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Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit aktiv positionierbaren optischen Elementen.
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Zur aktiven Positionierung verschiedener Komponenten von Projektionsbelichtungsanlagen werden üblicherweise Aktuierungseinheiten mit einem starren, stabförmigen Haltelement, das auch als Pin bezeichnet wird, verwendet. Derartige Pins müssen eine Vielzahl an Aufgaben, wie beispielsweise die Kompensation der Gewichtskraft, die mechanische Entkopplung, die Unterdrückung von Reaktionskräften und die Aktuierung, durchführen können. Mit zunehmender Größe der zu aktuierenden Komponenten sind auch die Pins entsprechend auszulegen, d. h. es sind in der Regel auch größere Pins zu verwenden. Damit einher geht praktisch zwangsläufig eine Erhöhung der Steifigkeit der Pins insbesondere auch in Richtungen quer zur Aktuierungsrichtung. Damit erhöht sich das Risiko, dass aufgrund der angesprochenen vergrößerten Steifigkeit, insbesondere Biegesteifigkeit des Pins unerwünschte Querkräfte im Bereich der Verbindungspunkte der Pins mit der zu aktuierenden Komponente in diese eingetragen werden, was zu Verformungen und damit zu einer schlechteren optischen Leistungsfähigkeit der Komponente führen kann.
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Eine Alternative zur Lagerung auf Pins ist in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 102 09 661 A1 , welche auf die Anmelderin zurückgeht, offenbart. In der genannten Schrift ist ein Objektiv mit einem optischen Element beschrieben, welches in einer Innenfassung gelagert ist, wobei die Innenfassung mit einer Außenfassung verbunden ist. Dabei sind in einem Spalt zwischen der Innenfassung und der Außenfassung elastisch verformbare Bänder angeordnet, welche die Innenfassung mit der Außenfassung verbindet. Auch im Falle dieser Lösung werden durch die Bänder jedoch gegebenenfalls störende Querkräfte auf das optische Element übertragen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Projektionsbelichtungsanlage anzugeben, in welcher auch größer skalierte Komponenten aktuiert werden können und wobei parasitäre Spannungen in den Komponenten verringert werden, bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Varianten und Weiterbildungen der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie weist mindestens eine Tragstruktur zur Aufnahme von Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage und mindestens ein langgestrecktes Verbindungselement, welches die Tragstruktur mit einer Komponente der Projektionsbelichtungsanlage verbindet, auf, wobei das Verbindungselement als biegeschlaffes Bauteil ausgebildet ist.
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Derartige Bauteile zeichnen sich insbesondere durch eine gute Verformbarkeit in mindestens einem Freiheitsgrad aus, können also in mindestens eine Raumrichtung mit geringem Kraftaufwand verformt werden. Mit anderen Worten hängt die zur Verformung (insbesondere zur Verbiegung) des biegeschlaffen Bauteiles in mindestens einer Raumrichtung erforderliche Kraft nicht oder nur in geringem Ausmaß vom Grad der Verformung ab. Ein biegeschlaffes Bauteil ist jedoch üblicherweise in mindestens einer weiteren Raumrichtung steif ausgestaltet.
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Unter biegeschlaffen Bauteilen im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden somit Bauteile verstanden, die mindestens in einer Raumrichtung (beispielsweise in Längsrichtung) steif, jedoch in mindestens einer weiteren Raumrichtung weich und nachgiebig ausgestaltet sind.
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Als wichtige Vertreter biegeschlaffer Bauteile sind Seile, Ketten, insbesondere auch Rollenketten in der Art einer Fahrradkette, Bänder oder Drähte zu nennen. Die genannten Bauteile haben den Vorteil, dass sie in Längsrichtung insbesondere unter Zugbelastung vergleichsweise große Kräfte aufnehmen können und dabei im Bereich ihrer Verbindungspunkte mit der entsprechenden Komponente aufgrund ihrer Biegeschlaffheit nur geringe bzw. keine Kräfte in mindestens eine Querrichtung und damit Spannungen in diese eintragen.
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Weiterhin kann mindestens ein Aktuator vorhanden sein, mittels welchem das mindestens eine Verbindungselement manipuliert werden kann. Der Aktuator kann dabei prinzipell an jedem Ort entlang des Verbindungselementes mit diesem in Verbindung stehen bzw. auf dieses wirken. Eine vorteilhafte Wahl für die Positionierung des Aktuators stellt derjenige Bereich dar, in welchem das Verbindungselement mit der Tragstruktur verbunden ist.
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Eine Manipulation des Verbindungselementes kann insbesondere darin bestehen, das Verbindungselement zu verkürzen oder zu verlängern bzw. den Abstand zwischen einem Verbindungspunkt des Verbindungselementes an der Tragstruktur und einem Verbindungspunkt des Verbindungselementes an der Komponente zu ändern, wodurch die Komponente bewegt, beispielsweise verkippt werden kann. Wird beispielsweise ein Seil zur Realisierung des Verbindungselementes verwendet, so kann dieses beispielsweise auf einer Rolle stückweise auf- oder abgewickelt werden, so dass die Verkürzung bzw. Verlängerung des Verbindungselementes in einer Verkürzung bzw. Verlängerung des abgewickelten Teiles des Seiles besteht.
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Dadurch wird es möglich, Aktuatoren zu verwenden, welche lediglich einen Bewegungsfreiheitsgrad aufweisen, welcher in Richtung der Längserstreckung des mindestens einen Verbindungselementes verläuft. Derartige Aktuatoren könnten beispielsweise als Piezoelemente realisiert sein, welche über eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme beispielsweise des Seiles verfügen können.
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Eine einfache Möglichkeit, den Durchtritt von Nutzlicht der Projektionsbelichtungsanlage durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu ermöglichen, kann darin bestehen, die Tragstruktur kreisscheibenförmig mit einer zentralen Aussparung auszubilden
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Weiterhin können 6 Verbindungselemente jeweils an einem Ende an 6 Punkten an der Tragstruktur angeordnet sein.
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Dabei können die 6 Verbindungselemente in einer vorteilhaften Ausführungsform an 3 Punkten mit der Komponente verbunden sein, wobei jeweils zwei der 6 Verbindungselemente paarweise an einem Punkt der Komponente und an zwei voneinander beabstandeten Punkten an der Tragstruktur angeordnet sein. Durch eine derartige Anordnung der Verbindungselemente ergeben sich verschiedene Bewegungsmöglichkeiten der Komponente.
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In einer alternativen Ausführungsform kann sich die Komponente zwischen separaten Teilen der Tragstruktur befinden und Verbindungselemente an mindestens zweien der Teile der Tragstruktur angeordnet sein. Eine derartige Anordnung der Komponente und der Tragstruktur erlaubt einen relativ flachen Einfall der optischen Nutzstrahlung, insbesondere in Verbindung mit einem "Grazing Incidence" Design. Dieser Vorteil kann auch in anderen Varianten der Erfindung – in Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung – zum Tragen kommen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können jeweils drei Verbindungselemente auf einander gegenüberliegenden Seiten der Komponente angeordnet und mit einem der separaten Teile der Tragstruktur verbunden sein. Mit anderen Worten weist die Komponente auf beiden Seiten Verbindungspunkte für die Verbindungselemente auf.
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In einer Variante der Erfindung sind die Komponenten des Richtungsvektors der Verbindungselemente in einer zur Gewichtskraft senkrechten Richtung größer als die Vektorkomponenten in Richtung der Gewichtskraft. Mit anderen Worten verlaufen in diesem Fall die Verbindungselemente überwiegend waagerecht, was jedoch zu einer vergleichsweisen großen Zugbelastung der Verbindungselemente durch die Gewichtskraft der Komponente führt.
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Weiterhin kann in einer vorteilhaften Ausführungsform – insbesondere in dem zuletzt geschilderten Fall – mindestens ein zusätzliches Gewichtskompensationsseil vorhanden sein, welches einen Teil der auf die Komponente wirkenden Gewichtskraft aufnimmt. So kann gewährleistet werden, dass die Zugbelastungen der Verbindungselemente in einem vertretbaren Rahmen bleibt. Wenn durch die verwendeten Gewichtskompensationsseile bis zu 98% der Gewichtskraft kompensiert wird, kann eine ausreichende Entlastung der Verbindungselemente erreicht werden. Umgekehrt können damit die Verbindungselemente, also insbesondere Seile, gespannt bleiben, so dass die Komponente nach wie vor definiert im Raum gelagert werden kann. Eine vorteilhafte Wahl der zur Vorspannung der Verbindungselemente verbleibenden Restgewichtskraft liegt im Bereich von ca. 2N–50N.
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Das Gewichtskompensationsseil kann dabei in vorteilhafter Weise mittels Magneten an der Tragstruktur befestigt sein; dabei können zwei Magnete vorhanden sein, von denen der erste mit dem Gewichtskompensationsseil und der zweite mit der Tragstruktur verbunden sein kann und wobei gleichnamige Pole der Magnete einander in der Weise zugewandt sein können, dass die von den Gewichtskompensationsseil aufgebrachte Kraft mindestens teilweise von der Magnetkraft aufgebracht werden kann. Diese Art der Aufhängung erhöht aufgrund der damit verbundenen Federwirkung der Magnetanordnung die Flexibilität der Positionierbarkeit der Komponente. Darüber hinaus hat die Verwendung von Magneten gegenüber der Verwendung von bspw. Spiralfedern den Vorteil, dass die oben skizzierte Magnetanordnung keine oder nur eine geringe laterale Steifigkeit aufweist, so dass das Risiko von Störungen, die hieraus entstehen könnten, verringert wird.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Gewichtskompensationsseil mittels kraftgeregelter Aktuatoren an der Tragstruktur befestigt sein. Dies hat gegenüber der Verwendung von Magneten den Vorteil, dass die Kraft zur Gewichtskompensation auch bei Auslenkungen der Komponente in Richtung des Gewichtskompensationsseiles konstant gehalten werden kann.
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In einer weiteren Variante der Erfindung kann zur Kompensation mindestens eines Teiles der Gewichtskraft der Komponente mindestens ein starrer Pin vorgesehen sein, welcher die Komponente abstützen kann.
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Für die Aktuatoren zur Gewichtskraftkompensation oder zur Positionierung der Komponente können insbesondere Schrittmotoren, insbesondere Linearmotoren, Servomotoren, insbesondere in Verbindung mit Rollen zur Aufnahme eines seilartigen Verbindungselementes, Anwendung finden. Die genannten Motoren können beispielsweise auf der Anwendung der Lorentzkraft, des Piezoeffektes oder der magnetischen Reluktanz beruhen. Auch die Verwendung alternativer Motoren bzw. alternativer physikalischer Prinzipien für die Aktuatorik ist denkbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Komponente ein optisches Element, insbesondere eine Linse oder ein Spiegel, enthalten.
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Bei einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage kann es sich bevorzugt um eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage handeln.
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung exemplarisch anhand der Zeichnung erläutert.
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Es zeigt,
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1, 1A eine schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage, A: EUV-Projektionsbelichtungsanlage;
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 eine alternative Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform zur Gewichtskraftkompensation;
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5 ein weiteres Beispiel zur Gewichtskraftkompensation;
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6 eine weitere Alternative zur Gewichtskraftkompensation
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7A und B verschiedene Ausführungsform der geometrischen Anordnung der Aktuatorseile; und
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8–10 weitere Ausführungsvarianten der Erfindung
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage 100 dargestellt. Diese dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 102 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie z.B. Computerchips.
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Die Projektionsbelichtungsanlage 100 besteht dabei im Wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung 103, einer Reticlestage genannten Einrichtung 104 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Reticle 105, durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer 102 bestimmt werden, einer Einrichtung 106 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 102 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv 107, mit mehreren optischen Elementen 108, die über Fassungen 109 in einem Objektivgehäuse 140 des Projektionsobjektives 107 gehalten sind.
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Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Reticle 105 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 102 abgebildet werden; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt.
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Die Beleuchtungseinrichtung 103 stellt einen für die Abbildung des Reticles 105 auf dem Wafer 102 benötigten Projektionsstrahl 111 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in der Beleuchtungseinrichtung 103 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 111 beim Auftreffen auf das Reticle 105 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.
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Über die Strahlen 111 wird ein Bild des Reticles 105 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 107 entsprechend verkleinert auf den Wafer 102 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Dabei können das Reticle 105 und der Wafer 102 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Reticles 105 auf entsprechende Bereiche des Wafers 102 abgebildet werden. Das Projektionsobjektiv 107 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen 108, wie z.B. Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf.
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1A zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Mikrolithographie, in welcher die Erfindung ebenfalls Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Lichtquelle 402 eine Beleuchtungsoptik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Beleuchtet wird ein im Objektfeld 404 angeordnetes Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine lediglich schematisch dargestellte 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 Nutzstrahlung insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm emittieren.
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Eine mittels der Lichtquelle erzeugte EUV-Strahlung 413 wird mittels eines in der Lichtquelle 402 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass sie im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer optischen Baugruppe 417 mit Spiegeln 418, 419 und 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im gezeigten Beispiel ist eine Tragstruktur
1 über seilartige Verbindungselemente, welche im Folgenden als Aktuatorseile S1–S6 bezeichnet werden, mit einer weiteren Komponente der Projektionsbelichtungsanlage, im gezeigten Beispiel ein optisches Element
2, welches einen optisch aktiven Bereich
2.1 aufweist, verbunden. Dabei ist das optische Element
2 an der Tragstruktur
1 mittels der Aktuatorseile S1–S6 aufgehängt und die Aktuatorseile S1–S6 sind jeweils an einem Ende an 6 Punkten an der Tragstruktur
1 und an dem anderen Ende an 3 Punkten mit dem optischen Element
2 verbunden. Hierbei sind an dem optischen Element
2 jeweils zwei der 6 Aktuatorseile S1–S6 paarweise an einem Punkt und unabhängig voneinander angeordnet. Durch eine derartige Anordnung der Aktuatorseile S1–S6 ergeben sich verschiedene Bewegungsmöglichkeiten, welche in nachfolgender Tabelle 1 dargestellt sind. Tabelle 1:
| Bewegungsart | zu verlängerndes Seil (S) | zu verkürzendes Seil (S) |
| +z (nach oben) | - | S1 bis S6 |
| –z (nach unten) | S1 bis S6 | - |
| Translation in +y Richtung | S2, S4, S5 | S1, S3, S6 |
| Drehung rz(nach rechts) | S2, S4, S6 | S1, S3, S5 |
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Die Länge der Aktuatorseile S1–S6 wird mittels Aktuierungseinheiten 3, insbesondere Schrittmotoren, Reluktanzmotoren, Servomotoren oder Piezomotoren, eingestellt. Die Aktuatorseile S1–S6 können mit den Aktuierungseinheiten 3 über Festkörpergelenke oder andere Gelenke, bspw. Kardangelenke, verbunden sein (hier nicht dargestellt). Wie bereits oben erwähnt ist auch eine Führung der Aktuatorseile S1–S6 auf drehbaren, ansteuerbaren Rollen denkbar (ebenfalls hier nicht dargestellt). Die Aktuierungseinheiten 3 wiederum werden beispielsweise durch eine Steuerung geregelt, welche durch multi input – multi output oder single input – single output Regler die gewünschten Einstellungen zur Änderung der Aktuatorseillänge und damit zur Positionierung des optischen Elements 2 vornehmen kann. Dabei werden die Aktuatorseile S1–S6 bei einem multi input – multi output Regler gemeinsam und bei einem single input – single output Regler unabhängig voneinander geregelt. Weiterhin weist das optische Element 2 Sensoren 5 auf, durch welche die Ausrichtung des optischen Elements 2 im Raum ermittelt werden und bei Bedarf die Aktuatorseile S1–S6 durch die Aktuierungseinheiten 3 entsprechend verlängert oder verkürzt werden können.
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Um eine Beaufschlagung des optischen Elements 2 mit Nutzstrahlung zu ermöglichen, weist die Tragstruktur 1 eine (im gezeigten Beispiel zentrale) Aussparung 4 auf.
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3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Neben den bereits aus 2 bekannten 6 Aktuatorseilen S1–S6 weist die vorliegende Ausführungsform drei weitere Verbindungselemente S7–S9 auf, welche zur Gewichtskompensation dienen und im Folgenden als Gewichtskompensationsseile S7–S9 bezeichnet werden. Die Gewichtskompensation durch die Gewichtskompensationsseile S7–S9 wird dabei mittels jeweils 2 Permanentmagneten 6, welche mit gleichnamigen Polen einander gegenüber angeordnet sind, realisiert. Dadurch, dass die Gewichtskompensationsseile S7–S9 jeweils an dem oberen der paarweise angeordneten Permanentmagneten 6 befestigt sind und dadurch, dass die Permanentmagneten 6 derart angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig abstoßen, können die Gewichtskompensationsseile S7–S9 die Gewichtskraft der zu haltenden Komponente der Projektionsbelichtungsanlage, im vorliegenden Beispiel des optischen Elements 2, größtenteils kompensieren. Eine Stabilisierung der Relativposition der beiden Magnete 6 zu einander kann wie abgebildet dadurch erreicht werden, dass der mit der Tragstruktur 1 verbundene Magnet 6 eine Bohrung aufweist, durch welche das Gewichtskompensationsseil S7–S9 geführt ist und der zweite Magnet 6 am Ende des Gewichtskompensationsseiles S7–S9 befestigt ist.
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So kann gewährleistet werden, dass die Aktuatorseile S1–S6, welche dazu benötigt werden das optische Element 2 zu bewegen, nur eine sehr geringe Seilkraft aufnehmen müssen, wodurch Querkräfte auf das optische Element 2 weitgehend vermieden werden können. Darüber hinaus gewährleistet die beschriebene Lagerung eine Beweglichkeit des optischen Elementes 2 in z-Richtung (insbesondere nach unten) und damit die Positionierbarkeit des optischen Elementes 2 in allen 6 Freiheitsgraden. Hierzu ist es sinnvoll, wenn durch die Gewichtskompensationsseile S7–S9 nur ein bestimmter Anteil der gesamten auf das optische Element 2 wirkenden Gewichtskraft aufgebracht wird; in diesem Fall bleibt eine translatorische Bewegung des gesamten optischen Elementes 2 in z-Richtung nach unten durch eine Verlängerung aller Aktuatorseile S1–S6 bis zu dem Punkt möglich, ab welchem die aufsummierte abstoßende Kraft der Magnete 6 der Gewichtskraft des optischen Elementes 2 entspricht.
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In der 4 ist eine alternative Anordnung der Gewichtskompensationsseile S7–S9 dargestellt. Die Gewichtskompensationsseile S7–S9 sind in vorliegendem Beispiel auf einem anderen Radius an der Tragstruktur 1 als die Aktuatorseile S1–S6 angeordnet.
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Die weiteren Bezugszeichen sind analog zu den Bezugszeichen der vorangegangenen Figuren.
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5 zeigt die gleiche Anordnung der Tragstruktur 1, des optischen Elements 2, der Aktuatorseile S1–S6 sowie der Gewichtskompensationsseile S7–S9 wie aus 3 bekannt. Allerdings wird die Gewichtskraftkompensation in diesem Ausführungsbeispiel durch die Gewichtskompensationsseile S7–S9 mittels kraftgeregelter Aktuatoren 7 realisiert. Die weiteren Bezugszeichen sind analog zu den Bezugszeichen der 2 bis 4.
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Ein weiteres Beispiel zur Gewichtskraftkompensation ist in 6 dargestellt. Hier werden statt drei, sechs Gewichtskompensationsseile S7–S12 zur Reduzierung der von den Aktuatorseilen S1–S6 aufzunehmenden Seilkraft genutzt.
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7 zeigt in ihren Teilfiguren A und B verschiedene Ausführungsformen der geometrischen Anordnung der Aktuatorseile S1–S6 auf der Tragstruktur 1' sowie eine zentrierte Gewichtskraftkompensation mittels eines über dem Schwerpunkt der zu haltenden Komponente angeordneten Gewichtskompensationsseils S13. In Teilfigur 6A ist die aus den 2 bis 5 bekannte symmetrische Anordnung von 6 Aktuatorseilen S1–S6 an der Tragstruktur 1' gezeigt, wobei das optische Element 2' im vorliegenden Beispiel einen optisch aktiven Bereich 2.1' aufweist, welcher nicht mittig zentriert, sondern am äußeren Rand des optischen Elements 2' angeordnet ist. Aus diesem Grund ist es in vorliegendem Beispiel auch nicht nötig, eine Aussparung in der Tragstruktur 1' für den Strahlengang aufzuweisen.
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In der Teilfigur 7B sind die Aktuatorseile S1–S6 nicht symmetrisch an der Tragstruktur 1'' angeordnet, sondern vorwiegend auf einer Seite der Tragstruktur 1''. Dabei weist die Tragstruktur 1'' an der den Aktuatorseilen S1–S6 gegenüberliegenden Seite eine Aussparung 4' auf, wodurch ein alternativer Strahlengang realisiert werden kann. Die weiteren Bezugszeichen sind analog zu den Bezugszeichen der 8A.
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8 zeigt eine Variante, bei welcher sich das optische Element 2'' zwischen separaten Teilen der Tragstruktur 1''' und 1 IV befindet und Verbindungselemente S1–S6 an beiden Teilen der Tragstruktur 1''' und 1 IV angeordnet sind. Dabei sind wie gezeigt die separaten Teile der Tragstruktur 1''' und 1 IV und das optische Element 2'' in z-Richtung übereinander angeordnet. Zur definierten Positionierung des optischen Elementes 2'' im Raum sind die Aktuatorseile S1–S6 gegeneinander verspannt, wobei jeweils drei Aktuatorseile S1–S6 an einem der beiden separaten Teile der Tragstruktur 1''' und 1 IV angeordnet sind.
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In der 9 ist eine gegenüber der 8 dahingehend modifizierte Variante gezeigt, dass die Anordnung um 90° um die x-Achse gedreht dargestellt ist. Damit werden die Komponenten des Richtungsvektors der Aktuatorseile S1–S6 in eine zur Gewichtskraft senkrechten Richtung gegenüber der Komponenten in z-Richtung (also in Richtung der Gravitationskraft) vergleichsweise groß, so dass für eine stabile Lagerung des optischen Elementes 2'' vergleichsweise große Kräfte in Seilrichtung aufgebracht werden müssten.
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In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Gewichtskraft des optischen Elementes 2'' durch das Gewichtskompensationsseil S13, welches mit der Tragstruktur 1 V und dem optischen Element 2'' verbunden ist, größtenteils aufzunehmen. Die Position des optischen Elements 2'' kann dann mittels der Aktuatorseile S1–S6 wie aus den vorstehenden Figuren bekannt geregelt werden. Eine derartige Anordnung des optischen Elements 2'' und der Tragstrukturen 1''', 1 IV und 1 V erlaubt einen relativ flachen Einfall der optischen Nutzstrahlung, insbesondere in Verbindung mit einem "Grazing Incidence" Design.
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Auch in der in 9 gezeigten Anordnung ist das Gewichtskraftskompensationsseil S13 über Magnete 6 mit der Haltestruktur verbunden. Es ist darüber hinaus derart angeordnet, dass seine gerade gedachte Fortsetzung durch den mit "CoG" (Center of Gravity) in der Figur angedeuteten Schwerpunkt des optischen Elementes 2'' verläuft. Auf diese Weise wird das Auftreten von Momenten an dem optischen Element 2'', welche von der Gewichtskraftkompensation herrühren könnten, zumindest in einer Position des optischen Elements 2'' vermieden und in anderen Positionen des optischen Elementes 2'' gering gehalten.
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Die 10 zeigt eine weitere Variante zur Halterung und Positionsregelung des optischen Elements 2. Das optische Element 2 ist hier nicht wie aus den vorangegangen Figuren bekannt unterhalb einer Tragstruktur 1 aufgehängt, sondern wird mit Hilfe von drei Pins 8 oberhalb der Tragstruktur 1 auf diese gestellt. Dabei dienen die Pins 8 zu Gewichtskompensation und die Aktuatorseile S1–S6 wie bereits beschrieben zur Positionierung des optischen Elements 2. Um eine Beweglichkeit in z-Richtung und damit die Positionierbarkeit des optischen Elementes 2 in allen gewünschten Freiheitsgraden trotz der Pins 8 zu gewährleisten, sind die Pins 8 in der insbesondere aus den 3, 4 und 6 bekannten Weise über Magnete 6 auf der Tragstruktur gelagert; auch in diesem Fall ist eine entsprechende Führung bzw. Stabilisierung der Relativposition der Magnete 6 zu einander vorteilhaft, welche in der vorliegenden Figur jedoch nicht dargestellt ist. Die zur definierten Aktuierung des optischen Elementes 2 erforderliche Vorspannung der Aktuatorseile S1–S6 wird dadurch erreicht, dass durch die Pins 8 die Gewichtskraft des optischen Elementes 2 überkompensiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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