DE102017220306A1

DE102017220306A1 - Befestigungsanordnung für eine optische Komponente

Info

Publication number: DE102017220306A1
Application number: DE102017220306.4A
Authority: DE
Inventors: Roman Orlik; Wolfgang Scherm
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-09-20

Abstract

Eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente weist einen Befestigungskörper auf, der über einige Befestigungspunkte, die über den Umfang hinweg um den Befestigungskörper herum angeordnet sind, mit einer optischen Komponente und mit einer Rahmenstruktur verbindbar ist. Die Anordnung, die den Befestigungskörper umfasst, ist derart konstruiert ist, dass eine in einer Betriebsstellung der befestigten optischen Komponente auf die optische Komponente wirkende Schwerkraft über die Befestigungsanordnung für eine optische Komponente übertragen wird, was zu einer Deformation einer optischen Fläche (2) der optischen Komponente führt, die von einer um eine Drehsymmetrieachse (9) der optischen Fläche (2) der optischen Komponente drehsymmetrischen Deformation in einem Toleranzwert, der weniger als 350 nm beträgt, abweicht. Eine derartige Befestigungsanordnung für eine optische Komponente führt zu weniger Abbildungsfehlern, die aufgrund der Schwerkraftübertragung von einem Befestigungskörper der Befestigungsanordnung für eine optische Komponente in die optische Fläche in diese optische Fläche eingeführt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine für eine optische Komponente ausgelegte Befestigungsanordnung für eine optische Komponente. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine optische Komponente und eine derartige Befestigungsanordnung für eine optische Komponente, auf eine Abbildungsoptik, die eine optische Komponente und eine derartige Befestigungsanordnung für eine optische Komponente umfasst, auf ein optisches System, das eine derartige Abbildungsoptik umfasst, und auf eine Projektionsbelichtungsanlage, die ein derartiges optisches System umfasst.
Befestigungsanordnungen für eine optische Komponente sind aus der WO 2005/040926 A2 und aus der US 2006/0192328 A1 bekannt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente hinsichtlich Abbildungsfehlern zu verbessern, die aufgrund der Schwerkraftübertragung von einem Befestigungskörper der Befestigungsanordnung für eine optische Komponente in eine optische Fläche in diese optische Fläche eingeführt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente, die die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale umfasst, gelöst.
Gemäß der Erfindung hat sich herausgestellt, dass ein Ziel einer Konstruktion einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente darin besteht, zu einer derartigen Restdeformation der optischen Fläche der optischen Komponente, die zu befestigen ist, zu führen, dass eine derartige Deformation lediglich geringfügig von einer drehsymmetrischen Deformation abweicht. Eine derartige resultierende Deformation, die in guter Näherung zu einer drehsymmetrischen Deformation ist, kann mit vergleichsweise geringem Aufwand durch eine Fokusverlagerung korrigiert werden. Die drehsymmetrische Deformation kann mathematisch durch ein Zernike-Polynom der Ordnung Z₂ ⁰, das allgemein als Z4 bezeichnet wird, ausgedrückt werden.
Im Vergleich zu anderen Konstruktionsansätzen hinsichtlich Befestigungsanordnungen für eine optische Komponente im Stand der Technik liegt der hauptbächliche Fokus nicht auf der höchsten Steifigkeit und Stabilität, sondern auf einer Konstruktion, die für eine drehsymmetrische Deformation mit guter Näherung sorgt.
Die optische Komponente und der Befestigungskörper können separate Komponenten sein, die mit einer jeweiligen Befestigungsstruktur aneinander befestigt sind. Alternativ dazu können die optische Komponente und der Befestigungskörper integral hergestellt sein und können insbesondere als ein monolithischer Teil hergestellt sein.
Eine Schnittstellenstruktur nach Anspruch 2 kümmert sich um eine praktische Abweichung zwischen einer Achse omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers der Befestigungsanordnung für die optische Komponente einerseits und der Richtung der Gravitationskraft andererseits. Eine exzentrische Positionierung der Schnittstellenstruktur nach Anspruch 2 liegt in dem Fall, dass ein Abstand zwischen einem Schwerpunkt der Schnittstellenstruktur und der Achse omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers mindestens 1/100 einer typischen Abmessung der Schnittstellenstruktur beträgt, gemessen senkrecht zur Achse omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers, vor.
Eine geklebte Schnittstellenstruktur nach Anspruch 3 führt zu einer vorteilhaften Schwerkraftübertragung. Die Schnittstellenstruktur kann an der optischen Komponente angeklebt sein.
Ausführungsformen eines Verbindungsbereichs der Schnittstellenstruktur mit dem Befestigungskörper nach Anspruch 4 und 5 hat sich als vorteilhaft erwiesen.
Verbindungsfinger nach Anspruch 6 sorgen für eine ausgewogene Kraftübertragung von der Schnittstellenstruktur auf den Befestigungskörper.
Nach Anspruch 7 besteht ein weiterer Ansatz für eine drehsymmetrische Deformation mit guter Näherung darin, einen Befestigungskörper mit einer variierenden Steifigkeit um seinen Umfang herum zu versehen. Eine derartige variierende Steifigkeit wird dann zum Ausgleich einer umfänglichen Variation einer Schwerkraftübertragung aufgrund der diskreten Position der Befestigungspunkte des Befestigungskörpers verwendet.
Es hat sich herausgestellt, dass mindestens ein schwächender Ausschnitt nach Anspruch 8 zu einer variierenden Steifigkeit führt, die ohne zu großen Aufwand an die erwähnten Ausgleichsanforderungen angepasst werden kann. Eine Anzahl an schwächenden Ausschnitten kann einer Anzahl der Befestigungspunkte des Befestigungskörpers entsprechen.
Alternativ oder zusätzlich zu einem derartigen schwächenden Ausschnitt kann eine Eigensteifigkeit des Materials des Befestigungskörpers dahingehend eine über den Umfang variierende Steifigkeit aufweisen, die variierende Steifigkeit um den Umfang des Befestigungskörpers herum bereitzustellen. Eine derartige variierende Eigensteifigkeit kann durch Vermischen verschiedener Komponenten einer Materialformulierung, z. B. Vermischen verschiedener Legierungskomponenten, erreicht werden.
Eine Tiefenvariation des schwächenden Ausschnitts nach Anspruch 9 ergibt eine gewünschte variierende Steifigkeit um den Umfang des Befestigungskörpers herum mit gewünschter Präzision.
Eine stetige Tiefenvariation nach Anspruch 10 hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Eine derartige Tiefenvariation kann gleichmäßig sein und kann durchweg differenzierbar sein.
Eine weitere Variante zum Erzielen einer drehsymmetrischen Deformation der optischen Fläche mit guter Näherung, die alternativ oder zusätzlich zu den oben erwähnten Ergebnissen verwendet werden kann, wird durch mindestens einen Verschiebungsausschnitt nach Anspruch 11 geboten. Ein derartiger Verschiebungsausschnitt kann die Punkte von Schwerkraftübertragungen von den eigentlichen Befestigungspunkten zu Bessel-Punkten verschieben, was zu kleinen Deformationen der Befestigungsanordnung für eine optische Komponente und dadurch der optischen Komponente führt.
Die Vorteile einer optischen Komponente mit einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 12, einer Abbildungsoptik nach Anspruch 13, eines optischen Systems nach Anspruch 14 und einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 15 entsprechen jenen, die oben bereits unter Bezugnahme auf die Befestigungsanordnung für die optische Komponente erläutert worden sind. Die Lichtquelle der Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lichtquelle mit einem Nutzwellenlängenbereich, der zwischen 5 nm und 30 nm liegt, sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann insbesondere zur Herstellung einer Mikro- und/oder Nanostrukturkomponente, insbesondere eines Halbleiterchips, verwendet werden.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben und erläutert. In den Figuren zeigen:

1 eine Draufsicht einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente zusammen mit einer befestigten optischen Komponente bei Betrachtung von der Rückseite der Anordnung;
2 eine Seitenansicht gemäß der Linie II in 1;
3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III in 1;
4 ein Detail IV von 3, das Klebeverbindungen zwischen einer Schnittstellenstruktur und einem Befestigungskörper der Befestigungsanordnung und auch zwischen der Schnittstellenstruktur und einem Spiegelkörper des Spiegels als optische Komponente zeigt;
5 eine optische Flächendeformation einer reflektierenden Fläche des Spiegels, gemessen bei einer Betriebsstellung des befestigten Spiegels, mit einer Skala, die die verschiedenen Deformationsteilbereiche, die den verschiedenen Schraffuren zugeordnet sind, zeigt;
6 eine perspektivische Ansicht der Befestigungsschnittstellenstruktur der Anordnung gemäß 1-4;
7 eine Schnittstellenstruktur einer weiteren Ausführungsform einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente;
8 in einer 5 ähnlichen Darstellung eine optische Flächendeformation einer reflektierenden Fläche eines befestigten Spiegels in einer Betriebsstellung bei Verwendung der Schnittstellenstruktur gemäß 7;
9 eine Draufsicht der Befestigungsanordnung für eine optische Komponente mit der Schnittstellenstruktur gemäß 7 bei Betrachtung von der Rückseite;
10 eine Schnittansicht gemäß der Linie X-X in 9;
11 einen Befestigungskörper einer weiteren Ausführungsform einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente in einer perspektivischen Ansicht;
12 eine Draufsicht des Befestigungskörpers gemäß der Linie XII in 11;
13 eine weitere perspektivische Ansicht des Befestigungskörpers von 11 und 12 mit Linien, die einen Verlauf schwächender Ausschnitte zeigen, die mit variierenden Tiefen in den Befestigungskörper geschnitten sind;
14 in einer 5 ähnlichen Darstellung eine optische Flächendeformation eines Spiegels, der von einem Befestigungskörper von 11-13 gehalten wird oder ein Teil dessen ist;
15 in einer 1 und 9 ähnlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente bei Betrachtung von der Rückseite;
16 eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 15, hauptsächlich von der Rückseite des Spiegels gezeigt;
17 zum Teil einen axialen Bereich in der Nähe eines der drei Befestigungspunkte eines Befestigungskörpers der Befestigungsanordnung für eine optische Komponente von 15 und 16 mit einem Verschiebungsausschnitt;
18 in einer perspektivischen Ansicht, die jener von 16 ähnlich ist, eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung für eine optische Komponente, die einen Spiegel als optische Komponente umfasst, mit einer weiteren Ausführungsform von Verschiebungsausschnitten;
19 eine axiale Schnittansicht durch die Ausführungsform von 18, wobei der Schnitt durch einen ihrer drei Befestigungspunkte verläuft;
20 die Anordnung gemäß 18 und 19 von einer Rückseite bei jener von 15 ähnlicher Betrachtung; und
21 in einer Darstellung, die jener von 5 ähnlich ist, eine optische Flächendeformation einer reflektierenden Fläche eines Spiegels, der durch die Befestigungsanordnung für eine optische Komponente gemäß 18-20 befestigt ist;
22 schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage, die ein optisches System umfasst, das eine Abbildungsoptik umfasst, die eine optische Komponente umfasst, die durch eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente gemäß einer der obigen Ausführungsformen befestigt ist.

1 zeigt eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente von einer Rückseite gegenüber einer reflektierenden Fläche 2 eines Spiegels 3 als optische Komponente, die durch die Befestigungsanordnung 1 für eine optische Komponente befestigt ist.
Die Anordnung 1 weist einen Befestigungskörper 4 auf, der über eine Schnittstellenstruktur 5 mit dem Spiegel 3 verbunden ist.
Der Befestigungskörper 4 ist ferner über einige Befestigungspunkte 6, 7, 8 mit einer Rahmenstruktur (nicht gezeigt) verbindbar. Bei der Ausführungsform der Anordnung 1, die in 1-4 gezeigt wird, liegen drei derartige Befestigungspunkte 6, 7, 8 vor. Die Befestigungspunkte 6-8 sind über den Umfang des Befestigungskörpers 4 hinweg angeordnet.
Die Anordnung 1, die den Befestigungskörper 4 umfasst, ist derart konstruiert, dass eine in einer Betriebsstellung des befestigten Spiegels 3 auf den Spiegel 3 wirkende Schwerkraft über die Anordnung 1 übertragen wird, was zu einer Deformation der reflektierenden Fläche 2 führt, die von einer um eine Mittelachse 9 des Spiegels 3, z. B. eine Drehsymmetrieachse 9 des Spiegels 3, drehsymmetrischen Deformation in einem Toleranzwert, der weniger als 350 nm beträgt, abweicht. In 5 wird die Deformation D der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels 3 in willkürlichen Einheiten gezeigt. Die höchste Deformation D_max liegt an einem Außenrand der reflektierenden Fläche 2 vor. Eine derartige maximale Deformation von einer gegebenen gewünschten Form der reflektierenden Fläche 2, die sich aus optischen Berechnungen ergibt, beträgt weniger als 350 nm. Eine derartige Deformation D ist, wie aus 5 ersichtlich, um die Spiegelmittelachse 9 innerhalb einer guten Näherung drehsymmetrisch.
Mit zunehmendem Abstand zu dem Außenrand 10 der reflektierenden Fläche 2 nimmt die Deformation D in einem Bereich der reflektierenden Fläche, der sich am nächsten zur Mittelachse 9 befindet, auf einen Wert D_min ab. Solch eine Abnahme zwischen den Werten D_max und D_min ist von dem Außenrand 10 und einem inneren Durchgangsloch 11, das in der reflektierenden Fläche 2 ausgeschnitten ist, stetig.
Eine derartige Deformation gemäß 5 kann dahingehend beschrieben werden, dass ein Zernike-Term Z4 drehsymmetrisch ist. Eine derartige Deformation kann durch Ändern einer Fokuslage des Spiegels ohne Einbringen wesentlicher weiterer Abbildungsfehler korrigiert werden.
In der obigen Beschreibung wird die Deformation D durch Vergleichen mit einer idealen gegebenen optischen Flächenform berechnet. Alternativ dazu ist es möglich, die Deformation D durch Vergleichen der tatsächlichen optischen Flächenform mit einer optimalen drehsymmetrisch deformierten optischen Flächenform zu berechnen. Bei Durchführung von zumindest dem letztgenannten Vergleich beträgt die Abweichung der Deformation von der Vergleichsform, d. h. der perfekten drehsymmetrischen Deformation, weniger als 350 nm.
Die Schnittstellenstruktur 5 wird in 6 als separates Teil gezeigt. Eine derartige Schnittstellenstruktur ist als eine Ringstruktur umgesetzt, die eine Außenumfangswand 12 mit einer Abstufung 13 aufweist, was dazu führt, dass eine obere Ringstruktur 5a einen größeren Außendurchmesser aufweist und eine untere Ringschnittstellenstruktur 5b einen kleineren Außendurchmesser aufweist.
Die Schnittstellenstruktur 5 ist bezüglich einer Achse 14 omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers 4 exzentrisch positioniert, wobei eine derartige omni-zählige Symmetrie durch die Befestigungspunkte 6-8 des Befestigungskörpers 4 erzielt wird. Eine derartige Achse 14 omni-zähliger Symmetrie kann oder kann nicht mit der Mittelachse 9 des Spiegels 3 zusammenfallen.
Bei der Ausführungsform von 1-6 ist die Position der Schnittstellenstruktur 5 exzentrisch. Die Rückseite des Spiegels 3 ist kugelförmig. Die Spiegelmittelachse 9 fällt mit einer Drehsymmetrieachse der Rückfläche des Spiegels 3 zusammen. Zur Sicherstellung der drehsymmetrischen Deformation der reflektierenden Fläche 2 sind zusammenfallende Achsen 9 und 14 zu einer Drehsymmetrieachse 15 der Schnittstellenstruktur 5, d. h. ihrer Ringachse, parallel. Die Achsen 9 und 14 weisen einen Abstand zur Ringachse 15 von mehreren Millimetern auf.
Die Schnittstellenstruktur 5 ist über Klebebereiche 16 an dem Befestigungskörper 4 angeklebt. Derartige Klebebereiche 16 sind einerseits an der Abstufung 13 der Schnittstellenstruktur 5 und an einer entsprechenden Ringfläche 17 des Befestigungskörpers 4, die komplementär zur Schnittstellenstruktur 5 ausgebildet ist und auch exzentrisch bezüglich der Achse 14 omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers 4 positioniert ist, positioniert. Des Weiteren ist die Schnittstellenstruktur 5 über weitere Klebebereiche 18, die zwischen einer unteren Frontfläche 19 der unteren Ringstruktur 5b der Schnittstellenstruktur 5 und einer oberen Ringrückfläche 20 eines Spiegelkörpers 20a des Spiegels 3 angeordnet sind, an dem Spiegel 3 angeklebt.
Aufgrund der Anordnung der Klebebereiche 16, 18 ist ein Verbindungsbereich der Schnittstellenstruktur 5 mit dem Befestigungskörper 4 eine Scheitelzone der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels 3 in seiner Betriebsstellung.
7-10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung 21 für eine optische Komponente (siehe 9). Komponenten, die jenen der oben mit Bezug auf 1-6 erläuterten Ausführungsform entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals genau erläutert.
Eine Schnittstellenstruktur 22 der Befestigungsanordnung 21 für eine optische Komponente ist in einem Verbindungsbereich mit dem Befestigungskörper 4 positioniert, der sich in einem Umfangsbereich der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels 3 in seiner Betriebsstellung befindet. Die Schnittstellenstruktur 22 ist als eine Reihe von über den Umfang hinweg angeordneten Verbindungsfingern 23 umgesetzt, über die die Schnittstellenstruktur 22 mit dem Befestigungskörper 4 verbunden ist. Eine derartige Verbindung wird mit Klebebereichen 24 bewirkt, die zwischen Endflächen der Verbindungsfinger 23 und einer gegenüberliegenden Verbindungsfrontwand 25 des Befestigungskörpers 4 angeordnet sind. Über die Verbindungsfinger 23 wird eine Schwerkraft G von dem Befestigungskörper 4 auf den Außenrand 10 der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels 3 übertragen.
8 zeigt die resultierende optische Flächendeformation in einer 5 entsprechenden Darstellung. Aufgrund der Kraftübertragung auf den Außenrand 10 weist die resultierende optische Flächendeformation ihren niedrigsten Wert D_min in der Nähe eines derartigen Außenrands 10 auf. Der höchste Wert D_max ist nun in der Nähe des Durchgangslochs 11.
11-14 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung 26 für eine optische Komponente. Teile und Merkmale, die jenen entsprechen, die oben mit Bezug auf 1-10 beschrieben wurden, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals genau erläutert.
Die Befestigungsanordnung 26 für eine optische Komponente weist einen Befestigungskörper 27 mit einem inneren Teil 28 und einem äußeren Teil 29 auf. Der äußere Teil 29 des Befestigungskörpers umfasst die drei Befestigungspunkte 6, 7 und 8, die nicht genau gezeigt werden und lediglich in 11 angegeben werden. An dem inneren Teil 28 des Befestigungskörpers ist der Spiegel oder ein anderes Beispiel für die optische Komponente, die von der Befestigungsanordnung 26 für eine optische Komponente gehalten werden soll, befestigt. Ein derartiger Spiegel kann eine von dem inneren Teil 28 des Befestigungskörpers separate Komponente sein. Alternativ dazu wird in 12 eine Ausführungsform der Befestigungsanordnung 26 für eine optische Komponente gezeigt, wobei der Spiegel ein integraler Teil des inneren Teils 28 des Befestigungskörpers ist. In diesem Fall ist die reflektierende Fläche 2 direkt auf den inneren Teil 28 des Befestigungskörpers poliert.
Der Befestigungskörper 27 weist eine variierende Steifigkeit um seinen Umfang herum, d. h. in der Umfangsrichtung um den inneren Teil 28 herum, auf.
Der Spiegel 3 und der Befestigungskörper 27 können monolithisch als ein Teil hergestellt sein.
Dazu weist der Befestigungskörper 27 einen schwächenden Ausschnitt 30 zum definierten Schwächen einer Steifigkeit des Befestigungskörpers 27 auf. Ein derartiger schwächender Ausschnitt 30 ist über den Umfang hinweg zwischen dem inneren Teil 28 und dem äußeren Teil 29 des Befestigungskörpers 27 ausgeschnitten. Der Umfangsrichtung folgend weist der schwächende Ausschnitt 30 eine ringartige Gesamtform auf.
Der schwächende Ausschnitt 30 weist eine Tiefe auf, die in dieser Umfangsrichtung um den Befestigungskörper herum variiert. Eine derartige Tiefenvariation weist einen stetigen Verlauf zwischen drei durchgängigen Ausschnitten 31, 32, 33 auf. Diese durchgängigen Ausschnitte 31-33 definieren Umfangsbereiche des schwächenden Ausschnitts 30, in denen der Ausschnitt komplett durch die Befestigung skörper 27 hindurchgeht, wodurch Durchgangslochbereiche erzeugt werden, die als Ringbereiche umgesetzt sind. Diese durchgängigen Ringbereichausschnitte 31 sind von der Rückseite des Befestigungskörpers 27 gegenüber der reflektierenden Fläche 2 sichtbar. Eine derartige Rückseite 34 wird in 13 gezeigt. 13 gibt ferner die stetige Tiefenvariation des schwächenden Ausschnitts 30 an. Zwischen zwei umfangsmäßig benachbarten durchgängigen Ausschnitten 31-33 folgt eine derartige stetige Tiefenvariation einer Splinefunktion, die einer polynomischen und parabelartigen Funktion ähnelt. Umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten durchgängigen Ausschnitten, z. B. den Ausschnitten 31 und 33, fällt der schwächende Ausschnitt 30 tangential mit der Frontfläche des Befestigungskörpers 27 in der Nähe der reflektierenden Fläche 2 zusammen. Derartige Punkte des tangentialen Zusammenfallens in 12 werden jeweils mit einem T angegeben. Die Tiefenvariation des schwächenden Ausschnitts 30 liegt somit zwischen einer nicht vorhandenen Ausschnitttiefe an dem Punkt T des tangentialen Zusammenfallens und der maximalen Ausschnitttiefe, die der Dicke des Befestigungskörpers 27 an den durchgängigen Ausschnitten 31-33 entspricht. Natürlich sind andere Tiefenvariationsbereiche zwischen einer Hälfte, einem Drittel, einem Viertel, einem Zehntel oder sogar einem kleineren Bruchteil der Gesamtdicke des Befestigungskörpers 27 möglich. Des Weiteren ist eine stetige Tiefenvariation nicht zwangsweise erforderlich. Eine abgestufte Variation, die mindestens eine Tiefenabstufung umfasst und insbesondere zwei, drei, fünf, zehn oder sogar mehr Tiefenabstufungen umfasst, ist möglich.
Im Falle einer stetigen Tiefenvariation des schwächenden Ausschnitts 30 kann eine derartige Tiefenvariation gleichmäßig und durchweg differenzierbar sein, wie durch die Tiefenvariation-Splinefunktionen gemäß der Darstellung in 13 angezeigt wird.
Als eine weitere Alternative zur Erzielung eines Befestigungskörpers mit einer variierenden Steifigkeit um seinen Umfang herum kann eine Eigensteifigkeit eines Materials des Befestigungskörpers eine über den Umfang variierende Steifigkeit aufweisen. Eine derartige über den Umfang variierende Steifigkeit kann durch die Verwendung verschiedener Legierungsgemische oder verschiedener Härtungsprozessmethoden bei der Herstellung z. B. eines Befestigungskörpers 27 aus Metall erzielt werden.
14 zeigt eine optische Flächendeformation der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels, der durch die Befestigungsanordnung 26 für eine optische Komponente befestigt ist.
Aufgrund des Verlaufs der Tiefenvariation weist der Befestigungskörper 27 die höchste Steifigkeit zwischen dem inneren Teil 28 und dem äußeren Teil 29 zwischen zwei benachbarten Befestigungspunkten 6-8 auf. Entsprechend befindet sich die niedrigste Steifigkeit zwischen dem inneren Teil 28 und dem äußeren Teil 29 des Befestigungskörpers 27 über den Umfang hinweg an den Stellen der drei Befestigungspunkte 6-8.
Aufgrund der ausgleichenden Wirkung des schwächenden Ausschnitts 30 auf die Schwerkraftverteilung, die durch die Befestigungspunkte 6-8 eingebracht wird, resultiert eine restliche optische Flächendeformation, die in guter Näherung um die Drehsymmetrieachse der reflektierenden Fläche 2 drehsymmetrisch ist. Eine maximale Deformation D_max bezüglich einer eingangs gegebenen Form der reflektierenden Fläche 2 liegt am Mittelpunkt der reflektierenden Fläche 2 vor. Entsprechend liegt eine minimale Deformation D_min umfangsmäßig an dem Außenrand der reflektierenden Fläche 2 vor.
Unter Bezugnahme auf 15-17 wird eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung 35 für eine optische Komponente beschrieben. Teile und Funktionen, die jenen entsprechen, die oben mit Bezug auf 1-14 beschrieben werden, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals genau erläutert.
Ein Befestigungskörpers 36 der Befestigungsanordnung 35 für eine optische Komponente weist einen Rahmenbefestigungsteil 37, der die Befestigungspunkte 6-8 umfasst, und einen Spiegelbefestigungsteil 38 auf. Alternativ dazu ist der Spiegel als ein Beispiel für die zu befestigende optische Komponente eine separate Komponente des Spiegelbefestigungsteils 38 oder ist gemäß der Darstellung ein integraler und insbesondere monolithischer Bereich des Spiegelbefestigungsteils 38 des Befestigungskörpers 36.
Der Befestigungskörpers 36 weist 3 Verschiebungsausschnitte 39, 40, 41 auf, die in einen Schnittstellenteil 42 des Befestigungskörpers 36 geschnitten sind, der zwischen dem Rahmenbefestigungsteil 37 und dem Spiegelbefestigungsteil 38 positioniert ist. Jeder der Verschiebungsausschnitte 39-41 ist in der Nähe eines der Befestigungspunkte 6-8 positioniert.
Die Verschiebungsausschnitte 39 sind als ausgekleidete Ausschnitte umgesetzt. Eine Umfangslänge der Verschiebungsausschnitte 39-41 könnte jeweils unterschiedlich sein.
Durch die exzentrische Anordnung der Position der Verschiebungsausschnitte 39-41 einerseits und der Umfangslängenvariation dieser Verschiebungsausschnitte 39-41 andererseits verschieben jene Verschiebungsausschnitte 39-41 die Umfangspositionen effektiver Kraftübertragungspunkte zwischen den Befestigungspunkten 6-8 und dem Spiegelbefestigungsteil 38 von den eigentlichen Umfangspositionen der Befestigungspunkte 6-8 zu Bessel-Punkten, wobei eine maximale Deformation, die durch die diskreten Befestigungspunkte 6-8 in den Spiegelbefestigungsteil eingebracht wird, reduziert wird. Die Verschiebungsausschnitte 39-41 sorgen somit für eine definierte Verschiebung der Punkte der Schwerkraftübertragung von der optischen Komponente, d. h. dem Spiegel 3, in seiner Betriebsstellung auf die Befestigungspunkte 6-8 in der Umfangsrichtung um den Befestigungskörper 36 herum.
21 zeigt eine optische Flächendeformation der reflektierenden Fläche 2 des Spiegels 3, der durch die Befestigungsanordnung 35 für eine optische Komponente gehalten wird. Die Verschiebung der Kraftübertragungspunkte von den eigentlichen Befestigungspunkten 6-8 zu den Bessel-Punkten führt zu einer Reduzierung einer maximalen Verformung D_max der reflektierenden Fläche 2 in der Nähe des mittigen Durchgangslochs 11.
18-20 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsanordnung 43 für eine optische Komponente mit verschiedenen Beispielen für Verschiebungsausschnitte 44. Teile und Komponenten, die jenen entsprechen, die oben mit Bezug auf 1-17 beschrieben werden, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nochmals genau erläutert.
Bei der Ausführungsform gemäß 18-20 liegt ein durchgängiger Umfangsausschnitt 44 vor, der eine Tiefe aufweist, die von der Position des Ausschnitts entlang dem Umfang des Spiegels 3 abhängig ist.
Eine resultierende verschobene Kraftübertragung wird mit virtuellen Schnittstellenlinien VIL, die in 15 und 20 gezeigt werden, angegeben. Diese virtuellen Schnittstellenlinien VIL kommen einer Situation nahe, in der die Befestigungspunkte 6-8 nicht an ihrer eigentlichen Position waren, sondern bei den Bessel-Punkten.
Weitere Informationen hinsichtlich der Position der Bessel-Punkte zur Sicherstellung einer Befestigung mit einer minimalen Deformation finden sich in Smith, S. T., Chetwynd, D. G. (1994), Development in nanotechnology. Foundations of ultra-precision mechanism design II, Taylor und Francis, 1994.
22 zeigt schematisch eine Projektionsbelichtungsanlage 45, die ein optisches System 46 und eine Lichtquelle 47 zur Erzeugung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht 48 umfasst. Eine derartige schematisch dargestellte Projektionsbelichtungsanlage ist allgemein aus der WO 2014/139815 A bekannt.
Das optische System 46 umfasst eine Abbildungsoptik 49 zum Abbilden eines beleuchteten Objektfelds 50 in ein Bildfeld 51 und umfasst des Weiteren eine Beleuchtungsoptik 52 zum Beleuchten des Objektfelds 50 mit dem Beleuchtungslicht 48. Die Beleuchtungsoptik 52 umfasst einen Feldfacettenspiegel 53 und einen Pupillenfacettenspiegel 54. Die Beleuchtungsoptik 49 umfasst einige Spiegel M, von denen die Spiegel M1 und M2 beispielhaft gezeigt werden. Derartige Spiegel M der Abbildungsoptik 49 werden durch eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente gemäß einer der oben erläuterten Ausführungsformen gehalten.
In dem Objektfeld 50 kann eine Maske angeordnet sein, die von einem Maskentisch 55 gehalten wird. Der Maskentisch 55 ist über einen Maskentischantrieb 56 verschiebbar. In dem Bildfeld 51 ist ein Wafer angeordnet, der von einem Wafertisch 57 gehalten wird, der über einen Wafertischantrieb 58 verschiebbar ist.
Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen, die oben beschrieben werden, können zu weiteren Varianten von Befestigungsanordnungen für eine optische Komponente gemäß der Erfindung kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Schnittstellenstruktur gemäß der oben erläuterten Schnittstellenstrukturen 5 oder 22 mit einem schwächenden Ausschnitt 30 und/oder einem Verschiebungsausschnitt 39-41 oder 44 kombiniert werden.
Die Schnittstellenstruktur 5 kann eine Kreisringform aufweisen oder kann alternativ dazu eine nicht drehsymmetrische Konstruktion, z. B. eine elliptische Form, aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2005/040926 A2 [0002]
US 2006/0192328 A1 [0002]
WO 2014/139815 A [0056]

Claims

Befestigungsanordnung (1; 21; 26; 35; 43) für eine optische Komponente - die einen Befestigungskörpers (4; 27; 36) aufweist, der über einige Befestigungspunkte (6-8), die über den Umfang hinweg um den Befestigungskörper (4; 27; 36) herum angeordnet sind, mit einer optischen Komponente (3) und mit einer Rahmenstruktur verbindbar ist, - wobei die Anordnung (1; 21; 26; 35; 43), die den Befestigungskörper (4; 27; 36) umfasst, derart konstruiert ist, dass eine in einer Betriebsstellung der befestigten optischen Komponente (3) auf die optische Komponente (3) wirkende Schwerkraft (G) über die Befestigungsanordnung (1; 21; 26; 35; 43) für eine optische Komponente übertragen wird, was zu einer Deformation einer optischen Fläche (2) der optischen Komponente (3) führt, die von einer um eine Mittelachse (9) der optischen Fläche (2) der optischen Komponente (3) drehsymmetrischen Deformation in einem Toleranzwert, der weniger als 350 nm beträgt, abweicht.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 1, wobei der Befestigungskörper (4) über eine Schnittstellenstruktur (5; 22), die bezüglich einer Achse (14) omni-zähliger Symmetrie des Befestigungskörpers (4), die durch die Befestigungspunkte (6-8) des Befestigungskörpers (4) erzielt wird, exzentrisch positioniert ist, mit der optischen Komponente (3) verbunden ist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 2, wobei die Schnittstellenstruktur (5; 22) an dem Befestigungskörper (4) angeklebt ist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 2 oder 3, wobei die optische Komponente (3) ein Spiegel ist und ein Verbindungsbereich (16) der Schnittstellenstruktur (5) mit dem Befestigungskörper (4) eine Scheitelzone der reflektierenden Fläche (2) des Spiegels (3) in seiner Betriebsstellung ist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 2 oder 3, wobei sich ein Verbindungsbereich (24) der Schnittstellenstruktur (22) mit dem Befestigungskörper (4) in einem Umfangsbereich der optischen Fläche (2) der optischen Komponente (3) in ihrer Betriebsstellung befindet.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach einem der Ansprüche 2-5, wobei die Schnittstellenstruktur (22) mehrere Verbindungsfinger (23) umfasst, über die die Schnittstellenstruktur (22) mit dem Befestigungskörper (4) verbunden ist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Befestigungskörpers (27) eine variierende Steifigkeit um seinen Umfang herum aufweist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 7, wobei der Befestigungskörper (27) mindestens einen schwächenden Ausschnitt (30) zur definierten Abschwächung der Steifigkeit des Befestigungskörpers aufweist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 8, wobei der schwächende Ausschnitt (30) eine Tiefe aufweist, die in einer Umfangsrichtung um den Befestigungskörper (27) herum variiert.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 9, wobei der schwächende Ausschnitt (30) eine stetige Tiefenvariation aufweist.
Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach einem der Ansprüche 1-10, wobei der Befestigungskörper (36) mindestens einen Verschiebungsausschnitt (39-41; 44) in der Nähe eines der Befestigungspunkte (6-8) zur definierten Verschiebung eines Punktes der Schwerkraftübertragung von der optischen Komponente (3) in ihrer Betriebsstellung bezüglich des Befestigungspunkts (6-8) in einer Umfangsrichtung um den Befestigungskörper herum aufweist.
Optische Komponente (3) und eine Befestigungsanordnung (1; 21; 26; 35; 43) für eine optische Komponente nach einem der Ansprüche 1-11.
Abbildungsoptik (49), die eine optische Komponente und eine Befestigungsanordnung für eine optische Komponente nach Anspruch 12 zum Abbilden eines Objektfelds (50) in ein Bildfeld (51) umfasst.
Optisches System (46), das eine Abbildungsoptik nach Anspruch 13 und eine Beleuchtungsoptik (52) zum Beleuchten des Objektfelds (50) mit Beleuchtungslicht (48) umfasst.
Projektionsbelichtungsanlage (45), die ein optisches System (46) nach Anspruch 14 und eine Lichtquelle (47) zur Erzeugung des Beleuchtungslichts (48) umfasst.