DE102017209796A1

DE102017209796A1 - BEARING DEVICE AND MEASURING MACHINE OR LITHOGRAPHY SYSTEM

Info

Publication number: DE102017209796A1
Application number: DE102017209796.5A
Authority: DE
Inventors: Bernd Engelhard; Felix Wetterich
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-08-10

Abstract

Eine Lagervorrichtung (200) zum Lagern eines optischen Elements (202) in einer Messmaschine (204) oder in einer Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend eine Adapterplatte (206) zum Tragen des optischen Elements (202), und mehrere gleichmäßig um eine Symmetrieachse (212) der Lagervorrichtung (200) verteilt angeordnete Lagereinrichtungen (214, 216, 218) zum Lagern der Adapterplatte (206), wobei jede Lagereinrichtung (214, 216, 218) ein Prisma (220, 248) und zumindest ein zu dem Prisma (220, 248) korrespondierendes Lagerelement (234, 234A, 234B) aufweist, welches eine Lastkugel (236) umfasst, die dazu eingerichtet ist, auf einer Fläche (224, 226, 250, 252) des Prismas (220, 248) abzurollen.A bearing device (200) for supporting an optical element (202) in a measuring machine (204) or in a lithography system (100A, 100B), comprising an adapter plate (206) for supporting the optical element (202), and a plurality of equally about an axis of symmetry (212) the storage device (200) distributed storage means (214, 216, 218) for supporting the adapter plate (206), wherein each bearing means (214, 216, 218) a prism (220, 248) and at least one of the prism ( 220, 248) having a load ball (236) adapted to unroll on a surface (224, 226, 250, 252) of the prism (220, 248).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung zum Lagern eines optischen Elements in einer Messmaschine oder in einer Lithographieanlage und eine Messmaschine oder eine Lithographieanlage mit einer derartigen Lagervorrichtung.The present invention relates to a storage device for storing an optical element in a measuring machine or in a lithography system and a measuring machine or a lithography system with such a storage device.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise ein Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits. The microlithography process is performed with a lithography system having an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by means of the illumination system is here projected onto a photosensitive layer (photoresist) coated with a photosensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system substrate, for example a silicon wafer, to the mask structure on the photosensitive coating of the substrate transferred to.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von – wie bisher – brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.Driven by the quest for ever smaller structures in the manufacture of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed which use light having a wavelength in the range of 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. In such EUV lithography equipment, because of the high absorption of most materials of light of that wavelength, reflective optics, that is, mirrors, must be substituted for refractive optics, that is, lenses, as heretofore.

Bei der Fertigung derartiger Lithographieanlagen kann es erforderlich sein, die Optiken mit Hilfe einer Lagervorrichtung zu lagern, um diese mit Hilfe einer Messmaschine zu vermessen und gegebenenfalls auch zu bearbeiten. Hierbei kann beispielsweise eine Adapterplatte, die die Optik trägt, über ein Kugel-Prisma-System in der Messmaschine gelagert sein. An einer Unterseite der Adapterplatte können hierfür Halbkugeln angebracht sein, die in entsprechende V-förmige Nuten der Prismen eingreifen. Die üblicherweise genutzte Lagervariante umfasst dabei je drei Halbkugeln und Prismen, die jeweils um 120° um eine optische Achse versetzt angeordnet sind. Wird nun eine Optikeinheit, die die Adapterplatte und die Optik umfasst, nicht exakt mittig auf den Prismen abgelegt, sondern auf Flanken desselben, kann die gewünschte Position der Optikeinheit durch ein Gleiten der Halbkugeln an den Flanken in Richtung der Mitte der Prismen erreicht werden. Hierbei entstehen Gleitreibungskräfte. Im Idealfall entstehen dabei sechs Kontaktpunkte zwischen den Halbkugeln und den Prismen.In the production of such lithographic systems, it may be necessary to store the optics with the aid of a storage device in order to measure these with the aid of a measuring machine and optionally also to edit. Here, for example, an adapter plate, which carries the optics, be mounted on a ball-prism system in the measuring machine. On an underside of the adapter plate for this purpose hemispheres may be mounted, which engage in corresponding V-shaped grooves of the prisms. The commonly used bearing variant in each case comprises three hemispheres and prisms, which are each offset by 120 ° about an optical axis. If now an optical unit, which includes the adapter plate and the optics, not exactly centrally deposited on the prisms, but on the same flanks, the desired position of the optical unit can be achieved by sliding the hemispheres on the flanks in the direction of the center of the prisms. This results in sliding friction. Ideally, six contact points are created between the hemispheres and the prisms.

Insbesondere bei Messungen, die im Vakuum durchgeführt werden, sind die Oberflächen der Halbkugeln und der Prismen jedoch komplett trocken, und die Reibkräfte nehmen stark zu. Hierdurch ergibt sich an den Prismen eine ungleichmäßige Lagerung mit eingefrorenen Spannungen, oder im Extremfall wird eine Flanke zumindest eines Prismas gar nicht von der entsprechenden Halbkugel kontaktiert. Sind beim Absetzen der Optikeinheit bereits fünf Kontaktpunkte an der Lagerung vorhanden, wird oftmals der sechste Kontaktpunkt nicht mehr hergestellt. Vier Kontaktpunkte bestehen dabei an zwei Prismen, die Halbkugeln lagern jedoch ungleichmäßig. Durch die an den beiden Lagerungen der beiden Prismen auftretenden Momente entstehen Spannungen in der Optikeinheit, so dass der sechste Kontakt im dritten Prisma nicht zustande kommt. However, especially in measurements performed in a vacuum, the surfaces of the hemispheres and the prisms are completely dry, and the frictional forces increase sharply. This results in the prisms uneven storage with frozen voltages, or in extreme cases, an edge of at least one prism is not contacted by the corresponding hemisphere. If five contact points are already present on the bearing when the optical unit is set down, the sixth contact point is often no longer produced. There are four contact points on two prisms, but the hemispheres are nonuniform. Due to the moments occurring at the two bearings of the two prisms, stresses arise in the optical unit, so that the sixth contact in the third prism does not come about.

Durch die entstehenden Spannungen innerhalb der Optikeinheit und der unebenen Lagerposition kann die Optik deformiert werden. Ferner kann die Optik beispielsweise verkippen, was zu Messabweichungen führen kann. Außerdem können eingefrorene Spannungen und/oder Deformationen ebenfalls zu Messabweichungen führen. Bei einem erneuten Einsetzen der Optikeinheit kann es zu anderen Abweichungen als beim erstmaligen Einsetzen derselben kommen. Hierdurch ist ein sogenanntes Stitchen von Messungen nicht möglich. Weiterhin kann ein Hineinrutschen einer Halbkugel in das entsprechende Prisma durch einen Ruck während der Messung die Messergebnisse unbrauchbar machen.Due to the resulting stresses within the optical unit and the uneven storage position, the optics can be deformed. Furthermore, the optics can tilt, for example, which can lead to errors in measurement. In addition, frozen stresses and / or deformations can also lead to measurement deviations. When re-inserting the optical unit, there may be other deviations than when first inserting the same. As a result, a so-called stitching of measurements is not possible. Furthermore, a slipping of a hemisphere into the corresponding prism can make the measurement results unusable by a jerk during the measurement.

Die EP 1 962 124 A1 beschreibt eine Lagervorrichtung zum Lagern eines optischen Elements. Die Lagervorrichtung umfasst drei Lagereinrichtungen, die jeweils eine weiche Lagerung in Form von Festkörpergelenken aufweisen. Hierdurch wird das Einbringen von Spannungen in das optische Element verhindert.The EP 1 962 124 A1 describes a bearing device for supporting an optical element. The storage device comprises three storage facilities, each having a soft storage in the form of solid joints. As a result, the introduction of stresses in the optical element is prevented.

Die US 2014/0133897 A1 beschreibt eine kinematische Kupplung zum zueinander Positionieren zweier Bauteile. Die kinematische Kupplung umfasst zumindest drei Kupplungselemente, wobei jedes Kupplungselement zwei korrespondierende Elemente mit einander gegenüberliegenden Kontaktflächen aufweist.The US 2014/0133897 A1 describes a kinematic coupling for mutually positioning two components. The kinematic coupling comprises at least three coupling elements, each coupling element having two corresponding elements with opposing contact surfaces.

Die DE 10 2011 004 961 A1 beschreibt eine Anordnung zur Halterung eines optischen Elements, wobei das optische Element an einer Tragstruktur über drei Baugruppen gelagert ist. Jede dieser Baugruppen umfasst ein Paar von Fassungselementen, von denen ein erstes Fassungselement an dem optischen Element und ein zweites Fassungselement an der Tragstruktur angeordnet ist, ein Paar von kugelkalottenförmigen Bauelementen, wobei jedes dieser kugelkalottenförmigen Bauelemente in einem der Fassungselemente lösbar fixierbar gelagert ist und wenigstens ein Verstellelement aufweist, welches eine Variation der Relativposition der kugelkalottenförmigen Bauelemente ermöglicht.The DE 10 2011 004 961 A1 describes an arrangement for mounting an optical element, wherein the optical element is mounted on a support structure via three modules. Each of these assemblies comprises a pair of socket elements, of which a first socket element is arranged on the optical element and a second socket element on the support structure, a pair of spherical cap-shaped components, each of these spherical cap-shaped components being detachably fixable in one of the socket elements and at least one Has adjusting, which allows a variation of the relative position of the spherical cap-shaped components.

Die US 5,678,944 A beschreibt eine Vorrichtung zum zueinander Positionieren zweier Oberflächen. Die Vorrichtung umfasst ein Prisma mit einer V-förmigen Nut und ein Lagerelement, das dazu eingerichtet ist, Flächen der V-förmigen Nut an zwei Kontaktpunkten zu kontaktieren. The US 5,678,944 A describes a device for positioning two surfaces to each other. The device comprises a prism having a V-shaped groove and a bearing member adapted to contact surfaces of the V-shaped groove at two contact points.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Lagervorrichtung zur Verfügung zu stellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved storage device.

Demgemäß wird eine Lagervorrichtung zum Lagern eines optischen Elements in einer Messmaschine oder in einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Lagervorrichtung umfasst eine Adapterplatte zum Tragen des optischen Elements, und mehrere gleichmäßig um eine Symmetrieachse der Lagervorrichtung verteilt angeordnete Lagereinrichtungen zum Lagern der Adapterplatte, wobei jede Lagereinrichtung ein Prisma und zumindest ein zu dem Prisma korrespondierendes Lagerelement aufweist, welches eine Lastkugel umfasst, die dazu eingerichtet ist, auf einer Fläche des Prismas abzurollen.Accordingly, a bearing device for supporting an optical element in a measuring machine or in a lithography system is proposed. The bearing device comprises an adapter plate for supporting the optical element, and a plurality of equally spaced about an axis of symmetry of the bearing device arranged bearing means for supporting the adapter plate, each bearing means comprises a prism and at least one corresponding to the prism bearing element comprising a load ball, which is adapted thereto is to roll off on a surface of the prism.

Dadurch, dass die Lastkugel dazu eingerichtet ist, auf der Fläche des Prismas abzurollen und nicht abzugleiten, entsteht keine Gleitreibung, sondern Rollreibung. Hierdurch kann auch bei einer dezentralen Ablage der Adapterplatte auf den Prismen stets eine kräftearme Lagerung ohne Deformation des optischen Elements gewährleistet werden.The fact that the load ball is set up to roll on the surface of the prism and not slip, there is no sliding friction, but rolling friction. In this way, even with a decentralized storage of the adapter plate on the prisms always a low-power storage without deformation of the optical element can be ensured.

Die Adapterplatte weist vorzugsweise eine dem optischen Elemente zugewandte Vorderseite und eine dem optischen Element abgewandte Rückseite auf. An der Rückseite sind vorzugsweise die Lagereinrichtungen vorgesehen. An der Vorderseite ist das optische Element vorgesehen. Das optische Element kann beispielsweise stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Vorderseite verbunden sein. Insbesondere ist das optische Element lösbar mit der Vorderseite verbunden. Die Lagervorrichtung ist auch zum Lagern eines optischen Elements in einer Lithographieanlage geeignet. Das heißt, die Lagervorrichtung kann auch Teil der Lithographieanlage sein.The adapter plate preferably has a front side facing the optical element and a rear side facing away from the optical element. At the back of the storage facilities are preferably provided. At the front of the optical element is provided. The optical element may, for example, be bonded to the front side in a material-locking, non-positive and / or positive-locking manner. In particular, the optical element is detachably connected to the front side. The bearing device is also suitable for storing an optical element in a lithography system. That is, the storage device may also be part of the lithography system.

Das optische Element und die Adapterplatte können eine Optikeinheit bilden. Das Prisma weist vorzugsweise einen zylinderförmigen Grundkörper auf, der beispielsweise eine rechteckige oder kreisförmige Grundfläche haben kann. Eine Rückseite des Prismas ist mit einem Fundament, beispielsweise einem Messtisch, der Lagervorrichtung verbunden. Der Rückseite abgewandt umfasst das Prisma eine V-förmige Nut mit zwei geneigten Flanken, Ebenen oder Flächen. Vorzugsweise ist die Lastkugel dazu eingerichtet, auf einer der Flächen des Prismas in Richtung einer Mitte des Prismas, das heißt, in Richtung einer Schnittgeraden, zwischen den beiden Flächen so lange abzurollen, bis die Lastkugel sowohl eine erste Fläche als auch eine zweite Fläche des Primas kontaktiert. Hierdurch weist jede Lagerkugel jeder Lagereinrichtung stets zwei Kontaktpunkte mit dem ihr zugeordneten Prisma auf.The optical element and the adapter plate can form an optical unit. The prism preferably has a cylindrical base body, which may for example have a rectangular or circular base. A rear side of the prism is connected to a foundation, for example a measuring table, of the bearing device. Facing away from the back, the prism comprises a V-shaped groove with two sloping flanks, planes or surfaces. Preferably, the load ball is adapted to roll on one of the faces of the prism towards a center of the prism, that is, in the direction of a cut line, between the two faces until the load ball has both a first face and a second face of the primate contacted. As a result, each bearing ball of each bearing device always has two contact points with its associated prism.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Lagerelement Tragkugeln, mit deren Hilfe die Lastkugel in einem Gehäuse des Lagerelements wälzgelagert ist.According to one embodiment, the bearing element comprises supporting balls, with the aid of which the load ball is roller-mounted in a housing of the bearing element.

Vorzugsweise umfasst jedes Lagerelement nur eine Tragkugel und eine Vielzahl an Lastkugeln. Vorzugsweise ist ein Durchmesser der Lastkugeln um ein Vielfaches kleiner als ein Durchmesser der Tragkugel. Die Tragkugeln können beispielsweise in einem Kugelkäfig aufgenommen sein, mit deren Hilfe die Tragkugeln gleichmäßig auf einer Außenfläche der Lastkugel verteilt angeordnet sind. Das Gehäuse umfasst eine kugelkalottenförmige Innenwandung, wobei die Tragkugeln zwischen der Lastkugel und der Innenwandung angeordnet sind. Die Tragkugeln können auf der Innenwandung abrollen.Preferably, each bearing element comprises only one support ball and a plurality of load balls. Preferably, a diameter of the load balls is many times smaller than a diameter of the support ball. The support balls may for example be accommodated in a ball cage, by means of which the support balls are arranged distributed uniformly on an outer surface of the load ball. The housing comprises a kugelkalottenförmige inner wall, wherein the support balls are arranged between the load ball and the inner wall. The support balls can roll on the inner wall.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Tragkugeln und/oder Lastkugeln aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Stahl, und/oder aus einem Keramikwerkstoff gefertigt.According to a further embodiment, the supporting balls and / or load balls are made of steel, in particular of hardened steel, and / or of a ceramic material.

Hierdurch können die Verschleißeigenschaften und die Rolleigenschaften beliebig angepasst werden. Beispielsweise ist die Lastkugel aus Stahl, und die Tragkugeln sind aus dem Keramikwerkstoff gefertigt. Alternativ können auch die Tragkugeln und die Lastkugel aus einem Keramikwerkstoff gefertigt sein, oder die Lastkugel ist aus einem Keramikwerkstoff und die Tragkugeln sind aus Stahl gefertigt.As a result, the wear properties and the roll properties can be adjusted as desired. For example, the load ball is made of steel, and the support balls are made of the ceramic material. Alternatively, the support balls and the load ball can be made of a ceramic material, or the load ball is made of a ceramic material and the support balls are made of steel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Tragkugeln und/oder die Lastkugel oberflächenbeschichtet. According to a further embodiment, the support balls and / or the load ball are surface-coated.

Hierdurch kann eine Reibminderung und/oder ein Korrosionsschutz erzielt werden. Beispielsweise können die Tragkugeln und/oder die Lastkugel keramikbeschichtet oder auf beliebige andere Art und Weise oberflächenmodifiziert sein.As a result, a friction reduction and / or corrosion protection can be achieved. For example, the support balls and / or the load ball may be ceramic coated or surface modified in any other manner.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Lagerelement an der Adapterplatte und das Prisma ist an einem Fundament der Lagervorrichtung vorgesehen, wobei die Lastkugel zwei Flächen einer V-förmigen Nut des Prismas kontaktiert.According to a further embodiment, the bearing element is on the adapter plate and the prism is provided on a foundation of the bearing device, wherein the load ball contacts two surfaces of a V-shaped groove of the prism.

Beispielsweise ist das Lagerelement mit der Adapterplatte verschraubt, verschweißt, verklebt oder verklemmt. Das Prisma ist fest mit dem Fundament verbunden. Insbesondere sind alle Prismen der Lagereinrichtungen fest mit dem Fundament verbunden, so dass sich die Prismen relativ zueinander nicht bewegen können. Die Lastkugel kontaktiert eine erste Fläche der V-förmigen Nut an einer ersten Kontaktstelle und eine zweite Fläche der V-förmigen Nut an einer zweiten Kontaktstelle. Die Kontaktstellen sind einander gegenüberliegend positioniert angeordnet. For example, the bearing element is bolted to the adapter plate, welded, glued or jammed. The prism is stuck with the Foundation connected. In particular, all prisms of the storage facilities are firmly connected to the foundation, so that the prisms can not move relative to each other. The load ball contacts a first surface of the V-shaped groove at a first contact location and a second surface of the V-shaped groove at a second contact location. The contact points are positioned opposite each other.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform schneiden sich die Flächen unter einem Winkel von 90 bis 110°, bevorzugt von 95 bis 105°, weiter bevorzugt von 100°.According to a further embodiment, the surfaces intersect at an angle of 90 to 110 °, preferably from 95 to 105 °, more preferably from 100 °.

Der Winkel, unter dem sich die Flächen schneiden, ist jedoch beliebig. Beispielsweise kann der Winkel genau 100° betragen.The angle at which the surfaces intersect, however, is arbitrary. For example, the angle can be exactly 100 °.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform schneiden sich die Flächen an einer Schnittgeraden, wobei eine Verlängerung der Schnittgeraden die Symmetrieachse schneidet.According to another embodiment, the surfaces intersect at a line of intersection, wherein an extension of the intersection line intersects the axis of symmetry.

Insbesondere schneiden sich alle Verlängerungen aller Schnittgeraden aller Prismen der Lagereinrichtungen in der Symmetrieachse. Das heißt, die Schnittgeraden sind alle auf die Symmetrieachse zu orientiert.In particular, all extensions of all intersecting lines of all prisms of the bearing devices intersect in the axis of symmetry. That is, the lines of intersection are all oriented to the axis of symmetry.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jede Lagereinrichtung ein erstes Prisma, das an einem Fundament der Lagervorrichtung vorgesehen ist, ein zweites Prisma, das an der Adapterplatte vorgesehen ist, und zwei Lagerelemente, die an zwei Flächen einer V-förmigen Nut des ersten Prismas vorgesehen sind.According to another embodiment, each bearing device comprises a first prism provided on a foundation of the bearing device, a second prism provided on the adapter plate, and two bearing elements provided on two surfaces of a V-shaped groove of the first prism.

Vorzugsweise ist beidseits des zweiten Prismas ein derartiges Lagerelement vorgesehen. Insbesondere sind ein erstes Lagerelement und ein zweites Lagerelement vorgesehen. Das zweite Prisma ist zumindest abschnittsweise innerhalb der V-förmigen Nut des ersten Prismas angeordnet.Preferably, such a bearing element is provided on both sides of the second prism. In particular, a first bearing element and a second bearing element are provided. The second prism is at least partially disposed within the V-shaped groove of the first prism.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kontaktiert eine jeweilige Lastkugel der Lagerelemente jeweils eine Fläche des zweiten Prismas.According to a further embodiment, a respective load ball of the bearing elements each contacts a surface of the second prism.

Insbesondere kontaktiert eine Lastkugel des ersten Lagerelements eine erste Fläche und eine Lastkugel des zweiten Lagerelements eine zweite Fläche des zweiten Prismas. Hierdurch sind ein erster Kontaktpunkt und ein zweiter Kontaktpunkt vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform der Lagervorrichtung rollen die Lastkugeln auf den Flächen des zweiten Prismas ab, so dass sich das zweite Prisma in die V-förmige Nut des ersten Prismas hineinbewegt.In particular, a load ball of the first bearing element contacts a first surface and a load ball of the second bearing element contacts a second surface of the second prism. As a result, a first contact point and a second contact point are provided. In this embodiment of the bearing device, the load balls roll on the surfaces of the second prism, so that the second prism moves into the V-shaped groove of the first prism.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform schneiden sich die Flächen des zweiten Prismas unter einem Winkel von 90 bis 110°, bevorzugt von 95 bis 105°, weiter bevorzugt von 100°.According to a further embodiment, the surfaces of the second prism intersect at an angle of 90 to 110 °, preferably from 95 to 105 °, more preferably from 100 °.

Der Winkel kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform auch genau 90° betragen. Die Flächen schneiden sich insbesondere an einer Schnittgeraden, wobei eine Verlängerung der Schnittgeraden die Symmetrieachse schneidet. Insbesondere sind alle zweiten Prismen so angeordnet, dass ihre Schnittgeraden auf die Symmetrieachse zu orientiert sind.The angle may also be exactly 90 ° in a particularly preferred embodiment. The surfaces intersect in particular on a cutting line, with an extension of the cutting line intersecting the axis of symmetry. In particular, all second prisms are arranged so that their cutting lines are oriented to the axis of symmetry.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lagerelemente einander gegenüberliegend an der Nut positioniert.According to a further embodiment, the bearing elements are positioned opposite each other on the groove.

Alternativ können die Lagerelemente auch zueinander versetzt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lagereinrichtungen schmiermittelfrei.Alternatively, the bearing elements can also be offset from each other. According to a further embodiment, the storage facilities are lubricant-free.

Das heißt, die Lastkugel und die Tragkugeln sind frei von Schmiermittel. Alternativ können die Lagereinrichtungen auch geschmiert sein. Zum Schmieren kann beispielsweise ein flüssiges oder pastöses Schmiermittel oder ein Schmiermittel in Pulverform eingesetzt werden.That is, the load ball and the support balls are free of lubricant. Alternatively, the storage facilities may also be lubricated. For example, a liquid or pasty lubricant or a lubricant in powder form can be used for lubricating.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lagervorrichtung mit einem Vakuum beaufschlagt.According to a further embodiment, the bearing device is subjected to a vacuum.

Hierbei ist die Lagervorrichtung vorzugsweise schmiermittelfrei. Die Lagervorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, das mit Hilfe einer entsprechenden Pumpe entlüftet werden kann.In this case, the bearing device is preferably lubricant-free. The bearing device may comprise a housing which can be vented by means of a corresponding pump.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind drei Lagereinrichtungen vorgesehen, die jeweils um einen Winkel zueinander versetzt gleichmäßig um die Symmetrieachse verteilt angeordnet sind.According to a further embodiment, three storage facilities are provided, each offset by an angle to each other evenly distributed around the axis of symmetry.

Der Winkel beträgt bevorzugt 120°. Die drei Lagereinrichtungen sind vorzugsweise baugleich ausgeführt. Alternativ können die Lagereinrichtungen auch unterschiedlich aufgebaut sein. Beispielsweise kann eine Lagereinrichtung mit einem Lagerelement und zwei Lagereinrichtungen können mit je zwei Lagerelementen ausgebildet sein.The angle is preferably 120 °. The three storage facilities are preferably designed identical. Alternatively, the storage facilities can also be constructed differently. For example, a bearing device with a bearing element and two bearing devices can be formed with two bearing elements.

Ferner wird eine Messmaschine oder eine Lithographieanlage mit einer derartigen Lagervorrichtung vorgeschlagen.Furthermore, a measuring machine or a lithography system with such a storage device is proposed.

Die Messmaschine kann mehrere derartige Lagervorrichtungen umfassen. Mit Hilfe der Messmaschine kann das optische Element vermessen werden. Die Messmaschine kann allerdings auch dazu eingerichtet sein, beliebige andere Bauteile und Baugruppen zu vermessen. Mit Hilfe der Lagervorrichtung können neben dem optischen Element auch beliebige andere Bauteile oder Baugruppen gelagert werden. Die Lagervorrichtung kann Teil der Lithographieanlage sein. Die Lithographieanlage kann mehrere derartige Lagervorrichtungen umfassen.The measuring machine may comprise a plurality of such storage devices. With the help of the measuring machine, the optical element can be measured. However, the measuring machine can also be set up to measure any other components and assemblies. With the help of Storage device can be stored in addition to the optical element, any other components or assemblies. The storage device may be part of the lithography system. The lithography system may comprise a plurality of such storage devices.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.Further advantageous embodiments and aspects of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of preferred embodiments with reference to the attached figures.

1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage; 1A shows a schematic view of an embodiment of an EUV lithography system;

1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage; 1B shows a schematic view of an embodiment of a DUV lithography system;

2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Lagervorrichtung für ein optisches Element einer Lithographieanlage gemäß 1A oder 1B. 2 shows a schematic sectional view of an embodiment of a storage device for an optical element of a lithographic system according to 1A or 1B ,

3 zeigt eine schematische Aufsicht der Lagervorrichtung gemäß 2; 3 shows a schematic plan view of the storage device according to 2 ;

4 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Prismas einer Lagereinrichtung für die Lagervorrichtung gemäß 2; 4 shows a schematic view of an embodiment of a prism of a bearing device for the storage device according to 2 ;

5 zeigt eine schematische Aufsicht des Prismas gemäß 4; 5 shows a schematic plan view of the prism according to 4 ;

6 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Lagereinrichtung für die Lagervorrichtung gemäß 2; 6 shows a schematic view of an embodiment of a storage device for the storage device according to 2 ;

7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Lagerelements für die Lagereinrichtung gemäß 6; und 7 shows a schematic sectional view of an embodiment of a bearing element for the storage device according to 6 ; and

8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Lagereinrichtung für die Lagervorrichtung gemäß 2. 8th shows a schematic view of another embodiment of a storage device for the storage device according to 2 ,

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Soweit ein Bezugszeichen vorliegend mehrere Bezugslinien aufweist, heißt dies, dass das entsprechende Element mehrfach vorhanden ist. Bezugszeichenlinien, die auf verdeckte Details weisen, sind gestrichelt dargestellt. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, the same or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless stated otherwise. As far as a reference number has several reference lines in the present case, this means that the corresponding element is present multiple times. Reference lines that point to hidden details are shown in phantom. It should also be noted that the illustrations in the figures are not necessarily to scale.

1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem die Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen der optischen Elemente vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein. 1A shows a schematic view of an EUV lithography system 100A which is a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 includes. EUV stands for "extreme ultraviolet" (English: extreme ultraviolet, EUV) and refers to a wavelength of working light between 0.1 nm and 30 nm. The beam shaping and illumination system 102 and the projection system 104 are each provided in a vacuum housing, not shown, wherein each vacuum housing is evacuated by means of an evacuation device, not shown. The vacuum housings are surrounded by a machine room, not shown, in which the drive devices are provided for the mechanical method or adjustment of the optical elements. Furthermore, electrical controls and the like may be provided in this engine room.

Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind. The EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A on. As an EUV light source 106A For example, a plasma source (or a synchrotron) can be provided, which radiation 108A in the EUV range (extreme ultraviolet range), so for example in the wavelength range of 5 nm to 20 nm emits. In the beam-forming and lighting system 102 becomes the EUV radiation 108A bundled and the desired operating wavelength from the EUV radiation 108A filtered out. The from the EUV light source 106A generated EUV radiation 108A has a relatively low transmissivity by air, which is why the beam guiding spaces in the beam-forming and lighting system 102 and in the projection system 104 are evacuated.

Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird. This in 1A illustrated beam shaping and illumination system 102 has five mirrors 110 . 112 . 114 . 116 . 118 on. After passing through the beam shaping and lighting system 102 becomes the EUV radiation 108A on a photomask (English: reticle) 120 directed. The photomask 120 is also designed as a reflective optical element and can be outside the systems 102 . 104 be arranged. Next, the EUV radiation 108A by means of a mirror 122 on the photomask 120 be steered. The photomask 120 has a structure which, by means of the projection system 104 reduced to a wafer 124 or the like is mapped.

Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. The projection system 104 (also referred to as projection lens) has six mirrors M1 to M6 for imaging the photomask 120 on the wafer 124 on. In this case, individual mirrors M1 to M6 of the projection system 104 symmetrical to an optical axis 126 of the projection system 104 be arranged. It should be noted that the number of mirrors M1 to M6 of the EUV lithography system 100A is not limited to the number shown. It is also possible to provide more or fewer mirrors M1 to M6. Furthermore, the mirrors M1 to M6 are generally curved on their front side for beam shaping.

1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können – wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben – in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein. 1B shows a schematic view of a DUV lithography system 100B which is a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 includes. DUV stands for "deep ultraviolet" (English: deep ultraviolet, DUV) and refers to a wavelength of working light between 30 nm and 250 nm. The beam shaping and illumination system 102 and the projection system 104 can - as already related to 1A described - arranged in a vacuum housing and / or surrounded by a machine room with corresponding drive devices.

Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. The DUV lithography system 100B has a DUV light source 106B on. As a DUV light source 106B For example, an ArF excimer laser can be provided, which radiation 108B in the DUV range at, for example, 193 nm emitted.

Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.This in 1B illustrated beam shaping and illumination system 102 directs the DUV radiation 108B on a photomask 120 , The photomask 120 is designed as a transmissive optical element and can be outside the systems 102 . 104 be arranged. The photomask 120 has a structure which, by means of the projection system 104 reduced to a wafer 124 or the like is mapped.

Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.The projection system 104 has several lenses 128 and / or mirrors 130 for imaging the photomask 120 on the wafer 124 on. This can be individual lenses 128 and / or mirrors 130 of the projection system 104 symmetrical to an optical axis 126 of the projection system 104 be arranged. It should be noted that the number of lenses 128 and mirrors 130 the DUV lithography system 100B is not limited to the number shown. There may also be more or fewer lenses 128 and / or mirrors 130 be provided. Furthermore, the mirrors 130 usually curved at its front for beam shaping.

Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.An air gap between the last lens 128 and the wafer 124 can be through a liquid medium 132 be replaced, which has a refractive index> 1. The liquid medium 132 can be, for example, high purity water. Such a structure is also referred to as immersion lithography and has an increased photolithographic resolution. The medium 132 can also be referred to as immersion liquid.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Lagervorrichtung 200 zum Lagern eines optischen Elements 202. 3 zeigt eine schematische Aufsicht der Lagervorrichtung 200. Das optische Element 202 kann beispielsweise einer der Spiegel 110, 112, 114, 116, 118, 122, 130, M1 bis M6 oder eine der Linsen 128 sein. Die Lagervorrichtung 200 kann Teil einer Messmaschine 204 sein. Mit Hilfe der Messmaschine 204 kann das optische Element 202 vermessen werden. 2 shows a schematic sectional view of an embodiment of a storage device 200 for storing an optical element 202 , 3 shows a schematic plan view of the storage device 200 , The optical element 202 For example, one of the mirrors 110 . 112 . 114 . 116 . 118 . 122 . 130 , M1 to M6 or one of the lenses 128 be. The storage device 200 can be part of a measuring machine 204 be. With the help of the measuring machine 204 can the optical element 202 be measured.

Zum Vermessen eines derartigen optischen Elements 202 ist es bekannt, dieses mit Hilfe einer Adapterplatte über ein Kugel-Prisma-System in einer Messmaschine zu lagern. An einer Unterseite der Adapterplatte können hierfür Halbkugeln angebracht sein, die in entsprechende V-förmige Prismen eingreifen. Die hauptsächlich genutzte Lagervariante umfasst dabei je drei Halbkugeln und Prismen, die jeweils um 120° um die optische Achse versetzt sind. Wird eine Optikeinheit, die die Adapterplatte mitsamt dem optischen Element 202 umfasst, nicht exakt mittig auf den Prismen abgelegt, sondern auf Flanken desselben, kann die gewünschte Position der Optikeinheit durch Gleiten der Halbkugeln an den Flanken in Richtung der Mitte der Prismen erreicht werden. Hierbei entstehen Gleitreibungskräfte. Es entstehen dabei im Idealfall sechs Kontaktpunkte zwischen den Halbkugeln und den Prismen.For measuring such an optical element 202 it is known to store this with the help of an adapter plate via a ball-prism system in a measuring machine. On an underside of the adapter plate hemispheres can be mounted, which engage in corresponding V-shaped prisms. The mainly used bearing variant comprises three hemispheres and prisms each offset by 120 ° around the optical axis. Is an optical unit containing the adapter plate together with the optical element 202 includes, not exactly centrally deposited on the prisms, but on the same flanks, the desired position of the optical unit can be achieved by sliding the hemispheres on the flanks in the direction of the center of the prisms. This results in sliding friction. Ideally, there are six contact points between the hemispheres and the prisms.

Insbesondere bei Messungen, die im Vakuum durchgeführt werden, sind die Oberflächen der Halbkugeln und der Prismen jedoch komplett trocken und die Reibkräfte nehmen stark zu. Dadurch ergibt sich an den Prismen eine ungleichmäßige Lagerung mit eingefrorenen Spannungen, oder im Extremfall wird die zweite Flanke zumindest eines Prismas gar nicht von der entsprechenden Halbkugel kontaktiert.However, especially in measurements carried out in a vacuum, the surfaces of the hemispheres and the prisms are completely dry and the frictional forces increase sharply. This results in the prisms uneven storage with frozen voltages, or in extreme cases, the second edge of at least one prism is not contacted by the corresponding hemisphere.

Sind beim Absetzen der Optikeinheit bereits fünf Kontaktpunkte an der Lagerung vorhanden, wird oftmals der sechste Kontaktpunkt nicht mehr hergestellt. Vier Kontaktpunkte bestehen an zwei Prismen, die Halbkugeln lagern jedoch ungleichmäßig. Durch die an beiden Lagerungen auftretenden Momente entstehen Spannungen in der Optikeinheit, sodass der sechste Kontakt am dritten Prisma nicht zustande kommt. Durch die entstehenden Spannungen innerhalb der Optikeinheit und der unebenen Lagerposition kann das optische Element 202 deformiert werden.If five contact points are already present on the bearing when the optical unit is set down, the sixth contact point is often no longer produced. There are four contact points on two prisms, but the hemispheres are non-uniform. Due to the moments occurring at both bearings, stresses arise in the optical unit, so that the sixth contact on the third prism does not come about. Due to the resulting stresses within the optical unit and the uneven storage position, the optical element 202 be deformed.

Hierdurch kann das optische Element 202 beispielsweise verkippen, was zu Messabweichungen führen kann. Ferner können eingefrorene Spannungen und/oder Deformationen ebenfalls zu Messabweichungen führen. Bei einem erneuten Einsetzen der Optikeinheit kann es zu einer anderen Abweichung als beim erstmaligen Einsetzen kommen. Hierdurch ist ein sogenanntes Stitchen von Messungen nicht möglich. Weiterhin kann ein Hineinrutschen einer Halbkugel in ein Prisma durch einen Ruck während der Messung die Messergebnisse unbrauchbar machen. This allows the optical element 202 for example, tilt, which can lead to measurement errors. Furthermore, frozen stresses and / or deformations can also lead to measurement deviations. A new insertion of the optical unit may lead to a different deviation than during initial insertion. As a result, a so-called stitching of measurements is not possible. Furthermore, slipping a hemisphere into a prism by jerking it during measurement can render the measurement results unusable.

Die in den 2 und 3 gezeigte Lagervorrichtung 200, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, umfasst eine Adapterplatte 206, die das optische Element 202 trägt. Die Adapterplatte 206 weist eine dem optischen Element 202 zugewandte Vorderseite 208 und eine dem optischen Element 202 abgewandte Rückseite 210 auf. An der Vorderseite 208 ist das optische Element 202 gehalten. Das optische Element 202 kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig an der Vorderseite gehalten sein. Eine kraftschlüssige Verbindung setzt eine Normalkraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen voraus. Kraftschlüssige Verbindungen können durch Reibschluss verwirklicht werden. Die gegenseitige Verschiebung der Flächen ist verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegenkraft nicht überschritten wird. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.The in the 2 and 3 bearing device shown 200 which does not have the aforementioned disadvantages, comprises an adapter plate 206 that the optical element 202 wearing. The adapter plate 206 has an optical element 202 facing front 208 and one the optical element 202 opposite rear side 210 on. On the front side 208 is the optical element 202 held. The optical element 202 can be held force, shape and / or cohesive on the front. A frictional connection requires a normal force on the surfaces to be joined together. Frictional connections can be realized by friction. The mutual displacement of the surfaces is prevented, as long as caused by the static friction counterforce is not exceeded. A positive connection is created by the meshing or grasping of at least two connection partners. In cohesive connections, the connection partners are held together by atomic or molecular forces. Cohesive connections are non-detachable connections that can only be separated by destroying the connection means.

Die Lagervorrichtung 200 umfasst eine Mittel- oder Symmetrieachse 212. Die Adapterplatte 206 kann, muss jedoch nicht, rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 212 aufgebaut sein. Allerdings kann die Adapterplatte 206 jede beliebige Geometrie, beispielsweise eine rechteckförmige Geometrie, aufweisen. Die Symmetrieachse 212 ist gleichzeitig eine optische Achse des optischen Elements 202. Die Lagervorrichtung 200 weist ferner mehrere, beispielsweise drei, Lagereinrichtungen 214, 216, 218 auf. Insbesondere sind eine erste Lagereinrichtung 214, eine zweite Lagereinrichtung 216 und eine dritte Lagereinrichtung 218 vorgesehen. The storage device 200 includes a center or symmetry axis 212 , The adapter plate 206 may, but need not, be rotationally symmetric to the axis of symmetry 212 be constructed. However, the adapter plate can 206 any geometry, such as a rectangular geometry have. The symmetry axis 212 is at the same time an optical axis of the optical element 202 , The storage device 200 also has several, for example three, storage facilities 214 . 216 . 218 on. In particular, a first storage facility 214 , a second storage facility 216 and a third storage facility 218 intended.

Die Lagereinrichtungen 214, 216, 218 sind gleichmäßig voneinander beabstandet um die Symmetrieachse 212 verteilt angeordnet. Insbesondere sind die Lagereinrichtungen 214, 216, 218 jeweils um einen Winkel α zueinander versetzt um die Symmetrieachse 212 angeordnet. Der Winkel α beträgt 120°. In der 2 sind die Lagereinrichtungen 214, 218 in die Zeichnungsebene gedreht dargestellt. Jede Lagereinrichtung 214, 216, 218 umfasst ein Prisma 220, das fest mit einem Fundament 222, beispielsweise einem Messtisch, verbunden ist. Mit dem Fundament 222 sind alle Prismen 220 der drei Lagereinrichtungen 214, 216, 218 fest verbunden. The storage facilities 214 . 216 . 218 are equally spaced around the axis of symmetry 212 arranged distributed. In particular, the storage facilities 214 . 216 . 218 each offset by an angle α to each other about the axis of symmetry 212 arranged. The angle α is 120 °. In the 2 are the storage facilities 214 . 218 shown rotated in the drawing plane. Each storage facility 214 . 216 . 218 includes a prism 220 that stuck with a foundation 222 , For example, a measuring table is connected. With the foundation 222 are all prisms 220 the three storage facilities 214 . 216 . 218 firmly connected.

Jedes Prisma 220 weist, wie in den 4 und 5 gezeigt, der Adapterplatte 206 zugewandt zwei schräge Ebenen, Flanken oder Flächen 224, 226, beispielsweise eine erste Fläche 224 und eine zweite Fläche 226, auf, die sich an einer Schnittgeraden 228 unter einem Winkel β schneiden. Die Flächen 224, 226 begrenzen eine V-förmige Nut 230. Der Winkel β beträgt bevorzugt 90 bis 110°, weiter bevorzugt 95 bis 105°, weiter bevorzugt 100°. Den Flächen 224, 226 abgewandt umfasst das Prisma 220 eine Rückseite 232, die mit dem Fundament 222 verbunden ist. Das Prisma 220 kann, wie in der 5 gezeigt, im Querschnitt quadratisch oder auch kreiszylinderförmig sein. Die drei Prismen 220 der drei Lagereinrichtungen 214, 216, 218 sind so positioniert, dass sich Verlängerungen 229 der Schnittgeraden 228 der Prismen 220 in der Symmetrieachse 212 treffen. Every prism 220 points, as in the 4 and 5 shown the adapter plate 206 facing two oblique planes, flanks or surfaces 224 . 226 , for example, a first surface 224 and a second area 226 , on, working on a cutting line 228 intersect at an angle β. The surfaces 224 . 226 limit a V-shaped groove 230 , The angle β is preferably 90 to 110 °, more preferably 95 to 105 °, further preferably 100 °. The surfaces 224 . 226 turned away includes the prism 220 a back 232 that with the foundation 222 connected is. The prism 220 can, as in the 5 shown to be square in cross section or circular cylindrical. The three prisms 220 the three storage facilities 214 . 216 . 218 are positioned so that extensions 229 the cutting line 228 the prisms 220 in the axis of symmetry 212 to meet.

Jede Lagereinrichtung 214, 216, 218 umfasst ein dem jeweiligen Prima 220 zugeordnetes Lagerelement 234. Die Lagerelemente 234 sind an der Rückseite 210 der Adapterplatte 206 vorgesehen und beispielsweise fest, das heißt, unverschieblich, mit dieser verbunden.Each storage facility 214 . 216 . 218 includes a respective Prima 220 associated bearing element 234 , The bearing elements 234 are at the back 210 the adapter plate 206 provided and, for example, fixed, that is, immovable, connected with this.

6 zeigt eine erste Ausführungsform der ersten Lagereinrichtung 214 mit einem derartigen Lagerelement 234. Das Lagerelement 234 selbst ist in der 7 in einer schematischen Schnittansicht gezeigt. Die Lagereinrichtungen 214, 216, 218 sind bevorzugt identisch aufgebaut. Das Lagerelement 234 ist insbesondere eine Kugelrolle und umfasst einen kugelförmigen Kugelkörper oder eine Lastkugel 236, die die Flächen 224, 226 des Prismas 220 an je einem Kontaktpunkt 238, 240 kontaktiert. 6 shows a first embodiment of the first storage device 214 with such a bearing element 234 , The bearing element 234 himself is in the 7 shown in a schematic sectional view. The storage facilities 214 . 216 . 218 are preferably constructed identically. The bearing element 234 is in particular a ball roller and comprises a spherical ball body or a load ball 236 that the surfaces 224 . 226 of the prism 220 at one contact point each 238 . 240 contacted.

Die Lastkugel 236 ist in einem Gehäuse 242 aufgenommen, das mit der Rückseite der Adapterplatte 206 verbunden ist. In dem Gehäuse 242 ist eine Vielzahl an kugelförmigen Wälzkörpern oder Tragkugeln 244 aufgenommen. Die Tragkugeln 244 sind zwischen der Lastkugel 236 und einer kugelkalottenförmigen Innenwandung 246 des Gehäuses 242 angeordnet. Die Tragkugeln 244 können in einem nicht gezeigten Kugelkäfig aufgenommen sein. Mit Hilfe der Tragkugeln 244 ist die Lastkugel 236 in dem Gehäuse 242 gelagert, insbesondere wälzgelagert. Ein jeweiliger Durchmesser der Tragkugeln 244 ist kleiner als ein Durchmesser der Lastkugel 236.The load ball 236 is in a housing 242 taken with the back of the adapter plate 206 connected is. In the case 242 is a variety of spherical rolling elements or supporting balls 244 added. The carrying balls 244 are between the load ball 236 and a spherical cap-shaped inner wall 246 of the housing 242 arranged. The carrying balls 244 can be accommodated in a ball cage, not shown. With the help of the supporting balls 244 is the load ball 236 in the case 242 stored, in particular roller bearings. A respective diameter of the supporting balls 244 is smaller than a diameter of the load ball 236 ,

Bei einem Kontakt der Lastkugel 236 mit nur einer der Flächen 224, 226 des Prismas 220, beispielsweise der Fläche 224, rollt die Lastkugel 236 aufgrund des Gewichts der Adapterplatte 206 und des optischen Elements 202 auf dieser ersten Fläche 224 ab, bis sie die zweite Fläche 226 berührt. Aufgrund der flexiblen Lagerung können nur wenig bis gar keine Spannungen eingefroren werden. Eine Verformung des optischen Elements 202 wird hierdurch vermieden.At a contact of the load ball 236 with only one of the surfaces 224 . 226 of the prism 220 , for example, the area 224 , the load ball rolls 236 due to the weight of the adapter plate 206 and the optical element 202 on this first surface 224 off until they reach the second area 226 touched. Due to the flexible storage, only little to no tension can be frozen. A deformation of the optical element 202 is thereby avoided.

8 zeigt eine zweite Ausführungsform der ersten Lagereinrichtung 214. Bei dieser Ausführungsform der ersten Lagereinrichtung 214 sind anstelle nur eines Lagerelements 234 zwei Lagerelemente 234A, 234B, insbesondere ein erstes Lagerelement 234A und ein zweites Lagerelement 234B, vorgesehen, die jedoch vom Funktionsprinzip her dem Lagerelement 234 entsprechen. Bevorzugt ist jedoch die Lastkugel 236 der Lagerelemente 234A, 234B kleiner als die Lastkugel 236 des Lagerelements 234. Die Lagerelemente 234A, 234B sind ebenfalls Kugelrollen. 8th shows a second embodiment of the first storage device 214 , In this embodiment, the first bearing device 214 are instead of just one bearing element 234 two bearing elements 234A . 234B , in particular a first bearing element 234A and a second bearing element 234B , provided, however, the functional principle of the bearing element 234 correspond. However, the load ball is preferred 236 the bearing elements 234A . 234B smaller than the load ball 236 of the bearing element 234 , The bearing elements 234A . 234B are also ball rollers.

Die Lagerelemente 234A, 234B sind nicht an der Rückseite 210 der Adapterplatte 206 sondern an dem Prisma 220, insbesondere an den Flächen 224, 226 des Prismas 220, derart angeordnet, dass die Lastkugeln 236 der beiden Lagerelemente 234A, 234B einander gegenüberliegend positioniert sind. An der Rückseite 210 der Adapterplatte 206 ist ein Prisma 248 vorgesehen, das zwei Ebenen oder Ebenen, Flanken oder Flächen 250, 252, insbesondere eine erste Fläche 250 und eine zweite Fläche 252, aufweist, die sich unter einem Winkel γ schneiden. Der Winkel γ beträgt beispielsweise 90°. Die Flächen 250, 252 schneiden sich in einer Schnittgeraden 254. Eine Verlängerung der Schnittgeraden 254 schneidet die Symmetrieachse 212. Das Prisma 220 kann auch als erstes Prisma und das Prisma 248 kann auch als zweites Prisma bezeichnet werden. Die Lastkugel 236 des ersten Lagerelements 234A kontaktiert die Fläche 250 an einem ersten Kontaktpunkt 256 und die Lastkugel 236 des zweiten Lagerelements 234B kontaktiert die Fläche 252 an einem zweiten Kontaktpunkt 258.The bearing elements 234A . 234B are not at the back 210 the adapter plate 206 but on the prism 220 , especially on the surfaces 224 . 226 of the prism 220 , arranged such that the load balls 236 the two bearing elements 234A . 234B are positioned opposite each other. At the back 210 the adapter plate 206 is a prism 248 provided that has two levels or levels, flanks or areas 250 . 252 , in particular a first surface 250 and a second area 252 , which intersect at an angle γ. The angle γ is for example 90 °. The surfaces 250 . 252 intersect in a cutting line 254 , An extension of the cutting line 254 cuts the symmetry axis 212 , The prism 220 can also be the first prism and the prism 248 can also be called a second prism. The load ball 236 of the first bearing element 234A contacts the surface 250 at a first contact point 256 and the ball of burden 236 of the second bearing element 234B contacts the surface 252 at a second contact point 258 ,

Dadurch, dass die Lastkugeln 236 der Lagerelemente 234, 234A, 234B mit Hilfe der Tragkugeln 244 gelagert sind, kommt es zwischen den Lastkugeln 236 und den Flächen 224, 226 des Prismas 220 beziehungsweise den Flächen 250, 252 des Prismas 248, nicht, wie bei bekannten Lagervorrichtungen, zu Gleitreibung sondern zu Rollreibung. Hierdurch kann auch eine dezentrale Ablage der Adapterplatte 206 mit dem optischen Element 202 ausgeglichen und eine kräftearme Lagerung des optischen Elements 202 ohne eine Deformation desselben bereitgestellt werden. Gleitreibung ist die Kraft, die zwischen zwei sich berührenden Körpern wirkt, wenn sie sich gegeneinander bewegen. Rollreibung oder Rollwiderstand ist die Kraft, die beim Abrollen eines Rades oder Wälzkörpers entsteht und der Bewegung entgegengerichtet ist.Because of the loadballs 236 the bearing elements 234 . 234A . 234B with the help of the supporting balls 244 are stored, it comes between the load balls 236 and the surfaces 224 . 226 of the prism 220 or the surfaces 250 . 252 of the prism 248 , not, as in known storage devices, to sliding friction but to rolling friction. This can also be a decentralized storage of the adapter plate 206 with the optical element 202 balanced and a low-energy storage of the optical element 202 provided without deformation thereof. Sliding friction is the force acting between two touching bodies as they move against each other. Rolling friction or rolling resistance is the force that occurs when rolling a wheel or rolling element and the movement is opposite.

Die Lagerelemente 234, 234A, 234B können geschmiert oder schmiermittelfrei sein. Die Lastkugeln 236 und/oder die Tragkugeln 244 können aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Stahl, und/oder aus einem Keramikwerkstoff gefertigt sein. Die Lagervorrichtung 200 kann unter Normalatmosphäre oder Vakuum, hierbei insbesondere schmiermittelfrei, eingesetzt werden. Bei einem Einsatz unter Vakuum, bei dem die sich kontaktierenden Flächen trocken sind und die Gleiteigenschaften nicht optimal sind, ist die Lagervorrichtung 200 besonders vorteilhaft einsetzbar. Die Lastkugeln 236 und/oder die Tragkugeln 244 können auch beschichtet, beispielsweise keramikbeschichtet, sein. Hierdurch kann eine Reibminderung und/oder ein Korrosionsschutz erzielt werden. Die Winkel β, γ können zur Optimierung der Lagerungseigenschaften variiert werden. Weiterhin sind die Durchmesser der Lastkugeln 236 und/oder der Tragkugeln 244 in einem weiten Bereich variierbar, um die Lagerungseigenschaften weiter zu optimieren. Auch die Abmessungen der Prismen 220 und/oder der Prismen 248 sind variierbar.The bearing elements 234 . 234A . 234B can be lubricated or free from lubricant. The loadballs 236 and / or the supporting balls 244 may be made of steel, in particular of hardened steel, and / or of a ceramic material. The storage device 200 can be used under normal atmosphere or vacuum, in this case in particular lubricant-free. When used under vacuum, where the contacting surfaces are dry and the sliding properties are not optimal, the bearing device 200 can be used particularly advantageously. The loadballs 236 and / or the supporting balls 244 may also be coated, for example ceramic-coated. As a result, a friction reduction and / or corrosion protection can be achieved. The angles β, γ can be varied to optimize the storage properties. Furthermore, the diameters of the load balls 236 and / or the supporting balls 244 can be varied over a wide range in order to further optimize the storage properties. Also the dimensions of the prisms 220 and / or the prisms 248 are variable.

Die Lagervorrichtung 200 kann nicht nur zum Lagern des zuvor beschriebenen optischen Elements 202 sondern zum Lagern beliebiger Bauteile oder Baugruppen eingesetzt werden. Insbesondere kann die Lagervorrichtung 200 auch zum Lagern des optischen Elements 202 in der Lithographieanlage 100A, 100B eingesetzt werden. Das heißt, die Lagervorrichtung 200 kann Teil der Lithographieanlage 100A, 100B sein.The storage device 200 not only for storing the above-described optical element 202 but are used for storing any components or assemblies. In particular, the storage device 200 also for storing the optical element 202 in the lithography plant 100A . 100B be used. That is, the bearing device 200 can be part of the lithography system 100A . 100B be.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described with reference to embodiments, it is variously modifiable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100A100A: EUV-Lithographieanlage EUV lithography system
100B100B: DUV-Lithographieanlage DUV lithography system
102102: Strahlformungs- und Beleuchtungssystem Beam shaping and lighting system
104104: Projektionssystem projection system
106A106A: EUV-Lichtquelle EUV-light source
106B106B: DUV-Lichtquelle DUV light source
108A108A: EUV-Strahlung EUV radiation
108B108B: DUV-Strahlung DUV radiation
110110: Spiegel mirror
112112: Spiegel mirror
114114: Spiegel mirror
116116: Spiegel mirror
118118: Spiegel mirror
120120: Photomaske photomask
122122: Spiegel mirror
124124: Wafer wafer
126126: optische Achse optical axis
128128: Linse lens
130 130: Spiegel mirror
132132: Medium medium
200200: Lagervorrichtung bearing device
202202: optisches Element optical element
204204: Messmaschine measuring machine
206206: Adapterplatte adapter plate
208208: Vorderseite front
210210: Rückseite back
212212: Symmetrieachse axis of symmetry
214214: Lagereinrichtung Storage facility
216216: Lagereinrichtung Storage facility
218218: Lagereinrichtung Storage facility
220220: Prisma prism
222222: Fundament foundation
224224: Fläche area
226226: Fläche area
228228: Schnittgerade line of intersection
229229: Verlängerung renewal
230230: Nut groove
232232: Rückseite back
234234: Lagerelement bearing element
234A234A: Lagerelement bearing element
234B234B: Lagerelement bearing element
236236: Lastkugel load ball
238238: Kontaktpunkt contact point
240240: Kontaktpunkt contact point
242242: Gehäuse casing
244244: Tragkugel carrier ball
246246: Innenwandung inner wall
248248: Prisma prism
250250: Fläche area
252252: Fläche area
254254: Schnittgerade line of intersection
256256: Kontaktpunkt contact point
258258: Kontaktpunkt contact point
M1M1: Spiegel mirror
M2M2: Spiegel mirror
M3M3: Spiegel mirror
M4M4: Spiegel mirror
M5M5: Spiegel mirror
M6M6: Spiegel mirror
αα: Winkel angle
ββ: Winkel angle
γγ: Winkel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1962124 A1 [0007]
US 2014/0133897 A1 [0008]
DE 102011004961 A1 [0009]
US 5678944A [0010]

Claims

Storage device ( 200 ) for storing an optical element ( 202 ) in a measuring machine ( 204 ) or in a lithography system ( 100A . 100B ), comprising an adapter plate ( 206 ) for supporting the optical element ( 202 ), and several evenly around an axis of symmetry ( 212 ) of the storage device ( 200 ) distributed storage facilities ( 214 . 216 . 218 ) for storing the adapter plate ( 206 ), each storage facility ( 214 . 216 . 218 ) a prism ( 220 . 248 ) and at least one to the prism ( 220 . 248 ) corresponding bearing element ( 234 . 234A . 234B ) having a load ball ( 236 ), which is adapted to be mounted on a surface ( 224 . 226 . 250 . 252 ) of the prism ( 220 . 248 ) unroll.

Bearing device according to claim 1, wherein the bearing element ( 234 . 234A . 234B ) Carrying balls ( 244 ), by means of which the load ball ( 236 ) in a housing ( 242 ) of the bearing element ( 234 . 234A . 234B ) is roller-mounted.

Bearing device according to claim 2, wherein the supporting balls ( 244 ) and / or the load ball ( 236 ) made of steel, in particular hardened steel, and / or made of a ceramic material.

Bearing device according to claim 2 or 3, wherein the supporting balls ( 244 ) and / or the load ball ( 236 ) are surface-coated.

Bearing device according to one of claims 1-4, wherein the bearing element ( 234 ) on the adapter plate ( 206 ) and the prism ( 220 ) on a foundation ( 222 ) of the storage device ( 200 ) is provided, and wherein the load ball ( 236 ) two surfaces ( 224 . 226 ) of a V-shaped groove ( 230 ) of the prism ( 220 ) contacted.

Bearing device according to claim 5, wherein the surfaces ( 224 . 226 ) at an angle (β) of 90 to 110 °, preferably 95 to 105 °, more preferably 100 °.

Bearing device according to claim 5 or 6, wherein the surfaces ( 224 . 226 ) on a cutting line ( 228 ), and where an extension ( 229 ) of the cutting line ( 228 ) the symmetry axis ( 212 ) cuts.

Bearing device according to one of claims 1-4, wherein each bearing device ( 214 . 216 . 218 ) a first prism ( 220 ) attached to a foundation ( 222 ) of the storage device ( 200 ), a second prism ( 248 ) attached to the adapter plate ( 206 ), and two bearing elements ( 234A . 234B ) attached to two surfaces ( 224 . 226 ) of a V-shaped groove ( 230 ) of the first prism ( 220 ) are provided.

Bearing device according to claim 8, wherein a respective load ball ( 236 ) of the bearing elements ( 234A . 234B ) one surface each ( 250 . 252 ) of the second prism ( 248 ) contacted.

Bearing device according to claim 9, wherein the surfaces ( 224 . 226 ) of the second prism ( 248 ) at an angle (γ) of 90 to 110 °, preferably 95 to 105 °, more preferably 100 °.

Bearing device according to one of claims 8-10, wherein the bearing elements ( 234A . 234B ) opposite each other at the groove ( 230 ) are positioned.

Bearing device according to one of claims 1-11, wherein the storage facilities ( 214 . 216 . 218 ) are lubricant-free.

Bearing device according to one of claims 1-12, wherein the bearing device ( 200 ) is subjected to a vacuum.

A storage device according to any one of claims 1-13, wherein three storage facilities ( 214 . 216 . 218 ) are provided, each offset by an angle (α) to each other evenly about the axis of symmetry ( 212 ) are arranged distributed.

Measuring machine ( 204 ) or lithography system ( 100A . 100B ) with a storage device ( 200 ) according to any one of claims 1-14.