DE102013209012A1 - Projection exposure system e.g. EUV projection exposure system for e.g. semiconductor lithography, has shape memory element with martensite start temperature at which transition from martensite state into austenitic state begins - Google Patents

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Abstract

The system has two frictional interconnected elements (1,2) and shape-memory element (6) that provides frictional connection. The shape memory element has austenite start temperature at which the transition from martensite state to austenitic state begins, austenite finish temperature at which the memory element is completely in austenitic state. - The shape memory element has martensite start temperature at which the transition from martensite state into austenitic state begins and martensite finish temperature at which memory element is located in martensite state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit zwei mittels Kraftschluss miteinander verbundenen Elementen.The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with two interconnected by means of adhesion elements.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie, insbesondere sogenannte EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, bewegen sich in einem höchst anspruchsvollen technischen Umfeld. So werden beispielsweise im Fall der EUV-Projektionsbelichtungsanlagen beschichtete Spiegel zur Abbildung einer Maske, des sogenannten Retikels, auf ein Halbleiterelement, wie zum Beispiel einen Wafer verwendet, wobei die genannten Spiegel hochgenau und möglichst erschütterungsfrei mechanisch gelagert und gleichzeitig thermisch stabil gehalten bzw. gekühlt werden müssen. Zur Einstellung der Beleuchtungsparameter für das Retikel werden in jüngerer Zeit vermehrt sogenannte Facettenspiegel verwendet, die eine Vielzahl von Einzelspiegeln, sogenannten Spiegelfacetten, zeigen. Diese Spiegelfacetten sind dabei in der Regel auf Trägerelementen montiert und in einem gewissen Ausmaß mechanisch manipulier- bzw. bewegbar. Nach dem Stand der Technik werden die Spiegelfacetten auf den Trägerelementen mit klassischen Techniken, wie beispielsweise Klemmen, also kraftschlüssigen Verbindungen oder auch stoffschlüssigen Verbindungen, wie Kleben, Löten oder Schweißen, befestigt.Projection exposure apparatuses for semiconductor lithography, in particular so-called EUV projection exposure apparatuses, operate in a highly demanding technical environment. For example, in the case of the EUV projection exposure systems, coated mirrors are used to image a mask, the so-called reticle, on a semiconductor element, such as a wafer, with the said mirrors being mechanically stored in a highly accurate and vibration-free manner and at the same time being thermally stable or cooled have to. To adjust the illumination parameters for the reticle, more and more so-called facet mirrors are used recently, which show a plurality of individual mirrors, so-called mirror facets. These mirror facets are usually mounted on carrier elements and mechanically manipulable or movable to a certain extent. According to the prior art, the mirror facets on the support elements with classical techniques, such as terminals, so non-positive connections or cohesive connections, such as gluing, soldering or welding, attached.

Für spezielle Anwendungen kann es überdies erforderlich sein, die Spiegelfacetten austauschbar zu fassen und/oder einen hohen Flächendruck zwischen Spiegelfacetten und Trägerelement zur Erhöhung der Wärmeleitung zu schaffen.Moreover, for special applications, it may be necessary to interchangeably grasp the mirror facets and / or to create a high surface pressure between the mirror facets and the carrier element in order to increase the heat conduction.

Daneben besteht oftmals die Restriktion, dass der zur Montage bzw. Demontage von Spiegelfacetten zur Verfügung stehende Bauraum ausgesprochen begrenzt ist. Für wechselbare Spiegelfacetten kann es deswegen eher nachteilig sein, diese beispielsweise mittels Verschrauben auf ihrem jeweiligen Trägerelement zu befestigen, da die Schraubverbindung oftmals nicht so ausgeführt werden kann, dass sie für das Verschrauben mit vertretbarem Aufwand zugänglich ist.In addition, there is often the restriction that the installation space available for mounting or dismounting of mirror facets is extremely limited. For replaceable mirror facets, it may therefore be rather disadvantageous to fix them, for example by means of screwing on their respective support member, since the screw connection often can not be carried out so that it is accessible for screwing with reasonable effort.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und zuverlässige Fixierung für Elemente von Projektionsbelichtungsanlagen anzugeben, welche eine leichte Wechselbarkeit der Elemente gewährleistet.An object of the present invention is to provide a simple and reliable fixation for elements of projection exposure equipment, which ensures easy changeability of the elements.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen mit den in den Ansprüchen 1 und 13 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by the devices having the features listed in claims 1 and 13. The subclaims relate to advantageous embodiments and variants of the invention.

Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie weist zwei mittels Kraftschluss miteinander verbundene Elemente auf, wobei der Kraftschluss unter Verwendung eines Formgedächtniselementes erreicht wird.The projection exposure apparatus according to the invention for semiconductor lithography has two elements interconnected by means of frictional connection, the frictional connection being achieved by using a shape memory element.

Mit anderen Worten wird das Formgedächtniselement dazu verwendet, eine zur Verbindung der beiden Elemente erforderliche Kraft aufzubringen.In other words, the shape memory element is used to apply a force required to connect the two elements.

Bei den beiden verbunden Elementen kann es sich prinzipiell um verschiedenste Elemente/Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage handeln.In principle, the two connected elements can be very different elements / components of a projection exposure apparatus.

Dabei kommt die Eigenschaft der Formgedächtnis-Materialien, viel Arbeit pro Volumen verrichten zu können, positiv zum Tragen. Ferner kann das Formgedächtniselement vergleichsweise einfach aufgebaut sein und erweist sich deswegen auch als vergleichsweise robust. Unter einem Formgedächtniselement wird dabei im Wesentlichen ein Element verstanden, welches unter Einwirkung einer äußeren Zustandsänderung, insbesondere einer Temperaturänderung, bei Erreichen eines bestimmten Zustandsparameters, insbesondere einer bestimmten Temperatur, von einem Zustand in einen anderen übergeht. Typischerweise ändert sich dabei die innere Struktur, insbesondere die Kristallstruktur, des Formgedächtniselementes, was oftmals mit einer Ausdehnung des Elementes in eine Richtung bei gleichzeitiger Kontraktion in eine andere Richtung verbunden sein kann. Auch sonstige Änderungen der Form des Formgedächtniselementes sind denkbar, wobei es insbesondere auch möglich ist, dass das Formgedächtniselement lediglich eine Ausdehnung/Kontraktion in einer Richtung ohne gleichzeitige Dimensionsänderung in der anderen Richtung vollzieht. Beispielsweise kann das Formgedächtniselement bei Erwärmung von einer martensitischen Struktur in eine austenitische Struktur übergehen. Der Übergang vollzieht sich dabei jeweils über einen gewissen Temperaturbereich hinweg, beginnend mit einer Starttemperatur und endend mit einer Endtemperatur, bei welcher jeweils eine der beiden Strukturen praktisch vollständig vorliegt. Für ein Zweiwege-Formgedächtniselement kann die Umwandlung im Wesentlichen wie folgt ablaufen: Beginnend bei einer relativ niedrigen Temperatur von ca. 20°C liegt das Formgedächtniselement in einer martensitischen Struktur vor. Mit steigender Temperatur wird die Austenit-Starttemperatur erreicht, bei welcher die Umwandlung in eine austenitische Struktur einsetzt, welche nach einem weiteren Anstieg der Temperatur bei der Austenit-Finishtemperatur vollständig abgeschlossen ist. Das Formgedächtniselement liegt oberhalb der Austenit-Finishtemperatur praktisch vollständig in der austenitischen Struktur vor. Beim Abkühlen des Formgedächtniselementes setzt die Umwandlung von der austenitischen Struktur in die martensitische Struktur bei einer Martensit-Starttemperatur ein, die erheblich unterhalb der Austenit-Starttemperatur liegen kann. Mit Erreichen der Martensit-Finishtemperatur ist die Rückumwandlung in die martensitische Phase völlig abgeschlossen.The property of the shape memory materials, to be able to do a lot of work per volume, has a positive effect. Furthermore, the shape memory element can be constructed relatively simple and therefore proves to be relatively robust. In this case, a shape memory element is essentially understood to mean an element which, under the influence of an external state change, in particular a change in temperature, passes from one state to another when a certain state parameter, in particular a specific temperature, is reached. Typically, this changes the internal structure, in particular the crystal structure, of the shape memory element, which can often be associated with an expansion of the element in one direction while contraction in another direction. Also, other changes in the shape of the shape memory element are conceivable, and it is also possible in particular that the shape memory element performs only an expansion / contraction in one direction without simultaneous dimensional change in the other direction. For example, when heated, the shape memory element may transition from a martensitic structure to an austenitic structure. The transition takes place in each case over a certain temperature range, starting with a start temperature and ending with a final temperature at which each one of the two structures is present almost completely. For a two-way shape memory element, the transformation can proceed essentially as follows: Starting at a relatively low temperature of about 20 ° C, the shape memory element is present in a martensitic structure. As the temperature increases, the austenite start temperature is reached at which the transformation begins in an austenitic structure which is completely completed after a further increase in the temperature at the austenite finish temperature. The shape memory element is present almost completely above the austenite finish temperature in the austenitic structure. As the shape memory element cools, the transformation from the austenitic structure to the martensitic structure continues at a martensite start temperature that can be significantly below the austenite start temperature. Upon attaining the martensite finish temperature, the back conversion to the martensitic phase is complete.

Dabei kann die Martensit-Starttemperatur insbesondere bei ca. 20°C liegen, wohingegen ca. –5°C eine vorteilhafte Wahl für die Martensit-Finishtemperatur darstellt.In particular, the martensite start temperature may be about 20 ° C, whereas about -5 ° C is an advantageous choice for the martensite finish temperature.

Wählt man den Bereich für die Austenit-Starttemperatur und die Austenit-Finishtemperatur im Intervall zwischen ca. 20°C und ca. 120°C, ergibt sich eine besonders gute Anwendbarkeit des Zweiwege-Effektes:
Zunächst wird das Formgedächtniselement in der martensitischen Struktur an der gewünschten Stelle positioniert. Eine nachfolgende Erwärmung des Formgedächtniselementes über die Austenit-Finishtemperatur hinaus führt dann zur gewünschten Strukturänderung des Formgedächtniselementes und damit zu der gewünschten kraftschlüssigen Verbindung. Ein nachfolgendes Abkühlen des Formgedächtniselementes bleibt so lange für den Kraftschluss unschädlich, wie sich das Formgedächtniselement bei einer Temperatur befindet, die höher ist als die Martensit-Starttemperatur von ca. 20°C, da erst dann der Übergang zur martensitischen Struktur erfolgen kann. Unter normalen Betriebsbedingungen einer Projektionsbelichtungsanlage wird diese Temperatur jedoch nicht unterschritten werden, so dass eine unerwünschte Rückumwandlung des Formgedächtniselementes praktisch ausgeschlossen ist; vielmehr ist zum Lockern der kraftschlüssigen Verbindung ein gezieltes Kühlen des Formgedächtniselementes erforderlich.Selecting the range for the austenite start temperature and the austenite finish temperature in the interval between about 20 ° C and about 120 ° C, results in a particularly good applicability of the two-way effect:
First, the shape memory element in the martensitic structure is positioned at the desired location. A subsequent heating of the shape memory element beyond the austenite finish temperature then leads to the desired structural change of the shape memory element and thus to the desired frictional connection. A subsequent cooling of the shape memory element remains harmless for the adhesion as long as the shape memory element is at a temperature which is higher than the martensite start temperature of about 20 ° C, since only then can the transition to the martensitic structure take place. However, under normal operating conditions of a projection exposure apparatus, this temperature will not be undershot, so that an undesired reverse transformation of the shape memory element is virtually precluded; rather, a targeted cooling of the shape memory element is required to loosen the frictional connection.

Selbstverständlich sind je nach Anwendungsfall auch andere Temperaturbereiche als die oben angegebenen denkbar.Of course, depending on the application, other temperature ranges than those given above are conceivable.

Eine Vorspannkraft zur Erleichterung einer ersten Vorjustage der beiden zu fügenden Partner, also beispielsweise der Spiegelfacette und des Trägerelements kann grundsätzlich dadurch erreicht werden, dass die Eigenelastizität der am Fügevorgang beteiligten Elemente genutzt wird und/oder zusätzliche elastische Elemente verwendet werden. So kann beispielsweise das Formgedächtniselement in der Weise ausgebildet sein, dass es zu Beginn des Einsetzens locker entlang der Fügeflächen gleitet. Die Fügeflächen selbst können dann in der Weise mit Steigungen versehen sein, dass beim Erreichen der gewünschten Endposition der Fügepartner eine geringe elastische Deformation eines oder mehrerer der beteiligten Fügepartner bewirkt wird, durch welche die gewünschte Vorspannkraft aufgebracht wird. Ebenso ist es denkbar, zusätzliche elastische Elemente wie beispielsweise Blattfedern o. ä. vorzusehen, durch welche die Vorspannkraft aufgebracht wird.A biasing force for facilitating a first pre-adjustment of the two partners to be joined, for example the mirror facet and the carrier element can basically be achieved by utilizing the inherent elasticity of the elements involved in the joining process and / or by using additional elastic elements. Thus, for example, the shape memory element may be formed in such a way that it slips loosely along the joining surfaces at the beginning of insertion. The joining surfaces themselves can then be provided with gradients in such a way that upon reaching the desired end position of the joining partners a slight elastic deformation of one or more of the joining partners involved is effected, through which the desired biasing force is applied. It is also conceivable to provide additional elastic elements such as leaf springs o. Ä., By which the biasing force is applied.

Dabei kann das Formgedächtniselement im austenitischen Zustand in mindestens einer Raumrichtung eine größere Ausdehnung besitzen als im martensitischen Zustand. Daneben ist auch der Fall denkbar, dass das Formgedächtniselement im austenitischen Zustand in mindestens einer Raumrichtung eine geringere Ausdehnung besitzt als im martensitischen Zustand.In this case, the shape memory element in the austenitic state can have a greater extent in at least one spatial direction than in the martensitic state. In addition, the case is conceivable that the shape memory element in the austenitic state in at least one spatial direction has a smaller extent than in the martensitic state.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei einem der beiden Elemente um eine Feldfacette eines Facettenspiegels handeln, bei dem zweiten der beiden Elemente kann es sich um einen Trägerkörper, insbesondere ein sogenanntes Flexgelenk, handeln. Unter einem Flexgelenk ist ein monolithisches, in mindestens einem Freiheitsgrad, bevorzugt in zwei Rotationsfreiheitsgraden schaltbares bzw. bewegbares Element zu verstehen, mit welchem eine sogenannte Kinematik zum Bewegen bzw. Beschalten der Facettenoptik realisiert werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, one of the two elements may be a field facet of a facet mirror, the second of the two elements may be a carrier body, in particular a so-called flex joint. A flex joint is to be understood as meaning a monolithic element which can be switched or moved in at least one degree of freedom, preferably in two rotational degrees of freedom, with which a so-called kinematics for moving or interconnecting the facet optics can be realized.

Das Formgedächtniselement kann beispielsweise polykristallines NiTi enthalten, auch andere Legierungen sind je nach Anwendung denkbar.The shape memory element may contain, for example polycrystalline NiTi, and other alloys are conceivable depending on the application.

Dadurch dass das Formgedächtniselement den Kraftschluss zwischen den beiden Elementen unter Verwendung einer Kinematik, insbesondere eines Hebels, bewirkt, wird es möglich, ausgehend von identischen Formgedächtniselementen, jeweils an unterschiedliche Anwendungsfälle angepasste Stellwege bzw. Stellkräfte zu realisieren.Because the shape memory element brings about the frictional connection between the two elements using kinematics, in particular a lever, it becomes possible, starting from identical shape memory elements, to realize adjusting paths or actuating forces which are respectively adapted to different applications.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wirkt auf die am Kraftschluss beteiligten Flächen ein Anpressdruck von mehr als 10 MPa, bevorzugt mehr als 12 MPa, insbesondere ca. 15 MPa. Die genannten Drücke betreffen vorwiegend Fälle, in denen mindestens eines der beiden am Kraftschluss beteiligten Elemente thermisch hoch belastet ist, so dass über die Grenzfläche große Wärmemengen abgeführt werden müssen. Für Fälle ohne besondere thermische Anforderungen sind auch Anpressdrücke von weniger als 10 MPa denkbar.In an advantageous embodiment of the invention acts on the areas involved in adhesion a contact pressure of more than 10 MPa, preferably more than 12 MPa, in particular about 15 MPa. The pressures mentioned mainly relate to cases in which at least one of the two elements involved in adhesion is subject to high thermal loads, so that large quantities of heat have to be dissipated via the interface. For cases without special thermal requirements and contact pressures of less than 10 MPa are conceivable.

Eine erfindungsgemäße optische Baugruppe umfasst einen Trägerkörper und eine mit dem Trägerkörper verbundene Spiegelfacette, wobei die Spiegelfacette und der Trägerkörper miteinander mittels eines Formgedächtniselementes verbunden sind. Dabei kann die optische Baugruppe beispielsweise für den Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie vorgesehen sein, insbesondere als Bestandteil eines Facettenspiegels.An optical assembly according to the invention comprises a carrier body and a mirror facet connected to the carrier body, the mirror facet and the carrier body being connected to one another by means of a shape memory element. In this case, the optical assembly can be provided, for example, for use in a projection exposure apparatus for semiconductor lithography, in particular as part of a facet mirror.

Die Spiegelfacette und der Trägerkörper können miteinander mittels Zugankern verbunden sein, wobei die Zuganker in Ausnehmungen in der Spiegelfacette eingreifen und wobei ein Anpressen der Spiegelfacette an den Trägerkörper mittels des Formgedächtniselementes erreicht werden kann. The mirror facet and the carrier body can be connected to each other by means of tie rods, wherein the tie rods engage in recesses in the mirror facet and wherein a pressing of the mirror facet to the carrier body can be achieved by means of the shape memory element.

Insbesondere können die Spiegelfacette und der Trägerkörper miteinander mittels des selbst monolithisch als Zuganker ausgeführten Formgedächtniselementes verbunden sein.In particular, the mirror facet and the carrier body can be connected to one another by means of the shape memory element itself, which is monolithically designed as a tie rod.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 grundsätzlich die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung, 1 basically the operation of the present invention,

2 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung, 2 a possible embodiment of the invention,

3 eine Verbindung einer Spiegelfacette 1' mit einem Trägerelement 2' über einen Zuganker 3 3 a connection of a mirror facet 1' with a carrier element 2 ' over a tie rod 3

4 die in 3 gezeigte Anordnung in einem Vormontage-Zustand 4 in the 3 shown arrangement in a pre-assembly state

5 eine mögliche Gestaltung eines Formgedächtniselementes 5 a possible design of a shape memory element

6 eine alternative Gestaltung eines Formgedächtniselementes 6 an alternative design of a shape memory element

7 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Kinematik zur Anwendung kommt 7 an embodiment of the invention, in which a kinematics is used

8 den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Mikrolithographie. 8th the basic structure of an EUV projection exposure system 400 for microlithography.

1 zeigt in einer Schnittdarstellung grundsätzlich die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung. Im gezeigten Beispiel ist ein erstes Element als Spiegelfacette 1 ausgebildet, wohingegen ein zweites Element als Trägerkörper 2 ausgeführt ist. Spiegelfacette 1 und Trägerkörper 2 sind miteinander mittels Kraftschluss unter Verwendung der Zuganker 3 verbunden. Dabei greifen die Zuganker 3 in Ausnehmungen 4 in der Spiegelfacette 1 ein und pressen diese gegen die Kontaktfläche 5 des Trägerkörpers 2. Die Pressung wird hierbei dadurch erreicht, dass die Zuganker 3 über Formgedächtniselemente 6 mit Haltern 7 verbunden sind, welche ihrerseits an dem Trägerkörper 2 befestigt sind. Die Formgedächtniselemente 6 befinden sich in 1 in ihrem zweiten Zustand, das heißt, sie besitzen in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung z eine geringere Ausdehnung als in ihrem ersten Zustand. Dadurch wird vergleichsweise effizient eine zuverlässige Fixierung der Spiegelfacette 1 an dem Trägerkörper 2 erreicht und gleichzeitig eine gute Wärmeleitung zwischen Spiegelfacette 1 und Trägerkörper 2 gewährleistet. Die Montage kann prinzipiell so erfolgen, dass zunächst die Formgedächtniselemente 6 in ihren ersten Zustand versetzt werden, beispielsweise durch Kühlung. In diesem Zustand werden dann die Zuganker 3 in die Ausnehmungen 4 in der Spiegelfacette 1 eingebracht und die Spiegelfacette 1 wird – bei einer vergleichsweise geringen Anpresskraft an der Kontaktfläche 5 – gegenüber dem Trägerkörper 2 feinjustiert. Nach erfolgter Feinjustage kann dann eine Erwärmung der Formgedächtniselemente 6 erfolgen, welche dazu führt, dass bei Überschreiten der Schwellentemperatur die Formgedächtniselemente 6 praktisch schlagartig ihre Ausdehnung in z-Richtung verringern und die Anpresskraft sich um ein Vielfaches erhöht, wodurch eine zuverlässige Fixierung der Spiegelfacetten 1 an dem Trägerkörper 2 bei gleichzeitig guter Wärmeleitung erreicht werden kann. Sollten Nachjustagen erforderlich werden, können die Formgedächtniselemente 6 gekühlt werden, wodurch sie sich in z-Richtung wieder ausdehnen und die Anpresskraft erheblich verringert wird, was eine Verschiebung der Spiegelfacette 1 gegenüber dem Trägerkörper 2 mit vergleichsweise handhabbaren Kräften bzw. auch ein Austauschen der Spiegelfacette 1 ermöglicht. 1 shows in a sectional view in principle the operation of the present invention. In the example shown, a first element is a mirror facet 1 formed, whereas a second element as a carrier body 2 is executed. mirror facet 1 and carrier body 2 are interconnected by means of traction using the tie rods 3 connected. The tie rods grip 3 in recesses 4 in the mirror facet 1 and press them against the contact surface 5 of the carrier body 2 , The pressure is achieved here by the tie rods 3 about shape memory elements 6 with holders 7 are connected, which in turn to the carrier body 2 are attached. The shape memory elements 6 are located in 1 in their second state, that is, they have in the direction indicated by the arrow z less extension than in their first state. This comparatively efficient reliable fixation of the mirror facet 1 on the carrier body 2 achieves and at the same time a good heat conduction between mirror facet 1 and carrier body 2 guaranteed. The assembly can in principle be such that initially the shape memory elements 6 be placed in their first state, for example by cooling. In this state, then the tie rods 3 in the recesses 4 in the mirror facet 1 introduced and the mirror facet 1 is - with a comparatively low contact force at the contact surface 5 - With respect to the carrier body 2 fine-tuned. After fine adjustment can then be a heating of the shape memory elements 6 take place, which causes the shape memory elements when the threshold temperature is exceeded 6 virtually abruptly reduce their expansion in the z-direction and the contact pressure increased many times, creating a reliable fixation of the mirror facets 1 on the carrier body 2 can be achieved at the same time good heat conduction. Should readjustments become necessary, the shape memory elements can 6 are cooled, whereby they expand again in the z-direction and the contact pressure is significantly reduced, which is a shift of the mirror facet 1 opposite the carrier body 2 with comparatively manageable forces or also an exchange of the mirror facet 1 allows.

2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Formgedächtniselement 6a selbst praktisch monolithisch als Zuganker ausgeführt ist. Die Spiegelfacette 1a ist in der in 2 gezeigten Darstellung analog zu der in 1 gezeigten Spiegelfacette mit einer Ausnehmung 11a ausgeführt, in welche das Formgedächtniselement 6a eingreift. Das Trägerelement 2a zeigt in der in 2 dargestellten Variante ebenfalls eine Ausnehmung 21a, in welche der untere Teil des Formgedächtniselementes 6a eingreift. Durch die Kontraktion bzw. durch die Ausdehnung des Formgedächtniselementes 6a entlang der durch den Pfeil z' angedeuteten Richtung kann die Verbindung zwischen der Spiegelfacette 1a und dem Trägerelement 2a gelöst/gelockert bzw. hergestellt werden. 2 shows an embodiment of the invention, in which the shape memory element 6a itself practically monolithic designed as a tie rod. The mirror facet 1a is in the in 2 shown representation analogous to in 1 shown mirror facet with a recess 11a executed, in which the shape memory element 6a intervenes. The carrier element 2a shows in the in 2 variant shown also a recess 21a , in which the lower part of the shape memory element 6a intervenes. By the contraction or by the expansion of the shape memory element 6a along the direction indicated by the arrow z 'direction, the connection between the mirror facet 1a and the carrier element 2a be solved / relaxed or produced.

3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Verbindung einer Spiegelfacette 1' mit einem Trägerelement 2' über einen Zuganker 3', der doppel-T-förmig ausgeführt ist, wobei die beiden Querstriche des ”T” sich jeweils in Ausnehmungen 4' bzw. 8 in der Spiegelfacette 1' bzw. dem Trägerelement 2' befinden. Das in der Figur gezeigte Abstandsmaß a bezeichnet den Abstand zwischen den beiden Querstrichen des Doppel-T. Es ist vorzugsweise mit einer Genauigkeit von +/–0,01 mm herzustellen und die Planität der Kontaktflächen sollte ≤ 0,003 betragen, um eine optimale Funktion zu gewährleisten. Selbstverständlich sind auch abweichende Werte – je nach Aufgabenstellung – denkbar. Der Zuganker 3' kann einstückig oder mehrteilig gefügt sein und beispielsweise aus getrennt hergestellten und nachfolgend verschweißten Einzelteilen bestehen. Dabei kann die gewünschte Präzision bereits bei der Gestaltung der Einzelteile oder erst bei der Realisierung des kompletten Zugankers 3' hergestellt werden. Zwischen dem Zuganker 3' und dem Trägerelement 2' ist als Formgedächtniselement eine Formgedächtnisscheibe 6' eingefügt, welche insbesondere Titan und Nickel (NiTi) aufweisen kann. Die gewünschte Flächenpressung wird dadurch erreicht, dass in die Ausnehmung 8 im Trägerelement 2' eine gewisse Reaktionswärme eingebracht wird, wodurch erreicht wird, dass das Formgedächtniselement 6' seine Schwellentemperatur überschreitet und sich nachfolgend in axialer Richtung ausdehnt, also seine Dicke schlagartig erhöht. Auf diese Weise wird die Spiegelfacette 1', welche beispielsweise aus Silizium, Stahl, Kupfer, Siliziumkarbid oder SiSiC bestehen kann, an das Trägerelement 2' angepresst. Bei dem Trägerelement 2' kann es sich beispielsweise um ein Flexgelenk handeln, welches eine gewisse Einstellbarkeit der Spiegelfacette 1' gewährleistet. In 3 ist daneben erkennbar, dass der der Spiegelfacette 1' zugeordnete Teil des Zugankers 3' im Hinblick auf die Montage optimiert gestaltet ist. Dazu sind die Endstücke 31 des in der Ausnehmung 4' verlaufenden Teiles des Zugankers 3' mittels eines Festkörpergelenks 32 mit diesem verbunden und weisen eigene Standfüße 33 auf. Diese Ausführungsform erlaubt es, die Vormontage der Spiegelfacette 1' vor dem eigentlichen Klemmvorgang mittels Erwärmung des Formgedächtniselementes 6' etwas zu vereinfachen. Insbesondere können die Enden des genannten Teils des Zugankers 3' bei der Montage um die Festkörpergelenke 32 etwas nach oben gebogen werden, so dass die Anpresskraft reduziert und die Montage erleichtert wird; der entsprechende Zustand ist in 4 dargestellt. 3 shows in a further embodiment of the invention, the compound of a mirror facet 1' with a carrier element 2 ' over a tie rod 3 ' , which is designed double-T-shaped, with the two transverse lines of the "T" each in recesses 4 ' respectively. 8th in the mirror facet 1' or the carrier element 2 ' are located. The distance measure a shown in the figure denotes the distance between the two transverse lines of the double-T. It is preferable to produce with an accuracy of +/- 0.01 mm and the planarity of the contact surfaces should be ≤ 0.003 in order to ensure optimum function. Of course, different values - depending on the task - are conceivable. The tie rod 3 ' can be in one piece or in several parts be joined and consist for example of separately manufactured and subsequently welded parts. The desired precision already in the design of the individual parts or only in the realization of the complete tie rod 3 ' getting produced. Between the tie rod 3 ' and the carrier element 2 ' is a shape memory disk as a shape memory element 6 ' which may in particular comprise titanium and nickel (NiTi). The desired surface pressure is achieved in that in the recess 8th in the carrier element 2 ' a certain heat of reaction is introduced, whereby it is achieved that the shape memory element 6 ' exceeds its threshold temperature and subsequently expands in the axial direction, so its thickness increases abruptly. In this way the mirror facet becomes 1' , which may for example consist of silicon, steel, copper, silicon carbide or SiSiC, to the support element 2 ' pressed. In the carrier element 2 ' it may be, for example, a flex joint, which has a certain adjustability of the mirror facet 1' guaranteed. In 3 is next to recognizable that the mirror facet 1' assigned part of the tie rod 3 ' is optimized in terms of mounting. These are the tails 31 in the recess 4 ' extending part of the tie rod 3 ' by means of a solid-state joint 32 connected to this and have their own feet 33 on. This embodiment allows the pre-assembly of the mirror facet 1' before the actual clamping process by heating the shape memory element 6 ' to simplify something. In particular, the ends of said part of the tie rod 3 ' during assembly around the solid-state joints 32 be bent slightly upwards, so that the contact pressure is reduced and the assembly is facilitated; the corresponding state is in 4 shown.

Diese Biegung kann beispielsweise durch ein Einfügewerkzeug, die Verwendung von Bimetallelementen oder auch mittels eines Formgedächtniswerkstoffs erreicht werden. Nach der Vorjustage werden dann die genannten Endstücke 31 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschwenkt und die Formgedächtnisscheibe 6' wird erwärmt, wodurch der gewünschte End-Anpressdruck erreicht wird. Dabei expandiert die Formgedächtnisscheibe 6' lediglich axial, nicht radial.This bend can be achieved for example by an insertion tool, the use of bimetallic elements or by means of a shape memory material. After the pre-adjustment then the said end pieces 31 swung back to its original position and the shape memory disk 6 ' is heated, whereby the desired final contact pressure is achieved. At the same time the shape memory disk expands 6 ' only axial, not radial.

Selbstverständlich ist auch eine vereinfachte Ausführung des oberen Teils des Zugankers 3' etwa in der Art entsprechend dem unteren Teil denkbar.Of course, a simplified version of the upper part of the tie rod 3 ' about conceivable in the manner according to the lower part.

5 zeigt in einer Variante der Erfindung eine mögliche Gestaltung der Formgedächtnisscheibe 6'. Im gezeigten Beispiel ist die Formgedächtnisscheibe in der Art einer Unterlegscheibe mit innerer Bohrung mit einem Durchmesser Di ausgeführt. Der Außendurchmesser der Formgedächtnisscheibe 6' beträgt, wie in der Figur angedeutet, Da. Der Innendurchmesser Di ist dabei so auszuführen, dass eine Führung als Spielpassung zum Zuganker 3' ermöglicht wird. Eine derartig gestaltete Scheibe kann jedoch nur dann verwendet werden, wenn der Zuganker mehrteilig ausgeführt ist und erst nach Einbringung der Formgedächtnisscheibe 6' zusammengefügt wird, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben. 5 shows a possible configuration of the shape memory disk in a variant of the invention 6 ' , In the example shown, the shape memory disk is designed in the manner of a washer with an inner bore with a diameter D i . The outer diameter of the shape memory disk 6 ' is, as indicated in the figure, D a . The inner diameter D i is to be designed so that a guide as a clearance fit to the tie rod 3 ' is possible. However, such a designed disk can only be used if the tie rod is made of several parts and only after introduction of the shape memory disk 6 ' is joined together, for example by welding, soldering or gluing.

Eine Alternative hierzu ist in der 6 dargestellt, dort ist die Formgedächtnisscheibe derart zweigeteilt ausgeführt, dass zwei halbe Scheibenelemente 6'' miteinander mittels der Schrauben 9 verschraubt sind. Zur präziseren Fügung kann auch eine zusätzliche Verstiftung vorgesehen sein; zur Erhöhung der Präzision ist es angeraten, die beiden Planflächen der gefügten Scheibe planparallel zu schleifen oder zu läppen, dann wieder zu lösen und dann in die Gesamtanordnung entsprechend der 1, 2 und 3 zu integrieren bzw. in der dort gezeigten Anordnung zu fügen. Die Gesamtgenauigkeit hängt dann von der Ausführung der Verschraubung bzw. Verstiftung ab.An alternative to this is in the 6 represented there, the shape memory disk is designed in such a two-part, that two half disc elements 6 '' with each other by means of the screws 9 are bolted. For more precise addition, additional pinning may also be provided; To increase the precision, it is advisable to grind or lapping the two flat surfaces of the joined disk plane parallel, then to solve again and then in the overall arrangement according to the 1 . 2 and 3 to integrate or to add in the arrangement shown there. The overall accuracy then depends on the design of the screw or pinning.

7 zeigt eine exemplarische Verwendung einer als zweiseitiger Hebel 10 ausgebildeten Kinematik mit einem ersten und zweiten Hebelarm 101 und 102, wobei der Hebel 10 um den Drehpunkt P geschwenkt werden kann. Dem ersten Hebelarm 101 zugeordnet ist das Formgedächtniselement 6''', dessen Längenänderung in Richtung des Doppelpfeiles T1 sich in eine Bewegung des zweiten Hebelarmes 102 um den Weg T2 übersetzt. Selbstverständlich sind auch andere Gestaltungen des Hebels 10 denkbar. Durch eine gezielt eingestellte Übersetzung kann somit der Anpressdruck erhöht werden. 7 shows an exemplary use of a two-sided lever 10 trained kinematics with a first and second lever arm 101 and 102 , where the lever 10 can be pivoted about the pivot point P. The first lever arm 101 assigned is the shape memory element 6 ''' whose change in length in the direction of the double arrow T1 is in a movement of the second lever arm 102 translated by the way T2. Of course, other designs of the lever 10 conceivable. By a targeted translation thus the contact pressure can be increased.

8 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Mikrolithographie. Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Lichtquelle 402 eine Beleuchtungsoptik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Belichtet wird eine im Objektfeld 404 angeordnete Maske, das sogenannte Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine Projektionsoptik 408 dient zur Abbildung des Objektfeldes 404 in ein Bildfeld 409 in eine Bildebene 410. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 406 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 409 in der Bildebene 410 angeordneten Wafers 411, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 412 gehalten ist. Die Lichtquelle 402 kann als EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm ausgebildet sein. 8th shows the basic structure of an EUV projection exposure system 400 for microlithography. A lighting system 401 the projection exposure system 400 points next to a light source 402 an illumination optics 403 for illuminating an object field 404 in an object plane 405 on. One is exposed in the object field 404 arranged mask, the so-called reticle 406 that of a schematically represented Retikelhalter 407 is held. A projection optics 408 serves to represent the object field 404 in a picture field 409 into an image plane 410 , A structure is shown on the reticle 406 on a photosensitive layer in the area of the image field 409 in the picture plane 410 arranged wafers 411 , by a wafer holder also shown in detail 412 is held. The light source 402 can be designed as EUV radiation source with an emitted useful radiation, in particular in the range between 5 nm and 30 nm.

Eine mittels der Lichtquelle erzeugte EUV-Strahlung 413 wird ausgerichtet, insbesondere gebündelt. Die Lichtquelle 402 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die EUV-Strahlung 413 im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Der Feldfacettenspiegel 415 kann dabei insbesondere nicht im Einzelnen dargestellte Spiegelfacetten aufweisen, die mit einem ebenfalls nicht im Einzelnen dargestellten Trägerelement in der erfindungsgemäßen Weise verbunden sind.An EUV radiation generated by the light source 413 is aligned, in particular bundled. The light source 402 is preferably designed such that the EUV radiation 413 in the area of an intermediate focus level 414 undergoes an intermediate focus before moving to a field facet mirror 415 meets. The field facet mirror 415 may in particular have not shown in detail mirror facets, which are connected to a carrier element also not shown in detail in the manner according to the invention.

Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 416 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 403 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 408 optisch konjugiert ist. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 417 mit in der Abfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 418, 419 und 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet. Auch der Pupillenfacettenspiegel kann dabei mit der erfindungsgemäßen Verbindungstechnik zwischen Spiegelfacetten und Trägerelementen ausgestattet sein.After the field facet mirror 415 becomes the EUV radiation 413 from a pupil facet mirror 416 reflected. The pupil facet mirror 416 is in a pupil plane of the illumination optics 403 arranged to a pupil plane of the projection optics 408 is optically conjugated. With the aid of the pupil facet mirror 416 and an imaging optical assembly in the form of a transmission optics 417 with mirrors designated in the sequence of the beam path 418 . 419 and 420 become field facets of the field facet mirror 415 in the object field 404 displayed. The pupil facet mirror can also be equipped with the inventive joining technique between mirror facets and carrier elements.

Claims (15)

Projektionsbelichtungsanlage (400) für die Halbleiterlithographie, wobei die Projektionsbelichtungsanlage zwei mittels Kraftschluss miteinander verbundene Elemente (1, 1', 2, 2') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschluss unter Verwendung eines Formgedächtniselementes (6, 6', 6'', 6''') erreicht wird.Projection exposure apparatus ( 400 ) for semiconductor lithography, the projection exposure apparatus comprising two interconnected elements (FIG. 1 . 1' . 2 . 2 ' ), characterized in that the frictional connection using a shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) is achieved. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') – eine Austenit-Starttemperatur aufweist, bei welcher der Übergang von einem martensitischen Zustand in einen austenitischen Zustand einsetzt, – eine Austenit-Finishtemperatur aufweist, bei welcher das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') sich vollständig in einem austenitischen Zustand befindet und wobei – das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') eine Martensit-Starttemperatur aufweist, bei welcher der Übergang von einem austenitischen in einen martensitischen Zustand einsetzt, – das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') eine Martensit-Finishtemperatur aufweist, bei welcher sich das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') vollständig in einem martensitischen Zustand befindet.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 1, characterized in that the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) - has an austenite start temperature at which the transition from a martensitic state to an austenitic state begins, - an austenite finish temperature at which the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) is completely in an austenitic state and wherein - the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) has a martensite start temperature at which the transition from an austenitic to a martensitic state begins, - the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) has a martensite finish temperature at which the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) is completely in a martensitic state. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austenit-Starttemperatur und die Austenit-Finishtemperatur in einem Intervall zwischen ca. 20°C und ca. 120°C liegenProjection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 2, characterized in that the austenite start temperature and the austenite finish temperature are in an interval between about 20 ° C and about 120 ° C. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Martensit-Starttemperatur bei ca. 20°C liegt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the martensite start temperature is about 20 ° C. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Martensit-Finishtemperatur bei ca. –5°C liegt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the martensite finish temperature is about -5 ° C. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') im austenitischen Zustand in mindestens einer Raumrichtung eine größere Ausdehnung besitzt als im martensitischen Zustand.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) in the austenitic state has a greater extent in at least one spatial direction than in the martensitic state. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') im austenitischen Zustand in mindestens einer Raumrichtung eine geringere Ausdehnung besitzt als im martensitischen Zustand.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) in the austenitic state has a smaller extent in at least one spatial direction than in the martensitic state. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem der beiden Elemente (1, 1') um eine Feldfacette eines Facettenspiegels handelt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the two elements ( 1 . 1' ) is a field facet of a facet mirror. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten der beiden Elemente um ein Flexgelenk (2, 2') handelt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to claim 8, characterized in that the second of the two elements is a flexible joint ( 2 . 2 ' ). Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') polykristallines NiTi enthält.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) contains polycrystalline NiTi. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtniselement (6, 6', 6'', 6''') den Kraftschluss zwischen den beiden Elementen unter Verwendung einer Kinematik (10), insbesondere eines Hebels, bewirkt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape memory element ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' ) the adhesion between the two elements using a kinematics ( 10 ), in particular a lever causes. Projektionsbelichtungsanlage (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass auf die am Kraftschluss beteiligten Flächen ein Anpressdruck von mehr als 10 MPa, bevorzugt mehr als 12 MPa, insbesondere von ca. 15 MPa, wirkt.Projection exposure apparatus ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the surfaces involved in adhesion a contact pressure of more than 10 MPa, preferably more than 12 MPa, in particular of about 15 MPa, acts. Optische Baugruppe mit einem Trägerkörper (2, 2a, 2') und einer mit dem Trägerkörper (2, 2a, 2') verbundenen Spiegelfacette (1, 1a, 1'), dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfacette (1, 1a, 1') und der Trägerkörper (2, 2a, 2') miteinander mittels eines Formgedächtniselementes (6, 6a, 6') verbunden sind.Optical assembly with a carrier body ( 2 . 2a . 2 ' ) and one with the carrier body ( 2 . 2a . 2 ' ) mirror facet ( 1 . 1a . 1' ), characterized in that the mirror facet ( 1 . 1a . 1' ) and the carrier body ( 2 . 2a . 2 ' ) with each other by means of a shape memory element ( 6 . 6a . 6 ' ) are connected. Optische Baugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfacette (1, 1') und der Trägerkörper (2, 2') miteinander mittels Zugankern (3, 3') verbunden sind, wobei die Zuganker (3, 3') in Ausnehmungen (4, 4') in der Spiegelfacette (1, 1') eingreifen und wobei ein Anpressen der Spiegelfacette (1, 1') an den Trägerkörper (2, 2') mittels des Formgedächtniselementes (6, 6') erreicht wird.Optical assembly according to claim 13, characterized in that the mirror facet ( 1 . 1' ) and the carrier body ( 2 . 2 ' ) with each other by means of tie rods ( 3 . 3 ' ), the tie rods ( 3 . 3 ' ) in recesses ( 4 . 4 ' ) in the mirror facet ( 1 . 1' ) and wherein a pressing of the mirror facet ( 1 . 1' ) to the carrier body ( 2 . 2 ' ) by means of the shape memory element ( 6 . 6 ' ) is achieved. Optische Baugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfacette (1a) und der Trägerkörper (2a) miteinander mittels des monolithisch als Zuganker ausgeführten Formgedächtniselementes (6a) verbunden sind.Optical assembly according to claim 13, characterized in that the mirror facet ( 1a ) and the carrier body ( 2a ) with each other by means of the monolithic designed as a tie rod shape memory element ( 6a ) are connected.
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