DE102015223520A1 - Projection exposure system for semiconductor lithography - Google Patents

Projection exposure system for semiconductor lithography

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DE102015223520A1 DE102015223520.3A DE102015223520A DE102015223520A1 DE 102015223520 A1 DE102015223520 A1 DE 102015223520A1 DE 102015223520 A DE102015223520 A DE 102015223520A DE 102015223520 A1 DE102015223520 A1 DE 102015223520A1
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Rodolfo Rabe
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Carl Zeiss SMT GmbH
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Carl Zeiss SMT GmbH
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals, windows for passing light in- and out of apparatus
    • G03F7/70825Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv, mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element (8, 20), das in wenigstens einem Innenteil (22) bewegbar gelagert ist, wobei das Innenteil (22) mit wenigstens einem dieses umgebenden Teils (21 ) verbunden ist, und wobei zwischen dem Innenteil (22) und dem dieses umgebenden Teils (21) ein kinematisches Element (24) angeordnet ist, durch welches eine Relativbewegung des Innenteils (22, gegen das umgebende Teil (21) in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile (22, 21) mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse umgesetzt wird. Dabei ist mindestens ein Anlenkpunkt (28) an dem umgebenden Teil (21, 212) in der zur der optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar. The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with a projection lens having an optical axis and at least one is mounted in a lens housing optical element (8, 20) which is movably mounted in at least one inner part (22), wherein the inner part (22) with at least one surrounding this part (21) is connected, and wherein between the inner part (22) and the surrounding this part (21) a kinematic element (24) is arranged, by which a relative movement of the inner part (22, against the surrounding part (21) in a direction perpendicular to the optical axis in a relative movement of said two parts (22, 21) is reacted with a component in the optical axis direction. in this case, at least one articulation point (28) to the surrounding part (21, 212 ) movable in the (to the optical axis Z) vertical plane in two non-parallel directions.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element. The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with a projection lens having an optical axis and at least one is mounted in a lens housing optical element.
  • Bei Objektiven, insbesondere bei Projektionsobjektiven in der Halbleiterlithographie zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, ist es erforderlich, die in den Objektiven verwendeten optischen Elemente, beispielsweise Linsen und/oder Spiegel, sehr exakt zu justieren, weil höchste Anforderungen an die Abbildungsgenauigkeit gestellt werden. To adjust for lenses, in particular in projection objectives in semiconductor lithography for the production of semiconductor devices, it is necessary for the optical elements used in the lenses, such as lenses and / or mirrors very accurately, because high demands are placed on the imaging accuracy. Darüber hinaus treten während des Betriebes von Projektionsbelichtungsanlagen oftmals Änderungen der Abbildungseigenschaften auf, die beispielsweise auf thermisch induzierten Effekten beruhen oder auch aus Alterungseffekten der verwendeten optischen (oder auch mechanischen) Elemente herrühren. Moreover occur during operation of the projection exposure apparatus often changes in the imaging characteristics, for example, based on thermally induced effects or aging effects of the used optical (or mechanical) derived elements. Aus diesem Grunde ist es ebenfalls häufig erforderlich, zur Korrektur von im Laufe der Zeit auftretenden Abbildungsfehlern sogenannte Manipulatoren vorzusehen. For this reason, it is also often necessary to provide so-called manipulators for correcting occurring over time aberrations. Unter Manipulatoren versteht man in diesem Zusammenhang Baugruppen, welche insbesondere optische Elemente und Aktuatoren enthalten. Under manipulators is understood in this connection assemblies which include, in particular, optical elements and actuators. Mittels der Aktuatoren werden die optischen Eigenschaften der optischen Elemente im Betrieb gezielt beeinflusst, um beispielsweise die Korrektur einer optischen Wellenfront zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften zu erreichen. By means of the actuators can be selectively influenced the optical properties of the optical elements in operation in order to achieve, for example, the correction of an optical wavefront to improve imaging properties. So kann beispielsweise durch mechanisch wirkende Aktuatoren eine gezielte Bewegung oder auch Verformung eines optischen Elements erfolgen, um eine gewünschte Korrekturwirkung zu erzielen. For example, by mechanically acting actuators targeted movement or deformation of an optical element made in order to achieve a desired corrective effect. Hierzu muss selbstverständlich das entsprechend zu bewegende optische Element in wenigstens einem, vorzugsweise in mehreren Freiheitsgraden bewegbar sein. This must be the corresponding to moving optical element of course, be movable in at least one, preferably in several degrees of freedom.
  • Je nach Anzahl der geforderten Freiheitsgrade der durch Aktuatoren in einem Manipulator ansteuerbaren optischen Elemente sind hierbei jedoch entsprechend viele Aktuatoren erforderlich, um beispielsweise Verschiebungen des optischen Elements in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse (x-, y-Achse), parallel zur optischen Achse (z-Achse) oder auch Verkippungen relativ zur optischen Achse zu ermöglichen. Depending on the number of the required degrees of freedom of the drivable by actuators in a manipulator optical elements, however, many actuators are in this case accordingly required to, for example, displacements of the optical element in a direction perpendicular to the optical axis (x, y-axis) parallel to the optical axis ( to allow the z-axis) or tilting relative to the optical axis. Dabei realisieren die Aktuatoren Bewegungen in verschiedenste Raumrichtungen, so dass durch die hierfür vorzuhaltenden freien Weglängen die entsprechend ausgestatteten Manipulatoren einen erheblichen Bauraum beanspruchen. The actuators realize movements in various directions in space, so that by this kept available free paths, the appropriately equipped manipulators occupy considerable space.
  • Ferner ergibt sich aus der Verwendung einer Mehrzahl unterschiedlicher Aktuatoren ein vergleichsweise hoher Regelungsaufwand, was zusätzlich das Vorsehen einer Vielzahl elektronischer Komponenten erforderlich macht. It also follows from the use of a plurality of different actuators a relatively high control effort, which requires the provision of a plurality of electronic components in addition. Zudem besteht auch bei dieser Lösung die Gefahr, dass bei Verstellungen durch verschiedene Aktuatoren gegenseitige Beeinflussungen auftreten und deshalb gegebenenfalls komplizierte zusätzliche Korrekturen erforderlich werden. There is also even with this solution, the risk that adjustments occur mutual interference by various actuators and therefore possibly be complicated additional corrections are required.
  • Für jeden Freiheitsgrad ist insbesondere auch ein Sensor erforderlich. For each degree of freedom in particular, a sensor is required. Jeder Sensor und jeder Antrieb muss über Schnittstellen des Objektivs mit der übergeordneten Regelelektronik verbunden werden. Each sensor and each actuator must be connected via interfaces of the lens with the superordinate control electronics. Dies bedeutet, dass sich dementsprechend der benötigte Bauraum wie auch die benötigte Anzahl an Elektronikkomponenten mit der Anzahl der Freiheitsgrade deutlich erhöht. This means that accordingly increases the installation space required as well as the required number of electronic components significantly with the number of degrees of freedom. Innerhalb eines Objektivs kann folglich nur eine begrenzte Anzahl von manipulierbaren Freiheitsgraden realisiert werden. Within a lens only a limited number thus can be realized by manipulable degrees of freedom.
  • Zum Stand der Technik bezüglich der vorstehend genannten Verstellmöglichkeiten eines optischen Elements durch Aktuatoren oder bezüglich Justagemöglichkeiten wird auf die The prior art of the above-mentioned adjustment of an optical element by means of actuators or with respect to its adjusting respect is made to the DE 195 39 581 A1 DE 195 39 581 A1 , . US 2001-00385090 A1 US 2001-00385090 A1 , . US-PS 5,428,482 US Patent No. 5,428,482 , . US-PS 6,307,688 US Patent No. 6,307,688 , . US-PS 6,473,245 US Patent No. 6,473,245 , . US-PS 5,822,133 US Patent No. 5,822,133 und and DE 10 2005 057 860 A1 DE 10 2005 057 860 A1 verwiesen. directed.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zu schaffen, bei welcher ein optisches Element in möglichst vielen Freiheitsgraden definiert bewegt werden kann und bei dem die zugehörige Aktuatorik einen möglichst geringen Bauraum beansprucht. An object of the present invention is to provide a projection exposure system for semiconductor lithography, in which an optical element can be moved defined in as many degrees of freedom and wherein said associated actuator requires little space as possible.
  • Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zeigt ein Projektionsobjektiv mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element, das in wenigstens einem Innenteil bewegbar gelagert ist. The projection exposure apparatus according to the invention for semiconductor lithography shows a projection lens having an optical axis and having at least one is mounted in a lens housing optical element which is movably mounted in at least one internal part. Dabei ist das Innenteil mit wenigstens einem dieses umgebenden Teil verbunden und zwischen dem Innenteil und dem dieses umgebenden Teil ist ein kinematisches Element in der Weise angeordnet, dass eine Relativbewegung des Innenteils gegen das umgebende Teil in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse umgesetzt wird, wobei mindestens ein Anlenkpunkt an dem umgebenden Teil in der zur der optischen Achse senkrechten Ebene (der xy-Ebene) in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar ist. In this case, the inner part is connected with at least one surrounding this part and between the inner part and the surrounding this part of a kinematic element is arranged in such a way that a relative movement of the inner part from the surrounding part in a direction perpendicular to the optical axis in a relative movement of two said parts is reacted with a component in the direction of the optical axis, wherein at least one point of application on the surrounding portion in the direction perpendicular to the optical axis plane (the xy plane) is movable in two non-parallel directions. Dabei kann die Relativbewegung insbesondere derart vorgesehen sein, dass sich der Abstand zwischen dem Innenteil und dem umgebenden Teil im Bereich des kinematischen Elements verändert, wobei das kinematische Element zur Ausführung der gewünschten resultierenden Bewegung betätigt wird. Here, the relative movement may in particular be provided such that the distance between the inner part and the surrounding part changes in the area of ​​the kinematic element, said kinematic element is actuated to perform the desired resultant movement. Mit anderen Worten: Das Innenteil ist mit dem umgebenden Teil folglich durch mehrere Wirkmittel verbunden, welche zunächst eine Bewegungskomponente in der xy-Ebene verursachen, wodurch das Innenteil relativ zum umgebenden Teil bewegt wird. In other words, the inner part is thus connected to the surrounding part by a plurality of active agents which initially cause a component of motion in the xy plane, whereby the inner member is moved relative to the surrounding portion. Diese ursprünglich in der xy-Ebene eingeleitete Bewegung wird durch die Wirkmittel dann zum Teil in Richtung der optischen Achse, also in z-Richtung umgelenkt. This originally introduced in the xy-plane movement is so deflected by the action means in part in the optical axis direction in the z-direction. Hierbei bildet das umgebende Teil bezüglich dem Innenteil eine Art Rahmen, innerhalb dem das Innenteil in drei Dimensionen verschoben oder auch verkippt und damit justiert werden kann. Here, the surrounding part with respect to the inner part forms a kind of framework within which the inner part can be moved in three dimensions or tilted and adjusted it.
  • Unter einem kinematischen Element ist dabei eine mechanische Anordnung zu verstehen, welche durch Bewegung ihrer einzelnen Teile gegeneinander oder durch mindestens partielle Verformung eine auf sie einwirkende Bewegung/Deformation in eine definierte Bewegung umsetzt. Under a kinematic element is understood to mean a mechanical arrangement, which converts by movement of its parts against each other or by at least partial deformation of a force acting on them movement / deformation in a defined movement. So kann beispielsweise eine einfache Kinematik als Blattfeder realisiert sein, welche schräg zwischen dem Innenteil und dem das Innenteil umgebenden Teil verläuft. For example, a simple kinematics can be implemented as a leaf spring, which extends obliquely between the inner part and the surrounding part of the inner part. Mit anderen Worten ist die Blattfeder um einen von 0° und 90° verschiedenen Winkel gegenüber der optischen Achse geneigt ausgebildet. In other words, the leaf spring is inclined to one of 0 ° and 90 ° different angle relative to the optical axis.
  • Ebenso kann das kinematische Element als vergleichsweise steifer Balken ausgebildet sein, welcher mittels zweier Festkörpergelenke (oder auch Scharniere) jeweils an dem Innenteil und dem umgebenden Teil angelenkt ist. Also, the kinematic element can be formed as a relatively rigid bar which is by means of two solid-body joints (or hinges) respectively on the inner part and the surrounding part of pivoted. Dadurch, dass der Balken analog zu dem oben geschilderten Verlauf der Blattfeder schräg verläuft, kann ebenfalls die gewünschte Bewegung aus der Relativbewegung des Innenteils zu dem dieses umgebenden Teils erzeugt werden. Characterized in that the beam is analogous to the above described course of the leaf spring obliquely, the desired movement of the relative movement of the inner part may also be generated at the surrounding this part.
  • Je nach Wahl des kinematischen Elements stellen sich unterschiedliche Anforderungen an die Auslegung eines Aktuators zur Betätigung des kinematischen Elements. Depending on the choice of the kinematic element, different demands on the design of an actuator for actuating the kinematic element. Wird eine Blattfeder verwendet, so besteht die Möglichkeit, sich die elastischen Eigenschaften der Blattfeder zunutze zu machen und einen Aktuator zu verwenden, welcher beispielsweise nur Zug oder Druck in eine Raumrichtung ausüben kann. If a leaf spring is used, it is possible to make the elastic properties of the leaf spring and advantage to use an actuator which, for example, only the train or pressure can exert in a spatial direction. Die entgegen gesetzte Bewegung könnte dann durch die Rückstellkraft der Blattfeder bewirkt werden. The opposite movement could then be effected by the restoring force of the leaf spring. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, dass in diesem Fall der Aktuator zusätzlich zu der für die Bewegung des optischen Elements erforderlichen Kraft die Rückstellkraft der Blattfeder aufbringen müsste, was zu einer entsprechenden erforderlichen Dimensionierung des Aktuators mit den damit verbundenen nachteiligen Folgen wie beispielsweise erhöhter Wärmeentwicklung führen würde. However, bearing in mind that in this case the actuator in addition to the time required for the movement of the optical element force would have to apply the restoring force of the leaf spring, which would lead to a corresponding required dimensioning of the actuator with the attendant adverse consequences such as increased heat development ,
  • Diese Problematik kann um den Preis eines dann erforderlichen doppelt wirkenden Aktuators dadurch entschärft werden, dass die oben angesprochene Kombination aus Balken und (hinreichend weichen) Festkörpergelenken oder Scharnieren verwendet wird. This problem can be mitigated at the cost of a required then double-acting actuator characterized in that the above-mentioned combination of beams and is (sufficiently soft) solid state joints or hinges used.
  • Das Innenteil kann beispielsweise eine ringförmige Struktur zeigen und vier kinematische Elemente können in einem Winkelabstand von 90° zur Verbindung des Innenteils mit dem umgebenden Teil zwischen den Teilen angeordnet sein. The inner part may for example show an annular structure and four kinematic elements can be arranged with the surrounding portion between the parts at an angular distance of 90 ° to the connection of the inner part.
  • Alternativ kann das Innenteil eine rechteckförmige Struktur zeigen und vier kinematische Elemente können im Bereich der Ecken des Rechtecks zur Verbindung des Innenteiles mit dem umgebenden Teil zwischen den Teilen angeordnet sein. Alternatively, the inner part may exhibit a rectangular structure and four kinematic elements can be arranged in the region of the corners of the rectangle to connect the inner part to the surrounding part between the parts.
  • Selbstverständlich sind hier auch Mischformen oder abweichende Geometrien denkbar. Of course, mixed forms or different geometries are conceivable.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die kinematischen Elemente derart ausgeführt, dass sich das Innenteil gegenüber dem umgebenden Teil im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil und dem umgebenden Teil im Bereich der kinematischen Elemente linear entlang der optischen Achse bewegt. In an advantageous embodiment of the invention, the kinematic elements are designed such that the inner part moves relative to the surrounding part in the case of reducing the distance between the inner part and the surrounding part in the region of the kinematic elements linearly along the optical axis. Mit anderen Worten kann eine Bewegung des umgebenden Teils, die lediglich in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene erfolgt, in eine resultierende Bewegung des Innenteils entlang der optischen Achse umgesetzt werden. In other words, a movement of the surrounding part, which takes place only in a direction perpendicular to the optical axis, are converted into a resulting movement of the inner part along the optical axis. Dadurch, dass die auslösende Bewegung – nämlich die Relativbewegung des umgebenden Teils gegenüber dem Innenteil – lediglich in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse erfolgt, kann in vorteilhafter Weise einerseits Bauraum im Bereich des umgebenden Teils eingespart werden und andererseits können Aktuatoren verwendet werden, welche lediglich in einer Richtung wirken, wie beispielsweise Piezoaktuatoren. Characterized in that the triggering movement - namely, the relative movement of the surrounding part relative to the inner part - is carried out only in a plane perpendicular to the optical axis, advantageously the one hand, space in the area of ​​the surrounding portion can be saved and on the other actuators may be used, which only in act a direction such as piezo actuators.
  • In einer weiteren Variante der Erfindung sind die kinematischen Elemente derart ausgeführt, dass sich das Innenteil gegenüber dem umgebenden Teil im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil und umgebenden Teil im Bereich der kinematischen Elemente um eine zu der optischen Achse schräg, insbesondere senkrecht stehenden Achse verkippt. In a further variant of the invention the kinematic elements are designed such that the inner part to the surrounding part in the case of reducing the distance between the inner part and the surrounding part in the area of ​​kinematic elements tilted at an angle to the optical axis, particularly perpendicular to axis ,
  • Durch die Auslegung der kinematischen Elemente kann also vorab festgelegt werden, welcher zusätzlich Bewegungsfreiheitsgrad des Innenteils und damit des darin angeordneten optischen Elements realisiert werden soll. The design of the kinematic elements can thus be determined in advance, which additionally degree of freedom of the inner part and thus of the optical element arranged therein to be realized. Eine etwas detaillierte exemplarische Darstellung findet sich in der nachfolgenden Figurenbeschreibung. A more detailed exemplary illustration can be found in the following description.
  • Es kann bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Innenteil und/oder das das Innenteil umgebende Teil monolithisch, dh einteilig ausgebildet ist bzw. sind. It may be provided in a further development of the invention that the inner part and / or the inner part surrounding part, that is monolithically formed as one piece or are. Hierdurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht und die Montage erleichtert, sondern auch weiterer Bauraum eingespart. In this way, the manufacturing process is not only simpler and easier to install, but also saved another space.
  • Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung einzelne voneinander unabhängige Merkmale in Kombination miteinander gezeigt und prinzipmäßig beschrieben sind. Hereinafter, the present invention is described with reference to the drawings, wherein individual mutually independent features are shown in combination with each other and described in principle in the illustrated embodiments of the invention. Ein Fachmann wird jedoch selbstverständlich die einzelnen Merkmale auch losgelöst voneinander betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen kombinieren können. One skilled in the art will, of course, detached look at the individual characteristics of each other and can combine to form further reasonable subcombinations, if necessary.
  • Es zeigen schematisch: Schematically:
  • 1 1 eine Prinzipdarstellung einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem Projektionsobjektiv; a schematic diagram of a projection exposure system with a projection lens;
  • 2 2 eine Draufsicht auf eine Linse als zu verstellendes optisches Element, die in einem erfindungsgemäßen Objektiv gehalten ist; a plan view of a lens as the optical element to be adjusted, which is held in a lens according to the invention;
  • 3 3 eine geschnittene Darstellung der in a sectional view of the in 2 2 gezeigten Anordnung; Arrangement shown;
  • 4 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung; a further embodiment of the invention;
  • 4.1 4.1 bis to 4.4 4.4 Ausführungsformen gemäß Embodiments according to 4 4 mit Darstellung der Relativbewegung; showing the relative movement; und and
  • 5 5 eine tabellarische Darstellung der Realisation verschiedener Bewegungsfreiheitsgrade. a tabular presentation of the realization of various degrees of motion.
  • In In 1 1 ist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage is a projection exposure apparatus according to the invention 1 1 dargestellt. shown. Diese dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer This is used to expose structures on a substrate coated with photosensitive materials, which substrate consists predominantly of silicon in general and as a wafer 2 2 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie beispielsweise Computerchips. is referred to, for the manufacture of semiconductor devices such as computer chips.
  • Die Projektionsbelichtungsanlage The projection exposure system 1 1 besteht dabei im Wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung consists essentially of a lighting device 3 3 , einer Reticlestage genannten Einrichtung Means, said Reticlestage 4 4 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Reticle for receiving and exactly positioning a mask provided with a structure, a so-called reticle 5 5 , durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer Through which the later structures on the wafer 2 2 bestimmt werden, einer Einrichtung be determined, means 6 6 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers for holding, moving and precise positioning this wafer 2 2 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv and an imaging device, namely, a projection lens 7 7 , mit mehreren optischen Elementen , Having a plurality of optical elements 8 8th , die über Fassungen , Which frames 9 9 in einem Objektivgehäuse in an objective housing 10 10 des Projektionsobjektives the projection objective 7 7 gehalten sind. are held.
  • Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Reticle The basic functional principle provides in this respect that in the reticle 5 5 eingebrachten Strukturen auf den Wafer introduced structures on the wafer 2 2 abgebildet werden; are mapped; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt. the imaging is performed belittling generally.
  • Die Beleuchtungseinrichtung The lighting device 3 3 stellt einen für die Abbildung des Reticles provides one for imaging the reticle 5 5 auf dem Wafer on the wafer 2 2 benötigten Projektionsstrahl Projection beam needed 11 11 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. prepared in the form of electromagnetic radiation. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. As a source of such radiation is a laser, a plasma source or the like can be used. Die Strahlung wird in der Beleuchtungseinrichtung The radiation is in the illumination device 3 3 über optische Elemente via optical elements 8 8th so geformt, dass der Projektionsstrahl shaped so that the projection beam 11 11 beim Auftreffen auf das Reticle upon impinging on the reticle 5 5 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist. has the desired properties with regard to diameter, polarization, shape of the wavefront and the like.
  • Über die Strahlen About radiation 11 11 wird ein Bild des Reticles is an image of the reticle 5 5 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv produced by the projection objective and 7 7 entsprechend verkleinert auf den Wafer accordingly reduced to the wafer 2 2 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. was transferred, as already explained above. Dabei können das Reticle Here can the reticle 5 5 und der Wafer and the wafer 2 2 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Reticles are moved synchronously so that virtually continuous scanning operation during a so-called areas of the reticle 5 5 auf entsprechende Bereiche des Wafers to corresponding areas of the wafer 2 2 abgebildet werden. are mapped. Das Projektionsobjektiv The projection lens 7 7 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen includes a plurality of individual refractive, diffractive and / or reflective optical elements 8 8th , wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf. Such as lenses, mirrors, prisms, terminating plates and the like.
  • Aus den From the 2 2 und and 3 3 ist eine Fassung is a version 9 9 eines verstellbaren optischen Elements, in diesem Fall einer Linse an adjustable optical element, in this case, a lens 20 20 , in dem Projektionsobjektiv , In the projection objective 7 7 ersichtlich. seen. Die Lagerung erfolgt dabei über zwei konzentrisch angeordnete Ringe, nämlich einen Außenring The storage is done via two concentrically arranged rings, namely an outer ring 21 21 als umgebendes Teil, welcher ein als Innenring a surrounding part, which a as the inner ring 22 22 ausgebildetes Innenteil umgibt, wobei der Außenring formed inner portion surrounding the outer ring 21 21 mit dem in der with that in the 2 2 nicht dargestellten Objektivgehäuse Lens housing, not shown, 10 10 des Projektionsobjektives the projection objective 7 7 verbunden ist. connected is. Nicht gezeigt aber ebenfalls denkbar ist eine Ausgestaltungsvariante, in der zusätzlich ein (oder mehrere) konzentrisch angeordneter Zwischenring als Zwischenteil zwischen dem Innenring Not shown but also contemplated is a design variant, concentrically arranged in addition one (or more) intermediate ring as an intermediate part between the inner ring 22 22 und dem Außenring and the outer ring 21 21 vorgesehen ist. is provided. Anstelle einer ringförmigen Fassung Instead of an annular socket 9 9 ist es ebenfalls denkbar, in Abhängigkeit oder unabhängig von der Außenkontur des zu lagernden optischen Elements it is also conceivable, in dependence or independently of the outer contour of the product to be stored optical element 20 20 polygone Rahmen anstelle der vorgesehenen Ringe vorzusehen. provide polygonal frame in place of the existing rings. Bevorzugt ist die in der Preferably is in the 2 2 gezeigte Struktur zwischen einer ersten Linse der Projektionsbelichtungsanlage Structure between a first lens of the projection exposure apparatus shown 1 1 und dem Reticle and the reticle 5 5 angeordnet. arranged.
  • Der Innenring The inner ring 22 22 ist fest mit dem optischen Element is fixed with the optical element 20 20 verbunden. connected. Wie aus der As from the 2 2 ersichtlich ist, sind beispielsweise über den Umfang verteilt vier kinematische Elemente It can be seen, for example, distributed over the circumference four kinematic elements 24 24 in einem Winkelabstand von 90° vorgesehen. provided at an angular distance of 90 °. Selbstverständlich können im Bedarfsfalle auch andere Anzahlen von kinematischen Elemente Of course, if necessary, other numbers of kinematic elements 24 24 vorgesehen werden. be provided. Ebenfalls denkbar ist es, diese nicht gleichmäßig über den Umfang verteilt anzuordnen und dementsprechend die Winkelabstände zu variieren. It is also conceivable to arrange them not evenly distributed around the circumference and accordingly to vary the angular distances is.
  • Jedes kinematische Element Each kinematic element 24 24 ist im gezeigten Beispiel als Blattfeder mit zwei Anlenkpunkten in the example shown as a leaf spring with two articulation points 27 27 , . 28 28 ausgebildet. educated. Die beiden Anlenkpunkte The two pivot points 27 27 und and 28 28 liegen auf einer Achse, die zu einer Ebene senkrecht zur optischen Achse, nämlich der xy-Ebene, geneigt angeordnet ist, dh die Blattfedern lie on an axis which is disposed perpendicular to a plane to the optical axis, namely, the xy plane is inclined, that is, the leaf springs 24 24 liegen nicht in einer zu der von dem Innenring not in the same to that of the inner ring 22 22 und dem Außenring and the outer ring 21 21 aufgespannten, parallelen Ebene (vgl. spanned, parallel plane (see. 3 3 ), sondern sind schräg angeordnet. ) But are arranged obliquely. Weiterhin ist bei der gezeigten Ausführungsform vorgesehen, dass alle inneren Anlenkpunkte It is further provided in the shown embodiment is that all the internal points of articulation 27 27 in einer ersten Ebene liegen, die parallel einer zweiten Ebene ist, welche durch alle äußeren Anlenkpunkte lie in a first plane which is parallel to a second plane passing through all the outer articulation points 28 28 verläuft. runs. Die beiden Ebenen können jeweils mit den anliegenden Stirnflächen des Außenrings The two planes can each with the adjacent end faces of the outer ring 21 21 bzw. des Innenrings or the inner ring 22 22 zusammenfallen, wie in der coincide, as in the 3 3 gezeigt. shown. Alternativ kann die Anordnung der Anlenkpunkte Alternatively, the arrangement of the articulation points 27 27 und and 28 28 hiervon jedoch auch abweichen, solange die Blattfedern However thereof also vary as long as the leaf springs 24 24 geringfügig geneigt sind. are slightly inclined.
  • Ebenfalls dargestellt sind die Aktuatoren Also shown are the actuators 29 29 , die an jeder Blattfeder That on each leaf spring 24 24 an dem zugehörigen Anlenkpunkt to the associated pivot point 28 28 angreifen und die Blattfeder attack and the leaf spring 24 24 in der xy-Ebene zu verstellen vermögen. able to adjust in the xy plane. Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jede Blattfeder Specifically, for example be provided that each leaf spring 24 24 entlang einer Achse vor- und zurück verschiebbar ist, welche radial durch den gedachten Mittelpunkt des optischen Elements forth along an axis and is slidable back which radially through the imaginary center point of the optical element 20 20 verläuft, so dass der Abstand des Innenringes extends, so that the distance of the inner ring 22 22 zu dem Außenring to the outer ring 21 21 im Bereich der jeweiligen Blattfeder eingestellt werden kann. can be set in the range of the respective leaf spring. Zusätzlich kann insbesondere auch eine zu dieser Richtung senkrechte, also tangentiale Verschiebbarkeit der Blattfedern In addition, a can, in particular perpendicular to this direction, ie tangential displacement of the leaf springs 24 24 vorgesehen sein. be provided. Die entsprechenden möglichen Bewegungsrichtungen sind in den The corresponding possible directions of movement are in the 2 2 und and 3 3 durch nicht weiter bezeichnete Pfeile angedeutet. indicated by arrows not designated.
  • Auf diese Weise kann jede Blattfeder Thus, each leaf spring 24 24 in radialer Richtung zu dem optischen Element in the radial direction to the optical member 20 20 hin oder von diesem weg deformiert werden; be deformed towards or away from the latter; wie oben bereits erwähnt sind auch tangentiale Bewegungen denkbar. as mentioned above and tangential movements are conceivable. Dabei wirken jeweils die gegenüberliegenden Blattfedern In each case, the opposite leaf springs act 24 24 paarweise zusammen und erzeugen gemeinsam eine resultierende Bewegung. together in pairs and together produce a resultant movement. Mittels der Aktuatoren By means of the actuators 29 29 erfolgt somit eine Verschiebung des optischen Elements Thus, a displacement of the optical element 20 20 in Richtung der x-Achse, der y-Achse. in the direction of the x-axis, the y-axis. Bei einer entsprechenden Ansteuerung der Aktuatoren With an appropriate control of the actuators 29 29 kann zudem auch eine Verkippung bzw. eine Drehung des optischen Elements can additionally also a tilting or rotation of the optical element 20 20 um die optische Achse Z erfolgen. carried around the optical axis Z.
  • Durch die gegenüber der xy-Ebene geneigte Anordnung der Blattfedern By comparing the xy plane inclined arrangement of the leaf springs 24 24 kann bei der gezeigten Ausführungsform zudem eine Translationsbewegung in Richtung der optischen Achse z erfolgen. can also be effected a translational movement in the direction of the optical axis z in the embodiment shown. Bei einem geeignet gewählten Verlauf der Blattfedern With a suitably chosen profile of the leaf springs 24 24 sind auch Kippbewegungen insbesondere um die x- bzw. um die y-Achse möglich. and tilting movements in particular about the x and the y-axis are possible.
  • In der In the 2 2 ist zur Vereinfachung der Darstellung die Neigung der jeweils gegenüberliegenden Blattfedern is for ease of illustration, the inclination of the respective opposite leaf springs 24 24 relativ zu der xy-Ebene nicht dargestellt, diese lässt sich aber der Schnittansicht der not shown, relative to the xy plane, this can be the sectional view but the 3 3 entnehmen, wobei diese nur beispielhaft ist. found, this is exemplary only. Diese Figur soll daher nachfolgend näher beschrieben werden. This figure should therefore be described in more detail below. Als in der Praxis günstig hat sich eine Neigung der Blattfedern in einem Winkelbereich von etwa 5°–45° Winkelgrad (des mit der xy-Ebene eingeschlossenen Winkels) erwiesen. As in practice, an inclination of the leaf springs in an angular range of about 5 ° -45 ° degree angle (the enclosed with the xy-plane angle) has proved favorable. Dabei können die jeweils paarweise angeordneten gegenüberliegenden Blattfedern In this case, the respective pairs of opposing leaf springs 24 24 parallel zueinander angeordnet sein oder spiegelsymmetrisch, wie in der be arranged in parallel or in mirror symmetry, as in the 3 3 dargestellt. shown. Weiterhin können auch die jeweils benachbarten Blattfedern Further, the respective adjacent leaf springs 24 24 eine entsprechende oder gegenläufige Ausrichtung aufweisen. have a corresponding or opposite orientation.
  • Je nach der Orientierung der Blattfedern Depending on the orientation of the leaf springs 24 24 können unterschiedliche resultierende Bewegungen des optischen Elements may have different resulting movements of the optical element 20 20 durch eine Umwandlung von Relativbewegungen der beiden Anlenkpunkte by conversion of relative movements of the two pivot points 27 27 und and 28 28 gegen einander erzeugt werden. be generated against each other.
  • Zur Bestimmung der Verstellung des optischen Elements To determine the adjustment of the optical element 20 20 können Sensoren vorgesehen sein, auf deren Darstellung zur Vereinfachung der Sensors may be provided, whose illustration for simplification of the 2 2 und and 3 3 verzichtet wurde. has been omitted. Die Sensoren können zwischen dem Innenring The sensors may be between the inner ring 22 22 und dem Außenring and the outer ring 21 21 angeordnet sein, wobei gegebenenfalls unterschiedliche Sensoren zum Messen der Relativbewegungen des Innenringes be disposed, optionally with different sensors for measuring the relative movements of the inner ring 22 22 gegenüber dem Außenring relative to the outer ring 21 21 in der optischen Achse Z (z-Richtung) und der Relativbewegungen zwischen dem Innenring in the optical axis Z (z-direction) and the relative movements between the inner ring 22 22 und dem Außenring and the outer ring 21 21 in der xy-Ebene vorgesehen sein können. may be provided in the xy plane. Als Sensoren können die verschiedensten Möglichkeiten verwendet werden. As sensors various possibilities can be used. Im Allgemeinen wird man kapazitive oder inkrementale Wegsensoren verwenden. In general, it will use capacitive or incremental displacement sensors. Deren Wirkungsweise ist allgemein bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. The operation of which is well known, which is why not discussed here in detail it.
  • Folgende Verstellmöglichkeiten sind mit den Aktuatoren The following adjustments are to the actuators 29 29 und den Blattfedern and the leaf springs 24 24 möglich: possible:
  • Fall 1 – Verstellen in z-Richtung (entlang der optischen Achse): Case 1 - adjustment in the z-direction (along the optical axis):
  • Durch ein gleichmäßiges Betätigen aller Aktuatoren Through a consistent operating all actuators 29 29 und ein entsprechend gleichmäßiges Zusammendrücken aller Blattfedern and a correspondingly uniform compression of all leaf springs 24 24 in Richtung zu dem optischen Element in direction to the optical member 20 20 hin bleibt der Innenring remains out of the inner ring 22 22 mit dem optischen Element with the optical element 20 20 in seiner Position stehen. are in place. Sind die einander gegenüberliegenden Blattfedern If the opposing leaf springs 24 24 alle spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet und die benachbarten Blattfedern all mirror-symmetrically aligned and the adjacent leaf springs 24 24 zudem analog ausgerichtet, wird der Innenring also aligned similarly, the inner ring is 22 22 in z-Richtung verschoben. in the z direction.
  • Fall 2 – Verstellen in der xy-Ebene: Case 2 - adjusting in the xy plane:
  • Werden die Aktuatoren If the actuators 29 29 in einer Weise bewegt, dass die Anlenkpunkte moved in a manner that the articulation points 27 27 und and 28 28 im Wesentlichen ihre Relativposition zueinander beibehalten, so wird analog zu der Verschiebung der Blattfedern to each other to maintain their relative position, in essence, it is analogous to the displacement of the leaf springs 24 24 auch der Innenring Also, the inner ring 22 22 mit den Blattfedern with the leaf springs 24 24 und dem optischen Element and the optical element 20 20 in der xy-Ebene beliebig verschoben. moved anywhere in the xy plane. Hierzu können entsprechende Sensoren am Umfang verteilt so angeordnet sein, dass sie die Bewegungen in der xy-Ebene erfassen können. For this purpose, appropriate sensors can be distributed around the circumference arranged such that they can detect the movements in the xy plane.
  • Fall 3 – Verkippen bzw. Verdrehen um die optische Achse (Z) Case 3 - tilting or rotation about the optical axis (Z)
  • Für ein Verkippen/Verdrehen um die optische Achse Z können die Anlenkpunkte On a tilting / rotating around the optical axis Z, the coupling points may 28 28 mittels der Aktuatoren means of the actuators 29 29 tangential gleichsinnig bewegt werden, so dass sich im Ergebnis eine Drehung des optischen Elements are tangential in the same direction moves, so that as a result of a rotation of the optical element 20 20 ergibt. results. Die Aktuatoren the actuators 29 29 sind hierzu selbstverständlich entsprechend auszulegen. are this to be rated accordingly.
  • Fall 4 – Verkippen um die x-Achse und/oder y-Achse Case 4 - tilting about the x-axis and / or y-axis
  • Für ein Verkippen um die x-Achse oder die y-Achse werden in analoger Weise wie in Fall 1 die Aktuatoren For tilting about the x axis or the y-axis, the actuators in a manner analogous to Case 1 29 29 betätigt, wobei im Unterschied hierzu jedoch die paarweise einander gegenüberliegenden Blattfedern actuated, in contrast, however, a pair of opposing leaf springs 24 24 nicht spiegelsymmetrisch zueinander, sondern parallel ausgerichtet sind. not mirror-symmetrical to each other but are aligned in parallel. Bei dieser Anordnung bewirkt ein Zusammendrücken oder auch Auseinanderziehen der jeweils einander gegenüberliegenden Blattfedern In this arrangement, a compression or pulling the respective opposite leaf springs causes 24 24 eine Verkippung des Innenrings a tilting of the inner race 22 22 um die x-Achse oder y-Achse. about the x-axis or y-axis.
  • Durch einen geregelten Betrieb und eine entsprechende Ausrichtung der Blattfedern By a controlled operation, and corresponding alignment of the leaf springs 24 24 kann das optische Element the optical element can 20 20 somit beliebig und ohne großen Aufwand in x-/y-/z-Richtung verschoben und gegebenenfalls auch um diese Achsen verkippt bzw. verdreht werden. thus be moved as desired and without great expense in the x / y / z-direction and optionally also tilted or rotated about these axes.
  • Grundsätzlich ist jede Bauart der Aktuatoren Basically, any type of actuators 29 29 , die entsprechend feinfühlig operiert, möglich. That operates according sensitively possible. Vorzugsweise sollten diese jedoch selbsthemmend sein. Preferably, however, these should be self-locking. Eine Möglichkeit hierzu ist beispielsweise ein Piezo-Schritt-Antrieb. One possibility is for example a piezo-step driving.
  • Die Lagerstruktur des optischen Elements The bearing structure of the optical element 20 20 umfassend den Innenring comprising the inner ring 22 22 , den diesen umgebenden Außenring The surrounding outer ring 21 21 sowie die dazwischen angeordneten Blattfedern as well as the associated leaf springs 24 24 , kann in monolithischer Form ausgestaltet sein. , Can be configured in a monolithic form. Die gewünschten Strukturen können dabei insbesondere durch ein Erodierverfahren geschaffen werden. The desired structures can thereby be particularly created by an erosion process.
  • Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen lassen sich insbesondere auch die oben ausgeführten Varianten der Deformationselemente mit einem steifen Balken und zwei Festkörpergelenken herstellen, welche anstatt der Blattfedern Through the above measures, the variants of the deformation elements outlined above with a rigid beam and two solid-body joints can be produced in particular that instead of the leaf springs 24 24 ebenfalls in der anhand der also in reference to the 2 2 und and 3 3 erläuterten Struktur zur Anwendung kommen können. may come explained structure for use.
  • Weiterhin können sowohl der Innenring Furthermore, both the inner ring can 22 22 als auch der Außenring and the outer ring 21 21 beispielsweise mehrere Segmente oder mehrere parallel zueinander angeordnete Teile umfassen. for example, comprise a plurality of segments or a plurality of mutually parallel arranged parts.
  • Ein derartiger Fall ist in Such a case is 4 4 bzw. in den Detailfiguren or in the detail figures 4.1 4.1 bis to 4.4 4.4 dargestellt. shown. Die in In the 4 4 gezeigte Anordnung umfasst ein Innenteil, welches einen Innenrahmen Arrangement shown comprises an inner part which an inner frame 22' 22 ' mit einer darin angeordneten planparallelen Platte having disposed therein plane-parallel plate 20' 20 ' aufweist. having. Der Innenrahmen The inner frame 22' 22 ' ist über die vier kinematischen Elemente is about the four kinematic elements 24' 24 ' mit einem Halteelement with a holding element 212 212 als Teil eines das Innenteil umgebenden Teils verbunden. connected as part of a surrounding part of the inner part. Die kinematischen Elemente The kinematic elements 24' 24 ' können dabei als Blattfedern oder als steife Balken ausgebildet sein, welche um zwei Festkörpergelenke um Anlenkpunkte am Innenrahmen can be designed as leaf springs or as rigid beams which two solid joints to hinge points on the inner frame 22' 22 ' bzw. am Halteelement or on the retaining element 212 212 drehbar sind. are rotatable. Die Blattfedern The leaf springs 24' 24 ' verlaufen im gezeigten Beispiel um die y-Achse verkippt und damit schräg zur xy-Ebene. tilted in the example shown extend about the y-axis, and thus inclined to the xy plane. Die Blattfedern The leaf springs 24' 24 ' sind steif in y-Richtung, jedoch weich in x-Richtung, so dass sie sich bei einer Relativbewegung des Innenrahmens are rigid in the y-direction, but soft in the x direction, so that they can during a relative movement of the inner frame 22' 22 ' gegenüber dem Halteelement relative to the holding element 212 212 deformieren lassen. can deform. Die Verkippung der Blattfedern The tilting of the leaf springs 24' 24 ' kann dabei für jede der Blattfedern can in this case for each of the leaf springs 24' 24 ' einen anderen Wert bzw. eine andere Orientierung annehmen, was sich im Zusammenwirken aller vier Blattfedern take a different value and a different orientation, in the interaction of all four leaf springs 24' 24 ' auf die realisierbaren Bewegungsfreiheitsgrade des Innenrahmens the feasible motion degrees of freedom of the inner frame 22' 22 ' auswirkt. effect. Mit dem Halteelement With the retaining element 212 212 über eine weitere Blattfeder on another leaf spring 30 30 verbunden ist das Zwischenelement is connected to the intermediate element 211 211 , welches seinerseits über eine weitere Blattfeder Which in turn via a further leaf spring 31 31 mit einem aktuierbaren Hebel with a lever aktuierbaren 32 32 in Verbindung steht. communicates. Im gezeigten Beispiel kann der aktuierbare Hebel In the example shown, the lever can be actuated by means 32 32 lediglich in der xy-Ebene und zwar in x-Richtung bzw. in negativer x-Richtung bewegt werden. only be moved in the xy plane and that in x-direction and in negative x-direction. Mit anderen Worten bedarf es zur Aktuierung des Hebels In other words, it needs to actuation of the lever 32 32 keines weiteren Bauraums ober- bzw. unterhalb der erfindungsgemäßen Anordnung, da der Hebel no further above the installation space and below the inventive arrangement, since the lever 32 32 die xy-Ebene auch bei Aktuierung nicht verlässt. the xy plane does not leave even when actuation. Der Hebel The lever 32 32 seinerseits steht über eine weitere Blattfeder in turn is connected via a further leaf spring 24" 24 " mit dem Außenrahmen with the outer frame 213 213 in Verbindung, welcher seinerseits fest mit dem Objektivgehäuse verbunden sein kann, so dass sich der Hebel in combination, which may be fixedly connected to the objective housing in turn, so that the lever 32 32 bei Aktuierung relativ zu dem Außenrahmen for actuation relative to the outer frame 213 213 bewegt. emotional. Die Blattfeder The leaf spring 24" 24 " entspricht in ihrem Aufbau im Wesentlichen der Blattfeder corresponds in its construction substantially to the leaf spring 24' 24 ' , jedoch ist sie gegenüber dieser verkippt angeordnet, so dass sie steif in z-Richtung, jedoch weich in x- bzw. y-Richtung ausgebildet ist. However, this is disposed opposite to this tilted so that it is stiff in the z direction, but soft formed in the x or y direction.
  • Für alle oben angesprochenen Blattfedern For all the above mentioned leaf springs 24' 24 ' , . 24" 24 " , . 30 30 , . 31 31 besteht grundsätzlich die Möglichkeit, sie beispielsweise auch als steife Balken mit zugeordneten Festkörpergelenken oder als alternative kinematische Elemente auszuführen. it is generally possible to perform, for example, as a rigid beam with associated solid-body joints, or as an alternative kinematic elements.
  • 4.1 4.1 illustriert nun die Verhältnisse bei einer ersten möglichen Ansteuerung der vier Hebel now illustrates the relationships in a first possible control of the four levers 32 32 in negativer x-Richtung, wie durch die Pfeile angedeutet. in the negative x direction, as indicated by the arrows. In diesem Fall ergibt sich eine resultierende Bewegung des Innenrahmens In this case, a resulting movement of the inner frame 22' 22 ' ebenfalls in negativer x-Richtung, insbesondere deswegen, weil sich der Relativabstand zwischen den Halteelementen also in the negative x direction, particularly because the relative distance between the retaining elements 212 212 und dem Innenrahmen and the inner frame 22' 22 ' nicht ändert und dadurch die Blattfedern does not change and therefore the leaf springs 24' 24 ' nicht aktuiert, also gebogen oder betätigt werden. not actuated, are thus bent or pressed. Zwar wird aufgrund der Geometrie insbesondere der beteiligten Blattfedern Due to the geometry of the particular leaf springs is involved 24'' 24 '' und derer elastischer Eigenschaften für jeden der vier beteiligten Hebel and those elastic properties for each of the four levers involved 32 32 auch eine Kraft in y-Richtung resultieren, jedoch heben sich aufgrund der symmetrischen Ausbildung der Gesamtanordnung diese Kräfte paarweise für jeweils in y-Richtung gegenüberliegende Blattfedern a force in the y-direction result, however, these forces cancel due to the symmetrical design of the assembly in pairs in each case in the y direction opposite leaf springs 24'' 24 '' auf, so dass im Ergebnis kein Versatz des Innenrahmens on, as a result, no offset of the inner frame 22' 22 ' in y-Richtung entsteht. arises in the y direction.
  • 4.2 4.2 zeigt eine Bewegungsvariante, bei welcher im Ergebnis eine Bewegung in positiver y-Richtung des Innenrahmens shows a movement variant in which the result of a movement in the positive y-direction of the inner frame 22' 22 ' erreicht werden kann. can be reached. Die entsprechenden Einzelbewegungen der Hebel The corresponding individual movements of the lever 32 32 sind dabei wie bereits in are as in 4.1 4.1 durch Pfeile angedeutet. indicated by arrows.
  • Gleiches gilt für die The same applies to 4.3 4.3 , in welcher eine Rotation des Innenteils um die z-Achse dargestellt ist. In which a rotation of the inner part is shown around the z-axis.
  • 4.4 4.4 jedoch zeigt einen Fall, in welchem – abhängig von der jeweiligen Ausrichtung jeder der Blattfedern however, shows a case in which - depending on the orientation of each of the leaf springs 24' 24 ' – entweder eine translatorische Bewegung in z-Richtung, eine Rotation um die x- oder auch eine Rotation um die y-Achse erreicht werden kann. - either a translational movement in the z direction, rotation about the x- or a rotation can be achieved about the y-axis. Die jeweils zugehörigen räumlichen Verläufe der Blattfedern The respective associated spatial gradients of the leaf springs 24' 24 ' sind dabei in der in are in the in 5 5 dargestellten Tabelle verdeutlicht. Table shown clarified. In der Tabelle ist eine etwas modifizierte Darstellung der Verläufe der Blattfedern The table is a slightly modified representation of the profiles of the leaf springs 24' 24 ' von der y-Richtung her gesehen gezeigt, wobei die der Innenrahmen shown by the y-direction as seen, the inner frame 22' 22 ' sowie das Haltelement and the holding element 212 212 , an welchen die Blattfedern At which the leaf springs 24' 24 ' jeweils angelenkt sind, ebenfalls teilweise dargestellt sind. are each hinged, are also shown partially. Dabei sind für die erste und die dritte Tabellenzeile die Verläufe der Blattfedern Here, for the first and the third row of the table, the curves of the leaf springs 24' 24 ' zur besseren Darstellbarkeit etwas versetzt gegeneinander gezeichnet. to enable better illustration slightly offset against each drawn. Gestrichelt dargestellt sind die Verläufe derjenigen Blattfedern shown in dashed lines are the paths that leaf springs 24' 24 ' , welche dem Betrachter aus der y-Richtung näher liegen, wohingegen die ferner liegenden, also hinteren Blattfedern Which are to the viewer from the y-direction closer, while the more distant, so rear leaf springs 24' 24 ' durchgezogen dargestellt sind. are represented by solid lines. Es wird erkennbar, dass in der ersten Zeile sich im Ergebnis bei einer Aktuierung der Hebel It will be appreciated that in the first row in the result at a actuation lever 32 32 wie in as in 4.4 4.4 dargestellt eine Bewegung des Innenrahmens shown a movement of the inner frame 22' 22 ' in z-Richtung ergibt, wohingegen sich in der zweiten Zeile eine Verkippung um die x-Achse und in der dritten Zeile eine Verkippung um die y-Achse realisieren lässt. results in z-direction, whereas a tilt about the x-axis and in the third line can be realized a tilt around the y-axis in the second line.
  • Die gezeigte Ausführungsform ermöglicht also – abhängig von der Wahl der Ausrichtung der Blattfedern Thus, the embodiment shown allows - depending on the choice of the alignment of the leaf springs 24' 24 ' – bei ausschließlich linearer Ansteuerung der beteiligten Aktuatoren in lediglich einer Richtung bzw. entgegen dieser Richtung und in einer Ebene eine resultierende Bewegung eines aktuierten Elements, nämlich des Innenrahmens - exclusively for linear control of the actuators involved in only one direction and against this direction and in a plane a resulting movement of the actuated element, namely the inner frame 22' 22 ' , derart, dass der Innenrahmen Such that the inner frame 22' 22 ' diejenige Ebene, in welcher die Aktuatoren bewegt werden, verlässt. that plane in which the actuators are moved leaves. Auf diese Weise wird es möglich, unter Verwendung einer sehr flachen, bauraumsparenden und auch im Betrieb in z-Richtung wenig Raum beanspruchenden Aktuatorik dennoch Bewegungen eines aktuierten Elements zu erreichen, welche mindestens einen zusätzlichen Freiheitsgrad aufweisen. In this way it is possible to achieve-demanding using a very flat, space-saving and also in operation in the Z direction little space yet actuator movements of the actuated element having at least one additional degree of freedom.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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    • DE 102005057860 A1 [0006] DE 102005057860 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Projektionsbelichtungsanlage ( Projection exposure system ( 1 1 ) für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv ( ) (For semiconductor lithography with a projection lens 7 7 ), mit einer optischen Achse (Z) und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse ( ), (Having an optical axis (Z) and at least one in an objective housing 10 10 ) gelagerten optischen Element ( ) Mounted optical element ( 8 8th , . 20 20 ), das in wenigstens einem Innenteil ( ), Which (at least in an inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) gelagert ist, wobei das Innenteil ( is stored), the inner part ( 22 22 , . 22' 22 ' ) mit wenigstens einem dieses umgebenden Teil ( ) With at least one surrounding part of this ( 21 21 , . 212 212 ) verbunden ist, und wobei zwischen dem Innenteil ( ) Is connected, and wherein (between the inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) und dem dieses umgebenden Teils ( ) And the surrounding this part ( 21 21 , . 212 212 ) ein kinematisches Element ( ) A kinematic element ( 24 24 , . 24' 24 ' ) angeordnet ist, durch welches eine Relativbewegung des Innenteils ( ) Is arranged, through which (a relative movement of the inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) gegen das umgebende Teil ( ) (Against the surrounding part 21 21 , . 212 212 ) in einer zu der optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile ( ) In a direction perpendicular (to the optical axis Z) plane (in a relative movement of said two parts 22 22 , . 22' 22 ' , . 21 21 , . 212 212 ) mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse (Z) umgesetzt wird und wobei mindestens ein Anlenkpunkt ( ) Is reacted with a component in the direction of the optical axis (Z) and at least one articulation point ( 28 28 ) an dem umgebenden Teil ( ) (At the surrounding part 21 21 , . 212 212 ) in der zur optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar ist. ) In the optical axis (Z) perpendicular plane is movable in two non-parallel directions.
  2. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Relativbewegung um eine Bewegung handelt, durch welche der Abstand zwischen dem Innenteil ( Projection exposure apparatus according to claim 1, characterized in that it is in relative motion to a movement by which the distance between the inner part ( 22 22 , . 22' 22 ' ) und dem umgebenden Teil ( ) And the surrounding part ( 21 21 , . 21' 21 ' ) im Bereich des kinematischen Elements ( ) (In the region of the kinematic element 24 24 , . 24' 24 ' ) verändert wird. ) Is changed.
  3. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil ( Projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part ( 22 22 ) eine ringförmige Struktur zeigt und dass vier kinematische Elemente ( ) Shows an annular structure and that four kinematic elements ( 24 24 ) in einem Winkelabstand von 90° zur Verbindung des Innenteils ( ) (At an angular distance of 90 ° to the connection of the inner part 22 22 ) mit dem umgebenden Teil ( ) (With the surrounding part 21 21 ) zwischen den Teilen ( ) (Between the parts 21 21 , . 22 22 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  4. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil ( Projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part ( 22' 22 ' ) eine rechteckförmige Struktur zeigt und dass vier kinematische Elemente ( ) And shows a rectangular structure that four kinematic elements ( 24' 24 ' ) im Bereich der Ecken des Rechtecks zur Verbindung des Innenteils ( ) (In the region of the corners of the rectangle for the connection of the inner part 22' 22 ' ) mit dem umgebenden Teil ( ) (With the surrounding part 21' 21 ' ) zwischen den Teilen ( ) (Between the parts 21' 21 ' , . 22' 22 ' ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  5. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematischen Elemente ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the kinematic elements ( 24 24 , . 24' 24 ' ) derart ausgeführt sind, dass sich das Innenteil ( ) Are designed such that the inner part ( 22 22 , . 22' 22 ' ) gegenüber dem umgebenden Teil ( ) Against the surrounding portion ( 21 21 , . 21' 21 ' ) im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil ( ) In the case of a reduction in the distance (between the inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) und umgebenden Teil ( ) And surrounding part ( 21 21 , . 21' 21 ' ) im Bereich der kinematischen Elemente linear entlang der optischen Achse (Z) bewegt. ) In the region of the kinematic elements is linearly moved along the optical axis (Z).
  6. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematischen Elemente ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the kinematic elements ( 24 24 , . 24' 24 ' ) derart ausgeführt sind, dass sich das Innenteil ( ) Are designed such that the inner part ( 22 22 , . 22' 22 ' ) gegenüber dem umgebenden Teil ( ) Against the surrounding portion ( 21 21 , . 21' 21 ' ) im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil ( ) In the case of a reduction in the distance (between the inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) und umgebenden Teil ( ) And surrounding part ( 21 21 , . 21' 21 ' ) im Bereich der kinematischen Elemente um eine zu der optischen Achse (Z) schräg, insbesondere senkrecht stehenden Achse verkippt. ) Tilted in the area of ​​kinematic elements to one (to the optical axis Z) obliquely, in particular perpendicular axis.
  7. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine kinematische Element ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the (at least one kinematic element 24 24 , . 24' 24 ' ) einen steifen Balken und zwei Festkörpergelenke umfasst. ) Comprises a rigid beam and two solid-body joints.
  8. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine kinematische Element ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the (at least one kinematic element 24 24 , . 24' 24 ' ) eine Blattfeder umfasst. ) Comprises a leaf spring.
  9. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Aktuator ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that at least one actuator ( 29 29 ) vorhanden ist, mittels welchem das kinematische Element ( ) Is present, by means of which (the kinematic element 24 24 , . 24' 24 ' ) betätigt werden kann. ) Can be actuated.
  10. Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil ( Projection exposure apparatus according to any one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the inner part ( 22 22 , . 22' 22 ' ) und/oder das das Innenteil ( ) And / or the (the inner part 22 22 , . 22' 22 ' ) umgebende Teil ( ) Surrounding part ( 21 21 , . 212 212 ) monolithisch ausgebildet ist bzw. sind. ) Is formed monolithically and are.
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