-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System und ein Verfahren zum Auslegen eines derartigen optischen Systems.
-
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.
-
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 nm 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.
-
Ein wie zuvor erwähntes Projektionssystem kann unterschiedliche Bauteile aufweisen, die mit Hilfe von Winkelelementen miteinander verbunden sind. Die Bauteile können unterschiedliche Querschnittsgeometrien und damit auch unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Im Betrieb des Projektionssystems kann es durch eine Anregung desselben zu einem Aufschwingen eines der Bauteile, insbesondere eines im Vergleich zu den anderen Bauteilen weniger steifen Bauteils, kommen, was zu sogenannten Line-of-Sight-Fehlern auf Waferlevel führen kann. Eine zusätzliche Versteifung dieser Winkelelemente kann diese Problematik in der Regel nicht verbessern.
-
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System bereitzustellen.
-
Demgemäß wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und ein Winkelelement, welches das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil verbindet, wobei das Winkelelement zumindest einen elastisch verformbaren Verformungsbereich aufweist, und wobei der Verformungsbereich derart dimensioniert ist, dass das zweite Bauteil bei einer Anregung desselben mit einer vorgegebenen Zielfrequenz schwingt.
-
Dadurch, dass der Verformungsbereich derart dimensioniert ist, dass das zweite Bauteil mit der vorgegebenen Zielfrequenz schwingt, ist es möglich, das Winkelelement gezielt zu schwächen und so beispielsweise eine erste Eigenfrequenz des zweiten Bauteils in einen unkritisch niedrigen Bereich abzusenken. Hierdurch können beispielsweise Line-of-Sight-Fehler (LoS) des optischen Systems auf Waferlevel reduziert werden.
-
Das optische System kann eine Projektionsoptik oder Teil einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das optische System kann jedoch auch eine Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das optische System kann eine Vielzahl derartiger Winkelelemente aufweisen. Das erste Bauteil kann beispielsweise ein Trägerbauteil, insbesondere ein sogenannter Interface Ring, sein. Das zweite Bauteil kann ein Aufbau sein, der beispielsweise Stecker und/oder Kabel des optischen Systems trägt. Insbesondere kann das zweite Bauteil ein sogenanntes Connector Bracket sein.
-
Mit Hilfe des Winkelelements ist das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil verbunden. Das zweite Bauteil weist vorzugsweise eine geringere Steifigkeit als das erste Bauteil auf. Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend ganz allgemein der Widerstand eines Körpers gegen eine elastische Verformung durch eine Kraft oder ein Moment zu verstehen. Die Steifigkeit kann durch die verwendete Geometrie und das verwendete Material beeinflusst werden. Beispielsweise weist das zweite Bauteil eine geringere Wandstärke und/oder eine andere Querschnittsgeometrie als das erste Bauteil auf und ist dadurch weniger steif als das erste Bauteil.
-
Das Winkelelement ist insbesondere ein eigenfrequenzoptimierendes Winkelelement und kann daher auch als solches bezeichnet werden. Demgemäß sind die Begriffe „Winkelelement“ und „eigenfrequenzoptimierendes Winkelelement“ beliebig gegeneinander tauschbar. Das Winkelelement wird an dem Verformungsbereich gezielt geschwächt oder lokal in seiner Steifigkeit reduziert, so dass beispielsweise die erste Eigenfrequenz des zweiten Bauteils in einen unkritisch niedrigen Bereich abgesenkt werden kann.
-
Das Winkelelement, insbesondere der Verformungsbereich, ist federelastisch verformbar. Durch die elastische Verformbarkeit des Winkelelements, insbesondere des Verformungsbereichs, kann das Winkelelement beziehungsweise der Verformungsbereich durch das Aufbringen einer Kraft von einem unverformten Zustand in einen verformten Zustand verbracht werden. Wirkt diese Kraft nicht mehr, so verbringt sich das Winkelelement beziehungsweise der Verformungsbereich selbstständig oder selbsttätig von dem verformten Zustand zurück in den unverformten Zustand.
-
Die vorgegebene Zielfrequenz kann beispielsweise eine Eigenfrequenz des zweiten Bauteils sein, welche eine LoS-Verbesserung des optischen Systems erzeugt. Insbesondere kann die vorgegebene Zielfrequenz die erste Eigenfrequenz des zweiten Bauteils sein. Eigenmoden oder Normalmoden sind spezielle Bewegungen eines schwingungsfähigen Systems, beispielsweise vorliegend des optischen Systems. Es handelt sich dabei um diejenigen periodischen Bewegungen, bei denen alle Komponenten des Systems die gleiche Frequenz zeigen, wenn das System dann nach einer Anregung sich selbst überlassen bleibt. Eine solche Frequenz wird als Eigenfrequenz des Systems bezeichnet, die entsprechende Eigenmode auch als Eigenschwingung. Jede Bewegung des Systems kann als eine Überlagerung von verschiedenen Eigenmoden dargestellt werden. Die Anzahl verschiedener Eigenmoden ist gleich der Anzahl der Freiheitsgrade des Systems.
-
Darunter, dass der Verformungsbereich derart „dimensioniert“ ist, dass das zweite Bauteil bei der Anregung desselben mit der vorgegebenen Zielfrequenz schwingt, ist insbesondere zu verstehen, dass eine Dicke, eine Länge und/oder eine Querschnittsgeometrie des Verformungsbereichs angepasst werden kann, um ein gewünschtes Ziel oder Ergebnis zu erreichen. Das gewünschte Ziel oder Ergebnis ist vorliegend, dass das zweite Bauteil bei der Anregung desselben mit der vorgegebenen Zielfrequenz schwingt.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist das Winkelelement einen ersten Verbindungsabschnitt, der mit dem ersten Bauteil verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt, der mit dem zweiten Bauteil verbunden ist, auf.
-
Vorzugsweise ist der erste Verbindungsabschnitt senkrecht zu dem zweiten Verbindungsabschnitt angeordnet. Das Winkelelement ist bevorzugt ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt dabei, dass das Winkelelement nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt ist, sondern dass die beiden Befestigungsabschnitte ein gemeinsames Bauteil, nämlich das Winkelelement, bilden. „Materialeinstückig“ heißt dabei, dass das Winkelelement durchgehend aus demselben Werkstoff gefertigt ist. Das Winkelelement ist beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere aus dem Werkstoff EN AW 5083, gefertigt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Verbindungsabschnitt einen ersten Verformungsbereich auf, wobei der zweite Verbindungsabschnitt einen zweiten Verformungsbereich aufweist.
-
Der erste Verformungsbereich und der zweite Verformungsbereich sind senkrecht zueinander orientiert. Der erste Verformungsbereich und der zweite Verformungsbereich können identische oder unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen. Die Querschnittsgeometrien können beliebig gewählt werden. Beispielsweise können die Verformungsbereiche in ihrer Querschnittsgeometrie rechteckförmig, dreieckförmig, rohrförmig und kreisrund, rohrförmig und oval, trapezförmig, sechseckförmig, hohlprofilförmig und rechteckig, doppel-T-förmig oder C-förmig sein. Diese vorgenannten Querschnittsgeometrien können beliebig miteinander kombiniert werden. Das heißt insbesondere, dass beispielsweise der erste Verformungsbereich eine dreieckförmige Querschnittsgeometrie und der zweite Verformungsbereich eine rechteckförmige Querschnittsgeometrie aufweisen kann. Grundsätzlich kann jede beliebige Querschnittsgeometrie eingesetzt werden. Vorzugsweise bildet der erste Verformungsbereich eine an dem ersten Verbindungsabschnitt vorgesehene lokale Materialeinengung oder Materialeinschnürung. Demgemäß bildet auch der zweite Verformungsbereich an dem zweiten Verbindungsabschnitt eine lokale Materialeinengung oder Materialeinschnürung. Mit Hilfe der Verformungsbereiche wird insbesondere erreicht, dass sich die Verbindungsabschnitte jeweils nur in ihrem Verformungsbereich gezielt verformen oder deformieren lassen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Verbindungsabschnitt einen ersten Verbindungsbereich, mit dessen Hilfe der erste Verbindungsabschnitt mit dem ersten Bauteil verbunden ist, auf, wobei der erste Verformungsbereich eine geringere Steifigkeit als der erste Verbindungsbereich aufweist, wobei der zweite Verbindungsabschnitt einen zweiten Verbindungsbereich, mit dessen Hilfe der zweite Verbindungsabschnitt mit dem zweiten Bauteil verbunden ist, aufweist, und wobei der zweite Verformungsbereich eine geringere Steifigkeit als der zweite Verbindungsbereich aufweist.
-
Der erste Verformungsbereich und der zweite Verformungsbereich können unterschiedliche oder identische Steifigkeiten aufweisen. Die geringere Steifigkeit des jeweiligen Verformungsbereichs gegenüber dem diesem zugeordneten Verbindungsbereich kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der jeweilige Verformungsbereich eine sich von dem jeweiligen Verbindungsbereich unterscheidende Querschnittsgeometrie aufweist. Die Verformungsbereiche sind somit im Vergleich zu den Verbindungsbereichen weniger steif oder weicher.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste Verformungsbereich dünnwandiger als der erste Verbindungsbereich, wobei der zweite Verformungsbereich dünnwandiger als der zweite Verbindungsbereich ist.
-
Beispielsweise ist eine Dicke des ersten Verformungsbereichs kleiner als eine Dicke des ersten Verbindungsbereichs. Demgemäß kann eine Dicke des zweiten Verformungsbereichs kleiner als eine Dicke des zweiten Verbindungsbereichs sein. Der erste Verformungsbereich kann bezüglich des ersten Verbindungsbereichs mittig oder außermittig angeordnet sein. Entsprechendes gilt für den zweiten Verformungsbereich und den zweiten Verbindungsbereich.
-
Ferner wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System vorgeschlagen.
-
Das optische System ist eine Projektionsoptik oder Teil einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Daher kann das optische System auch als Projektionsoptik bezeichnet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. „DUV“ steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
-
Weiterhin wird ein Verfahren zum Auslegen eines derartigen optischen Systems, das ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und ein Winkelelement, welches das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil verbindet, aufweist, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Vorgeben einer Zielfrequenz, mit welcher das zweite Bauteil bei einer Anregung desselben schwingen soll, und b) Dimensionieren eines elastisch verformbaren Verformungsbereichs des Winkelelements derart, dass das zweite Bauteil bei der Anregung desselben mit der vorgegebenen Zielfrequenz schwingt.
-
Insbesondere wird bei dem Schritt b) der Verformungsbereich gezielt geschwächt, um die erste Eigenfrequenz des zweiten Bauteils in einen unkritisch niedrigen Bereich abzusenken. Hierdurch können LoS-Fehler des optischen Systems auf Waferlevel reduziert werden. Es ist somit eine Anpassung der Eigenfrequenz des zweiten Bauteils zur Reduktion von LoS-Fehlern bei einer minimalen Änderung des optischen Systems möglich.
-
Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem Schritt a) als Zielfrequenz eine Eigenfrequenz des zweiten Bauteils ermittelt, die eine Verbesserung von Line-of-Sight-Fehlern erzeugt.
-
Das zweite Bauteil schwingt dann mit der bestimmten Zielfrequenz. Andere Komponenten des optischen Systems werden bevorzugt nicht beeinflusst. Es erfolgt somit eine Eigenfrequenzoptimierung mit Hilfe des Winkelelements. Beispielsweise kann eine erste Eigenmode von 93 Hz zielführend erreicht werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden bei dem Schritt b) eine Dicke, eine Länge und/oder eine Querschnittsgeometrie des Verformungsbereichs variiert.
-
Wie zuvor erwähnt, kann das Winkelelement einen ersten Verformungsbereich und einen sich von dem ersten Verformungsbereich unterscheidenden zweiten Verformungsbereich aufweisen. Bei dem Schritt b) können dann die Dicke, die Länge und/oder die Querschnittsgeometrie sowohl des ersten Verformungsbereichs als auch des zweiten Verformungsbereichs variiert werden. Unter einem „Variieren“ ist vorliegend zu verstehen, dass die Dicke, die Länge und/oder die Querschnittsgeometrie unter Vorgabe der Zielfrequenz in einem iterativen Prozess derart verändert oder angepasst werden, dass die vorgegebene Zielfrequenz erreicht wird.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Schritt b) unter Vorgabe geometrischer Randbedingungen des Winkelelements iterativ durchgeführt.
-
Das heißt insbesondere, dass der Schritt b) in mehreren Optimierungsschleifen mehrmals hintereinander durchgeführt werden kann, bis die gewünschte Zielfrequenz erreicht wird. Die geometrischen Randbedingungen des Winkelelements können beispielsweise einen für das Winkelelement vorgesehenen Bauraum und/oder Positionen von durch das Winkelelement hindurchgeführten Durchbrüchen zum Verbinden des Winkelelements mit dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil umfassen.
-
„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.
-
Die für das optische System beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage und/oder für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.
-
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.
-
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.
- 1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV- Projektionslithographie;
- 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Winkelelements für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
- 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Winkelelements für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
- 4 zeigt eine schematische Rückansicht des Winkelelements gemäß 3;
- 5 zeigt eine schematische Schnittansicht des Winkelelements gemäß der Schnittlinie V-V der 4;
- 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
- 7 zeigt verschiedene Schnittansichten des Winkelelements gemäß 4; und
- 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Auslegen des optischen Systems gemäß 6.
-
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.
-
1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise 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 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 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 Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z 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 y 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 Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
-
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 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 (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: 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 Lichtquelle 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 auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten 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 y.
-
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 B1 .
-
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 (Engl.: 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 zweite Facettenspiegel 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, Grazing 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 ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 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. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. 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, hochreflektierende 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 y 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 y 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 x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
-
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
-
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, 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 x, y, 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 x, y 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 x, y sind bekannt aus der
US 2018/0074303 A1 .
-
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 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 ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
-
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homögen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
-
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung 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 zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 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 zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 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.
-
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Winkelelements 100.
-
Das Winkelelement 100 kann Teil der Projektionsoptik 10 oder Teil der Beleuchtungsoptik 4 sein. Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass das Winkelelement 100 Teil der Projektionsoptik 10 ist. Die Projektionsoptik 10 kann eine beliebige Anzahl derartiger Winkelelemente 100 umfassen. Im Folgenden wird jedoch auf nur ein Winkelelement 100 Bezug genommen. Das Winkelelement 100 ist beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, insbesondere aus dem Werkstoff X5CrNi18-10, gefertigt.
-
Das Winkelelement 100 ist dazu eingerichtet, zwei Bauteile (nicht gezeigt) der Projektionsoptik 10 miteinander zu verbinden oder aneinander abzustützen. Das Winkelelement 100 umfasst einen ersten Verbindungsabschnitt 102 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 104. Die Verbindungsabschnitte 102, 104 sind senkrecht zueinander orientiert. Der erste Verbindungsabschnitt 102 kann mit Hilfe einer Verrundung 106 in den zweiten Verbindungsabschnitt 104 übergehen.
-
Beispielsweise ist der erste Verbindungsabschnitt 102 mit einem ersten Bauteil (nicht gezeigt) der Projektionsoptik 10 verbunden. Hierzu liegt der erste Verbindungsabschnitt 102 an dem ersten Bauteil an. Zum Verbinden des ersten Verbindungsabschnitts 102 mit dem ersten Bauteil weist dieser einen ersten Durchbruch 108 auf, durch den ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube, hindurchgeführt ist, um den ersten Verbindungsabschnitt 102 fest mit dem ersten Bauteil zu verbinden.
-
Der zweite Verbindungsabschnitt 104 ist mit einem zweiten Bauteil (nicht gezeigt) der Projektionsoptik 10 verbunden. Hierzu liegt der zweite Verbindungsabschnitt 104 an dem zweiten Bauteil an. Zum Verbinden des zweiten Verbindungsabschnitts 104 mit dem zweiten Bauteil weist dieser einen zweiten Durchbruch 110 auf, durch den ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube, hindurchgeführt ist, um den zweiten Verbindungsabschnitt 104 fest mit dem zweiten Bauteil zu verbinden.
-
Der erste Verbindungsabschnitt 102 und der zweite Verbindungsabschnitt 104 weisen jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Dabei können der erste Verbindungsabschnitt 102 und der zweite Verbindungsabschnitt 104 identische Querschnittsgeometrien aufweisen.
-
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines eigenfrequenzoptimierenden Winkelelements 200. 4 zeigt eine schematische Rückansicht des Winkelelements 200. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht des Winkelelements 200 gemäß der Schnittlinie V-V der 4. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems 300. Im Folgenden wird auf die 3 bis 6 gleichzeitig Bezug genommen.
-
Das Winkelelement 200 kann Teil des optischen Systems 300 (6) sein. Das optische System 300 kann eine wie zuvor erwähnte Projektionsoptik 10 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 300 kann eine Vielzahl derartiger Winkelelemente 200 aufweisen. Im Folgenden wird jedoch auf nur ein Winkelelement 200 Bezug genommen.
-
Das optische System 300 umfasst neben dem Winkelelement 200 ein erstes Bauteil 302 und ein sich von dem ersten Bauteil 302 unterscheidendes zweites Bauteil 304. Die Bauteile 302, 304 können, wie in der 6 gezeigt, plattenförmig sein. Grundsätzlich können die Bauteile 302, 304 jedoch jede beliebige Geometrie aufweisen. Die Bauteile 302, 304 können senkrecht zueinander orientiert sein. Das zweite Bauteil 304 ist deutlich dünnwandiger als das erste Bauteil 302 und kann dadurch zu Schwingungen neigen.
-
Das erste Bauteil 302 kann beispielsweise ein Trägerbauteil, insbesondere ein sogenannter Interface Ring, sein. Das zweite Bauteil 304 kann ein Aufbau sein, der beispielsweise Stecker und/oder Kabel trägt. Insbesondere kann das zweite Bauteil 304 ein sogenanntes Connector Bracket sein. Mit Hilfe des Winkelelements 200 ist das zweite Bauteil 304 mit dem ersten Bauteil 302 verbunden.
-
Beispielsweise weist das erste Bauteil 302 eine Vorderseite 306 und eine der Vorderseite 306 abgewandte Rückseite 308 auf. Demgemäß kann auch das zweite Bauteil 304 eine Vorderseite 310 und eine der Vorderseite 310 abgewandte Rückseite 312 aufweisen. Beispielsweise liegt das Winkelelement 200 sowohl an der Vorderseite 306 des ersten Bauteils 302 als auch an der Vorderseite 310 des zweiten Bauteils 304 an.
-
Das Winkelelement 200 umfasst einen ersten Verbindungsabschnitt 202, der mit dem ersten Bauteil 302 verbindbar ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt 204, der mit dem zweiten Bauteil 304 verbindbar ist. Die Verbindungsabschnitte 202, 204 sind senkrecht zueinander orientiert. Der erste Verbindungsabschnitt 202 weist einen ersten Durchbruch 206 auf, durch den ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, hindurchführbar ist, um den ersten Verbindungsabschnitt 202 fest mit dem ersten Bauteil 302 zu verbinden.
-
Der zweite Verbindungsabschnitt 204 weist einen zweiten Durchbruch 208 auf, durch den ein Befestigungselement, beispielsweise eine Schraube, hindurchführbar ist, um den zweiten Verbindungsabschnitt 204 fest mit dem zweiten Bauteil 304 zu verbinden. Der erste Durchbruch 206 weist eine erste Mittel- oder Symmetrieachse 210 auf. Der zweite Durchbruch 208 weist eine zweite Mittel- oder Symmetrieachse 212 auf. Die Symmetrieachsen 210, 212 sind senkrecht zueinander orientiert.
-
Das Winkelelement 200 ist ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt dabei, dass das Winkelelement 200 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen aufgebaut ist, sondern, dass die beiden Verbindungsabschnitte 202, 204 ein gemeinsames Bauteil bilden. „Materialeinstückig“ heißt dabei, dass das Winkelelement 200 durchgehend aus demselben Werkstoff gefertigt ist. Das Winkelelement 200 ist beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere aus dem Werkstoff EN AW 5083, gefertigt.
-
Der erste Verbindungsabschnitt 202 umfasst einen ersten Verbindungsbereich 214, der den ersten Durchbruch 206 aufweist. Beispielsweise ist der erste Durchbruch 206 eine durch den ersten Verbindungsbereich 214 hindurchgeführte Bohrung. Der erste Verbindungsbereich 214 umfasst eine Vorderseite 216 und eine der Vorderseite 216 abgewandte Rückseite 218. Die Vorderseite 216 und die Rückseite 218 sind parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnet. An der Vorderseite 216 kann das zuvor erwähnte Befestigungselement anliegen. Mit der Rückseite 218 liegt der erste Verbindungsbereich 214 an der Vorderseite 306 des ersten Bauteils 302 an. Der erste Verbindungsbereich 214 weist eine Dicke d214 auf.
-
Der erste Verbindungsabschnitt 202 umfasst ferner einen ersten Verformungsbereich 220, über welchen der erste Verbindungsbereich 214 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 204 verbunden ist. Der erste Verformungsbereich 220 weist eine Vorderseite 222 und eine der Vorderseite 222 abgewandte Rückseite 224 auf. Die Rückseite 224 ist der Vorderseite 306 des ersten Bauteils 302 zugewandt, kontaktiert diese jedoch nicht. Die Vorderseite 222 und die Rückseite 224 sind bezüglich der Vorderseite 216 und der Rückseite 218 des ersten Verbindungsbereichs 214 jeweils zurückgesetzt.
-
Der erste Verformungsbereich 220 ist dünnwandiger als der erste Verbindungsbereich 214 und weist eine Dicke d220 auf. Die Dicke d220 ist kleiner als die Dicke d214. Bezüglich der z-Richtung z betrachtet ist der erste Verformungsbereich 220 mittig an den ersten Verbindungsbereich 214 angebunden. Der erste Verformungsbereich 220 geht mit Verrundungen R1, R2 in den ersten Verbindungsbereich 214 über. Entlang der y-Richtung y betrachtet weist der erste Verformungsbereich 220 eine Länge 1220 auf.
-
Der erste Verformungsbereich 220 weist eine geringere Steifigkeit als der erste Verbindungsbereich 214 auf. Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend ganz allgemein der Widerstand eines Körpers gegen eine elastische Verformung durch eine Kraft oder ein Moment zu verstehen. Die Steifigkeit kann durch die verwendete Geometrie und das verwendete Material beeinflusst werden. Vorliegend wird die geringere Steifigkeit des ersten Verformungsbereichs 220 gegenüber dem ersten Verbindungsbereich 214 dadurch erreicht, dass der erste Verformungsbereich 220 und der erste Verbindungsbereich 214 unterschiedliche Geometrien, insbesondere unterschiedliche Querschnittsgeometrien, aufweisen. Dies wird beispielsweise durch die unterschiedlichen Dicken d214, d220 verwirklicht.
-
Der zweite Verbindungsabschnitt 204 umfasst einen zweiten Verbindungsbereich 226, der den zweiten Durchbruch 208 aufweist. Beispielsweise ist der zweite Durchbruch 208 eine durch den zweiten Verbindungsbereich 226 hindurchgeführte Bohrung. Der zweite Verbindungsbereich 226 umfasst eine Vorderseite 228 und eine der Vorderseite 228 abgewandte Rückseite 230. Die Vorderseite 228 und die Rückseite 230 sind parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnet. An der Vorderseite 228 kann das zuvor erwähnte Befestigungselement anliegen. Mit der Rückseite 230 liegt der zweite Verbindungsbereich 226 an der Vorderseite 310 des zweiten Bauteils 304 an. Der zweite Verbindungsbereich 226 weist eine Dicke d226 auf. Die Dicken d214, d226 können identisch oder unterschiedlich groß sein.
-
Der zweite Verbindungsabschnitt 204 umfasst ferner einen zweiten Verformungsbereich 232, über welchen der zweite Verbindungsbereich 226 mit dem ersten Verformungsbereich 220 des ersten Verbindungsabschnitts 202 verbunden ist. Der erste Verformungsbereich 220 geht mit Verrundungen R3, R4 in den zweiten Verformungsbereich 232 über. Die Verrundungen R1, R2, R3, R4 sind möglichst klein, damit die Länge 1220 möglichst groß ist. Der zweite Verformungsbereich 232 weist eine Vorderseite 234 auf. Der Vorderseite 234 abgewandt ist die zuvor erwähnte Rückseite 230 vorgesehen. Das heißt, dass sich die Rückseite 230 durchgehend über den zweiten Verbindungsbereich 226 und den zweiten Verformungsbereich 232 erstreckt. Wie zuvor erwähnt, liegt die Rückseite 230 an der Vorderseite 310 des zweiten Bauteils 304 an. Die Vorderseite 234 ist gegenüber der Vorderseite 228 zurückgesetzt.
-
Der zweite Verformungsbereich 232 ist dünnwandiger als der zweite Verbindungsbereich 226 und weist eine Dicke d232 auf. Die Dicke d232 ist kleiner als die Dicke d226. Die Dicken d220, d232 können identisch oder unterschiedlich groß sein. Bezüglich der y-Richtung y betrachtet ist der zweite Verformungsbereich 232 außermittig an den zweiten Verbindungsbereich 226 angebunden. Entlang der z-Richtung z betrachtet weist der erste Verformungsbereich 220 eine Länge 1232 auf. Der zweite Verformungsbereich 232 geht mit Hilfe einer Verrundung R5 in den zweiten Verbindungsbereich 226 über. Die Verrundungen R3, R5 werden möglichst klein gewählt, damit die Länge 1232 möglichst groß ist. Der zweite Verformungsbereich 232 weist eine geringere Steifigkeit als der zweite Verbindungsbereich 226 auf. Der zweite Verformungsbereich 232 weist ferner eine Stirnfläche 236 auf, die an der Vorderseite 306 des ersten Bauteils 302 anliegt.
-
7 zeigt verschiedene Schnittansichten des Winkelelements 200.
-
Insbesondere zeigt die 7 unterschiedliche Schnittansichten durch die Verformungsbereiche 220, 232 des Winkelelements 200. Die Verformungsbereiche 220, 232 können identische oder unterschiedliche Querschnittsgeometrien 238 aufweisen. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Steifigkeiten der Verformungsbereiche 220, 232 verwirklichen.
-
Wie die 7 zeigt, können die Verformungsbereiche 220, 232 in ihrer Querschnittsgeometrie 238 rechteckförmig (erste Zeile, linke Teilfigur der 7), dreieckförmig (erste Zeile, mittlere Teilfigur der 7), rohrförmig und kreisrund (erste Zeile, rechte Teilfigur der 7), rohrförmig und oval (zweite Zeile, linke Teilfigur der 7), trapezförmig (zweite Zeile, mittlere Teilfigur der 7), sechseckförmig (zweite Zeile, rechte Teilfigur der 7), hohlprofilförmig und rechteckig (dritte Zeile, linke Teilfigur der 7), doppel-T-förmig (dritte Zeile, mittlere Teilfigur der 7) oder C-förmig (dritte Zeile, rechte Teilfigur der 7) sein. Wie zuvor erwähnt, können diese Querschnittsgeometrien 238 beliebig miteinander kombiniert werden. Grundsätzlich kann jede beliebige Querschnittsgeometrie 238 eingesetzt werden.
-
Bei dem Winkelelement 200 ist durch eine gezielte lokale Anpassung der jeweiligen Querschnittsgeometrie 238 der Verformungsbereiche 220, 232, beispielsweise über die Dicken d220, d232, die Längen 1220, 1232 und/oder mit Hilfe der in der 7 gezeigten unterschiedlichen Querschnittsgeometrien 238 möglich, die Eigenfrequenzen der miteinander verbundenen Bauteile 302, 304 auf geforderte oder gewünschte Werte einzustellen.
-
Durch das gezielte lokale Manipulieren der Struktur des Winkelelements 200 beziehungsweise dessen Geometrie über die Dicken d220, d232, die Längen 1220, 1232 und/oder die Querschnittsgeometrien 238 können die Eigenmoden und Eigenfrequenzen der verbundenen Bauteile 302, 304 in verschiedene Koordinaten gesteuert werden. Im Gegensatz hierzu kann das Winkelelement 100 zwar über unterschiedliche Wandstärken verfügen, weist jedoch keine lokalen Querschnittsanpassungen auf.
-
Zur Auslegung der Lebensdauer des Winkelelements 200 werden die gewünschten Eigenmoden und Eigenfrequenzen der verbundenen Bauteile 302, 304 und der einwirkende Impuls benötigt. Durch die Anpassung der Eigenfrequenz des Winkelelements 200 ist es möglich, Line-of-Sight-Fehler (LoS) bei einer minimalen Systemänderung zu verwirklichen.
-
Die Umsetzung erfolgt dabei wie folgt. Zunächst werden Eigenfrequenzen des zweiten Bauteils 304 ermittelt, die eine LoS-Verbesserung erzeugen. Die Eigenfrequenzoptionen werden dann bezüglich ihrer Machbarkeit bewertet. Die Lösung der Eigenfrequenzreduktion wird dann anhand der gezielten Steifigkeitsanpassung des Winkelelements 200 umgesetzt. Insbesondere wird eine gezielte Anpassung der Eigenmoden des zweiten Bauteils 304 vorgenommen.
-
Durch das gezielte Schwächen des Winkelelements 200 schwingt das zweite Bauteil 304 dann mit einer bestimmten Zielfrequenz. Es erfolgt eine Schwingungsüberlagerung. Andere Komponenten des optischen Systems 300 werden nicht nachteilig beeinflusst. Das Auslegen des Winkelelements 200 ist ein iterativer Prozess. Die Zielfrequenz wird vorgegeben. Die Positionen der Durchbrüche 206, 208 sind als geometrische Randbedingung ebenfalls vorgegeben. Die Verformungsbereiche 220, 232 werden dann so ausgelegt, dass das gewünschte Ergebnis erzielt werden kann.
-
8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Auslegen des optischen Systems 300.
-
Bei dem Verfahren wird in einem Schritt S1 eine Zielfrequenz vorgegeben, mit welcher das zweite Bauteil 304 bei einer Anregung desselben schwingen soll. In einem Schritt S2 wird der jeweilige elastisch verformbare Verformungsbereich 220, 232 des Winkelelements 200 derart dimensioniert, dass das zweite Bauteil 304 bei der Anregung desselben nur mit dieser vorgegebenen Zielfrequenz schwingt.
-
Bei oder vor dem Schritt S1 wird als Zielfrequenz eine Eigenfrequenz des zweiten Bauteils 304 ermittelt, die eine Verbesserung von LoS-Fehlern des optischen Systems 300 auf Waferlevel erzeugt. Bei dem Schritt S2 werden die jeweilige Dicke d220, d232, die Länge 1220, 1232 und/oder die Querschnittsgeometrie 238 des jeweiligen Verformungsbereichs 220, 232 variiert beziehungsweise angepasst. Die jeweilige Dicke d220, d232, die Länge 1220, 1232 und/oder die Querschnittsgeometrie 238 können auch als Geometrieparameter des Winkelelements 200 bezeichnet werden. Diese Geometrieparameter können variiert oder angepasst werden.
-
Der Schritt S2 wird dabei unter Vorgabe geometrischer Randbedingungen des Winkelelements 200 iterativ durchgeführt. Das heißt insbesondere, dass der Schritt S2 so lange durchgeführt wird, bis ein erwünschtes Ergebnis erreicht wird. Das gewünschte Ergebnis ist die Reduktion von LoS-Fehlern. Geometrische Randbedingungen können dabei ein zur Verfügung stehender Bauraum und/oder eine jeweilige Position der Durchbrüche 206, 208 sein.
-
Auch die Verrundungen R1, R2, R3, R4, R5 dienen als Parameter für die Optimierung des Winkelelements 200. Die Verrundungen R1, R2, R3, R4, R5 werden insbesondere so klein wie nötig gehalten. Hierdurch ist es möglich, die Längen 1220, 1232 der Verformungsbereiche 220, 232 so groß oder so lang wie möglich zu gestalten.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Projektionsbelichtungsanlage
- 2
- Beleuchtungssystem
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Beleuchtungsoptik
- 5
- Objektfeld
- 6
- Objektebene
- 7
- Retikel
- 8
- Retikelhalter
- 9
- Retikelverlagerungsantrieb
- 10
- Projektionsoptik
- 11
- Bildfeld
- 12
- Bildebene
- 13
- Wafer
- 14
- Waferhalter
- 15
- Waferverlagerungsantrieb
- 16
- Beleuchtungsstrahlung
- 17
- Kollektor
- 18
- Zwischenfokusebene
- 19
- Umlenkspiegel
- 20
- erster Facettenspiegel
- 21
- erste Facette
- 22
- zweiter Facettenspiegel
- 23
- zweite Facette
- 100
- Winkelelement
- 102
- Verbindungsabschnitt
- 104
- Verbindungsabschnitt
- 106
- Verrundung
- 108
- Durchbruch
- 110
- Durchbruch
- 200
- Winkelelement
- 202
- Verbindungsabschnitt
- 204
- Verbindungsabschnitt
- 206
- Durchbruch
- 208
- Durchbruch
- 210
- Symmetrieachse
- 212
- Symmetrieachse
- 214
- Verbindungsbereich
- 216
- Vorderseite
- 218
- Rückseite
- 220
- Verformungsbereich
- 222
- Vorderseite
- 224
- Rückseite
- 226
- Verbindungsbereich
- 228
- Vorderseite
- 230
- Rückseite
- 232
- Verformungsbereich
- 234
- Vorderseite
- 236
- Stirnfläche
- 238
- Querschnittsgeometrie
- 300
- optisches System
- 302
- Bauteil
- 304
- Bauteil
- 306
- Vorderseite
- 308
- Rückseite
- 310
- Vorderseite
- 312
- Rückseite
- d214
- Dicke
- d220
- Dicke
- d226
- Dicke
- d232
- Dicke
- 1220
- Länge
- 1232
- Länge
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- R1
- Verrundung
- R2
- Verrundung
- R3
- Verrundung
- R4
- Verrundung
- R5
- Verrundung
- S1
- Schritt
- S2
- Schritt
