DE102020205117A1 - Tilting device and projection exposure system - Google Patents

Tilting device and projection exposure system Download PDF

Info

Publication number
DE102020205117A1
DE102020205117A1 DE102020205117.8A DE102020205117A DE102020205117A1 DE 102020205117 A1 DE102020205117 A1 DE 102020205117A1 DE 102020205117 A DE102020205117 A DE 102020205117A DE 102020205117 A1 DE102020205117 A1 DE 102020205117A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint
bearing device
support structure
joint unit
freedom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102020205117.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Raba
David Schoenen
Marwene Nefzi
Timo Laufer
Jens Kugler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102020205117.8A priority Critical patent/DE102020205117A1/en
Publication of DE102020205117A1 publication Critical patent/DE102020205117A1/en
Priority to DE102021201412.7A priority patent/DE102021201412A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/105Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/181Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891Temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kipplagerungseinrichtung (1) für ein optisches Element (2), insbesondere für ein Facettenspiegelelement. Die Kipplagerungseinrichtung (1) umfasst eine Trägerstruktur (4) zur Befestigung an dem optischen Element (2), eine Basisstruktur (5) und eine die Trägerstruktur (4) mit der Basisstruktur (5) verbindende Gelenkstruktur (6). Die Gelenkstruktur (6) weist eine erste Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur (4) relativ zu der Basisstruktur (5) um einen ersten Rotationsfreiheitsgrad (Rx) und eine zweite Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur (4) relativ zu der Basisstruktur (5) um einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad (Ry) auf. Jede der Gelenkeinheiten ist als aus Blattfedern (12) gebildetes, viergliedriges Koppelgetriebe ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass die Gelenkstruktur (6) zwischen der Trägerstruktur (4) und der Basisstruktur (5) zumindest drei unabhängige Wärmepfade (13) ausbildet.

Figure DE102020205117A1_0000
The invention relates to a tilting mounting device (1) for an optical element (2), in particular for a facet mirror element. The tilting bearing device (1) comprises a support structure (4) for attachment to the optical element (2), a base structure (5) and an articulated structure (6) connecting the support structure (4) to the base structure (5). The joint structure (6) has a first joint unit for tilting the support structure (4) relative to the base structure (5) by a first degree of freedom of rotation (Rx) and a second joint unit for tilting the support structure (4) relative to the base structure (5) by one second degree of freedom of rotation (Ry). Each of the joint units is designed as a four-link coupling mechanism formed from leaf springs (12). It is provided that the joint structure (6) forms at least three independent heat paths (13) between the support structure (4) and the base structure (5).
Figure DE102020205117A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Kipplagerungseinrichtung für ein optisches Element, insbesondere für ein Facettenspiegelelement, umfassend eine Trägerstruktur zur Befestigung an dem optischen Element, eine Basisstruktur und eine die Trägerstruktur mit der Basisstruktur verbindende Gelenkstruktur, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tilting bearing device for an optical element, in particular for a facet mirror element, comprising a support structure for attachment to the optical element, a base structure and an articulated structure connecting the support structure to the base structure, according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft ferner eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Kipplagerungseinrichtung.The invention also relates to a projection exposure system for semiconductor lithography with a tilting bearing device.

Eine gattungsgemäße Kipplagerungseinrichtung ist der DE 10 2014 214 288 A1 zu entnehmen.A tilting bearing device of the generic type is the DE 10 2014 214 288 A1 refer to.

Zur Ausrichtung bzw. zur Orientierung und Positionierung optischer Elemente werden mitunter Kipplagerungseinrichtungen verwendet, die eine Drehung bzw. ein Verkippen des optischen Elements um einen virtuellen Momentanpol ermöglichen. Insbesondere in optischen Systemen, beispielsweise in Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie, kommen verstellbare Linsen oder Spiegelelemente, wie Facettenspiegel, zum Einsatz.For the alignment or for the orientation and positioning of optical elements, tilting bearing devices are sometimes used which enable the optical element to be rotated or tilted about a virtual instantaneous pole. In particular in optical systems, for example in projection exposure systems for semiconductor lithography, adjustable lenses or mirror elements, such as facet mirrors, are used.

Beispielsweise werden in den Beleuchtungssystemen von Projektionsbelichtungsanlagen Feldfacettenspiegel eingesetzt, bei denen die Feldfacetten über eine Kipplagerungseinrichtung gelagert sind, mit deren Hilfe die Feldfacetten um mindestens eine Drehachse verkippt werden können. Bei derartigen Kipplagerungseinrichtungen ist es erforderlich, dass die Verkippung möglichst exakt, zuverlässig und mit wenig Kraftaufbringung erfolgen kann.For example, in the lighting systems of projection exposure systems, field facet mirrors are used in which the field facets are mounted via a tilting bearing device with the aid of which the field facets can be tilted about at least one axis of rotation. In the case of tilting support devices of this type, it is necessary that the tilting can take place as precisely, reliably and with little application of force as possible.

Beispielsweise wird in der DE 10 2012 223 034 A1 eine Kipplagerungseinrichtung vorgeschlagen, bei der eine auf einer Trägerstruktur befestigte Spiegelfacette einer Projektionsbelichtungsanlage durch Auslenken eines mit der Trägerstruktur verbundenen Betätigungsstabs um mindestens eine Achse verkippt werden kann, wobei mindestens drei um den Betätigungsstab herum angeordnete, biegbare Stäbe bzw. Gelenkbeine ein Festkörpergelenk ausbilden. Zum Schutz des Festkörpergelenks und zum Sperren eines dritten Rotationsfreiheitsgrades ist das Festkörpergelenk außerdem von einem Faltenbalg umgeben.For example, in the DE 10 2012 223 034 A1 a tilting bearing device is proposed in which a mirror facet of a projection exposure system fastened to a support structure can be tilted around at least one axis by deflecting an actuating rod connected to the support structure, with at least three flexible rods or articulated legs arranged around the actuating rod forming a solid body joint. To protect the solid-state joint and to block a third degree of freedom of rotation, the solid-state joint is also surrounded by a bellows.

Die in der DE 10 2012 223 034 A1 vorgeschlagene Kipplagerungseinrichtung ist allerdings nur sehr aufwändig herstellbar, was insbesondere aufgrund der erforderlichen hohen Anzahl an verstellbaren Facettenspiegelelementen problematisch ist. Ferner führt der zwingend notwendige Faltenbalg zu einer großen Streuung der mechanischen Eigenschaften, wodurch die mechanische Präzision der Kipplagerungseinrichtung nicht mehr ausreichend gegeben sein kann. Außerdem hat sich herausgestellt, dass mit der Verwendung der Stäbe ein nicht zu vernachlässigendes Knickrisiko einhergeht.The ones in the DE 10 2012 223 034 A1 However, the proposed tilting bearing device can only be produced with great effort, which is problematic in particular because of the high number of adjustable facet mirror elements required. Furthermore, the bellows, which is absolutely necessary, leads to a large spread of the mechanical properties, as a result of which the mechanical precision of the tilting bearing device can no longer be sufficiently given. In addition, it has been found that the use of the rods is associated with a risk of buckling that cannot be neglected.

Aufgrund der auf den optischen Elementen auftreffenden Strahlung ist es in der Praxis außerdem erforderlich, die in die optischen Elemente eingebrachte Wärme über die Kipplagerungseinrichtung in Richtung auf eine Basisstruktur der Kipplagerungseinrichtung abzuführen. Üblicherweise kann eine gute Wärmeableitung nur bei Vorliegen eines großen Materialquerschnitts gewährleistet werden, was jedoch die erforderlichen Verstellkräfte der Aktuatorik und die Steifigkeit der Kipplagerungseinrichtung unvorteilhaft erhöht.Because of the radiation impinging on the optical elements, it is also necessary in practice to dissipate the heat introduced into the optical elements via the tilting bearing device in the direction of a base structure of the tilting bearing device. Usually, good heat dissipation can only be guaranteed if the material cross-section is large, which, however, disadvantageously increases the necessary adjustment forces of the actuators and the rigidity of the tilting bearing device.

Zur Verbesserung der Wärmeableitung von dem optischen Element bzw. von der mit dem optischen Element verbundenen Trägerstruktur zu der Basis der Kipplagerungseinrichtung wird in der gattungsgemäßen DE 10 2014 214 288 A1 vorgeschlagen, zum Verkippen der Trägerstruktur relativ zu der Basisstruktur mindestens ein Blattfedergelenk zu verwenden. Durch die Blattfedergelenke kann die Wärmeableitung entsprechend verbessert sein.In order to improve the heat dissipation from the optical element or from the support structure connected to the optical element to the base of the tilting bearing device, the generic DE 10 2014 214 288 A1 proposed to use at least one leaf spring joint for tilting the support structure relative to the base structure. The heat dissipation can be improved accordingly by the leaf spring joints.

Die in der DE 10 2014 214 288 A1 vorgeschlagene Kipplagerungseinrichtung setzt allerdings eine serielle Kinematik mit vergleichsweise langen Wärmepfaden von der Trägerstruktur zu der Basisstruktur voraus, da eine mit der Trägerstruktur unmittelbar verbundene, erste Gelenkeinheit in einer umgebenden, zweiten Gelenkeinheit „hängend“ gelagert sein muss. Die Gelenkstruktur der DE 10 2014 214 288 A1 vermag außerdem nur zwei unabhängige Wärmepfade bereitzustellen, was die Problematik noch erhöht. Da die in der DE 10 2014 214 288 A1 vorgeschlagene Kipplagerungseinrichtung außerdem nicht monolithisch herstellbar ist, werden durch die notwendigen Verschweißpunkte an den Gelenken noch zusätzliche Wärmewiderstände in die Struktur eingebracht.The ones in the DE 10 2014 214 288 A1 However, the proposed tilting bearing device requires serial kinematics with comparatively long heat paths from the support structure to the base structure, since a first joint unit directly connected to the support structure must be “suspended” in a surrounding, second joint unit. The joint structure of the DE 10 2014 214 288 A1 can also only provide two independent heat paths, which increases the problem. Since the in the DE 10 2014 214 288 A1 In addition, the proposed tilting bearing device cannot be produced monolithically, additional thermal resistances are introduced into the structure by the necessary weld points on the joints.

Eine alternative Kipplagerungseinrichtung wird in der DE 10 2016 217 479 A1 beschrieben, die sich allerdings auch nur bedingt zur Wärmeabführung von dem optischen Element zu der Basisstruktur eignet. Die Kipplagerungseinrichtung der DE 10 2016 217 479 A1 weist außerdem eine Stabkinematik mit äußerst komplexen kinematischen Ketten auf und ist damit nicht zuletzt in der Herstellung aufwändig. Insbesondere ist eine monolithische Herstellung und damit die Vermeidung zusätzlicher Wärmewiderstände durch die sonst erforderlichen Verbindungspunkte (Schweißen / Kleben / Ansprengen / Verschrauben etc.) nicht ohne Weiteres möglich.An alternative tilting bearing device is shown in DE 10 2016 217 479 A1 which, however, is only suitable to a limited extent for dissipating heat from the optical element to the basic structure. The tilting bearing device of the DE 10 2016 217 479 A1 In addition, it has rod kinematics with extremely complex kinematic chains and is therefore complex to manufacture. In particular, a monolithic production and thus the avoidance of additional thermal resistance due to the otherwise required connection points (welding / gluing / wringing / screwing, etc.) is not easily possible.

In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kipplagerungseinrichtung für ein optisches Element bereitzustellen, die neben einer hohen mechanischen Präzision eine verbesserte Wärmeabführung von dem optischen Element ermöglicht.In view of the known prior art, the object of the present invention is to provide a tilting bearing device for a To provide an optical element which, in addition to high mechanical precision, enables improved heat dissipation from the optical element.

Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Projektionsbelichtungsanlage mit einer Kipplagerungseinrichtung bereitzustellen, deren optische Elemente mit hoher mechanischer Präzision verstellbar sind, wobei die in die optischen Elemente eingebrachte Wärme gleichzeitig vorteilhaft abführbar ist.The present invention is also based on the object of providing an improved projection exposure system with a tilting bearing device, the optical elements of which can be adjusted with high mechanical precision, the heat introduced into the optical elements at the same time being advantageously dissipatable.

Die Aufgabe wird für die Kipplagerungseinrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Projektionsbelichtungsanlage wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.The object is achieved for the tilting bearing device with the features listed in claim 1. With regard to the projection exposure system, the object is achieved by the features of claim 10.

Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.The dependent claims and the features described below relate to advantageous embodiments and variants of the invention.

Es ist eine Kipplagerungseinrichtung für ein optisches Element, insbesondere für ein Facettenspiegelelement, vorgesehen.A tilting bearing device is provided for an optical element, in particular for a facet mirror element.

Im Rahmen der Erfindung kann das optische Element als Teil der Kipplagerungseinrichtung angesehen werden, insbesondere wenn das optische Element an der Trägerstruktur befestigt ist.In the context of the invention, the optical element can be viewed as part of the tilting bearing device, in particular if the optical element is attached to the carrier structure.

Die Kipplagerungseinrichtung umfasst eine Trägerstruktur zur Befestigung an dem optischen Element, eine Basisstruktur und eine die Trägerstruktur mit der Basisstruktur verbindende Gelenkstruktur. Die Gelenkstruktur weist eine erste Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur relativ zu der Basisstruktur um einen ersten Rotationsfreiheitsgrad auf. Die Gelenkstruktur weist außerdem eine zweite Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur relativ zu der Basisstruktur um einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad auf. Jede der Gelenkeinheiten ist als aus Blattfedern (sog. „Flexures“) gebildetes, viergliedriges Koppelgetriebe (auch unter dem Begriff „Viergelenkgetriebe“ bekannt) ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Gelenkeinheiten keine biegbaren Stäbe bzw. Gelenkbeine auf.The tilting mounting device comprises a support structure for attachment to the optical element, a base structure and an articulated structure connecting the support structure to the base structure. The joint structure has a first joint unit for tilting the support structure relative to the base structure by a first degree of freedom of rotation. The joint structure also has a second joint unit for tilting the support structure relative to the base structure by a second degree of freedom of rotation. Each of the joint units is designed as a four-link coupling mechanism (also known under the term “four-bar mechanism”) formed from leaf springs (so-called “flexures”). The joint units preferably have no flexible rods or joint legs.

Die Verwendung von Blattfedern zur Ausbildung eines viergliedrigen Koppelgetriebes kann einerseits eine hohe mechanische Präzision und andererseits aufgrund des - verglichen mit einem biegbaren Stab bzw. Gelenkbein - erhöhten Querschnitts eine gute Wärmeableitung gewährleisten. Es kann schließlich ein besonders vorteilhaftes Festkörpergelenk bereitgestellt werden.The use of leaf springs to form a four-link coupling mechanism can ensure high mechanical precision on the one hand and, on the other hand, good heat dissipation due to the increased cross-section compared to a bendable rod or articulated leg. Finally, a particularly advantageous solid-state joint can be provided.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gelenkstruktur zwischen der Trägerstruktur und der Basisstruktur zumindest drei, vorzugsweise zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier, ganz besonders bevorzugt genau vier, unabhängige Wärmepfade ausbildet.According to the invention it is provided that the joint structure between the support structure and the base structure forms at least three, preferably at least three, particularly preferably at least four, very particularly preferably exactly four, independent heat paths.

In vorteilhafter Weise kann somit ein optisches Element mit der Basisstruktur durch mehrere kinematische Ketten, insbesondere vier kinematische Ketten, gegebenenfalls aber auch noch mehr kinematische Ketten, verbunden sein. Hierdurch kann die Wärmeabführung verglichen mit dem Stand der Technik wesentlich verbessert sein.In an advantageous manner, an optical element can thus be connected to the basic structure by a number of kinematic chains, in particular four kinematic chains, but possibly also more kinematic chains. As a result, the heat dissipation can be significantly improved compared with the prior art.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gelenkeinheiten parallel zueinander zwischen der Trägerstruktur und der Basisstruktur angeordnet sind.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the joint units are arranged parallel to one another between the support structure and the base structure.

Eine serielle Bauweise kann die Wegstrecke der einzelnen Wärmepfade von dem optischen Element bzw. von der Trägerstruktur zu der Basisstruktur verlängern. Durch eine parallele Anordnung der Gelenkeinheiten können hingegen besonders kurze Wärmepfade bereitgestellt werden.A serial construction can lengthen the path of the individual heat paths from the optical element or from the carrier structure to the basic structure. By arranging the joint units in parallel, however, particularly short heat paths can be provided.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gelenkstruktur aus vier voneinander unabhängigen, um eine Mittelachse der Kipplagerungseinrichtung verteilt angeordnete Gelenkstreben ausgebildet ist, die jeweils die Trägerstruktur und die Basisstruktur miteinander verbinden. Grundsätzlich können auch weniger als vier Gelenkstreben vorgesehen sein, beispielsweise drei Gelenkstreben. Es können gegebenenfalls auch mehr als vier Gelenkstreben vorgesehen sein; bevorzugt ist allerdings die Verwendung von genau vier Gelenkstreben.According to a further development of the invention, it can be provided that the joint structure is formed from four joint struts that are independent of one another and are distributed around a central axis of the tilting bearing device and each connect the support structure and the base structure to one another. In principle, fewer than four articulated struts can also be provided, for example three articulated struts. If necessary, more than four hinged struts can also be provided; however, the use of exactly four hinged struts is preferred.

Vorzugsweise weisen alle Gelenkstreben einen identischen Aufbau auf.All articulated struts preferably have an identical structure.

Vorzugsweise sind die Gelenkstreben gleichmäßig um die Mittelachse der Kipplagerungseinrichtung herum angeordnet. Jede Gelenkstrebe kann auf der Basisstruktur bzw. auf der Trägerstruktur vorzugsweise um 90° zu ihren benachbarten Gelenkstreben verdreht angeordnet sein.The hinged struts are preferably arranged uniformly around the central axis of the tilting bearing device. Each articulated strut can be arranged on the base structure or on the support structure, preferably rotated by 90 ° relative to its adjacent articulated struts.

In vorteilhafter Weise kann jede der Gelenkstreben einen separaten Wärmepfad ausbilden. Die Anzahl Wärmepfade von der Trägerstruktur zu der Basisstruktur entspricht vorzugsweise der Anzahl verwendeter Gelenkstreben.Each of the hinged struts can advantageously form a separate heat path. The number of heat paths from the support structure to the base structure preferably corresponds to the number of hinged struts used.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jede der Gelenkstreben zwei seriell miteinander verbundene Blattfedergruppen aus jeweils zumindest einer Blattfeder aufweist, wobei eine erste Blattfedergruppe mit ihrem freien Endabschnitt mit der Basisstruktur und eine zweite Blattfedergruppe mit ihrem freien Endabschnitt mit der Trägerstruktur verbunden ist. Optional, allerdings nicht bevorzugt, können zwischen der ersten Blattfedergruppe und der zweiten Blattfedergruppe auch noch weitere Blattfedergruppen und/oder ein Mittelträger angeordnet sein.According to a further development of the invention, it can be provided that each of the hinged struts has two leaf spring groups connected in series with one another and each comprising at least one leaf spring, a first Leaf spring group is connected with its free end portion with the base structure and a second leaf spring group with its free end portion with the support structure. Optionally, but not preferably, further leaf spring groups and / or a central support can also be arranged between the first leaf spring group and the second leaf spring group.

Die Blattfedergruppen können jeweils eine beliebige Anzahl Blattfedern aufweisen, insbesondere genau eine Blattfeder oder genau zwei Blattfedern. Grundsätzlich kann eine Blattfedergruppe aber auch mehr als zwei Blattfedern aufweisen, beispielsweise drei Blattfedern, vier Blattfedern oder noch mehr Blattfedern. Sofern eine Blattfedergruppe mehr als eine Blattfeder aufweist, sind diese vorzugsweise parallel bzw. hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet und entlang desselben Rotationsfreiheitsgrades beweglich.The leaf spring groups can each have any number of leaf springs, in particular exactly one leaf spring or exactly two leaf springs. In principle, however, a leaf spring group can also have more than two leaf springs, for example three leaf springs, four leaf springs or even more leaf springs. If a leaf spring group has more than one leaf spring, these are preferably arranged parallel or one behind the other and / or next to one another and are movable along the same degree of freedom of rotation.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mit der Basisstruktur verbundene, erste Blattfedergruppe genau eine Blattfeder aufweist.In a particularly preferred embodiment of the invention it can be provided that the first leaf spring group connected to the base structure has exactly one leaf spring.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mit der Trägerstruktur verbundene, zweite Blattfedergruppe genau zwei Blattfedern aufweist, vorzugsweise in paralleler Anordnung hintereinander.In a particularly preferred embodiment of the invention it can be provided that the second group of leaf springs connected to the support structure has exactly two leaf springs, preferably in a parallel arrangement one behind the other.

Vorzugsweise können die Blattfedern der ersten Blattfedergruppe und die Blattfedern der zweiten Blattfedergruppe relativ zueinander um 90° verdreht sein. Somit kann jede der Blattfedergruppen eine Verdrehung bzw. Rotation entlang eines definierten Rotationsfreiheitsgrades ermöglichen. Beispielsweise kann die erste Blattfedergruppe eine Verdrehung bzw. Rotation um den ersten Rotationsfreiheitsgrad und die zweite Blattfedergruppe eine Verdrehung bzw. Rotation um den zweiten Rotationsfreiheitsgrad ermöglichen - oder umgekehrt.The leaf springs of the first leaf spring group and the leaf springs of the second leaf spring group can preferably be rotated by 90 ° relative to one another. Thus, each of the leaf spring groups can enable a twist or rotation along a defined degree of freedom of rotation. For example, the first group of leaf springs can enable a twist or rotation by the first degree of freedom of rotation and the second group of leaf springs allow a twist or rotation by the second degree of freedom of rotation - or vice versa.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in jeder Gelenkstrebe eine der Blattfedergruppen funktionell der ersten Gelenkeinheit und die andere Blattfedergruppe funktionell der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist.In a development of the invention it can be provided that in each articulated strut one of the leaf spring groups is functionally associated with the first joint unit and the other leaf spring group is functionally associated with the second joint unit.

Die genannte Zuordnung kann sich für die um die Mittelachse der Kipplagerungseinrichtung verteilt angeordneten Gelenkstreben abwechseln. Vorzugsweise ist die funktionelle Zuordnung von Gelenkeinheiten und Blattfedergruppen bei sich entlang der Mittelachse der Kipplagerungseinrichtung gegenüberliegenden Gelenkstreben jeweils identisch.The said assignment can alternate for the articulated struts distributed around the central axis of the tilting bearing device. The functional assignment of joint units and leaf spring groups is preferably identical in the case of joint struts lying opposite one another along the center axis of the tilting bearing device.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Blattfedergruppe einer ersten Gelenkstrebe der ersten Gelenkeinheit zugeordnet ist und die zweite Blattfedergruppe der ersten Gelenkstrebe der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste Blattfedergruppe einer zweiten Gelenkstrebe, die der ersten Gelenkstrebe auf der Basisstruktur bzw. auf der Trägerstruktur um 90° verdreht benachbart angeordnet ist, der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist und die zweite Blattfedergruppe der zweiten Gelenkstrebe der ersten Gelenkeinheit zugeordnet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass die erste Blattfedergruppe einer dritten Gelenkstrebe, die der zweiten Gelenkstrebe auf der Basisstruktur bzw. auf der Trägerstruktur um weitere 90° verdreht benachbart angeordnet ist (und damit der ersten Gelenkstrebe gegenüberliegend angeordnet ist), der ersten Gelenkeinheit zugeordnet ist und die zweite Blattfedergruppe der dritten Gelenkstrebe der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist. Schließlich kann vorgesehen sein, dass die erste Blattfedergruppe einer vierten Gelenkstrebe, die der dritten Gelenkstrebe auf der Basisstruktur bzw. auf der Trägerstruktur um weitere 90° verdreht benachbart angeordnet ist (und damit der zweiten Gelenkstrebe gegenüberliegend angeordnet ist), der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist und die zweite Blattfedergruppe der vierten Gelenkstrebe der ersten Gelenkeinheit zugeordnet ist.For example, it can be provided that the first leaf spring group is assigned to a first articulated strut of the first joint unit and the second leaf spring group is assigned to the first articulated strut of the second joint unit. Furthermore, it can be provided that the first group of leaf springs of a second articulated strut, which is arranged adjacent to the first articulated strut on the base structure or rotated by 90 ° on the support structure, is assigned to the second articulated unit and the second group of leaf springs is assigned to the second articulated strut of the first articulated unit . It can further be provided that the first leaf spring group of a third articulated strut, which is arranged adjacent to the second articulated strut on the base structure or on the support structure rotated by a further 90 ° (and is thus arranged opposite the first articulated strut), is assigned to the first articulated unit and the second group of leaf springs is assigned to the third articulated strut of the second articulated unit. Finally, it can be provided that the first leaf spring group of a fourth articulated strut, which is arranged adjacent to the third articulated strut on the base structure or on the support structure rotated by a further 90 ° (and is thus arranged opposite the second articulated strut), is assigned to the second articulated unit and the second group of leaf springs is assigned to the fourth articulated strut of the first joint unit.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Gelenkeinheit ausschließlich entlang des ersten Rotationsfreiheitsgrades und die zweite Gelenkeinheit ausschließlich entlang des zweiten Rotationsfreiheitsgrades beweglich ausgebildet ist, wobei die Gelenkeinheiten jeweils entlang der beiden weiteren Rotationsfreiheitsgrade mechanisch versteift sind.In a further development of the invention, it can be provided that the first joint unit is designed to be movable exclusively along the first degree of rotational freedom and the second joint unit is exclusively designed to be movable along the second degree of rotational freedom, the joint units being mechanically stiffened along the two further rotational degrees of freedom.

Somit kann vorzugsweise eine Gelenkstruktur bereitgestellt werden, die ein Verkippen der Trägerstruktur bzw. des optischen Elements relativ zu der Basisstruktur um genau zwei Rotationsfreiheitsgrade ermöglicht.In this way, a joint structure can preferably be provided which enables the support structure or the optical element to be tilted relative to the base structure by precisely two degrees of freedom of rotation.

Durch die Möglichkeit der Versteifung der Gelenkeinheiten kann die Notwendigkeit zusätzlicher Zwangsführungen, wie beispielsweise eines Faltenbalg, zur Sperrung weiterer Freiheitsgrade entfallen. Die mechanische Präzision der Kipplagerungseinrichtung kann dadurch verbessert sein.The possibility of stiffening the joint units eliminates the need for additional constrained guides, such as a bellows, to block further degrees of freedom. The mechanical precision of the tilting bearing device can thereby be improved.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Gelenkeinheit und die zweite Gelenkeinheit derart ausgebildet und zueinander ausgerichtet sind, dass die Momentanpole der Gelenkeinheiten zusammenfallen.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the first joint unit and the second joint unit are designed and aligned with one another in such a way that the instantaneous poles of the joint units coincide.

Für viele Anwendungen kann es vorteilhaft sein, die Momentanpole, um die sich die Trägerstruktur ausgehend von ihrer Nullstellung entlang des jeweiligen von der Gelenkeinheit bereitgestellten Rotationsfreiheitsgrades zu verkippen vermag, auf denselben Punkt im Raum oder zumindest auf dieselbe Höhenlage bzw. axiale Position entlang der Mittelachse der Kipplagerungseinrichtung festzulegen.For many applications it can be advantageous to move the instantaneous poles around which the support structure is able to tilt starting from its zero position along the respective degree of freedom of rotation provided by the joint unit to the same point in space or at least to set the same height or axial position along the central axis of the tilting bearing device.

Es kann gegebenenfalls aber auch vorgesehen sein, die Momentanpole der Gelenkeinheiten auf verschiedene Punkte im Raum oder auf verschiedene Höhenlagen festzu legen.However, it can optionally also be provided that the instantaneous poles of the joint units are fixed at different points in space or at different heights.

Die erfindungsgemäße Gelenkstruktur kann eine besonders flexible Festlegung der Momentanpole ermöglichen.The joint structure according to the invention can enable a particularly flexible definition of the instantaneous poles.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Gelenkeinheit derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass sich der Momentanpol der ersten Gelenkeinheit auf einer Funktionsfläche (beispielsweise einer reflektierenden Oberfläche) des auf der Trägerstruktur befestigten optischen Elements befindet und/oder dass die zweite Gelenkeinheit derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass sich der Momentanpol der zweiten Gelenkeinheit auf der Funktionsfläche des auf der Trägerstruktur befestigten optischen Elements befindet.In a development of the invention, it can be provided that the first joint unit is designed and aligned such that the momentary pole of the first joint unit is on a functional surface (for example a reflective surface) of the optical element attached to the support structure and / or that the second joint unit is designed and aligned in such a way that the instantaneous pole of the second joint unit is located on the functional surface of the optical element fastened on the carrier structure.

Insbesondere eine Festlegung der Momentanpole auf der Funktionsfläche des optischen Elements kann eine besonders geeignete Ausrichtung der optischen Elemente ermöglichen. Die aktorische Ansteuerung der optischen Elemente zur Steuerung des Strahlengangs einer Strahlungsquelle kann dadurch erleichtert sein, da beispielsweise geometrische Transformationen bzw. Berechnungen vereinfacht sein können.In particular, fixing the instantaneous poles on the functional surface of the optical element can enable a particularly suitable alignment of the optical elements. The actuator control of the optical elements for controlling the beam path of a radiation source can be made easier because, for example, geometric transformations or calculations can be simplified.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Trägerstruktur, die Basisstruktur und/oder die Gelenkstruktur monolithisch bzw. einteilig ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die gesamte Kipplagerungseinrichtung monolithisch oder zumindest die Trägerstruktur, die Basisstruktur und die Gelenkstruktur miteinander einteilig ausgebildet.In an advantageous development of the invention it can be provided that the carrier structure, the base structure and / or the joint structure are monolithic or in one piece. The entire tilting bearing device is preferably monolithic or at least the support structure, the base structure and the articulated structure are formed in one piece with one another.

Hierdurch kann der Wärmewiderstand der Wärmepfade verringert sein. Die Kipplagerungseinrichtung kann damit außerdem auch besonders wirtschaftlich herstellbar sein.This can reduce the thermal resistance of the thermal paths. The tilting bearing device can therefore also be particularly economical to manufacture.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kipplagerungseinrichtung einen Betätigungsstab zur Einleitung der Verkippung bzw. der Rotation aufweist. Der Betätigungsstab kann mit einem ersten Ende mit der Trägerstruktur verbunden sein (beispielsweise starr oder über eine Gelenkverbindung). Der Betätigungsstab kann mit einem zweiten Ende mit einer Translatoreinheit einer Aktuatoreinrichtung verbunden sein, wodurch die Aktuatoreinrichtung, beispielsweise durch eine zweidimensionale Verschiebung der Translatoreinheit entlang zweier Translationsfreiheitsgrade, eine Verkippung bzw. Ausrichtung der Trägerstruktur und damit des optischen Elements einleiten kann.It can be provided that the tilting bearing device has an actuating rod for initiating the tilting or the rotation. The actuating rod can be connected to the support structure at a first end (for example rigidly or via an articulated connection). The actuating rod can be connected with a second end to a translator unit of an actuator device, whereby the actuator device can initiate a tilting or alignment of the support structure and thus the optical element, for example by a two-dimensional displacement of the translator unit along two translational degrees of freedom.

Derartige Aktuatoreinrichtungen und Betätigungsstäbe sind grundsätzlich bekannt, weshalb auf weitere Erläuterungen verzichtet und hingegen auf den Stand der Technik, beispielsweise den vorstehend zitierten Stand der Technik, verwiesen wird.Such actuator devices and operating rods are known in principle, which is why further explanations are dispensed with and reference is made to the prior art, for example the prior art cited above.

Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie, mit einer Kipplagerungseinrichtung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen, um ein optisches Element der Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere ein optisches Element einer Optik der Projektionsbelichtungsanlage, entlang zweier Rotationsfreiheitsgrade verkippbar zu lagern.The invention also relates to a projection exposure system for semiconductor lithography, with a tilting bearing device according to the preceding and following statements, in order to mount an optical element of the projection exposure system, in particular an optical element of an optics of the projection exposure system, so that it can be tilted along two degrees of freedom of rotation.

In vorteilhafter Weise kann insbesondere eine (vorzugsweise monolithische) Facettenkinematik (insbesondere mit zwei rotatorischen Freiheitsgraden) mit einer erhöhten Anzahl an Wärmepfaden zur Minimierung des thermischen Widerstands bereitgestellt werden. Es können zwei Gelenkkinematiken bzw. Gelenkeinheiten verwendet werden, wobei jede Gelenkkinematik einen rotatorischen Freiheitsgrad bereitzustellen vermag. Jede der Gelenkkinematiken kann aus geschlossenen kinematischen Ketten, insbesondere viergliedrige Gelenktriebe, ausgebildet sein. Die kinematischen Ketten der ersten Gelenkkinematik können ausgebildet sein, dass sie sich im Momentanpol der Spiegelfacette treffen.Advantageously, in particular (preferably monolithic) facet kinematics (in particular with two rotational degrees of freedom) with an increased number of heat paths to minimize the thermal resistance can be provided. Two joint kinematics or joint units can be used, each joint kinematics being able to provide a rotational degree of freedom. Each of the joint kinematics can be formed from closed kinematic chains, in particular four-link joint drives. The kinematic chains of the first joint kinematics can be designed so that they meet at the instantaneous pole of the mirror facet.

Neben dem verringerten thermischen Widerstand kann auch das dynamische Verhalten der Kipplagerungseinrichtung erfindungsgemäß verbessert sein. Insbesondere die Präzision bei der Verstellung der optischen Elemente und damit bei der Steuerung eines Strahlengangs kann verbessert sein.In addition to the reduced thermal resistance, the dynamic behavior of the tilting bearing device can also be improved according to the invention. In particular, the precision in the adjustment of the optical elements and thus in the control of a beam path can be improved.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung mit einer mikrolithografischen DUV („Deep Ultra Violet“) - Projektionsbelichtungsanlage und ganz besonders zur Verwendung mit einer mikrolithografischen EUV („Extreme Ultra Violet“) - Projektionsbelichtungsanlage. Eine mögliche Verwendung der Erfindung betrifft auch die Immersionslithographie.The invention is particularly suitable for use with a microlithographic DUV (“Deep Ultra Violet”) projection exposure system and very particularly for use with a microlithographic EUV (“Extreme Ultra Violet”) projection exposure system. A possible use of the invention also relates to immersion lithography.

Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kipplagerungseinrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kipplagerungseinrichtung genannt wurden, auch auf die Projektionsbelichtungsanlage bezogen verstanden werden - und umgekehrt.Features that have been described in connection with the tilting bearing device according to the invention can of course also be advantageously implemented for the projection exposure system according to the invention - and vice versa. Furthermore, advantages that have already been mentioned in connection with the tilting bearing device according to the invention can also be understood in relation to the projection exposure system - and vice versa.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that terms such as “comprising”, “having” or “with” do not exclude any other features or steps. Furthermore, terms such as “a” or “that” which refer to a single number of steps or features do not exclude a plurality of features or steps - and vice versa.

In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielswiese ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.In a puristic embodiment of the invention, however, it can also be provided that the features introduced in the invention with the terms “comprising”, “having” or “with” are finally listed. Accordingly, one or more lists of features within the scope of the invention can be viewed as complete, for example, viewed for each claim. The invention can consist exclusively of the features mentioned in claim 1, for example.

Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.It should be mentioned that designations such as “first” or “second” etc. are primarily used for reasons of distinguishing the respective device or process features and are not necessarily intended to indicate that features are mutually dependent or related.

Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.It should also be emphasized that the values and parameters described here have deviations or fluctuations of ± 10% or less, preferably ± 5% or less, more preferably ± 1% or less, and very particularly preferably ± 0.1% or less of the respectively named Include value or parameter, provided that these deviations are not excluded when implementing the invention in practice. The specification of ranges by start and end values also includes all those values and fractions that are included in the respective named range, in particular the start and end values and a respective mean value.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawing.

Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred exemplary embodiments in which individual features of the present invention are shown in combination with one another. Features of an exemplary embodiment can also be implemented separately from the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly be easily combined by a person skilled in the art to form further meaningful combinations and sub-combinations with features of other exemplary embodiments.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

Es zeigen schematisch:

  • 1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage;
  • 2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage;
  • 3 eine beispielhafte Kipplagerungseinrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit einer Trägerstruktur, einer Basisstruktur und einer Gelenkstruktur, wobei die Gelenkstruktur vier Gelenkstreben mit jeweils zwei Blattfedergruppen zur Ausbildung von zwei Gelenkeinheiten aufweist, um die Trägerstruktur entlang zweier Rotationsfreiheitsgrade zu verkippen;
  • 4 die Kipplagerungseinrichtung der 3 in einer Seitenansicht in einer Nullstellung der Trägerstruktur;
  • 5 die Kipplagerungseinrichtung der 3 in einer Seitenansicht in einer ausgelenkten Position der Trägerstruktur;
  • 6 eine Darstellung der parallelen Wärmeleitpfade der Kipplagerungseinrichtung der 3; und
  • 7 eine Darstellung der Wärmeleitpfade einer Kipplagerungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
They show schematically:
  • 1 an EUV projection exposure system;
  • 2 a DUV projection exposure system;
  • 3 an exemplary tilting bearing device in a perspective view with a support structure, a base structure and an articulated structure, the articulated structure having four articulated struts each with two groups of leaf springs to form two articulated units in order to tilt the carrier structure along two degrees of freedom of rotation;
  • 4th the tilting device of the 3 in a side view in a zero position of the support structure;
  • 5 the tilting device of the 3 in a side view in a deflected position of the support structure;
  • 6th a representation of the parallel heat conduction paths of the tilting bearing device 3 ; and
  • 7th an illustration of the heat conduction paths of a tilting bearing device according to the prior art.

1 zeigt exemplarisch den prinzipiellen Aufbau einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 für die Halbleiterlithographie, für die die Erfindung Anwendung finden kann. Ein Beleuchtungssystem 401 der Projektionsbelichtungsanlage 400 weist neben einer Strahlungsquelle 402 eine Optik 403 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 404 in einer Objektebene 405 auf. Beleuchtet wird ein im Objektfeld 404 angeordnetes Retikel 406, das von einem schematisch dargestellten Retikelhalter 407 gehalten ist. Eine lediglich schematisch dargestellte Projektionsoptik 408 dient zur Abbildung des Objektfeldes 404 in ein Bildfeld 409 in einer Bildebene 410. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 406 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 409 in der Bildebene 410 angeordneten Wafers 411, der von einem ebenfalls ausschnittsweise dargestellten Waferhalter 412 gehalten ist. 1 shows an example of the basic structure of an EUV projection exposure system 400 for semiconductor lithography to which the invention can be applied. A lighting system 401 the projection exposure system 400 points next to a radiation source 402 a look 403 for illuminating an object field 404 in one object level 405 on. One is illuminated in the object field 404 arranged reticle 406 , that of a reticle holder shown schematically 407 is held. A projection optics shown only schematically 408 serves to map the object field 404 in an image field 409 in one image plane 410 . A structure is imaged on the reticle 406 onto a light-sensitive layer in the area of the image field 409 in the image plane 410 arranged wafers 411 , that of a wafer holder also shown in detail 412 is held.

Die Strahlungsquelle 402 kann EUV-Strahlung 413, insbesondere im Bereich zwischen 5 Nanometer und 30 Nanometer, emittieren. Zur Steuerung des Strahlungswegs der EUV-Strahlung 413 werden optisch verschieden ausgebildete und mechanisch verstellbare optische Elemente 415, 416, 418, 419, 420 eingesetzt. Die optischen Elemente sind bei der in 1 dargestellten EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400 als verstellbare Spiegel in geeigneten und nachfolgend nur beispielhaft erwähnten Ausführungsformen ausgebildet.The radiation source 402 can EUV radiation 413 , in particular in the range between 5 nanometers and 30 nanometers, emit. For controlling the path of the EUV radiation 413 are optically differently designed and mechanically adjustable optical elements 415 , 416 , 418 , 419 , 420 used. The optical elements of the in 1 illustrated EUV projection exposure system 400 designed as adjustable mirrors in suitable embodiments mentioned below only as examples.

Die mit der Strahlungsquelle 402 erzeugte EUV-Strahlung 413 wird mittels eines in der Strahlungsquelle 402 integrierten Kollektors derart ausgerichtet, dass die EUV-Strahlung 413 im Bereich einer Zwischenfokusebene 414 einen Zwischenfokus durchläuft, bevor die EUV-Strahlung 413 auf einen Feldfacettenspiegel 415 trifft. Nach dem Feldfacettenspiegel 415 wird die EUV-Strahlung 413 von einem Pupillenfacettenspiegel 416 reflektiert. Unter Zuhilfenahme des Pupillenfacettenspiegels 416 und einer optischen Baugruppe 417 mit Spiegeln 418, 419, 420 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 415 in das Objektfeld 404 abgebildet.The one with the radiation source 402 generated EUV radiation 413 is done using a Radiation source 402 integrated collector so that the EUV radiation 413 in the area of an intermediate focus plane 414 passes through an intermediate focus before the EUV radiation 413 on a field facet mirror 415 meets. According to the field facet mirror 415 becomes the EUV radiation 413 from a pupil facet mirror 416 reflected. With the help of the pupil facet mirror 416 and an optical assembly 417 with mirrors 418 , 419 , 420 become field facets of the field facet mirror 415 in the object field 404 pictured.

In 2 ist eine beispielhafte DUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 dargestellt. Die Projektionsbelichtungsanlage 100 weist ein Beleuchtungssystem 103, eine Retikelstage 104 genannten Einrichtung zur Aufnahme und exakten Positionierung eines Retikels 105, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 102 bestimmt werden, einen Waferhalter 106 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung des Wafers 102 und eine Abbildungseinrichtung, nämlich ein Projektionsobjektiv 107, mit mehreren optischen Elementen 108, die über Fassungen 109 in einem Objektivgehäuse 140 des Projektionsobjektivs 107 gehalten sind, auf.In 2 is an exemplary DUV projection exposure system 100 shown. The projection exposure system 100 has a lighting system 103 , a reticle day 104 said device for receiving and exact positioning of a reticle 105 , through which the later structures on a wafer 102 be determined, a wafer holder 106 for holding, moving and exact positioning of the wafer 102 and an imaging device, namely a projection lens 107 , with several optical elements 108 that over sockets 109 in a lens housing 140 of the projection lens 107 are kept on.

Die optischen Elemente 108 können als einzelne refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente 108, wie z. B. Linsen, Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, ausgebildet sein.The optical elements 108 can be used as individual refractive, diffractive and / or reflective optical elements 108 such as B. lenses, mirrors, prisms, end plates and the like can be formed.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip der Projektionsbelichtungsanlage 100 sieht vor, dass die in das Retikel 105 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 102 abgebildet werden.The basic functional principle of the projection exposure system 100 that provides for the reticle 105 introduced structures on the wafer 102 be mapped.

Das Beleuchtungssystem 103 stellt einen für die Abbildung des Retikels 105 auf den Wafer 102 benötigten Projektionsstrahl 111 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in dem Beleuchtungssystem 103 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 111 beim Auftreffen auf das Retikel 105 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.The lighting system 103 provides one for imaging the reticle 105 on the wafer 102 required projection beam 111 in the form of electromagnetic radiation. A laser, a plasma source or the like can be used as the source for this radiation. The radiation is in the lighting system 103 Shaped via optical elements so that the projection beam 111 when hitting the reticle 105 has the desired properties in terms of diameter, polarization, shape of the wavefront and the like.

Mittels des Projektionsstrahls 111 wird ein Bild des Retikels 105 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 107 entsprechend verkleinert auf den Wafer 102 übertragen. Dabei können das Retikel 105 und der Wafer 102 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 105 auf entsprechende Bereiche des Wafers 102 abgebildet werden.By means of the projection beam 111 becomes an image of the reticle 105 generated and from the projection lens 107 correspondingly reduced on the wafer 102 transfer. The reticle 105 and the wafer 102 be moved synchronously, so that areas of the reticle are practically continuously during a so-called scanning process 105 on corresponding areas of the wafer 102 be mapped.

Ein Luftspalt zwischen dem letzten optischen Element 108 bzw. der letzten Linse und dem Wafer 102 kann durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer als 1,0 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf.An air gap between the last optical element 108 or the last lens and the wafer 102 can be replaced by a liquid medium which has a refractive index greater than 1.0. The liquid medium can be ultrapure water, for example. Such a structure is also referred to as immersion lithography and has an increased photolithographic resolution.

Die Verwendung der Erfindung ist nicht auf den Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen 100, 400 beschränkt, insbesondere nicht auf Projektionsbelichtungsanlagen 100, 400 mit dem beschriebenen Aufbau. Die erfindungsgemäße Kipplagerungseinrichtung eignet sich grundsätzlich zur Ausrichtung beliebiger optischer Elemente.The use of the invention is not restricted to use in projection exposure systems 100 , 400 limited, in particular not to projection exposure systems 100 , 400 with the structure described. The tilting bearing device according to the invention is basically suitable for aligning any optical elements.

Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung nur beispielhaft dar und zeigen lediglich eine von vielen weiteren vorteilhaften Kombinationen von Merkmalen der Erfindung.The following figures represent the invention only by way of example and show only one of many further advantageous combinations of features of the invention.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Kipplagerungseinrichtung 1 für ein optisches Element 2 in einer perspektivischen Darstellung. Die 4 und 5 zeigt die Kipplagerungseinrichtung 1 in einer Seitenansicht, wobei 4 eine Nullstellung und 5 eine beispielhaft aus der Mittelstellung ausgelenkte Stellung zeigt. 3 shows a tilting bearing device according to the invention 1 for an optical element 2 in a perspective view. The 4th and 5 shows the tilting bearing device 1 in a side view, with 4th a zero position and 5 shows an example of a deflected position from the central position.

Bei dem optischen Element kann es sich insbesondere um ein Facettenspiegelelement 2, beispielweise um ein Facettenspiegelelement des Feldfacettenspiegels 415 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 400, handeln. Das beispielhaft angedeutete Facettenspiegelelement 2 weist eine Funktionsfläche 3 auf, die einfallende EUV-Strahlung 413 zu reflektieren und - je nach Kipplage des Facettenspiegelelements 2 - abzulenken vermag.The optical element can in particular be a facet mirror element 2 , for example a facet mirror element of the field facet mirror 415 the EUV projection exposure system 400 , act. The facet mirror element indicated by way of example 2 has a functional surface 3 on, the incident EUV radiation 413 to reflect and - depending on the tilt position of the facet mirror element 2 - able to distract.

Die Kipplagerungseinrichtung 1 weist eine Trägerstruktur 4 zur Befestigung an dem optischen Element 2 und eine Basisstruktur 5 auf. Die Trägerstruktur 4 ist mit der Basisstruktur 5 über eine Gelenkstruktur 6 verbunden. Die Gelenkstruktur 6 ist ausgebildet, um ein Verkippen der Trägerstruktur 4 relativ zu der Basisstruktur 5 um zwei Rotationsfreiheitsgrade Rx, Ry zu ermöglichen.The tilting device 1 has a support structure 4th for attachment to the optical element 2 and a basic structure 5 on. The support structure 4th is with the basic structure 5 via a joint structure 6th connected. The joint structure 6th is designed to tilt the support structure 4th relative to the basic structure 5 to allow two degrees of freedom of rotation Rx, Ry.

Die Trägerstruktur 4 kann mittels eines Betätigungsstabes 7 ausgelenkt werden, der mit einem ersten Ende an der Trägerstruktur 4 befestigt ist. Der Betätigungsstab 7 kann durch die Basisstruktur 5 hindurchgeführt und mit seinem zweiten Ende mit einer Translatoreinheit 8 einer nicht dargestellten Aktuatoreinrichtung verbunden sein. Die Aktuatoreinrichtung vermag die Translatoreinheit 8 entlang zweier Translationsfreiheitsgrade x, y zu bewegen, um schließlich die Trägerstruktur 4 entsprechend zu verkippen.The support structure 4th can by means of an operating rod 7th be deflected with a first end on the support structure 4th is attached. The operating rod 7th can through the basic structure 5 passed through and at its second end with a translator unit 8th be connected to an actuator device, not shown. The actuator device is capable of the translator unit 8th to move along two translational degrees of freedom x, y to finally the support structure 4th to tilt accordingly.

Die Gelenkstruktur 6 der Kipplagerungseinrichtung 1 ist aus einer ersten Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur 4 relativ zu der Basisstruktur 5 um einen ersten Rotationsfreiheitsgrad Rx und einer zweiten Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur 4 relativ zu der Basisstruktur 5 um einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad Ry ausgebildet. Jede der Gelenkeinheiten ist als viergliedriges Koppelgetriebe ausgebildet. Die Mechanik dieser Gelenkstruktur 6 wird nachfolgend noch näher erläutert.The joint structure 6th the tilting device 1 consists of a first joint unit for tilting the support structure 4th relative to the basic structure 5 around a first degree of freedom of rotation Rx and a second joint unit for tilting the support structure 4th relative to the basic structure 5 formed around a second rotational degree of freedom Ry. Each of the joint units is designed as a four-link coupling gear. The mechanics of this joint structure 6th is explained in more detail below.

Die Gelenkstruktur 6 weist vier voneinander unabhängige, um eine Mittelachse M der Kipplagerungseinrichtung 1 verteilt angeordnete Gelenkstreben 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 auf, die jeweils die Trägerstruktur 4 und die Basisstruktur 5 miteinander verbinden. Die Gelenkstreben 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 sind jeweils identisch ausgebildet. Jede Gelenkstrebe 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 ist um 90° zu ihrer benachbarten Gelenkstrebe 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 verdreht angeordnet.The joint structure 6th has four mutually independent, around a central axis M of the tilting bearing device 1 joint struts arranged distributed 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 on each of the support structure 4th and the basic structure 5 connect with each other. The hinged struts 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 are each designed identically. Every articulated strut 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 is at 90 ° to its neighboring rigid strut 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 arranged twisted.

Jede Gelenkstrebe 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 weist zwei seriell miteinander verbundene Blattfedergruppen 10, 11 aus jeweils zumindest einer Blattfeder 12 auf. Eine erste Blattfedergruppe 10 ist dabei mit ihrem freien Endabschnitt mit der Basisstruktur 5 und eine zweite Blattfedergruppe 11 mit ihrem freien Endabschnitt mit der Trägerstruktur 4 verbunden. Zwischen den beiden Blattfedergruppen 10, 11 (insbesondere zwischen Blattfedergruppen 10, 11 derselben Gelenkstrebe 9.1, 9.2, 9.3, 9.4) kann ein optionaler Mittelträger zur Verbindung der Blattfedergruppen 10, 11 vorgesehen sein. Grundsätzlich können die Blattfedergruppen 10, 11 allerdings auch unmittelbar aneinander befestigt sein, wie dargestellt. Jede Blattfedergruppe 10, 11 ist ausgebildet, um eine Verkippung um genau einen Rotationsfreiheitsgrad Rx, Ry zu ermöglichen, wobei die Blattfedergruppe 10, 11 bezüglich der weiteren Rotationsfreiheitsgrade, insbesondere bezüglich des dritten Rotationsfreiheitsgrades Rz, entsprechend versteift ist.Every articulated strut 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 has two leaf spring groups connected in series 10 , 11 each of at least one leaf spring 12th on. A first group of leaf springs 10 is with its free end section with the basic structure 5 and a second group of leaf springs 11 with its free end portion with the support structure 4th connected. Between the two leaf spring groups 10 , 11 (especially between leaf spring groups 10 , 11 same articulated strut 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 ) can be an optional middle bracket to connect the leaf spring groups 10 , 11 be provided. In principle, the leaf spring groups 10 , 11 however, they can also be attached directly to one another, as shown. Each leaf spring group 10 , 11 is designed to allow tilting by exactly one degree of freedom of rotation Rx, Ry, the leaf spring group 10 , 11 is correspondingly stiffened with regard to the further degrees of freedom of rotation, in particular with regard to the third degree of rotational freedom Rz.

Im Ausführungsbeispiel weist die erste Blattfedergruppe 10 genau eine Blattfeder 12 und die zweite Blattfedergruppe 11 genau zwei Blattfedern 12 auf. Die beiden Blattfedern 12 der zweiten Blattfedergruppe 11 sind dabei parallel hintereinander angeordnet. Grundsätzlich kann aber auch eine hiervon abweichende Verteilung und Anzahl von Blattfedern 12 vorgesehen sein.In the exemplary embodiment, the first group of leaf springs 10 exactly one leaf spring 12th and the second group of leaf springs 11 exactly two leaf springs 12th on. The two leaf springs 12th the second group of leaf springs 11 are arranged in parallel one behind the other. In principle, however, a different distribution and number of leaf springs can also be used 12th be provided.

Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Blattfedern 12 weisen jeweils einen verstärkten Mittelbereich und zwei den Mittelbereich umgebende Außenbereiche auf, wobei die Außenbereiche die Drehachsen ausbilden. Diese Ausgestaltung ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen. Grundsätzlich kann sich die Erfindung zur Verwendung mit beliebigen Blattfedern eignen, insbesondere auch für Blattfedern, die lediglich aus einem einzigen Bereich bzw. Abschnitt bestehen, der in sich nachgiebig ist.The leaf springs shown in the exemplary embodiments 12th each have a reinforced central area and two outer areas surrounding the central area, the outer areas forming the axes of rotation. However, this configuration is not to be understood as restrictive. In principle, the invention can be suitable for use with any desired leaf springs, in particular also for leaf springs which only consist of a single area or section which is inherently flexible.

In jeder der Gelenkstreben 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 ist eine der Blattfedergruppen 10, 11 funktionell der ersten Gelenkeinheit und die weitere Blattfedergruppe 11, 10 funktionell der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet. Es kann sich dadurch eine parallele Anordnung der Gelenkeinheiten ergeben, was die Wärmeübertragung von der Trägerstruktur 4 bzw. von dem optischen Element 2 bis zu der Basisstruktur 5 wesentlich verbessern kann.In each of the hinged struts 9.1 , 9.2 , 9.3 , 9.4 is one of the leaf spring groups 10 , 11 functional of the first joint unit and the further leaf spring group 11 , 10 functionally assigned to the second joint unit. This can result in a parallel arrangement of the joint units, which reduces the heat transfer from the support structure 4th or from the optical element 2 up to the basic structure 5 can improve significantly.

Die erste Gelenkeinheit, die ein Verkippen der Trägerstruktur 4 um den ersten Rotationsfreiheitsgrad Rx ermöglicht, ist der ersten Blattfedergruppe 10 einer ersten Gelenkstrebe 9.1 zugeordnet und die zweite Gelenkeinheit, die ein Verkippen der Trägerstruktur 4 um den zweiten Rotationsfreiheitsgrad Ry ermöglicht, der zweiten Blattfedergruppe 11 der ersten Gelenkstrebe 9.1 zugeordnet. Diese Zuordnung ist für eine der ersten Gelenkstrebe 9.1 benachbarte, um 90° verdrehte, zweite Gelenkstrebe 9.2 vertauscht, wonach die erste Gelenkeinheit der zweiten Blattfedergruppe 11 der zweiten Gelenkstrebe 9.2 und die zweite Gelenkeinheit der ersten Blattfedergruppe 10 der zweiten Gelenkstrebe 9.2 zugeordnet ist. Eine dritte Gelenkstrebe 9.3, die der ersten Gelenkstrebe 9.1 gegenüberliegt, weist schließlich eine der ersten Gelenkstrebe 9.1 entsprechende Zuordnung und eine vierte Gelenkstrebe 9.4, die der zweiten Gelenkstrebe 9.2 gegenüberliegt, eine der zweiten Gelenkstrebe 9.2 entsprechende Zuordnung auf.The first joint unit that tilts the support structure 4th the first leaf spring group allows the first degree of freedom of rotation Rx 10 a first articulated strut 9.1 assigned and the second joint unit, which tilts the support structure 4th by the second degree of freedom of rotation Ry, the second leaf spring group 11 the first articulated strut 9.1 assigned. This assignment is for one of the first hinged struts 9.1 Adjacent second articulated strut rotated by 90 ° 9.2 interchanged, after which the first joint unit of the second leaf spring group 11 the second articulated strut 9.2 and the second joint unit of the first leaf spring group 10 the second articulated strut 9.2 assigned. A third articulated strut 9.3 who have favourited the first rigid strut 9.1 opposite, finally has one of the first articulated strut 9.1 corresponding assignment and a fourth articulated strut 9.4 , that of the second rigid strut 9.2 opposite, one of the second articulated strut 9.2 corresponding assignment.

Die erste Gelenkeinheit ist schließlich nur entlang des ersten Rotationsfreiheitsgrades Rx und die zweite Gelenkeinheit nur entlang des zweiten Rotationsfreiheitsgrades Ry beweglich.Finally, the first joint unit can only be moved along the first degree of freedom of rotation Rx and the second joint unit can only be moved along the second degree of freedom of rotation Ry.

In vorteilhafter Weise kann die Kipplagerungseinrichtung 1 bzw. können zumindest die Trägerstruktur 4, die Gelenkstruktur 6 und die Basisstruktur 5 einteilig bzw. monolithisch ausgebildet sein.The tilting bearing device can advantageously 1 or can at least the support structure 4th , the joint structure 6th and the basic structure 5 be made in one piece or monolithic.

Die beschriebene Gelenkstruktur 6 ermöglicht nicht zuletzt eine flexible Positionierung der Momentanpole PM der beiden Gelenkeinheiten. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Gelenkeinheiten derart ausgebildet und zueinander ausgerichtet, dass deren Momentanpole PM zusammenfallen. Die Momentanpole PM befinden sich vorzugsweise auf der Funktionsfläche 3 des optischen Elements bzw. des Facettenspiegelelements 2. Grundsätzlich können die Momentanpole PM allerdings auch anders im Raum verteilt sein.The joint structure described 6th Last but not least, enables flexible positioning of the instantaneous poles P M of the two joint units. In the exemplary embodiment, the two joint units are designed and aligned with one another in such a way that their instantaneous poles P M coincide. The momentary poles P M are preferably located on the functional surface 3 of the optical element or the facet mirror element 2 . In principle, the instantaneous poles P M but also be distributed differently in the room.

Im Gegensatz zu den bekannten, seriellen Anordnungen von Gelenkeinheiten gemäß dem Stand der Technik vermag die vorliegende, parallele Anordnung eine erhöhte Anzahl Wärmepfade 13, im Ausführungsbeispiel vier Wärmepfade 13, bereitzustellen. Hierdurch kann die in das optische Element 2 eingebrachte Wärme auf besonders kurzen, unabhängigen Wärmepfaden 13 abgeführt werden.In contrast to the known, serial arrangements of joint units according to the prior art, the present, parallel one can Arrangement of an increased number of heat paths 13 , in the exemplary embodiment four heat paths 13 to provide. This allows the into the optical element 2 introduced heat on particularly short, independent heat paths 13 be discharged.

6 zeigt schematisch die parallelisierten Wärmepfade 13 der erfindungsgemäßen Gelenkstruktur 6. 6th shows schematically the parallelized heat paths 13 the joint structure according to the invention 6th .

Zum Vergleich ist eine Wärmeabführung gemäß dem gattungsgemäßen Stand der Technik der DE 10 2014 214 288 A1 in 7 dargestellt. Gemäß dem Stand der Technik können nur zwei Wärmepfade 13 bereitgestellt werden, die zudem vergleichsweise lang sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass im Stand der Technik die zweite Gelenkeinheit zwingend innerhalb der ersten Gelenkeinheit aufgehängt gelagert sein muss.For comparison, a heat dissipation according to the generic prior art of FIG DE 10 2014 214 288 A1 in 7th shown. According to the prior art, only two heat paths 13 which are also comparatively long. This is due to the fact that, in the prior art, the second joint unit must be suspended within the first joint unit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014214288 A1 [0003, 0009, 0010, 0089]DE 102014214288 A1 [0003, 0009, 0010, 0089]
  • DE 102012223034 A1 [0006, 0007]DE 102012223034 A1 [0006, 0007]
  • DE 102016217479 A1 [0011]DE 102016217479 A1 [0011]

Claims (10)

Kipplagerungseinrichtung (1) für ein optisches Element (2), insbesondere für ein Facettenspiegelelement, umfassend eine Trägerstruktur (4) zur Befestigung an dem optischen Element (2), eine Basisstruktur (5) und eine die Trägerstruktur (4) mit der Basisstruktur (5) verbindende Gelenkstruktur (6), wobei die Gelenkstruktur (6) eine erste Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur (4) relativ zu der Basisstruktur (5) um einen ersten Rotationsfreiheitsgrad (Rx) aufweist und eine zweite Gelenkeinheit zum Verkippen der Trägerstruktur (4) relativ zu der Basisstruktur (5) um einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad (Ry) aufweist, und wobei jede der Gelenkeinheiten als aus Blattfedern (12) gebildetes, viergliedriges Koppelgetriebe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstruktur (6) zwischen der Trägerstruktur (4) und der Basisstruktur (5) zumindest drei unabhängige Wärmepfade (13) ausbildet.Tilting support device (1) for an optical element (2), in particular for a facet mirror element, comprising a support structure (4) for attachment to the optical element (2), a base structure (5) and a support structure (4) with the base structure (5) ) connecting joint structure (6), the joint structure (6) having a first joint unit for tilting the support structure (4) relative to the base structure (5) by a first degree of freedom of rotation (Rx) and a second joint unit for tilting the support structure (4) relative to the base structure (5) by a second degree of freedom of rotation (Ry), and wherein each of the joint units is designed as a four-link coupling mechanism formed from leaf springs (12), characterized in that the joint structure (6) between the support structure (4) and the Base structure (5) forms at least three independent heat paths (13). Kipplagerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinheiten parallel zueinander zwischen der Trägerstruktur (4) und der Basisstruktur (5) angeordnet sind.Tilt bearing device (1) after Claim 1 , characterized in that the joint units are arranged parallel to one another between the support structure (4) and the base structure (5). Kipplagerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstruktur (6) aus vier voneinander unabhängigen, um eine Mittelachse (M) der Kipplagerungseinrichtung (1) verteilt angeordnete Gelenkstreben (9) ausgebildet ist, die jeweils die Trägerstruktur (4) und die Basisstruktur (5) miteinander verbinden.Tilt bearing device (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the articulated structure (6) is formed from four mutually independent articulated struts (9) distributed around a central axis (M) of the tilting bearing device (1), each of which connects the support structure (4) and the base structure (5) to one another . Kipplagerungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Gelenkstreben (9) zwei seriell miteinander verbundene Blattfedergruppen (10, 11) aus jeweils zumindest einer Blattfeder (12) aufweist, wobei eine erste Blattfedergruppe (10) mit ihrem freien Endabschnitt mit der Basisstruktur (5) und eine zweite Blattfedergruppe (11) mit ihrem freien Endabschnitt mit der Trägerstruktur (4) verbunden ist.Tilt bearing device (1) after Claim 3 , characterized in that each of the hinged struts (9) has two serially interconnected leaf spring groups (10, 11) each consisting of at least one leaf spring (12), a first leaf spring group (10) with its free end portion with the base structure (5) and a second leaf spring group (11) is connected with its free end portion with the support structure (4). Kipplagerungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Gelenkstreben (9) eine der Blattfedergruppen (10, 11) funktionell der ersten Gelenkeinheit und die weitere Blattfedergruppe (11, 10) funktionell der zweiten Gelenkeinheit zugeordnet ist.Tilt bearing device (1) after Claim 4 , characterized in that in each of the hinged struts (9) one of the leaf spring groups (10, 11) is functionally assigned to the first joint unit and the further leaf spring group (11, 10) is functionally assigned to the second joint unit. Kipplagerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gelenkeinheit ausschließlich entlang des ersten Rotationsfreiheitsgrades (Rx) und die zweite Gelenkeinheit ausschließlich entlang des zweiten Rotationsfreiheitsgrades (Ry) beweglich ausgebildet ist, wobei die Gelenkeinheiten jeweils entlang der beiden weiteren Rotationsfreiheitsgrade mechanisch versteift sind.Tilt bearing device (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the first joint unit is designed to be movable exclusively along the first degree of freedom of rotation (Rx) and the second joint unit is exclusively designed to be movable along the second degree of freedom of rotation (Ry), the joint units being mechanically stiffened along the two further degrees of freedom of rotation. Kipplagerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gelenkeinheit und die zweite Gelenkeinheit derart ausgebildet und zueinander ausgerichtet sind, dass die Momentanpole (PM) der Gelenkeinheiten zusammenfallen.Tilt bearing device (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the first joint unit and the second joint unit are designed and aligned with one another in such a way that the instantaneous poles (P M ) of the joint units coincide. Kipplagerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gelenkeinheit derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass sich der Momentanpol (PM) der ersten Gelenkeinheit auf einer Funktionsfläche (3) des auf der Trägerstruktur (4) befestigten optischen Elements (2) befindet und/oder dass die zweite Gelenkeinheit derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass sich der Momentanpol (PM) der zweiten Gelenkeinheit auf der Funktionsfläche (3) des auf der Trägerstruktur (4) befestigten optischen Elements (2) befindet.Tilt bearing device (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the first joint unit is designed and aligned in such a way that the instantaneous pole (P M ) of the first joint unit is located on a functional surface (3) of the optical element (2) fastened on the carrier structure (4) and / or that the The second joint unit is designed and aligned in such a way that the instantaneous pole (P M ) of the second joint unit is located on the functional surface (3) of the optical element (2) fastened on the carrier structure (4). Kipplagerungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (4), die Basisstruktur (5) und/oder die Gelenkstruktur (6) monolithisch ausgebildet sind.Tilt bearing device (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the carrier structure (4), the base structure (5) and / or the joint structure (6) are monolithic. Projektionsbelichtungsanlage (100, 400) für die Halbleiterlithographie, mit einer Kipplagerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, um ein optisches Element (2, 415, 416, 418, 419, 420, 108) der Projektionsbelichtungsanlage (100, 400), insbesondere ein optischen Element (2, 415, 416, 418, 419, 420, 108) einer Optik (107, 403, 408) der Projektionsbelichtungsanlage (100, 400), entlang zweier Rotationsfreiheitsgrade (Rx, Ry) verkippbar zu lagern.Projection exposure system (100, 400) for semiconductor lithography, with a tilting bearing device according to one of the Claims 1 to 9 in order to create an optical element (2, 415, 416, 418, 419, 420, 108) of the projection exposure system (100, 400), in particular an optical element (2, 415, 416, 418, 419, 420, 108) of an optical system ( 107, 403, 408) of the projection exposure system (100, 400) to be mounted tiltable along two degrees of freedom of rotation (Rx, Ry).
DE102020205117.8A 2020-04-22 2020-04-22 Tilting device and projection exposure system Withdrawn DE102020205117A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020205117.8A DE102020205117A1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Tilting device and projection exposure system
DE102021201412.7A DE102021201412A1 (en) 2020-04-22 2021-02-15 Tilting device and projection exposure system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020205117.8A DE102020205117A1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Tilting device and projection exposure system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020205117A1 true DE102020205117A1 (en) 2020-12-24

Family

ID=73654243

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020205117.8A Withdrawn DE102020205117A1 (en) 2020-04-22 2020-04-22 Tilting device and projection exposure system
DE102021201412.7A Pending DE102021201412A1 (en) 2020-04-22 2021-02-15 Tilting device and projection exposure system

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021201412.7A Pending DE102021201412A1 (en) 2020-04-22 2021-02-15 Tilting device and projection exposure system

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE102020205117A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023194146A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Actively tiltable optical element
WO2023198732A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Connecting components of an optical device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223017A1 (en) * 2013-11-12 2014-11-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical module
DE102016217479A1 (en) * 2016-09-14 2017-09-14 Carl Zeiss Smt Gmbh OPTICAL MODULE WITH TILTABLE OPTICAL SURFACES

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012223034A1 (en) 2012-12-13 2013-12-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for extreme UV-projection exposure system used for projecting reflecting structures arranged on lower side in mask on photo resist, has solid body joint including three joint legs, which bend during deflecting rod
DE102014214288A1 (en) 2013-07-23 2015-01-29 Carl Zeiss Smt Gmbh TIPPING DEVICE FOR MIRROR ELEMENTS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223017A1 (en) * 2013-11-12 2014-11-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical module
DE102016217479A1 (en) * 2016-09-14 2017-09-14 Carl Zeiss Smt Gmbh OPTICAL MODULE WITH TILTABLE OPTICAL SURFACES

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023194146A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Actively tiltable optical element
WO2023198732A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Connecting components of an optical device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021201412A1 (en) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011003928B4 (en) Illumination optics for projection lithography
DE102013225790A1 (en) LIGHTING SYSTEM OF A MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE PLANT
WO2010037778A1 (en) Support elements for an optical element
DE102013206981A1 (en) Facet mirror for e.g. extreme UV (EUV) projection exposure system used in lighting system, has mirror facet unit that varies radius of curvature of mirror facet from specific radius of curvature to another radius of curvature
DE102012202170A1 (en) Device for adjusting position of e.g. optical device for projection exposure system for extreme UV projection lithography, has holder unit whose dimension is variable by effect of magnetic field in predetermined direction
WO2015062568A1 (en) Adjustable mounting arrangement for an object to be positioned precisely relative to a base
DE102021201412A1 (en) Tilting device and projection exposure system
DE102016217479A1 (en) OPTICAL MODULE WITH TILTABLE OPTICAL SURFACES
DE102016208008A1 (en) Bearing arrangement for a lithography system and lithography system
DE102013223017A1 (en) Optical module
DE102012207866A1 (en) Assembly for a projection exposure machine for EUV projection lithography
DE102018214223A1 (en) Pupil facet mirror
DE102017214441A1 (en) Assembly of an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus
WO2020177944A1 (en) Actuator device and method for aligning an optical element, optical assembly and projection exposure apparatus
DE102013217269A1 (en) Micromirror array
DE102018207410A1 (en) Facet mirror for illumination optics for projection lithography
DE102017207763A1 (en) Joint arrangement for an optical element, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus
DE102013204305A1 (en) Arrangement for the actuation of at least one element in an optical system
DE102018200178A1 (en) Projection exposure machine with reduced parasitic deformation of components
DE102022210035A1 (en) MANAGEMENT OF COMPONENTS OF AN OPTICAL DEVICE
DE102018219375A1 (en) Load-bearing support structure
DE102015215948A1 (en) Obskurationsvorrichtung
DE102020205306A1 (en) Assembly, especially in a microlithographic projection exposure system
DE102018209526A1 (en) Projection exposure apparatus with an arrangement for holding optical elements with additional torsion decoupling
DE102020200371A1 (en) Facet mirror for an illumination optics for projection lithography

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority