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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerung für eine Lithographieanlage sowie eine Lithographieanlage mit einer derartigen Lagerung.
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Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt, Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.
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Die Spiegel können beispielsweise an einem Tragrahmen (engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im Pikometer-Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, beispielsweise in Folge von thermischen Einflüssen, kompensiert werden.
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Zur Ermittlung der Position der Spiegel können Sensoren vorgesehen sein, die an einem Sensorrahmen (engl.: sensor frame) vorgesehen sind. Mit Hilfe der Sensoren kann die Positionierung der Spiegel überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Der Tragrahmen und der Sensorrahmen sind mechanisch voneinander entkoppelt. Unter einer mechanischen Entkopplung ist zu verstehen, dass von dem Sensorrahmen auf den Tragrahmen oder umgekehrt keine Kräfte, Vibrationen und/oder Schwingungen übertragen werden. Dies kann beispielsweise durch eine sehr weiche und/oder federnde Lagerung des Sensorrahmens erreicht werden.
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Um eine Beschädigung des Tragrahmens und/oder des Sensorrahmens bei einem Verkippen oder beim Transport der Lithographieanlage zu verhindern, können zwischen dem Tragrahmen und dem Sensorrahmen sogenannte Transportlocks (Transportblockierelemente) vorgesehen sein, die insbesondere ein aneinanderschlagen des Tragrahmens und des Sensorrahmens verhindern. Die
DE 10 2016 204 143 A1 offenbart ein Beispiel eines solchen Transportlocks, der in Abhängigkeit eines Messergebnisses einer Messeinrichtung, die eine Breite eines Abstands zwischen dem Tragrahmen und dem Sensorrahmen misst, in den Abstand eingesetzt wird und so eine Relativbewegung des Tragrahmens relativ zum Sensorrahmen begrenzt.
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Ähnliche Transportlocks können fest mit dem Tragrahmen verbunden sein und verschiebbar in eine Mulde im Sensorrahmen greifen. Hierzu ist zwischen den Transportlocks und dem Sensorrahmen ein Spalt von bis zu circa 150 µm vorgesehen, sodass eine kontaktlose Fixierung des Sensorrahmens am Tragrahmen ermöglicht wird. Anhand des Spalts können hohe Drehmomente verhindert werden. Bei Stößen mit einer Kraft in der Größenordnung zwischen 2 und 3g, wie sie beim Transport auftreten können, stoßen die Transportlocks ruckartig mit dem Sensorrahmen zusammen, wodurch Beschädigungen des Tragrahmens, des Sensorrahmens und/oder der Transportlocks auftreten können. In einigen Fällen kann ferner vorkommen, dass im Bereich, in dem die Transportlocks verschoben werden, durch Abrieb Partikel entstehen. Diese Partikel können die Funktion der Lithographieanlage beeinträchtigen.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Lagerung für eine Lithographieanlage bereitzustellen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Lagerung für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Diese weist auf:
- ein gelagertes Element;
- ein lagerndes Element; und
- Befestigungselemente, welche gemeinsam das gelagerte Element relativ zu dem lagernden Element in zumindest einem Freiheitsgrad fixieren; wobei
- ein Abstand in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads zwischen dem gelagerten und dem lagernden Element vorgesehen ist, und
- jedes Befestigungselement ausschließlich in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads eine Kraft auf das gelagerte Element ausübt.
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Dadurch, dass jedes Befestigungselement ausschließlich in einem Freiheitsgrad eine Kraft auf das gelagerte Element ausübt, können die auf das gelagerte Element ausgeübte Kräfte optimiert werden. Vorzugsweise übt jedes Befestigungselement ausschließlich eine axiale Kraft auf das gelagerte Element aus. Dadurch wird verhindert, dass die Befestigungselemente bei Stößen verbogen werden und Spannungen in den Befestigungselementen auftreten. Insbesondere werden Drehmomente verhindert. Dadurch werden Beschädigungen des gelagerten Elements, des lagernden Elements und/oder der Befestigungselemente während des Transports reduziert. Vorteilhaft kann mit wenig Aufwand eine zuverlässige Lagerung zum Fixieren des gelagerten Elements am lagernden Element bereitgestellt werden.
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Das gelagerte Element ist insbesondere ein Sensorrahmen. Das lagernde Element kann ein Tragrahmen sein. Das gelagerte Element kann jedoch auch ein anderes aktuierbares Element der Lithographieanlage sein, wie zum Beispiel ein aktuierbarer Spiegel. Das lagernde Element kann in solch einem Fall ein Element der Lithographieanlage sein, welches mit dem aktuierbaren gelagerten Element zusammenwirkt.
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Die Lagerung umfasst mindestens zwei Befestigungselemente, vorzugsweise jedoch mindestens sechs. Dass die Befestigungselemente das gelagerte Element relativ zum lagernden Element in zumindest einem Freiheitsgrad fixieren, bedeutet insbesondere, dass die Befestigungselemente eine Bewegung des gelagerten Elements relativ zum lagernden Element in dem zumindest einen Freiheitsgrad verhindern. Vorzugsweise verhindern die Befestigungselemente jegliche Relativbewegung zwischen dem lagernden Element und dem gelagerten Element. Die Befestigungselemente ermöglichen insbesondere keine Verschiebbarkeit des gelagerten Elements relativ zum lagernden Element, insbesondere keine Verschiebbarkeit des gelagerten Elements parallel zum lagernden Element. Eine minimale Bewegbarkeit des gelagerten Elements relativ zum gelagerten Element kann durch die Biegsamkeit der Befestigungselemente erfolgen. Diese ist jedoch vernachlässigbar.
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Der Begriff „Freiheitsgrad“ bezeichnet eine Bewegungsmöglichkeit der Lagerung. Verschiedene Freiheitsgrade sind dabei voneinander unabhängige Bewegungsmöglichkeiten. Eine zweidimensionale Lagerung weist insgesamt drei Freiheitsgrade auf, während eine dreidimensionale Lagerung insgesamt sechs Freiheitsgrade aufweist.
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Der Abstand zwischen dem lagernden und gelagerten Element ist vorzugsweise derart vorgesehen, dass das gelagerte Element keinen direkten Kontakt zum lagernden Element aufweist. Zwischen dem gelagerten Element und dem lagernden Element kann überall ein Abstand vorliegen. Der Abstand kann auch als ein Luftabstand oder Spalt betrachtet werden. Dass der Abstand in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads ausgerichtet ist, bedeutet, dass in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads ein Abstand zwischen dem gelagerten und dem lagernden Element vorgesehen ist. Insbesondere berühren sich das gelagerte Element und das lagernde Element in der Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads nicht. Die Breite des Abstands beträgt beispielsweise mindestens 2 cm, insbesondere mindestens 4cm, vorzugsweise mindestens 10 cm. Die Breite des Abstands kann definiert sein als der geringste Abstand zwischen sich gegenüberliegenden Flächen des lagernden und des gelagerten Elements.
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Die Befestigungselemente sind beispielsweise zumindest teilweise aus Stahl, insbesondere aus X90 Stahl, gefertigt. Die Befestigungselemente können jedoch auch andere Materialien mit guter Festigkeit umfassen. Wichtig ist dabei, dass die Befestigungselemente die beim Transport auftretende Stöße, welche häufig in der Größenordnung zwischen 2g und 3g liegen, aushalten können.
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Jedes Befestigungselement übt ausschließlich in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads eine Kraft auf das gelagerte Element aus. Dies bedeutet insbesondere, dass ein Befestigungselement nur entlang einer Richtung Kraft auf das gelagerte Element ausübt. Die verschiedenen Befestigungselemente können in Richtung verschiedener Freiheitsgrade eine Kraft auf das gelagerte Element ausüben. Wichtig ist dabei jedoch insbesondere, dass jedes Befestigungselement lediglich entlang einer einzigen Richtung (die einem einzigen Freiheitsgrad entspricht) Kraft auf das gelagerte Element ausübt.
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Insbesondere werden durch jedes Befestigungselemente keine oder zumindest lediglich vernachlässigbare Kräfte entlang anderer Richtungen als die Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads dieses Befestigungselement auf das gelagerte Element ausgeübt.
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Die Befestigungselemente sind vorzugsweise mit dem lagernden Element und/oder mit dem gelagerten Element fest verbunden. Relativbewegungen zwischen den Befestigungselementen und dem lagernden Element und/oder zwischen den Befestigungselementen und dem gelagerten Element werden insbesondere nicht ermöglicht. Dadurch kann ein Partikelabrieb, der bei Aneinanderreiben oder -stoßen der Befestigungselementen mit dem lagernden Element und/oder dem gelagerten Element entsteht, vorteilhaft verhindert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform übt jedes Befestigungselement ausschließlich eine Zugkraft und/oder eine Druckkraft auf das gelagerte Element aus.
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Die Zugkraft und/oder Druckkraft, die das Befestigungselement auf das gelagerte Element ausübt, ist insbesondere eine Kraft, die senkrecht zur Fläche des gelagerten Elements, auf die die Kraft agiert, wirkt. Die Zugkraft ist dabei insbesondere eine Kraft, die das gelagerte Element in Richtung des lagernden Elements zieht. Die Druckkraft kann eine Kraft sein, die das gelagerte Element von dem lagernden Element wegdrückt. Die Zug- und/oder Druckkräfte können auch als axiale Kräfte bezeichnet werden.
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Insbesondere werden keine oder zumindest lediglich vernachlässigbare Scherungen und Drehmomente auf das gelagerte Element ausgeübt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Befestigungselemente lediglich in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads starr ausgebildet.
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Die Befestigungselemente sind insbesondere jeweils nur in einer Richtung starr (im Sinne von steif oder nicht verbiegbar) ausgebildet. Vorzugsweise sind sie lediglich entlang ihrer axialen Erstreckungsrichtung (Längsrichtung) starr ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine Belastung der Befestigungselemente in Längsrichtung (insbesondere auf Druck oder Zug) zu keiner wesentliche Längenveränderung entlang der Längsrichtung führt. Vorzugsweise ist das Befestigungselement entlang der starren Richtung mindestens 10 Mal, 15 Mal oder 20 Mal starrer oder steifer als in den übrigen Richtungen (insbesondere in den Querrichtungen).
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Entlang der übrigen Richtungen können die Befestigungselemente flexibel (im Sinne von verbiegbar) ausgebildet sein. Eine Belastung der Befestigungselemente in andere Richtungen als die Längsrichtung kann zu Verbiegungen der Befestigungselemente entlang dieser Richtungen führen.
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Die Befestigungselemente können insbesondere nur entlang der starren Richtung Kräfte aufnehmen und übertragen. Entlang der flexiblen Richtungen können die Befestigungselemente keine Kräfte aufnehmen oder übertragen. Dadurch ergibt sich eine Funktion der Befestigungselemente, die der eines gedehnten Seils entspricht: das Seil überträgt nur entlang der Zugrichtung Kräfte.
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Dass die Befestigungselemente entlang bestimmter Richtungen flexibel ausgebildet sind, bedeutet nicht, dass die Befestigungselemente aus einem flexiblen Material ausgebildet sind. Vielmehr ergibt sich die Flexibilität lediglich aus einem Längenverhältnis des Befestigungselements. Um eine Starrheit entlang nur einer Richtung zu erzielen, sind die Befestigungselemente vorzugsweise deutlich länger (entlang der axialen Erstreckungsrichtung) als breit (Durchmesser).
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Eine Länge der Befestigungselemente ist beispielsweise mindestens 10 Mal, vorzugsweise mindestens 15 oder 20 Mal, größer als ein Durchmesser der Befestigungselemente. Der Durchmesser der Befestigungselemente beträgt beispielsweise 12 mm, während die Länge der Befestigungselemente zwischen 20 und 30 cm betragen kann. Die axiale Erstreckungsrichtung der Befestigungselemente entspricht insbesondere der Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das gelagerte Element und das lagernde Element abgesehen von den Befestigungselementen mechanisch voneinander entkoppelt.
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Die einzige mechanische Kopplung zwischen dem lagernden und dem gelagerten Element kann durch die Befestigungselemente gewährleistet werden. Unter einer mechanischen Entkopplung des Tragrahmens von dem Sensorrahmen ist vorzugsweise zu verstehen, dass von dem Tragrahmen auf den Sensorrahmen und umgekehrt keine oder zumindest vernachlässigbare Schwingungen, Kräfte und/oder Vibrationen übertragen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Sensorrahmen mit Hilfe einer weichen Lagerung oder Aktorik gelagert ist. Beispielsweise kann der Sensorrahmen mit Hilfe von sehr weichen Federelementen gelagert sein. Vorzugsweise ist der Tragrahmen geerdet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lagerung ferner ein optisches Element, wobei das lagernde Element ein Tragrahmen zum Tragen des optischen Elements und das gelagerte Element ein Sensorrahmen ist.
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Die Lagerung kann Teil eines Projektionssystems der Lithographieanlage sein. Das Projektionssystem kann auch als Projektionsobjektiv bezeichnet werden. Der Tragrahmen kann auch als Force Frame und der Sensorrahmen kann auch als Sensor Frame bezeichnet werden. Das optische Element kann eine oder mehrere Linsen und/oder Spiegel aufweisen. Darunter, dass der Tragrahmen das optische Element trägt ist zu verstehen, dass das optische Element mit Hilfe einer Gewichtskraftkompensationseinrichtungen und Lorentz-Aktuatoren mit dem Tragrahmen gekoppelt ist. Insbesondere ist das optische Element zur Positionierung oder Positionskorrektur desselben manipulierbar, das heißt, verstellbar und/oder deformierbar. Der Tragrahmen und/oder der Sensorrahmen können aus einem keramischen Werkstoff oder einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Insbesondere kann der Tragrahmen aus einer Nichtoxidkeramik, beispielsweise aus einem Siliziumcarbid, gefertigt sein. Vorzugsweise ist zumindest der Tragrahmen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gefertigt. An dem Sensorrahmen kann insbesondere eine Vielzahl an Sensoren vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, die Positionierung des optischen Elements zu erfassen. Mit Hilfe der von den Sensoren ermittelten Position des optischen Elements kann dessen Ausrichtung mit Hilfe von an den Tragrahmen gekoppelten Aktuatoren, insbesondere Lorentz-Aktuatoren, korrigiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform:
- fixieren die Befestigungselemente gemeinsam das gelagerte Element relativ zu dem lagernden Element in mehrere Freiheitsgrade,
- ist jeweils ein Abstand in Richtung der jeweiligen mehreren Freiheitsgrade, entlang denen die Befestigungselemente gemeinsam das gelagerte Element relativ zu dem lagernden Element fixieren, zwischen dem gelagerten und dem lagernden Element vorgesehen,
- ist für jeden Freiheitsgrad der mehreren Freiheitsgrade zumindest ein Befestigungselement vorgesehen, das ausschließlich in Richtung dieses Freiheitsgrads eine Kraft auf das gelagerte Element ausübt.
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Unter dem Ausdruck „mehrere Freiheitsgrade“ werden insbesondere die Freiheitsgrade oder Richtungen bezeichnet, in denen die Befestigungselemente gemeinsam das gelagerte Element relativ zu dem lagernden Element fixieren. Pro Freiheitsgrad, in dem die Befestigungselemente das gelagerte Element relativ zum lagernden Element fixieren, ist insbesondere ein Abstand zwischen dem gelagerten und dem fixierenden Element vorgesehen. Ferner kann für jeden Freiheitsgrad aus den mehreren Freiheitsgraden mindestens ein Befestigungselement vorgesehen sein, welches nur in Richtung dieses Freiheitsgrads eine Kraft auf das gelagerte Element ausübt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lagerung mindestens sechs Befestigungselemente, von denen sechs Befestigungselemente jeweils ausschließlich in Richtung unterschiedlicher Freiheitsgrade eine Kraft auf das gelagerte Element ausüben.
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Die Anzahl an Freiheitsgraden, in denen die Befestigungselemente gemeinsam das gelagerte Element relativ zu dem lagernden Element fixieren, beträgt zur dreidimensionalen Fixierung des gelagerten Elements vorzugsweise mindestens sechs. Für jeden dieser mehreren Freiheitsgrade kann mindestens ein Befestigungselement vorgesehen sein, welches ausschließlich entlang der Richtung dieses Freiheitsgrads eine Kraft auf das gelagerte Element ausübt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lagerung genau sechs Befestigungselemente.
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Sechs ist die geringste Anzahl an Befestigungselementen, um das gelagerte Element in drei Dimensionen relativ zum lagernden Element zu fixieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform üben mindestens zwei der Befestigungselemente eine Kraft in demselben Freiheitsgrad auf das gelagerte Element aus.
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Mehr als zwei nicht koaxiale Befestigungselemente für denselben Freiheitsgrad vorzusehen, ist dahingehend vorteilhaft, dass diese sich die Kraft, die zum Beispiel beim Transport auftritt, teilen können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die mindestens zwei Befestigungselemente, die eine Kraft in demselben Freiheitsgrad auf das gelagerte Element ausüben, koaxial angeordnet, insbesondere sodass deren Kräfte auf das gelagerte Element in entgegengesetzte Richtungen wirken.
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Eines der Befestigungselement kann eine Zugkraft in Richtung des Freiheitsgrads auf das gelagerte Element ausüben, während ein anderes der Befestigungselemente eine Druckkraft in Richtung desselben Freiheitsgrads auf das gelagerte Element ausüben kann. Gemeinsam beschränken die zwei koaxialen Befestigungselemente die Bewegung des gelagerten Elements relativ zum lagernden Element in beide Richtungen in demselben Freiheitsgrad.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lagerung mindestens zwölf Befestigungselemente, von denen jeweils mindestens zwei koaxial angeordnet sind.
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Es sind insbesondere jeweils zwei Befestigungselemente pro Freiheitsgrad vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform:
- übt jedes Befestigungselement ausschließlich eine Druckkraft auf das gelagerte Element in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads aus, oder
- übt jedes Befestigungselement ausschließlich eine Zugkraft auf das gelagerte Element in Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads aus.
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Wenn alle Befestigungselemente ausschließlich eine Zugkraft auf das gelagerte Element ausüben, wird das gelagerte Element insbesondere ausschließlich auf Zug am lagernden Element gehalten. Das Prinzip hinter der Halterung des gelagerten Elements auf Zug ähnelt dem Prinzip eines Spinnennetzes, das eine Beute ausschließlich auf Zug hält. Ein einziger Faden des Spinnennetzes ist biegsam und nicht ausreichend, um Bewegungen der Beute einzuschränken. Das Zusammenwirken mehrerer Fäden, die in unterschiedliche Richtungen agieren, ermöglicht jedoch ein Fixieren der Beute. In der beschriebenen Lagerung entsprechen die Befestigungselemente den Fäden des Spinnennetzes.
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Die Befestigung des gelagerten Elements ausschließlich durch Druckkraft unterliegt einem äquivalenten Prinzip, mit umgekehrten Kräften. In beiden Fällen (nur Zugkraft oder nur Druckkraft) wird die Befestigung des gelagerten Elements an einem Punkt dadurch erzielt, dass die Befestigungselement gemeinsam auf das gelagerte Element agieren. Das Entfernen eines Befestigungselements kann die Stabilität der Halterung des gelagerten Elements gefährden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das lagernde Element eine erste Öffnung und das gelagerte Element eine gegenüber der ersten Öffnung liegende zweite Öffnung, wobei eines der Befestigungselemente zumindest teilweise in die erste Öffnung und in die zweite Öffnung ragt.
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Die Öffnungen können koaxial zueinander ausgerichtet sein. Die Öffnungen können Bohrungen oder dergleichen sein. An einer Innenfläche der ersten und/oder zweiten Öffnung kann ein Innengewinde vorgesehen sein. Der Durchmesser der Öffnungen kann dem Durchmesser der Befestigungselemente entsprechen. Der Durchmesser der Öffnungen kann zwischen 3 und 20 mm, insbesondere zwischen 5 und 12 mm liegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Befestigungselement als ein Stift oder eine Schraube gebildet, wobei der Stift oder die Schraube zumindest teilweise in die erste Öffnung und in die zweite Öffnung einführbar ist.
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Der Durchmesser der Befestigungselemente liegt beispielsweise zwischen 3 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 mm. Die Dimensionen der Befestigungselemente und der Öffnungen hängen stark von den Dimensionen und Gewichten des gelagerten und lagernden Elements ab. Allgemein kann jedoch gesagt werden, dass der Durchmesser der Befestigungselemente, die nur in einem Freiheitsgrad eine Kraft ausüben, in Vergleich zu dem Durchmesser von Befestigungselementen, die auch Scherungskräfte oder dergleichen standhalten müssen, geringgehalten werden können. Öffnungen und Befestigungselemente mit geringen Durchmessern sind insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass für die Öffnungen und Befestigungselemente weiniger Bauraum am gelagerten und lagernden Element benötigt wird.
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Ferner ist eine Länge der Befestigungselemente vorzugsweise deutlich größer als der Durchmesser der Befestigungselemente. Eine Länge der Befestigungselemente (entlang einer axialen Erstreckungsrichtung, die insbesondere der Richtung des zumindest einen Freiheitsgrads entspricht) beträgt vorzugsweise mindestens 10 cm, insbesondere mindestens 15, 20 oder 30 cm. Bei den Befestigungselementen handelt es sich somit um längliche Elemente, die insbesondere nur entlang der axialen Erstreckungsrichtung starr ausgebildet sind und ansonsten flexibel sind.
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Ein Stift ist insbesondere ein länglicher Stab ohne Gewinde. Die Schraube weist zumindest abschnittsweise ein Gewinde auf. Eine handelsübliche Schraube ist ein Zugelement, welches lediglich Zug auf das gelagerte Element ausübt. Um als Zugdruckelement eingesetzt zu werden, werden die Schraube zusätzlich am Tragrahmen befestigt. Hierzu kann eine Mutter verwendet werden. Alternativ kann die Schraube zusätzlich an ihrem Kopfende mit einem Gewinde ausgebildet sein, um eine Befestigung am Tragrahmen zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Befestigungselement als ein Seil, insbesondere als ein Drahtseil, gebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Befestigungselemente entfernbar mit dem lagernden Element und dem gelagerten Element gekoppelt.
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Die Befestigungselemente können am gelagerten und lagernden Element befestigt werden, wenn die Lithographieanlage transportiert, verkippt, Erdbeben ausgesetzt werden könnte und/oder aus anderen Gründen geschützt werden soll. Anschließend können sie zur Verwendung der Lithographieanlage wieder entfernt werden. Bei der Ausbildung der Befestigungselemente als Schrauben ist ein Befestigen und Entfernen der Befestigungselement mit besonders wenig Aufwand verbunden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Lithographieanlage vorgeschlagen, welche eine Lagerung gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst.
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Die Lithographieanlage ist insbesondere eine EUV- oder DUV-Lithographieanlage. EUV steht für „extremes Ultraviolett“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für „tiefes Ultraviolett“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm.
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Die für die Lagerung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Lithographieanlage entsprechend und umgekehrt.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
- 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer bekannten Lagerung;
- 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Lagerung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 4 zeigt eine schematische Ansicht der Lagerung gemäß der ersten Ausführungsform;
- 5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Lagerung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
- 6 zeigt eine schematische Ansicht der Lagerung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
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Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
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Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
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Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
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Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Lagerung 300. Die Lagerung 300 umfasst einen Tragrahmen 302, der einen der Spiegel M1 - M6, 110, 112, 114, 116, 118, 130 oder eine der Linsen 128 hält, sowie einen mechanisch vom Tragrahmen 302 entkoppelten Sensorrahmen 301 zur Bestimmung der Position des optischen Elements M1 - M6, 110, 112, 114, 116, 118, 128, 130. Der Sensorrahmen 301 und der Tragrahmen 302 sind entlang der in der 2 gezeigten x-Richtung derart voneinander beabstandet angeordnet, dass in der x-Richtung ein Abstand 305 zwischen dem Sensorrahmen 301 und dem Tragrahmen 302 vorliegt. Entlang der x-Richtung beträgt eine Breite des Abstands 305 circa 5 cm.
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Um zum Beispiel beim Transport der die Lagerung 300 umfassenden Lithographieanlage 100A, 100B Beschädigungen des Sensorrahmens 301 und/oder des Tragrahmens 302 zu verhindern, wird ein Transportlock 303 verwendet. Dieser Transportlock 303 wird in eine Aufnahme 307 im Tragrahmen 302 eingesetzt und anhand einer Schraube 304 am Tragrahmen 302 befestigt. Der Transportlock 303 erstreckt sich in Richtung des Sensorrahmens 301 bis in diesen hinein. Der Sensorrahmen 301 nimmt einen Endabschnitt des Transportlocks 303 auf. Zwischen dem Transportlock 303 und dem Sensorrahmen 301 ist ein Spalt 306 vorgesehen, sodass der Transportlock 303 kontaktlos am Sensorrahmen 301 fixiert ist. Der Spalt 306 hat eine Breite von bis zu circa 150 µm. Der Spalt 306 ermöglicht eine Bewegung des Transportlocks 303 relativ zum Sensorrahmen 301 entlang der x-, y- und z-Richtungen. Dadurch wird auch eine Bewegung des Sensorrahmens 301 relativ zum Tragrahmen 302 gewährleistet. Die Kräfte, die der Transportlock 303 auf den Sensorrahmen 301 ausübt, sind sowohl axiale Kräfte (entlang der x-Richtung), als auch radiale Kräfte (entlang der y- und z-Richtungen). Durch die bewegbare Lagerung der Transportlocks 303 am Sensorrahmen 301 werden Drehmomente verhindert.
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Beim Transport der Lithographieanlage 100A, 100B können große Stoßkräfte (in der Größenordnung zwischen 2 und 3g) auftreten und die Transportlocks 303 ruckartig mit dem Sensorrahmen 301 zusammenstoßen, wodurch Beschädigungen des Tragrahmens 302, des Sensorrahmens 301 und/oder der Transportlocks 303 auftreten können. Um solche Beschädigungen zu verhindern, kann ein Durchmesser der Transportlocks 303 erhöht werden. Der zur Befestigung der Transportlocks 303 benötigte Bauraum wird dadurch jedoch nachteilig erhöht.
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In einigen Fällen kann ferner vorkommen, dass das Zusammenstoßen des Transportlocks 303 mit dem Sensorrahmen 301 zu Partikelabrieb führt. Diese Partikel können die Funktion der Lithographieanlage 100A, 100B beeinträchtigen.
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Die 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Lagerung 200 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Lagerung 200 umfasst ein gelagertes Element 201, welches hier als ein Sensorrahmen ausgebildet ist, sowie ein lagerndes Element 202, welches hier als Tragrahmen ausgebildet ist.
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Die Lagerung 200 kann Teil des Projektionssystems 104 gemäß den 1A und 1B sein. Der Tragrahmen 202 hält ein optisches Element 203, welches als einem der Spiegel M1 - M6, 110, 112, 114, 116, 118, 130 oder als eine der Linsen 128 ausgebildet ist, welche im Zusammenhang mit den 1A und 1B beschrieben wurden. Alternativ kann es sich bei dem optischen Element 203 auch um ein optisches Gitter oder eine λ-Platte handeln. Die Lagerung 200 kann eine Vielzahl derartiger optischer Elemente 203 umfassen.
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Der Force Frame oder Tragrahmen 202 ist mit dem optischen Element 203 gekoppelt. Zur Halterung des optischen Elements 203 an dem Tragrahmen 202 können Gewichtskraftkompensationseinrichtungen auf Basis von Permanentmagneten eingesetzt werden. Die von einer solchen Gewichtskraftkompensationseinrichtung erzeugte Kompensationskraft wirkt der Gewichtskraft des optischen Elements 203 entgegen und entspricht dieser im Wesentlichen betragsmäßig. Aktiv kann eine Bewegung des optischen Elements 203 - insbesondere auch in vertikaler Richtung - dagegen mit Hilfe sogenannter Lorentz-Aktuatoren gesteuert werden. Ein solcher Lorentz-Aktuator umfasst jeweils eine bestrombare Spule sowie davon beabstandet einen Permanentmagneten. Gemeinsam erzeugen diese eine einstellbare magnetische Kraft zur Steuerung der Bewegung des optischen Elements 203.
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Das heißt, das optische Element 203 ist zur Positionierung oder Positionskorrektur desselben manipulierbar, insbesondere verstellbar und/oder deformierbar. Hierzu können ein oder mehrere Aktuatoren, insbesondere Lorentz-Aktuatoren, vorgesehen sein. Der Tragrahmen 202 kann eine Vielzahl derartiger optischer Elemente 203 tragen. Der Tragrahmen 202 kann aus Aluminium gefertigt sein. Alternativ kann der Tragrahmen 202 auch aus einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Tragrahmen 202 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gefertigt.
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Der Sensorrahmen 201 oder Sensor Frame ist mechanisch von dem Tragrahmen 202 entkoppelt. Der Sensorrahmen 201 kann aus einem Keramikwerkstoff, wie Siliziumcarbid (SiC/SiSiC), oder aus einem Stahlwerkstoff gefertigt sein. An dem Sensorrahmen 201 kann eine Vielzahl an Sensoren vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, die Positionierung des optischen Elements 203 beziehungsweise der optischen Elemente 203 zu erfassen. Mit Hilfe der von den Sensoren ermittelten Position des optischen Elements 203 kann dessen Ausrichtung mit Hilfe der an dem Tragrahmen 202 vorgesehenen Aktuatoren korrigiert werden.
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Unter einer mechanischen Entkopplung des Tragrahmens 202 von dem Sensorrahmen 201 ist zu verstehen, dass von dem Tragrahmen 202 auf den Sensorrahmen 201 und umgekehrt keine oder zumindest vernachlässigbare Schwingungen, Kräfte und/oder Vibrationen übertragen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Sensorrahmen 201 mit Hilfe einer weichen Lagerung oder Aktorik gelagert ist. Beispielsweise kann der Sensorrahmen 201 mit Hilfe von sehr weichen Federelementen gelagert sein.
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Der Sensorrahmen 201 und der Tragrahmen 202 sind derart angeordnet, dass zwischen ihnen ein Abstand 205 vorliegt. In der Ausrichtung der 3 bildet der Abstand 205 eine Abstand entlang einer x-Richtung zwischen dem Sensorrahmen 201 und dem Tragrahmen 202. Eine Breite des Abstands 205 entlang der x-Richtung beträgt beispielsweise 15 cm.
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Die Lagerung 200 umfasst weiterhin ein Befestigungselement 204, welches als eine Schraube 213 aus X90 Stahl und einer Mutter 212 gebildet ist. Zur Befestigung des Befestigungselements 204 sind am Tragrahmen 202 eine erste Öffnung 206 und am Sensorrahmen 201 eine zweite Öffnung 207 vorgesehen. Die erste Öffnung 206 im Tragrahmen 202 ist eine Durchbohrung, die den Tragrahmen 202 vollständig durchbohrt. Die zweite Öffnung 207 ist ein Loch, das lediglich wenige Millimeter in den Sensorrahmen 201 ragt.
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Ein Durchmesser r der Öffnungen 206, 207 sowie eines zylinderförmigen Abschnitts 210 der Schraube 213, der sich zwischen einem Schraubenkopf 209 und einem Endabschnitt 211 erstreckt, beträgt 12 mm. Die Schraube 213 ist als M12 Schraube ausgebildet. Eine Länge L der Schraube 213 entlang der axialen Erstreckungsrichtung (x-Richtung oder Längsrichtung) beträgt 20 cm.
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Die Schraube 213 agiert zusammen mit einer Mutter 212 als ein Zugdruckelement 204, welches eine Bewegung des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 entlang der x-Richtung verhindert. Dabei wird sowohl eine relative Bewegung des Sensorrahmens 201 zum Tragrahmen 202 als auch eine relative Bewegung des Sensorrahmens 201 weg vom Tragrahmen 202 verhindert.
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Da die Schraube 213 deutlich länger als breit ist (also L > r), ist sie nur entlang der x-Richtung starr (nicht verbiegbar) ausgebildet. Entlang der y- und z-Richtungen ist sie verbiegbar ausgebildet. Dadurch ergibt sich, dass die durch das Befestigungselement 204 auf den Sensorrahmen 201 ausgeübte Kraft F ausschließlich entlang der starren Richtung, hier die x-Richtung, wirkt. Das Befestigungselement 204 übt somit lediglich eine Kraft F in axiale Richtung auf den Sensorrahmen 201 aus.
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Entlang der y- und z-Richtungen ist die Schraube 213 aufgrund ihrer Länge L verbiegbar und überträgt keine Kräfte entlang dieser Richtungen. Radialkräfte sowie Scherungskräfte sind vernachlässigbar klein oder inexistent.
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Das in der 3 dargestellte Befestigungselement 204 fixiert den Sensorrahmen 201 relativ zum Tragrahmen 202 entlang der Richtung eines Freiheitsgrads, die der x-Richtung entspricht. Die Kraft F, die das Befestigungselement 204 auf das gelagerte Element 201 ausübt, erstreckt sich ebenfalls entlang der x-Richtung des Freiheitsgrads.
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In der Darstellung der 3 ist nur ein Teil der Lagerung 200 dargestellt. Der dargestellte Teil der Lagerung 200 umfasst lediglich ein einziges Befestigungselement 204, während die gesamte Lagerung 200 mehrere gemeinsam auf das gelagerte Element 201 wirkende Befestigungselemente 204 aufweist. Ein Beispiel für eine solche Lagerung 200 gemäß der ersten Ausführungsform ist in der 4 gezeigt.
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Das Vorsehen mehrerer Befestigungselement 204, wie in der 4 gezeigt, ist dahingehend vorteilhaft, dass der Sensorrahmen 201 durch Befestigungselemente 204 am Tragrahmen 202 fixiert werden kann, wobei jedes Befestigungselement 204 ausschließlich in eine einzige Richtung eine Kraft F auf den Sensorrahmen 201 ausübt.
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Im Beispiel der 4 hat der Tragrahmen 202 eine Rahmenform und umschließt allseitig den Sensorrahmen 201. Der 15cm breite Abstand 205 zwischen dem Sensorrahmen 201 und dem Tragrahmen 202 erstreckt sich um alle Seiten des Sensorrahmens 201, sodass der Sensorrahmen 201 den Tragrahmen 202 nirgendwo direkt berührt.
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Wie in der 4 dargestellt, umfasst die Lagerung 200 gemäß der ersten Ausführungsform drei Befestigungselemente 204. Die Befestigungselemente 204 sind jeweils identisch zueinander ausgebildet und entsprechen dem Zugdruckelement 204, das im Zusammenhang mit der 3 beschrieben wurde.
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Die Befestigungselemente 204 sind in der 4 entlang drei unterschiedlicher Achsen A1, A2 und A3 angeordnet. Die Achsen A1 und A3 verlaufen parallel aber nicht koaxial zueinander und erstrecken sich entlang der x-Richtung. Die Achse A2 verläuft entlang der z-Richtung. Die in der 4 gezeigt Anordnung mit drei Befestigungselementen 204 ermöglich ein zweidimensionales Fixieren des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202, nämlich in der x-z Ebene. Die Lagerung 202 verhindert jegliche Bewegungen des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 in den drei Freiheitsgraden: translatorische Bewegungen entlang der x-Richtung, translatorische Bewegungen entlang der z-Richtung und rotatorische Bewegungen werden verhindert.
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Jedes Befestigungselement 204 übt lediglich in axiale Richtung eine Kraft F auf den Sensorrahmen 201 aus. Diese Kraft F wird jeweils entlang der dem Befestigungselement 204 zugehörigen Achse A1, A2, A3 ausgeübt.
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Zur vollständigen dreidimensionalen Fixierung des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 kann die Lagerung 200 der 4 durch weitere Befestigungselemente 204 ergänzt werden. Mit sechs Zugdruckelementen 204, die entlang voneinander entkoppelten Achsen angeordnet sind, kann die dreidimensionale Fixierung des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 ermöglicht werden. Hierzu kann die Lagerung 200 in der y-z-Ebene weitere drei Befestigungselemente 204 aufweisen, die analog zu denen in der x-z-Ebene, die in der 4 dargestellt ist, angeordnet sind.
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Zugdruckelemente 204 zu verwenden ist vorteilhaft, weil pro Freiheitsgrad, der fixiert werden soll, lediglich ein Befestigungselement 204 vorgesehen werden muss. Dadurch kann der Bauraum, der für die Befestigungselemente 204 am Sensorrahmen 201 und am Tragrahmen 202 vorgesehen ist, vorteilhaft reduziert werden. Ferner kann der Aufwand, mit dem die Befestigungselemente 204 montierte werden, bei einer geringeren Anzahl an Befestigungselementen 204 reduziert werden.
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Statt wie in den 3 und 4 als Zugdruckelemente ausgebildet zu sein, können die Befestigungselement 204 auch als Zugelemente ausgebildet sein, die lediglich eine Zugkraft F auf das gelagerte Element 201 ausüben. Dies ist in den 5 und 6 gezeigt.
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Dabei entspricht die Darstellung der 5 der der 3, das Befestigungselement 204 lediglich eine Schraube 213 aber keine Mutter 212 umfasst Durch Anziehen des als Zugelement ausgebildeten Befestigungselements 204 zieht dieses den Sensorrahmen 201 und den Tragrahmen 202 zueinander. Dabei wirkt das Befestigungselement 204 eine Zugkraft F auf den Sensorrahmen 201 aus. Die auf den Sensorrahmen 201 ausgeübte Zugkraft F wirkt ausschließlich entlang einer einzigen Richtung, hier die x-Richtung. Das Befestigungselement 204 übt somit lediglich eine Kraft F in axiale Richtung auf den Sensorrahmen 201 aus. Radialkräfte sowie Scherungskräfte sind vernachlässigbar klein oder inexistent. Die Maße der Schraube 213, insbesondere die Länge L und der Durchmesser (Breite) r sind identisch mit denen des Befestigungselements 204 der 3.
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Da die Befestigungselemente 204 der zweiten Ausführungsform (5 und 6) als reine Zugelemente ausgebildet sind, werden in der Lagerung 200, die in der 6 gezeigt ist, jeweils zwei koaxiale Befestigungselemente 204 angeordnet, die entgegengesetzte Zugkräfte auf den Sensorrahmen 201 ausüben und diesen somit relativ zum Tragrahmen 202 fixieren. Dabei sind jeweils zwei Befestigungselemente 204 entlang der Achsen A1, A2 und A3 angeordnet.
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Wie in der 6 gezeigt, umfasst die Lagerung 200 sechs Befestigungselemente 204, um den Sensorrahmen 201 zweidimensional (in der x-z-Ebene) relativ zum Tragrahmen 202 zu fixieren. Für eine dreidimensionale Fixierung des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 kann die Lagerung 200 der 6 durch weitere Befestigungselemente 204 ergänzt werden. Mit zwölf Zugdruckelementen 204, die entlang sechs voneinander entkoppelten Achsen angeordnet sind, kann die dreidimensionale Fixierung des Sensorrahmens 201 relativ zum Tragrahmen 202 ermöglicht werden. Dabei sind jeweils zwei Befestigungselemente koaxial angeordnet, wie auch in der 6 gezeigt. Hierzu kann die Lagerung 200 in der y-z-Ebene weitere sechs Befestigungselemente 204 aufweisen, die analog zu denen in der x-z-Ebene, die in der 6 dargestellt ist, angeordnet sind.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 200
- Lagerung
- 201
- gelagertes Element
- 202
- lagerndes Element
- 203
- optisches Element
- 204
- Befestigungselement
- 205
- Abstand
- 206
- erste Öffnung
- 207
- zweite Öffnung
- 208
- Gewinde
- 209
- Schraubenkopf
- 210
- zylinderförmiger Abschnitt
- 211
- Endabschnitt
- 212
- Mutter
- 213
- Schraube
- 300
- Lagerung
- 301
- Sensorrahmen
- 302
- Tragrahmen
- 303
- Transportlock
- 304
- Schraube
- 305
- Abstand
- 306
- Spalt
- 307
- Aufnahme
- A1
- Achse
- A2
- Achse
- A3
- Achse
- b
- Breite
- F
- Kraft
- L
- Länge
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- r
- Durchmesser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016204143 A1 [0006]
