DE102021208843A1

DE102021208843A1 - Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Verbindungselement

Info

Publication number: DE102021208843A1
Application number: DE102021208843.0A
Authority: DE
Inventors: Rodolfo Guglielmi Rabe; Timo Speidel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2023-02-16
Also published as: WO2023016758A1; US20240168396A1; TW202318111A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, mit einem Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage (1), mit mindestens einem mechanischen Entkopplungselement (33), wobei das Verbindungselement (30) mindestens zwei mechanische Entkopplungselemente (33) umfasst, welche jeweils in zwei zueinander orthogonalen Rotationsfreiheitsgraden entkoppeln, wobei insgesamt durch die mindestens zwei Entkopplungselemente (33) eine Entkopplung in allen drei Rotationsfreiheitsgraden erreicht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Verbindungselement (30.1) mit einer Zusatzmasse zur Abschirmung externer Anregungen, eine Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Verbindungselement (30.1) mit einem zusätzlichen Dämpfer (39) sowie eine Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einem Verbindungselement (30.1) mit einem Endanschlag (42).

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Verbindungselement.
Zwischen mindestens zwei Komponenten einer Projektionsbelichtungsanlage der Halbleitertechnologie werden über Verbindungselemente Energie, Signale und Fluide, untereinander ausgetauscht. Dabei kann eine der beiden Komponenten als ein optisches Element, wie beispielsweise ein Spiegel, der Projektionsbelichtungsanlage ausgebildet sein, welches zur Optimierung der Abbildungsqualität in mindestens drei Freiheitsgraden positioniert werden kann. Verbindungselemente mit Leitungen und Lichtwellenleiter können eine Schutzvorrichtung umfassen, welche insbesondere während der Montage und dem Transport der Projektionsbelichtungsanlage diese vor mechanischer Beschädigung schützen.
Die Verbindungselemente stellen eine mechanische Verbindung zwischen den Komponenten dar, welche auch unerwünschte mechanische Schwingungen übertragen kann. Daher sind die Verbindungselemente üblicherweise derart ausgebildet, dass nur minimale statische und dynamische Kräfte von einer Komponente zu einer mit dieser verbundenen Komponente übertragen werden können, also die Komponenten maximal voneinander entkoppelt sind.
Die statische Kraft wird durch eine statische Steifigkeit des Verbindungselementes und einer Auslenkung der beiden Komponenten zueinander bewirkt und definiert die bei einer Relativbewegung der beiden Komponenten auf die Komponenten wirkende Kraft, die aus der Deformation des Verbindungelementes und seiner Steifigkeit beziehungsweise seinen elastischen Eigenschaften herrührt.
Die dynamische Kraft ist wie die dynamische Steifigkeit frequenzabhängig und wird von den Übertragungseigenschaften des Verbindungselementes bei unterschiedlichen Frequenzen, wie beispielsweise der Eigenfrequenz, des Verbindungselementes bestimmt. Insbesondere wirkt sich die Masse des Verbindungselementes auf die Übertragungseigenschaften des Verbindungselementes und damit auf die übertragene dynamische Kraft bei einer bestimmten Frequenz einer relativen Schwingung der beiden Komponenten gegeneinander aus. Die dadurch von dem Verbindungselement über einen Frequenzbereich ausgeübten Kräfte und damit Bewegungen beeinflussen die Regelbarkeit der zu positionierenden Komponente und können zu einer instabilen Regelung führen.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungselemente in Verbindung mit Leitungen und Lichtwellenleitern sind beispielsweise als Wellschläuche aus Stahl ausgebildet, die in einem Bogen zwischen zwei Komponenten oder Subsystemen angeordnet sind und die die Leitungen oder Lichtwellenleiter aufnehmen. Die Wellschläuche bieten einen ausreichenden mechanischen Schutz der Leitungen und Lichtwellenleiter und können bei entsprechender Auslegung auch eine Unterschreitung des Mindestbiegeradius insbesondere von Lichtwellenleitern sicherstellen.
Die beschriebenen Wellschläuche weisen jedoch für die gesteigerten Anforderungen in den neuesten Generationen von Projektionsbelichtungsanlagen eine zu hohe statische und dynamische Steifigkeit auf. Alternative Kunststoffschläuche, die die statischen und dynamischen Steifigkeitsanforderungen erfüllen, neigen zu starkem Ausgasen und/oder schützen nicht bezüglich der Unterschreitung des Biegeradius. Sie sind daher nur bedingt für den Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage geeignet.
Bei der Verwendung von Kunststoffschläuchen für Fluide kann es darüber hinaus zu einer Permeation kommen, was insbesondere für im Vakuum betriebenen Projektionsbelichtungsanlagen ein Nachteil ist.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2019 200 388 A1 offenbart eine Schutzvorrichtung für Leitungen für die Halbleiterlithographie, welche mindestens eine Muffe zwischen mindestens zwei Teilelementen der Schutzvorrichtung umfasst. Die Muffe umfasst einen Bereich aus einem elastischen Material mit Eigendämpfung, wie beispielsweise Perfluorkautschuk. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die Steifigkeit und die Dämpfung der Muffe zueinander proportional sind, so dass nur entweder die Steifigkeit oder die Dämpfung der Schutzvorrichtung optimiert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik löst. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Optimierung der Entkopplung des Verbindungselementes bezüglich Steifigkeit und Dämpfung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie umfasst ein Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage und mindestens ein mechanisches Entkopplungselement. Erfindungsgemäß umfasst das Verbindungselement mindestens zwei mechanische Entkopplungselemente, welche jeweils in zwei zueinander orthogonalen Rotationsfreiheitsgraden entkoppeln, wobei insgesamt durch die mindestens zwei Entkopplungselemente eine Entkopplung in allen drei Rotationsfreiheitsgraden erreicht wird.
Unter einem Verbindungselement ist dabei insbesondere ein Element zu verstehen, durch welches eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Komponenten hergestellt wird. So kann es sich bei dem Verbindungselement beispielsweise um einen rohrförmigen Schutz elektrischer oder optischer Leitungen, aber auch um eine Leitung für ein Temperierfluid handeln.
Bei den Komponenten kann es sich beispielsweise um einen Spiegel und um ein Strukturbauteil der Anlage, insbesondere einen Teil der Tragstruktur der Anlage, des sogenannten Force Frame, handeln. Die Entkopplung in zwei Rotationsfreiheitsgraden kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das jeweilige Entkopplungselement um zwei zu einander orthogonale Achsen leicht betätigbar ausgebildet ist. Die angestrebte Entkopplung in allen drei Rotationsfreiheitsgraden kann dabei insbesondere dadurch erreicht werden, dass die mindestens zwei Entkopplungselemente über mindestens ein gewinkeltes Teilelement verbunden sind, so dass der erforderliche dritte Rotationsfreiheitgrad für das gesamte Verbindungselement durch die verdrehte Ausrichtung der beiden Entkopplungselemente entsteht. Auf diese Weise lässt sich auch bei begrenztem Bauraum eine verbesserte mechanische Entkopplung erreichen.
Das mindestens eine gewinkelte Teilelement kann dabei um einen Winkel im Bereich zwischen 85° und 95°, insbesondere um 90° gewinkelt ausgebildet sein
Das mindesten eine Entkopplungselement kann beispielsweise als Festkörpergelenk oder als Faltenbalg ausgebildet sein. Dabei hat die Ausbildung des Entkopplungselementes als Faltenbalg der Vorteil, dass eine Entkopplung um jede beliebige Rotationsachse in einer zur Axialrichtung des Faltenbalges orthogonalen Ebene ermöglicht wird. Unter der Axialrichtung des Faltenbalges ist dabei die Richtung der Zylinderlängsachse eines Faltenbalges mit hohlzylindrischer Grundform zu verstehen.
Eine weitere erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie umfasst ebenfalls ein Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage mindestens ein mechanisches Entkopplungselement. Dabei ist erfindungsgemäß mindestens ein Teilelement des Verbindungselementes derart mit einer Zusatzmasse versehen, dass eine mechanische Anregung, die von der ersten der beiden Komponenten ausgeht, von der zweiten Komponente abgeschirmt wird.
Unter einer Zusatzmasse ist dabei ein Masseanteil des jeweiligen Elementes zu verstehen, der nicht aus Gründen der mechanischen Stabilität, insbesondere aus Gründen der Steifigkeit erforderlich ist. Die Zusatzmasse kann dabei insbesondere dadurch realisiert werden, dass das Element massiver ausgeführt wird, als es Stabilitäts- oder Steifigkeitsgründe erfordern. So kann zum Beispiel ein rohrförmiges Element mit einer größeren Wandstärke als es aus statischen Gründen erforderlich wäre ausgeführt werden. Die Zusatzmasse kann aber auch als separate, zusätzliche und gegebenenfalls abnehmbare bzw. austauschbare Masse ausgeführt werden. Die mit der Zusatzmasse des mindestens einen Teilelementes verbundene Massenträgheit führt dazu, dass insbesondere hochfrequente Anregungen vermindert über das Teilelement übertragen werden. Die Massenträgheit bewirkt dabei insbesondere, dass sich das Verbindungselement verformt, anstatt die Anregung weiterzugeben.
Dadurch dass das Verbindungselement mindestens einen Dämpfer zur Dissipation der Bewegungsenergie der mechanischen Anregung umfasst, kann eine wirksame Abschirmung der zweiten Komponente erreicht werden. Insbesondere kann das mechanische Entkopplungselement mit dem mindestens einen Dämpfer versehen sein.
Bei dem Teilelement kann es sich beispielsweise um ein gewinkeltes Teilelement handeln; weiterhin kann es sich der ersten Komponente um einen Teil eines Rahmens der Anlage und bei der zweiten Komponente um ein optisches Element handeln.
Eine weitere erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einen Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage und mindestens einem mechanischen Entkopplungselement zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Entkopplungselement mit mindestens einem zusätzlichen Dämpfer versehen ist, welcher bei einer Betätigung des Entkopplungselementes (33) verformt wird.
Durch die Verwendung eines einem Entkopplungselement zugeordneten Dämpfers als separates Element kann insbesondere erreicht werden, dass die Eigenschaften des Entkopplungselementes im Hinblick auf Steifigkeit und Dämpfung an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können.
Dabei kann der mindestens eine Dämpfer mechanisch sowohl mit einem ersten und einem zweiten Teilelement verbunden sein, welche ihrerseits über das Entkopplungselement mit einander verbunden sind.
Insbesondere kann der mindestens eine Dämpfer als zylindrisches Element ausgebildet und derart angeordnet sein, dass er bei einer Betätigung des Entkopplungselementes vertikal zu seiner Zylinderlängsachse verformt wird.
Weiterhin kann der mindestens eine Dämpfer als hohlzylindrisches Element ausgebildet und derart angeordnet sein, dass er bei einer Betätigung des Entkopplungselementes mindestens abschnittsweise in seiner Axialrichtung verformt wird.
Eine alternative Variante einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie umfasst ein Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage mit einem ersten und zweiten Teilelement und mindestens einem zwischen dem ersten und zweiten Teilelement angeordneten mechanischen Entkopplungselement. Dabei sind erfindungsgemäß das erste und das zweite Teilelement über jeweils ein Rahmenelement miteinander verbunden, wobei die Rahmenelemente derart ausgebildet sind, dass eine maximale Betätigung des Entkopplungselementes durch mindestens einen Endanschlag begrenzt wird.
Dabei kann das mindestens eine Rahmenelement als u-förmiges Element ausgebildet sein und mindestens ein weiteres Rahmenelement als L-förmiges Element ausgebildet sein, wobei eine Seite des L-förmigen Rahmenelementes im Inneren der durch das u-förmige Rahmenelement gebildeten Ausnehmung angeordnet ist.
In einer Variante der Erfindung können die Rahmenelemente identisch ausgebildet sein und einen hohlzylindrischen Grundkörper umfassen, an dessen Umfangsseite abwechselnd Axialfortsätze und Radialfortsätze angeordnet sind, wobei sich jeweils ein Radialfortsatz und ein Axialfortsatz gegenüber liegen. Dabei sind die Axialfortsätze fluchtend mit dem jeweiligen Radialfortsatz ausgerichtet und die Radialfortsätze jeweils mit einer Ausnehmung versehen, durch welche jeweils eine Schraube verläuft, welche stirnseitig in den gegenüberliegenden Axialfortsatz eingeschraubt ist.
Unter einem Axialfortsatz ist dabei ein Fortsatz am Grundkörper zu verstehen, der sich überwiegend in Axialrichtung des Grundkörpers erstreckt. Entsprechend ist unter einem Radialfortsatz ein Fortsatz am Grundkörper zu verstehen, der sich überwiegend in Radialrichtung am Grundkörper erstreckt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
3a, b eine erste und zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
4 eine Detailansicht zu einer Ausführungsform der Erfindung, und
5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sind hierbei nicht einschränkend verstanden.
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 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 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 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 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 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 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 23 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 DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der Pupillenfacettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 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.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den Feldfacettenspiegel 20 und den Pupillenfacettenspiegel 22.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
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 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
Die Projektionsoptik 10 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 10 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.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
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.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.
Die Feldfacetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet. Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben. Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 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.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 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 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der Pupillenfacettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der Feldfacettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist.
Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2a zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes 30, welche mehrere Teilelemente 31, 32 und zwei Entkopplungselemente 33 umfasst. Das Verbindungselement 30 kann beispielsweise einen der in der 1 beschriebenen Spiegel M1-M6 mit einem in der 1 nicht dargestellten Rahmen der Projektionsbelichtungsanlage 1 verbinden.
Das Verbindungselement 30 kann als mechanischer Schutz Leitungen zur Signalübertragung umgeben oder als Leitung für ein Fluid zur Temperierung des Spiegels ausgebildet sein. Die Teilelemente 31 und 32 sind beispielsweise rohrförmig ausgebildet und umfassen beispielsweise Metall oder Kunststoff, wie Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid Terpolymer (THV).
Ein erster Abschnitt 34.1 umfasst ein gerades Teilelement 31.1, ein um 90° gewinkeltes Teilelement 32.1 und wieder ein gerades Teilelement 31.2, welches mit einem ersten Entkopplungselement 33.1 verbunden ist. An das Entkopplungselement 33.1 anschließend ist ein zweiter Abschnitt 34.2 des Verbindungselementes 30 ausgebildet, welcher ebenfalls ein gerades Teilelement 31.3, ein um 90° gewinkeltes Teilelement 32.2 und wieder ein gerades Teilelement 31.4 umfasst, wobei der 90° Winkel des einen gewinkelten Teilelements 32.2 in die entgegengesetzte Richtung zu dem Winkel des anderen gewinkelten Teilelemente 32.1 im ersten Abschnitt 34.1 ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind die beiden gewinkelten Teilelemente 32.1 und 32.2 um 180° in ihrer gemeinsamen Ebene gegeneinander verdreht. Dadurch verlaufen das erste gerade Teilelement 31.1 des ersten Abschnitts 34.1 und das zweite gerade Teilelement 31.4 des zweiten Abschnitts 34.2 parallel zueinander. Ein zweites Entkopplungselement 33.2 verbindet den zweiten Abschnitt 34.2 mit einem dritten Abschnitt 34.3 des Verbindungselementes 30, welcher nur ein gerades Teilelement 31.5 umfasst. Die Entkopplungselemente 33.1, 33.2 sind derart ausgebildet, dass sie jeweils in mindestens zwei zueinander orthogonalen Rotationsfreiheitsgraden entkoppeln, also eine deutlich geringere Steifigkeit als in den anderen 4 Freiheitsgraden aufweisen.
Hierzu sind im gezeigten Beispiel die Entkopplungselemente 33.1 und 33.2 als monolithische Kreuzgelenke ausgebildet. Die monolithischen Kreuzgelenke 33.1, 33.2 sind dabei um zwei orthogonal zueinander ausgebildete und sich schneidende Drehachsen 37.1, 37.2 betätigbar. Durch die beiden Kreuzgelenke 33,1. 33.2 wird das gerade Teilelement 31.1 im ersten Abschnitt 34.1 des Verbindungselementes 30 gegenüber dem geraden Teilelement 31.5 im dritten Abschnitt 34.3 des Verbindungselementes 30 in allen sechs Freiheitsgraden entkoppelt. Die statische und dynamische Steifigkeit der verschiedenen Entkopplungsrichtungen können über die Auslegung der Kreuzgelenke 33.1, 33.2 für die jeweilige Anwendung optimiert werden. Die Position der Kreuzgelenke 33.1, 33.2 beziehungsweise die Länge und Aufteilung der Abschnitte 34.1, 34.2, 34.3 gehen ebenfalls in die Auslegung ein.
Die in 2a gezeigte Anordnung eignet sich besonders dafür, beispielsweise Signal- oder elektrische Versorgungsleitungen mit einem mechanischen Schutz oder auch einer elektromagnetischen Schirmung durch das Verbindungselement 30 zu versehen. Dadurch, dass die Aufgaben „mechanischer Schutz“ und/oder „elektromagnetische Abschirmung“ mindestens teilweise von dem Verbindungselement 30 übernommen werden, ergeben sich erweiterte Möglichkeiten bei der Auswahl/Auslegung der Leitungen und damit in der Regel auch geringere Beiträge der Leitungen zur Gesamtsteifigkeit der Verbindung. Insgesamt wird es durch die gezeigte Anordnung möglich, mit kürzeren Verbindungselementen als aus dem Stand der Technik bekannt eine ausreichende mechanische Entkopplung der verbundenen Komponenten zu erreichen.
2b zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes 30, in welchem vier als Faltenbalg 33.3, 33.4, 33.5, 33.6 ausgebildete Entkopplungselemente dargestellt sind. Einem ersten als Rohr 31.6 ausgebildeten Teilelement folgt ein erster Faltenbalg 33.3; ein weiteres Rohr 31.7 verbindet diesen ersten Faltenbalg 33.3 mit einem zweiten Faltenbalg 33.4, welcher wiederum mit einem Winkel 32.3 verbunden ist. An den Winkel 32.3 anschließend ist ein dritter Faltenbalg 33.5 angeordnet, welcher über ein weiteres Rohr 31.8 mit dem vierten Faltenbalg 33.6 verbunden ist. Ein an den vierten Faltenbalg 33.6 anschließendes Rohr 31.9 schließt das Verbindungselement 30 ab. Die Faltenbälge 33 umfassen Edelstahl oder Nickel, wobei ein Nickelbalg eine Wandstärke von wenigen 10 µm aufweisen kann, wodurch eine sehr geringe Steifigkeit des Faltenbalgs 33 bewirkt werden kann. Die Steifigkeit der Faltenbälge 33 geht dabei direkt in die Übertragung der Kraft zwischen den mittels des Verbindungselementes 30 verbundenen Komponenten ein.
Die Entkopplung über die Faltenbälge 33 beruht hauptsächlich auf einer Verkippung der beiden mit dem jeweiligen Faltenbalg 33 verbunden Rohre 31 oder Winkel 32 zueinander und einer Längung/Stauchung des Faltenbalgs 33. Die Rotation um die Faltenbalglängsachse und eine Verschiebung der beiden angebundenen Rohre 31 senkrecht zur Faltenbalglängsachse ist im Vergleich sehr steif und spielt für die Entkopplungswirkung eine untergeordnete Rolle. Wie anhand 2a bereits analog erläutert, können durch die Position der Faltenbälge 33 und deren Auslegung die statischen und dynamischen Eigenschaften des Verbindungselementes 30 optimal an die Anforderungen angepasst werden. Es kann zum Beispiel eine bestimmte erste Eigenfrequenz des Verbindungselementes 30 derart eingestellt werden, dass eine Regelung der beispielsweise als optisches Element ausgebildeten Komponente nicht negativ beeinflusst wird.
Die als Kreuzgelenke und Faltenbälge ausgebildeten Entkopplungselemente 33 haben, ebenso wie die als Rohre 31 und Winkel 32 ausgebildeten Teilelemente keine oder nahezu keine Dämpfung, so dass zur Dämpfung des Verbindungselementes 30 zusätzliche Dämpfer vorteilhaft sind.
Eine erste Ausführungsform eines Entkopplungselementes 33 mit einem Dämpfer 39.1 ist in den 3a und 3b dargestellt, wobei es sich bei 3b um eine Detaildarstellung zu 3a handelt. Die jeweils mit dem Faltenbalg 33 verbundenen Teilelemente 31 halten über eine Aufnahme 41 jeweils ein Rahmenelement 40.1 bzw. 40.2, wobei zwischen den Rahmenelementen 40.1 und 40.2 Dämpfer 39.1 angeordnet sind. Die Rahmenelemente 40.1, 40.2 und die Dämpfer 39.1 sind dabei derart angeordnet, das eine Verkippung des Faltenbalgs 33 um eine Rotationsachse, welche senkrecht zu einer gedachten Achse durch die Dämpfer 39.1 verläuft und die Längung/Stauchung des Faltenbalges 33 gedämpft wird. Die Dämpfer 39.1 sind dabei im gezeigten Beispiel als im Wesentlichen zylindrische Elemente, beispielsweise aus FKM/FFKM ausgebildet. Die Dämpfung wird dabei durch die Verformung der Dämpfer 39.1 und eine dadurch im Dämpfer 39.1 auftretende Dissipation von Energie bewirkt. Die Rahmenelemente 40.1,40.2 sind daneben zusätzlich derart ausgebildet, dass die maximale Längung/Stauchung und der Maximalwinkel der Verkippung des Faltenbalgs 33 durch Endanschläge 42 begrenzt werden, wodurch eine Beschädigung der Faltenbälge 33 vorteilhaft vermieden werden kann. Hierzu sind im gezeigten Beispiel die Rahmenelemente 40.1 als u-förmige Elemente ausgebildet. Die Rahmenelemente 40.2 sind als L-förmige Elemente ausgebildet, wobei eine Seite der Rahmenelemente 40.2 im Inneren der durch das Rahmenelement 40.1 gebildeten Ausnehmung angeordnet ist, wodurch eine Bewegung des Rahmenelementes 40.2 begrenzt wird. So kann beispielsweise eine schädliche Verformung, insbesondere eine unerwünschte Längung des Faltenbalges 33 durch einen im System auftretenden Überdruck vermieden werden. Die in der Figur gezeigte Ausführung der Dämpfer 39.1 als an diskreten Orten um den Faltenbalg herum angeordnete lokale Einzelelemente erlaubt dabei eine gezielte Auswahl der zu dämpfenden Moden. Auf diese Weise lässt sich ein guter Kompromiss zwischen der erzielten Dämpfungswirkung und der mit der Verwendung der Dämpfer 39.1 verbundenen zusätzlichen Steifigkeit des Verbindungselementes 30 erzielen.
Eine zweite Ausführungsform eines Entkopplungselementes 33 mit einem als hohlzylindrischem Element (im gezeigten Beispiel als O-Ring) 39.2 ausgebildeten Dämpfer ist in 4 dargestellt. An den mit dem Faltenbalg 33 verbundenen Teilelementen 31 sind jeweils Rahmenelemente 44 angeordnet, welche zusammen den O-Ring 39.2 aufnehmen. Dieser dämpft neben der Verkippung des Faltenbalgs 33 um alle Rotationsachsen, welche senkrecht zu der Längsachse des Faltenbalgs 33 ausgerichtet sind, auch eine Längung/Stauchung des Faltenbalges 33. Wie bei der in 3 beschriebenen Ausführungsform sind die Rahmenelemente 44 derart zueinander angeordnet, dass die Verkippung und Längung/Stauchung des Faltenbalges 33 durch Endanschläge 42 begrenzt wird. Durch die Verbindung der beiden Rahmenelemente 44 durch drei Schrauben 45 kann der Endanschlag eingestellt werden.
Die Rahmenelemente 44 sind dabei im Wesentlichen identisch ausgebildet und zeigen einen hohlzylindrischen Grundkörper, an dessen Umfangsseite sich im gezeigten Beispiel abwechselnd in einem Winkelabstand von 60 Grad Axialfortsätze 49 und Radialfortsätze 51 befinden. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen denkbar. Dabei sind die beiden Rahmenelemente 44 derart um den Faltenbalg 33 herum angeordnet, dass sich jeweils ein Radialfortsatz 51 und ein Axialfortsatz 49 gegenüber liegen. Die Axialfortsätze 49 erstrecken sich vom jeweiligen Rahmenelement 44 aus axial in Richtung des gegenüberliegenden anderen Rahmenelementes 44 und sind fluchtend mit dem jeweiligen Radialfortsatz 51 ausgerichtet. Weiterhin zeigen die Axialfortsätze 49 eine parallel zur Umfangsrichtung des Faltenbalges 33 verlaufende Aufnahmenut 50, in welcher um den Faltenbalg 33 herum der aus einem elastischen Material gebildete O-Ring 39.2 eingelegt ist. Im Falle einer Betätigung des Faltenbalges 33 wird der O-Ring 39.2 abschnittsweise in Axialrichtung verformt. Die Radialfortsätze 51 sind jeweils mit einer Ausnehmung 52 versehen, durch welche jeweils eine Schraube 45 verläuft. Die Schraube 45 ist stirnseitig in den Axialfortsatz 49 des dem jeweiligen Rahmenelement 44 gegenüberliegenden Rahmenelementes 44 eingeschraubt. Durch das Zusammenwirken des Schraubenkopfes, der Ausnehmung und der beiden Fortsätze lässt sich auf diese Weise ein Endanschlag 42, welcher in beide Richtungen wirkt, realisieren.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verbindungselementes 30.1, welches als abgestimmter Massedämpfer ausgebildet ist. Dieser umfasst das als Tilgermasse verwendete gewinkelte Teilelement 32.4 und die mit diesem verbundenen und gedämpften Faltenbälge 33, wobei die Rahmenelemente 40 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Wird ein Teilelement 31 des Verbindungselementes 30.1 angeregt, wie beispielhaft mit einem Doppelpfeil in der 5 dargestellt, wird die derart eingebrachte Energie durch die Schwingung des Teilelementes 32.4 zwischen den beiden Faltenbälgen 33 und 33 und die daraus resultierende Verkippung durch die Dämpfer 39 dissipiert. Die Bewegung des auf der anderen Seite des gewinkelten Teilelementes 32.4 angeordnetenTeilelements 31 ist dadurch deutlich gegenüber der in das Verbindungselement 30.1 eingebrachten Bewegung entkoppelt, also geringer, welches durch den kleineren Doppelpfeil dargestellt ist. Die Eigenfrequenz des abgestimmten Massendämpfers 30.1 ist üblicherweise derart ausgelegt, dass eine Regelung eines mit ihm verbundenen optisches Element nicht negativ beeinflusst wird. Oberhalb seiner Eigenfrequenz dämpft der abgestimmte Massedämpfer 30.1 Bewegungen stark ab, so dass auch Anregungen höherer Frequenzen keine negativen Effekte haben. Die Dämpfung der Faltenbälge 33 kann an die Anforderungen individuell angepasst werden. In der in 5 gezeigten Ausführungsform sind zwei Faltenbälge 33 nur in eine Richtung gedämpft, wogegen der dritte Faltenbalg 33 durch die drei Dämpfer 39 in alle Kipprichtungen gedämpft wird. Ein Dämpfer 39 bringt immer auch eine zusätzliche Steifigkeit in das System, welches eine erhöhte Kraft zur Bewegung der Komponenten zueinander bewirkt. Bei der Auslegung der Entkopplung müssen diese beiden Parameter zur Erreichung der vorbestimmten Anforderungen an die Entkopplung optimiert werden. Dies hat zumal den Vorteil, dass die Menge an Dämpfungsmaterial im System verringert werden kann, wodurch mögliche Kontaminationsquellen reduziert werden.
Bezugszeichenliste

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Strahlungsquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafers
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: EUV-Strahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: Facettenspiegel
21: Facetten
22: Facettenspiegel
23: Facetten
30, 30.1: Verbindungselement, abgestimmter Massedämpfer
31.1,31.2: Gerades Teilelement
32.1 -32.3: Gewinkeltes Teilelement
33, 33.1,33.2: Entkopplungselement, Faltenbalg
34.1-34.4: Rohr
37.1,37.2: Drehachse Gelenk
39, 39.1, 39.2: Dämpfer, O-Ring
40, 40.1, 40.2: Rahmenelement
41: Aufnahme
42: Endanschlag
44: Rahmenelement
45: Schraube
49: Axialfortsatz
50: Aufnahmenut
51: Radialfortsatz
52: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019200388 A1 [0009]
DE 102008009600 A1 [0041, 0045]
US 20060132747 A1 [0043]
EP 1614008 B1 [0043]
US 6573978 [0043]
DE 102017220586 A1 [0048]
US 20180074303 A1 [0062]

Claims

Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, mit einem Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage (1), mit mindestens einem mechanischen Entkopplungselement (33), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30) mindestens zwei mechanische Entkopplungselemente (33) umfasst, welche jeweils in zwei zueinander orthogonalen Rotationsfreiheitsgraden entkoppeln, wobei insgesamt durch die mindestens zwei Entkopplungselemente (33) eine Entkopplung in allen drei Rotationsfreiheitsgraden erreicht wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Entkopplungselemente (33) über mindestens ein gewinkeltes Teilelement (32.2) verbunden sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine gewinkelte Teilelement (32.2) um einen Winkel im Bereich zwischen 85° und 95°, insbesondere um 90° gewinkelt ausgebildet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entkopplungselement (33) als Festkörpergelenk (33.1,33.2) ausgebildet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entkopplungselement als Faltenbalg (33.3, 33.4,33.5,33.6) ausgebildet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, mit einem Verbindungselement (30.1) zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage, mit mindestens einem mechanischen Entkopplungselement (33), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teilelement (32.4) des Verbindungselementes (30.1) derart mit einer Zusatzmasse versehen ist, dass eine mechanische Anregung, die von der ersten der beiden Komponenten ausgeht, von der zweiten Komponente abgeschirmt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (30.1) mindestens einen Dämpfer (39) zur Dissipation der Bewegungsenergie der mechanischen Anregung umfasst.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Entkopplungselement (33) mit dem mindestens einem Dämpfer (39) versehen ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Teilelement (32.4) um ein gewinkeltes Teilelement handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Komponenten um einen Teil eines Rahmens der Anlage und bei der zweiten Komponente um ein optisches Element handelt.
Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, mit einem Verbindungselement (30.1) zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage, mit mindestens einem mechanischen Entkopplungselement (33), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entkopplungselement (33) mit mindestens einem zusätzlichen Dämpfer (39) versehen ist, welcher bei einer Betätigung des Entkopplungselementes (33) verformt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dämpfer (39) mechanisch sowohl mit einem ersten (31) und einem zweiten Teilelement (31) verbunden ist, welche ihrerseits über das Entkopplungselement (33) mit einander verbunden sind.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dämpfer (39) als zylindrisches Element ausgebildet und derart angeordnet ist, dass er bei einer Betätigung des Entkopplungselementes (33) vertikal zu seiner Zylinderlängsachse verformt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dämpfer (39) als hohlzylindrisches Element (39.2) ausgebildet und derart angeordnet ist, dass er bei einer Betätigung des Entkopplungselementes (33) mindestens abschnittsweise in seiner Axialrichtung verformt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie, mit einem Verbindungselement zur Verbindung zweier Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage, mit einem ersten und zweiten Teilelement (31,32) und mindestens einem zwischen dem ersten und zweiten Teilelement angeordneten mechanischen Entkopplungselement (33), dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teilelement () über jeweils ein Rahmenelement (40.1,40.2, 44) miteinander verbunden sind, wobei die Rahmenelemente (40.1,40.2, 44) derart ausgebildet sind, dass eine maximale Betätigung des Entkopplungselementes (33) durch mindestens einen Endanschlag (42) begrenzt wird.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rahmenelement (40.1) als u-förmiges Element ausgebildet ist und mindestens ein Rahmenelement (40.2) als L-förmiges Element ausgebildet ist, wobei eine Seite des L-förmigen Rahmenelementes (40.2) im Inneren der durch das u-förmige Rahmenelement (40.1) gebildeten Ausnehmung angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenelemente (44) identisch ausgebildet sind und einen hohlzylindrischen Grundkörper umfassen, an dessen Umfangsseite abwechselnd Axialfortsätze (49) und Radialfortsätze (51) angeordnet sind, wobei sich jeweils ein Radialfortsatz (51) und ein Axialfortsatz (49) gegenüber liegen und wobei die Axialfortsätze (49) fluchtend mit dem jeweiligen Radialfortsatz (51) ausgerichtet sind und wobei die Radialfortsätze (51) jeweils mit einer Ausnehmung (52) versehen sind, durch welche jeweils eine Schraube (45) verläuft, welche stirnseitig in den gegenüberliegenden Axialfortsatz (49) eingeschraubt ist.