DE102008041287A1

DE102008041287A1 - Kraftaktuator

Info

Publication number: DE102008041287A1
Application number: DE102008041287A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bertele; Peter Vogt
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2009-02-26
Also published as: US20090091720A1; US8528461B2

Abstract

Aktuatoranordnung, insbesondere zur Verformung eines optischen Elements, mit einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung (110.3), die dazu ausgebildet ist, auf einen der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3) zugeordneten Körper (108. 109.1) eine erste Aktuatorkraft bis zu einem ersten Maximalkraftwert auszuüben, wobei eine, insbesondere fluidische, zweite Aktuatoreinrichtung (110.4) vorgesehen ist, wobei die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4) dazu ausgebildet ist, auf den der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3) zugeordneten Körper (108, 109.1) eine zweite Aktuatorkraft bis zu einem zweiten Maximalkraftwert auszuüben, die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4) derart der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3) zugeordnet ist, dass die Wirklinien der ersten Aktuatorkraft und der zweiten Aktuatorkraft im Bereich ihrer Angriffspunkte an dem Körper (108, 109.1) höchstens einen geringen Wirklinienabstand aufweisen, und der zweite Maximalwert der zweiten Aktuatorkraft kleiner ist als der erste Maximalwert der ersten Aktuatokraft.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuatoranordnung, mit der eine definierte Kraft auf einen Körper ausgeübt werden kann, wobei sie insbesondere im Zusammenhang mit einer optischen Abbildungseinrichtung zum Einsatz kommen kann. Die Erfindung lässt sich im Zusammenhang mit der bei der Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendeten Mikrolithographie einsetzen. Sie betrifft weiterhin ein optisches Abbildungsverfahren, welches unter anderem mit der erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung durchgeführt werden kann.
Insbesondere im Bereich der Mikrolithographie ist es neben der Verwendung mit möglichst hoher Präzision ausgeführter Komponenten unter anderem erforderlich, die Position und Geometrie der Komponenten der Abbildungseinrichtung, also beispielsweise die optischen Elemente wie Linsen, Spiegel oder Gitter, im Betrieb möglichst unverändert zu halten, um eine entsprechend hohe Abbildungsqualität zu erzielen. Die hohen Genauigkeitsanforderungen, die im mikroskopischen Bereich in der Größenordnung weniger Nanometer oder darunter liegen, sind dabei nicht zuletzt eine Folge des ständigen Bedarfs, die Auflösung der bei der Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendeten optischen Systeme zu erhöhen, um die Miniaturisierung der herzustellenden mikroelektronischen Schaltkreise voranzutreiben.
Um eine erhöhte Auflösung zu erzielen, kann entweder die Wellenlänge des verwendeten Lichts verringert werden, wie es bei Systemen der Fall ist, die im extremen UV-Bereich (EUV) mit Arbeitswellenlängen im Bereich von 13 nm arbeiten, oder die numerische Apertur des Projektionssystems erhöht werden. Eine Möglichkeit zur nennenswerten Erhöhung der numerischen Apertur über den Wert Eins wird mit so genannten Immersionssystemen realisiert, bei denen sich zwischen dem letzten optischen Element des Projektionssystems und dem Substrat, das belichtet werden soll ein Immersionsmedium befindet, dessen Brechzahl größer als Eins ist. Eine weitere Erhöhung der numerischen Apertur ist mit optischen Elementen mit besonders hoher Brechzahl möglich.
Sowohl mit der Reduktion der Arbeitswellenlänge als auch mit der Erhöhung der numerischen Apertur steigen nicht nur die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und Maßhaltigkeit der verwendeten optischen Elemente über den gesamten Betrieb hinweg. Es steigen natürlich auch die Anforderungen hinsichtlich der Minimierung der Abbildungsfehler der gesamten optischen Anordnung.
Im Zusammenhang mit der Minimierung von Abbildungsfehlern ist bekannt, die verwendeten optischen Elemente aktiv zu deformieren, um so ihre optische Charakteristik derart zu verändern, dass einem oder mehreren bestimmten Abbildungsfehlern des optischen Systems entgegenzuwirken (bis hin zur vollständigen Korrektur des Abbildungsfehlers). Um die gewünschte Deformation des optischen Elements zu erzielen, werden über verschiedenste Aktuatoren entsprechende Kräfte auf das betreffende optische Element ausgeübt.
Bei optischen Elementen werden zur Korrektur von Abbildungsfehlern häufig so genannte N-wellige Deformationen (mit N ganzzahlig und N > 1) erzeugt. Hierbei werden in der Regel am Außenumfang des optischen Elements an N (meist gleichmäßig) am Umfang verteilten Positionen entsprechende Aktuatorkräfte (in der Regel parallel zur optischen Achse des optischen Systems) auf das optische Element aufgebracht. Zwischen je zwei benachbarten Angriffspunkten der Aktuatorkräfte ist das optische Element über ein (in der Regel in Umfangsrichtung mittig zwischen den Angriffspunkten der Aktuatorkräfte angeordnetes) Stützelement oder einen weiteren Aktuator abgestützt. Demgemäß ergibt sich eine in Umfangsrichtung des optischen Elements wellenförmig umlaufende Deformation des optischen Elements. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 198 27 603 A1 (Holderer et al.) bekannt, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Diese wellenförmige Deformation kann genutzt werden, um Abbildungsfehler, wie sie beispielsweise durch die Erwärmung von optischen Elementen des optischen Systems entstehen, auszugleichen. Dabei ist es in der Regel erforderlich, Deformationen unterschiedlicher Ordnung N einander zu überlagern, um einen gewünschten Korrektureffekt zu erzielen. Hierbei ist es möglich, mit einer für eine bestimmte maximale Ordnung N ausgelegten Anordnung auch Deformationen niedrigerer Ordnung zu erzeugen. So kann beispielsweise mit einer Anordnung für eine 4-wellige Deformation auch eine 2-wellige Deformation erzeugt werden.
Häufig kommen hierbei fluidische Aktuatoren zur Anwendung, bei denen über die Einstellung eines entsprechenden Drucks in einer Aktuatorkammer eine entsprechende Aktuatorkraft erzeugt werden kann. Ein Vorteil solcher fluidischer Aktuatoren liegt in dem genau definierten Zusammenhang zwischen dem Druck in der Aktuatorkammer und der durch den Aktuator erzeugten Aktuatorkraft, sodass die Regelung der Aktuatorkraft über eine einfache Regelung des Drucks in der Aktuatorkammer erfolgen kann.
Problematisch ist in diesem Zusammenhang, dass für eine Deformation niedrigerer Ordnung in Abhängigkeit von der Geometrie des optischen Elements gegebenenfalls eine erheblich geringere Aktuatorkraft erforderlich ist als für eine Deformation höherer Ordnung. Demgemäß ist eine Deformation niedrigerer Ordnung gegebenenfalls erheblich sensitiver gegenüber Fehlern bei der Einstellung der Aktuatorkraft als eine Deformation höherer Ordnung.
So kann es beispielsweise bei randdicken Linsen der Fall sein, dass für eine 4-wellige Deformation bei gleicher Amplitude eine Aktuatorkraft erforderlich ist, die das zwanzigfache der Aktuatorkraft für eine 2-wellige Deformation beträgt. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die Druckregelung auf den zu erzeugenden Maximaldruck in der Aktuatorkammer auszulegen ist, wodurch bei annähernd konstanter relativer Einstellgenauigkeit der Druckregelung die absolute Einstellgenauigkeit in Bezug auf die geringeren Aktuatorkräfte für die 2-wellige Deformation um einen entsprechenden Faktor verschlechtert wird.
Aus der DE 198 27 603 A1 ist neben den oben genannten Aktuatoranordnungen schließlich unter anderem eine Aktuatoranordnung zur Deformation einer Linse bekannt, bei der zwei identische, einander (bezüglich der optischen Achse der Linse) diametral gegenüberliegende und parallel zur Linsenebene wirkende Aktuatoren über die Linsenfassung entsprechende Biegemomente in die Linse einleiten. Auch diese Anordnung unterliegt den oben genannten Nachteilen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Aktuatoranordnung, eine optische Anordnung mit einer Aktuatoranordnung, eine optische Abbildungseinrichtung mit einer Aktuatoranordnung bzw. ein optisches Abbildungsverfahren unter Verwendung einer Aktuatoranordnung zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere auf einfache Weise eine höhere Einstellgenauigkeit der Aktuatorkraft bei unterschiedlichen Kraftniveaus ermöglicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass man auf einfache Weise eine höhere Einstellgenauigkeit der Aktuatorkraft bei unterschiedlichen Kraftniveaus ermöglicht, wenn man zur Erzeugung der auszuübenden Aktuatorkraft separate Aktuatorkräfte unterschiedlichen Kraftniveaus über separate Aktuatoreinrichtungen getrennt erzeugt und diese separaten Aktuatorkräfte einander zu der gewünschten resultierenden Aktuatorkraft überlagert. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, die jeweilige Aktuatoreinrichtung auf das entsprechende Kraftniveau auszulegen, sodass jeweils eine entsprechend optimierte Einstellgenauigkeit bei dem betreffenden Kraftniveau erzielt wird.
Es versteht sich hierbei, dass die Erfindung im Zusammenhang mit beliebigen Aktuatorprinzipien zur Anwendung kommen kann. So können beliebige elektrische und/oder fluidische Aktuatoren verwendet werden, um die beiden Aktuatoreinrichtungen zu realisieren. Es können natürlich auch unterschiedliche Aktuatorprinzipien beliebig kombiniert werden. Besonders vorteilhafte Varianten ergeben sich bei der Verwendung fluidischer Aktuatoren.
Die Optimierung der Einstellgenauigkeit kann bei fluidischen Aktuatoren über die Komponenten der Aktuatorkammer und/oder die Komponenten der Druckregelung erfolgen. So kann beispielsweise bei Verwendung identischer Komponenten der Druckregelung (also einem identischen maximalen Druckniveau) eine Anpassung auf das jeweilige Kraftniveau einfach über eine Anpassung der effektiven Fläche der Aktuatorkammer erfolgen. Ebenso kann im anderen Extremfall der Verwendung identischer Komponenten für die Aktuatorkammer eine Anpassung an das jeweilige Kraftniveaus einfach über eine Anpassung des Druckniveaus der Druckregelung erfolgen. Schließlich ist es auch möglich, bei identischen Komponenten für die Aktuatorkammer und die Druckregelung eine Anpassung an das jeweilige Kraftniveau über eine entsprechende Kraftübersetzung (beispielsweise über ein mechanisches Getriebe) zu erzielen, welche der Aktuatorkammer nachgeschaltet ist.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Aktuatoranordnung, insbesondere zur Verformung eines optischen Elements, mit einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung, die dazu ausgebildet ist, auf einen der ersten Aktuatoreinrichtung zugeordneten Körper eine erste Aktuatorkraft bis zu einem ersten Maximalkraftwert auszuüben. Weiterhin ist eine, insbesondere fluidische, zweite Aktuatoreinrichtung vorgesehen, wobei die zweite Aktuatoreinrichtung dazu ausgebildet ist, auf den der ersten Aktuatoreinrichtung zugeordneten Körper eine zweite Aktuatorkraft bis zu einem zweiten Maximalkraftwert auszuüben. Die zweite Aktuatoreinrichtung ist der ersten Aktuatoreinrichtung derart zugeordnet, dass die Wirklinien der ersten Aktuatorkraft und der zweiten Aktuatorkraft im Bereich ihrer Angriffspunkte an dem Körper höchstens einen geringen Wirklinienabstand aufweisen. Weiterhin ist der zweite Maximalwert der zweiten Aktuatorkraft kleiner als der erste Maximalkraftwert der ersten Aktuatorkraft.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Anordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einem optischen Element und einer Stützstruktur, wobei die Stützstruktur das optische Element abstützt und wenigstens eine erfindungsgemäße Aktuatoranordnung als Kraftaktuator umfasst, der mit dem optischen Element verbunden ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Beleuchtungseinrichtung, einer Maskeneinrichtung zur Aufnahme einer ein Projektionsmuster umfassenden Maske, einer Projektionseinrichtung mit einer Mehrzahl optischer Elemente und einer Substrateinrichtung zur Aufnahme eines Substrats, wobei die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Projektionsmusters und die optischen Elemente zum Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat ausgebildet ist und die Projektionseinrichtung eine erfindungsgemäße optische Anordnung umfasst, die wiederum eines der optischen Elemente umfasst.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ausüben von Kräften auf einen Körper mittels wenigstens eines Kraftaktuators, insbesondere zur Verformung des Körpers, bei dem mittels einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung des Kraftaktuators auf den Körper eine erste Aktuatorkraft bis zu einem ersten Maximalkraftwert ausgeübt wird. Weiterhin wird mittels einer, insbesondere fluidischen, zweiten Aktuatoreinrichtung des Kraftaktuators auf den Körper eine zweite Aktuatorkraft bis zu einem zweiten Maximalkraftwert ausgeübt, wobei die Wirklinien der ersten Aktuatorkraft und der zweiten Aktuatorkraft im Bereich ihrer Angriffspunkte an dem Körper höchstens einen geringen Wirklinienabstand aufweisen und der zweite Maximalwert der zweiten Aktuatorkraft kleiner ist als der erste Maximalkraftwert der ersten Aktuatorkraft.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Abbildungsverfahren, insbesondere für die Mikrolithographie, bei dem ein Projektionsmuster mittels einer Mehrzahl optischer Elemente auf ein Substrat abgebildet wird, wobei ein Abbildungsfehler beim Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat erfasst wird und zur Reduktion des Abbildungsfehlers in Abhängigkeit von dem erfassten Abbildungsfehler wenigstens eines der optischen Elemente mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Veränderung seiner optischen Eigenschaften deformiert wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Aktuatoranordnung, insbesondere zur Verformung eines optischen Elements, mit einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung, wobei die erste Aktuatoreinrichtung eine erste Aktuatorkammer umfasst und die erste Aktuatoreinrichtung dazu ausgebildet ist, auf einen der ersten Aktuatoreinrichtung zugeordneten Körper eine erste Aktuatorkraft auszuüben. Weiterhin ist eine, insbesondere fluidische, zweite Aktuatoreinrichtung vorgesehen, wobei die zweite Aktuatoreinrichtung eine zweite Aktuatorkammer umfasst. Die zweite Aktuatoreinrichtung ist dazu ausgebildet, auf den der ersten Aktuatoreinrichtung zugeordneten Körper eine zweite Aktuatorkraft auszuüben. Die erste Aktuatorkammer und die zweite Aktuatorkammer sind ineinander verschachtelt angeordnet.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung, die eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung mit einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung umfasst.
2 ist ein schematischer Teilschnitt durch einen Teil der Abbildungseinrichtung aus 1;
3 ist ein schematischer Teilschnitt durch das Detail III aus 2;
4 ist eine stark schematisierte perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten optischen Anordnung;
5 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Abbildungsverfahrens, welches mit der optischen Abbildungseinrichtung aus 1 unter Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausüben von Kräften durchgeführt werden kann;
6 ist ein schematischer Teilschnitt durch einen Teil einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung;
7 ist ein schematischer Teilschnitt durch einen Teil einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung;
8 ist eine stark schematisierte perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erstes Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie beschrieben.
1 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung in Form einer Mikrolithographieeinrichtung 101, die mit Licht im UV-Bereich mit einer Wellenlänge von 193 nm arbeitet. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Abbildungseinrichtungen zum Einsatz kommen, die bei beliebigen anderen Wellenlängen arbeiten.
Die Mikrolithographieeinrichtung 101 umfasst ein Beleuchtungssystem 102, eine Maskeneinrichtung in Form eines Maskentisches 103, ein optisches Projektionssystem in Form eines Objektivs 104 und eine Substrateinrichtung in Form eines Wafertischs 105. Das Beleuchtungssystem 102 beleuchtet eine auf dem Maskentisch 103 angeordnete Maske 103.1 mit einem – nicht näher dargestellten – Projektionslichtbündel der Wellenlänge 193 nm. Auf der Maske 104.1 befindet sich ein Projektionsmuster, welches mit dem Projektionslichtbündel über die im Objektiv 104 angeordneten optischen Elemente auf ein Substrat in Form eines Wafers 105.1 projiziert wird, der auf dem Wafertisch 105 angeordnet ist.
Das Beleuchtungssystem 102 und das Objektiv 104 umfassen jeweils eine optische Elementgruppe 106 bzw. 107, die jeweils durch eine Reihe von optischen Modulen 106.1 bzw. 107.1 bis 109 ausgebildet sind, deren optische Elemente entlang einer (eventuell gefalteten) optischen Achse 101.1 der Mikrolithographieeinrichtung 101 angeordnet sind. Die optischen Module 107.1 werden im Gehäuse 104.2 des Objektivs 104 gehalten. Wegen der Arbeitswellenlänge von 193 nm handelt es sich bei den optischen Elementen der optischen Module 106.1 bzw. 107.1 um refraktive optische Elemente, also Linsen oder dergleichen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch beliebige andere optische Elemente zum Einsatz kommen können, insbesondere können refraktive, reflektierte oder diffraktive optische Elemente allein oder in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung in Form eines optischen Moduls 107.1. Wie 2 zu entnehmen ist, umfasst das optische Modul 107.1 ein erstes optisches Element in Form einer Linse 108, das durch eine Stützstruktur 109 gehalten wird. Die Stützstruktur 109 umfasst einen ringförmigen Linsenhalter 109.1, der die Linse 108 kontaktiert. Der Linsenhalter 109.1 ist wiederum durch eine ringförmige Stützeinrichtung 109.2 abgestützt, die ihrerseits mit dem Gehäuse 104.1 des Objektivs 104 verbunden ist.
Der Linsenhalter 109 ist über vier Halteelemente 109.3 an einem oberen ringförmigen Stützelement 109.4 befestigt. Die Halteelemente 109.3 nehmen in dem in 2 gezeigten neutralen Zustand die Gewichtskraft G der Baugruppe aus dem Linsenhalter 109.1 und der Linse 108 aufnehmen.
Die Halteelemente 109.3 sind gleichmäßig am Umfang der Linsenhalters 109.1 verteilt angeordnet. Sie definieren die Position (Ort und/oder Orientierung) der Baugruppe aus dem Linsenhalter 109.1 und der Linse 108. Zu diesem Zweck können die Halteelemente 109.3 als einfache passive Elemente gestaltet sein. Ebenso ist es aber auch möglich, dass die Halteelemente 109.3 als aktive Elemente gestaltet sind, über welche die Position der Baugruppe aus Linsenhalter 109.1 und Linse 108 gesteuert durch eine damit verbundene Steuereinrichtung aktiv eingestellt werden kann.
Weiterhin umfasst die Stützstruktur 109 vier identisch aufgebaute erfindungsgemäße Aktuatoranordnungen in Form von fluidischen Kraftaktuatoren 110, 111, 112 und 113, die gleichmäßig am Umfang des Linsenhalters 109.1 angeordnet sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Anzahl von Kraftaktuatoren vorgesehen sein kann, wobei sich die Anzahl der Kraftaktuatoren, wie später noch im Detail erläutert wird, nach einer gewünschten Art der Verformung des optischen Elements 108 richtet. Die Halteelemente 109.3 und die Kraftaktuatoren 110 sind abwechselnd und in Wesentlichen gleichmäßig verteilt am Umfang des Linsenhalters 109.1 angeordnet, sodass jedes Halteelement 109.3 (bezüglich der optischen Achse 101.1) um einen Winkel von etwa 45° gegenüber einem benachbarten Kraftaktuator 110 verdreht ist.
Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, ist der Kraftaktuator 110 an einen ersten Ende mit einem unteren ringförmigen Stützelement 109.5 der Stützeinrichtung 109.2 verbunden. Weiterhin ist der Kraftaktuator 107 an seinem zweiten Ende mit der unteren Oberfläche des Linsenhalters 109.1 verbunden, um entlang einer Wirkachse 110.1 eine resultierende Aktuatorkraft F_res auf den Linsenhalter 109.1 auszuüben.
Der Kraftaktuator 110 umfasst unter anderem eine fluidische erste Aktuatoreinrichtung 110.3 und eine zweite fluidischen Aktuatoreinrichtung 110.4. Hierzu umfasst der Kraftaktuator 110 ein im Allgemeinen zylindrisches, dünnwandiges erstes Wandelement 110.5, ein ebenfalls im Allgemeinen zylindrisches, dünnwandiges zweites Wandelement 110.6, ein oberes Aktuatorelement 110.7 und ein Bodenelement 110.8. Das obere Aktuatorelement 110.7 ist in geeigneter Weise fest mit dem Linsenhalter 109.1 verbunden, während das Bodenelement 110.8 in geeigneter Weise fest mit dem unteren Stützelement 109.5 verbunden ist, sodass der Kraftaktuator 110 entlang seiner Wirkachse 110.1 sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte zwischen dem Linsenhalter 109.1 und dem unteren Stützelement 109.5 übertragen kann.
Hierbei versteht es sich, dass das erste und/oder zweite Wandelement nicht notwendigerweise eine zylindrische Geometrie aufweisen müssen. Vielmehr kann bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Geometrie, beispielsweise eine prismatische Geometrie mit einem polygonalen Querschnitt senkrecht zur Wirkachse gewählt sein.
Die Zylinderachse des ersten Wandelements 110.3 definiert eine erste Wirkachse 110.9, während die Zylinderachse des zweiten Wandelements 110.4 eine zweite Wirkachse 110.10 definiert. Das erste Wandelement 110.5 und das zweite Wandelement 110.6 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Mithin fallen dabei die erste Wirkachse 110.9 und die zweite Wirkachse 110.10 mit der Wirkachse 110.1 des Kraftaktuators 110 zusammen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die beiden Wirkachsen der beiden Wandelemente auch voneinander beabstandet sind.
Das erste Wandelement 110.5 ist gasdicht mit dem Aktuatorelement 110.7 und dem Bodenelement 110.8 verbunden und definiert so eine ringförmige erste Aktuatorkammer 110.11 der ersten Aktuatoreinrichtung 110.3. Das zweite Wandelement 110.6 ist ebenfalls gasdicht mit dem Aktuatorelement 110.7 und dem Bodenelement 110.8 verbunden und definiert so eine zur ersten Aktuatorkammer 110.9 konzentrische zweite Aktuatorkammer 110.12 der zweiten Aktuatoreinrichtung 110.4, die von der ersten Aktuatorkammer 110.9 umgeben ist.
Demgemäß sind die erste Aktuatorkammer 110.9 und die zweite Aktuatorkammer 110.10 und damit die erste Aktuatoreinrichtung 110.3 und die zweite Aktuatoreinrichtung 110.4 kinematisch parallel und ineinander verschachtelt angeordnet, wodurch eine besonders kompakte Anordnung entsteht.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung nicht notwendigerweise eine solche verschachtelte Anordnung der kinematisch parallel angeordneten Aktuatoreinrichtungen vorgesehen sein muss. So kann beispielsweise über eine entsprechende Gestaltung des Aktuatorelements trotz und kinematisch paralleler Anordnung und kollinearer Wirkachsen der beiden Aktuatorkammern eine Konfiguration mit nicht ineinander verschachtelten Aktuatorkammern erreicht werden, beispielsweise indem die äußere, ringförmige Aktuatorkammer lediglich ein Bodenelement umschließt, welches sich vollständig durch den von der ringförmigen Aktuatorkammer umschlossen Raum hindurch erstreckt und auf welchem dann erst außerhalb dieses Raumes die zweite Aktuatorkammer abgestützt ist.
Die erste Aktuatoreinrichtung 110.3 umfasst eine Druckregeleinrichtung 110.13, welche die erste Aktuatorkammer 110.11 mit einem ersten Aktuatorfluid versorgt, welches einen ersten Druck p₁ aufweist, sodass sich in der ersten Aktuatorkammer 110.11 gegenüber dem Druck p_a in der den Kraftaktuator 112 umgebenden Atmosphäre ein erster Relativdruck Δp₁ einstellt, mithin also gilt: Δp1 = p1 – Pa. (1)
Die zweite Aktuatoreinrichtung 110.4 umfasst eine Druckregeleinrichtung 110.14, welche die zweite Aktuatorkammer 110.12 mit einem zweiten Aktuatorfluid versorgt, welches einen zweiten Druck p₂ aufweist, sodass sich in der zweiten Aktuatorkammer 110.12 gegenüber dem Druck p_a in der den Kraftaktuator 112 umgebenden Atmosphäre ein zweiter Relativdruck Δp₂ einstellt, mithin also gilt: Δp2 = p2 – Pa. (2)
Die erste Druckregeleinrichtung 110.13 und die zweite Druckregeleinrichtung 110.14 gehören zu einer Druckregeleinheit 110.15. Die erste Druckregeleinrichtung 110.13 ist so ausgelegt, dass sie den ersten Druck in der ersten Aktuatorkammer 110.11 bis zu einem ersten Maximaldruck p_max1 regelt. Analog ist die zweite Druckregeleinrichtung 110.14 so ausgebildet, dass sie den zweiten Druck in der zweiten Aktuatorkammer 110.12 bis zu einem zweiten Maximaldruck p_max2 regelt.
Das erste Aktuatorfluid und das zweite Aktuatorfluid ist im vorliegenden Beispiel jeweils ein gasförmiges Medium, beispielsweise Luft. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch ein flüssiges Medium verwendet werden kann. Ebenso können für das erste Aktuatorfluid und das zweite Aktuatorfluid unterschiedliche Medien verwendet werden.
Das erste Wandelement 110.3 ist ebenso wie das zweite Wandelement 110.4 jeweils (zumindest abschnittsweise) nach Art eines Faltenbalges aufgebaut, sodass der Kraftaktuator 110 ohne nennenswerte Gegenkraft durch elastische Rückstellkräfte innerhalb des jeweiligen Wandelements einen vergleichsweise großen Hub entlang seiner Wirkachse 110.1 vollführen kann. In der Regel liegen die elastischen Rückstellkräfte etwa bei (in der Praxis zwar zu berücksichtigenden aber beherrschbaren) 1% bis 5% der Aktuatorkraft.
Je nach dem in der ersten Aktuatorkammer 110.11 vorherrschenden ersten Druck p₁ übt die erste Aktuatoreinrichtung 110.3 über das Aktuatorelement 110.7 eine erste Aktuatorkraft F₁ auf den Linsenhalter 108 aus. Die erste Aktuatorkraft F₁ berechnet sich dabei mit der effektiven ersten Wirkfläche A₁ der ersten Aktuatorkammer 110.11 zu: F1 = Δp1·A1, (3)wobei die Wirklinie der ersten Aktuatorkraft F₁ auf der ersten Wirkachse 110.9 der ersten Aktuatoreinrichtung 110.3 liegt.
Analog übt die zweite Aktuatoreinrichtung 110.4 je nach dem in der zweiten Aktuatorkammer 110.12 vorherrschenden zweiten Druck p₂ über das Aktuatorelement 110.7 eine zweite Aktuatorkraft F₂ auf den Linsenhalter 108 aus. Die zweite Aktuatorkraft F₂ berechnet sich dabei mit der effektiven zweiten Wirkfläche A₂ der zweiten Aktuatorkammer 110.12 zu: F2 = Δp2·A2, (4)wobei die Wirklinie der zweiten Aktuatorkraft F₂ auf der zweiten Wirkachse 110.10 der zweiten Aktuatoreinrichtung 110.4 liegt.
Im dem in den 2 und 3 gezeigten neutralen Zustand entspricht der erste Druck p₁ und der zweite Druck p₂ jeweils dem Druck p_a, sodass die erste Aktuatoreinrichtung 110.3 und die zweite Aktuatoreinrichtung 110.4 keine Aktuatorkraft auf den Linsenhalter 109.1 ausüben.
Die zweite effektive Wirkfläche A₂ der zweiten Aktuatorkammer 110.12 berechnet sich für das gezeigte Beispiel mit dem (für die konkrete Aktuatoreinrichtung z. B. anhand hinlänglich bekannter vereinfachter Formeln ermittelbaren) zweiten effektiven Radius R₂ der zweiten Aktuatorkammer 110.12 zu A2 = R22 ·π, (5)während sich die erste effektive Wirkfläche A₁ der ersten Aktuatorkammer 110.11 mit dem (für die konkrete Aktuatoreinrichtung z. B. anhand hinlänglich bekannter vereinfachter Formeln ermittelbaren) ersten effektiven Radius R₁ der ersten Aktuatorkammer 110.11 in guter Näherung zu A1 = (R21 – R22 )·π (6) berechnet. Für das Verhältnis der zweiten effektiven Wirkfläche A₂ zu der ersten effektiven Wirkfläche A₁ gilt somit für das gezeigte Beispiel:
Mit dem Verhältnis der effektiven Radien
folgt daraus:
Für das Verhältnis der zweiten Aktuatorkraft F₂ zu der ersten Aktuatorkraft F₁ gilt somit:
Im gezeigten Beispiel beträgt der erste effektive Radius R₁ das Dreifache des zweiten effektiven R₂, d. h. x = 3. Somit beträgt die zweite effektive Wirkfläche A₂ 12,5% der ersten effektiven Wirkfläche A₁. Folglich beträgt bei gleichem Druck (d. h. p₁ = p₂) in beiden Aktuatorkammern 110.11 und 110.12 die zweite Aktuatorkraft F₂ ebenfalls nur 12,5% der ersten Aktuatorkraft F₁.
Es versteht sich hierbei, dass über das Verhältnis x der effektiven Radien bei identischen Drücken in beiden Aktuatorkammern 110.11 und 110.12 ein nahezu beliebiges gewünschtes Verhältnis zwischen den beiden Aktuatorkräften F₁ und F₂ eingestellt werden kann.
Insbesondere wird hieraus deutlich, dass bei einem Verhältnis x < √2 die erste effektive Wirkfläche A₁ kleiner ist als die zweite effektive Wirkfläche A₂, sodass bei identischen Drücken in beiden Aktuatorkammern die Aktuatorkraft in der äußeren, ringförmigen Kammer kleiner ist als die Aktuatorkraft in der inneren, zylindrischen Kammer. Mithin ist es also auch möglich, die räumliche Anordnung der Aktuatoreinrichtungen zu vertauschen, mithin also die Aktuatoreinrichtung, die eine Aktuatorkraft auf einem höheren Kraftniveau erzielen soll, innen anzuordnen und die Aktuatoreinrichtung, die eine Aktuatorkraft auf einem geringeren Kraftniveau erzielen soll, außen anzuordnen.
Wegen der konzentrischen Anordnung der beiden Aktuatoreinrichtungen 110.3 und 110.4 ergibt sich ein Abstand Null zwischen den Wirklinien der ersten und zweiten Aktuatorkraft F₁ und F₂ im Bereich ihres jeweiligen Angriffspunktes an dem Linsenhalter 108 sowie eine parallele Ausrichtung ihrer Wirklinien. Daher überlagern bzw. addieren sich die beiden Aktuatorkräfte F₁ und F₂ einfach zu der resultierenden Aktuatorkraft F_res, d. h. es gilt: Fres = F1 + F2, (11)und es wird in vorteilhafter Weise kein Moment in den Linsenhalter 109.1 eingeleitet.
Um auch bei einer durch die resultierende Aktuatorkraft F_res, bedingten Verformung des Linsenhalters 109.1 (und damit einer Verschiebung des Angriffspunktes der Aktuatorkraft F_res) die Einleitung von Biegemomenten in den Linsenhalter 109.1 zumindest weit gehend zu verhindern, weist das Aktuatorelement 110.7 in Kontaktbereich mit dem Linsenhalter 109.1 einen Vorsprung 110.16 mit einer umlaufenden (ringförmigen) Einschnürung 110.17 auf. Der Vorsprung 110.16 erlaubt somit eine Verkippung zwischen den Kraftaktuator 110 und dem Linsenhalter 109.1 und stellt somit eine Momentenentkopplung dar.
Es versteht sich hierbei, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Wirkachsen der beiden Aktuatoreinrichtungen und damit die Wirklinien der ersten und zweiten Aktuatorkraft in ihrem jeweiligen Angriffspunkt an dem Linsenhalter einen gewissen Abstand voneinander aufweisen. Dies kann von Vorteil sein, wenn über ein sich hieraus ergebendes Moment, das dann in den Linsenhalter eingeleitet wird, eine gewünschte Verformung des Linsenhalters erzielt bzw. unterstützt werden soll. Vorzugsweise ist der Abstand der Wirklinien der ersten und zweiten Aktuatorkraft in ihrem jeweiligen Angriffspunkt an dem Linsenhalter aber geringer als 50% (weiter vorzugsweise geringer als 10%) der Summe der beiden effektiven Radien R₁ und R₂ (allgemeiner: der Summe der maximalen Querabmessungen der Aktuatorkammer quer zu ihrer Wirkachse), um das sich aus diesem Abstand ergebende Moment in einem vertretbaren Rahmen zu halten.
Wie 4 zu entnehmen ist (die stark schematisiert eine perspektivische Draufsicht auf die Kraftaktuatoren 110 bis 113, die Halteelemente 109.3 und den Linsenhalter 109.1 zeigt) kann über die Kraftaktuatoren 110 bis 113 jeweils eine ersten Aktuatorkraft F₁ und eine zweite Aktuatorkraft F₂ auf den Linsenhalter 109.1 aufgebracht werden, die parallel zur optischen Achse 101.1 verläuft. Dabei können, wie in 4 gezeigt, die ersten Aktuatorkräfte F₁ aller Kraftaktuatoren 110 bis 113 die gleiche Richtung haben, sodass sie im Zusammenspiel mit den Auflagerkräften der Halteelemente 109.3 eine so genannte 4-wellige Deformation des Linsenhalters 109.1 und folglich der Linse 108 erzeugen.
Demgegenüber können die zweiten Aktuatorkräfte F₂ der Kraftaktuatoren 110 und 112 (über einen entsprechenden in der zweiten Aktuatorkammer 110.12 eingestellten Unterdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre) eine entgegengesetzte Richtung zu den zweiten Aktuatorkräften F₂ der Kraftaktuatoren 111 und 113 aufweisen, sodass sie im Zusammenspiel mit den Auflagerkräften der Halteelemente 109.3 eine so genannte 2-wellige Deformation des Linsenhalters 109.1 und folglich der Linse 108 erzeugen.
Die Einstellung der Aktuatorkräfte erfolgt über die erste und zweite Druckregeleinrichtung 110.13, 110.14, wobei die erste Druckregeleinrichtung 110.13 einen Druckregelkreis umfasst, die in allen ersten Aktuatorkammern 110.11 der Kraftaktuatoren 110 bis 113 denselben ersten Druck p₁ einstellt. Die zweite Druckregeleinrichtung 110.13 umfasst zwei Druckregelkreise, um über den ersten Druckregelkreis in den zweiten Aktuatorkammern der Kraftaktuatoren 110 und 112 einen Überdruck und über den zweiten Druckregelkreis in den zweiten Aktuatorkammern der Kraftaktuatoren 111 und 113 einen Unterdruck gegenüber der Atmosphäre einzustellen.
Für die 2-wellige Deformation der Linse 108 sind deutlich geringere Aktuatorkräfte erforderlich als für die 4-wellige Deformation, sodass die zweiten Aktuatorkräfte F₂ einen erheblich kleineren Betrag aufweisen als die ersten Aktuatorkräfte F₁. Im vorliegenden Beispiel ist bei gleicher Amplitude der Auslenkung für die maximale 4-wellige Deformation etwa das achtfache der Kraft für die 2-wellige Deformation der Linse 108 erforderlich.
Da bereits über die unterschiedlichen effektiven Wirkflächen A₁ und A₂ ein entsprechendes Kräfteverhältnis zwischen der jeweiligen ersten Aktuatorkraft F₁ und F₂ und damit ein entsprechend unterschiedliches Kraftniveau für die 2-wellige Deformation und die die 4-wellige Deformation gewährleistet ist, ist es im vorliegenden Beispiel in vorteilhafter Weise möglich, für die beiden Druckregeleinrichtungen 110.13 und 110.14 identisch aufgebaute Komponenten zu verwenden.
Mithin ist also der erste Maximaldruck p_max1, auf den die erste Druckregeleinrichtung 110.13 ausgelegt ist, gleich dem zweiten Maximaldruck p_max2, auf denen die zweite Druckregeleinrichtung 110.14 ausgelegt ist. Durch eine geeignete Wahl der effektiven Wirkflächen A₁ und A₂ ist es somit in vorteilhafter Weise möglich, die jeweilige Druckregeleinrichtung in einem optimalen Bereich zu betreiben, in dem ihre Einstellgenauigkeit maximal ist, um den Fehler bei der Einstellung des Drucks in der jeweiligen Aktuatorkammer 110.11, 110.12 damit bei der Deformation der Linse 108 zu minimieren.
Durch die kinematisch parallele Anordnung der Aktuatoreinrichtungen 110.3 und 110.4 und die daraus resultierende Überlagerung der jeweils getrennt erzeugten ersten Aktuatorkraft F₁ und zweiten Aktuatorkraft F₂ ist es (anders als mit der bekannten Überlagerung der Drücke innerhalb einer einzigen Aktuatorkammer) möglich, trotz des unterschiedlichen Kraftniveaus für beide Aktuatorkräfte F₁ und F₂ eine jeweils optimierte absolute Einstellgenauigkeit des Drucks in der jeweiligen Aktuatorkammer 110.11 und 110.12 und damit der jeweiligen Aktuatorkraft F₁ und F₂ zu erzielen.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Erzeugung von Aktuatorkräften unterschiedlichen Kraftniveaus zusätzlich oder alternativ zu der Einstellung über die effektiven Wirkflächen A₁ und A₂ auch über eine entsprechende Wahl des Druckniveaus der jeweiligen Druckregeleinrichtung (also des jeweiligen Maximaldrucks p_max, auf welches die jeweilige Druckregeleinrichtung ausgelegt ist) erfolgen kann. Schließlich kann zusätzlich oder alternativ zu diesen beiden Varianten über eine entsprechende zwischen die jeweilige Aktuatorkammer und die Linse geschaltete Einrichtung mit einer entsprechend gewählten Kraftübersetzung eine Einstellung des Kraftniveaus erfolgen.
Während der Projektion des Projektionsmusters der Maske 103.1 auf das Substrat 105.1 wird die Geometrie bzw. Verformung der Linse 108 geregelt (oder auch nur gesteuert) durch eine Steuereinrichtung in Form einer Regeleinrichtung 114 aktiv über die Kraftaktuatoren 110 bis 113 eingestellt. Die aktive Einstellung der Deformation über die Kraftaktuatoren 110 bis 113 erfolgt in Abhängigkeit von wenigstens einem Abbildungsfehler der Abbildungseinrichtung 101 und/oder wenigstens einer anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101, welche sich durch eine Verformung der Linse 108 beeinflussen lässt.
Zusätzlich kann natürlich auch die Position (also Lage und Orientierung) der Linse 108 über die Halteelemente 109.3 aktiv geregelt (oder auch nur gesteuert) werden. Hierzu sind die Halteelemente 109.3 dann ebenfalls mit der Regeleinrichtung 114 verbunden. auch die aktive Einstellung der Position kann wiederum in Abhängigkeit von wenigstens einem Abbildungsfehler der Abbildungseinrichtung 101 und/oder wenigstens einer anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101, welche sich durch die eine Änderung der Position der Linse 108 beeinflussen lässt.
Der aktuelle Wert dieses Abbildungsfehlers und/oder der wenigstens einen anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101 wird über eine Erfassungseinrichtung 115 erfasst und an die Regeleinrichtung 114 übermittelt. Die Regeleinrichtung 114 erzeugt hieraus dann entsprechende Steuersignale für die erste und zweite Druckregeleinrichtung 110.13, 110.14, welche dann den entsprechenden Druck in den Aktuatorkammern der Kraftaktuatoren 110 bis 113 einstellen.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung keine direkte Erfassung des Abbildungsfehlers und/oder der wenigstens einen anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung erfolgen muss. Vielmehr kann die Regeleinrichtung mit entsprechenden (zuvor erstellten) Modellen der Abbildungseinrichtung arbeiten, welche anhand aktueller Werte von Variablen und/oder Parametern der Abbildungseinrichtung eine Ermittlung der Steuersignale für die Druckregeleinrichtungen ermöglichen.
Mit der Abbildungseinrichtung 101 aus 1 kann eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Abbildungsverfahrens unter Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausüben von Kräften durchgeführt werden, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 sowie die 1 bis 4 näher erläutert wird.
In einem Schritt 116.1 werden zunächst die Komponenten der Abbildungseinrichtung 101, insbesondere die Linse 108 und die Stützstruktur 109 zur Verfügung gestellt und in ihre räumliche Anordnung gebracht, um eine Konfiguration zu ergeben, wie sie oben im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschrieben wurde.
In einem Schritt 116.2 wird dann das Projektionsmuster der Maske 103.1 (gegebenenfalls in mehreren Schritten und/oder mehrfach) auf das Substrat 105.1 projiziert. Gleichzeitig mit diesem Belichtungsprozess des Substrats 105.1 wird in einem Schritt 116.3 der aktuelle Wert eines Abbildungsfehlers oder einer anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101 über die Erfassungseinrichtung 115 erfasst, wie dies oben beschrieben wurde.
In einem Schritt 116.4 wird die Linse 108 (in Abhängigkeit von den Steuersignalen der Regeleinrichtung 114) aktiv durch die Kraftaktuatoren 110 bis 113 verformt (also die Geometrie der Linse 108 aktiv geregelt), wie dies ebenfalls oben beschrieben wurde. Weiterhin kann auch die Position der Linse 108 aktiv geregelt werden, wie dies oben ebenfalls beschrieben wurde.
In einem Schritt 116.5 wird überprüft, ob der Verfahrensablauf beendet werden soll. Ist dies nicht der Fall (beispielsweise wenn ein weiteres Substrat 105.1 zu belichten ist), wird zurück zum Schritt 116.2 gesprungen. Andernfalls endet der Verfahrensablauf in einem Schritt 116.6.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem zwei Aktuatorkammern ineinander verschachtelt angeordnet sind. Es versteht sie jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch mehr als zwei Aktuatorkammern für (gegebenenfalls mehr als zwei) unterschiedliche Kraftniveaus vorgesehen sein können, die gegebenenfalls wiederum ineinander verschachtelt angeordnet sein können.
Weiterhin wurde die Erfindung vorstehend anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem das zweite Wandelement 110.6 sowohl die erste Aktuatorkammer 110.11 als auch die zweite Aktuatorkammer 110.12 begrenzt. Es versteht sich jedoch, dass der anderen Varianten der Erfindung auch keine derartige Kopplung zwischen den beiden Aktuatorkammern vorgesehen sein kann. So kann beispielsweise ein separates Wandelement vorgesehen sein, welches die innere Wand der ringförmigen ersten Aktuatorkammer bildet.
Zweites Ausführungsbeispiel
In Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 6 eine weitere bevorzugte Ausführungsform in der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung in Form eines fluidischen Kraftaktuators 210 beschrieben. Die Ansicht aus 6 entspricht dabei der Ansicht aus 3.
Der Kraftaktuator 210 entspricht in seiner grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise dem Kraftaktuator 110 aus den 1 bis 4. Der Kraftaktuator 210 kann insbesondere an Stelle des Kraftaktuators 110 in der Abbildungseinrichtung 101 verwendet werden. Daher soll hier lediglich auf die Unterschiede zu dem Kraftaktuator 110 eingegangen werden. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 100 erhöhten Bezugszeichen versehen und es wird (sofern im Folgenden nicht ausdrücklich anderweitige Erläuterungen erfolgen) auf die obige Beschreibung in der entsprechenden Bauteile verwiesen.
Der einzige Unterschied des Kraftaktuators 210 zu dem Kraftaktuator 110 besteht darin, dass die erste Druckregeleinrichtung 210.13 und die zweite Druckregeleinrichtung 210.14 lediglich darauf ausgelegt sind, in der betreffenden Aktuatorkammer einen Überdruck gegenüber der umliegenden Atmosphäre zu erzeugen. Um ausgehend von dem in 6 dargestellten Neutralzustand (ohne Differenzdruck zwischen der jeweiligen Aktuatorkammer und der umliegenden Atmosphäre und damit ohne Kraftwirkung des Kraftaktuators 210) Verformungen der Linse 108 in beiden Richtungen entlang der optischen Achse 101.1 bzw. der Wirkachse 210.1 des Kraftaktuators 210 erzeugen zu können, umfasst die erste Aktuatoreinrichtung 210.3 des Kraftaktuators 210 neben einer ersten Aktuatorbaugruppe 210.19 mit der ersten Aktuatorkammer 210.11 und der zweiten Aktuatorkammer 210.12 eine identisch aufgebaute dritte Aktuatorbaugruppe 210.20 mit einer dritten Aktuatorkammer 210.21 und eine vierten Aktuatorkammer 210.22.
Die Wirkachsen der Aktuatorkammern 210.11, 210.12, 210.21 und 210.22 sind jeweils kotlinear zur Wirkachse 210.1 des Kraftaktuators 210 angeordnet. Während die erste Aktuatorbaugruppe 210.19 zwischen dem unteren Stützelement 109.5 und dem Linsenhalter 109.1 angeordnet ist, ist die zweite Aktuatorbaugruppe 210.20 zwischen dem oberen Stützelement 109.4 und dem Linsenhalter 109.1 angeordnet, sodass die erste Aktuatorbaugruppe 210.19 und die zweite Aktuatorbaugruppe 210.20 bei Vorliegen eines Überdrucks in allen Aktuatorkammern 210.11, 210.12, 210.21 und 210.22 einander entgegengesetzte Aktuatorkräfte erzeugen.
Die erste Aktuatorkammer 210.11 ist mit einem ersten Druckregelkreis 210.23 der ersten Druckregeleinrichtung 210.13 verbunden, während die zweite Aktuatorkammer 210.12 mit einem zweiten Druckregelkreis der zweiten Druckregeleinrichtung 210.14 verbunden ist. Die dritte Aktuatorkammer 210.21 ist wiederum mit einem dritten Druckregelkreis 210.25 der ersten Druckregeleinrichtung 210.13 verbunden, während die vierte Aktuatorkammer 210.22 mit einem vierten Druckregelkreis der zweiten Druckregeleinrichtung 210.14 verbunden ist. Die Druckregelkreise 210.23 bis 210.26 regeln den Druck dabei wiederum in Abhängigkeit von den Steuersignalen der Regeleinrichtung 114, welche diese wiederum in Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung 115 erzeugt, wie dies oben im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Bei einer Beaufschlagung mit einem Überdruck gegenüber der umliegenden Atmosphäre erzeugt die dritte Aktuatorkammer 210.21 eine der ersten Aktuatorkraft F₁ entgegenwirkende dritte Aktuatorkraft F₃, während die vierte Aktuatorkammer 210.22 eine der zweiten Aktuatorkraft F₂ entgegenwirkende vierte Aktuatorkraft F₄ erzeugt. Durch die Überlagerung dieser Aktuatorkräfte F₁ bis F₄ ergibt sich dann die resultierende Aktuatorkraft F_res, welche die Verformung des Linsenhalters 109.1 und damit der Linse 108 bewirkt. Dabei kann die resultierende Aktuatorkraft F_res durch entsprechende Einstellung des Drucks in den Aktuatorkammern 210.11, 210.12, 210.21 und 210.22 in beide Richtungen entlang der Wirkachse 210.1 des Kraftaktuators 210 weisen, sodass eine Verformung des Linsenhalters 109.1 und damit der Linse 108 in beiden Richtungen entlang der optischen Achse 101.1 erzielt werden kann.
Es versteht sich, dass auch mit diesem Kraftaktuator 210 das oben im Zusammenhang mit 5 beschriebene erfindungsgemäße Abbildungsverfahren unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausüben einer Kraft durchgeführt werden kann.
Drittes Ausführungsbeispiel
In Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform in der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung in Form eines fluidischen Kraftaktuators 310 beschrieben. Die Ansicht aus 7 entspricht dabei grundsätzlich der Ansicht aus 3, wobei die Zeichnungsebene der 7 allerdings tangential zu Umfangsrichtung der Linse 108 ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die in 7 gezeigte Anordnung bei anderen Varianten der Erfindung auch in einer beliebig anders orientierten Zeichnungsebene (insbesondere wiederum in einer zur Linse 108 radialen Ebene) liegen kann.
Der Kraftaktuator 310 entspricht in der grundsätzlichen Gestaltung seiner Komponenten und seiner Funktionsweise dem Kraftaktuator 110 aus den 1 bis 4. Der Kraftaktuator 310 kann insbesondere an Stelle des Kraftaktuators 110 in der Abbildungseinrichtung 101 verwendet werden. Daher soll hier lediglich auf die Unterschiede zu dem Kraftaktuator 110 eingegangen werden. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 100 erhöhten Bezugszeichen versehen und es wird (sofern im Folgenden nicht ausdrücklich anderweitige Erläuterungen erfolgen) auf die obige Beschreibung in der entsprechenden Bauteile verwiesen.
Der Unterschied zu dem Kraftaktuator 110 besteht darin, dass der Kraftaktuator 310 an Stelle der ineinander verschachtelten Aktuatoreinrichtungen zwei kinematisch parallel angeordnete Aktuatoreinrichtungen 310.3 und 310.4 mit nebeneinander angeordneten Aktuatorkammern 310.11 und 310.12 aufweist. Die erste Aktuatorkammer 310.11 und die zweite Aktuatorkammer 310.12 sind über eine Koppeleinrichtung 310.27 mittels (hinlänglich bekannter) Parallelführungen 310.28, 310.29 gelenkig mit dem mit dem Aktuatorelement 310.7 gekoppelt, welches seinerseits unmittelbar mit der Linse 108 verbunden ist. Die Koppeleinrichtung 310.27 ist dabei ihrerseits über (hinlänglich bekannte) Parallelführungen gelenkig mit dem Stützelement 109.5 verbunden.
Die Parallelführungen 310.28, 310.29 greifen im gezeigten Beispiel derart am Aktuatorelement 310.7 an, dass das Aktuatorelement 310.7 ein Biegemoment aufnehmen muss. Es versteht sich jedoch, dass der anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Parallelführungen 310.28, 310.29 derart am Aktuatorelement 310.7 angreifen, dass ein derartiges Biegemoment entsteht. So können beispielsweise jeweils die beiden linken Arme der Parallelführungen 310.28, 310.29 in demselben Punkt am Aktuatorelement 310.7 angreifen sowie die beiden rechten Arme der Parallelführungen 310.28, 310.29 in demselben Punkt am Aktuatorelement 310.7 angreifen.
Die erste Aktuatorkammer 310.11 ist mit einer ersten Druckregeieinrichtung 310.13 verbunden, während die zweite Aktuatorkammer 310.12 mit einer zweiten Druckregeieinrichtung 310.14 verbunden ist. Die Druckregeleinrichtungen 310.13 und 310.14 regeln den Druck in der jeweiligen Aktuatorkammer 310.11 und 310.12 wiederum in Abhängigkeit von den Steuersignalen der Regeleinrichtung 114, welche diese wiederum in Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung 115 erzeugt, wie dies oben im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Bei einer Beaufschlagung mit einem bestimmten Differenzdruck gegenüber der umliegenden Atmosphäre erzeugen die erste Aktuatorkammer 310.11 und die zweite Aktuatorkammer 310.12 je nach dem eingestellten Druck entlang ihrer Wirkachse 310.9 bzw. 310.10 eine entsprechende Kraft, die über die Koppeleinrichtung 310.27 dann in eine erste Aktuatorkraft F₁ bzw. eine zweite Aktuatorkraft F₂ umgesetzt wird, die im Kontaktbereich des Aktuatorelements 310.7 mit der Linse 108 auf die Linse 108 wirkt.
Die Überlagerung dieser Aktuatorkräfte F₁ und F₂ liefert dann wieder eine resultierende Aktuatorkraft F_res, welche die Verformung der Linse 108 bewirkt. Auch hier kann die resultierende Aktuatorkraft F_res durch entsprechende Einstellung des Drucks in den Aktuatorkammern 310.11 und 310.12 in beide Richtungen entlang der Wirkachse 310.1 des Kraftaktuators 310 weisen, sodass eine Verformung der Linse 108 in beiden Richtungen entlang der optischen Achse 101.1 erzielt werden kann.
Es versteht sich, dass auch mit diesem Kraftaktuator 310 das oben im Zusammenhang mit 5 beschriebene erfindungsgemäße Abbildungsverfahren unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausüben einer Kraft durchgeführt werden kann.
Wie 7 zu entnehmen ist, sind die erste Aktuatorkammer 310.11 und die zweite Aktuatorkammer 310.12 identische aufgebaut, sodass sie unter anderem identische effektive Wirkflächen aufweisen. Die unterschiedlichen Kraftniveaus der ersten und zweiten Aktuatorkraft F₁ und F₂ können bei dieser Variante also über unterschiedliches Druckniveau der Druckregeleinrichtungen 310.13 und 310.14 (also eine Auslegung der Druckregeleinrichtungen 310.13 und 310.14 auf unterschiedliche Maximaldrücke p_max) erzielt werden.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch hier wiederum (zusätzlich oder alternativ) eine Anpassung an unterschiedliche Kraftniveaus der jeweiligen Aktuatorkraft F₁ und F₂ über die effektive Wirkfläche der jeweiligen Aktuatorkammer erzielt werden kann, wie dies oben im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Ebenso ist es im vorliegenden Beispiel möglich, über eine Gestaltung der Koppeleinrichtung 310.27 oder eine Verschiebung der Wirkachsen 310.9 bzw. 310.10 der Aktuatorkammern relativ zur Wirkachse 310.1 des Kraftaktuators 310 eine Anpassung an unterschiedliche Kraftniveaus der jeweiligen Aktuatorkraft F₁ und F₂ zu erzielen. So kann beispielsweise der Abstand zwischen Wirkachse 310.1 des Kraftaktuators 310 und der Wirkachse 310.10 der zweiten Aktuatorkammer 310.12 werter erhöht werden, um das Kraftniveau der zweiten Aktuatorkraft F₂ entsprechend abzusenken.
Viertes Ausführungsbeispiel
In Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 8 eine weitere bevorzugte Ausführungsform in der erfindungsgemäßen optischen Anordnung in Form in Form eines optischen Moduls 407.1 beschrieben. Die Ansicht aus 8 entspricht dabei der Ansicht aus 4.
Das optische Modul 407.1 entspricht in seiner grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise dem optischen Modul 107.1 aus den 1 bis 4. Das optische Modul 407.1 kann insbesondere an Stelle des optischen Moduls 107.1 in der Abbildungseinrichtung 101 verendet werden. Daher soll hier lediglich auf die Unterschiede zu dem optischen Modul 107.1 eingegangen werden. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 300 erhöhten Bezugszeichen versehen und es wird (sofern im Folgenden nicht ausdrücklich anderweitige Erläuterungen erfolgen) auf die obige Beschreibung in der entsprechenden Bauteile verwiesen.
Der Unterschied zu dem optischen Modul 107.1 besteht darin, dass die Stützstruktur 109 bei dem optischen Modul nicht vier sondern nur zwei identisch aufgebaute erfindungsgemäße Aktuatoranordnungen in Form von fluidischen Kraftaktuatoren 410 und 411, die um 90° versetzt am Umfang des Linsenhalters 109.1 angeordnet sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Anzahl von Kraftaktuatoren vorgesehen sein kann, wobei sich die Anzahl der Kraftaktuatoren, wie später noch im Detail erläutert wird, nach einer gewünschten Art der Verformung des optischen Elements 108 richtet.
Die Kraftaktuatoren 410 und 411 sind identisch mit den Kraftaktuatoren 110 und 111 ausgeführt. Die Kraftaktuatoren 410 und 411 greifen im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel nicht direkt an der Stützstruktur 109 (für die Linse 108 aus 2) an sondern jeweils über ein nachfolgend noch näher beschriebenes Getriebe 417 bzw. 418. Das erste Getriebe 417 greift dabei über Angriffspunkte 417.1 und 417.2 an dem optischen Element 108 an, während das zweite Getriebe 418 über Angriffspunkte 418.1 und 418.2 an dem optischen Element 108 angreift. Die Angriffspunkte 417.1 und 417.2 sind dabei (bezüglich der optischen Achse 101.1) um einen Winkel von etwa 180° versetzt bzw. verdreht angeordnet, d. h. sie liegen einander bezüglich des Mittelpunkts der Linse 108 diametral gegenüber.
Die Halteelemente 109.3 und die Angriffspunkte der Getriebe 417 und 418 sind abwechselnd und in Wesentlichen gleichmäßig verteilt am Umfang des Linsenhalters 109.1 angeordnet, sodass jedes Halteelement 109.3 (bezüglich der optischen Achse 101.1) um einen Winkel von etwa 45° gegenüber einem benachbarten Angriffspunkt eines der Getriebe 417 und 418 versetzt bzw. verdreht ist.
Das jeweilige Getriebe 417 bzw. 418 ist im gezeigten Beispiel als gabelförmig gestalteter Hebelarm ausgebildet, der über Lagerelemente 417.3 bzw. 418.3 schwenkbar an dem unteren Stützring 109.5 angelenkt ist. Die hiermit definierte Schwenkachse des jeweiligen Hebelarms 417 bzw. 418 verläuft parallel zu der (senkrecht zur optischen Achse 101.1 verlaufenden) Haupterstreckungsebene des optischen Elements 108. Weiterhin sind die Schwenkachse des jeweiligen Hebelarms 417 bzw. 418 und die zugehörigen Angriffspunkte 417.1, 417.2 bzw. 418.1, 418.2 jeweils zumindest annähernd in einer gemeinsamen, zur Haupterstreckungsebene des optischen Elements parallelen Ebene angeordnet, sodass die in den Angriffspunkten 417.1, 417.2 bzw. 418.1, 418.2 ausgeübten Kräfte (F₁, F₂) jeweils im Wesentlichen parallel zur optischen Achse verlaufen.
Je nach den in den jeweiligen Aktuatorkammern des jeweiligen Kraftaktuators 410 bzw. 411 vorherrschenden Drücken p₁, p₂ übt der Kraftaktuator 410 bzw. 411 auf den zugehörigen Hebelarm 417 bzw. 418 eine erste Aktuatorkraft F_A1 und eine zweite Aktuatorkraft F_A2 aus. Mit dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis g des Hebelarms 417 bzw. 418 wird somit jeweils in den Angriffspunkten 417.1, 417.2 bzw. 418.1, 418.2 jeweils eine Wirkkraft F₁ und F₂ auf den Linsenhalter 108 ausgeübt, für die aufgrund der (zur Wirkebene der Aktuatorkräfte F_A1 und F_A2) symmetrischen Ausführung der Hebelarme 417 bzw. 418 gilt:
Wie 8 zu entnehmen ist kann über die Kraftaktuatoren 410 und 411 und die Hebelarme 417 bzw. 418 jeweils eine erste Wirkkraft F₁ und eine zweite Wirkkraft F₂ auf den Linsenhalter 109.1 aufgebracht werden, die parallel zur optischen Achse 101.1 verläuft. Dabei können, wie in 8 gezeigt, die ersten Wirkkräfte F₁ die gleiche Richtung haben, sodass sie im Zusammenspiel mit den Auflagerkräften der Halteelemente 109.3 eine so genannte 4-wellige Deformation des Linsenhalters 109.1 und folglich der Linse 108 erzeugen.
Demgegenüber können die zweiten Wirkkräfte F₂ (über einen entsprechenden in der jeweiligen zweiten Aktuatorkammer eingestellten Unterdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre) des einen Kraftaktuators 410 eine entgegengesetzte Richtung zu den zweiten Wirkkräfte F₂ des anderen Kraftaktuators 411 aufweisen, sodass sie im Zusammenspiel mit den Auflagerkräften der Halteelemente 109.3 eine so genannte 2-wellige Deformation des Linsenhalters 109.1 und folglich der Linse 108 erzeugen.
Die Einstellung der Aktuatorkräfte und damit der Wirkkräfte am Linsenhalter 109.1 erfolgt wiederum über die Druckregeleinheit 110.15, wie es im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben wurde.
Die vorliegende Gestaltung mit lediglich einem Kraftaktuator 410 bzw. 411 zum Erzeugen von Wirkkräften an diametral gegenüberliegenden Angriffspunkten 417.1, 417.2 bzw. 418.1, 418.2 hat gegenüber der Ausführung aus 4 den Vorteil, dass dank der erzielbaren Fertigungsgenauigkeit des jeweiligen Getriebes 417 bzw. 418 in einfacher Weise sichergestellt werden kann, dass die Wirkkräfte an den diametral gegenüberliegenden Angriffspunkten 417.1, 417.2 bzw. 418.1, 418.2 denselben Betrag aufweisen. Dies gestaltet sich bei der Ausführung aus 4 schwieriger, da die beiden einander diametral gegenüberliegenden Kraftaktuatoren 110 und 112 bzw. 111 und 113 entweder genau aufeinander abgestimmt sein müssen oder separate Druckregelkreise aufweisen müssen.
Mit anderen Worten ist also durch die im vorliegenden Beispiel realisierte Erzeugung von mehreren Wirkkräften, die ein (über das Getriebe auf einfache Weise zu realisierendes) genau definiertes Verhältnis aufweisen, mittels eines einzigen Aktuators eine deutliche Reduktion des Herstellungsaufwands für das optische Modul möglich. Bloß hierbei versteht es sich, dass bei anderen Varianten der Erfindung (insbesondere je nach Art der zu erzeugenden Deformation) auch mehr als zwei Wirkkräfte (über ein entsprechend gestaltetes Getriebe) genau definierten Verhältnisses durch einen einzigen Aktuator erzeugt werden können.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass diese Erzeugung von mehreren Wirkkräften genau definierten Verhältnisses mittels eines einzigen Aktuators einen eigenständig schutzfähigen Erfindungsgedanken darstellt, der von der Gestaltung des Kraftaktuators unabhängig ist.
Während der Projektion des Projektionsmusters der Maske 103.1 auf das Substrat 105.1 wird die Geometrie bzw. Verformung der Linse 108 geregelt (oder auch nur gesteuert) durch eine Steuereinrichtung in Form einer Regeleinrichtung 114 aktiv über die Kraftaktuatoren 410 und 411 eingestellt. Die aktive Einstellung der Deformation über die Kraftaktuatoren 410 und 411 erfolgt in Abhängigkeit von wenigstens einem Abbildungsfehler der Abbildungseinrichtung 101 und/oder wenigstens einer anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101, welche sich durch eine Verformung der Linse 108 beeinflussen lässt.
Zusätzlich kann natürlich auch die Position (also Lage und Orientierung) der Linse 108 über die Halteelemente 109.3 aktiv geregelt (oder auch nur gesteuert) werden. Hierzu sind die Halteelemente 109.3 dann ebenfalls mit der Regeleinrichtung 114 verbunden. auch die aktive Einstellung der Position kann wiederum in Abhängigkeit von wenigstens einem Abbildungsfehler der Abbildungseinrichtung 101 und/oder wenigstens einer anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101, welche sich durch die eine Änderung der Position der Linse 108 beeinflussen lässt.
Der aktuelle Wert dieses Abbildungsfehlers und/oder der wenigstens einen anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung 101 wird über eine Erfassungseinrichtung 115 erfasst und an die Regeleinrichtung 114 übermittelt. Die Regeleinrichtung 114 erzeugt hieraus dann entsprechende Steuersignale für die Druckregeleinheit 110.15, welche dann den entsprechenden Druck in den Aktuatorkammern der Kraftaktuatoren 410 und 411 einstellen.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung keine direkte Erfassung des Abbildungsfehlers und/oder der wenigstens einen anderen Betriebsgröße der Abbildungseinrichtung erfolgen muss. Vielmehr kann die Regeleinrichtung mit entsprechenden (zuvor erstellten) Modellen der Abbildungseinrichtung arbeiten, welche anhand aktueller Werte von Variablen und/oder Parametern der Abbildungseinrichtung eine Ermittlung der Steuersignale für die Druckregeleinrichtungen ermöglichen.
Es versteht sich, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel das oben im Zusammenhang mit 5 beschriebene erfindungsgemäße Abbildungsverfahren unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Ausüben einer Kraft durchgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend primär anhand von Beispielen (erstes und zweites Ausführungsbeispiel) beschrieben, bei denen das optische Element (Linse 108) durch eine fest damit verbundene Halteeinrichtung (Linsenhalter 109.1) gehalten wird, welche durch die Kraftaktuatoren verformt wird und aufgrund ihrer Verbindung mit dem optischen Element auch eine entsprechende Verformung des optischen Elements erzeugt. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Kraftaktuatoren wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel unmittelbar mit dem optischen Element verbunden sind und daher das optische Element selbst unmittelbar verformen.
Weiterhin wurde die vorliegende Erfindung vorstehend ausschließlich im Zusammenhang mit Beispielen beschrieben, bei denen durch die resultierende Aktuatorkraft F_res der Kraftaktuatoren eine Verformung eines optischen Elements erzeugt wurde. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die resultierende Aktuatorkraft F_res zu anderen Zwecken als einer Verformung eines Körpers verwendet werden kann. Insbesondere ist es möglich, die resultierende Aktuatorkraft F_res zur Veränderung der Position (also Ort und/oder Orientierung) des Körpers zu verwenden. Weiterhin versteht es sich, dass die resultierende Aktuatorkraft F_res abgesehen von optischen Elementen und/oder deren Halterung auch auf beliebige andere Körper ausgeübt werden kann.
Die vorliegende Erfindung über die vorstehend weiterhin ausschließlich anhand von Beispielen beschrieben, bei denen über eine Mehrzahl von Kraftaktuatoren eine 2-wellige und eine 4-wellige Deformation erzeugt wurde. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch lediglich ein einziger Kraftaktuator vorgesehen sein kann, um eine entsprechende Kraft auf einen (beliebigen) Körper auszuüben.
Weiterhin kann natürlich auch eine beliebige andere Anzahl von Kraftaktuatoren verwendet werden. So können zur Korrektur von Abbildungsfehlern beliebige N-wellige Deformationen (mit der maximalen Ordnung N ganzzahlig und N > 1) über eine entsprechende Anzahl N von Kraftaktuatoren erzeugt werden, die am Außenumfang des optischen Elements an N (insbesondere gleichmäßig) am Umfang verteilten Positionen entsprechende Aktuatorkräfte (in der Regel parallel zur optischen Achse des optischen Systems) auf das optische Element aufbringen. Zwischen je zwei benachbarten Angriffspunkten der Aktuatorkräfte ist das optische Element dann in der Regel über ein (insbesondere in Umfangsrichtung mittig zwischen den Angriffspunkten der Aktuatorkräfte angeordnetes) passives Stützelement oder ein aktives Stützelement (also letztlich einen weiteren Aktuator) abgestützt. Hierbei versteht es sich, dass passive Stützelemente nur in Sonderfällen (z. B. 2- und 4-Welligkeit) zwischen je zwei Aktuatoren angeordnet sind. Sind ausschließlich Aktuatoren vorgesehen, so sind mithin für eine maximale Ordnung N der Welligkeit mindestens 2N Aktuatoren erforderlich.
Allgemeiner formuliert, lassen sich bei einer Anordnung, die auf eine maximale Ordnung N der Welligkeit der Deformation ausgelegt ist, alle diejenigen Ordnungen der Deformation erzielen, die sich bei einer Zerlegung der maximalen Ordnung N in Primfaktoren N_i aus diesen Primfaktoren N_i durch Multiplikation mit dem Wert 1 oder einem oder mehreren der anderen Primfaktoren N_i herleiten lassen. Ist die maximale Ordnung N = 12 = 2·2·3, (12)so lassen sich also die Welligkeiten der Ordnungen 2, 3, 4, 6 und 12 erzielen Die vorliegende Erfindung über die vorstehend weiterhin ausschließlich anhand von Beispielen mit fluidischen Aktuatoren beschrieben. Es sei hier nochmals erwähnt, dass die Erfindung aber auch im Zusammenhang mit beliebigen Aktuatorprinzipien für die beiden Aktuatoreinrichtungen zur Anwendung kommen kann. So können beliebige elektrische und/oder fluidische Aktuatoren verwendet werden, um die beiden Aktuatoreinrichtungen zu realisieren. Es können natürlich auch unterschiedliche Aktuatorprinzipien beliebig kombiniert werden.
Schließlich wurde die vorliegende Erfindung vorstehend ausschließlich im Zusammenhang mit einer Mikrolithographieeinrichtung beschrieben, die bei einer Wellenlänge von 193 nm arbeitet. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Einrichtungen verwendet werden kann, wie bei anderen Wellenlängen arbeiten. Insbesondere kann die Erfindung auch im Zusammenhang mit so genannten EUV-Systemen verwendet werden, die bei Wellenlängen unterhalb von 20 nm (typischerweise im Bereich von 13 nm) arbeiten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19827603 A1 [0006, 0011]

Claims

Aktuatoranordnung, insbesondere zur Verformung eines optischen Elements, mit – einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3), die dazu ausgebildet ist, auf einen der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) zugeordneten Körper (108, 109.1) eine erste Aktuatorkraft bis zu einem ersten Maximalkraftwert auszuüben, und – einer, insbesondere fluidischen, zweiten Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4), wobei – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) dazu ausgebildet ist, auf den der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) zugeordneten Körper (108, 109.1) eine zweite Aktuatorkraft bis zu einem zweiten Maximalkraftwert auszuüben, – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) derart der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) zugeordnet ist, dass die Wirklinien der ersten Aktuatorkraft und der zweiten Aktuatorkraft im Bereich ihrer Angriffspunkte an dem Körper (108, 109.1) höchstens einen geringen Wirklinienabstand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Maximalwert der zweiten Aktuatorkraft kleiner ist als der erste Maximalkraftwert der ersten Aktuatorkraft.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Maximalkraftwert höchstens 50% des ersten Maximalkraftwerts, insbesondere höchstens 20% des ersten Maximalkraftwerts, beträgt.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) und die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) einander derart zugeordnet sind, dass die erste Aktuatorkraft und die zweite Aktuatorkraft zueinander parallel sind, insbesondere zueinander kollinear sind.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst, wobei – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) und die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) ineinander verschachtelt angeordnet sind.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst, wobei – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) eine erste Wirkachse (110.9; 210.9) definiert, die kollinear zur Wirklinie der ersten Aktuatorkraft verläuft, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) eine zweite Wirkachse (110.10; 210.10) definiert, die kollinear zur Wirklinie der zweiten Aktuatorkraft verläuft, – die erste Wirkachse (110.9; 210.9) im Wesentlichen parallel zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10), insbesondere im Wesentlichen kollinear zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10), angeordnet ist.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst, wobei – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) eine erste Wirkachse (110.9; 210.9) definiert, die kollinear zur Wirklinie der ersten Aktuatorkraft verläuft, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) eine zweite Wirkachse (110.10; 210.10) definiert, die kollinear zur Wirklinie der zweiten Aktuatorkraft verläuft, – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) quer zur ersten Wirkachse (110.9; 210.9) eine erste maximale Querabmessung aufweist, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) quer zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10) eine zweite maximale Querabmessung aufweist und – der Wirklinienabstand weniger als 50% der Summe der ersten maximalen Querabmessung und der zweiten maximalen Querabmessung beträgt, insbesondere weniger als 10% der Summe der ersten maximalen Querabmessung und der zweiten maximalen Querabmessung beträgt.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11, 210.11; 310.11) umfasst und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) umfasst, wobei – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) zumindest teilweise von einem ersten Wandungselement (110.5) begrenzt ist, das nach Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist, und/oder – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) zumindest teilweise von einem zweiten Wandungselement (110.6) begrenzt ist, das nach Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Aktuatorelement (110.7; 210.7; 310.7) vorgesehen ist, welches zum Zusammenwirken mit dem Körper (108, 109.1) ausgebildet ist, und – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) und die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) mit dem Aktuatorelement (110.7; 210.7; 310.7) gekoppelt sind.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst, – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst und – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) und/oder die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) teilweise durch das Aktuatorelement (110.7; 210.7) begrenzt ist.
Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) und eine erste Druckregeleinrichtung (110.13; 210.13; 310.13) umfasst, welche die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) zur Erzeugung des ersten Maximalkraftwerts der ersten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, das einen ersten Maximaldruck aufweist, und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) und eine zweite Druckregeleinrichtung (110.14; 210.14; 310.14) umfasst, welche die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) zur Erzeugung des zweiten Maximalkraftwerts der zweiten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, das einen zweiten Maximaldruck aufweist.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) eine bei der Erzeugung der ersten Aktuatorkraft effektive erste Wirkfläche aufweist, und – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) eine bei der Erzeugung der zweiten Aktuatorkraft effektive zweite Wirkfläche afweist, und – die zweite Wirkfläche kleiner ist als die erste Wirkfläche und/oder – der zweite Maximaldruck kleiner ist als der erste Maximaldruck.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Wirkfläche höchstens 50% der ersten Wirkfläche beträgt, insbesondere höchstens 20% der ersten Wirkfläche beträgt, und/oder – der zweite Maximaldruck höchstens 50% des ersten Maximaldrucks beträgt, insbesondere höchstens 20% des ersten Maximaldrucks beträgt.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Druckregeleinrichtung (110.13; 210.13; 310.13) dazu ausgebildet ist, die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) zur Erzeugung der ersten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der ersten Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) zu beaufschlagen und/oder – die zweite Druckregeleinrichtung (110.14; 210.14; 310.14) dazu ausgebildet ist, die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) zur Erzeugung der zweiten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der zweiten Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) zu beaufschlagen.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (210.3) eine dritte Aktuatorkammer (210.21) und eine dritte Druckregeleinrichtung (210.25) umfasst, welche die dritte Aktuatorkammer (210.21) zur Erzeugung einer der ersten Aktuatorkraft entgegenwirkenden dritten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, und/oder – die zweite Aktuatoreinrichtung (210.4) eine vierte Aktuatorkammer (210.22) und eine vierte Druckregeleinrichtung (210.26) umfasst, welche die vierte Aktuatorkammer (210.23) zur Erzeugung einer der zweiten Aktuatorkraft entgegenwirkenden vierten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass – die dritte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kollinear, zur ersten Aktuatorkraft verläuft und/oder – die vierte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kollinear, zur zweiten Aktuatorkraft verläuft.
Optische Anordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit – einem optischen Element (108) und – einer Stützstruktur (109), wobei – die Stützstruktur (109) das optische Element (108) abstützt und wenigstens eine Aktuatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Kraftaktuator (110; 210; 310) umfasst, der mit dem optischen Element (108) verbunden ist.
Optische Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mit dem wenigstens einen Kraftaktuator (110; 210; 310) verbundene Steuereinrichtung (114) vorgesehen ist und – der wenigstens eine Kraftaktuator (110; 210; 310) derart mit dem die mit dem optischen Element (108) verbunden ist, dass er gesteuert durch die Steuereinrichtung (114) die erste Aktuatorkraft und die zweite Aktuatorkraft auf das optische Element (108) ausübt.
Optische Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass – der wenigstens eine Kraftaktuator (310) im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreift oder – der wenigstens eine Kraftaktuator (410, 411) an einem Getriebe (417, 418) angreift, welches im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an mehreren Angriffspunkten (417.1, 417.2, 418.1, 418.2) an dem optischen Element (108) angreift.
Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützstruktur (109) eine Mehrzahl der Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310) und eine Mehrzahl von Halteelementen (109.3) umfasst, – die Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreifen, – die Halteelemente (109.3), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreifen und – in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) zwischen zwei benachbarten Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310) jeweils wenigstens ein Halteelement (109.3) angeordnet ist.
Optische Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Erzeugung einer N-welligen Deformation des optischen Elements (108) wenigstens N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), insbesondere 2N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), vorgesehen sind, wobei – sie insbesondere zur Erzeugung von welligen Deformationen derjenigen Ordnungen ausgebildet ist, die sich bei einer Zerlegung der Ordnung N in Primfaktoren N_i aus diesen Primfaktoren N_i durch Multiplikation mit dem Wert 1 oder einem oder mehreren der anderen Primfaktoren N_i herleiten lassen.
Optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit – einer Beleuchtungseinrichtung (102), – einer Maskeneinrichtung (103) zur Aufnahme einer ein Projektionsmuster umfassenden Maske (103.1), – einer Projektionseinrichtung (104) mit einer Mehrzahl optischer Elemente (108) und – einer Substrateinrichtung (105) zur Aufnahme eines Substrats (105.1), wobei – die Beleuchtungseinrichtung (102) zum Beleuchten des Projektionsmusters und die optischen Elemente (108) zum Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat (105.1) ausgebildet ist und – die Projektionseinrichtung (104) eine optische Anordnung (107.1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20 umfasst, die eines der optischen Elemente (108) umfasst.
Optische Abbildungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mit der Aktuatoranordnung (110, 111, 112, 113; 210; 310) der optischen Anordnung (107.1) verbundene Steuereinrichtung (114) vorgesehen ist, wobei – die Steuereinrichtung (114) dazu ausgebildet ist, einen Abbildungsfehler beim Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat (105.1) zu erfassen und die Aktuatoranordnung (110, 111, 112, 113; 210; 310) zur Reduktion des Abbildungsfehlers in Abhängigkeit von dem erfassten Abbildungsfehler anzusteuern.
Verfahren zum Ausüben von Kräften auf einen Körper mittels wenigstens eines Kraftaktuators, insbesondere zur Verformung des Körpers, bei dem – mittels einer, insbesondere fluidischen, ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) des Kraftaktuators (110, 111, 112, 113; 210; 310) auf den Körper (108, 109.1) eine erste Aktuatorkraft bis zu einem ersten Maximalkraftwert ausgeübt wird, – mittels einer, insbesondere fluidischen, zweiten Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) des Kraftaktuators (110, 111, 112, 113; 210; 310) auf den Körper (108, 109.1) eine zweite Aktuatorkraft bis zu einem zweiten Maximalkraftwert ausgeübt wird, wobei – die Wirklinien der ersten Aktuatorkraft und der zweiten Aktuatorkraft im Bereich ihrer Angriffspunkte an dem Körper höchstens einen geringen Wirklinienabstand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Maximalwert der zweiten Aktuatorkraft kleiner ist als der erste Maximalkraftwert der ersten Aktuatorkraft.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Maximalkraftwert höchstens 50% des ersten Maximalkraftwerts, insbesondere höchstens 20% des ersten Maximalkraftwerts, beträgt.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) und die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) einander derart zugeordnet sind, dass die erste Aktuatorkraft und die zweite Aktuatorkraft zueinander parallel sind, insbesondere zueinander kollinear sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst, wobei – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) eine erste Wirkachse (110.9; 210.9) definiert, die kollinear zur Wirklinie der ersten Aktuatorkraft verläuft, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) eine zweite Wirkachse (110.10; 210.10) definiert, die kollinear zur Wirklinie der zweiten Aktuatorkraft verläuft, – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) quer zur ersten Wirkachse (110.9; 210.9) eine erste maximale Querabmessung aufweist, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) quer zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10) eine zweite maximale Querabmessung aufweist und – der Wirklinienabstand weniger als 50% der Summe der ersten maximalen Querabmessung und der zweiten maximalen Querabmessung beträgt, insbesondere weniger als 10% der Summe der ersten maximalen Querabmessung und der zweiten maximalen Querabmessung beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3; 310.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) umfasst, die zur Erzeugung des ersten Maximalkraftwerts der ersten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt wird, das einen ersten Maximaldruck aufweist, und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4; 310.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) umfasst, die zur Erzeugung des zweiten Maximalkraftwerts der zweiten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt wird, das einen zweiten Maximaldruck aufweist.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) zur Erzeugung der ersten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der ersten Aktuatorkammer (110.11; 210.11; 310.11) beaufschlagt wird und/oder – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) zur Erzeugung der zweiten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der zweiten Aktuatorkammer (110.12; 210.12; 310.12) beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28/nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (210.3) eine dritte Aktuatorkammer (210.21) umfasst, die zur Erzeugung einer der ersten Aktuatorkraft entgegenwirkenden dritten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt wird, und – die zweite Aktuatoreinrichtung (210.4) eine vierte Aktuatorkammer (210.22) umfasst, die zur Erzeugung einer der zweiten Aktuatorkraft entgegenwirkenden vierten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass – die dritte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kotlinear, zur ersten Aktuatorkraft verläuft und/oder – die vierte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kollinear, zur zweiten Aktuatorkraft verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein optisches Element (108) umfasst, welches durch den wenigstens einen Kraftaktuator (110, 111, 112, 113; 210; 310) zur Veränderung seiner optischen Eigenschaften deformiert wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass – der Körper (108, 109.1) mittels einer Mehrzahl von Halteelementen (109.3) gehalten und mittels einer Mehrzahl der Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310) deformiert wird, wobei – die Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des Körpers (108, 109.1) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des Körpers (108, 109.1) an dem Körper (108, 109.1) angreifen, – die Halteelemente (109.3), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des Körpers (108, 109.1) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des Körpers (108, 109.1) an dem Körper (108, 109.1) angreifen und – in Umfangsrichtung des Körpers (108, 109.1) zwischen zwei benachbarten Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310) jeweils wenigstens ein Halteelement (109.3) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Erzeugung einer N-welligen Deformation des Körpers (108, 109.1) wenigstens N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), insbesondere 2N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), vorgesehen sind, wobei. – insbesondere wellige Deformationen derjenigen Ordnungen erzeugt werden, die sich bei einer Zerlegung der Ordnung N in Primfaktoren N_i aus diesen Primfaktoren N_i durch Multiplikation mit dem Wert 1 oder einem oder mehreren der anderen Primfaktoren N_i herleiten lassen.
Optisches Abbildungsverfahren, insbesondere für die Mikrolithographie, bei dem – ein Projektionsmuster mittels einer Mehrzahl optischer Elemente (108) auf ein Substrat (105.1) abgebildet wird, wobei – ein Abbildungsfehler beim Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat (105.1) erfasst wird und – zur Reduktion des Abbildungsfehlers in Abhängigkeit von dem erfassten Abbildungsfehler wenigstens eines der optischen Elemente (108) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33 zur Veränderung seiner optischen Eigenschaften deformiert wird.
Aktuatoranordnung, insbesondere zur Verformung eines optischen Elements, mit – einer fluidischen ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3), wobei – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) eine erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) umfasst und – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) dazu ausgebildet ist, auf einen der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) zugeordneten Körper (108, 109.1) eine erste Aktuatorkraft auszuüben, – eine fluidische zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) vorgesehen ist, wobei – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) umfasst, – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) dazu ausgebildet ist, auf den der ersten Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) zugeordneten Körper (108, 109.1) eine zweite Aktuatorkraft auszuüben, und dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) und die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) ineinander verschachtelt angeordnet sind.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) eine erste Wirkachse (110.9; 210.9) definiert, die kollinear zur Wirklinie der ersten Aktuatorkraft verläuft, – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) eine zweite Wirkachse (110.10; 210.10) definiert, die kollinear zur Wirklinie der zweiten Aktuatorkraft verläuft, – die erste Wirkachse (110.9; 210.9) im Wesentlichen parallel zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10), insbesondere im Wesentlichen kollinear zur zweiten Wirkachse (110.10; 210.10), angeordnet ist.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) zumindest teilweise von einem ersten Wandungselement (110.5) begrenzt ist, das nach Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist, und/oder – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) zumindest teilweise von einem zweiten Wandungselement (110.6) begrenzt ist, das nach Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Aktuatorelement (110.7; 210.7) vorgesehen ist, welches zum Zusammenwirken mit dem Körper (108, 109.1) ausgebildet ist, und – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) und die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) mit dem Aktuatorelement (110.7; 210.7) gekoppelt sind.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) und/oder die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) teilweise durch das Aktuatorelement (110.7; 210.7) begrenzt ist.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (110.3; 210.3) eine erste Druckregeleinrichtung (110.13; 210.13) umfasst, welche die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) zur Erzeugung eines ersten Maximalkraftwerts der ersten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, das einen ersten Maximaldruck aufweist, und – die zweite Aktuatoreinrichtung (110.4, 210.4) eine zweite Druckregeleinrichtung (110.14; 210.14) umfasst, welche die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) zur Erzeugung eines zweiten Maximalkraftwerts der zweiten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, das einen zweiten Maximaldruck aufweist.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Maximalkraftwert höchstens 50% des ersten Maximalkraftwerts, insbesondere höchstens 20% des ersten Maximalkraftwerts, beträgt.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) eine bei der Erzeugung der ersten Aktuatorkraft effektive erste Wirkfläche aufweist, und – die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) eine bei der Erzeugung der zweiten Aktuatorkraft effektive zweite Wirkfläche aufweist, und – die zweite Wirkfläche kleiner ist als die erste Wirkfläche und/oder – der zweite Maximaldruck kleiner ist als der erste Maximaldruck.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Wirkfläche höchstens 50% der ersten Wirkfläche beträgt, insbesondere höchstens 20% der ersten Wirkfläche beträgt, und/oder – der zweite Maximaldruck höchstens 50% des ersten Maximaldrucks beträgt, insbesondere höchstens 20% des ersten Maximaldrucks beträgt.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Druckregeleinrichtung (110.13; 210.13) dazu ausgebildet ist, die erste Aktuatorkammer (110.11; 210.11) zur Erzeugung der ersten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der ersten Aktuatorkammer (110.11; 210.11) zu beaufschlagen und/oder – die zweite Druckregeleinrichtung (110.14; 210.14) dazu ausgebildet ist, die zweite Aktuatorkammer (110.12; 210.12) zur Erzeugung der zweiten Aktuatorkraft mit einem Unterdruck und/oder einem Überdruck gegenüber der Umgebung der zweiten Aktuatorkammer (110.12; 210.12) zu beaufschlagen.
Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Aktuatoreinrichtung (210.3) eine dritte Aktuatorkammer (210.21) und eine dritte Druckregeleinrichtung (210.25) umfasst, welche die dritte Aktuatorkammer (210.21) zur Erzeugung einer der ersten Aktuatorkraft entgegenwirkenden dritten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt, und – die zweite Aktuatoreinrichtung (210.4) eine vierte Aktuatorkammer (210.22) und eine vierte Druckregeleinrichtung (210.26) umfasst, welche die vierte Aktuatorkammer (210.22) zur Erzeugung einer der zweiten Aktuatorkraft entgegenwirkenden vierten Aktuatorkraft mit einem Aktuatorfluid beaufschlagt.
Aktuatoranordnung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass – die dritte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kollinear, zur ersten Aktuatorkraft verläuft und/oder – die vierte Aktuatorkraft parallel, insbesondere kollinear, zur zweiten Aktuatorkraft verläuft.
Optische Anordnung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit – einem optischen Element (108) und – einer Stützstruktur (109), wobei – die Stützstruktur (109) das optische Element (108) abstützt und wenigstens eine Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 35 bis 46 als Kraftaktuator (110, 111, 112, 113; 210) umfasst, der mit dem optischen Element (108) verbunden ist.
Optische Anordnung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mit dem wenigstens einen Kraftaktuator (110, 111, 112, 113; 210) verbundene Steuereinrichtung (114) vorgesehen ist und – der wenigstens eine Kraftaktuator (110, 111, 112, 113; 210) derart mit dem optischen Element verbunden ist, dass er gesteuert durch die Steuereinrichtung (114) die erste Aktuatorkraft und die zweite Aktuatorkraft auf das optische Element (108) ausübt.
Optische Anordnung nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kraftaktuator (110, 111, 112, 113; 210) im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreift.
Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützstruktur (109) eine Mehrzahl der Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210) und eine Mehrzahl von Halteelementen (109.1) umfasst, – die Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreifen, – die Halteelemente (109.3), insbesondere gleichmäßig, in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) verteilt angeordnet sind und im Bereich des Außenumfangs des optischen Elements (108) an dem optischen Element (108) angreifen und – in Umfangsrichtung des optischen Elements (108) zwischen zwei benachbarten Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210) jeweils wenigstens ein Halteelement (109.3) angeordnet ist.
Optische Anordnung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Erzeugung einer N-welligen Deformation des optischen Elements (108) wenigstens N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210), insbesondere 2N Kraftaktuatoren (110, 111, 112, 113; 210; 310), vorgesehen sind, wobei – sie insbesondere zur Erzeugung von welligen Deformationen derjenigen Ordnungen ausgebildet ist, die sich bei einer Zerlegung der Ordnung N in Primfaktoren N_i aus diesen Primfaktoren N_i durch Multiplikation mit dem Wert 1 oder einem oder mehreren der anderen Primfaktoren N_i herleiten lassen.
Optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit – einer Beleuchtungseinrichtung (102), – einer Maskeneinrichtung (103) zur Aufnahme einer ein Projektionsmuster umfassenden Maske (103.1), – einer Projektionseinrichtung (104) mit einer Mehrzahl optischer Elemente (108) und – einer Substrateinrichtung (105) zur Aufnahme eines Substrats (105.1), wobei – die Beleuchtungseinrichtung (102) zum Beleuchten des Projektionsmusters und die optischen Elemente (108) zum Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat (105.1) ausgebildet ist und – die Projektionseinrichtung eine optische Anordnung (107.1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20 umfasst, die eines der optischen Elemente (108) umfasst.
Optische Abbildungseinrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mit der Aktuatoranordnung (110, 111, 112, 113; 210) der optischen Anordnung (107.1) verbundene Steuereinrichtung (114) vorgesehen ist, wobei – die Steuereinrichtung (114) dazu ausgebildet ist, einen Abbildungsfehler beim Abbilden des Projektionsmusters auf dem Substrat (105.1) zu erfassen und die Aktuatoranordnung (110, 111, 112, 113; 210) zur Reduktion des Abbildungsfehlers in Abhängigkeit von dem erfassten Abbildungsfehler anzusteuern.