DE102021200113A1 - Optical device, method for controlling an optical device, computer program product and lithography system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung (1) aufweisend eine Mehrzahl an optisch aktiven Oberflächen (2), wobei die Oberflächen (2) jeweils mittels einer eigenen, der Oberfläche (2) zugeordneten und autonom steuerbaren Manipulationseinrichtung (3) verkippbar sind. Es ist vorgesehen, dass die Manipulationseinrichtung (3) eingerichtet ist, um die Oberfläche (2) zu positionieren und/oder zu verkrümmen, wobei eine Gesamtsteuereinrichtung (4) vorgesehen ist, welche die Manipulationseinrichtungen (3) derart steuert, dass wenigstens zwei der Oberflächen (2) im planvollen und koordinierten Zusammenwirken eine Gesamtoberfläche (5) ergeben.The invention relates to an optical device (1) having a plurality of optically active surfaces (2), the surfaces (2) each being tiltable by means of a separate, autonomously controllable manipulation device (3) assigned to the surface (2). It is provided that the manipulation device (3) is set up to position and/or warp the surface (2), an overall control device (4) being provided which controls the manipulation devices (3) in such a way that at least two of the surfaces (2) result in a total surface (5) in a planned and coordinated interaction.
Description
Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung aufweisend eine Mehrzahl an optisch aktiven Oberflächen, wobei die Oberflächen jeweils mittels einer eigenen, der Oberfläche zugeordneten und autonom steuerbaren Manipulationseinrichtung verkippbar sind.The invention relates to an optical device having a plurality of optically active surfaces, wherein the surfaces can each be tilted by means of a separate, autonomously controllable manipulation device assigned to the surface.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung einer optischen Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von optisch aktiven Oberflächen aufweist, wobei jede Oberfläche autonom ansteuerbar ist, um die Oberfläche zu verkippen.The invention also relates to a method for controlling an optical device which has a plurality of optically active surfaces, each surface being able to be controlled autonomously in order to tilt the surface.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln.Furthermore, the invention relates to a computer program product with program code means.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie, aufweisen wenigstens ein optisches Element.The invention also relates to a lithography system, in particular a projection exposure system for microlithography, having at least one optical element.
In bekannter Weise beeinflussen optische Elemente die Eigenschaften mit ihnen wechselwirkender Lichtwellen. Insbesondere Oberflächen von optischen Elementen tragen einen wesentlichen Teil zu dieser Beeinflussung bei, da an den Oberflächen beispielsweise eine Reflexion und/oder eine Brechung stattfinden kann. Als optische Elemente sind beispielsweise planare Spiegel, Hohlspiegel, Wölbspiegel, Facettenspiegel, konvexe Linsen, konkave Linsen, konvexkonkave Linsen, plankonvexe Linsen und plankonkave Linsen zu nennen. Oberflächen von Hohlspiegeln und Wölbspiegeln weisen hierbei Krümmungsradien auf, wodurch beispielsweise ein Brennpunkt bzw. Fokus ausgebildet werden kann.In a known manner, optical elements influence the properties of light waves interacting with them. In particular, surfaces of optical elements make a significant contribution to this influence, since reflection and/or refraction can take place on the surfaces, for example. Examples of optical elements that can be mentioned are planar mirrors, concave mirrors, convex mirrors, facet mirrors, convex lenses, concave lenses, convex-concave lenses, plano-convex lenses and plano-concave lenses. In this case, surfaces of concave mirrors and convex mirrors have radii of curvature, as a result of which a focal point or focus can be formed, for example.
Bei einem Facettenspiegel sind eine Vielzahl von segmentartigen, planaren und/oder gekrümmten Einzelspiegeln zusammengefasst. Hierbei sind die segmentartigen Einzelspiegel verkippbar, so dass jeder segmentartige Einzelspiegel auf den Facettenspiegel einfallendes Licht in eine andere Richtung reflektieren kann.A multiplicity of segment-like, planar and/or curved individual mirrors are combined in a facet mirror. In this case, the segment-like individual mirrors can be tilted, so that each segment-like individual mirror can reflect light incident on the facet mirror in a different direction.
Projektionsbelichtungsanlagen weisen eine Vielzahl optischer Elemente auf. Insbesondere bei der Verwendung der optischen Elemente in einer mikrolithografischen DUV (Deep Ultra Violett)-Projektionsbelichtungsanlage und ganz besonders bei der Verwendung in einer mikrolithografischen EUV (Extrem Ultra Violett)-Projektionsbelichtungsanlage ist eine dynamische Anpassbarkeit der optischen Elemente, beispielsweise zur Realisierung verschiedener Beleuchtungsmodi, von besonderer Bedeutung.Projection exposure systems have a large number of optical elements. In particular when using the optical elements in a microlithographic DUV (Deep Ultra Violet) projection exposure system and especially when used in a microlithographic EUV (Extreme Ultra Violet) projection exposure system is a dynamic adaptability of the optical elements, for example to implement different lighting modes, from special meaning.
Im Beleuchtungssystem von EUV-Lithografieanlagen werden Feldfacetten eines Feldfacettenspiegels unterschiedlich positionierten Pupillenfacetten zugeordnet. Aufgrund der unterschiedlichen Winkelanordnung und der unterschiedlichen Abstände kann dabei keine optimale Spotgröße eingestellt werden. Die bekannten technischen Lösungen weichen alle mehr oder weniger von einem Idealbild ab, wobei auch äußere Störeinflüsse, wie zum Beispiel thermische Effekte, die Einstellbarkeit limitieren. Dies führt zu Verlusten in der Transmission und schlechteren Abbildungseigenschaften der bekannten Systeme.In the illumination system of EUV lithography systems, field facets of a field facet mirror are assigned to differently positioned pupil facets. Due to the different angles and the different distances, no optimal spot size can be set. The known technical solutions all deviate more or less from an ideal picture, with external interference, such as thermal effects, also limiting the adjustability. This leads to losses in transmission and poorer imaging properties of the known systems.
Aus der
Aus der
Nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten makroskopischen Facettenspiegeln, insbesondere Feldfacettenspiegeln, mit festen Krümmungsradien der Facetten ist die Tatsache, dass bei einer dynamischen Verkippung der segmentartigen Einzelspiegel beispielsweise eine Lage eines Fokus nicht mit einem neuen Zielsegment zusammenfällt, da eine Krümmung des Einzelspiegels auf ein anderes Zielsegment optimiert ist. The disadvantage of macroscopic facet mirrors known from the prior art, in particular field facet mirrors, with fixed radii of curvature of the facets is the fact that when the segment-like individual mirrors are dynamically tilted, a position of a focus does not coincide with a new target segment, since a curvature of the individual mirror another target segment is optimized.
Ferner ist durch eine Verkippung der Einzelspiegel die Bildung eines Brennpunktes, welcher durch das Zusammenwirken mehrerer Einzelspiegel ausgebildet wird, nicht möglich.Furthermore, by tilting the individual mirrors, it is not possible to form a focal point, which is formed by the interaction of a number of individual mirrors.
Nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten optischen Elementen für Projektionsbelichtungsanlagen ist, dass deren Brennpunkteigenschaften nicht während eines Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage dynamisch anpassbar sind.The disadvantage of optical elements known from the prior art for projection exposure systems is that their focal point properties cannot be dynamically adjusted during operation of the projection exposure system.
Aus der vorgenannten
Ferner nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten optischen Elementen ist deren Bauweise aus einer Mehrzahl an Bauteilen, was zu einem erhöhten Fehlfunktionsrisiko und/oder Ausfallrisiko führen kann.Another disadvantage of optical elements known from the prior art is their construction from a plurality of components, which leads to an increased risk of malfunction and/or failure.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine verbesserte Einstellbarkeit ermöglicht.The present invention is based on the object of creating an optical device which avoids the disadvantages of the prior art and in particular enables improved adjustability.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features specified in
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer optischen Vorrichtung zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine verbesserte Einstellung ermöglicht.The present invention is also based on the object of creating a method for controlling an optical device which avoids the disadvantages of the prior art and in particular enables improved adjustment.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 28 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method having the features specified in claim 28 .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Computerprogrammprodukt zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine verbesserte Einstellung ermöglicht.The present invention is based on the object of creating a computer program product which avoids the disadvantages of the prior art and in particular enables improved adjustment.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln mit den in Anspruch 37 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a computer program product with program code means having the features mentioned in
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lithografiesystem zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere optische Elemente, insbesondere wenigstens einen Feldfacettenspiegel, aufweist, der eine verbesserte Abbildung ermöglicht.The present invention is based on the object of creating a lithography system which avoids the disadvantages of the prior art, in particular having optical elements, in particular at least one field facet mirror, which enables improved imaging.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Lithografiesystem mit den in Anspruch 38 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a lithography system having the features specified in claim 38.
Die erfindungsgemäße optische Vorrichtung weist eine Mehrzahl an optisch aktiven Oberflächen auf, wobei die Oberflächen jeweils mittels einer eigenen, der Oberfläche zugeordneten und autonom steuerbaren Manipulationseinrichtung verkippbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Manipulationseinrichtung eingerichtet ist, um die Oberfläche zu positionieren und/oder zu verkrümmen, wobei eine Gesamtsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Manipulationseinrichtungen derart steuert, dass wenigstens zwei der Oberflächen im planvollen und koordinierten Zusammenwirken eine Gesamtoberfläche ergeben.The optical device according to the invention has a plurality of optically active surfaces, wherein the surfaces can each be tilted by means of a separate, autonomously controllable manipulation device assigned to the surface. According to the invention, the manipulation device is set up to position and/or warp the surface, with an overall control device being provided which controls the manipulation devices in such a way that at least two of the surfaces result in a total surface in a planned and coordinated interaction.
Durch eine Kombination des Freiheitsgrades der Verkippung mit wenigstens einem der beiden Freiheitsgrade Verkrümmung und/oder Positionierung, kann die durch die einzelnen Oberflächen ausgebildete Gesamtoberfläche annähern frei geformt werden. Die hat den Vorteil, dass mittels einer einzelnen optischen Vorrichtung eine große Anzahl verschiedener formender und leitender Einwirkungen auf eine auf die optische Vorrichtung einfallende Wellenfront ausgeübt werden kann.By combining the degree of freedom of tilting with at least one of the two degrees of freedom of curvature and/or positioning, the overall surface formed by the individual surfaces can be shaped more or less freely. This has the advantage that a large number of different shaping and guiding effects can be exerted on a wave front incident on the optical device by means of a single optical device.
Unter einem planvollen und koordinierten Zusammenwirken kann insbesondere ein aufeinander abgestimmtes Zusammenwirken der Oberflächen verstanden werden. A well-planned and coordinated interaction can be understood in particular as an interaction of the surfaces that is coordinated with one another.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gesamtoberfläche von wenigstens einer Gruppe, vorzugsweise einer Mehrheit, insbesondere über 90 Prozent der Oberflächen ausgebildet ist.Furthermore, it can be provided that the total surface is formed by at least one group, preferably a majority, in particular over 90 percent of the surfaces.
Durch die zusätzlichen Freiheitsgrade, wie die Bewegung der Oberfläche in eine zu der Oberfläche orthogonalen Richtung und/oder die Änderung des Krümmungsradius der Oberfläche, wird die Einstellbarkeit des optischen Elements erheblich verbessert.The adjustability of the optical element is significantly improved by the additional degrees of freedom, such as the movement of the surface in a direction orthogonal to the surface and/or the change in the radius of curvature of the surface.
Dadurch ist es auch möglich, Störeffekte, wie zum Beispiel die Krümmung der Oberfläche durch thermische Effekte, zu kompensieren. Die aus dem Stand der Technik bekannten optischen Vorrichtungen sind zwar geeignet, die Oberflächen in einer gewünschten Weise zu verkippen, wobei auch teilweise eine Höhenverstellung, d. h. eine Verstellung orthogonal zur Oberfläche der Spiegel, möglich ist oder Deformationen der Oberfläche ausgeglichen werden können, allerdings offenbaren die bekannten optischen Vorrichtungen keine planvolle und koordinierte Steuerung der Oberflächen derart, dass eine Gesamtoberfläche, d. h. eine innerhalb der Systemgrenzen beliebig geformte Gesamtoberfläche, eingestellt werden kann.This also makes it possible to compensate for disruptive effects, such as the curvature of the surface due to thermal effects. Although the optical devices known from the prior art are suitable for tilting the surfaces in a desired manner, a height adjustment, i. H. an adjustment orthogonal to the surface of the mirrors, is possible or deformations of the surface can be compensated for, however, the known optical devices do not disclose a planned and coordinated control of the surfaces in such a way that an overall surface, i. H. an overall surface of any shape within the system limits, can be set.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die einzelnen Oberflächen derart ansteuerbar sind, dass, vorzugsweise gleichzeitig, eine Verkippung der jeweiligen Oberfläche, eine Höhenverstellung der Oberfläche und eine Verkrümmung bzw. eine Deformation der Oberfläche durchführbar bzw. einstellbar ist.It is of particular advantage if the individual surfaces can be controlled in such a way that, preferably simultaneously, a tilting of the respective surface, a height adjustment of the surface and a curvature or a deformation of the surface can be carried out or set.
Bei den Oberflächen kann es sich im Rahmen der Erfindung insbesondere um Oberflächensegmente handeln.Within the scope of the invention, the surfaces can in particular be surface segments.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird demnach ein im Vergleich zu dem Stand der Technik noch präziseres Nachbilden einer beliebigen optischen Fläche ermöglicht.The device according to the invention therefore makes it possible to simulate any optical surface even more precisely than in the prior art.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Gesamtsteuereinrichtung eingerichtet ist, um die Manipulationseinrichtungen derart zu steuern, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen durch eine Positionierung und/oder eine Verkrümmung der Oberflächen reduziert sind.In an advantageous development of the optical device according to the invention, it can be provided that the overall control device is set up to control the manipulation devices in such a way that gaps between adjacent, mutually tilted surfaces are reduced by positioning and/or bending the surfaces.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht demnach durch eine Verkippung von einzelnen Oberflächen in Kombination mit deren translatorischer Positionierung und/oder deren Verkrümmung eine Ausbildung einer durch die Oberflächen ausgebildeten Fläche, welche ein reduziertes Auftreten von Spalten zwischen den einzelnen Oberflächen aufweist.By tilting individual surfaces in combination with their translatory positioning and/or their curvature, the device according to the invention thus enables a surface formed by the surfaces to be formed, which has a reduced occurrence of gaps between the individual surfaces.
Im Rahmen der Erfindung können auch Versätze zwischen den einzelnen Oberflächen als Spalten verstanden werden, welche in Richtung der Flächennormalen und nicht in der Ebene der Oberflächen ausgebildet sind.Within the scope of the invention, offsets between the individual surfaces can also be understood as gaps which are formed in the direction of the surface normal and not in the plane of the surfaces.
Eine derart ausgebildete Fläche bietet den Vorteil, dass Störungen der Strahlungsformungsfunktion der Fläche durch Spalten zwischen Oberflächen reduziert sind.A surface designed in this way offers the advantage that interference with the radiation-shaping function of the surface due to gaps between surfaces is reduced.
Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass eine Kombination einer Verkippung der Oberflächen mit deren Positionierung und/oder deren Krümmung eine hinreichend gute Vermeidung von Spalten ermöglicht.Within the scope of the invention, it has been found that a combination of a tilting of the surfaces with their positioning and/or their curvature enables sufficiently good avoidance of gaps.
Benachbarte Oberflächen können als zueinander verkippt verstanden werden, wenn wenigstens eine der Oberflächen gegenüber ihrer Ausgangsausrichtung verkippt ist.Adjacent surfaces can be understood to be tilted relative to one another if at least one of the surfaces is tilted from its initial orientation.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Gesamtsteuereinrichtung die Manipulationseinrichtungen derart steuert, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen durch eine Positionierung und/oder eine Verkrümmung der Oberflächen minimiert sind.In an advantageous development of the optical device according to the invention, it can be provided that the overall control device controls the manipulation devices in such a way that gaps between adjacent surfaces that are tilted relative to one another are minimized by positioning and/or warping the surfaces.
Eine über eine bloße Reduktion der Spalten hinausgehende Minimierung derselben ermöglicht in ihrer Folge eine Minimierung der Störungen der Strahlungsformungsfunktion der Oberfläche.A minimization of the latter, going beyond a mere reduction of the gaps, consequently makes it possible to minimize the disturbances in the radiation shaping function of the surface.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Manipulationseinrichtung eine Kippeinrichtung aufweist, um die Oberfläche gegenüber einer Ausgangsausrichtung einer mittleren Flächennormalen der Oberfläche zu verkippen, und die Manipulationseinrichtung eine Krümmungseinrichtung aufweist, um die Oberfläche zur krümmen, und/oder eine Positionierungseinrichtung aufweist um die Oberfläche planparallel gegenüber einer Ausgangsposition anzuheben oder abzusenkenIn an advantageous development of the optical device according to the invention, it can be provided that the manipulation device has a tilting device in order to tilt the surface relative to an initial alignment of a mean surface normal of the surface, and the manipulation device has a curvature device in order to curve the surface and/or a Positioning device has to raise or lower the surface plane-parallel to a starting position
Vorteilhaft kann auch eine Weiterbildung sein, bei der vorgesehen ist, dass die Kippeinrichtung und die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung als eigenständige Einrichtungen ausgebildet sind.A further development can also be advantageous in which it is provided that the tilting device and the bending device and/or the positioning device are designed as independent devices.
Insbesondere vorteilhaft kann eine Kombination der beiden vorgenannten Weiterbildungen sein, wobei vorgesehen sein kann, dass die Manipulationseinrichtung eine Kippeinrichtung aufweist, um die Oberfläche gegenüber einer Ausgangsausrichtung einer mittleren Flächennormalen der Oberfläche zu verkippen, und die Manipulationseinrichtung eine Krümmungseinrichtung aufweist, um die Oberfläche zur krümmen, und/oder eine Positionierungseinrichtung aufweist um die Oberfläche planparallel gegenüber einer Ausgangsposition anzuheben oder abzusenken, wobei die Kippeinrichtung und die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung als eigenständige Einrichtungen ausgebildet sind.A combination of the two aforementioned developments can be particularly advantageous, it being possible for the manipulation device to have a tilting device in order to tilt the surface in relation to an initial alignment of a mean surface normal of the surface, and the manipulation device to have a curvature device in order to curve the surface. and/or has a positioning device in order to raise or lower the surface in a plane-parallel manner in relation to an initial position, the tilting device and the curving device and/or the positioning device being designed as independent devices.
Weist die Manipulationseinrichtung in einer wenigstens zweiteiligen Ausführung eine Kippeinrichtung sowie eine Krümmungseinrichtung und/oder eine Positionierungseinrichtung auf, ergibt sich der Vorteil einer klaren Trennung der Funktionselemente, was beispielsweise zu einer verringerten Fehleranfälligkeit der Manipulationseinrichtung führt, da ein Ausfall eines einzelnen Funktionselements, beispielsweise der Kippeinrichtung, nicht zu einem Ausfall des oder der jeweils verbleibenden Funktionselemente führt.If the manipulation device has a tilting device as well as a bending device and/or a positioning device in an at least two-part design, there is the advantage of a clear separation of the functional elements, which leads, for example, to a reduced susceptibility to errors in the manipulation device, since a failure of a single functional element, for example the tilting device , does not lead to a failure of the remaining functional element(s).
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Manipulationseinrichtung eine Kippeinrichtung, eine Krümmungseinrichtung und eine Positionierungseinrichtung aufweist, welche jeweils als eigenständige Einrichtung ausgebildet sind.It is particularly advantageous if the manipulation device has a tilting device, a bending device and a positioning device, each of which is designed as an independent device.
Hierbei wird durch die Kippeinrichtung die Oberfläche individuell um vorzugsweise jeweils zwei Achsen gekippt, wodurch sich zwei Freiheitsgrade φx und φy ergeben.In this case, the surface is tilted individually about preferably two axes by the tilting device, resulting in two degrees of freedom φ x and φ y .
Ferner ergibt sich durch die Wirkung der Positionierungseinrichtung, welche die Oberfläche planparallel gegenüber einer Ausgangsposition anhebt oder absenkt, ein weiterer Freiheitsgrad in z-Richtung.Furthermore, the effect of the positioning device, which raises or lowers the surface in a plane-parallel manner in relation to an initial position, results in a further degree of freedom in the z-direction.
Die Krümmungseinrichtung bewirkt einen weiteren Freiheitsgrad für die Formung der Oberfläche, vorzugsweise indem wenigstens zwei Krümmungsradien Rx und Ry ausgebildet werden.The curving device causes a further degree of freedom for the shaping of the surface che, preferably by at least two radii of curvature R x and R y are formed.
Die vorgenannten Freiheitsgrade φx und φy, z, Rx, Ry stehen hierbei zur Formung einer jeden Oberfläche zur Verfügung und ermöglichen eine besonders effiziente Formung einer durch die Oberflächen zusammengesetzten Gesamtoberfläche, welche eine besonders effizient minimierte Ausprägung von Spalten aufweist.The aforementioned degrees of freedom φ x and φ y , z, R x , R y are available for shaping each surface and enable a particularly efficient shaping of an overall surface composed of the surfaces, which has a particularly efficiently minimized formation of gaps.
Vorteilhaft ist es, wenn die Manipulationseinrichtung eine Kippsteuereinrichtung zur Steuerung der Kippeinrichtung und eine Positioniersteuereinrichtung zur Steuerung der Positionierungseinrichtung und/oder eine Krümmungssteuereinrichtung zur Steuerung der Krümmungseinrichtung aufweist.It is advantageous if the manipulation device has a tilt control device for controlling the tilting device and a positioning control device for controlling the positioning device and/or a curvature control device for controlling the curvature device.
Insofern die Kippeinrichtung, die Positionierungseinrichtung und die Krümmungseinrichtung durch jeweilige geeignete Steuerungseinrichtungen ansteuerbar sind, so kann vorzugsweise jeder einzelne der vorgenannten Freiheitsgrade zur Formung der Oberfläche eingestellt, gesteuert und insbesondere geregelt werden.Insofar as the tilting device, the positioning device and the curvature device can be controlled by respective suitable control devices, each of the aforementioned degrees of freedom for shaping the surface can preferably be set, controlled and in particular regulated.
Insbesondere zur Ermöglichung einer Regelung kann vorgesehen sein, dass die Kippsteuereinrichtung und/oder Positioniersteuereinrichtung und/oder die Krümmungssteuereinrichtung Sensoren aufweisen, welche zur Bestimmung der Verkippung und/oder der Verkrümmung und/oder der Positionierung eingerichtet sind.In particular, to enable regulation, it can be provided that the tilt control device and/or positioning control device and/or the curvature control device have sensors which are set up to determine the tilting and/or the curvature and/or the positioning.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Krümmungssteuereinrichtung und/oder die Gesamtsteuereinrichtung piezoresistive Sensoren aufweist, um eine aktuelle Spiegelkrümmung zu messen und damit ein geregeltes System auszubilden.In particular, it can be provided that the curvature control device and/or the overall control device has piezoresistive sensors in order to measure a current mirror curvature and thus form a regulated system.
Hierdurch kann beispielsweise eine Kompensation thermischer Effekte ermöglicht werden.This can make it possible, for example, to compensate for thermal effects.
Von Vorteil ist es, wenn die Kippsteuereinrichtungen und die Positioniersteuereinrichtungen und die Krümmungssteuereinrichtungen eigenständig und/oder als Teil der Gesamtsteuereinrichtung ausgebildet sind.It is advantageous if the tilt control devices and the positioning control devices and the curvature control devices are designed independently and/or as part of the overall control device.
Ferner kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur einzelne der Oberflächen einzeln ansteuerbar sind, während der jeweilige Rest dadurch ansteuerbar ist, dass die betreffenden Kippsteuereinrichtungen und Positioniersteuereinrichtungen und Krümmungssteuereinrichtungen Teil der Gesamtsteuereinrichtung sind.Furthermore, it can be provided, for example, that only some of the surfaces can be controlled individually, while the respective remainder can be controlled in that the relevant tilt control devices and positioning control devices and curvature control devices are part of the overall control device.
Von besonderem Vorteil ist ferner, wenn die Gesamtsteuereinrichtung und/oder die jeweiligen Kippsteuereinrichtungen und Positioniersteuereinrichtungen und Krümmungssteuereinrichtungen jeweils wenigstens eine Regeleinrichtung aufweisen, welche die Ausprägung der vorgenannten Freiheitsgrade φx, φy, z, Rx und Ry regeln.It is also of particular advantage if the overall control device and/or the respective tilt control devices and positioning control devices and curvature control devices each have at least one control device which regulates the expression of the aforementioned degrees of freedom φ x , φ y , z, R x and R y .
Von Vorteil ist es, wenn die Gesamtsteuereinrichtung eingerichtet ist, eine angestrebte Form der Gesamtoberfläche mittels der Oberflächen durch Ansteuerung der Kippeinrichtungen und/oder der Krümmungseinrichtungen und/oder der Positionierungseinrichtungen zu approximieren.It is advantageous if the overall control device is set up to approximate a desired shape of the overall surface by means of the surfaces by controlling the tilting devices and/or the bending devices and/or the positioning devices.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Gesamtsteuereinrichtung die Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtungen und/oder die Positionierungseinrichtungen derartig ansteuert, dass die aus den einzelnen Oberflächen zusammengesetzte Gesamtoberfläche wenigstens annähernd einer angestrebten Gesamtform entspricht.
Hierzu ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Gesamtsteuereinrichtung eingerichtet ist, um ein Computerprogrammprodukt auszuführen, welches eine derartige Approximation simuliert und/oder durch mathematische Modellbildung realisiert.It is particularly advantageous if the overall control device controls the tilting device and/or the bending devices and/or the positioning devices in such a way that the overall surface made up of the individual surfaces corresponds at least approximately to a desired overall shape.
To this end, it is particularly advantageous if the overall control device is set up to execute a computer program product that simulates such an approximation and/or implements it through mathematical modeling.
Ferner kann es von Vorteil sein, wenn eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, um eine von der Gesamtoberfläche ausgehende Wellenfront zu vermessen und damit das Zusammenwirken der Oberflächen zu überprüfen, zu evaluieren und gegebenenfalls durch die Gesamtsteuereinrichtung die Ausrichtung der Oberflächen, vorzugsweise iterativ, zu regeln bzw. nachzuregeln.Furthermore, it can be advantageous if a sensor device is provided in order to measure a wavefront emanating from the overall surface and thus to check and evaluate the interaction of the surfaces and, if necessary, to regulate or adjust the alignment of the surfaces, preferably iteratively, using the overall control device. to readjust.
Von Vorteil ist es, wenn eine Feedbackeinrichtung, beispielsweise als Teil der Gesamtsteuereinrichtung, vorgesehen ist, welche einen von der Sensoreinrichtung ermittelten Ist-Zustand der von der Gesamtoberfläche ausgehenden Wellenfronten einem Soll-Zustand annähert, indem die Gesamtsteuereinrichtung veranlasst bzw. regelt, dass die Oberflächen gekippt und/oder positioniert und/oder gekrümmt werden.It is advantageous if a feedback device is provided, for example as part of the overall control device, which approximates an actual state, determined by the sensor device, of the wavefronts emanating from the entire surface to a target state in that the overall control device causes or regulates that the surfaces tilted and/or positioned and/or curved.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen wenigstens annähernd nahtlos aneinandergrenzen.It is advantageous if the surfaces adjoin one another at least approximately seamlessly.
Fügen sich die Oberflächen wenigstens annähernd nahtlos aneinander, so ist das Auftreten von Spalten wenigstens annähernd vollständig eliminiert.If the surfaces join together at least approximately seamlessly, the occurrence of gaps is at least approximately completely eliminated.
Hierdurch kann die Gesamtoberfläche die angestrebte Strahlformungsfunktion wenigstens annähernd ohne Einschränkungen erfüllen.As a result, the entire surface can fulfill the desired beam shaping function at least approximately without restrictions.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Gesamtoberfläche derart ausgebildet ist, dass die Gesamtoberfläche einen einzelnen Fokuspunkt oder eine Vielzahl von diskreten Fokuspunkten aufweist.It is also advantageous if the total surface is designed such that the total surface has a single focal point or a multitude of discrete focal points.
In einem vorteilhaften Zusammenspiel können die einzelnen Oberflächen beispielsweise einen Hohlspiegel ausbilden, welcher einen einzelnen Fokuspunkt aufweist.In an advantageous interaction, the individual surfaces can form a concave mirror, for example, which has a single focal point.
Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn die Gesamtoberfläche eine Vielzahl von diskreten Fokuspunkten aufweist, um beispielsweise verschiedene und räumlich separierte Zielstrukturen zu beleuchten.It can be of particular advantage if the overall surface has a large number of discrete focus points, for example in order to illuminate different and spatially separated target structures.
Eine derartige angestrebte Form der Gesamtoberfläche kann mit der erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung vorteilhaft, präzise und zuverlässig approximiert werden.Such a desired shape of the overall surface can be advantageously, precisely and reliably approximated with the optical device according to the invention.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen Licht, insbesondere EUV-Licht, reflektierend ausgebildet ist.It is advantageous if the surfaces are designed to reflect light, in particular EUV light.
Sind die Oberflächen lichtreflektierend ausgebildet und insbesondere EUVlichtreflektierend ausgebildet, so kann die optische Vorrichtung beispielsweise als formbarer Spiegel und insbesondere als beispielsweise Feldfacettenspiegel einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden.If the surfaces are designed to be light-reflecting and, in particular, EUV light-reflecting, the optical device can be used, for example, as a formable mirror and in particular, for example, as a field facet mirror of an EUV projection exposure system.
Von Vorteil ist es, wenn wenigstens ein Teil der Oberflächen ein wenigstens auf einem Teil der jeweiligen Oberfläche ausgebildetes Reflexionsschichtsystem aufweist.It is advantageous if at least some of the surfaces have a reflective layer system formed at least on part of the respective surface.
Zur Erhöhung einer Reflektivität der jeweiligen Oberfläche kann, insbesondere im Wellenlängenbereich eines EUV-Lichts, ein Reflexionsschichtsystem von Vorteil sein, welches auf die Oberfläche wenigstens teilweise ausgebildet ist, da Reflexionsschichtsysteme zuverlässig hohe Reflektivitätsgrade in einem EUV-Wellenlängenbereich aufweisen.To increase the reflectivity of the respective surface, particularly in the wavelength range of an EUV light, a reflective layer system can be advantageous which is at least partially formed on the surface, since reflective layer systems reliably have high degrees of reflectivity in an EUV wavelength range.
Von Vorteil ist es, wenn die Krümmungseinrichtung eingerichtet ist, an der Oberfläche eine Krümmung von weniger als 20 1/m, vorzugsweise zwischen 0,2 1/m und 20 1/m, bevorzugt zwischen 0,5 1/m und 4 1/m, insbesondere zwischen 1 1/m und 2 1/m auszubilden.It is advantageous if the curvature device is set up so that the surface has a curvature of less than 20 1/m, preferably between 0.2 1/m and 20 1/m, preferably between 0.5 1/m and 4 1/m. m, in particular between 1 1/m and 2 1/m.
Eine Begrenzung der Ausprägung der Freiheitsgrade der Krümmungsradien Rx und Ry hat den Vorteil, dass eine mechanische Belastung der Oberfläche, insbesondere eines möglicherweise auf der Oberfläche ausgebildeten Reflexionsschichtsystems, begrenzt wird, wodurch Beschädigungen des Reflexionsschichtsystems vermieden werden können.Limiting the degrees of freedom of the radii of curvature R x and R y has the advantage that mechanical stress on the surface, in particular on a reflection layer system that may be formed on the surface, is limited, which means that damage to the reflection layer system can be avoided.
Hierdurch können vorteilhaft lange Standdauern der jeweiligen Oberflächen und damit der gesamten optischen Vorrichtung erzielt werden.As a result, advantageously long service lives of the respective surfaces and thus of the entire optical device can be achieved.
Im Rahmen der Erfindung hat sich eine Beschränkung der Krümmung auf weniger als 20 1/m, vorzugsweise weniger als 10 1/m, insbesondere auf weniger als 2 1/m, als vorteilhaft herausgestellt.Limiting the curvature to less than 20 l/m, preferably less than 10 l/m, in particular to less than 2 l/m, has proven to be advantageous within the scope of the invention.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Krümmungseinrichtung eingerichtet ist, an der Oberfläche eine Krümmung von wenigstens 0,2 1/m auszubilden. Die Krümmungseinrichtung sollte vorteilhafterweise eingerichtet sein, um ein derartiges Maß einer Verkrümmung der Oberfläche erreichen zu können, um eine vorteilhafte Reduktion der Spalten zwischen den einzelnen Oberflächen zu bewirken.Furthermore, it has proven to be advantageous if the curvature device is set up to form a curvature of at least 0.2 1/m on the surface. The curving means should advantageously be set up to be able to achieve such a degree of curving of the surface as to bring about an advantageous reduction in the gaps between the individual surfaces.
Von Vorteil ist es, wenn die Krümmungseinrichtung eingerichtet ist, um an der Oberfläche wenigstens zwei Krümmungen auszubilden.It is advantageous if the curvature device is set up to form at least two curvatures on the surface.
Die Ausbildung zweier Krümmungen, insbesondere zweier Krümmungen deren Krümmungskurven rechtwinklig zueinander verlaufen, ist von besonderem Vorteil, da zwei Hauptkrümmungen grundsätzlich ausreichen, um eine beliebige Krümmungsform einer Oberfläche zu erreichen.The formation of two curves, in particular two curves whose curves of curvature run at right angles to one another, is of particular advantage, since two main curves are in principle sufficient to achieve any desired curved shape of a surface.
Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn die Krümmungseinrichtung eingerichtet ist, um an der Oberfläche mehr als zwei Krümmungen auszubilden, da hierdurch beispielsweise eine angestrebte Krümmung bzw. Form der Oberfläche noch genauer und präziser eingestellt werden kann.However, it can be advantageous if the curvature device is set up to form more than two curvatures on the surface, since this allows a desired curvature or shape of the surface to be set even more accurately and precisely, for example.
Ein Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass an der Oberfläche wenigstens ein Versteifungselement angeordnet ist, welches eine Verkrümmung der Oberfläche vorzugsweise dadurch verbessert, dass bestimmte Bereiche der Oberfläche versteift werden und somit beispielsweise als Fixpunkt einer verkrümmten Oberfläche wirken.A development of the invention can consist in at least one stiffening element being arranged on the surface, which preferably improves a curvature of the surface in that certain areas of the surface are stiffened and thus act, for example, as a fixed point of a curved surface.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Manipulationseinrichtung mehrere, vorzugsweise jeweils eigenständige, Krümmungseinrichtungen und/oder Kippeinrichtungen und/oder Positioniereinrichtungen aufweist.Furthermore, it can be provided that the manipulation device has several, preferably independent, bending devices and/or tilting devices and/or positioning devices.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zwei Krümmungseinrichtungen übereinander angeordnet sind, um die Oberfläche in verschiedene Richtungen zu krümmen.Provision can be made, for example, for two curving devices to be arranged one above the other in order to curve the surface in different directions.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen und/oder die Manipulationseinrichtungen auf einem gemeinsamen Grundkörper angeordnet sind.It is advantageous if the surfaces and/or the manipulation devices are arranged on a common base body.
Werden die Oberflächen auf einem gemeinsamen Grundkörper angeordnet, so ergibt sich eine stabile gemeinsame Basis der jeweiligen Oberflächen und der zugehörigen Manipulationseinrichtungen. Durch einen gemeinsamen Grundkörper kann demnach beispielsweise eine thermisch und/oder mechanisch bedingte Drift der einzelnen Oberflächen und der zu den Oberflächen gehörigen Manipulationseinrichtungen gegeneinander vorteilhaft minimiert werden.If the surfaces are arranged on a common base body, this results in a stable common basis for the respective surfaces and the associated manipulation devices. A common base body can therefore advantageously minimize a thermally and/or mechanically induced drift of the individual surfaces and of the manipulation devices associated with the surfaces relative to one another.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung zwischen dem Grundkörper und der jeweiligen Oberfläche angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if the tilting device and/or the curvature device and/or the positioning device are arranged between the base body and the respective surface.
Sind die Elemente der Manipulationseinrichtung, namentlich die Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung, zwischen dem Grundkörper und der jeweiligen Oberfläche angeordnet, so ergibt sich der Vorteil, dass die mechanischen Einwirkungen der jeweiligen Einrichtungen den jeweiligen Grundkörper als Widerlager und stabile Basis aufweisen und insbesondere, dass die optischen Eigenschaften der Oberfläche nicht durch neben oder auf der Oberfläche angeordnete Einrichtungen beeinträchtigt oder verschlechtert werden.If the elements of the manipulation device, namely the tilting device and/or the bending device and/or the positioning device, are arranged between the base body and the respective surface, this results in the advantage that the mechanical effects of the respective devices use the respective base body as an abutment and stable base and in particular that the optical properties of the surface are not impaired or impaired by devices arranged next to or on the surface.
Es ist von Vorteil, wenn die einer der Oberflächen zugeordnete Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung mit dem Grundkörper und der jeweiligen Oberfläche, sowie vorzugsweise untereinander, funktional und/oder körperlich verbunden sind.It is advantageous if the tilting device and/or the curvature device and/or the positioning device assigned to one of the surfaces are functionally and/or physically connected to the base body and the respective surface, and preferably to one another.
Sind die einzelnen Einrichtungen der Manipulationseinrichtung, namentlich die Kippeinrichtung, die Krümmungseinrichtung und die Positionierungseinrichtung, mit dem Grundkörper und der jeweiligen Oberfläche funktional und/oder räumlich verbunden, ergibt sich der Vorteil einer zuverlässigen Kraftübertragung, welche zur Verformung der Oberfläche durch die einzelnen Einrichtungen notwendig sein kann.If the individual devices of the manipulation device, namely the tilting device, the bending device and the positioning device, are functionally and/or spatially connected to the base body and the respective surface, this results in the advantage of a reliable transmission of force, which is necessary for the deformation of the surface by the individual devices can.
Es kann vorgesehen sein, dass eine einzelne der Einrichtung auf die jeweilig anderen einwirkt, um die Oberfläche zu verkippen und/oder zu verformen und/oder zu positionieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Positionierungseinrichtung sowohl die Kippeinrichtung als auch die Krümmungseinrichtung und zusätzlich die Oberfläche bewegt. Hierzu ist es von besonderem Vorteil, wenn die einzelnen Einrichtungen körperlich derart miteinander verbunden sind, dass eine derartige Positionierung zuverlässig erfolgen kann.Provision can be made for one of the devices to act on the respective others in order to tilt and/or deform and/or position the surface. For example, it can be provided that the positioning device moves both the tilting device and the curvature device and also the surface. To this end, it is of particular advantage if the individual devices are physically connected to one another in such a way that such positioning can take place reliably.
Sind ferner die Einrichtungen untereinander funktional und/oder körperlich verbunden, kann eine derartige Einwirkung der Einrichtungen aufeinander ebenfalls zuverlässig erfolgen.Furthermore, if the devices are functionally and/or physically connected to one another, such an effect of the devices on one another can also take place reliably.
Von besonderem Vorteil ist eine monolithische Bauweise der Manipulationseinrichtung derart, dass die Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung monolithisch miteinander sowie mit dem Grundkörper und der jeweiligen Oberfläche verbunden sind.Of particular advantage is a monolithic construction of the manipulation device such that the tilting device and/or the bending device and/or the positioning device are monolithically connected to one another and to the base body and the respective surface.
Durch eine monolithische Bauweise kann eine angestrebte funktionale und/oder körperliche Verbindung besonders zuverlässig und insbesondere auch in Miniaturform erreicht werden.A desired functional and/or physical connection can be achieved particularly reliably and in particular also in miniature form by means of a monolithic construction.
Es ist von Vorteil, wenn die Kippeinrichtung und/oder die Krümmungseinrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung vermittels MEMS-Technologie (mikroelektromechanische System-Technologie) ausgebildet sind.It is advantageous if the tilting device and/or the bending device and/or the positioning device are designed using MEMS technology (microelectromechanical system technology).
Eine Ausbildung der Kippeinrichtung und/oder der Krümmungseinrichtung und/oder der Positionierungseinrichtung durch mikroelektromechanische System-Technologie bzw. MEMS-Technologie bietet den Vorteil, die vorgenannten Einrichtungen auf sehr kleinen Skalenbereichen auszubilden, wobei die Einrichtungen mittels elektrischer Signale angesteuert werden können und wobei durch die Signale mechanische Veränderungen in den Einrichtungen, insbesondere mechanische Wirkungen, ausgelöst bzw. erzielt werden können.Designing the tilting device and/or the curvature device and/or the positioning device using microelectromechanical system technology or MEMS technology offers the advantage of designing the aforementioned devices on very small scale ranges, with the devices being able to be controlled by means of electrical signals and with the Signals mechanical changes in the facilities, especially mechanical effects, can be triggered or achieved.
Durch die Verwendung elektrischer Signale kann eine Ansteuerung vorteilhaft, effizient und insbesondere miniaturisiert erfolgen.By using electrical signals, control can be carried out advantageously, efficiently and, in particular, in a miniaturized manner.
Eine Ausbildung der Kippeinrichtung und/oder der Krümmungseinrichtung und/oder der Positionierungseinrichtung durch Beschichtungsmethoden ist hierbei von besonderem Vorteil.Forming the tilting device and/or the bending device and/or the positioning device using coating methods is of particular advantage here.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Positionierungseinrichtung durch eine auslenkbare, vorzugsweise elektrostatisch aktuierbare, Membran über einem Hohlraum ausgebildet ist.It can be advantageous if the positioning device is formed by a deflectable, preferably electrostatically actuable, membrane over a cavity.
Durch die Ausbildung der Positionierungseinrichtung durch eine auslenkbare Membran über einem Hohlraum, welche vorzugsweise elektrostatisch aktuierbar ist, kann eine Verschiebung von an der Membran angeordneten Einrichtungen entlang der Flächennormalen der auszulenkenden Membran vorteilhaft einfach erfolgen. Insbesondere von Vorteil ist es, dass eine derartige Positionierungseinrichtung eine gewisse technische Nähe zu sogenannten MEMS-Mikrofonen besitzt, wodurch eine derartige Umsetzung besonders vorteilhaft einfach und zuverlässig erfolgen kann.Because the positioning device is formed by a deflectable membrane over a cavity, which can preferably be actuated electrostatically, devices arranged on the membrane can advantageously be easily displaced along the surface normal of the membrane to be deflected. It is particularly advantageous that such a positioning device has a certain technical proximity to so-called MEMS microphones, whereby such a Implementation can be carried out particularly advantageously simply and reliably.
Vorteilhaft kann es hierbei sein, wenn die Membran monolithisch mit die Membran haltenden und/oder mit der Membran verbundenen Elementen der Positionierungseinrichtung verbunden ist.It can be advantageous here if the membrane is monolithically connected to elements of the positioning device that hold the membrane and/or are connected to the membrane.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Krümmungseinrichtung durch wenigstens ein streckbares und/oder kontrahierbares Aktorelement, vorzugsweise ein Piezoelement, ausgebildet ist.Furthermore, it can be advantageous if the curvature device is formed by at least one stretchable and/or contractible actuator element, preferably a piezoelectric element.
Eine Realisierung der Krümmungseinrichtung dadurch, dass wenigstens ein streckbares und/oder kontrahierbares Aktorelement, vorzugsweise ein Piezoelement, in einer Wirkverbindung mit der Oberfläche angeordnet wird, hat den Vorteil, dass durch eine Streckung und/oder Kontraktion des wenigstens einen Aktorelements eine Krümmung der Oberfläche induziert werden kann.A realization of the curvature device in that at least one stretchable and/or contractible actuator element, preferably a piezoelectric element, is arranged in an operative connection with the surface has the advantage that a curvature of the surface is induced by a stretching and/or contraction of the at least one actuator element can be.
Eine Verwendung von Piezoelementen als Aktorelemente hat den Vorteil, dass diese in miniaturisierter Form ausgebildet sein können und insbesondere durch elektrische Signale angesteuert werden können.The use of piezoelectric elements as actuator elements has the advantage that they can be designed in a miniaturized form and, in particular, can be controlled by electrical signals.
Die Vorteile einer elektrischen Ansteuerung der Krümmungseinrichtung wurden bereits im Zusammenhang mit der MEMS-Technologie erläutert.The advantages of electrically controlling the curvature device have already been explained in connection with MEMS technology.
Es ist von Vorteil, wenn die Krümmungseinrichtung durch wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier, entlang wenigstens zweier Achsen angeordneten Aktorelementen ausgebildet ist.It is advantageous if the curvature device is formed by at least two, preferably at least four, actuator elements arranged along at least two axes.
Durch wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier Aktorelementen können wenigstens zwei Hauptkrümmungen auf der Oberfläche induziert werden. Hierdurch kann wenigstens annähernd jede Krümmung der Oberfläche realisiert werden, da sich nach dem Satz von Euler jegliche Krümmung als Linearkombination der jeweiligen Hauptkrümmungen, welche durch die entlang wenigstens zweier Achsen angeordneten Aktorelemente induziert werden, ausgebildet werden.At least two main curvatures can be induced on the surface by at least two, preferably at least four, actuator elements. In this way, at least approximately any curvature of the surface can be realized since, according to Euler's theorem, any curvature is formed as a linear combination of the respective main curvatures, which are induced by the actuator elements arranged along at least two axes.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Krümmungseinrichtung zwischen der Oberfläche und der Kippeinrichtung angeordnet ist.It can be advantageous if the curvature device is arranged between the surface and the tilting device.
Eine Anordnung der Krümmungseinrichtung zwischen der Oberfläche und der Kippeinrichtung hat den Vorteil, dass die Oberfläche durch die Krümmungseinrichtung gekrümmt bzw. beeinflusst werden kann, ohne dass die Krümmungseinrichtung die Kippeinrichtung ebenfalls zu krümmen hat.An arrangement of the curvature device between the surface and the tilting device has the advantage that the surface can be curved or influenced by the curvature device without the curvature device also having to curve the tilting device.
Hierdurch kann die Krümmungseinrichtung vorteilhaft einfach ausgebildet sein und insbesondere auf ein geringeres potenzielles Kraftaufkommen ausgelegt sein.As a result, the curvature device can advantageously be of simple design and, in particular, can be designed for a lower potential occurrence of force.
Es ist von Vorteil, wenn die Positionierungseinrichtung zwischen der Kippeinrichtung und dem Grundkörper angeordnet ist.It is advantageous if the positioning device is arranged between the tilting device and the base body.
Ist die Positionierungseinrichtung ausgehend von der Oberfläche unter der Kippeinrichtung angeordnet, so muss die Kippeinrichtung nicht zusätzlich zu der eventuell unter der Oberfläche angeordneten Krümmungseinrichtung auch die Positionierungseinrichtung verkippen. Da die Positionierungseinrichtung lediglich einen Freiheitsgrad bedient, kann sie am wenigsten komplex und daher für ein größeres potenzielles Kraftaufkommen konzipiert werden.If the positioning device is arranged below the tilting device, starting from the surface, then the tilting device does not have to tilt the positioning device in addition to the bending device that may be arranged below the surface. Since the positioning device only serves one degree of freedom, it can be designed with the least complexity and therefore with a larger potential load.
Es ist also besonders vorteilhaft, wenn auf einem Grundkörper, vorzugsweise dem gemeinsamen Grundkörper der Oberfläche die Positionierungseinrichtung und auf dieser die Kippeinrichtung und auf dieser die Krümmungseinrichtung und auf dieser die Oberfläche angeordnet ist.It is therefore particularly advantageous if the positioning device and on this the tilting device and on this the curvature device and on this the surface are arranged on a base body, preferably the common base body of the surface.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Krümmungseinrichtung eingerichtet ist, um allfällige unterwünschte Deformationen der ihr zugeordneten Oberfläche zu korrigieren.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that the curvature device is set up to correct any undesired deformations of the surface assigned to it.
Eine derartige Korrektur kann von besonderem Vorteil sein, wenn für eine Verwendung der Oberfläche lediglich ein kleiner der Teil der Oberfläche gekrümmt werden muss, um die unerwünschte Deformation zu korrigieren. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass lediglich ein Teil der Krümmungseinrichtung in einen Betriebszustand versetzt wird.Such a correction can be of particular advantage when, in order to use the surface, only a small part of the surface has to be curved in order to correct the undesired deformation. In this case, it can be provided that only part of the bending device is put into an operating state.
Dies hat beispielweise den Vorteil, dass hierzu weniger Wärme in die optische Vorrichtung eingetragen wird, da nur ein Teil der Krümmungseinrichtung betrieben wird. This has the advantage, for example, that less heat is introduced into the optical device for this purpose, since only part of the curvature device is operated.
Hierzu kann es von Vorteil sein, wenn eine Mehrzahl, vorzugsweise mehr als 10, von Aktorelementen an dem Oberflächengrundkörper angeordnet ist.To this end, it can be advantageous if a plurality, preferably more than 10, of actuator elements are arranged on the surface base body.
Hierdurch können auch kleinräumige unerwünschte Deformationen der Oberfläche korrigiert werden.In this way, even small-scale unwanted deformations of the surface can be corrected.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberfläche auf einem Oberflächengrundkörper ausgebildet ist, wobei der Oberflächengrundkörper eine Dicke von 1 bis 500 µm aufweist.It is advantageous if the surface is formed on a surface base body, the surface base body having a thickness of 1 to 500 μm.
Die Oberfläche als potenziell sehr dünn ausgebildeter an der mathematischen und damit abstrakten Oberfläche angeordneter Bereich kann vorteilhafterweise auf einem der Oberfläche Stabilität verleihenden Oberflächengrundkörper angeordnet sein. Der Oberflächengrundkörper kann hierzu vorteilhafterweise eine Dicke von 1 bis 500 µm aufweisen, was sich im Rahmen der Erfindung als ein geeigneter Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität und beispielsweise geringem Gewicht des Oberflächengrundkörpers herausgestellt hat.The surface as a potentially very thin area arranged on the mathematical and thus abstract surface can advantageously be arranged on a surface base body that imparts stability to the surface. For this purpose, the surface base body can advantageously have a thickness of 1 to 500 μm, which within the scope of the invention has turned out to be a suitable compromise between mechanical stability and, for example, low weight of the surface base body.
Es ist von Vorteil, wenn die Aktorelemente in direktem Kontakt an dem Oberflächengrundkörper angeordnet sind.It is advantageous if the actuator elements are arranged in direct contact on the surface base body.
Sind die Aktorelemente in direktem Kontakt mit dem Oberflächengrundkörper, so können sie den Oberflächengrundkörper und mit diesem die auf dem Oberflächengrundkörper angeordnete Oberfläche auf besonders einfache Weise formen. Beispielsweise kann durch eine Kontraktion zweier entlang einer Achse angeordneter Aktorelemente, welche voneinander beabstandet sind, jeweils ein Bereich des Oberflächengrundkörpers kontrahiert werden, wodurch sich dieser verformt, was zu einer Verkrümmung des Oberflächengrundkörpers entlang der Achse führt, auf welcher die Aktorelemente angeordnet sind. Vorteilhaft ist es, wenn die Aktorelemente an der von der Oberfläche abgewandten Seite des Oberflächengrundkörpers jeweils von dem Oberflächengrundkörper beabstandeten angeordnet sind.If the actuator elements are in direct contact with the surface base body, they can shape the surface base body and with it the surface arranged on the surface base body in a particularly simple manner. For example, a region of the surface base body can be contracted by a contraction of two actuator elements arranged along an axis, which are spaced apart from one another, causing it to deform, which leads to a curvature of the surface base body along the axis on which the actuator elements are arranged. It is advantageous if the actuator elements are each arranged at a distance from the surface base body on the side of the surface base body facing away from the surface.
Werden die Aktorelemente derart angeordnet, dass sie vom Oberflächengrundkörper beabstandet sind, so kann hierdurch beispielsweise eine Verkrümmung der Oberfläche vereinfacht werden, da der Oberflächengrundkörper bei seiner Verkrümmung die Möglichkeit hat, in einen zwischen den Aktorelementen und dem Oberflächengrundkörper angeordneten Hohlraum auszugreifen.If the actuator elements are arranged in such a way that they are spaced apart from the surface base body, this can make it easier to warp the surface, for example, since the surface base body has the option of reaching into a cavity arranged between the actuator elements and the surface base body when it bends.
Insbesondere wird durch eine derartige Ausführungsform eine mögliche Hebewirkung der Aktorelemente in ihrer Wirkung auf den Oberflächengrundkörper und damit die Oberfläche verstärkt.In particular, such an embodiment strengthens a possible lifting effect of the actuator elements in their effect on the surface base body and thus the surface.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Anbindeelement vorgesehen, welches vorzugsweise am äußeren Rand des Oberflächengrundkörpers angeordnet ist und welches eingerichtet ist, um eine von dem Aktorelement oder den Aktorelementen aufgebrachte Kraft auf den Oberflächengrundkörper zu übertragen.At least one attachment element is preferably provided, which is preferably arranged on the outer edge of the surface base body and which is set up to transmit a force applied by the actuator element or actuator elements to the surface base body.
Wird die Krümmungseinrichtung durch die Ausbildung von Schichten realisiert, so kann es von Vorteil sein, wenn die Aktorelemente in einer Schicht angeordnet und/oder ausgebildet sind, welche vom Oberflächengrundkörper beabstandet sind.If the curvature device is implemented by forming layers, it can be advantageous if the actuator elements are arranged and/or formed in a layer which is spaced apart from the surface base body.
Es ist von Vorteil, wenn die Oberfläche eine hexagonale oder dreieckige oder rechteckige, vorzugsweise quadratische Form aufweist.It is advantageous if the surface has a hexagonal or triangular or rectangular, preferably square, shape.
Zur Erzielung einer Gesamtoberfläche mit möglichst geringen Spalten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Oberfläche hexagonal oder dreieckig oder rechteckig, vorzugsweise jedoch quadratisch, ist.In order to achieve an overall surface with as few gaps as possible, it has turned out to be advantageous if the surface is hexagonal or triangular or rectangular, but preferably square.
Bei einer hexagonalen Oberfläche kann es vorteilhaft sein, wenn beispielsweise sechs Aktorelemente symmetrisch unter der Oberfläche angeordnet sind.
Derartige geometrische Formen ermöglichen eine flächendeckende Ausbildung bzw. Parkettierung der Gesamtoberfläche ohne Auftreten von Fehlstellen. Fehlstellen würden beispielsweise auftreten bei runden Oberflächen, welche sich nicht wenigstens annähernd nahtlos zu einer Gesamtoberfläche zusammenfügen lassen.With a hexagonal surface, it can be advantageous if, for example, six actuator elements are arranged symmetrically under the surface.
Geometric shapes of this type enable the entire surface to be formed or tessellated to cover the entire surface without the occurrence of defects. Defects would occur, for example, on round surfaces that cannot be joined together at least approximately seamlessly to form an overall surface.
Vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche einen Flächeninhalt zwischen 0,5 mm2 und 10 mm2, vorzugsweise zwischen 0,9 mm2 und 2 mm2, besonders bevorzugt 1 mm2, aufweist.It is advantageous if the surface has a surface area of between 0.5 mm 2 and 10 mm 2 , preferably between 0.9 mm 2 and 2 mm 2 , particularly preferably 1 mm 2 .
Zur Ausbildung einer typischen Gesamtoberfläche, beispielsweise eines Facettenspiegels in einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, haben sich die vorgenannten Flächeninhalte der Oberfläche als besonders geeignet erwiesen.The aforementioned surface areas have proven to be particularly suitable for forming a typical overall surface, for example a facet mirror in an EUV projection exposure system.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass jede Oberfläche über eine eigene Steuereinrichtung verfügt, welche eingerichtet ist, um die Verkippung und die Verkrümmung und/oder die Positionierung der jeweiligen Oberfläche zu steuern und wobei eine Gesamtsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche alle Oberflächen derart steuert, dass unter Beibehaltung einer definierten Verkippung der einzelnen Oberflächen die Oberflächen insgesamt derart positioniert und/oder verkrümmt werden, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen der Gesamtoberfläche reduziert, vorzugsweise minimiert, sind.In an advantageous development of the device according to the invention, it can be provided that each surface has its own control device, which is set up to control the tilting and the curvature and/or the positioning of the respective surface, and an overall control device is provided which controls all surfaces controlled in such a way that, while maintaining a defined tilting of the individual surfaces, the surfaces are positioned and/or curved overall in such a way that gaps between adjacent surfaces of the overall surface that are tilted relative to one another are reduced, preferably minimized.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verkippung und/oder Krümmung und/oder Positionierung iterativ nacheinander und gegebenenfalls mehrfach gesteuert von der Gesamtsteuereinrichtung so durchgeführt werden, dass die Gesamtoberfläche schrittweise eine von der Gesamtsteuereinrichtung angestrebte Form annimmt.In particular, provision can be made for the tilting and/or curvature and/or positioning to be carried out iteratively one after the other and optionally multiple times controlled by the overall control device such that the overall surface gradually assumes a shape desired by the overall control device.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung einer optischen Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von optisch aktiven Oberflächen aufweist.The invention also relates to a method for controlling an optical device which has a plurality of optically active surfaces.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung einer optischen Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von optisch aktiven Oberflächen aufweist, wobei jede Oberfläche autonom ansteuerbar ist, um die Oberfläche zu verkippen, ist vorgesehen, dass die Oberflächen derart verkippt und/oder positioniert und/oder verkrümmt werden, dass wenigstens zwei der Oberflächen im planvollen und koordinierten Zusammenwirken eine Gesamtoberfläche ergeben.In the method according to the invention for controlling an optical device, which has a plurality of optically active surfaces, each surface being able to be controlled autonomously in order to tilt the surface, it is provided that the surfaces are tilted and/or positioned and/or curved in such a way that at least two of the surfaces result in a total surface in a planned and coordinated interaction.
Durch eine derart erzielte Gesamtoberfläche kann eine einfallende Wellenfront großflächig, planvoll und koordiniert beeinflusst werden.With an overall surface achieved in this way, an incident wave front can be influenced over a large area, in a planned and coordinated manner.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zur Ausbildung der Gesamtoberfläche der Freiheitsgrad der Verkippung der Oberfläche genutzt werden kann. Zusätzlich zu dem Freiheitgrad der Verkippung kann ferner der Freiheitsgrad der Verkrümmung der Oberfläche und/oder der Freiheitsgrad der Positionierung der Oberfläche genutzt werden.In the method according to the invention, it is provided that the degree of freedom of the tilting of the surface can be used to form the overall surface. In addition to the degree of freedom of tilting, the degree of freedom of curvature of the surface and/or the degree of freedom of positioning the surface can also be used.
Hierbei ist zu beachten, dass die jeweiligen Freiheitsgrade nicht genutzt werden müssen. Für das erfindungsgemäße Verfahren müssen sie jedoch in wenigstens einer der drei Kombinationen Verkippung plus Verkrümmung und/oder Verkippung plus Positionierung und/oder Verkippung plus Verkrümmung plus Positionierung potentiell nutzbar sein.It should be noted here that the respective degrees of freedom do not have to be used. For the method according to the invention, however, they must be potentially usable in at least one of the three combinations of tilting plus bending and/or tilting plus positioning and/or tilting plus bending plus positioning.
Insbesondere können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einzelnen Oberflächen, welche zur Ausbildung der Gesamtoberfläche herangezogen werden, einer oder mehrere oder auch alle der nutzbaren Freiheitsgrade nicht genutzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stehen die nicht genutzten Freiheitsgrade jedoch potentiell zur Verfügung.In particular, in the method according to the invention, one or more or even all of the usable degrees of freedom cannot be used for individual surfaces which are used to form the overall surface. In the method according to the invention, however, the unused degrees of freedom are potentially available.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gesamtoberfläche von wenigstens einer Gruppe, vorzugsweise einer Mehrheit, insbesondere über 90 Prozent der Oberflächen ausgebildet ist.Furthermore, it can be provided that the total surface is formed by at least one group, preferably a majority, in particular over 90 percent of the surfaces.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die zueinander verkippten Oberflächen derart zueinander positioniert und/oder gekrümmt werden, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen reduziert, vorzugsweise minimiert, werden.
Hierdurch ergeben sich auf einer Gesamtoberfläche der optischen Vorrichtung durch die Reduktion der Spalten Bereiche, an welchen einfallendes Licht nur geringe Störungen durch Spalten erfährt. Diese Bereiche können durch einzelne, eine Vielzahl oder alle der Mehrzahl von optisch aktiven Oberflächen ausgebildet werden.In an advantageous development of the method according to the invention, it can be provided that the mutually tilted surfaces are positioned and/or curved relative to one another in such a way that gaps between adjacent surfaces tilted relative to one another are reduced, preferably minimized.
As a result, on an overall surface of the optical device, the reduction in the gaps results in areas at which incident light is only slightly disturbed by gaps. These areas can be formed by individual, a multiplicity or all of the plurality of optically active surfaces.
Durch die Reduktion von Spalten wird hierbei eine optische Performance der hierdurch kumulativ und orchestriert gebildeten Gesamtoberfläche erhöht.The reduction of gaps increases the optical performance of the overall surface formed as a result in a cumulative and orchestrated manner.
Es ist von Vorteil, wenn die zueinander verkippten Oberflächen derart zueinander positioniert und/oder gekrümmt werden, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen minimiert werden.It is advantageous if the mutually tilted surfaces are positioned and/or curved relative to one another in such a way that gaps between adjacent mutually tilted surfaces are minimized.
Werden durch das Verfahren die Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen minimiert, so führt dies zu weiter verbesserten optischen Eigenschaften der jeweiligen kumulierten Gesamtoberfläche.If the gaps between adjacent surfaces that are tilted relative to one another are minimized by the method, this leads to further improved optical properties of the respective cumulative total surface.
Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Oberflächen, welche die Gesamtoberfläche bilden, nicht verkippt sind.Furthermore, it can be provided that at least some of the surfaces that form the overall surface are not tilted.
Es ist von Vorteil, wenn die Verkippung der Oberflächen derart erfolgt, dass die jeweilige Oberfläche gegenüber einer Ausgangsausrichtung einer mittleren Flächennormalen der Oberfläche verkippt wird, und die Krümmung der Oberflächen derart erfolgt, dass die jeweilige Oberfläche verkrümmt wird, und/oder eine Positionierung der Oberflächen derart erfolgt, dass die jeweilige Oberfläche planparallel gegenüber einer Ausgangsposition angehoben oder abgesenkt wird.It is advantageous if the surfaces are tilted in such a way that the respective surface is tilted relative to an initial alignment of a mean surface normal of the surface, and the surfaces are curved in such a way that the respective surface is curved, and/or the surfaces are positioned takes place in such a way that the respective surface is raised or lowered plane-parallel with respect to an initial position.
Unter einer planparallelen Absenkung oder Anhebung der jeweiligen Oberfläche wird jede translatorische Bewegung der Oberfläche, welche entlang der Ausgangsausrichtung geschieht, verstanden.A plane-parallel lowering or raising of the respective surface is understood to mean any translational movement of the surface that occurs along the initial alignment.
Es ist von Vorteil, wenn die Verkippung und/oder die Verkrümmung und/oder die Positionierung einer Oberfläche jeweils durch unabhängig voneinander ansteuerbare, eigenständige Einrichtungen erfolgt.It is advantageous if the tilting and/or the curvature and/or the positioning of a surface is carried out by independent devices that can be controlled independently of one another.
Durch eine unabhängige Steuerung der Verkippung, der Verkrümmung und der Positionierung können die daraus resultierenden Freiheitsgrade unabhängig voneinander eingestellt werden. Insbesondere kann das Verfahren bei einer derartigen Ausführungsform auf die durch die Verkippung und/oder Verkrümmung und/oder Positionierung eröffneten Freiheitsgrade in unabhängiger Weise zurückgreifen.The resulting degrees of freedom can be set independently of one another by independently controlling the tilting, the bending and the positioning. In particular, in such an embodiment, the method can make independent use of the degrees of freedom opened up by the tilting and/or bending and/or positioning.
Vorteilhaft kann es sein, wenn unter Beibehaltung einer definierten Verkippung der einzelnen Oberflächen die Oberflächen insgesamt derart positioniert und/oder verkrümmt werden, dass Spalten zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen der Gesamtoberfläche reduziert, vorzugsweise minimiert, werden.It can be advantageous if, while maintaining a defined tilting of the individual surfaces, the surfaces as a whole are posi tioned and/or warped such that gaps between adjacent, mutually tilted surfaces of the overall surface are reduced, preferably minimized.
Hierdurch kann beispielsweise eine Lage eines Fokuspunkts im Raum ohne eine Veränderung einer Verkippung des angesteuerten Ensembles von Oberflächen realisiert werden.In this way, for example, a position of a focal point in space can be realized without changing a tilting of the controlled ensemble of surfaces.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verfahrensschritte Verkippung und/oder Krümmung und/oder Positionierung iterativ nacheinander und gegebenenfalls mehrfach so durchgeführt werden, dass die Gesamtoberfläche schrittweise eine von der Gesamtsteuereinrichtung angestrebte Form annimmt.In particular, provision can be made for the method steps of tilting and/or curvature and/or positioning to be carried out iteratively one after the other and, if necessary, multiple times in such a way that the overall surface gradually assumes a shape desired by the overall control device.
Es ist von Vorteil, wenn die Oberflächen jeweils entlang wenigstens zweier Achsen derart gekrümmt werden, dass sich wenigstens zwei Krümmungsradien der jeweiligen Oberfläche ergeben.It is advantageous if the surfaces are each curved along at least two axes in such a way that at least two radii of curvature result for the respective surface.
Eine Krümmung der Oberfläche entlang wenigstens zweier Achsen derart, dass sich wenigstens zwei Krümmungsgrade an der Oberfläche ergeben, hat den Vorteil, dass durch zwei Hauptkrümmungen jegliche Krümmung an der Oberfläche wenigstens annähernd als Linearkombination der Hauptkrümmungen dargestellt werden kann.A curvature of the surface along at least two axes such that there are at least two degrees of curvature on the surface has the advantage that any curvature on the surface can be represented at least approximately as a linear combination of the main curvatures by two main curvatures.
Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, wenn die wenigstens zwei Achsen nicht zusammenfallen. Vorzugsweise verlaufen die beiden Achsen rechtwinklig zueinander.It is particularly advantageous here if the at least two axes do not coincide. Preferably, the two axes are perpendicular to each other.
Sind mehr als zwei Achsen vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn diese symmetrisch angeordnet sind und vorzugsweise alle durch die Flächennormale, welche an einem Flächenschwerpunkt die Oberfläche durchbricht, verlaufen.If more than two axes are provided, it is advantageous if these are arranged symmetrically and preferably all run through the surface normal, which breaks through the surface at a centroid.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Oberflächen dadurch gekrümmt werden, dass jeweils wenigstens ein unter der Oberfläche angeordnetes Aktorelement gestreckt und/oder kontrahiert wird.Furthermore, it can be advantageous if the surfaces are curved in that at least one actuator element arranged below the surface is stretched and/or contracted.
Eine Krümmung durch ein Aktorelement hat den Vorteil, dass das Aktorelement platzsparend, einfach ansteuerbar und insbesondere beispielsweise durch ein Piezoelement realisiert werden kann.A curvature caused by an actuator element has the advantage that the actuator element can be implemented in a space-saving, easily controllable manner and, in particular, by a piezoelectric element, for example.
Die MEMS-Technologie als Teilbereich der Mikrosystemtechnik bietet die Möglichkeit elektrisch gesteuerte mechanische Systeme auf sehr kleinen Größenskalen, an der unteren Grenze der Größenskala bis zu einer Größe von 1 µm zu realisieren. Die Verwirklichung derartiger kleiner Strukturen kann beispielsweise mittels Beschichtungstechnologie erfolgen. Hierzu werden die kleinteiligen Strukturen als Schichten aufeinander aufgebracht und/oder abgeätzt.MEMS technology as a sub-area of microsystems technology offers the possibility of realizing electrically controlled mechanical systems on very small scales, at the lower limit of the size scale down to a size of 1 µm. Such small structures can be realized, for example, by means of coating technology. For this purpose, the small-scale structures are applied to one another as layers and/or etched away.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist demnach, dass die Gesamtoberfläche aus mehreren Oberflächen ausgebildet wird, welche koordiniert gekippt und/oder gekrümmt und/oder verschoben werden.It is therefore advantageous in the method according to the invention that the overall surface is formed from a plurality of surfaces which are tilted and/or curved and/or shifted in a coordinated manner.
Durch eine koordinierte und/oder orchestrierte Zusammenfassung einzelner Oberflächen derart, dass sie die Gesamtoberfläche ausbilden, und wobei die Oberflächen insbesondere zueinander positioniert werden, wobei sie koordiniert verkippt und/oder verkrümmt und/oder verschoben werden, kann erreicht werden, dass die Gesamtoberfläche wie eine einzige optisch aktive Oberfläche wirkt. Hierdurch kann durch eine Vielzahl von Einzeloberflächen, welche beispielsweise einzelnen optischen Elementen zugeordnet sein können, durch die Ausbildung einer gemeinsamen Oberfläche dieser Einzeloberflächen die Gesamtoberfläche gebildet werden, welche wie ein einziges optisches Element wirkt.By combining individual surfaces in a coordinated and/or orchestrated manner in such a way that they form the overall surface, and where the surfaces are positioned relative to one another in particular, whereby they are tilted and/or bent and/or shifted in a coordinated manner, it can be achieved that the overall surface looks like one only optically active surface acts. As a result, the overall surface, which acts like a single optical element, can be formed by a large number of individual surfaces, which can be assigned to individual optical elements, for example, by forming a common surface of these individual surfaces.
Beispielsweise können die Oberflächen derart zusammenwirken, dass die Gesamtoberfläche wie ein Parabolspiegel mit einem einzigen Brennpunkt wirken. Eine derartige Wirkung der Gesamtoberfläche eines Facettenspiegels gemäß dem Stand der Technik ist durch ein einfaches, wenn auch koordiniertes Verkippen der Oberflächen nicht möglich. For example, the surfaces may interact such that the overall surface acts like a parabolic mirror with a single focus. Such an effect of the entire surface of a facet mirror according to the prior art is not possible by simply tilting the surfaces, even if it is coordinated.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen derart koordiniert gekippt und/oder gekrümmt und/oder verschoben werden, dass eine wenigstens annähernd glatte Gesamtoberfläche ausgebildet wird.It is advantageous if the surfaces are tilted and/or curved and/or shifted in a coordinated manner in such a way that an at least approximately smooth overall surface is formed.
Wird eine wenigstens annähernd glatte Gesamtoberfläche ausgebildet, so können Aberrationen, welche an scharfen Spalten und/oder Kanten und/oder Versätzen auftreten, vermindert werden.If an at least approximately smooth overall surface is formed, then aberrations which occur at sharp gaps and/or edges and/or offsets can be reduced.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Gesamtoberfläche derart geformt wird, dass einer oder mehrere Fokuspunkte ausgebildet werden.It is also advantageous if the overall surface is shaped in such a way that one or more focal points are formed.
Wird die Gesamtoberfläche derart geformt, dass einer oder mehrere Fokuspunkte ausgebildet werden, so können beispielsweise eine Vielzahl von Punkten auf einem Pupillenfacettenspiegel mit einer besonders hohen, da fokussierten Intensität bestrahlt werden.If the overall surface is shaped in such a way that one or more focal points are formed, then, for example, a large number of points on a pupil facet mirror can be irradiated with a particularly high, since focused, intensity.
Es ist von Vorteil, wenn die Gesamtoberfläche derart geformt wird, dass die Lage und/oder die Anzahl des einen oder der mehreren Fokuspunkte während einer Verwendung der Vorrichtung verändert wird.It is advantageous if the overall surface is shaped in such a way that the position and/or the number of the one or more focus points is changed during use of the device.
Die Veränderung kann vorzugsweise kontinuierlich und/oder diskontinuierlich erfolgen.The change can preferably take place continuously and/or discontinuously.
Eine dynamische Veränderung der Gesamtoberfläche hat den Vorteil, dass hierdurch auf sich verändernde Anforderungen an die Beleuchtungsstärke in verschiedenen Bereichen einer nachgeordneten Optik reagiert werden kann. Insbesondere ist es auch von Vorteil, wenn durch eine dynamische Umformung der Gesamtoberfläche auf eventuelle Fluktuationen des auf die Gesamtoberfläche einstrahlenden Lichts und dessen Intensitätsverteilung reagiert werden kann.A dynamic change in the overall surface has the advantage that it is possible to react to changing demands on the illuminance in different areas of a downstream optic. In particular, it is also advantageous if a dynamic reshaping of the overall surface can be used to react to possible fluctuations in the light radiating onto the overall surface and its intensity distribution.
Ferner kann durch eine dynamische Veränderung der Gesamtoberfläche auch eine Vermischung des Lichts zwischen dem Feldfacettenspiegel und dem Pupillenfacettenspiegel während der Verwendung geändert werden.Furthermore, a mixing of the light between the field facet mirror and the pupil facet mirror can also be changed during use by dynamically changing the overall surface.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass ein Wechsel der Form der Gesamtoberfläche während diese zur Formung von Wellenfronten verwendet wird.An advantageous further development of the method according to the invention can consist in changing the shape of the overall surface while it is being used to form wave fronts.
Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mehr als 100 Oberflächen, vorzugsweise mehr als 1000 Oberflächen, welche eine Gesamtoberfläche ausbilden, in weniger als 5 Sekunden, vorzugsweise in weniger als 2 Sekunden alle jeweils verkippt und/oder verkrümmt und/oder positioniert werden. Hierbei können auch weitere Oberflächen zur Ausbildung der Gesamtoberfläche beitragen, welche weder verkippt noch verkrümmt noch positioniert werden.In particular, it can be provided, for example, that more than 100 surfaces, preferably more than 1000 surfaces, which form a total surface, are all tilted and/or curved and/or positioned in less than 5 seconds, preferably in less than 2 seconds. In this case, other surfaces can also contribute to the formation of the overall surface, which are neither tilted nor bent nor positioned.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen durchzuführen, wenn das Programm auf einer Einrichtung einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen ausgeführt wird.The invention also relates to a computer program product with program code means to carry out a method according to the invention according to the above and following statements, when the program is executed on a device of an optical device according to the above and following statements.
Die Einrichtung kann als Mikroprozessor ausgebildet sein. Anstelle eines Mikroprozessors kann auch eine beliebige weitere Einrichtung zur Implementierung der Einrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine oder mehrere Anordnungen diskreter elektrischer Bauteile auf einer Leiterplatte, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine sonstige programmierbare Schaltung, beispielsweise auch ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine programmierbare logische Anordnung (PLA) und/oder ein handelsüblicher Computer. Insbesondere vorteilhaft ist eine Ausführung des Computerprogrammprodukts auf einer Einrichtung, welche zu einem Betrieb und einer Kontrolle der Funktionalität in einem Lithografiesystem, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage, vorgesehen und in dieser gemäß dem Stand der Technik bereits implementiert ist.The device can be designed as a microprocessor. Instead of a microprocessor, any other device can also be provided for implementing the device, for example one or more arrangements of discrete electrical components on a printed circuit board, a programmable logic controller (PLC), an application specific integrated circuit (ASIC) or another programmable circuit, for example also a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic array (PLA), and/or a commercial computer. Execution of the computer program product on a device which is provided for operation and for checking the functionality in a lithography system, in particular a projection exposure system, and is already implemented in this according to the prior art is particularly advantageous.
Die Erfindung betrifft ferner ein Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage.The invention also relates to a lithography system, in particular a projection exposure system.
Das erfindungsgemäße Lithografiesystem, insbesondere eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie, weist wenigstens ein optisches Element auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der optischen Elemente, insbesondere ein Feldfacettenspiegel und/oder ein Pupillenfacettenspiegel durch eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung ausgebildet ist und/oder durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gesteuert wird.The lithography system according to the invention, in particular a projection exposure system for microlithography, has at least one optical element. According to the invention, it is provided that at least one of the optical elements, in particular a field facet mirror and/or a pupil facet mirror, is formed by an optical device according to the invention and/or is controlled by a method according to the invention.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße optische Vorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und das erfindungsgemäße Lithografiesystem beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.Features that have been described in connection with one of the objects of the invention, namely given by the optical device according to the invention, the method according to the invention, the computer program product according to the invention and the lithography system according to the invention, can also be advantageously implemented for the other objects of the invention. Likewise, advantages that were mentioned in connection with one of the objects of the invention can also be understood in relation to the other objects of the invention.
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 indicate a singular 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 beispielsweise 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 listed exhaustively. Accordingly, one or more listings of features may be considered complete within the scope of the invention, e.g. considered for each claim. The invention can consist exclusively of the features mentioned in
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 mainly used for reasons the distinguishability of respective device or method features and are not necessarily intended to indicate that features are mutually dependent or related to one another.
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 easily be connected by a person skilled in the art to further meaningful combinations and sub-combinations with features of other exemplary embodiments.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
Es zeigen:
-
1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage im Meridionalschnitt; -
2 eine DUV-Projektionsbelichtungsanlage; -
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenspiel mit anderen optischen Elementen; -
4 eine schematische Darstellung einer optischen Vorrichtung mit zueinander verkippten Oberflächen in einer Vorstufe zur Ausbildung der Erfindung; -
5 eine schematische Darstellung einer optischen Vorrichtung mit koordiniert verkippten und/oder positionierten Oberflächen zur Formung einer erfindungsgemäßen Gesamtoberfläche; -
6 eine schematische Darstellung einer optischen Vorrichtung mit koordiniert verkippten und/oder positionierten und/oder gekrümmten Oberflächen zur Formung einer erfindungsgemäßen Gesamtoberfläche; -
7 eine schematische Schnittdarstellung einer Manipulationseinrichtung unter einer der Oberflächen; -
8 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Krümmungseinrichtung unter einer der Oberflächen; -
9 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Krümmungseinrichtung unter einer der Oberflächen; -
10 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Krümmungseinrichtung unter einer der Oberflächen; -
11 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Positionierungseinrichtung; und -
12 eine blockdiagrammmäßige Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an EUV projection exposure system in the meridional section; -
2 a DUV projection exposure system; -
3 a schematic representation of a device according to the invention in interaction with other optical elements; -
4 a schematic representation of an optical device with mutually tilted surfaces in a preliminary stage for the embodiment of the invention; -
5 a schematic representation of an optical device with coordinated tilted and / or positioned surfaces for forming an overall surface according to the invention; -
6 a schematic representation of an optical device with coordinated tilted and / or positioned and / or curved surfaces for forming an overall surface according to the invention; -
7 a schematic sectional view of a manipulation device under one of the surfaces; -
8th a schematic sectional view of an embodiment of a curvature device under one of the surfaces; -
9 a schematic sectional view of a further embodiment of a curvature device under one of the surfaces; -
10 a schematic plan view of an embodiment of a curving device under one of the surfaces; -
11 a schematic sectional view of an embodiment of the positioning device; and -
12 a block diagram representation of an embodiment of the method according to the invention.
Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf
Ein Beleuchtungssystem 101 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 weist neben einer Strahlungsquelle 102 eine Beleuchtungsoptik 103 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 104 in einer Objektebene 105 auf. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 104 angeordnetes Retikel 106. Das Retikel 106 ist von einem Retikelhalter 107 gehalten. Der Retikelhalter 107 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 108 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.In addition to a
In
Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 umfasst eine Projektionsoptik 109. Die Projektionsoptik 109 dient zur Abbildung des Objektfeldes 104 in ein Bildfeld 110 in einer Bildebene 111. Die Bildebene 111 verläuft parallel zur Objektebene 105. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111 möglich.The EUV
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 106 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 110 in der Bildebene 111 angeordneten Wafers 112. Der Wafer 112 wird von einem Waferhalter 113 gehalten. Der Waferhalter 113 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 114 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 106 über den Retikelverlagerungsantrieb 108 und andererseits des Wafers 112 über den Waferverlagerungsantrieb 114 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the
Bei der Strahlungsquelle 102 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 102 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 115, welche im Folgen-den auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 115 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle („Laser Produced Plasma“, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle („Gas Discharged Produced Plasma“, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln.The
Die Beleuchtungsstrahlung 115, die von der Strahlungsquelle 102 ausgeht, wird von einem Kollektor 116 gebündelt. Bei dem Kollektor 116 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 116 kann im streifenden Einfall („Grazing Incidence“, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall („Normal Incidence“, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 115 beaufschlagt werden. Der Kollektor 116 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung 115 und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The
Nach dem Kollektor 116 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 115 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 117. Die Zwischenfokusebene 117 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 102 und den Kollektor 116, und der Beleuchtungsoptik 103 darstellen.After the
Die Beleuchtungsoptik 103 umfasst einen Umlenkspiegel 118 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 119. Bei dem Umlenkspiegel 118 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 118 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 115 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 119 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, die zur Objektebene 105 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 119 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 120, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 120 sind in der
Die ersten Facetten 120 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 120 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The
The
Wie beispielsweise aus der
Für Details wird auf die
Zwischen dem Kollektor 116 und dem Umlenkspiegel 118 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 115 horizontal, also längs der y-Richtung.The
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 ist dem ersten Facettenspiegel 119 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 121. Sofern der zweite Facettenspiegel 121 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 121 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 119 und dem zweiten Facettenspiegel 121 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
Der zweite Facettenspiegel 121 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 122. Die zweiten Facetten 122 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The
Bei den zweiten Facetten 122 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die
Die zweiten Facetten 122 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The
Die Beleuchtungsoptik 103 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator („Fly's Eye Integrator“) bezeichnet.The
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 121 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 109 optisch konjugiert ist, anzuordnen.It can be advantageous not to arrange the
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 121 werden die einzelnen ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 121 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 115 im Strahlengang vor dem Objektfeld 104.The individual
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Objektfeld 104 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, „Normal Incidence“-Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, „Gracing Incidence“-Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the
Die Beleuchtungsoptik 103 hat bei der Ausführung, die in der
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann der Umlenkspiegel 118 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 103 nach dem Kollektor 116 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 119 und den zweiten Facettenspiegel 121.In a further embodiment of the
Die Abbildung der ersten Facetten 120 mittels der zweiten Facetten 122 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 122 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 105 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the
Die Projektionsoptik 109 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 durchnummeriert sind.The
Bei dem in der
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 103, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 115 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. Just like the mirrors of the
Die Projektionsoptik 109 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 104 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 110. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111.The
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 109 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The
Die Projektionsoptik 109 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The
Die Projektionsoptik 109 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other imaging scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 104 und dem Bildfeld 110 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 109, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der
Jeweils eine der Pupillenfacetten 122 ist genau einer der Feldfacetten 120 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 120 in eine Vielzahl an Objektfeldern 104 zerlegt. Die Feldfacetten 120 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 122.In each case one of the
Die Feldfacetten 120 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 122 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 auf das Retikel 106 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 104 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The illumination of the entrance pupil of the
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 103 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 104 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 121 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 109, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 121 telezentrisch auf den Wafer 112 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 109 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Retikel 106 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Bauelements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.The
Bei der in der
Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 121 definiert ist.The
In
Alternativ oder ergänzend zu den dargestellten Linsen 207 können diverse refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elemente, unter anderem auch Spiegel, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen, vorgesehen sein.As an alternative or in addition to the
Das grundsätzliche Funktionsprinzip der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 200 sieht vor, dass die in das Retikel 203 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 204 abgebildet werden.The basic functional principle of the DUV
Das Beleuchtungssystem 201 stellt einen für die Abbildung des Retikels 203 auf den Wafer 204 benötigten Projektionsstrahl 210 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 201 über optische Elemente so geformt, dass der Projektionsstrahl 210 beim Auftreffen auf das Retikel 203 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.The
Mittels des Projektionsstrahls 210 wird ein Bild des Retikels 203 erzeugt und von der Projektionsoptik 206 entsprechend verkleinert auf den Wafer 204 übertragen. Dabei können das Retikel 203 und der Wafer 204 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Retikels 203 auf entsprechende Bereiche des Wafers 204 abgebildet werden.An image of the
Optional kann ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 207 und dem Wafer 204 durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer 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.Optionally, an air gap between the
Die Verwendung der Erfindung ist nicht auf den Einsatz in Lithografiesystemen und auch nicht auf den Einsatz in Projektionsbelichtungsanlagen 100, 200, insbesondere auch nicht mit dem beschriebenen Aufbau, beschränkt. Die Erfindung eignet sich gleichwohl in besonderem Maße für Lithografiesysteme, insbesondere Projektionsbelichtungsanlagen, insbesondere mit dem beschriebenen Aufbau. Die Erfindung sowie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sind ferner nicht auf eine spezifische Bauform beschränkt zu verstehen. Die nachfolgenden Figuren stellen die Erfindung lediglich beispielhaft und stark schematisiert dar.The use of the invention is not limited to use in lithography systems and also not to use in
Die optische Vorrichtung 1 ist in dem in
Ferner ist bei dem in
Ferner steuert bei dem in
In dem in
Die Oberflächen 2 weisen ferner eine hexagonale oder dreieckige oder rechteckige, vorzugsweise quadratische Form auf.The
Weiterhin weisen die Oberflächen 2 einen Flächeninhalt zwischen 0,5 mm2 und 10 mm2, vorzugsweise zwischen 0,9 mm2 und 2 mm2, besonders bevorzugt 1 mm2, auf.Furthermore, the
In dem Ausführungsbeispiel nach
Die Oberflächen 2 der optischen Vorrichtung 1 können durch die Manipulationseinrichtungen 3 auch planvoll und koordiniert verkippt und verkrümmt sein (nicht separat dargestellt) um eine Gesamtoberfläche auszubilden.The
Bei den in den
In dem Ausführungsbeispiel nach
Die Manipulationseinrichtung 3 weist in dem in
In dem in
In dem in
Ferner ist in dem in
Die Oberfläche 2 ist auf dem Grundkörper 17 angeordnet, der als gemeinsamer Grundkörper 17 für alle Oberflächen 2 der optischen Vorrichtung 1 dient. Der Grundkörper 17 kann alternativ auch nur für einen Teil der Oberflächen als Basis dienen, um diese anzuordnen.The
In dem in
In vorliegendem Ausführungsbeispiel sind die Kippeinrichtungen 10 und die Krümmungseinrichtungen 12 und die Positionierungseinrichtungen 13 vorzugsweise gemäß dem in
In dem in
Die Krümmungseinrichtung 12 ist zwischen der Oberfläche 2 und der Kippeinrichtung 10 angeordnet.The curving
Weiterhin ist die Positionierungseinrichtung 13 zwischen der Kippeinrichtung 10 und dem Grundkörper 17 angeordnet.Furthermore, the
In dem in
Weiterhin sind bei dem in
Die Oberfläche 2 ist im Ausführungsbeispiel auf einem Oberflächengrundkörper 18 ausgebildet, wobei der Oberflächengrundkörper 18 vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 500 µm aufweist.In the exemplary embodiment, the
Die
Die Krümmungseinrichtung 12 ist hierbei durch wenigstens ein streckbares und/oder Kontrahierbares Aktorelement 19, vorzugsweise als ein Piezoelement, ausgebildet.The
Vorzugsweise ist die Krümmungseinrichtung 12 durch wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier, entlang wenigstens zweier Achsen angeordnete Aktorelemente 19 ausgebildet.The
Zwischen den Aktorelementen 19 ist hierbei ein Versteifungselement 19a angeordnet, welches eine Verkrümmung der Oberfläche 2 um einen zentralen Bereich der Oberfläche 2 verbessert. Hierdurch kann beispielsweise die Oberfläche 2 eine Form eines Hohlspiegels annehmen.In this case, a
Insbesondere dient im Ausführungsbeispiel das Versteifungselement 19a der Anordnung der Krümmungseinrichtung 12 auf der Kippeinrichtung 10.In particular, in the exemplary embodiment, the
In dem in
In den in den
In den in den
Die vier Aktorelemente 19 sind an der von der Oberfläche 2 abgewandten Seite des Oberflächengrundkörpers 18 in direktem Kontakt an dem Oberflächengrundkörper 18 angeordnet.The four
Der Oberflächengrundkörper 18 und die zugeordnete Oberfläche 2 haben im Ausführungsbeispiel eine quadratische Form.The
Im Ausführungsbeispiel wird die Oberflächen 2 jeweils entlang zweier Achsen derart gekrümmt, dass sich wenigstens zwei Krümmungsradien der Oberfläche 2 ergeben, wobei die zwei Achsen nicht zusammenfallen. Im Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Achsen vorzugsweise rechtwinklig zueinander.In the exemplary embodiment, the
In den
In dem in
Eine Auslenkungsrichtung der Membran 20 ist in
Die in den
Die zueinander verkippten Oberflächen 2 werden derart zueinander positioniert und/oder gekrümmt, dass Spalten 9 zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen 2 reduziert, vorzugsweise minimiert, werden.The mutually tilted
Insbesondere werden die zueinander verkippten Oberflächen 2 demnach derart zueinander positioniert und/oder gekrümmt, dass Spalten 9 zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen 2 minimiert werden, so wie dies in
Mögliche Gestaltungsformen der Kippvorrichtung 10, welches auch in der optischen Vorrichtung 1 Verwendung finden können, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Hierzu wird insbesondere auf die
In einem Koordinationsblock 30 werden die Verkippung und/oder die Verkrümmung und/oder die Positionierung derjenigen Oberflächen 2 geplant und koordiniert, welche die Gesamtoberfläche 5 ergeben sollen. In einem Kippblock 31, einem Verkrümmungsblock 32 und einem Positionierungsblock 33 werden die jeweiligen Oberflächen 2 in einem in dem Koordinationsblock 30 festgelegten Ausmaße verkippt und/oder gekrümmt und/oder positioniert, dass die Oberflächen 2 in einem Ergebnisblock 34 eine Gesamtoberfläche 5 ergeben.In a
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Verkippung und/oder die Verkrümmung und/oder die Positionierung einer Oberfläche 2 jeweils durch unabhängig voneinander ansteuerbare, eigenständige Einrichtungen.In the exemplary embodiment described, the tilting and/or the curvature and/or the positioning of a
Ferner verfügt jede Oberfläche über eine eigene Steuereinrichtung, um die Verkippung und die Verkrümmung und/oder die Positionierung der jeweiligen Oberfläche 2 zu steuern. Die Gesamtsteuereinrichtung 4 ist vorgesehen, um alle die Gesamtoberfläche 5 bildenden Oberflächen 2 derart zu steuern, dass unter Beibehaltung einer definierten Verkippung der einzelnen Oberflächen 2 die Oberflächen 2 insgesamt derart positioniert und/oder verkrümmt werden, dass die Spalten 9 zwischen benachbarten, zueinander verkippten Oberflächen 2 der Gesamtoberfläche 5 reduziert, vorzugsweise minimiert werden.Furthermore, each surface has its own control device in order to control the tilting and the curvature and/or the positioning of the
Die Krümmung der Oberflächen erfolgt in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des Verfahrens dergestalt, dass die Oberflächen 2 jeweils entlang wenigstens zweier Achsen derart gekrümmt werden, dass sich wenigstens zwei Krümmungsradien der jeweiligen Oberfläche 2 ergeben.In the exemplary embodiment of the method described, the surfaces are curved in such a way that the
Es ist in dem Verfahren vorgesehen, dass die Gesamtoberfläche 5 aus mehreren Oberflächen 2 ausgebildet wird, welche planvoll und koordiniert gekippt und/oder gekrümmt und/oder verschoben werden.The method provides for the
Die Oberflächen 2 werden vorzugsweise ferner derart koordiniert gekippt und/oder gekrümmt und/oder verschoben, dass eine wenigstens annähernd glatte Gesamtoberfläche 5 ausgebildet wird. Hierbei weist eine wenigstens annähernd glatte Gesamtoberfläche keine Spalten oder spitze Kanten und minimierte Spalte 9 zwischen den Oberflächen 2 auf.The
In dem Koordinationsblock 30 werden die Verkippungen und die Verkrümmungen und/oder die Positionierungen der Oberflächen 2 derart bestimmt, dass im Ergebnisblock 34 die Gesamtoberfläche 5 derart geformt wird, dass einer oder mehrere Fokuspunkte ausgebildet werden.In the
Ferner ist vorgesehen, dass die Gesamtoberfläche 5 derart geformt wird, dass die Lage und/oder die Anzahl des einen oder der mehreren Fokuspunkte während einer Verwendung der Vorrichtung 1 verändert wird.Furthermore, it is provided that the
Zur Stabilisierung der optischen Eigenschaften der Gesamtoberfläche 5 ist ferner in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Sensorblock 35 vorgesehen, in welchem beispielsweise eine von der Gesamtoberfläche 5 ausgehend Wellenfront und/oder die Verkippung und/oder die Verkrümmung und/oder die Position vermessen wird. Die in dem Sensorblock 35 erfassten Informationen werden hernach an einen Feedbackblock 36 weitergeleitet, in welchem auf Grundlage der Informationen Korrektursignale und/oder Einstellungssignale für den Koordinationsblock 30 übermittelt werden und an diesen übermittelt werden. Im Koordinationsblock werden danach aktualisierte Befehle zur Ansteuerung der Blöcke 31, 32 und 33 ermittelt und weitergegeben.To stabilize the optical properties of the
Der Koordinationsblock 30, der Kippblock 31, der Verkrümmungsblock 32, der Positionierungsblock 33 sowie der Feedbackblock 36 können mithin als Teil eines Gesamtsteuerblocks 37 betrachtet werden, in welchem die einzelnen Blöcke koordiniert umgesetzt werden.The
Der Gesamtsteuerblock 37 oder einzelne Blöcke 30, 31, 32, 33, 36 des Gesamtsteuerblocks können in der Gesamtsteuereinrichtung 4 realisiert werden.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Optische Vorrichtungoptical device
- 22
- Oberflächesurface
- 33
- Manipulationseinrichtungmanipulation device
- 44
- Gesamtsteuereinrichtungoverall control device
- 55
- Gesamtoberflächetotal surface
- 66
- Lichtquellelight source
- 77
- Zielortdestination
- 88th
- Zielstrukturtarget structure
- 99
- Spaltgap
- 1010
- Kippeinrichtungtilting device
- 1111
- Flächennormalesurface normal
- 1212
- Krümmungseinrichtungcurvature device
- 1313
- Positionierungseinrichtungpositioning device
- 1414
- Kippsteuereinrichtungtilt control device
- 1515
- Positioniersteuereinrichtungpositioning control device
- 1616
- Krümmungssteuereinrichtungcurvature control device
- 1717
- Grundkörperbody
- 1818
- Oberflächengrundkörpersurface primitives
- 1919
- Aktorelementactuator element
- 19a19a
- Versteifungselementstiffening element
- 2020
- Membranmembrane
- 2121
- Hohlraumcavity
- 3030
- Koordinationsblockcoordination block
- 3131
- Kippblocktipping block
- 3232
- Krümmungsblockcurvature block
- 3333
- Positionierungsblockpositioning block
- 3434
- Ergebnisblockresult block
- 3535
- Sensorblocksensor block
- 3636
- Feedbackblockfeedback block
- 3737
- Gesamtsteuerblockoverall control block
- 100100
- EUV-ProjektionsbelichtungsanlageEUV projection exposure system
- 101101
- Beleuchtungssystemlighting system
- 102102
- Strahlungsquelleradiation source
- 103103
- Beleuchtungsoptiklighting optics
- 104104
- Objektfeldobject field
- 105105
- Objektebeneobject level
- 106106
- Retikelreticle
- 107107
- Retikelhalterreticle holder
- 108108
- Retikelverlagerungsantriebreticle displacement drive
- 109109
- Projektionsoptikprojection optics
- 110110
- Bildfeldimage field
- 111111
- Bildebenepicture plane
- 112112
- Waferwafers
- 113113
- Waferhalterwafer holder
- 114114
- WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
- 115115
- EUV- / Nutz- / BeleuchtungsstrahlungEUV / useful / illumination radiation
- 116116
- Kollektorcollector
- 117117
- Zwischenfokusebeneintermediate focal plane
- 118118
- Umlenkspiegeldeflection mirror
- 119119
- erster Facettenspiegel / Feldfacettenspiegelfirst facet mirror / field facet mirror
- 120120
- erste Facetten / Feldfacettenfirst facets / field facets
- 121121
- zweiter Facettenspiegel / Pupillenfacettenspiegelsecond facet mirror / pupil facet mirror
- 122122
- zweite Facetten / Pupillenfacettensecond facets / pupil facets
- 200200
- DUV-ProjektionsbelichtungsanlageDUV projection exposure system
- 201201
- Beleuchtungssystemlighting system
- 202202
- Retikelstagereticle stage
- 203203
- Retikelreticle
- 204204
- Waferwafers
- 205205
- Waferhalterwafer holder
- 206206
- Projektionsoptikprojection optics
- 207207
- Linselens
- 208208
- Fassungversion
- 209209
- Objektivgehäuselens body
- 210210
- Projektionsstrahlprojection beam
- Miwed
- Spiegelmirror
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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JP2024502844A (en) | 2024-01-23 |
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