DE102022209852A1

DE102022209852A1 - THERMAL ACTUATOR ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE102022209852A1
Application number: DE102022209852.8A
Authority: DE
Inventors: Hannes Roehrle
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-19
Filing date: 2022-09-19
Publication date: 2022-11-10
Also published as: DE102023203420A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuatoranordnung für eine optische Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), mit einer ersten Schnittstelleneinrichtung (112.1) zum Anbinden an ein optisches Element, einer zweiten Schnittstelleneinrichtung (112.2) zum Anbinden an eine Stützstruktur, einem ersten Aktuatorelement (112.3) und einem zweiten Aktuatorelement (112.4), wobei das erste Aktuatorelement (112.3) und das zweite Aktuatorelement (112.4) kinematisch parallel zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung (112.1) und der zweiten Schnittstelleneinrichtung (112.2) wirken. Weiterhin ist eine aktive thermische Aktuierungseinrichtung (112.5) vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass eine Temperaturverteilung in dem ersten Aktuatorelement (112.3) und/oder in dem zweiten Aktuatorelement (112.4) aktiv beeinflussbar ist, um über eine Änderung einer thermisch bedingten Ausdehnung wenigstens eines der Aktuatorelemente (112.3, 112.4) eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung (112.1) bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung (112.2) in wenigstens einem Freiheitsgrad zu erzielen.The present invention relates to an actuator arrangement for an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), with a first interface device (112.1) for connecting to an optical element, a second interface device (112.2) for Connection to a support structure, a first actuator element (112.3) and a second actuator element (112.4), wherein the first actuator element (112.3) and the second actuator element (112.4) act kinematically in parallel between the first interface device (112.1) and the second interface device (112.2). . Furthermore, an active thermal actuating device (112.5) is provided, which is designed in such a way that a temperature distribution in the first actuator element (112.3) and/or in the second actuator element (112.4) can be actively influenced in order to generate at least one of the actuator elements (112.3, 112.4) to achieve an adjustment of the first interface device (112.1) with respect to the second interface device (112.2) in at least one degree of freedom.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuatoranordnung für die Mikrolithographie, die für die Verwendung von UV Nutzlicht geeignet ist, insbesondere von Licht im extremen ultravioletten (EUV) Bereich. Weiterhin betrifft die Erfindung ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, sowie eine optische Abbildungseinrichtung mit einem solchen optischen Modul. Die Erfindung lässt sich im Zusammenhang mit beliebigen optischen Abbildungsverfahren einsetzen. Besonders vorteilhaft lässt sie sich bei der Herstellung oder der Inspektion mikroelektronischer Schaltkreise sowie der hierfür verwendeten optischen Komponenten (beispielsweise optischer Masken) einsetzen.The present invention relates to an actuator arrangement for microlithography, which is suitable for the use of useful UV light, in particular light in the extreme ultraviolet (EUV) range. Furthermore, the invention relates to an optical module, in particular a facet mirror, and an optical imaging device with such an optical module. The invention can be used in connection with any optical imaging method. It can be used particularly advantageously in the manufacture or inspection of microelectronic circuits and the optical components (for example optical masks) used for this purpose.

Typischerweise umfassen die optischen Systeme, die im Zusammenhang mit der Herstellung solcher mikroelektronischer Schaltkreise verwendet werden, eine Vielzahl von optischen Elementmodulen, die optische Elemente wie etwa Linsen, Spiegel, Gitter usw. umfassen, die im Pfad des Lichts angeordnet sind. Diese optischen Elemente wirken normalerweise in einem Belichtungsprozess zusammen, um ein auf einer Maske, einem Retikel oder dergleichen gebildetes Muster zu beleuchten und ein Bild dieses Musters auf ein Substrat wie einen Wafer zu übertragen. Die optischen Elemente sind üblicherweise in einer oder mehreren funktionell unterschiedlichen optischen Elementgruppen zusammengefasst, die innerhalb unterschiedlicher optischer Elementeinheiten gehalten werden können. Facettenspiegelvorrichtungen wie die oben genannten können unter anderem dazu dienen, den Belichtungslichtstrahl zu homogenisieren, d. h. um eine möglichst gleichmäßige Leistungsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels zu bewirken. Sie können auch verwendet werden, um jede gewünschte spezifische Leistungsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels bereitzustellen.Typically, the optical systems used in connection with the fabrication of such microelectronic circuits include a variety of optical element modules, which include optical elements such as lenses, mirrors, gratings, etc. placed in the path of the light. These optical elements typically cooperate in an exposure process to illuminate a pattern formed on a mask, reticle, or the like, and transfer an image of that pattern onto a substrate, such as a wafer. The optical elements are usually combined in one or more functionally different optical element groups, which can be held within different optical element units. Facet mirror devices such as those mentioned above can be used, among other things, to homogenize the exposure light beam, i. H. in order to bring about the most uniform possible power distribution within the exposure light bundle. They can also be used to provide any desired specific power distribution within the exposure light beam.

Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen besteht nicht nur ein ständiger Bedarf an einer verbesserten Auflösung, sondern auch ein Bedarf an einer verbesserten Genauigkeit der zur Herstellung dieser Halbleiterbauelemente verwendeten optischen Systeme. Diese Genauigkeit muss natürlich nicht nur anfänglich vorhanden sein, sondern muss über den gesamten Betrieb des optischen Systems aufrechterhalten werden. Ein Problem in diesem Zusammenhang ist eine möglichst präzise Leistungsverteilung bzw. Intensitätsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels, die möglichst gut mit einer gewünschten Leistungsverteilung übereinstimmt, um letztendlich unerwünschte Abbildungsfehler zu vermeiden bzw. zumindest zu reduzieren. Um eine möglichst feinfühlige Leistungsverteilung zu ermöglichen ist es daher wünschenswert, die optische Fläche der einzelnen Facettenelemente zu verringern und die Anzahl der Facettenelemente zu erhöhen, letztlich also die „Auflösung“ des Facettenspiegels zu erhöhen.Due to the continued miniaturization of semiconductor devices, there is not only a continuing need for improved resolution, but also a need for improved accuracy of the optical systems used to fabricate these semiconductor devices. Of course, this accuracy need not only be present initially, but must be maintained throughout the operation of the optical system. A problem in this connection is the most precise possible power distribution or intensity distribution within the exposure light beam, which corresponds as well as possible to a desired power distribution in order ultimately to avoid or at least reduce undesired imaging errors. In order to enable the most sensitive power distribution possible, it is therefore desirable to reduce the optical surface of the individual facet elements and to increase the number of facet elements, ultimately ie to increase the “resolution” of the facet mirror.

Um eine gewünschte Leistungsverteilung zu erzielen, wurden Facettenspiegelvorrichtungen entwickelt, wie sie beispielsweise in der DE 102 05 425 A1 (Holderer et al.) offenbart sind, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die DE 102 05 425 A1 (Holderer et al.) zeigt unter anderem Facettenspiegelvorrichtungen, bei denen Facettenelemente mit sphärischer Rückfläche in einer zugeordneten Ausnehmung innerhalb eines Trägerelements sitzen. Die kugelförmige Rückfläche liegt an einer entsprechenden kugelförmigen Wand oder mehreren Kontaktpunkten des diese Ausnehmung begrenzenden Stützelementes an. Die sphärische Rückfläche weist einen vergleichsweise kleinen Krümmungsradius auf, so dass sie ein Drehzentrum des Facettenelements definiert, das weit entfernt von einem Krümmungsmittelpunkt der optischen Fläche des Facettenelements liegt. Mit der Rückseite des Facettenelementes ist zentral ein Betätigungshebel verbunden und entsprechende Manipulatoren neigen den Betätigungshebel, d.h. erzeugen seitliche Auslenkungen des freien Endes des Betätigungshebels, um sowohl die Position als auch die Ausrichtung der optischen Fläche der Facette einzustellen.In order to achieve a desired power distribution, facet mirror devices have been developed, such as those in US Pat DE 102 05 425 A1 (Holderer et al.), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. the DE 102 05 425 A1 (Holderer et al.) shows, among other things, facet mirror devices in which facet elements with a spherical rear surface are seated in an associated recess within a support element. The spherical back surface bears against a corresponding spherical wall or several contact points of the support element delimiting this recess. The back spherical surface has a comparatively small radius of curvature such that it defines a center of rotation of the facet element that is far from a center of curvature of the optical surface of the facet element. An actuating lever is connected centrally to the rear of the facet element and corresponding manipulators tilt the actuating lever, ie produce lateral deflections of the free end of the actuating lever, in order to adjust both the position and the orientation of the optical surface of the facet.

Ein ähnliches Justageprinzip ist auch aus der WO 2012/175116 A1 (Vogt et al.) bekannt offenbart, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Auch hier ist an der Rückseite des Facettenelements ein langgestreckter Betätigungshebel angebracht. Die Verkippung der optischen Fläche des Facettenelements wird auch hier durch eine seitliche Auslenkung eines Betätigungshebels quer zu seiner Längsachse erzielt.A similar adjustment principle is also from the WO 2012/175116 A1 (Vogt et al.), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Here, too, an elongate actuating lever is attached to the rear of the facet element. The tilting of the optical surface of the facet element is also achieved here by a lateral deflection of an actuating lever transverse to its longitudinal axis.

Diese Gestaltungen sind wegen der erforderlichen Aktuatorik, üblicherweise einer elektromechanischen Aktuatorik, vergleichsweise aufwändig. Besonders eine sehr feinfühlige Einstellung des optischen Elements gestaltet sich dabei schwierig.Because of the required actuators, usually an electromechanical actuator, these configurations are comparatively complex. A very sensitive adjustment of the optical element is particularly difficult.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aktuatoranordnung für eine Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, ein entsprechendes optisches Modul sowie eine entsprechende optische Abbildungseinrichtung mit einer solchen Anordnung, ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements sowie ein optisches Abbildungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches die zuvor genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere auf einfache Weise eine, insbesondere sehr feinfühlige, Einstellung des optischen Elements ermöglicht.The invention is therefore based on the object of making available an actuator arrangement for an imaging device for microlithography, a corresponding optical module and a corresponding optical imaging device with such an arrangement, a method for supporting an optical element and an optical imaging method which which does not have the aforementioned disadvantages, or at least to a lesser extent, and particularly in a simple manner, in particular a very sensitive adjustment of the optical element.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.The invention solves this problem with the features of the independent claims.

Der Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, dass man auf einfache Weise eine, insbesondere sehr feinfühlige, Einstellung des optischen Elements ermöglicht wenn man die eine thermisch bedingte Dimensionsänderung eines oder mehrerer Aktuatorelemente gezielt nutzt, um die entsprechende Stellbewegung an dem optischen Element zu erzielen. Über die Einstellung der Temperatur bzw. Temperaturverteilung in dem Aktuatorelement kann eine besonders feinfühlige Einstellung erzielt werden, wobei insbesondere durch die geeignete Wahl des Materials des Aktuatorelements, insbesondere dessen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE), eine entsprechend feinfühlige Einstellung ermöglicht wird.The invention is based on the technical teaching that the optical element can be easily adjusted, in particular very sensitively, if the thermally induced dimensional change of one or more actuator elements is used in a targeted manner in order to achieve the corresponding adjustment movement on the optical element. A particularly sensitive setting can be achieved by setting the temperature or temperature distribution in the actuator element, a correspondingly sensitive setting being made possible in particular by the suitable choice of the material of the actuator element, in particular its coefficient of thermal expansion (CTE).

Nach einem Aspekt betrifft die Erfindung daher eine Aktuatoranordnung für eine optische Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), mit einer ersten Schnittstelleneinrichtung zum Anbinden an ein optisches Element, einer zweiten Schnittstelleneinrichtung zum Anbinden an eine Stützstruktur, einem ersten Aktuatorelement und einem zweiten Aktuatorelement, wobei das erste Aktuatorelement und das zweite Aktuatorelement kinematisch parallel zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung und der zweiten Schnittstelleneinrichtung wirken. Weiterhin ist eine aktive thermische Aktuierungseinrichtung vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass eine Temperaturverteilung in dem ersten Aktuatorelement und/oder in dem zweiten Aktuatorelement aktiv beeinflussbar ist, um über eine Änderung einer thermisch bedingten Ausdehnung wenigstens eines der Aktuatorelemente eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung in wenigstens einem Freiheitsgrad zu erzielen.According to one aspect, the invention therefore relates to an actuator arrangement for an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), with a first interface device for connecting to an optical element, a second interface device for connecting to a Support structure, a first actuator element and a second actuator element, wherein the first actuator element and the second actuator element act kinematically in parallel between the first interface device and the second interface device. Furthermore, an active thermal actuating device is provided, which is designed in such a way that a temperature distribution in the first actuator element and/or in the second actuator element can be actively influenced in order to achieve an adjustment of the first interface device with respect to the to achieve the second interface device in at least one degree of freedom.

Es versteht sich, dass durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung der Aktuatorelemente auch eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung in beliebig vielen Freiheitsgraden (DOF) bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum erzielt werden kann. Insbesondere kann gegebenenfalls eine statisch bestimmte Parallelkinematik, beispielsweise eine so genannte Hexapodkinematik erzielt werden.It goes without saying that an adjustment of the first interface device with respect to the second interface device in any number of degrees of freedom (DOF) up to all six degrees of freedom in space can be achieved by a corresponding number and arrangement of the actuator elements. In particular, statically determined parallel kinematics, for example so-called hexapod kinematics, can be achieved if necessary.

Die Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung in dem betreffenden Aktuatorelement kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erfolgen. So kann beispielsweise die Zu- oder Abfuhr von Strahlungsenergie gezielt genutzt werden. Bei besonders günstigen, weil einfach gestalteten Varianten umfasst die Aktuierungseinrichtung wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit, die einem der Aktuatorelemente zugeordnet ist, um eine thermisch bedingte Ausdehnung des zugeordneten Aktuatorelements einzustellen.In principle, the temperature distribution in the relevant actuator element can be influenced or adjusted in any suitable manner. For example, the supply or removal of radiant energy can be used in a targeted manner. In the case of variants which are particularly favorable because they are of simple design, the actuating device comprises at least one thermal actuating unit which is assigned to one of the actuator elements in order to set a thermally induced expansion of the assigned actuator element.

Die thermische Aktuierungseinheit kann grundsätzlich an beliebiger geeigneter Stelle angeordnet werden, an der eine entsprechende Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung erzielt werden kann. Bei bestimmten Varianten wirkt die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit im Bereich der ersten Schnittstelleneinrichtung. Bei bestimmten Varianten wirkt die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit im Bereich der zweiten Schnittstelleneinrichtung. Ebenso kann die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit in einem Bereich des zugeordneten Aktuatorelements wirken, der zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung und der zweiten Schnittstelleneinrichtung liegt.In principle, the thermal actuation unit can be arranged at any suitable location at which a corresponding influencing or setting of the temperature distribution can be achieved. In certain variants, the at least one thermal actuation unit acts in the area of the first interface device. In certain variants, the at least one thermal actuation unit acts in the area of the second interface device. Likewise, the at least one thermal actuation unit can act in a region of the associated actuator element that lies between the first interface device and the second interface device.

Die thermische Aktuierungseinheit kann grundsätzlich ein beliebiges geeignetes Wirkprinzip verwenden, mit dem eine entsprechende Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung erzielt werden kann. Bei bestimmten, besonders einfachen und damit günstigen Varianten umfasst die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit wenigstens ein aktiv ansteuerbares Temperierungselement, insbesondere wenigstens eines von einem Kühlelement und einem Heizelement. Bei bestimmten, ebenfalls besonders einfachen und damit günstigen Varianten umfasst die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit wenigstens ein aktiv ansteuerbares thermoelektrisches Element. Besonders einfache und damit günstige Konfigurationen ergeben sich, wenn die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit wenigstens ein Peltier-Element umfasst.In principle, the thermal actuation unit can use any suitable operating principle with which a corresponding influencing or adjustment of the temperature distribution can be achieved. In certain, particularly simple and therefore favorable variants, the at least one thermal activation unit comprises at least one actively controllable temperature control element, in particular at least one of a cooling element and a heating element. In certain variants that are also particularly simple and therefore favorable, the at least one thermal actuation unit comprises at least one actively controllable thermoelectric element. Particularly simple and therefore favorable configurations result when the at least one thermal activation unit includes at least one Peltier element.

Es versteht sich, dass es grundsätzlich ausreichen kann, wenn nur ein Aktuatorelement aktiv beeinflussbar ist. Bei bevorzugten Varianten mit breiteren Einflussmöglichkeiten sind mehrere Aktuatorelemente aktiv beeinflussbar. Bei bestimmten Varianten umfasst die Aktuierungseinrichtung eine erste thermische Aktuierungseinheit, die dem ersten Aktuatorelement zugeordnet ist, um eine thermisch bedingte Ausdehnung des ersten Aktuatorelements einzustellen. Bei bestimmten Varianten umfasst die Aktuierungseinrichtung eine zweite thermische Aktuierungseinheit, die dem zweiten Aktuatorelement zugeordnet ist, um eine thermisch bedingte Ausdehnung des zweiten Aktuatorelements einzustellen.It goes without saying that it can in principle be sufficient if only one actuator element can be actively influenced. In the case of preferred variants with broader possibilities for influencing, a plurality of actuator elements can be actively influenced. In certain variants, the actuating device includes a first thermal actuating unit, which is assigned to the first actuator element in order to set a thermally induced expansion of the first actuator element. In certain variants, the actuating device includes a second thermal actuating unit, which is assigned to the second actuator element in order to set a thermally induced expansion of the second actuator element.

Es versteht sich, dass die Aktuatorelemente grundsätzlich eine beliebige Gestaltung aufweisen können, bei der über eine entsprechende thermische Ausdehnung die gewünschte Stellbewegung erzielt werden kann. Bei bestimmten Varianten mit einer besonders einfachen und kompakten Gestaltung ist wenigstens eines der Aktuatorelemente als langgestrecktes Element ausgebildet, das sich entlang einer Aktuatorelementlängsachse zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung und der zweiten Schnittstelleneinrichtung erstreckt. Die Aktuierungseinrichtung, insbesondere wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit der Aktuierungseinrichtung, ist dem langgestreckten Aktuatorelement dann zugeordnet und dazu ausgebildet, eine thermisch bedingte Ausdehnung des zugeordneten Aktuatorelements entlang der Aktuatorelementlängsachse einzustellen.It goes without saying that the actuator elements can in principle have any design in which the desired actuating movement can be achieved via a corresponding thermal expansion. In certain variants with a particularly simple and compact design, at least one of the actuator elements is designed as an elongated element that extends along a longitudinal axis of the actuator element between the first interface device and the second interface device. The actuating device, in particular at least one thermal actuating unit of the actuating device, is then assigned to the elongated actuator element and is designed to set a thermally induced expansion of the assigned actuator element along the longitudinal axis of the actuator element.

Die Gestaltung des Aktuatorelements kann grundsätzlich beliebig geeignet gewählt sein, insbesondere kann es (beispielsweise an die Platzverhältnisse angepasst) abschnittsweise unterschiedliche Gestalt aufweisen. Besonders einfache und damit günstige Varianten ergeben sich, wenn das langgestreckte Aktuatorelement zumindest abschnittsweise im Wesentlichen nach Art eines Stabes ausgebildet ist. Gleiches gilt, wenn das langgestreckte Aktuatorelement zumindest abschnittsweise im Wesentlichen nach Art einer Blattfeder ausgebildet ist.In principle, the design of the actuator element can be selected in any suitable manner, in particular it can have a different shape in sections (for example adapted to the space available). Particularly simple and therefore favorable variants result if the elongated actuator element is designed essentially in the manner of a rod, at least in sections. The same applies if the elongate actuator element is designed, at least in sections, essentially in the manner of a leaf spring.

Die jeweilige Anbindung des jeweiligen Aktuatorelements kann grundsätzlich eine beliebige Gestaltung aufweisen. So können beispielsweise mehrteilige Gelenke vorgesehen sein. Vorzugsweise werden jedoch Festkörpergelenke verwendet. Bei bestimmten Varianten umfasst wenigstens eine der Schnittstelleneinrichtungen wenigstens ein Festkörpergelenk zum Anbinden wenigstens eines der Aktuatorelemente, wobei das Festkörpergelenk zwischen einer thermischen Aktuierungseinheit der Aktuierungseinrichtung und dem angebundenen Aktuatorelement angeordnet ist. Bei bestimmten Varianten umfasst die erste Schnittstelleneinrichtung wenigstens ein Festkörpergelenk zum Anbinden wenigstens eines der Aktuatorelemente. Bei bestimmten Varianten umfasst die zweite Schnittstelleneinrichtung wenigstens ein Festkörpergelenk zum Anbinden wenigstens eines der Aktuatorelemente.The respective connection of the respective actuator element can in principle have any design. For example, multi-part joints can be provided. However, flexure joints are preferably used. In certain variants, at least one of the interface devices comprises at least one flexure joint for connecting at least one of the actuator elements, the flexure joint being arranged between a thermal actuation unit of the actuation device and the connected actuator element. In certain variants, the first interface device comprises at least one flexure joint for connecting at least one of the actuator elements. In certain variants, the second interface device comprises at least one flexure joint for connecting at least one of the actuator elements.

Wie bereits erwähnt, kann über eine geeignete Wahl des Materials der Aktuatorelemente in einfacher Weise eine geeignete Abstimmung auf das erforderliche Stellverhalten der Aktuatoranordnung genommen werden. Bei bestimmten Varianten mit besonders feinfühligem Stellverhalten besteht wenigstens eines der Aktuatorelemente aus einem Material einer Aktuatorelementmaterialgruppe, wobei die Aktuatorelementmaterialgruppe Kupfer, Aluminium, Edelstahl und Kombinationen hiervon umfasst. Besonders günstige Konfigurationen ergeben sich, wenn wenigstens eines der Aktuatorelemente aus einem Material besteht, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der 13·10^-6 K^-1 bis 25·10^-6 K^-1, vorzugsweise 14·10^-6 K^-1 bis 18·10^-6 K^-1, beträgt. Auch ein möglichst hoher Wärmeleitkoeffizient ist von Vorteil, sodass bei bestimmten Varianten wenigstens eines der Aktuatorelemente aus einem Material besteht, das einen Wärmeleitkoeffizienten aufweist, der 50 W/m/K bis 400 W/m/K, vorzugsweise 350 W/m/K bis 400 W/m/K, beträgt. Weiterhin kann auch das Material der Schnittstelleneinrichtungen entsprechend abgestimmt sein, insbesondere hinsichtlich seiner Wärmeleitung. Bei bestimmten Varianten besteht wenigstens eine der Schnittstelleneinrichtungen aus einem Material einer Schnittstelleneinrichtungsmaterialgruppe besteht, wobei die Schnittstelleneinrichtungsmaterialgruppe Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Kombinationen hiervon umfasst.As already mentioned, a suitable choice of the material of the actuator elements can easily be used to match the required adjustment behavior of the actuator arrangement. In certain variants with a particularly sensitive adjustment behavior, at least one of the actuator elements consists of a material from an actuator element material group, with the actuator element material group comprising copper, aluminum, stainless steel and combinations thereof. Particularly favorable configurations result when at least one of the actuator elements consists of a material that has a thermal expansion coefficient of 13×10 ^-6 K ^-1 to 25×10 ^-6 K ^-1 , preferably 14×10 ^-6 K ^-1 to 18·10 ^-6 K ^-1 . A thermal conductivity coefficient that is as high as possible is also advantageous, so that in certain variants at least one of the actuator elements consists of a material that has a thermal conductivity coefficient of 50 W/m/K to 400 W/m/K, preferably 350 W/m/K to 400 W/m/K. Furthermore, the material of the interface devices can also be matched accordingly, in particular with regard to its heat conduction. In certain variations, at least one of the interface devices is made from a material from an interface device material group, where the interface device material group includes aluminum, stainless steel, copper, and combinations thereof.

Die Schnittstelleneinrichtungen können grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein. Bevorzugt umfasst die erste Schnittstelleneinrichtung wenigstens einen Träger für ein optisches Element. Bei bestimmten Varianten mit gutem thermischem Verhalten umfasst die zweite Schnittstelleneinrichtung wenigstens eine Temperiereinheit, insbesondere eine Kühleinheit, zum Temperieren der Stützeinrichtung.In principle, the interface devices can be designed in any suitable manner. The first interface device preferably comprises at least one carrier for an optical element. In certain variants with good thermal behavior, the second interface device includes at least one temperature control unit, in particular a cooling unit, for temperature control of the support device.

Es versteht sich, dass über die Anordnung der Aktuatorelemente, insbesondere die Anordnung der Aktuatorelemente relativ zueinander, die Kinematik der erzielten Stellbewegung definiert werden kann. Bei bestimmten vorteilhaften Varianten sind das erste Aktuatorelement und das zweite Aktuatorelement jeweils entlang einer Aktuatorelementlängsachse langgestreckt ausgebildet sind, wobei sich die Aktuatorelementlängsachse des ersten Aktuatorelements und die Aktuatorelementlängsachse des zweiten Aktuatorelements in zwei parallelen Aktuatorelementebenen erstrecken. Besonders günstige Varianten mit einer Verstellung um eine Kippachse ergeben sich, wenn sich die Aktuatorelementlängsachsen in einer senkrechten Draufsicht auf die Aktuatorelementebenen schneiden. Über eine geeignete Wahl des Schnittpunkts der Aktuatorelementlängsachsen lässt sich dabei insbesondere die Lage der Kippachse definieren. Weiterhin kann es günstig sein, wenn sich die Aktuatorelementlängsachsen in einer senkrechten Draufsicht auf die Aktuatorelementebenen zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung und der zweiten Schnittstelleneinrichtung schneiden, da der Momentanpol der Verkippung hiermit in den Bereich zwischen den Schnittstelleneinrichtungen gelegt werden kann. Durch eine entsprechende Gestaltung im Überlappungsbereich lassen sich auch vorteilhaft kompakte Gestaltungen erzielen, bei denen die beiden Aktuatorelementebenen zumindest im Wesentlichen koplanar sind.It goes without saying that the kinematics of the actuating movement achieved can be defined by the arrangement of the actuator elements, in particular the arrangement of the actuator elements relative to one another. In certain advantageous variants, the first actuator element and the second actuator element are each elongated along an actuator element longitudinal axis, with the actuator element longitudinal axis of the first actuator element and the actuator element longitudinal axis of the second actuator element extending in two parallel actuator element planes. Particularly favorable variants with an adjustment about a tilting axis result when the actuator element longitudinal axes intersect in a vertical top view of the actuator element planes. In particular, the position of the tilting axis can be defined by a suitable choice of the point of intersection of the longitudinal axes of the actuator element. Furthermore, it can be favorable if the actuator element longitudinal axes intersect in a vertical top view of the actuator element planes between the first interface device and the second interface device, since the instantaneous center of the tilting can hereby be placed in the area between the interface devices. With a corresponding design in the overlapping area, compact ones can also be advantageously achieved Achieve designs in which the two levels of actuator elements are at least substantially coplanar.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, für eine optische Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung, wobei die Aktuatoranordnung das optische Element auf der Stützstruktur abstützt. Dabei kann insbesondere eine Mehrzahl Q von Aktuatoranordnungen vorgesehen sein, wobei die Mehrzahl Q insbesondere 200 bis 500, vorzugsweise 350 bis 380 beträgt. Jede Aktuatoranordnung kann dann ein zugeordnetes optisches Element, beispielsweise ein Facettenelement, abstützen. Hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird.The present invention further relates to an optical module, in particular a facet mirror, for an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), with at least one actuator arrangement according to the invention, the actuator arrangement having the optical element on the supporting structure. In this case, in particular, a plurality Q of actuator arrangements can be provided, the plurality Q being in particular 200 to 500, preferably 350 to 380. Each actuator arrangement can then support an associated optical element, for example a facet element. The variants and advantages described above can hereby be realized to the same extent, so that reference is made to the above statements in this respect.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Beleuchtungseinrichtung mit einer ersten optischen Elementgruppe, einer Objekteinrichtung zur Aufnahme eines Objekts, einer Projektionseinrichtung mit einer zweiten optischen Elementgruppe und einer Bildeinrichtung, wobei die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Objekts ausgebildet ist und die Projektionseinrichtung zur Projektion einer Abbildung des Objekts auf die Bildeinrichtung ausgebildet ist. Die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Projektionseinrichtung umfasst wenigstens eine durch eine Steuereinrichtung angesteuerte erfindungsgemäße Aktuatoranordnung, insbesondere wenigstens ein erfindungsgemäßes optisches Modul. Auch hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird.The present invention also relates to an optical imaging device, in particular for microlithography, with an illumination device having a first group of optical elements, an object device for recording an object, a projection device having a second group of optical elements and an imaging device, the illumination device being designed to illuminate the object and the projection device is designed to project an image of the object onto the imaging device. The illumination device and/or the projection device comprises at least one actuator arrangement according to the invention, controlled by a control device, in particular at least one optical module according to the invention. Here too, the variants and advantages described above can be realized to the same extent, so that in this respect reference is made to the above statements.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verstellen eines optischen Elements einer optischen Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), bei dem das optische Element über eine erste Schnittstelleneinrichtung an eine Aktuatoranordnung angebunden wird und die Aktuatoranordnung über eine zweite Schnittstelleneinrichtung an eine Stützstruktur angebunden wird, wobei ein erstes Aktuatorelement und ein zweites Aktuatorelement der Aktuatoranordnung kinematisch parallel zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung und der zweiten Schnittstelleneinrichtung wirken. Eine Temperaturverteilung in dem ersten Aktuatorelement und/oder in dem zweiten Aktuatorelement wird über eine aktive thermische Aktuierungseinrichtung aktiv beeinflusst, um über eine Änderung einer thermisch bedingten Ausdehnung wenigstens eines der Aktuatorelemente eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung in wenigstens einem Freiheitsgrad zu erzielen. Auch hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird.The present invention further relates to a method for adjusting an optical element of an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), in which the optical element is connected to an actuator arrangement via a first interface device and the Actuator arrangement is connected to a support structure via a second interface device, wherein a first actuator element and a second actuator element of the actuator arrangement act kinematically in parallel between the first interface device and the second interface device. A temperature distribution in the first actuator element and/or in the second actuator element is actively influenced by an active thermal actuator in order to achieve an adjustment of the first interface device with respect to the second interface device in at least one degree of freedom by changing a thermally induced expansion of at least one of the actuator elements. Here too, the variants and advantages described above can be realized to the same extent, so that in this respect reference is made to the above statements.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein optisches Abbildungsverfahren, insbesondere für die Mikrolithographie, bei dem eine Beleuchtungseinrichtung, die eine erste optische Elementgruppe aufweist, ein Objekt beleuchtet und eine Projektionseinrichtung, die eine zweite optische Elementgruppe aufweist, eine Abbildung des Objekts auf eine Bildeinrichtung projiziert. Dabei wird in der Beleuchtungseinrichtung und/oder der Projektionseinrichtung wenigstens eine erfindungsgemäße Aktuatoranordnung verwendet. Auch hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird.Finally, the present invention relates to an optical imaging method, in particular for microlithography, in which an illumination device, which has a first optical element group, illuminates an object and a projection device, which has a second optical element group, projects an image of the object onto an imaging device. At least one actuator arrangement according to the invention is used in the lighting device and/or the projection device. Here too, the variants and advantages described above can be realized to the same extent, so that in this respect reference is made to the above statements.

Weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht. Alle Kombinationen der offenbarten Merkmale, unabhängig davon, ob diese Gegenstand eines Anspruchs sind oder nicht, liegen im Schutzbereich der Erfindung.Further aspects and exemplary embodiments of the invention emerge from the dependent claims and the following description of preferred exemplary embodiments, which refers to the attached figures. All combinations of the disclosed features, whether claimed or not, are within the scope of the invention.

Figurenlistecharacter list

1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a projection exposure system according to the invention, which includes a preferred embodiment of an optical module according to the invention, in which a preferred embodiment of a connection arrangement according to the invention is used.
2 Fig. 12 is a schematic sectional view of a part of the optical module according to the invention 1 in a first state.
3 Fig. 12 is a schematic sectional view of a part of the optical module according to the invention 1 in a second state.
4 Fig. 12 is a schematic sectional view of part of another preferred embodiment of an optical module according to the invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 101 für die Mikrolithographie beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Moduls mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung umfasst. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Ausführungen wird in den Zeichnungen ein x,y,z-Koordinatensystem angegeben, wobei die z-Richtung parallel zur Richtung der Gravitationskraft verläuft. Die x-Richtung und die y-Richtung verlaufen demgemäß horizontal, wobei die x-Richtung in der Darstellung der 1 senkrecht in die Zeichnungsebene hinein verläuft. Selbstverständlich ist es in weiteren Ausgestaltungen möglich, beliebige davon abweichende Orientierungen der eines x,y,z-Koordinatensystems zu wählen.The following is with reference to the 1 and 2 a preferred embodiment of a projection exposure according to the invention processing system 101 for microlithography is described, which comprises a preferred exemplary embodiment of an optical module according to the invention with a preferred exemplary embodiment of a connection arrangement according to the invention. To simplify the following explanations, an x,y,z coordinate system is given in the drawings, with the z-direction running parallel to the direction of the gravitational force. The x-direction and the y-direction are accordingly horizontal, the x-direction in the representation of the 1 runs perpendicularly into the drawing plane. It is of course possible in further configurations to select any orientations of an x,y,z coordinate system that deviate from this.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 101 beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 101 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.The following are first with reference to the 1 the essential components of a projection exposure system 101 are described as an example. The description of the basic structure of the projection exposure system 101 and its components should not be understood as limiting here.

Eine Beleuchtungseinrichtung bzw. ein Beleuchtungssystem 102 der Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst neben einer Strahlungsquelle 102.1 eine optischen Elementgruppe in Form einer Beleuchtungsoptik 102.2 zur Beleuchtung eines (schematisiert dargestellten) Objektfeldes 103.1. Das Objektfeld 103.1 liegt in einer Objektebene 103.2 einer Objekteinrichtung 103. Beleuchtet wird hierbei ein im Objektfeld 103.1 angeordnetes Retikel 103.3 (auch als Maske bezeichnet). Das Retikel 103.3 ist von einem Retikelhalter 103.4 gehalten. Der Retikelhalter 103.4 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 103.5 insbesondere in einer oder mehreren Scanrichtungen verlagerbar. Eine solche Scanrichtung verläuft im vorliegenden Beispiel parallel zu der y-Achse.An illumination device or an illumination system 102 of the projection exposure apparatus 101 comprises, in addition to a radiation source 102.1, an optical element group in the form of illumination optics 102.2 for illuminating an object field 103.1 (shown schematically). The object field 103.1 lies in an object plane 103.2 of an object device 103. A reticle 103.3 (also referred to as a mask) arranged in the object field 103.1 is illuminated in this case. The reticle 103.3 is held by a reticle holder 103.4. The reticle holder 103.4 can be displaced via a reticle displacement drive 103.5, in particular in one or more scanning directions. Such a scanning direction runs parallel to the y-axis in the present example.

Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst weiterhin eine Projektionseinrichtung 104 mit einer weiteren optischen Elementgruppe in Form einer Projektionsoptik 104.1. Die Projektionsoptik 104.1 dient zur Abbildung des Objektfeldes 103.1 in ein (schematisiert dargestelltes) Bildfeld 105.1, das in einer Bildebene 105.2 einer Bildeinrichtung 105 liegt. Die Bildebene 105.2 verläuft parallel zu der Objektebene 103.2. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 103.2 und der Bildebene 105.2 möglich.The projection exposure system 101 also includes a projection device 104 with a further optical element group in the form of projection optics 104.1. The projection optics 104.1 are used to image the object field 103.1 in an image field 105.1 (shown schematically), which lies in an image plane 105.2 of an image device 105. The image plane 105.2 runs parallel to the object plane 103.2. Alternatively, an angle different from 0° between the object plane 103.2 and the image plane 105.2 is also possible.

Bei der Belichtung wird eine Struktur des Retikels 103.3 auf eine lichtempfindliche Schicht eines Substrats in Form eines Wafers 105.3 abgebildet, wobei die lichtempfindliche Schicht in der Bildebene 105.2 im Bereich des Bildfeldes 105.1 angeordnet ist. Der Wafer 105.3 wird von einem Substrathalter bzw. Waferhalter 105.4 gehalten. Der Waferhalter 105.4 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 105.5 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 103.3 über den Retikelverlagerungsantrieb 103.5 und andererseits des Wafers 105.3 über den Waferverlagerungsantrieb 105.5 kann synchronisiert zueinander erfolgen. Diese Synchronisation kann beispielsweise über eine gemeinsame (in 1 nur stark schematisch und ohne Steuerpfade dargestellte) Steuereinrichtung 106 erfolgen.During exposure, a structure of the reticle 103.3 is imaged onto a light-sensitive layer of a substrate in the form of a wafer 105.3, the light-sensitive layer being arranged in the image plane 105.2 in the region of the image field 105.1. The wafer 105.3 is held by a substrate holder or wafer holder 105.4. The wafer holder 105.4 can be displaced in particular along the y-direction via a wafer displacement drive 105.5. The displacement of the reticle 103.3 via the reticle displacement drive 103.5 on the one hand and the wafer 105.3 on the other hand via the wafer displacement drive 105.5 can be synchronized with one another. This synchronization can be done, for example, via a common (in 1 control device 106 (shown only very schematically and without control paths).

Bei der Strahlungsquelle 102.1 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle (extrem ultraviolette Strahlung), Die Strahlungsquelle 102.1 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 107, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere einer Wellenlänge von etwa 13 nm. Bei der Strahlungsquelle 102.1 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, also mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, also mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102.1 kann es sich aber auch um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The radiation source 102.1 is an EUV radiation source (extreme ultraviolet radiation). The radiation source 102.1 emits in particular EUV radiation 107, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation. In particular, the useful radiation has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm, in particular a wavelength of around 13 nm. The radiation source 102.1 can be a plasma source, for example an LPP source (laser produced plasma, i.e. using a Laser-generated plasma) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma, i.e. plasma generated by gas discharge). It can also be a synchrotron-based radiation source. However, the radiation source 102.1 can also be a free-electron laser (free-electron laser, FEL).

Da die Projektionsbelichtungsanlage 101 mit Nutzlicht im EUV-Bereich arbeitet, handelt es sich bei den verwendeten optischen Elementen ausschließlich um reflektive optische Elemente. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist es (insbesondere in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Beleuchtungslichts) selbstverständlich auch möglich, für die optischen Elemente jede Art von optischen Elementen (refraktiv, reflektiv, diffraktiv) alleine oder in beliebiger Kombination einzusetzen.Since the projection exposure system 101 works with useful light in the EUV range, the optical elements used are exclusively reflective optical elements. In further configurations of the invention it is of course also possible (in particular depending on the wavelength of the illumination light) to use any type of optical elements (refractive, reflective, diffractive) alone or in any combination for the optical elements.

Die Beleuchtungsstrahlung 107, die von der Strahlungsquelle 102.1 ausgeht, wird von einem Kollektor 102.3 gebündelt. Bei dem Kollektor 102.3 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 102.3 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 107 beaufschlagt werden. Der Kollektor 11 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 107, which emanates from the radiation source 102.1, is bundled by a collector 102.3. The collector 102.3 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloidal reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 102.3 can be exposed to the illumination radiation 107 in grazing incidence (Grazing Incidence, GI), i.e. with angles of incidence greater than 45°, or in normal incidence (Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence less than 45° will. The collector 11 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress stray light.

Nach dem Kollektor 102.3 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 107 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 107.1. Die Zwischenfokusebene 107.1 kann bei bestimmten Varianten eine Trennung zwischen der Beleuchtungsoptik 102.2 und einem Strahlungsquellenmodul 102.4 darstellen, das die Strahlungsquelle 102.1 und den Kollektor 102.3 umfasst.After the collector 102.3, the illumination radiation 107 propagates through an intermediate focal point kus in an intermediate focal plane 107.1. In certain variants, the intermediate focal plane 107.1 can represent a separation between the illumination optics 102.2 and a radiation source module 102.4, which includes the radiation source 102.1 and the collector 102.3.

Die Beleuchtungsoptik 102.2 umfasst entlang des Strahlengangs einen Umlenkspiegel 102.5 einen nachgeordneten ersten Facettenspiegel 102.6. Bei dem Umlenkspiegel 102.5 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 102.5 als Spektralfilter ausgeführt sein, der aus der Beleuchtungsstrahlung 107 zumindest teilweise so genanntes Falschlicht heraustrennt, dessen Wellenlänge von der Nutzlichtwellenlänge abweicht. Sofern die optisch wirksamen Flächen des ersten Facettenspiegels 102.6 im Bereich einer Ebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind, die zur Objektebene 103.2 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird der erste Facettenspiegel 102.6 auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 102.6 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 102.7, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Diese ersten Facetten und deren optische Flächen sind in der 1 nur stark schematisch durch die gestrichelte Kontur 102.7 angedeutet.The illumination optics 102.2 includes a deflection mirror 102.5 and a downstream first facet mirror 102.6 along the beam path. The deflection mirror 102.5 can be a plane deflection mirror or alternatively a mirror with an effect that influences the beam beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 102.5 can be designed as a spectral filter which at least partially separates so-called stray light from the illumination radiation 107, the wavelength of which differs from the useful light wavelength. If the optically effective surfaces of the first facet mirror 102.6 are arranged in the area of a plane of the illumination optics 102.2, which is optically conjugated to the object plane 103.2 as a field plane, the first facet mirror 102.6 is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 102.6 includes a multiplicity of individual first facets 102.7, which are also referred to below as field facets. These first facets and their optical surfaces are in the 1 indicated only very schematically by the dashed contour 102.7.

Die ersten Facetten 102.7 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 102.7 können als Facetten mit planarer oder alternativ mit konvex oder konkav gekrümmter optischer Fläche ausgeführt sein.The first facets 102.7 can be embodied as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour. The first facets 102.7 can be embodied as facets with a planar optical surface or, alternatively, with a convex or concave curved optical surface.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 (deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird) bekannt ist, können die ersten Facetten 102.7 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 102.6 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein, wie dies beispielsweise in der DE 10 2008 009 600 A1 im Detail beschrieben ist.Like for example from the DE 10 2008 009 600 A1 (whose entire disclosure is incorporated herein by reference) is known, the first facets 102.7 themselves can each also be composed of a multiplicity of individual mirrors, in particular a multiplicity of micromirrors. The first facet mirror 102.6 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system), as is the case, for example, in FIG DE 10 2008 009 600 A1 is described in detail.

Zwischen dem Kollektor 102.3 und dem Umlenkspiegel 102.5 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 107 im vorliegenden Beispiel horizontal, also längs der y-Richtung. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten auch eine andere Ausrichtung gewählt sein kann.In the present example, the illumination radiation 107 runs horizontally between the collector 102.3 and the deflection mirror 102.5, ie along the y-direction. It goes without saying, however, that a different alignment can also be selected for other variants.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 102.2 ist dem ersten Facettenspiegel 102.6 ein zweiter Facettenspiegel 102.8 nachgeordnet. Sofern die optisch wirksamen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 im Bereich einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind, wird der zweite Facettenspiegel 102.8 auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 102.8 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 102.6 und dem zweiten Facettenspiegel 102.8 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Solche spekulare Reflektoren sind beispielsweise bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 oder der US 6,573,978 (deren jeweilige gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird).A second facet mirror 102.8 is arranged downstream of the first facet mirror 102.6 in the beam path of the illumination optics 102.2. If the optically effective surfaces of the second facet mirror 102.8 are arranged in the area of a pupil plane of the illumination optics 102.2, the second facet mirror 102.8 is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 102.8 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the illumination optics 102.2. In this case, the combination of the first facet mirror 102.6 and the second facet mirror 102.8 is also referred to as a specular reflector. Such specular reflectors are known for example from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 or the U.S. 6,573,978 (the entire disclosure of which is incorporated herein by reference).

Der zweite Facettenspiegel 102.8 umfasst wiederum eine Mehrzahl von zweiten Facetten, die in der 1 nur stark schematisch durch die gestrichelte Kontur 102.9 angedeutet sind. Die zweiten Facetten 102.9 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet. Die zweiten Facetten 102.9 können grundsätzlich wie die ersten Facetten 102.7 gestaltet sein. Insbesondere kann es sich bei den zweiten Facetten 102.9 ebenfalls um makroskopische Facetten handeln, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können. Alternativ kann es sich bei den zweiten Facetten 102.9 um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Die zweiten Facetten 102.9 können wiederum planare oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen. Diesbezüglich wird erneut auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facet mirror 102.8 in turn includes a plurality of second facets in the 1 are indicated only very schematically by the dashed contour 102.9. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 102.9 are also referred to as pupil facets. The second facets 102.9 can basically be designed like the first facets 102.7. In particular, the second facets 102.9 can also be macroscopic facets, which can have round, rectangular or hexagonal borders, for example. Alternatively, the second facets 102.9 can be facets composed of micromirrors. The second facets 102.9 can in turn have planar or alternatively convexly or concavely curved reflection surfaces. In this regard, again on the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Die Beleuchtungsoptik 102.2 bildet im vorliegenden Beispiel somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugenintegrator (Fly's Eye Integrator) bezeichnet. Es kann bei bestimmten Varianten weiterhin vorteilhaft sein, die optischen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 nicht exakt in einer Ebene anzuordnen, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 104.1 optisch konjugiert ist.In the present example, the illumination optics 102.2 thus form a double-faceted system. This basic principle is also known as the Fly's Eye Integrator. In certain variants, it can also be advantageous not to arrange the optical surfaces of the second facet mirror 102.8 exactly in a plane which is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 104.1.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 102.2 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 102.8 und dem Objektfeld 103.1 eine (nur stark schematisiert dargestellte) Übertragungsoptik 102.10 angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 102.7 in das Objektfeld 103.1 beiträgt. Die Übertragungsoptik 102.10 kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik 102.10 kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Nl-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 102.2, not shown, transmission optics 102.10 (shown only very schematically) can be arranged in the beam path between the second facet mirror 102.8 and the object field 103.1, which contributes in particular to the imaging of the first facets 102.7 in the object field 103.1. The transmission optics 102.10 can have exactly one mirror, but alternatively also have two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the illumination optics 102.2. The transmission optics 102.10 can in particular which comprise one or two mirrors for normal incidence (Nl mirror, normal incidence mirror) and/or one or two mirrors for grazing incidence (Gl mirror, grazing incidence mirror).

Die Beleuchtungsoptik 102.2 hat bei der Ausführung, wie sie in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 102.3 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 102.5, den ersten Facettenspiegel 102.6 (z. B. einen Feldfacettenspiegel) und den zweiten Facettenspiegel 102.8 (z. B. einen Pupillenfacettenspiegel). Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 102.2 kann der Umlenkspiegel 102.5 auch entfallen, sodass die Beleuchtungsoptik 102.2 nach dem Kollektor 102.3 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 102.6 und den zweiten Facettenspiegel 102.8. The illumination optics 102.2 has the execution as in the 1 exactly three mirrors are shown after the collector 102.3, namely the deflection mirror 102.5, the first facet mirror 102.6 (eg a field facet mirror) and the second facet mirror 102.8 (eg a pupil facet mirror). In a further embodiment of the illumination optics 102.2, the deflection mirror 102.5 can also be omitted, so that the illumination optics 102.2 can then have exactly two mirrors after the collector 102.3, namely the first facet mirror 102.6 and the second facet mirror 102.8.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 102.8 werden die einzelnen ersten Facetten 102.7 in das Objektfeld 103.1 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 102.8 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 107 im Strahlengang vor dem Objektfeld 103.1. Die Abbildung der ersten Facetten 102.7 mittels der zweiten Facetten 102.9 bzw. mit den zweiten Facetten 102.9 und einer Übertragungsoptik 102.10 in die Objektebene 103.2 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The individual first facets 102.7 are imaged in the object field 103.1 with the aid of the second facet mirror 102.8. The second facet mirror 102.8 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 107 in the beam path in front of the object field 103.1. The imaging of the first facets 102.7 by means of the second facets 102.9 or with the second facets 102.9 and transmission optics 102.10 in the object plane 103.2 is regularly only an approximate imaging.

Die Projektionsoptik 104.1 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung entlang des Strahlengangs der Projektionsbelichtungsanlage 101 nummeriert sind. Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 104.1 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 können jeweils eine (nicht näher dargestellte) Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 107 aufweisen. Bei der Projektionsoptik 104.1 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 104.1 hat eine bildseitige numerische Apertur NA, die größer ist als 0,5. Insbesondere kann die bildseitige numerische Apertur NA auch größer sein kann als 0,6. Beispielsweise kann die bildseitige numerische Apertur NA 0,7 oder 0,75 betragen.The projection optics 104.1 includes a plurality of mirrors Mi, which are numbered according to their arrangement along the beam path of the projection exposure system 101. At the in the 1 example shown, the projection optics 104.1 includes six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 can each have a passage opening (not shown) for the illumination radiation 107 . In the present example, the projection optics 104.1 are doubly obscured optics. The projection optics 104.1 has an image-side numerical aperture NA that is greater than 0.5. In particular, the image-side numerical aperture NA can also be greater than 0.6. For example, the image-side numerical aperture NA can be 0.7 or 0.75.

Die 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 102.2, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 107 aufweisen. Diese Beschichtungen können aus mehreren Schichten aufgebaut sein (Multilayer-Beschichtungen), insbesondere können sie mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium gestaltet sein.The reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. Just like the mirrors of the illumination optics 102.2, the mirrors Mi can have highly reflective coatings for the illumination radiation 107. These coatings can be made up of several layers (multilayer coatings), in particular they can be designed with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 104.1 hat im vorliegenden Beispiel einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 103.1 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 105.1. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein Abstand zwischen der Objektebene 103.2 und der Bildebene 105.2 in der z-Richtung.In the present example, the projection optics 104.1 has a large object-image offset in the y-direction between a y-coordinate of a center of the object field 103.1 and a y-coordinate of the center of the image field 105.1. This object-image offset in the y-direction can be approximately as large as a distance between the object plane 103.2 and the image plane 105.2 in the z-direction.

Die Projektionsoptik 104.1 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 104.1 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 104.1 führt im vorliegenden Beispiel somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis von 4:1. Demgegenüber führt die Projektionsoptik 104.1 in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis von 8:1. Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung sind möglich, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25.The projection optics 104.1 can in particular be anamorphic. In particular, it has different image scales βx, βy in the x and y directions. The two image scales βx, βy of the projection optics 104.1 are preferably at (βx; βy)=(+/−0.25;+/−0.125). A positive image scale β means an image without image reversal. A negative sign for the imaging scale β means imaging with image inversion. In the present example, the projection optics 104.1 thus leads to a reduction in the ratio of 4:1 in the x-direction, ie in the direction perpendicular to the scanning direction. In contrast, the projection optics 104.1 lead to a reduction in the ratio of 8:1 in the y-direction, ie in the scanning direction. Other imaging scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y direction are also possible, for example with absolute values of 0.125 or 0.25.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 103.1 und dem Bildfeld 105.1 kann gleich sein. Ebenso kann die Anzahl von Zwischenbildebenen je nach Ausführung der Projektionsoptik 104.1 unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlicher Anzahl derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind beispielsweise aus der US 2018/0074303 A1 bekannt (deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird).The number of intermediate image planes in the x-direction and in the y-direction in the beam path between the object field 103.1 and the image field 105.1 can be the same. The number of intermediate image planes can also differ depending on the design of the projection optics 104.1. Examples of projection optics with a different number of such intermediate images in the x and y directions are, for example, from U.S. 2018/0074303 A1 known (the entire disclosure of which is incorporated herein by reference).

Im vorliegenden Beispiel ist jeweils eine der Pupillenfacetten 102.9 genau einer der Feldfacetten 102.7 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 102.7 in eine Vielzahl an Objektfeldern 103.1 zerlegt. Die Feldfacetten 102.7 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 102.9.In the present example, one of the pupil facets 102.9 is assigned to exactly one of the field facets 102.7 to form an illumination channel for illuminating the object field 103.1. In this way, in particular, lighting can result according to Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 103.1 with the aid of the field facets 102.7. The field facets 102.7 generate a plurality of images of the intermediate focus on the pupil facets 102.9 assigned to them.

Die Feldfacetten 102.7 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 102.9 auf das Retikel 103.3 abgebildet, wobei sich die Abbildungen überlagern, sodass es mithin zu einer überlagernden Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 kommt. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 ist bevorzugt möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann durch die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The field facets 102.7 are each imaged onto the reticle 103.3 by an associated pupil facet 102.9, with the images being superimposed, so that there is thus a superimposed illumination of the object field 103.1. The illumination of the object field 103.1 is preferably as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by superimposing different illumination channels.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten 102.9 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten 102.9, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting des Beleuchtungssystems 102 bezeichnet. Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 102.2 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden. Die vorgenannten Einstellungen können bei aktiv verstellbaren Facetten jeweils durch eine entsprechende Ansteuerung über die Steuereinrichtung 106 vorgenommen werden.The illumination of the entrance pupil of the projection optics 104.1 can be geometrically defined by an arrangement of the pupil facets 102.9. The intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 104.1 can be set by selecting the illumination channels, in particular the subset of the pupil facets 102.9 that guide light. This intensity distribution is also referred to as the illumination setting of the illumination system 102. A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 102.2 can be achieved by redistributing the illumination channels. In the case of actively adjustable facets, the above-mentioned settings can be made in each case by corresponding activation via the control device 106 .

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 103.1 and in particular the entrance pupil of the projection optics 104.1 are described below.

Die Projektionsoptik 104.1 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich oder auch unzugänglich sein. Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 lässt sich häufig mit dem Pupillenfacettenspiegel 102.8 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 104.1, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 102.8 telezentrisch auf den Wafer 105.3 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The projection optics 104.1 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible or inaccessible. The entrance pupil of the projection optics 104.1 often cannot be illuminated exactly with the pupil facet mirror 102.8. When imaging the projection optics 104.1, which telecentrically images the center of the pupil facet mirror 102.8 onto the wafer 105.3, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, a surface can be found in which the distance between the aperture rays, which is determined in pairs, is minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in position space. In particular, this surface shows a finite curvature.

Es kann bei bestimmten Varianten sein, dass die Projektionsoptik 104.1 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn ein abbildendes optisches Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik 102.10, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 102.8 und dem Retikel 103.3 bereitgestellt wird. Mit Hilfe dieses abbildenden optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.In certain variants, the projection optics 104.1 may have different positions of the entrance pupil for the tangential and for the sagittal beam path. In this case it is preferred if an imaging optical element, in particular an optical component of the transmission optics 102.10, is provided between the second facet mirror 102.8 and the reticle 103.3. The different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account with the aid of this imaging optical element.

Bei der Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 102.2, wie sie in der 1 dargestellt ist, sind die optischen Flächen des Pupillenfacettenspiegels 102.8 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 102.6 (Feldfacettenspiegel) definiert eine erste Haupterstreckungsebene seiner optischen Flächen, die im vorliegenden Beispiel zur Objektebene 5 verkippt angeordnet ist. Diese erste Haupterstreckungsebene des ersten Facettenspiegels 102.6 ist im vorliegenden Beispiel verkippt zu einer zweiten Haupterstreckungsebene angeordnet, die von der optischen Fläche des Umlenkspiegels 102.5 definiert ist. Die erste Haupterstreckungsebene des ersten Facettenspiegels 102.6 ist im vorliegenden Beispiel weiterhin verkippt zu einer dritten Haupterstreckungsebene angeordnet, die von den optischen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 definiert wird.In the arrangement of the components of the illumination optics 102.2, as in the 1 is shown, the optical surfaces of the pupil facet mirror 102.8 are arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 104.1. The first facet mirror 102.6 (field facet mirror) defines a first main extension plane of its optical surfaces, which is arranged tilted to the object plane 5 in the present example. In the present example, this first main extension plane of the first facet mirror 102.6 is arranged tilted relative to a second main extension plane, which is defined by the optical surface of the deflection mirror 102.5. In the present example, the first main extension plane of the first facet mirror 102.6 is also arranged tilted relative to a third main extension plane, which is defined by the optical surfaces of the second facet mirror 102.8.

Wie nachfolgend anhand des zweiten Facettenspiegels 102.8 und der 2 und 3 erläutert wird, sind im vorliegenden Beispiel die Facettenspiegel 102.6 und 102.8 als erfindungsgemäße optische Module 109 aufgebaut, die eine Vielzahl optischer Anordnungen in Form von Facetteneinheiten 108 umfassen, von denen in 2 eine Facetteneinheit 108 dargestellt ist. Die Facetteneinheiten 108 sind im vorliegenden Beispiel identisch gestaltet. Bei anderen Varianten können sie aber auch jeweils (einzeln oder in Gruppen) unterschiedlich gestaltet sein.As below using the second facet mirror 102.8 and the 2 and 3 is explained, in the present example the facet mirrors 102.6 and 102.8 are constructed as optical modules 109 according to the invention, which comprise a large number of optical arrangements in the form of facet units 108, of which 2 a facet unit 108 is shown. The facet units 108 are designed identically in the present example. In other variants, however, they can also be designed differently (individually or in groups).

Die jeweilige Facetteneinheit 108 umfasst ein optisches Element in Form eines Facettenelements 110, eine Stützstruktur 111 und eine Aktuatoranordnung 112. Das optische Element 110 weist eine reflektierende optische Fläche 110.2 auf, die auf einem Facettenkörper 110.2 ausgebildet ist. Der Facettenkörper 110.2 kann dabei auf einer ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 der Aktuatoranordnung 112 sitzen, die den Facettenkörper 110.2 großflächig abstützt, wie dies in 2 durch die gestrichelte Kontur 113 angedeutet ist. Bei anderen Varianten können der Facettenkörper 110.2 und die erste Schnittstelleneinrichtung 112.1 aber auch einstückig miteinander ausgebildet sein.The respective facet unit 108 comprises an optical element in the form of a facet element 110, a support structure 111 and an actuator arrangement 112. The optical element 110 has a reflective optical surface 110.2 which is formed on a facet body 110.2. The facet body 110.2 can be seated on a first interface device 112.1 of the actuator arrangement 112, which supports the facet body 110.2 over a large area, as is shown in 2 is indicated by the dashed contour 113. In other variants, however, the facet body 110.2 and the first interface device 112.1 can also be formed in one piece with one another.

Die Aktuatoranordnung 112 stützt das optische Element 110 über eine zweite Schnittstelleneinrichtung 112.1 an einer Stützstruktur in Form eines Trägers 114 des Facettenspiegels 102.8 ab, wie dies in 2 durch die gestrichelte Kontur 115 angedeutet ist. Bei anderen Varianten können der Träger 114 und die zweite Schnittstelleneinrichtung 112.1 aber auch einstückig miteinander ausgebildet sein.The actuator arrangement 112 supports the optical element 110 via a second interface device 112.1 on a support structure in the form of a carrier 114 of the facet mirror 102.8, as shown in 2 is indicated by the dashed contour 115. In other variants, however, the carrier 114 and the second interface device 112.1 can also be formed in one piece with one another.

Die Aktuatoranordnung 112 umfasst weiterhin ein erstes Aktuatorelement 112.3 und ein zweites Aktuatorelement 112.4, wobei das erste Aktuatorelement 112.3 und das zweite Aktuatorelement 112.4 kinematisch parallel zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.4 wirken, um das optische Element 110 an dem Träger 114 abzustützen.Actuator arrangement 112 also includes a first actuator element 112.3 and a second actuator element 112.4, with first actuator element 112.3 and second actuator element 112.4 acting kinematically in parallel between first interface device 112.1 and second interface device 112.4 in order to support optical element 110 on carrier 114.

Die Aktuatoranordnung 112 umfasst weiterhin eine aktive thermische Aktuierungseinrichtung 112.5, die dazu ausgebildet ist, eine erste Temperaturverteilung TV1 in dem ersten Aktuatorelement und eine zweite Temperaturverteilung TV2 in dem zweiten Aktuatorelement 112.4 aktiv beeinflussen, um über eine Änderung einer thermisch bedingten Ausdehnung wenigstens eines der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und damit des optischen Elements 110 bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 und damit bezüglich des Trägers 114 in wenigstens einem Freiheitsgrad (DOF) zu erzielen.Actuator arrangement 112 also includes an active thermal actuating device 112.5, which is designed to actively influence a first temperature distribution TV1 in the first actuator element and a second temperature distribution TV2 in the second actuator element 112.4, in order to use a change in a thermally induced expansion of at least one of the actuator elements 112.3 , 112.4 to achieve an adjustment of the first interface device 112.1 and thus of the optical element 110 with respect to the second interface device 112.2 and thus with respect to the carrier 114 in at least one degree of freedom (DOF).

Es versteht sich, dass die thermische Aktuierungseinrichtung 112.5 bei bestimmten Varianten auch nur auf ein einziges Aktuatorelemente 112.3, 112.4 wirken kann, um eine Verstellung des optischen Elements zu erzielen. Es versteht sich weiterhin, dass bei bestimmten Varianten durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 auch eine Verstellung der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 bezüglich der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 in beliebig vielen Freiheitsgraden (DOF) bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum erzielt werden kann. Insbesondere kann gegebenenfalls eine statisch bestimmte Parallelkinematik, beispielsweise eine so genannte Hexapodkinematik für die Abstützung und Einstellung des optischen Elements 110 erzielt werden.It goes without saying that, in certain variants, the thermal actuating device 112.5 can also only act on a single actuator element 112.3, 112.4 in order to achieve an adjustment of the optical element. It is also understood that in certain variants, an adjustment of the first interface device 112.1 with respect to the second interface device 112.2 in any number of degrees of freedom (DOF) up to all six degrees of freedom in space can be achieved by a corresponding number and arrangement of the actuator elements 112.3, 112.4 . In particular, statically determined parallel kinematics, for example so-called hexapod kinematics, can be achieved for the support and adjustment of the optical element 110.

Die Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung TV1, TV2 in dem betreffenden Aktuatorelement 112.3, 112.4 kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erfolgen. So kann beispielsweise die (berührungslose) Zu- oder Abfuhr von Strahlungsenergie gezielt genutzt werden, um die jeweils gewünschte Temperaturverteilung TV1, TV2 zu erzielen. Im vorliegenden Beispiel wird eine besonders einfach gestaltete Variante realisiert, bei der die Aktuierungseinrichtung 112.5 an einem dem Träger zugewandten Ende 112.6 eine erste thermische Aktuierungseinheit 112.7 umfasst, die dem ersten Aktuatorelement 112.3 zugeordnet ist, und eine zweite thermische Aktuierungseinheit 112.8 umfasst, die dem zweiten Aktuatorelement 112.3 zugeordnet ist. Die jeweilige thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 dient dazu, eine thermisch bedingte Ausdehnung des zugeordneten Aktuatorelements 112.3, 112.4 einzustellen.In principle, the temperature distribution TV1, TV2 in the relevant actuator element 112.3, 112.4 can be influenced or set in any suitable manner. For example, the (contactless) supply or removal of radiant energy can be used in a targeted manner in order to achieve the respectively desired temperature distribution TV1, TV2. In the present example, a variant with a particularly simple design is implemented, in which the actuating device 112.5 comprises a first thermal actuating unit 112.7 at an end 112.6 facing the wearer, which is assigned to the first actuator element 112.3, and a second thermal actuating unit 112.8, which is assigned to the second actuator element 112.3 is assigned. The respective thermal actuation unit 112.7, 112.8 serves to set a thermally induced expansion of the associated actuator element 112.3, 112.4.

Es versteht sich, dass die thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 grundsätzlich an beliebiger geeigneter Stelle angeordnet werden kann, an der eine entsprechende Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung TV1 bzw. TV2 erzielt werden kann. Bei bestimmten Varianten (siehe 4) kann die wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 auch im Bereich der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 wirken und dementsprechend dort angeordnet sein. Ebenso kann wenigstens eine thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 in einem Bereich des zugeordneten Aktuatorelements 112.3, 112.4 wirken, der zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 liegt (siehe gestrichelte Kontur in 4).It goes without saying that the thermal actuation unit 112.7, 112.8 can in principle be arranged at any suitable point at which a corresponding influencing or adjustment of the temperature distribution TV1 or TV2 can be achieved. For certain variants (see 4 ) the at least one thermal actuation unit 112.7, 112.8 can also act in the area of the first interface device 112.1 and accordingly be arranged there. Likewise, at least one thermal actuation unit 112.7, 112.8 can act in an area of the associated actuator element 112.3, 112.4 that lies between the first interface device 112.1 and the second interface device 112.2 (see dashed contour in 4 ).

Die thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 kann grundsätzlich ein beliebiges geeignetes Wirkprinzip verwenden, mit dem eine entsprechende Beeinflussung bzw. Einstellung der Temperaturverteilung TV1 bzw. TV2 erzielt werden kann. Im vorliegenden Beispiel umfasst die thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 wenigstens ein aktiv ansteuerbares Temperierungselement, beispielsweise ein Kühlelement und/oder einem Heizelement. Im vorliegenden Beispiel ist das Temperierungselement der thermische Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 als aktiv ansteuerbares thermoelektrisches Element ausgebildet, für das ein oder mehrere Peltier-Elemente verwendet werden.In principle, the thermal actuation unit 112.7, 112.8 can use any suitable operating principle with which a corresponding influencing or setting of the temperature distribution TV1 or TV2 can be achieved. In the present example, the thermal activation unit 112.7, 112.8 includes at least one actively controllable temperature control element, for example a cooling element and/or a heating element. In the present example, the temperature control element of the thermal activation unit 112.7, 112.8 is designed as an actively controllable thermoelectric element, for which one or more Peltier elements are used.

Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist die optische Fläche 110.1 in einem ersten Zustand (siehe 2) etwa parallel zu der xy-Ebene ausgerichtet. Dies wird im vorliegenden Beispiel erreicht, indem in den beiden identisch gestalteten Aktuatorelementen 112.3, 112.4 über die jeweilige thermische Aktuierungseinheit 112.7 bzw. 112.8 gesteuert durch die Steuereinrichtung 106 eine gleiche Temperaturverteilung TV1 = TV2 erzeugt wird. Demgemäß weisen die beiden Aktuatorelemente 112.3, 112.4 dieselbe Länge entlang der jeweiligen Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 auf.Like the 2 and 3 can be seen, the optical surface 110.1 is in a first state (see 2 ) aligned roughly parallel to the xy plane. In the present example, this is achieved in that an equal temperature distribution TV1=TV2 is generated in the two identically designed actuator elements 112.3, 112.4 via the respective thermal actuating unit 112.7 or 112.8, controlled by the control device 106. Accordingly, the two actuator elements 112.3, 112.4 have the same length along the respective actuator element longitudinal axis 112.9 or 112.10.

In einem zweiten Zustand (siehe 3) wird über die zweite thermische Aktuierungseinheit 112.8 gesteuert durch die Steuereinrichtung 106 in dem zweiten Aktuatorelement 112.4 eine zweite Temperaturverteilung TV2 eingestellt, die auf einem Niveau oberhalb des Niveaus der ersten Temperaturverteilung TV1 in dem ersten Aktuatorelement 112.3 liegt (mithin gilt also TV1 < TV2. Hierdurch stellt sich (aufgrund des höheren Temperaturniveaus) an dem zweiten Aktuatorelement 112.4 eine Länge entlang der Aktuatorelementlängsachse 112.10 ein, die größer ist die Länge des ersten Aktuatorelements 112.3 entlang der Aktuatorelementlängsachse 112.9. Dadurch ergibt sich gegenüber dem ersten Zustand (siehe 2 und gestrichelte Kontur 116 in 3) in einfacher Weise eine (in 3 stark übertrieben dargestellte) Verkippung der optischen Fläche 110.1 um eine (zu der Zeichnungsebene der 3 senkrechte) Kippachse.In a second state (cf 3 ) a second temperature distribution TV2 is set in the second actuator element 112.4 via the second thermal actuation unit 112.8 under the control of the control device 106, which is at a level above the level of the first temperature distribution TV1 in the first actuator element 112.3 (therefore TV1 < TV2 applies. As a result occurs (due to the higher temperature level) on the second actuator element 112.4 along the actuator element longitudinal axis 112.10 a length that is greater than the length of the first actuator element 112.3 along the actuator element longitudinal axis 112.9. This results in comparison to the first state (see 2 and dashed outline 116 in 3 ) in a simple way a (in 3 greatly exaggerated) tilting of the optical surface 110.1 by one (to the plane of the drawing 3 vertical) tilting axis.

Werden die Temperaturverteilungen TV1, TV2 an beiden Aktuatorelementen 112.3, 112.4 verändert, kann im vorliegenden Beispiel eine Einstellung in den drei Freiheitsgraden (Translation in x- und z-Richtung, Rotation um die y-Achse) in der xz-Ebene (Zeichnungsebene der 3) erzielt werden.If the temperature distributions TV1, TV2 are changed on both actuator elements 112.3, 112.4, in the present example a setting in the three degrees of freedom (translation in the x and z directions, rotation around the y axis) in the xz plane (drawing plane of the 3 ) be achieved.

Über die Einstellung der Temperatur bzw. Temperaturverteilung TV1 bzw. TV2 in dem jeweiligen Aktuatorelement 112.3, 112.4 kann eine besonders feinfühlige Einstellung der optischen Fläche 110.1 erzielt werden, wobei insbesondere durch die geeignete Wahl des Materials des Aktuatorelements 112.3, 112.4, insbesondere dessen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE), eine entsprechend feinfühlige Einstellung ermöglicht wird. Über die Aktuierungseinheiten 112.7, 112.8 kann dabei in einfacher Weise der Wärmefluss durch das jeweilige Aktuatorelement 112.3, 112.4. Der Wärmefluss bestimmt die Temperatur bzw. die Temperaturverteilung TV1 bzw. TV2 in dem jeweiligen Aktuatorelement 112.3, 112.4, aus welcher sich dann wiederum die Länge des Aktuatorelements 112.3, 112.4 entlang der Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 ergibt.By setting the temperature or temperature distribution TV1 or TV2 in the respective actuator element 112.3, 112.4, a particularly sensitive setting of the optical surface 110.1 can be achieved, with the suitable selection of the material of the actuator element 112.3, 112.4, in particular its thermal expansion coefficient ( CTE), a correspondingly sensitive setting is made possible. The heat flow through the respective actuator element 112.3, 112.4. The heat flow determines the temperature or the temperature distribution TV1 or TV2 in the respective actuator element 112.3, 112.4, which in turn results in the length of the actuator element 112.3, 112.4 along the actuator element longitudinal axis 112.9 or 112.10.

Es versteht sich, dass die Aktuatorelemente 112.3, 112.4 grundsätzlich eine beliebige Gestaltung aufweisen können, bei der über eine entsprechende thermische Ausdehnung die gewünschte Stellbewegung an der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 bzw. dem optischen Element 110 erzielt werden kann. Im vorliegenden Beispiel sind die Aktuatorelemente 112.3, 112.4 jeweils als langgestrecktes Element ausgebildet, das sich entlang einer Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 erstreckt. Die Aktuierungseinheiten 112.7, 112.8 der Aktuierungseinrichtung 112.5 sind dem langgestreckten Aktuatorelement 112.3 bzw. 112.4 dabei entsprechend zugeordnet und dazu ausgebildet, eine thermisch bedingte Ausdehnung des zugeordneten Aktuatorelements 112.3 bzw. 112.4 entlang der Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 einzustellen.It goes without saying that the actuator elements 112.3, 112.4 can in principle have any configuration in which the desired actuating movement can be achieved at the first interface device 112.1 or the optical element 110 via a corresponding thermal expansion. In the present example, the actuator elements 112.3, 112.4 are each designed as an elongated element that extends along an actuator element longitudinal axis 112.9 or 112.10 between the first interface device 112.1 and the second interface device 112.2. The actuation units 112.7, 112.8 of the actuation device 112.5 are correspondingly assigned to the elongated actuator element 112.3 or 112.4 and are designed to set a thermally induced expansion of the assigned actuator element 112.3 or 112.4 along the actuator element longitudinal axis 112.9 or 112.10.

Im vorliegenden Beispiel wird die Länge des betreffenden Aktuatorelements 112.3 bzw. 112.4 entlang der Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 verändert, um eine Verkippung der optischen Fläche (um eine Kippachse senkrecht zur Zeichnungsebenen der 2 bzw. 3) einzustellen, wie dies in 3 dargestellt ist.In the present example, the length of the actuator element 112.3 or 112.4 in question is changed along the longitudinal axis 112.9 or 112.10 of the actuator element in order to prevent the optical surface from tilting (about a tilting axis perpendicular to the drawing planes of the 2 or. 3 ) set like this in 3 is shown.

Die Gestaltung des Aktuatorelements 112.3 bzw. 112.4 kann grundsätzlich beliebig geeignet gewählt sein, insbesondere kann es (beispielsweise an die Platzverhältnisse angepasst) abschnittsweise unterschiedliche Gestalt aufweisen. Besonders einfache und damit günstige Varianten ergeben sich, wenn das langgestreckte Aktuatorelement 112.3 bzw. 112.4 zumindest abschnittsweise im Wesentlichen nach Art eines Stabes ausgebildet ist. Gleiches gilt, wenn das langgestreckte Aktuatorelement 112.3 bzw. 112.4 zumindest abschnittsweise im Wesentlichen nach Art einer Blattfeder ausgebildet ist.The design of the actuator element 112.3 or 112.4 can in principle be selected in any suitable manner, in particular it can have a different shape in sections (for example adapted to the space available). Particularly simple and therefore favorable variants result if the elongated actuator element 112.3 or 112.4 is designed essentially in the manner of a rod, at least in sections. The same applies if the elongate actuator element 112.3 or 112.4 is designed essentially in the manner of a leaf spring, at least in sections.

Die jeweilige Anbindung des jeweiligen Aktuatorelements 112.3 bzw. 112.4 an der betreffenden Schnittstelleneinrichtung 112.1, 112.2 kann grundsätzlich eine beliebige Gestaltung aufweisen. So können beispielsweise mehrteilige Gelenke vorgesehen sein. Vorzugsweise werden jedoch wie im vorliegenden Beispiel (nur stark schematisch angedeutete) Festkörpergelenke verwendet. Im vorliegenden Beispiel umfassen die Schnittstelleneinrichtungen 112.1, 112.2jeweils ein Festkörpergelenk 112.11 bzw. 112.12 zum Anbinden der Aktuatorelemente 112.3 bzw. 112.4, wobei das jeweilige Festkörpergelenk 112.12 zwischen einer der Aktuierungseinheit 112.7, 112.8 und dem angebundenen Aktuatorelement 112.3 bzw. 112.4 angeordnet ist.The respective connection of the respective actuator element 112.3 or 112.4 to the relevant interface device 112.1, 112.2 can in principle have any design. For example, multi-part joints can be provided. However, flexure joints (only indicated very schematically) are preferably used as in the present example. In the present example, the interface devices 112.1, 112.2 each include a flexure joint 112.11 or 112.12 for connecting the actuator elements 112.3 or 112.4, with the respective flexure joint 112.12 being arranged between one of the actuating units 112.7, 112.8 and the connected actuator element 112.3 or 112.4.

Wie bereits erwähnt, kann über eine geeignete Wahl des Materials der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 in einfacher Weise eine geeignete Abstimmung auf das erforderliche Stellverhalten der Aktuatoranordnung 112 genommen werden. Bei bestimmten Varianten mit besonders feinfühligem Stellverhalten besteht wenigstens eines der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 aus einem Material einer Aktuatorelementmaterialgruppe, wobei die Aktuatorelementmaterialgruppe Kupfer, Aluminium, Edelstahl und Kombinationen hiervon umfasst. Besonders günstige Konfigurationen ergeben sich, wenn wenigstens eines der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 aus einem Material besteht, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der 13·10^-6 K^-1 bis 25·10^-6 K^-1, vorzugsweise 14·10^-6 K^-1 bis 18·10^-6 K^-1, beträgt. Auch ein möglichst hoher Wärmeleitkoeffizient ist von Vorteil, sodass bei bestimmten Varianten wenigstens eines der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 aus einem Material besteht, das einen Wärmeleitkoeffizienten aufweist, der 50 W/m/K bis 400 W/m/K, vorzugsweise 350 W/m/K bis 400 W/m/K, beträgt. Im Übrigen versteht es sich, dass eine weitere Abstimmung auch durch eine unterschiedliche Materialwahl für die Aktuatorelemente 112.3 und 112.4 erzielt werden kann.As already mentioned, a suitable choice of the material of the actuator elements 112.3, 112.4 can easily be used to match the required adjustment behavior of the actuator arrangement 112. In certain variants with a particularly sensitive adjustment behavior, at least one of the actuator elements 112.3, 112.4 consists of a material from an actuator element material group, the actuator element material group comprising copper, aluminum, stainless steel and combinations thereof. Particularly favorable configurations result when at least one of the actuator elements 112.3, 112.4 consists of a material which has a thermal expansion coefficient of 13×10 ^-6 K ^-1 to 25×10 ^-6 K ^-1 , preferably 14×10 ^-6 K -1 K ^-1 to 18·10 ^-6 K ^-1 . A thermal conductivity coefficient that is as high as possible is also advantageous, so that in certain variants at least one of the actuator elements 112.3, 112.4 consists of a material that has a thermal conductivity coefficient of 50 W/m/K to 400 W/m/K, preferably 350 W/m /K to 400 W/m/K. Furthermore, it goes without saying that further coordination can also be achieved by selecting different materials for the actuator elements 112.3 and 112.4.

Weiterhin kann auch das Material der Schnittstelleneinrichtungen 112.1, 112.2 entsprechend abgestimmt sein, insbesondere hinsichtlich seiner Wärmeleitung. Bei bestimmten Varianten besteht wenigstens eine der Schnittstelleneinrichtungen 112.1, 112.2 aus einem Material einer Schnittstelleneinrichtungsmaterialgruppe besteht, wobei die Schnittstelleneinrichtungsmaterialgruppe Kupfer, Aluminium, Edelstahl und Kombinationen hiervon umfasst.Furthermore, the material of the interface devices 112.1, 112.2 can also be matched accordingly, in particular with regard to its heat conduction. In certain variants, at least one of the interface devices 112.1, 112.2 consists of a material from an interface device material group, the interface device material group comprising copper, aluminum, stainless steel and combinations thereof.

Die Schnittstelleneinrichtungen 112.1, 112.2 können grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein. Bevorzugt umfasst die erste Schnittstelleneinrichtung 112.1 wenigstens einen Träger (siehe Kontur 113 in 2) für das optische Element 110. Bei bestimmten Varianten mit gutem thermischem Verhalten umfasst die zweite Schnittstelleneinrichtung 112.2 wenigstens eine Temperiereinheit 114.1, insbesondere eine Kühleinheit, zum Temperieren der Stützeinrichtung 114.In principle, the interface devices 112.1, 112.2 can be designed in any suitable manner. The first interface device 112.1 preferably comprises at least one carrier (see contour 113 in 2 ) for the optical element 110. In certain variants with good thermal behavior, the second interface device 112.2 comprises at least one temperature control unit 114.1, in particular a cooling unit, for temperature control of the support device 114.

Es versteht sich, dass über die Anordnung der Aktuatorelemente 112.3, 112.4, insbesondere die Anordnung der Aktuatorelemente 112.3, 112.4 relativ zueinander, die Kinematik der erzielten Stellbewegung definiert werden kann. Im vorliegenden Beispiel sind das erste Aktuatorelement 112.3 und das zweite Aktuatorelement 112.4 jeweils entlang einer Aktuatorelementlängsachse 112.9 bzw. 112.10 langgestreckt ausgebildet, wobei sich die Aktuatorelementlängsachsen 112.9, 112.10 in zwei parallelen Aktuatorelementebenen erstrecken. Im vorliegenden Beispiel definieren die Aktuatorelemente 112.3, 112.4 eine Verstellbewegung um eine Kippachse, da sich die Aktuatorelementlängsachsen 112.9, 112.10 in einer senkrechten Draufsicht auf die Aktuatorelementebenen (Zeichnungsebene in 2 und 3) schneiden. Über eine geeignete Wahl des Schnittpunkts der Aktuatorelementlängsachsen 112.9, 112.10 lässt sich dabei insbesondere die Lage der Kippachse definieren. Weiterhin kann es günstig sein, wenn sich die Aktuatorelementlängsachsen 112.9, 112.10 wie vorliegenden Beispiel in einer senkrechten Draufsicht auf die Aktuatorelementebenen zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 schneiden, da der Momentanpol der Verkippung dann im Bereich zwischen den Schnittstelleneinrichtungen 112.1, 112.2 liegt. Durch eine entsprechende Gestaltung im Überlappungsbereich lassen sich auch vorteilhaft kompakte Gestaltungen erzielen, bei denen die beiden Aktuatorelementebenen zumindest im Wesentlichen koplanar sind.It goes without saying that the arrangement of the actuator elements 112.3, 112.4, in particular the arrangement of the actuator elements 112.3, 112.4 relative to one another, can be used to define the kinematics of the actuating movement that is achieved. In the present example, the first actuator element 112.3 and the second actuator element 112.4 are each elongated along an actuator element longitudinal axis 112.9 or 112.10, with the actuator element longitudinal axes 112.9, 112.10 extending in two parallel actuator element planes. In the present example, the actuator elements 112.3, 112.4 define an adjustment movement about a tilting axis, since the actuator element longitudinal axes 112.9, 112.10 are in a vertical top view of the actuator element levels (drawing level in 2 and 3 ) cut. In particular, the position of the tilting axis can be defined by a suitable selection of the point of intersection of the actuator element longitudinal axes 112.9, 112.10. Furthermore, it can be favorable if the actuator element longitudinal axes 112.9, 112.10, as in the present example, intersect in a vertical plan view of the actuator element planes between the first interface device 112.1 and the second interface device 112.2, since the instantaneous center of the tilting is then in the area between the interface devices 112.1, 112.2 . A corresponding design in the overlapping area also advantageously allows compact designs to be achieved, in which the two actuator element planes are at least essentially coplanar.

Die 4 zeigt eine Variante bei der die Aktuierungseinheiten 112.7, 112.8 im Bereich der ersten Schnittstelleeinrichtung angeordnet sind. Eine weitere Variante, bei der die thermische Aktuierungseinheit in einem Bereich des zugeordneten Aktuatorelements 112.3, 112.4 wirkt, der zwischen der ersten Schnittstelleneinrichtung 112.1 und der zweiten Schnittstelleneinrichtung 112.2 liegt ist in 4 durch die gestrichelte Kontur 117 angedeutet.the 4 shows a variant in which the actuation units 112.7, 112.8 are arranged in the area of the first interface device. A further variant in which the thermal actuation unit acts in an area of the associated actuator element 112.3, 112.4 that lies between the first interface device 112.1 and the second interface device 112.2 is in 4 indicated by the dashed contour 117.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand von Beispielen aus dem Bereich der Mikrolithographie beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Anwendungen, insbesondere Abbildungsverfahren bei anderen Wellenlängen, zum Einsatz kommen kann, bei denen sich ähnliche Probleme hinsichtlich der Vermeidung von thermisch bedingter Dejustage stellen.The present invention has been described above exclusively on the basis of examples from the field of microlithography. However, it goes without saying that the invention can also be used in connection with any other optical applications, in particular imaging methods at other wavelengths, in which similar problems arise with regard to the avoidance of thermally induced misalignment.

Weiterhin kann die Erfindung im Zusammenhang mit der Inspektion von Objekten, wie beispielsweise der so genannten Maskeninspektion zu Einsatz kommen, bei welcher die für die Mikrolithographie verwendeten Masken auf ihre Integrität etc. untersucht werden. An Stelle des Wafers 105.1 tritt dann in 1 beispielsweise eine Sensoreinheit, welche die Abbildung des Projektionsmusters des Retikels 104.1 (zur weiteren Verarbeitung) erfasst. Diese Maskeninspektion kann dann sowohl im Wesentlichen bei derselben Wellenlänge erfolgen, die im späteren Mikrolithographieprozess verwendet wird. Ebenso können aber auch beliebige hiervon abweichende Wellenlängen für die Inspektion verwendet werden.Furthermore, the invention can be used in connection with the inspection of objects, such as the so-called mask inspection, in which the masks used for microlithography are examined for their integrity, etc. Instead of the wafer 105.1, there is then a 1 for example a sensor unit which captures the image of the projection pattern of the reticle 104.1 (for further processing). This mask inspection can then take place at essentially the same wavelength that is used in the later microlithography process. Likewise, however, any wavelengths deviating from this can also be used for the inspection.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend schließlich anhand konkreter Ausführungsbeispiele beschrieben, welche konkrete Kombinationen der in den nachfolgenden Patentansprüchen definierten Merkmale zeigt. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Merkmalskombinationen beschränkt ist, sondern auch sämtliche übrigen Merkmalskombinationen, wie sie sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen ergeben, zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.Finally, the present invention has been described above on the basis of specific exemplary embodiments, which show specific combinations of the features defined in the subsequent patent claims. It should be expressly pointed out at this point that the subject matter of the present invention is not limited to these combinations of features, but that all other combinations of features as they result from the subsequent patent claims also belong to the subject matter of the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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WO 2012/175116 A1 [0005]
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Claims

Actuator arrangement for an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), with - a first interface device (112.1) for connecting to an optical element, - a second interface device (112.2) for connecting to an Support structure, - a first actuator element (112.3) and - a second actuator element (112.4), wherein - the first actuator element (112.3) and the second actuator element (112.4) act kinematically in parallel between the first interface device (112.1) and the second interface device (112.2). , characterized in that - an active thermal actuating device (112.5) is provided, which is designed in such a way that a temperature distribution in the first actuator element (112.3) and/or in the second actuator element (112.4) can be actively influenced in order to report a change in a thermally induced expansion of at least one of the actuator element e (112.3, 112.4) to achieve an adjustment of the first interface device (112.1) with respect to the second interface device (112.2) in at least one degree of freedom.

Actuator arrangement after claim 1 , wherein - the actuating device (112.5) comprises at least one thermal actuating unit (112.7, 112.8) which is assigned to one of the actuator elements (112.3, 112.4) in order to set a thermally induced expansion of the assigned actuator element (112.3, 112.4).

Actuator arrangement after claim 2 , wherein at least one of the following applies: - the at least one thermal activation unit (112.7, 112.8) acts in the area of the first interface device (112.1); - The at least one thermal actuation unit (112.7, 112.8) acts in the area of the second interface device (112.2); - The at least one thermal actuation unit (112.7, 112.8) acts in an area of the assigned actuator element (112.3, 112.4) which lies between the first interface device (112.1) and the second interface device (112.2).

Actuator arrangement after claim 2 or 3 , wherein at least one of the following applies: - the at least one thermal activation unit (112.7, 112.8) comprises at least one actively controllable temperature control element, in particular at least one of a cooling element and a heating element; - The at least one thermal actuation unit (112.7, 112.8) comprises at least one actively controllable thermoelectric element; - The at least one thermal actuation unit (112.7, 112.8) comprises at least one Peltier element.

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 4 , wherein at least one of the following applies: - the actuating device (112.5) comprises a first thermal actuating unit (112.7), which is assigned to the first actuator element (112.3) in order to set a thermally induced expansion of the first actuator element (112.3) - the actuating device (112.5 ) comprises a second thermal actuation unit (112.8), which is assigned to the second actuator element (112.4) in order to set a thermally induced expansion of the second actuator element (112.4).

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 5 , wherein - at least one of the actuator elements (112.3, 112.4) is designed as an elongated element which extends along a longitudinal axis of the actuator element between the first interface device (112.1) and the second interface device (112.2), and - the actuating device (112.5), in particular at least one thermal actuating unit (112.7, 112.8) of the actuating device (112.5), assigned to the elongated actuator element (112.3, 112.4) and designed to set a thermally induced expansion of the assigned actuator element (112.3, 112.4) along the longitudinal axis of the actuator element.

Actuator arrangement after claim 6 , wherein at least one of the following applies: - the elongate actuator element (112.3, 112.4) is designed, at least in sections, essentially in the manner of a rod; - The elongated actuator element (112.3, 112.4) is designed, at least in sections, essentially in the manner of a leaf spring.

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 7 , wherein at least one of the following applies: - at least one of the interface devices (112.1, 112.2) comprises at least one flexure joint (112.12) for connecting at least one of the actuator elements (112.3, 112.4), the flexure joint (112.12) being between a thermal actuating unit (112.7, 112.8) of the actuating device (112.5) and the connected actuator element (112.3, 112.4); - The first interface device (112.1) comprises at least one flexure joint (112.11) for connecting at least one of the actuator elements (112.3, 112.4); - The second interface device (112.2) comprises at least one flexure joint (112.12) for connecting at least one of the actuator elements (112.3, 112.4).

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 8th , wherein at least one of the following applies: - at least one of the actuator elements (112.3, 112.4) consists of a material from an actuator element material group, the actuator element material group comprising copper, aluminum, stainless steel and combinations thereof; - At least one of the actuator elements (112.3, 112.4) consists of a material which has a thermal expansion coefficient of 13×10 ^-6 K ^-1 to 25×10 ^-6 K ^-1 , preferably 14×10 ^-6 K ^-1 to 18·10 ^-6 K ^-1 ; - at least one of the actuator elements (112.3, 112.4) consists of a material which has a thermal conductivity coefficient of 50 W/m/K to 400 W/m/K, preferably 350 W/m/K to 400 W/m/K, amounts to; - at least one of the interface devices (112.1, 112.2) consists of a material from an interface device material group, the interface device material group comprising aluminium, copper, stainless steel and combinations thereof.

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 9 , wherein at least one of the following applies: - the first interface device (112.1) comprises at least one carrier for an optical element; - The second interface device (112.2) comprises at least one temperature control unit (114.1), in particular a cooling unit, for temperature control of the support device (114).

Actuator arrangement according to one of Claims 1 until 10 , wherein - the first actuator element (112.3) and the second actuator element (112.4) are each elongated along an actuator element longitudinal axis (112.9, 112.10) and - the actuator element longitudinal axis (112.9) of the first actuator element (112.3) and the actuator element longitudinal axis (112.10) of the second actuator element (112.4) extend in two parallel actuator element planes, wherein at least one of the following applies: - the actuator element longitudinal axes (112.9, 112.10) intersect in a vertical plan view of the actuator element planes; - The actuator element longitudinal axes (112.9, 112.10) intersect in a vertical top view of the actuator element planes between the first interface device (112.1) and the second interface device (112.2); - the two levels of actuator elements are at least substantially coplanar.

Optical module, in particular facet mirror, for an optical imaging device for microlithography, in particular for the use of light in the extreme UV range (EUV), with - at least one actuator arrangement (112) according to one of Claims 1 until 11 , wherein - the actuator arrangement (112) supports the optical element (110) on the support structure (114), wherein in particular - a plurality Q of actuator arrangements (112) is provided, the plurality Q being in particular 200 to 500, preferably 350 to 380, amounts to.

Optical imaging device, in particular for microlithography, having - an illumination device (102) with a first optical element group (102.2), - an object device (103) for recording an object (103.3), - a projection device (104) with a second optical element group ( 104.1) and - an imaging device (105), wherein - the lighting device (102) is designed to illuminate the object (103.3) and - the projection device (104) is designed to project an image of the object (103.3) onto the imaging device (105). , characterized in that - the lighting device (102) and/or the projection device (104) has at least one actuator arrangement (112) controlled by a control device (106) according to one of Claims 1 until 11 comprises, in particular at least one optical module (108). claim 12 includes.

Method for adjusting an optical element of an optical imaging device for microlithography, in particular for using light in the extreme UV range (EUV), in which - the optical element (110) is connected to an actuator arrangement (112) via a first interface device (112.1) is connected, - the actuator arrangement (112) is connected to a support structure (114) via a second interface device (112.2), wherein - a first actuator element (112.3) and a second actuator element (112.4) of the actuator arrangement are kinematically parallel between the first interface device (112.1 ) and the second interface device (112.2), characterized in that - a temperature distribution in the first actuator element (112.3) and/or in the second actuator element (112.4) is actively influenced via an active thermal actuating device (112.5) in order to to achieve an adjustment of the first interface device (112.1) with respect to the second interface device (112.2) in at least one degree of freedom by changing a thermally induced expansion of at least one of the actuator elements (112.3, 112.4).

Optical imaging method, in particular for microlithography, in which - an illumination device (102), which has a first optical element group (102.2), illuminates an object (103.3) and - a projection device (104), which has a second optical element group (104.1). , an image of the object (103.3) is projected onto an imaging device (105), characterized in that - in the lighting device (102) and/or the projection device (104) at least one actuator arrangement (112) according to one of Claims 1 until 11 is used.