnt,
dass die vorstehend beschriebenen Effekte sowohl die laterale wie
auch die azimutale Ausrichtung der Linsen betreffen.
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Man
kann nun den genannten Restfehler dadurch weiter minimieren, dass
man die beschriebene Prozedur wiederholt und die Abstimmringe korrigiert, um
auf iterativem Wege eine Verbesserung zu erhalten (so genanntes „Pröbeln”). Dies
ist jedoch nur in sehr begrenztem Ausmaß möglich und erhöht den Aufwand
erheblich.
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Aus
der eingangs genannten
WO 2006/119970
A2 ist eine Vorrichtung zum Justieren eines optischen Elements
bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist eine Linse in einem inneren
Ring gehalten, der über
elastische Elemente mit einem äußeren Ring
verbunden ist. Die elastischen Elemente sind als Blattfedern, vorzugsweise
in monolithischer Bauweise, ausgebildet. Die Vorrichtung ermöglicht mittels
Aktuatoren eine Kippausrichtung der Linse relativ zur optischen
Achse. Eine Parallelführung
mit einer einzigen Zustellbewegung entlang der optischen Achse und
damit beispielsweise eine Einstellung des Abstandes mehrerer Linsen
zueinander ist nicht möglich.
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Bei
einem aus der
DE
10 2005 057 860 A1 bekannten Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie
sind ebenfalls einzelne Blattfedern zwischen einem inneren, eine
Linse haltenden Ring und einem äußeren Ring
vorgesehen. Mittels Aktuatoren und nachgeschalteten Hebelgetrieben
ist hier eine Bewegung des inneren Ringes entlang der Achse oder
in einer Radialebene möglich.
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Die
DE 101 15 914 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zum Lagern eines optischen Elements. Dabei ist
ein Ring über
drei um 120° versetzte
und in Achsrichtung angeordnete Blattfedern mit einem Träger verbunden.
Auch hier kann mit einer Zustellbewegung nur eine Kippkorrektur
vorgenommen werden.
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Entsprechendes
gilt für
eine aus der
DE 100 53
899 A1 bekannte Lagerung eines optischen Elements, bei
der gleichfalls drei um 120° versetzte Blattfedern
für eine
Kippkorrektur verwendet werden.
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Bei
einem aus der
WO
2007/020067 A1 bekannten Lithographieobjektiv ist nur eine
Lateralverschiebung in einer Radialebene vorgesehen.
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Diese
bekannten Vorrichtungen haben damit den gemeinsamen Nachteil, dass
eine planparallele Bewegung der Linse entlang der optischen Achse
mit einer einzigen Zustellbewegung nicht möglich ist.
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Aus
der
DE 27 10 691 A1 ist
eine Vorrichtung zur Einstellung der Position einer Linse bekannt.
Zwischen der Linse und einem Träger
ist ein Keilgetriebe mit drei sich in Umfangsrichtung erstreckenden,
keilförmigen
Bögen vorgesehen.
Um eine axiale Verschiebung der Linse zu bewirken, wird die Linse
gedreht. Dadurch verändert
sich jedoch der Astigmatismusfehler auf der optischen Achse. Die
Funktionen Führen
und Verstellen sind nicht voneinander getrennt, so dass die Führungseigenschaften
von geringer Qualität
sind und beim Verstellen in axialer Richtung ein seitlicher Versatz
der Linse stattfindet. Durch dieses seitliche Auswandern verändert sich
der Fehleranteil (Koma) erneut.
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Die
DE 84 29 460 U1 beschreibt
eine Vorrichtung zum Justieren optischer Bauelemente, bei der unter
anderem eine Keilvorrichtung für
eine Bewegung entlang der optischen Achse sorgt. Auch hier sind
die Funktionen des Führens
und des Verstellens miteinander verkoppelt. Geometrieabweichungen der
Führungsschräge übertragen
sich damit auf das optische Element und führen zu einer Verkippung desselben.
Daher ist eine planparallele Verschiebung nicht gewährleistet.
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Aus
der
DE 10 2005
023 972 A1 ist ein Mikroskopobjektiv bekannt, bei dem die
Optik relativ zu einer Anschlussstelle verdrehbar ist. Eine Lageänderung
der optischen Elemente entlang der optischen Achse findet nicht
statt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorstehend genannten
Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine effektive Verminderung
des Basis-Abbildungsfehlers
mit geringerem Aufwand erreicht werden.
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Bei
einer ersten Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das federnde Element eine im Wesentlichen kreisförmig ausgebildete
Membranfeder ist, und dass die Membranfeder mit über einen Umfang verteilten
kreisförmigen Öffnungen
versehen ist.
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Bei
einer zweiten Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das federnde Element eine im Wesentlichen kreisförmig ausgebildete
Membranfeder ist, und dass die Membranfeder mit über einen Umfang verteilten
Schlitzen versehen ist.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Korrektur des Luftabstandes dadurch bewirkt, dass die entsprechende
optische Komponente bei der Korrektur an Ort und Stelle verbleibt
und das System nicht mehr zerlegt werden muss. Die optische Komponente
ist vielmehr hinsichtlich ihrer axialen Position beweglich, insbesondere
elastisch aufgehängt
und kann hinsichtlich dieser Position mittels eines geeigneten Getriebes,
beispielsweise eines mechanischen Feingetriebes, justiert werden.
Diese Justierung kann vorgenommen werden, während sich das System im Probeeinsatz
befindet, so dass die Minimierung des Basis-Abbildungsfehlers sogar in
einem geschlossenen Regelkreis bewirkt werden kann. Es liegt auf
der Hand, dass durch diese Weise der Aufwand zum Minimieren des
Basis-Abbildungsfehlers erheblich reduziert werden kann und ein
optimales Ergebnis erzielbar ist. Durch die federnde Aufhängung wird
ferner erreicht, dass das optische Element selbsttätig in seiner
optimierten Position verbleibt, selbst wenn das System Erschütterungen
ausgesetzt wird.
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Die
Erfindung hat dabei den Vorteil, dass in Gestalt der Membran ein
baulich einfaches, zuverlässiges
und kostengünstiges
Element zur Verfügung steht.
Eine Membranfeder arbeitet darüber
hinaus stick-, slip- und reibungsfrei. Die inhärente Festkörperreibung ist im hier interessierenden
Kontext zu vernachlässigen.
Die Einstellung erfolgt dabei unmittelbar auf einem Prüfgerät, so dass
keine Entnahme aus dem Prüfgerät nötig ist.
Die im Wesentlichen kreisringförmige
Ausbildung der Membran hat den Vorteil, dass übliche Linsen und Linsenfassungen konstruktiv
von der Membranfeder einfach an ihrem Umfang gehalten werden können. Die
alternativen Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen die Membranfeder mit über einen Umfang verteilten kreisförmigen Öffnungen
oder Schlitzen versehen ist, haben den Vorteil, dass über eine
der genannten Formgebungen der Membranfedern eine optimale Anpassung
an den jeweiligen Einsatzfall möglich
ist.
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Eine
besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn die radial innere Fassung
mit der radial äußeren Fassung über zwei
im axialen Abstand angeordnete Membranfedern verbunden ist.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass durch die Doppelmembranfederführung eine
Parallelogrammführung
entsteht, die eine besonders genaue axiale Verstellung des optischen
Elements ermöglicht.
Dabei werden ein Versatz und eine Verkippung vermieden. Mittels
geeigneter Getriebe lassen sich Verstellwege im Bereich von ±0,5 mm
bei einer Auflösung
von etwa 0,5 μm
erreichen.
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Dabei
ist bevorzugt, wenn der axiale Abstand mehr als 20% des Durchmessers
des optischen Elements beträgt.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass die Genauigkeit der axialen Ausrichtung der
Führung umso
besser ist, je größer der
axiale Abstand der beiden Membranfedern ist. Dieser Abstand sollte
daher so groß gewählt werden,
wie es die jeweiligen Einbauverhältnisse
gerade noch gestatten.
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Bei
einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das Getriebe ein Drehkeilgetriebe.
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Eine
praktische Ausführungsform
dieses Getriebes zeichnet sich dadurch aus, dass das Drehkeilgetriebe
einen Drehkeilring aufweist, dass der Drehkeilring an der radial äußeren Fassung
drehbar gelagert ist und dass an der radial inneren Fassung ein reibungsarmes
Führungselement
angeordnet ist, das auf einer in Umfangsrichtung geneigten Keilfläche des
Drehkeilrings läuft,
wenn sich der Drehkeilring relativ zur radial inneren Fassung dreht.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass mit relativ wenigen Bauelementen eine zuverlässige Justierung
der axialen Lage des optischen Elements möglich ist. Durch die Bemessung
der Steigung der Keilfläche
lässt sich
dabei eine feinfühlige
Justierung erreichen.
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Bevorzugt
ist dabei, wenn das Führungselement
eine Kugelgeometrie, insbesondere ein Kugelsegment ist.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass ein besonders reibungsarmer Lauf auf der Keilfläche möglich ist.
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Ferner
ist bevorzugt, wenn der Drehkeilring axial gegen die radial äußere Fassung
verspannbar ist, insbesondere, wenn zwischen dem Drehkeilring und
der radial inneren Fassung mehrere, über den Umfang verteilte elastische
Einstellelemente angeordnet sind.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass eine zusätzliche
Justiermöglichkeit
besteht, mit der die Ausrichtung des idealerweise in einer Radialebene angeordneten
Drehkeilrings einstellbar ist. Dabei wird Spiel aus der Anordnung
genommen, wobei eine Auslenkung der Membranfedern aus der Grundstellung
die Lage sichert und die zusätzlichen
Einstellelemente den Drehkeilring in seiner Lage kraftschlüssig sichert.
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Bei
einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das Getriebe ein Feingewindetrieb.
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Eine
praktische Ausführungsform
dieses Getriebes zeichnet sich dadurch aus, dass der Feingewindetrieb
einen Gewindestellring aufweist, der drehbar an der äußeren Membranfederfassung
gelagert ist und mit einem Gewindeabschnitt in ein Gegengewinde
der inneren Membranfederfassung eingreift.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass auf bewährte
axiale Triebe zurückgegriffen
werden kann.
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Bei
einer dritten Gruppe von Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist das Getriebe ein Schiebekeilgetriebe.
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Eine
praktische Ausführungsform
dieses Getriebes zeichnet sich dadurch aus, dass das Schiebekeilgetriebe
einen Schiebekeil aufweist, der axial fest in einer Radialrichtung
an der Fassung gelagert ist, und dass an der radial inneren Fassung
ein reibungsarmes Führungselement
angeordnet ist, das auf einer in Radialrichtung geneigten Keilfläche des
Schiebekeils läuft,
wenn der Schiebekeil in einer Radialrichtung relativ zur inneren
Fassung bewegt wird.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass die Einstellung in einfacher Weise mittels
eines Schraubendrehers oder dgl. vorgenommen werden kann.
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Auch
hier ist bevorzugt, wenn das reibungsarme Führungselement eine Kugel ist.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels ist der Schiebekeil
mittels zweier, einander in einer Radialrichtung diametral gegenüber angeordneten
Stelltriebe bewegbar, wobei vorzugsweise die Stelltriebe jeweils
eine federbelastete Stellschraube aufweisen.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass eine feinfühlige
Justierung in beiden Richtung sowie eine anschließende Fixierung
des optischen Elements möglich
ist. Auch hier wirken die Federn rückstellend, so dass sich die
vorgenommene Einstellung auch bei Erschütterungen nicht verändert.
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Schließlich zeichnet
sich eine weitere Variante dieses Ausführungsbeispiels dadurch aus,
dass die innere Fassung in dem Schiebekeil verdrehgesichert gehalten
ist.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass sich die innere Fassung beim Justieren lediglich
axial bewegen kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, eines ersten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Drehkeilgetriebe;
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2a–e fünf Varianten
von Membranfedern, wie sie bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
verwendet werden können;
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3 eine
perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, eines zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Feingewindegetriebe; und
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4 eine
perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, eines dritten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Schiebekeilgetriebe.
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In 1 bezeichnet 10 als
Ganzes ein großes
optisches System, beispielsweise ein Lithographieobjektiv. Lithographie-Objektive
sind Großobjektive
mit beispielsweise 20 Einzellinsen, die eine axiale Länge von
1 m oder mehr und ein Gewicht von einigen 100 kg erreichen können.
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Das
Lithographieobjektiv 10 weist mehrere optische Baugruppen 12, 12', 12'' auf, die hintereinander entlang
einer gemeinsamen Achse 14 angeordnet sind. Von diesen
ist in 1 nur die optische Baugruppe 12 mit Einzelheiten
dargestellt. Die Baugruppen 12, 12', 12'' sind
im Betriebszustand des Lithographieobjektivs 10 fest miteinander
verschraubt. Die Baugruppen 12, 12', 12'' enthalten
jeweils eine oder mehrere Linsen. Die Einhaltung des vom optischen
Designer vorgesehenen axialen Abstandes dieser Linsen voneinander
ist mit entscheidend für die
Qualität
des Lithographieobjektivs 10. Abweichungen bei diesen axialen
Abständen
führen
zu Abbildungsfehlern, insbesondere zu Öffnungsfehlern.
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Die
Baugruppe 12 weist eine Fassung 16 auf. Über dieser
Fassung 16 ist die Baugruppe 12 mit den benachbarten
Baugruppen 12' und 12'' verschraubt. Die Fassung 16 umschließt eine äußere Membranfederfassung 20 sowie
im radialen Abstand eine innere Membranfederfassung 22.
Die äußere Membranfederfassung 20 ist
dabei fest mit der Fassung 16 verbunden.
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Die
Membranfederfassungen 20 und 22 sind nur über zwei
im axialen Abstand und jeweils in einer Radialebene zur Achse 14 angeordnete
Membranfedern, nämlich
eine in 1 obere Membranfeder 24 sowie
eine untere Membranfeder 26 miteinander verbunden. Hierdurch
entsteht eine federnde Parallelogrammführung der inneren Membranfederfassung 22 an
der äußeren Membranfederfassung 20.
Die innere Membranfederfassung 22 ist damit axial relativ
zur äußeren Membranfederfassung 20 und
zur Fassung 16 beweglich. Die innere Membranfederfassung 22 trägt ein optisches
Element 30, insbesondere eine Linse bzw. eine Linsengruppe
oder Linsenpaket.
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Die
vorstehend beschriebene Anordnung ist vorzugsweise rotationssymmetrisch
zur Achse 14.
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Die äußere Membranfederfassung 20 sitzt mit
ihrer in 1 unteren Stirnseite auf einem
radialen Absatz 32 der Fassung 16. Die Fassung 16 ist oben
mit einem Innengewinde versehen, in das ein Schraubring 34 eingeschraubt
ist. Hierzu ist der Schraubring 34 an seinem Umfang mit
axial zugänglichen
Aussparungen 36 versehen, in die ein geeignetes Werkzeug
eingreifen kann. Der Schraubring 34 sorgt für die feste
Verbindung von Fassung 16 und äußerer Membranfederfassung 20.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Einstellung
der axialen Position des optischen Elements 30, insbesondere
relativ zu den optischen Elementen der anderen Baugruppen 12' und 12'' ein Getriebe verwendet, das als
Drehkeilgetriebe ausgebildet ist.
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Zu
diesem Zweck ist zwischen dem radialen Absatz 32 der Fassung 16 und
der äußeren Membranfederfassung 20 ein
Drehkeilring 40 angeordnet. Der Drehkeilring 40 ist
an seiner in 1 oberen Stirnseite mit mindestens
einer Keilfläche 42 versehen.
Auf der Keilfläche 42 liegt
eine Kugelgeometrie, insbesondere ein Kugelsegment 44 auf,
die in eine in 1 untere Stirnseite der inneren
Membranfederfassung 22 eingelassen ist.
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Der
Drehkeilring 40 ist mittels eines federnden, axialen Einstellelements 46,
vorzugsweise mehrerer über
den Umfang verteilter Einstellelemente 46, axial verspannt.
Insbesondere können
drei um 120° über den
Umfang verteilte Einstellelemente 46 vorgesehen sein. Der
Drehkeilring 40 ist ferner mit mindestens einer radialen
Bohrung 48, vorzugsweise mehreren derartigen Bohrungen 48,
versehen, die radial über
einen Umfangsschlitz in den Fassungen 20 und 16 von
außen
zugänglich
sind (nicht dargestellt).
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Die
Membranfederfassungen 20 und 22 bilden mit den
Membranen 24 und 26 eine Baueinheit. Diese Baueinheit
wird beim Zusammenbau der Baugruppe 12 verdrehgesichert
in die Fassung 16 eingebaut und mittels des Schraubrings 34 fixiert.
Mit Hilfe der elastischen Einstellelemente 46 wird der
Drehkeilring 40 derart gegen die innere Membranfederfassung 22 verspannt,
dass er auch ohne eine Vorspannkraft der Membranfedern 24, 26 in
seiner Lage gehalten wird. Nun wird ein Stab von außen in eine Bohrung 48 gesteckt
und der Drehkeilring 40 relativ zur inneren Membranfederfassung 22 um
die Achse 14 verdreht. Die Kugel 44 läuft dabei
in Umfangsrichtung auf der Keilfläche 42 und die innere
Membranfederfassung 22 wird zusammen mit dem von ihr gehaltenen
optischen Element 30 in Richtung der Achse 14 bewegt,
wie mit einem Doppelpfeil 50 angedeutet.
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Die
Membranfedern 24 und 26 werden vorzugsweise vorgespannt
betrieben, damit beim Justieren der axialen Position des optischen
Elements 30 kein Spiel und damit keine Hysterese entsteht.
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Bei
einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der maximale
Hub in axialer Richtung ±0,5 mm.
Das verwendete Getriebe gestattet dabei eine Auflösung von
etwa 0,5 μm.
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Diese
Prozedur des Bewegens des optischen Elements 30 kann ausgeführt werden,
während
sich das Lithographie-Objektiv 10 im Probebetrieb befindet.
Dabei kann der sich jeweils einstellende Rest-Abbildungsfehler bestimmt
und das optische Element 30 so lange axial bewegt werden,
bis der Rest-Abbildungsfehler minimal ist.
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In
den 2a bis 2e sind
verschiedene Varianten für
die Membranfedern, dargestellt am Beispiel der oberen Membranfeder 24,
gezeigt.
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2a zeigt
zum Vergleichszweck eine Membranfeder 24a ohne jegliche
Durchbrüche,
so wie sie in 1 dargestellt ist.
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2b zeigt
eine Membranfeder 24b, die mit kreisförmigen Öffnungen 90 versehen
ist.
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2c zeigt
eine Membranfeder 24c, die mit geraden Schlitzen 91 versehen
ist, die quer zu einer Radialrichtung angeordnet sind und damit
eine tangentiale Anordnung darstellen.
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2d zeigt
eine Membranfeder 24d, die mit einander in Umfangsrichtung überlappenden,
kreisbogenförmigen
Schlitzen 92 und 93 versehen ist.
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2e zeigt
eine Membranfeder 24e, die die mit geraden Schlitzen 94 versehen
ist, die schräg
zu einer Radialrichtung angeordnet sind und damit eine spiralige
Anordnung darstellen.
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Die
Auswahl der jeweiligen Formgebung der Membranfeder hängt an den
Anforderungen des jeweiligen Einsatzfalls ab.
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Bei
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist wiederum
aus einem Lithographie/Objektiv 110 eine optische Baugruppe 112 dargestellt,
die in dem Lithographie-Objektiv 110 an einer vorbestimmten
Position entlang einer Achse 114 angeordnet ist. Die Baugruppe 112 enthält eine äußere Membranfassung 120,
eine innere Membranfassung 122 sowie eine obere Membranfeder 124 und
eine untere Membranfeder 126, die zwischen den Membranfassungen 120 und 122 angeordnet
sind. Ein optisches Element 130, insbesondere eine Linse,
wird von der inneren Membranfassung 122 gehalten.
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Im
Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird hier als Getriebe ein Feingewindetrieb verwendet.
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Zu
diesem Zweck ist ein Gewindestellring 160 vorgesehen. Der
Gewindestellring 160 ist zwischen einem radialen Absatz 162 der äußeren Membranfederfassung 120 und einem
Andrückring 164 drehbar
gelagert. Er trägt
auf seiner Innenseite ein Feingewinde, vorzugsweise mehrere über den
Umfang verteilte Gewindeabschnitte 166. Die Gewindeabschnitte 166 greifen
in ein komplementäres
Gegengewinde 168 oder Gewindeabschnitte, das am Außenumfang
der inneren Membranfederfassung 122 angeordnet ist. Der
Gewindestellring 160 kann ebenfalls mittels eines Stabes
verdreht werden, der in radiale Öffnungen
des Gewindestellrings 160 eingesteckt werden kann, wobei
diese Öffnungen
durch einen Schlitz 170 zugänglich sind.
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Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist wiederum
aus einem Lithographie-Objektiv 210 eine optische Baugruppe 212 dargestellt,
die in dem Lithographie-Objektiv 210 an einer vorbestimmten
Position entlang einer Achse 214 angeordnet ist. Die Baugruppe 212 enthält Fassung 216,
eine daran befestigte äußere Membranfassung 220,
eine innere Membranfassung 222 sowie eine obere Membranfeder 224 und
eine untere Membranfeder (hier nicht dargestellt), die zwischen
den Membranfassungen 220 und 222 angeordnet sind.
Ein optisches Element 230, insbesondere eine Linse, wird
von der inneren Membranfassung 222 gehalten.
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Im
Unterschied zu dem in den 1 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen
wird hier als Getriebe ein Schiebekeiltrieb verwendet.
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Zu
diesem Zweck ist die Fassung 216 mit zwei einander diametral
gegenüberliegenden
radialen Führungen 270 versehen,
von denen in 4 nur die dort vordere zu sehen
ist. In den radialen Führungen 270 läuft ein
Schiebekeil 272, der axial nicht beweglich ist.
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Um
eine radiale Stellbewegung des Schiebekeils 272 zu bewirken,
sind in der Fassung zwei diametral gegenüberliegende Stelltriebe 274a, 274b vorgesehen,
von denen in 4 nur der dort linke 274a zu
sehen ist. Die Stelltriebe 274a, 274b wirken in
einer radialen Stellachse 276. Jeder Stelltrieb 274a, 274b besteht
im Wesentlichen aus einer mittels einer Feder 278 vorgespannten
Stellschraube 279. Die Feder 278 gewährleistet
Spielfreiheit.
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Der
Schiebekeil 272 ist seitlich mit zwei Keilflächen 280 versehen,
die eine Neigung in einer Richtung parallel zur Stellachse 276 aufweisen.
Die innere Membranfederfassung 222 ist seitlich mit zwei
Kugelgeometrien, insbesondere Stielkugeln 282 versehen,
die auf den Keilflächen 280 laufen.
Die Stielkugeln 282 sind jeweils in einer seitlichen Schlüsselfläche 284 angeordnet,
die an einer komplementären Gegenfläche des
Schiebekeils 272 anliegt und damit eine Verdrehsicherung
bildet.
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Zum
Einstellen der axialen Lage des optischen Elements 230 wird
zunächst
der Stelltrieb gelöst,
in dessen Richtung die Stellbewegung bewirkt werden soll, beispielsweise
der in 4 rechte Stelltrieb 274b. Dann wird der
gegenüberliegende
Stelltrieb 274a betätigt.
Dadurch werden die Keilflächen 280 in
Richtung der Stellachse 276 nach rechts verfahren. Die
Stielkugeln 282 gleiten auf den Keilflächen 280, nach unten
so dass sich die axiale Position des optischen Elements 230 ändert, bis
die gewünschte
Position erreicht ist. Nun wird auch der gegenüberliegende Stelltrieb 274b an
den Schiebekeil 272 angelegt und dieser damit fixiert.
Wenn das optische Element 230 nach oben verfahren werden
soll, wird umgekehrt, d. h. mit den jeweils anderen Stelltrieben,
verfahren.