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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
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Stand der Technik
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Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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In einer für EUV (z.B. für Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Diese Spiegel können z.B. auf einem Tragrahmen befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung des jeweiligen Spiegels in sechs Freiheitsgraden (d.h. hinsichtlich Verschiebungen in den drei Raumrichtungen x, y und z sowie hinsichtlich Rotationen Rx, Ry und Rz um die entsprechenden Achsen) zu ermöglichen. Hierbei können etwa im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften z.B. infolge von thermischen Einflüssen kompensiert werden.
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Es ist z.B. bekannt, in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage zur Manipulation von optischen Elementen wie Spiegeln in bis zu sechs Freiheitsgraden - wie schematisch in 4 angedeutet - drei Aktoranordnungen einzusetzen, welche jeweils wenigstens zwei Lorentz-Aktoren 402 und 403, 404 und 405 bzw. 406 und 407 (d.h. jeweils zwei aktiv ansteuerbare Bewegungsachsen) aufweisen. Des Weiteren ist in dem Aufbau von 4 für jede dieser Aktoranordnungen bzw. für jeden zugehörigen Krafteinleitungspunkt jeweils eine die Masse eines optischen Elements bzw. Spiegels 400 tragende Gewichtskraftkompensationseinrichtung vorgesehen, um den Energieverbrauch der aktiven bzw. steuerbaren Stellelemente zu minimieren, so dass insoweit kein permanenter Energiefluss mit damit einhergehender Wärmeerzeugung erforderlich ist. Die auch als „MGC“ (= „Magnetic Gravity Compensator“) bezeichnete Gewichtskompensationseinrichtung kann auf eine gewisse Haltekraft einstellbar sein, die über ein an den Spiegel 400 mechanisch ankoppelndes mechanisches Element (Pin) 415, 425 bzw. 435 auf den Spiegel 400 übertragen wird.
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Der Magnetkreis selbst umfasst gemäß 5 herkömmlicherweise einen (Passiv-)Magnetkreis aus einem äußeren Magnetring 510, welcher im dargestellten Beispiel radial bezogen auf die in Antriebsrichtung verlaufende z-Achse polarisiert ist, sowie zwei radial weiter innen angeordnete Magnetringe 521, 522, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils axial bezogen auf die z-Achse polarisiert sind, wobei sowohl der äußere Magnetring 510 als auch die innen angeordneten Magnetringe 521, 522 jeweils als Permanentmagnete ausgebildet sind. Diese Baugruppe ist über eine durch ein Parallelfedersystem aus Blattfedern 531, 532 gebildete Linearführung geführt. Der an den (in 5 mit „500“ bezeichnete) Spiegel bzw. eine im Beispiel von 5 an diesem ausgebildete Lagerbuchse 501 mechanisch ankoppelnde Pin ist in 5 mit „540“ bezeichnet und weist seinerseits zwei als Blattfedergelenke ausgebildete Festkörpergelenke 541, 542 auf, über welche eine biegeweiche Anbindung an den Spiegel 500 in sämtlichen Richtungen außer der axialen z-Richtung erreicht wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen mechanischen Ankopplung einer Gewichtskraftkompensationseinrichtung über einen Pin gemäß 5 tritt jedoch das Problem auf, dass der Pin 540 selbst dynamische Schwingungsmoden aufgrund möglicher Biegebewegungen des Pins aufweist. Diese internen Schwingungsmoden können zum einen die Stabilität der Positionsregelung des betreffenden Spiegels und zum anderen die Wirksamkeit der gewünschten mechanischen Entkopplung im höheren Frequenzbereich beeinträchtigen mit der Folge, dass die Sensitivität des Spiegels gegenüber Störungen im höheren Frequenzbereich zunimmt.
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Ein Ansatz zur Überwindung der vorstehend beschriebenen Beeinträchtigung des dynamischen Verhaltens beinhaltet die Eliminierung einer mechanischen Anbindung in Form eines Pins im Wege der Ankopplung über magnetische Kräfte, wobei der Pin durch einen (Luft-) Spalt ersetzt wird und die radial innen angeordneten Magnetringe 521, 522 aus 5 unmittelbar am Spiegel 500 befestigt werden. Eine hierdurch bedingter Verzicht auf jegliche mechanische Führung hat jedoch dann Nachteil, dass während einer typischerweise beabsichtigten, in sechs Freiheitsgraden erfolgenden Bewegung des Spiegels variierende Abstände der den Passivmagnetkreis bildenden Magnetringe dazu führen, dass vergleichsweise hohe parasitäre Kräfte durch die Gewichtskraftkompensationseinrichtung auf den Spiegel übertragen werden, was wiederum zu unerwünschten Deformationen der optischen Wirkfläche des betreffenden Spiegels und damit zu einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des optischen Systems führt. Eine Minimierung dieser parasitären Kräfte durch Optimierung des Designs des Passivmagnetkreis erweist dabei aufgrund unvermeidbarer magnetischer und geometrischer Toleranzen als schwierig realisierbar.
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Des Weiteren stellt die vorstehend beschriebene magnetische Ankopplung auch insofern eine anspruchsvolle Herausforderung dar, als zur Vermeidung der Einleitung parasitärer Momente auf den Spiegel und damit einhergehender Deformationen die Kraftübertragung durch den Magnetkreis so nah wie möglich an der neutralen Ebene des Spiegels zu erfolgen hat, was sich wiederum unter Bauraumaspekten als schwierig erweisen kann.
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Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf
DE 10 2009 054 549 A1 und die Publikation
R. Deng, R. Saathof, J.W. Spronck, S. Hol, R. Munnig Schmidt: „Integrated 6-DoF Lorentz Actuator with Gravity Compensator for Precision Positioning", 2014, Proc. 22nd Intl. Conf. on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives, verwiesen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche eine möglichst störungsfreie Aktuierung eines optischen Elements unter zumindest weitgehender Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:
- - ein optisches Element;
- - wenigstens eine Gewichtskraftkompensationseinrichtung, welche wenigstens einen Magnetkreis aufweist, wobei ein durch diesen Magnetkreis erzeugtes Magnetfeld eine Kraft zur wenigstens teilweisen Kompensation der auf das optische Element wirkenden Gewichtskraft bewirkt; und
- - eine Spulenanordnung mit einer Mehrzahl von Spulen, wobei die Spulenanordnung zur Erzeugung einer auf das optische Element wirkenden Kompensationskraft mit elektrischem Strom beaufschlagbar ist, wobei diese Kompensationskraft eine bei Bewegung des optischen Elements vom Magnetkreis ausgeübte, nicht zur Kompensation der auf das optische Element wirkenden Gewichtskraft beitragende parasitäre Kraft wenigstens teilweise kompensiert.
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Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einer Baugruppe mit einer Gewichtskraftkompensationseinrichtung zur wenigstens teilweisen Kompensation der auf ein optisches Element wie z.B. einen Spiegel wirkenden Gewichtskraft zum einen auf jegliche mechanische Anbindung (wie z.B. den eingangs erläuterten Pin) zwischen Gewichtskraftkompensationseinrichtung und optischem Element zugunsten einer magnetischen Anbindung zu verzichten und zum anderen die mit diesem Verzicht und insbesondere dem Fehlen einer mechanischen Führung für die zur magnetischen Anbindung erforderlichen Magnete einhergehenden, bei Bewegung des optischen Elements auftretenden parasitären Kräfte über den Einsatz einer mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Spulenanordnung aktiv zu kompensieren.
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Die in der erfindungsgemäßen Spulenanordnung vorhandenen, mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Spulen werden somit als Stellglieder zur Kompensation von parasitären Kräften bzw. Störkräften eingesetzt, welche durch die mit einer Bewegung des optischen Elements bzw. Spiegels einhergehende Positionsveränderung der vorhandenen Magnete hervorgerufen werden, wobei die betreffenden positionsabhängig auftretenden Störkräfte z.B. in einer vorab durchgeführten Kalibrierung auf Basis einer Kenntnis der im Betrieb zu erwartenden Positionsveränderungen des optischen Elements bzw. der Magnete ermittelt oder auch im Betrieb durch an geeigneten Positionen vorhandene Kraftsensoren gemessen werden können. Die Beaufschlagung der in der erfindungsgemäßen Spulenanordnung vorhandenen Spulen kann dann demgemäß gerade so erfolgen, dass besagte Störkräfte kompensiert und unerwünschte Deformationen des optischen Elements bzw. Spiegels vermieden oder zumindest wesentlich reduziert werden.
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Erfindungsgemäß werden somit die in einer herkömmlichen Gewichtskraftkompensationseinrichtung mit z.B. dem anhand von 5 beschriebenen Aufbau durch die mechanische Anbindung der Gewichtskraftkompensationseinrichtung an das betreffende optische Element verursachten Nachteile vermieden und zugleich die ebenfalls eingangs diskutierten, mit der Realisierung einer rein magnetischen Anbindung bzw. dem Wegfall einer mechanischen Führung verbundenen Probleme überwunden.
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Dabei beinhaltet die Erfindung weiter das Prinzip, die zur aktiven Kompensation auftretender Störkräfte eingesetzten, mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Spulen im Streufeld des Passivmagnetkreises der Gewichtskraftkompensationseinrichtung zu platzieren.
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Diese Anordnung hat im Vergleich zu einer Platzierung unmittelbar zwischen den relativ zueinander beweglichen Komponenten der Baugruppe (insbesondere eine Platzierung im Spaltbereich zwischen den jeweiligen Magneten) den Vorteil, dass das Design der Gewichtskraftkompensationseinrichtung selbst unabhängig von den speziellen Anforderungen der erfindungsgemäßen aktiven Störkraftkompensation über die Spulenanordnung ausgelegt bzw. optimiert werden kann und insbesondere keine Kompromisse hinsichtlich der Ausgestaltung des in der Gewichtskraftkompensationseinrichtung vorhandenen (Passiv-)Magnetkreises notwendig sind.
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Gemäß der Erfindung kann nämlich der Umstand ausgenutzt werden, dass die magnetischen Feldlinien des durch besagten Passivmagnetkreis erzeugten magnetischen Feldes auch außerhalb des zur Gewichtskraftkompensationswirkung eigentlich genutzten (Spalt-)Bereichs, nämlich gerade auch in besagtem Streufeld, vorhanden sind, so dass dieses - herkömmlicherweise ungenutzt bleibende - Streufeld für die aktive Erzeugung von Kompensationskräften zur Störkraftkompensation durch die erfindungsgemäße Spulenanordnung genutzt werden kann.
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Zusätzlich zur vorstehend genannten Optimierungsmöglichkeit der Gewichtskraftkompensationseinrichtung unabhängig von der erfindungsgemäßen Spulenanordnung ermöglicht die Platzierung der Spulenanordnung im magnetischen Streufeld des Passivmagnetkreises der Gewichtskraftkompensationseinrichtung auch die Realisierung eines besonders kompakten Gesamtaufbaus, was zum einen unter Bauraumaspekten und zum anderen auch im Hinblick auf die wünschenswerte Platzierung der Spulenanordnung möglichst nahe an den Magneten des Passivmagnetkreises zur Realisierung hinreichend großer Kompensationskräfte vorteilhaft ist.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verzichts auf eine mechanische Anbindung sowie auf eine Führung zwischen Gewichtskraftkompensationseinrichtung und optischem Element ergibt sich aus der Eliminierung von im herkömmlichen Aufbau von 5 vorhandenen beweglichen Festkörpergelenken wie z.B. Blattfedern mit der Folge, dass Ausfallraten verringert und die Lebensdauer der Baugruppe erhöht werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Spulen der Spulenanordnung unabhängig voneinander mit elektrischem Strom beaufschlagbar.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Spulenanordnung wenigstens fünf Spulen, insbesondere wenigstens sechs Spulen auf.
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Gemäß einer Ausführungsform sind zumindest einige der Spulen bezogen auf eine Systemachse der Gewichtskraftkompensationseinrichtung azimutal versetzt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Spulenanordnung eine erste Gruppe von bezogen auf eine Systemachse der Gewichtskraftkompensationseinrichtung azimutal zueinander versetzten Spulen und eine zweite Gruppe von bezogen auf die Systemachse azimutal zueinander versetzten Spulen auf.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Spulen der ersten Gruppe relativ zu den Spulen der zweiten Gruppe azimutal versetzt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens ein Magnet des Magnetkreises am optischen Element fixiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens ein Magnet des Magnetkreises an einem feststehenden Tragrahmen fixiert.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Gewichtskraftkompensationseinrichtung einen relativ zu dem optischen Element feststehenden Teil auf, welcher an das optische Element ausschließlich über magnetische Kräfte gekoppelt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Gewichtskraftkompensationseinrichtung einen ersten Magnetring und wenigstens einen zweiten Magnetring auf, wobei der wenigstens eine zweite Magnetring bezogen auf eine Systemachse der Gewichtskraftkompensationseinrichtung radial weiter innen als der eine erste Magnetring angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Spulenanordnung außerhalb eines zwischen dem ersten Magnetring und dem zweiten Magnetring befindlichen Spaltes angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe wenigstens einen Kraftsensor zur Messung einer eine bei Bewegung des optischen Elements vom Magnetkreis ausgeübten parasitären Kraft auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.
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Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches wenigstens eine Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1-2 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
- 3 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage;
- 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen Aufbaus zur Manipulation eines Spiegels in sechs Freiheitsgraden; und
- 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen Aufbaus einer Gewichtskompensationseinrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Weiteren wird zunächst ein möglicher Aufbau einer erfindungsgemäßen Baugruppe anhand der schematischen Darstellung von 1 erläutert.
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Im Weiteren werden unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Baugruppe unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen in 1a-b und 2a-b beschrieben.
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Diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die Ankopplung einer Gewichtskraftkompensationseinrichtung an ein zu aktuierendes optisches Element zum einen allein über einen Magnetkreis (d.h. insbesondere unter Verzicht auf einen eingangs beschriebenen, unmittelbar mechanisch angebundenen Pin) realisiert wird und hierbei eine Reduzierung der mit einer solchen magnetischen Ankopplung einhergehenden parasitären Kräfte dadurch erzielt wird, dass eine Kompensation dieser parasitären Kräfte durch Beaufschlagung einer Spulenanordnung mit elektrischen Strom verwirklicht wird.
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In der Baugruppe von Fig. la umfasst eine zur Kompensation einer auf ein optisches Element 100 in Form eines Spiegels wirkenden Gewichtskraft vorgesehene Gewichtskraftkompensationseinrichtung zunächst in für sich bekannter Weise einen (Passiv-)Magnetkreis aus einem äußeren Magnetring 151, welcher radial bezogen auf die in Antriebseinrichtung verlaufende z-Achse (im eingezeichneten Koordinatensystem) polarisiert ist, sowie zwei radial weiter innen angeordnete Magnetringe 121, 122, welche jeweils axial bezogen auf die z-Achse polarisiert sind. Sowohl der äußere Magnetring 110 als auch die inneren Magnetringe 121, 122 sind als Permanentmagnete ausgebildet.
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Im Unterschied zu der anhand von 5 beschriebenen, herkömmlichen Baugruppe ist in dem erfindungsgemäßen Aufbau von Fig. la keinerlei mechanische Ankopplung in Form eines Pins zur Anbindung des Passivmagnetkreises an das optische Element 100 vorhanden. Stattdessen erfolgt die Anbindung zwischen Gewichtskraftkompensationseinrichtung bzw. Passivmagnetkreis einerseits und optischem Element 100 bzw. Spiegel andererseits rein magnetisch, wobei entweder die radial inneren Magnetringe 121, 122 oder der radial äußere Magnetring 110 am beweglichen optischen Element 100 mechanisch fixiert und das bzw. die jeweils andere magnetische Komponente(n) an einem feststehenden Tragrahmen („frame“), d.h. an der „festen Welt“, mechanisch fixiert ist bzw. sind.
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Im konkreten Ausführungsbeispiel von 1a-1b ist der radial äußere Magnetring 110 am optischen Element 100 mechanisch fixiert (z.B. angeschraubt), wohingegen die radial inneren Magnetringe 121, 122 an einem Tragrahmen 105 bzw. an der „festen Welt“ mechanisch fixiert sind. Des Weiteren erfolgt die Fixierung des radial äußeren Magnetringes 110 gemäß 1a (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) an dem optischen Element 100 über eine mit „101“ bezeichnete Buchse.
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Die in Fig. la dargestellte erfindungsgemäße Baugruppe weist insbesondere keinerlei mechanische Führung z.B. in Form von Festkörpergelenken auf. Dieser Umstand hätte ohne weitere Maßnahmen zur Folge, dass eine im Betrieb der Baugruppe erfolgende Bewegung des optischen Elements 100 bzw. Spiegels in sechs Freiheitsgraden mit einer Variation der zwischen den Magnetringen 110 und 121, 122 vorhandenen Abstände insbesondere in radialer Richtung einhergeht, wodurch wiederum in unerwünschter Weise parasitäre magnetische Kräfte auf das optische Element 100 übertragen werden und eine Deformation des optischen Elements 100 hervorgerufen wird.
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Zur aktiven Kompensation solcher parasitären Kräfte bzw. Störkräfte weist nun die erfindungsgemäße Baugruppe gemäß Fig. la eine Spulenanordnung aus mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Spulen auf. Im konkreten Ausführungsbeispiel von 1a-1b umfasst diese Spulenanordnung eine erste Gruppe 151 aus Spulen 151a-151c und eine zweite Gruppe 152 aus Spulen 152a-152c. Die konkrete Anordnung der Gruppen 151 und 152 ist in 1b in Draufsicht dargestellt.
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Die Gruppen 151 und 152 von Spulen 151a-151c bzw. 152a-152c befinden sich im magnetischen Streufeld des aus den Magnetringen 110 und 121, 122 gebildeten Passivmagnetkreises. Des Weiteren sind die Spulen 151a-151c und 152a-152c unabhängig voneinander mit elektrischen Strom beaufschlagbar.
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Über diese Beaufschlagung mit elektrischen Strom sind - wie in 1a durch Pfeile angedeutet - in unterschiedliche Richtung wirkende Kompensationskräfte zur Kompensation der vorstehend genannten parasitären (Stör-)Kräfte erzeugbar. Hierbei ist anzumerken, dass unter Bezugnahme auf 1b keine Kraftwirkung von den bezogen auf die z-Achse radial angeordneten Spulenabschnitten ausgeht, da diese parallel zum ebenfalls sich in radialer Richtung erstreckenden magnetischen Feld angeordnet sind und daher insoweit die Lorentzkraft gleich Null ist. Eine Kraftwirkung aufgrund der Lorentzkraft geht somit nur von den jeweils nicht parallel zur Magnetfeldrichtung verlaufenden Spulenabschnitten, d.h. im Ausführungsbeispiel von den bezogen auf die z-Achse tangential angeordneten Spulenabschnitten der Spulen 251a-251c und 252a-252c, aus. Von diesen wiederum erzeugen die Spulen 151a-151c der ersten Gruppe 151 eine Kraft in axialer Richtung bzw. z-Richtung, wohingegen die Spulen 152a-152c der zweiten Gruppe 152 Kraftbeiträge mit sowohl in vertikaler Richtung bzw. z-Richtung als auch in horizontaler Richtung (d.h. in der x-y-Ebene) verlaufenden Komponenten erzeugen. Im Ergebnis können auf diese Weise Kompensationskräfte in beliebiger (x-, y- oder z-) Richtung erzeugt und eine wirksame Kompensation auftretender parasitärer Kräfte bei Bewegung des optischen Elements 100 in sechs Freiheitsgraden erzielt werden.
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Wie aus 1b ersichtlich ist, sind sowohl die Spulen 151a-151c der ersten Gruppe 151 als auch die Spulen 152a-152c der zweiten Gruppe 152 zueinander (im konkreten Ausführungsbeispiel um jeweils einen Winkel von 120°) azimutal versetzt. Die gewählte „Aufteilung“ der jeweiligen Gruppen 151 und 152 in jeweils drei Spulen 151a-151c bzw. 152a-152c hat dabei in vorteilhafter Weise zur Folge, dass eine gegenseitige Kompensation der jeweiligen Kraftbeiträge innerhalb der Gruppe 151 bzw. 152 vermieden werden kann.
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Des Weiteren sind gemäß 1b - jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - die Spulen 151a-151c der ersten Gruppe 151 relativ zu den Spulen 152a-152c der zweiten Gruppe 152 in bezogen auf die z-Achse azimutaler Richtung versetzt mit der Folge, dass eine unter Bauraumaspekten besonders vorteilhafte, platzsparende und kompakte verschachtelte Anordnung der Spulen 151a-151c und 152a-152c realisiert wird. In weiteren Ausführungsformen kann jedoch auf eine solche verschachtelte und azimutal versetzte Anordnung auch verzichtet werden, so dass die Spulen 151a-151c der ersten Gruppe 151 auch mit geringerem oder gar keinem azimutalen Versatz zu den Spulen 152a-152c der zweiten Gruppe 152 angeordnet sein können.
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Im Betrieb der Baugruppe können z.B. in einer zuvor durchgeführten Kalibrierung für beliebige Auslenkungen des optischen Elements die über die erfindungsgemäße Spulenanordnung jeweils zu erzeugenden Kompensationskräfte und damit die jeweils geeignete Bestromung der Spulenanordnung ermittelt werden. Des Weiteren können auch die positionsabhängig auftretenden Störkräfte durch an geeigneten Positionen vorhandene Kraftsensoren gemessen werden. Die Beaufschlagung der in der erfindungsgemäßen Spulenanordnung vorhandenen Spulen kann dann demgemäß gerade so erfolgen, dass besagte Störkräfte kompensiert und unerwünschte Deformationen des optischen Elements bzw. Spiegels vermieden oder zumindest wesentlich reduziert werden.
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2a-2b zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe, wobei im Vergleich zu 1a-1b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Die Baugruppe von 2a-2b unterscheidet sich von derjenigen aus 1a-1b dadurch, dass anstelle des radial äußeren Magnetringes 210 die beiden radial inneren Magnetringe 212, 222 am optischen Element 200 bzw. Spiegel fixiert sind, so dass gemäß 2a-2b der radial äußere Magnetring 210 am Tragrahmen 205 (d.h. an der „festen Welt“) fixiert ist. Dementsprechend ist auch die konkrete Anordnung der Spulen 251a-251c und 252a-252c modifiziert, wobei der im Vergleich zu 1a-1b veränderten Position der jeweiligen Bereiche mit horizontal bzw. vertikal ausgerichtetem Magnetfeld Rechnung getragen wird. Dabei weist die Ausführungsform von 2a-2b ein insoweit komplexeres Design der Spulenanordnung auf, als die in bezogen auf die z-Achse tangentialer Richtung angeordneten Spulenabschnitte sich im Unterschied zu 1a-1b nicht mehr in ein- und derselben Ebene befinden. Im Gegenzug wird jedoch, wie aus 2a ersichtlich, eine im Vergleich zu 1a kleinere Bauweise der Buchse 201 am optischen Element 200 bzw. Spiegel ermöglicht.
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Den vorstehend anhand von 1a-1b und 2a-2b beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die erfindungsgemäße Spulenanordnung nicht am optischen Element 100 bzw. 200, sondern an der „festen Welt“ bzw. dem Tragrahmen 105, 205 angeordnet ist. Dies ist u.a. insoweit von Vorteil, als eine gute thermische Anbindung z.B. zu einem Kühlsystem ermöglicht und eine Wärmeleitung zum optischen Element 100, 200 vermieden wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt, so dass auch Ausführungsformen mit Platzierung der Spulenanordnung an dem jeweiligen optischen Element als von der vorliegenden Anmeldung umfasst gelten sollen.
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3 zeigt eine lediglich schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 300, in welcher die vorliegende Erfindung beispielhaft realisierbar ist.
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Gemäß 3 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 300 einen Feldfacettenspiegel 303 und einen Pupillenfacettenspiegel 304 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 303 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 301 und einen Kollektorspiegel 302 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 304 sind ein erster Teleskopspiegel 305 und ein zweiter Teleskopspiegel 306 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein unter streifendem Einfall betriebener Umlenkspiegel 307 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines in 3 lediglich angedeuteten Projektionsobjektivs mit Spiegeln 351-356 lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 321 auf einem Maskentisch 320 angeordnet, die mit Hilfe eines Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 361 auf einem Wafertisch 360 befindet.
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Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009054549 A1 [0009]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- R. Deng, R. Saathof, J.W. Spronck, S. Hol, R. Munnig Schmidt: „Integrated 6-DoF Lorentz Actuator with Gravity Compensator for Precision Positioning“, 2014, Proc. 22nd Intl. Conf. on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives [0009]
