DE102022209868A1 - OPTICAL ASSEMBLY, OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM - Google Patents

OPTICAL ASSEMBLY, OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM Download PDF

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Abstract

Eine optische Baugruppe (102) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend ein optisches Element (126) und eine Fassung (128), die das optische Element (126) trägt, wobei die Fassung (128) ein Fassungsunterteil (136) und ein lösbar mit dem Fassungsunterteil (136) verbundenes Fassungsoberteil (138) aufweist, und wobei das optische Element (126) ausschließlich mit dem Fassungsoberteil (138) verbunden ist.An optical assembly (102) for a projection exposure system (1), comprising an optical element (126) and a mount (128) which carries the optical element (126), the mount (128) having a base part (136) and a detachable has an upper frame part (138) connected to the lower frame part (136), and wherein the optical element (126) is connected exclusively to the upper frame part (138).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Baugruppe, ein optisches System mit einer derartigen optischen Baugruppe und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen optischen Baugruppe und/oder mit einem derartigen optischen System.The present invention relates to an optical assembly, an optical system with such an optical assembly and a projection exposure system with such an optical assembly and/or with such an optical system.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system which has an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by means of the projection system onto a substrate, for example a silicon wafer, which is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, in order to project the mask structure onto the light-sensitive coating of the substrate transferred to.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden, und DUV-Lithographieanlagen, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 30 nm und 250 nm verwenden, entwickelt. Insbesondere bei derartigen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems, which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm, and DUV lithography systems, which use light with a wavelength in the range of 30 nm and 250 nm. Particularly in such EUV lithography systems, because of the high absorption of light of this wavelength by most materials, reflecting optics, i.e. mirrors, must be used instead of - as before - refracting optics, i.e. lenses.

Es ist wünschenswert, derartige Spiegel am Einsatzort einer derartigen Lithographieanlage austauschen zu können. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse und der erforderlichen einzuhaltenden Toleranzen bei einem Austausch eines derartigen Spiegels ist dies mit einem großen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden und daher üblicherweise nicht am Einsatzort der Lithographieanlage möglich. Dies gilt es zu verbessern.It is desirable to be able to exchange such mirrors at the site of use of such a lithography system. Due to the limited space and the tolerances that must be maintained when replacing such a mirror, this requires a lot of time and effort and is therefore usually not possible at the site of use of the lithography system. This needs to be improved.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte optische Baugruppe bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved optical assembly.

Demgemäß wird eine optische Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Die optische Baugruppe umfasst ein optisches Element und eine Fassung, die das optische Element trägt, wobei die Fassung ein Fassungsunterteil und ein lösbar mit dem Fassungsunterteil verbundenes Fassungsoberteil aufweist, und wobei das optische Element ausschließlich mit dem Fassungsoberteil verbunden ist.Accordingly, an optical assembly for a projection exposure system is proposed. The optical assembly comprises an optical element and a frame that carries the optical element, the frame having a lower frame part and an upper frame part detachably connected to the lower frame part, and wherein the optical element is connected exclusively to the upper frame part.

Dadurch, dass das optische Element ausschließlich mit dem Fassungsoberteil verbunden ist, werden Klemmkräfte zum Fixieren der optischen Baugruppe nur in das Fassungsunterteil und damit nicht in das optische Element eingeleitet. Dies macht einen einfachen Austausch der optischen Baugruppe am Einsatzort der Projektionsbelichtungsanlage möglich.Because the optical element is connected exclusively to the upper part of the frame, clamping forces for fixing the optical assembly are only introduced into the lower part of the frame and therefore not into the optical element. This makes it possible to easily replace the optical assembly at the location where the projection exposure system is used.

Die optische Baugruppe kann ein Spiegel oder ein Spiegelmodul sein beziehungsweise als solche oder als solches bezeichnet werden. Das optische Element ist ein Spiegel. Das optische Element kann jedoch auch eine Linse sein. Die Fassung nimmt das optische Element zumindest abschnittsweise auf. Dass die Fassung das optische Element „trägt“, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Fassung eine Gewichtskraft des optischen Elements aufnehmen kann. Beispielsweise ist das optische Element mit der Fassung verklebt.The optical assembly can be a mirror or a mirror module or can be referred to as such or as such. The optical element is a mirror. However, the optical element can also be a lens. The socket accommodates the optical element at least in sections. In this case, the fact that the frame “carries” the optical element means in particular that the frame can absorb a weight of the optical element. For example, the optical element is glued to the frame.

Der optischen Baugruppe ist ein Koordinatensystem mit einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung zugeordnet. Die Raumrichtungen sind senkrecht zueinander orientiert. Dem optischen Element ist eine Mittel- oder Symmetrieachse zugeordnet, zu der das optische Element und/oder die Fassung im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut sein können. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Symmetrieachse verläuft parallel zu der z-Richtung oder stimmt mit dieser überein.The optical assembly is assigned a coordinate system with a first spatial direction or x-direction, a second spatial direction or y-direction and a third spatial direction or z-direction. The spatial directions are oriented perpendicular to each other. The optical element is assigned a central or symmetry axis, with respect to which the optical element and/or the mount can be constructed essentially rotationally symmetrical. However, this is not absolutely necessary. The axis of symmetry is parallel to or coincides with the z direction.

Die Fassung ist insbesondere entlang der z-Richtung betrachtet in das Fassungsunterteil und in das Fassungsoberteil unterteilt. Das Fassungsunterteil und das Fassungsoberteil sind entlang der z-Richtung betrachtet übereinandergestapelt oder übereinandergelegt. Dabei liegt das Fassungsoberteil auf dem Fassungsunterteil auf. Das Fassungsoberteil ist fest mit dem Fassungsunterteil verbunden. Hierzu kann beispielsweise eine Schraubverbindung vorgesehen sein. Dass das Fassungsunterteil „lösbar“ mit dem Fassungsoberteil verbunden ist, bedeutet vorliegend insbesondere, dass das Fassungsunterteil und das Fassungsoberteil beliebig oft miteinander verbunden und wieder voneinander gelöst werden können.The frame is divided, in particular along the z-direction, into the lower frame part and the upper frame part. The lower part of the frame and the upper part of the frame are stacked or placed on top of one another when viewed along the z-direction. The upper part of the socket rests on the lower part of the socket. The upper part of the frame is firmly connected to the lower part of the frame. For this purpose, for example, a screw connection can be provided. The fact that the lower part of the frame is “detachably” connected to the upper part of the frame means in particular that the lower part of the frame and the upper part of the frame can be connected to one another and detached from one another as often as desired.

Dass das optische Element „ausschließlich“ mit dem Fassungsoberteil verbunden ist, bedeutet vorliegend insbesondere, dass keine direkte Verbindung zwischen dem optischen Element und dem Fassungsunterteil vorgesehen ist. Auf das Fassungsunterteil aufgebrachte Kräfte werden somit nicht in das Fassungsoberteil und auch nicht in das optische Element eingebracht. Das Fassungsoberteil ist insbesondere zwischen dem optischen Element und dem Fassungsunterteil angeordnet. Das Fassungsunterteil ist ringförmig. Daher kann das Fassungsunterteil auch als unterer Fassungsring bezeichnet werden. Ebenso ist das Fassungsoberteil ringförmig. Daher kann das Fassungsoberteil als obere Fassungsring bezeichnet werden.The fact that the optical element is connected “exclusively” to the upper part of the frame means, in particular, that no direct connection is provided between the optical element and the lower part of the frame. Forces applied to the lower part of the frame are therefore not transferred to the upper part of the frame or into that optical element introduced. The upper part of the socket is arranged in particular between the optical element and the lower part of the socket. The lower part of the socket is ring-shaped. Therefore, the lower part of the frame can also be referred to as the lower frame ring. The upper part of the socket is also ring-shaped. Therefore, the upper part of the frame can be referred to as the upper frame ring.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Fassung einen zwischen dem Fassungsunterteil und dem Fassungsoberteil angeordneten Abstandsring auf, wobei der Abstandsring Kontaktbereiche, die sowohl das Fassungsunterteil als auch das Fassungsoberteil kontaktieren, und kontaktfreie Bereiche, die weder das Fassungsunterteil noch das Fassungsoberteil kontaktieren, auf.According to one embodiment, the socket has a spacer ring arranged between the lower part of the socket and the upper part of the socket, the spacer ring having contact areas which contact both the lower part of the socket and the upper part of the socket, and non-contact areas which contact neither the lower part of the socket nor the upper part of the socket.

Die kontaktfreien Bereichen weisen im Vergleich zu den Kontaktbereichen eine geringere oder kleinere Wandstärke auf. Insbesondere sind das Fassungsunterteil und das Fassungsoberteil nur im Bereich der Kontaktbereiche fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt. In den kontaktfreien Bereichen ist bevorzugt keine Verbindung zwischen dem Fassungsunterteil und dem Fassungsoberteil vorgesehen. Der Abstandsring ermöglicht eine Justierung in der z-Richtung. Der Abstandsring kann hierzu passend feingeschliffen werden.The non-contact areas have a smaller or smaller wall thickness compared to the contact areas. In particular, the lower part of the socket and the upper part of the socket are firmly connected to one another, in particular screwed together, only in the area of the contact areas. In the contact-free areas, there is preferably no connection between the lower part of the socket and the upper part of the socket. The spacer ring enables adjustment in the z direction. The spacer ring can be finely ground to suit this purpose.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktbereiche und die kontaktfreien Bereiche abwechselnd angeordnet.According to a further embodiment, the contact areas and the non-contact areas are arranged alternately.

Das heißt insbesondere, dass zwischen zwei Kontaktbereichen ein kontaktfreier Bereich und zwischen zwei kontaktfreien Bereichen ein Kontaktbereich vorgesehen ist. Besonders bevorzugt sind genau drei Kontaktbereiche vorgesehen, die gleichmäßig um die Symmetrieachse herum verteilt angeordnet sind. Insbesondere sind die Kontaktbereiche um 120° zueinander versetzt angeordnet. Entsprechendes gilt für die kontaktfreien Bereiche.This means in particular that a contact-free area is provided between two contact areas and a contact area is provided between two contact-free areas. Particularly preferably, exactly three contact areas are provided, which are arranged evenly distributed around the axis of symmetry. In particular, the contact areas are arranged offset from one another by 120°. The same applies to the contact-free areas.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Fassungsunterteil und das Fassungsoberteil mit Hilfe von Verbindungselementen miteinander verbunden, wobei die Verbindungselemente durch an den Kontaktbereichen vorgesehene Durchbrüche durch den Abstandsring hindurchgeführt sind.According to a further embodiment, the lower part of the socket and the upper part of the socket are connected to one another with the aid of connecting elements, the connecting elements being passed through the spacer ring through openings provided in the contact areas.

Die Verbindungselemente können Schrauben sein. Jedem Kontaktbereich können mehrere Verbindungselemente zugeordnet sein. Hierzu sind an oder in den Kontaktbereichen die Durchbrüche vorgesehen. Die Verbindungselemente sind somit von dem Fassungsoberteil durch den Abstandsring hindurch in das Fassungsunterteil geführt.The connecting elements can be screws. Multiple connecting elements can be assigned to each contact area. For this purpose, the openings are provided on or in the contact areas. The connecting elements are thus guided from the upper part of the socket through the spacer ring into the lower part of the socket.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Baugruppe ferner mehrere Fassungsstreben auf, die zum Verbinden der optischen Baugruppe mit einem Manipulatorrahmen mit einer Klemmkraft beaufschlagbar sind, wobei die Fassungsstreben an dem Fassungsunterteil montiert sind.According to a further embodiment, the optical assembly further has a plurality of mount struts, which can be subjected to a clamping force in order to connect the optical assembly to a manipulator frame, the mount struts being mounted on the lower mount part.

Insbesondere sind die Fassungsstreben mit dem Fassungsunterteil verschraubt. Vorzugsweise sind genau drei Fassungsstreben vorgesehen. Die Fassungsstreben sind gleichmäßig um die Symmetrieachse herum verteilt angeordnet. Insbesondere sind die Fassungsstreben um 120° zueinander versetzt platziert. Dadurch, dass die Fassungsstreben an dem Fassungsunterteil montiert sind, wird die jeweilige Klemmkraft nur in das Fassungsunterteil und damit nicht in das Fassungsoberteil und in das optische Element eingeleitet.In particular, the frame struts are screwed to the base part of the frame. Preferably exactly three mounting struts are provided. The frame struts are arranged evenly distributed around the axis of symmetry. In particular, the socket struts are offset from one another by 120°. Because the frame struts are mounted on the lower frame part, the respective clamping force is only introduced into the lower frame part and therefore not into the upper frame part and into the optical element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Fassung mehrere zwischen dem Fassungsunterteil und dem Fassungsoberteil angeordnete Gewichtskraftkompensatoren auf, die dazu eingerichtet sind, auf das Fassungsoberteil Federkräfte aufzubringen, die entgegengesetzt zu einer Gewichtskraft des optischen Elements orientiert sind.According to a further embodiment, the socket has a plurality of weight force compensators arranged between the lower part of the socket and the upper part of the socket, which are designed to apply spring forces to the upper part of the socket, which are oriented in the opposite direction to a weight force of the optical element.

Vorzugsweise weisen das Fassungsunterteil und das Fassungsoberteil Ausnehmungen zur Aufnahme der Gewichtskraftkompensatoren auf. Das heißt insbesondere, dass die Gewichtskraftkompensatoren innerhalb der Fassung, insbesondere innerhalb des Fassungsunterteils und des Fassungsoberteils, angeordnet sind.Preferably, the lower part of the socket and the upper part of the socket have recesses for receiving the weight compensators. This means in particular that the weight force compensators are arranged within the socket, in particular within the lower part of the socket and the upper part of the socket.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jeder Gewichtskraftkompensator ein dem Fassungsunterteil zugeordnetes erstes Führungselement, ein dem Fassungsoberteil zugeordnetes zweites Führungselement und ein Federelement auf, das zwischen dem ersten Führungselement und dem zweiten Führungselement angeordnet ist.According to a further embodiment, each weight force compensator has a first guide element assigned to the lower part of the socket, a second guide element assigned to the upper part of the socket and a spring element which is arranged between the first guide element and the second guide element.

Das erste Führungselement ist innerhalb des Fassungsunterteils platziert. Das zweite Führungselement ist innerhalb des Fassungsoberteils platziert. Das erste Führungselement und das zweite Führungselement sind bevorzugt rohrförmig. Insbesondere sind das erste Führungselement und/oder das zweite Führungselement zumindest abschnittsweise innerhalb des Federelements angeordnet. Das Federelement ist eine Zylinderfeder. Insbesondere ist das Federelement eine Druckfeder. Der Abstandsring weist Durchbrüche auf, durch welche das Federelement hindurchgeführt ist. Das heißt insbesondere auch, dass die Gewichtskraftkompensatoren durch den Abstandsring hindurchgeführt sind.The first guide element is placed within the lower part of the socket. The second guide element is placed within the upper part of the socket. The first guide element and the second guide element are preferably tubular. In particular, the first guide element and/or the second guide element are arranged at least in sections within the spring element. The spring element is a cylinder spring. In particular, the spring element is a compression spring. The spacer ring has openings through which the spring element is passed. This also means in particular that the weight force compensators are guided through the spacer ring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Führungselement fest mit dem Fassungsunterteil verbunden, wobei das zweite Führungselement linear verschiebbar an dem Fassungsoberteil gelagert ist.According to a further embodiment, the first guide element is firmly connected to the lower part of the socket, with the second guide element being mounted in a linearly displaceable manner on the upper part of the socket.

Beispielsweise ist das erste Führungselement mit dem Fassungsunterteil verschraubt. Das zweite Führungselement ist vorzugsweise nicht fest mit dem Fassungsoberteil verbunden, sondern wird mit Hilfe des Federelements gegen das Fassungsoberteil gedrückt.For example, the first guide element is screwed to the lower part of the socket. The second guide element is preferably not firmly connected to the upper part of the socket, but is pressed against the upper part of the socket with the help of the spring element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Fassungsoberteil mehrere federelastisch verformbare Auflagefüßchen auf, auf denen das optische Element aufliegt.According to a further embodiment, the upper part of the frame has a plurality of resiliently deformable support feet on which the optical element rests.

Unter einer „federelastischen Verformung“ ist vorliegend eine reversible Verformung zu verstehen. Das heißt insbesondere, dass die Anlagefüßchen durch das Aufbringen einer Kraft von einem unverformten in einen verformten Zustand verbracht werden können. Sobald diese Kraft nicht mehr wirkt, verformen sich die Auflagefüßchen selbstständig oder selbsttätig aus dem verformten Zustand zurück in den unverformten Zustand. Insbesondere ist das optische Element mit den Auflagefüßchen verklebt. Hierzu kann ein UV-aushärtbarer Klebstoff verwendet werden.In this case, “spring-elastic deformation” is understood to mean a reversible deformation. This means in particular that the contact feet can be moved from an undeformed to a deformed state by applying a force. As soon as this force is no longer effective, the support feet deform independently or automatically from the deformed state back to the undeformed state. In particular, the optical element is glued to the support feet. A UV-curable adhesive can be used for this.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jedes Auflagefüßchen einen Auflageabschnitt, auf dem das optische Element aufliegt, und einen Federabschnitt, der den Auflageabschnitt mit dem Fassungsoberteil verbindet, auf.According to a further embodiment, each support foot has a support section on which the optical element rests and a spring section that connects the support section to the upper part of the frame.

Der Federabschnitt ist insbesondere ein Blattfederabschnitt und kann daher auch als solcher bezeichnet werden. Das optische Element ist mit dem Auflageabschnitt verklebt. Der Auflageabschnitt ist keilförmig und umfasst eine schräg zu der Symmetrieachse angeordnete Auflagefläche. An der Auflagefläche liegt das optische Element auf. Insbesondere ist das optische Element mit der Auflagefläche verklebt. Das optische Element liegt mit einer schräg zu der Symmetrieachse angeordneten Kontaktfläche an der Auflagefläche des Auflageabschnitts an.The spring section is in particular a leaf spring section and can therefore also be referred to as such. The optical element is glued to the support section. The support section is wedge-shaped and includes a support surface arranged obliquely to the axis of symmetry. The optical element rests on the support surface. In particular, the optical element is glued to the support surface. The optical element rests on the support surface of the support section with a contact surface arranged obliquely to the axis of symmetry.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ragen die Auflagefüßchen aus dem Fassungsoberteil in das Fassungsunterteil hinein.According to a further embodiment, the support feet protrude from the upper part of the socket into the lower part of the socket.

Insbesondere ragen die Auflagefüßchen radial in die Fassung, insbesondere in das Fassungsunterteil, hinein. Insbesondere erstreckt sich der Federabschnitt aus dem oberen Fassungsteil entlang der Symmetrieachse beziehungsweise entlang der z-Richtung in das Fassungsunterteil hinein. Das Auflagefüßchen ist insbesondere senkrecht zu dem Federabschnitt orientiert.In particular, the support feet protrude radially into the socket, in particular into the lower part of the socket. In particular, the spring section extends from the upper frame part along the axis of symmetry or along the z-direction into the lower frame part. The support foot is oriented in particular perpendicular to the spring section.

Ferner wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst eine wie zuvor erläuterte optische Baugruppe und einen aktuierbaren Manipulatorrahmen, der die optische Baugruppe trägt.Furthermore, an optical system for a projection exposure system is proposed. The optical system includes an optical assembly as explained above and an actuable manipulator frame that supports the optical assembly.

Dass der Manipulatorrahmen „aktuierbar ist“, bedeutet vorliegend insbesondere, dass eine Lage des Manipulatorrahmens mit Hilfe von an dem Manipulatorrahmen angebrachten Aktuatoren veränderbar ist. Die optische Baugruppe weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der optischen Baugruppe können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.The fact that the manipulator frame is “actuable” means in the present case that a position of the manipulator frame can be changed with the help of actuators attached to the manipulator frame. The optical assembly has six degrees of freedom, namely three translational degrees of freedom each along the x-direction, the y-direction and the z-direction and three rotational degrees of freedom each about the x-direction, the y-direction and the z-direction. This means that a position and an orientation of the optical assembly can be determined or described using the six degrees of freedom.

Unter der „Position“ der optischen Baugruppe sind insbesondere deren Koordinaten bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Richtungen zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe kann um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe. Unter der „Lage“ der optischen Baugruppe ist demgemäß sowohl deren Position als auch deren Orientierung zu verstehen. Mit Hilfe der Aktuatoren kann die optische Baugruppe beispielsweise aus einer Ist-Lage in eine Soll-Lage und umgekehrt verbracht werden.The “position” of the optical assembly means in particular its coordinates with respect to the x-direction, the y-direction and the z-direction. The “orientation” of the optical assembly means in particular its tilting in relation to the three directions. This means that the optical assembly can be tilted about the x-direction, the y-direction and the z-direction. This results in six degrees of freedom for the position and orientation of the optical assembly. The “position” of the optical assembly is therefore understood to mean both its position and its orientation. With the help of the actuators, the optical assembly can, for example, be moved from an actual position to a target position and vice versa.

Gemäß einer Ausführungsform weist das optische System ferner einen mit dem Manipulatorrahmen verbundenen Sperrrahmen auf, wobei die optische Baugruppe zwischen dem Manipulatorrahmen und dem Sperrrahmen angeordnet ist, um die Fassung mit einer Klemmkraft zu beaufschlagen.According to one embodiment, the optical system further has a locking frame connected to the manipulator frame, wherein the optical assembly is arranged between the manipulator frame and the locking frame in order to apply a clamping force to the mount.

Beispielsweise ist der Sperrahmen mit dem Manipulatorrahmen fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Der Sperrrahmen ist dazu eingerichtet, die Klemmkraft entlang der Symmetrieachse beziehungsweise der z-Richtung auf die Fassungsstreben der Fassung aufzubringen. Der Manipulatorrahmen ist aktuierbar und kann beispielsweise entlang der z-Richtung verfahren werden, um die Fassungsstreben mit der Klemmkraft zu beaufschlagen beziehungsweise die Fassungsstreben von der Klemmkraft zu befreien.For example, the locking frame is firmly connected to the manipulator frame, for example screwed. The locking frame is designed to apply the clamping force along the axis of symmetry or the z-direction to the frame struts of the frame. The manipulator frame is actuable and can be moved, for example, along the z-direction in order to apply the clamping force to the frame struts or to free the frame struts from the clamping force.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner mehrere Lagereinheiten auf, wobei die optische Baugruppe mit Hilfe der Lagereinheiten an dem Manipulatorrahmen gelagert ist, wobei jede Lagereinheit ein Kugelelement und ein das Kugelelement zumindest abschnittsweise aufnehmendes Nutelement aufweist.According to a further embodiment, the optical system further has a plurality of bearing units, the optical assembly being mounted on the manipulator frame with the aid of the bearing units, each bearing unit having a spherical element and a groove element which at least partially accommodates the spherical element.

Vorzugsweise sind genau drei Lagereinheiten vorgesehen, wobei jeder Lagereinheit zwei der zuvor erwähnten Freiheitsgrade zugeordnet sein können. Bei drei Lagereinheiten ergeben sich somit die sechs Freiheitsgrade. Vorzugsweise sind die Lagereinheiten gleichmäßig um die Symmetrieachse herum verteilt angeordnet. Insbesondere sind die Lagereinheiten um 120° zueinander versetzt angeordnet. Das jeweilige Kugelelement kann mit dem Manipulatorrahmen verbunden, insbesondere verschraubt sein. Die Nutelemente sind mit der Fassung, insbesondere mit dem Fassungsunterteil, fest verbunden. Jedes Nutelement weist eine V-förmige Nut auf, welche das Kugelelement zumindest abschnittsweise aufnimmt. Entlang der z-Richtung betrachtet sind die Lagereinheiten und die Fassungsstreben untereinander beziehungsweise übereinander angeordnet.Preferably, exactly three storage units are provided, with each storage unit being able to be assigned two of the aforementioned degrees of freedom. With three storage units, there are six degrees of freedom. The storage units are preferably arranged evenly distributed around the axis of symmetry. In particular, the storage units are arranged offset from one another by 120°. The respective ball element can be connected to the manipulator frame, in particular screwed. The groove elements are firmly connected to the socket, in particular to the lower part of the socket. Each groove element has a V-shaped groove which accommodates the ball element at least in sections. Viewed along the z-direction, the bearing units and the mounting struts are arranged one below the other or one above the other.

Weiterhin wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen optischen Baugruppe und/oder mit einem derartigen optischen System vorgeschlagen.Furthermore, a projection exposure system with such an optical assembly and/or with such an optical system is proposed.

Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.The optical system is preferably a projection optics of the projection exposure system. However, the optical system can also be a lighting system. The projection exposure system can be an EUV lithography system. EUV stands for “Extreme Ultraviolet” and describes a wavelength of working light between 0.1 nm and 30 nm. The projection exposure system can also be a DUV lithography system. DUV stands for “Deep Ultraviolet” and describes a wavelength of work light between 30 nm and 250 nm.

„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the present case, “on” is not necessarily to be understood as limiting it to exactly one element. Rather, several elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other counting word used here should not be understood to mean that there is a limitation to exactly the number of elements mentioned. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.

Die für die optische Baugruppe beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene optische System und/oder die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the optical assembly apply accordingly to the proposed optical system and/or the proposed projection exposure system and vice versa.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

  • 1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
  • 3 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Systems gemäß 2;
  • 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des optischen Systems gemäß 2;
  • 5 zeigt die Detailansicht V gemäß 4;
  • 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Gewichtskraftkompensators für das optische System gemäß 2;
  • 7 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform eines Abstandsrings für das optische System gemäß 2;
  • 8 zeigt eine schematische Seitenansicht des Abstandsrings gemäß 7;
  • 9 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß 2;
  • 10 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Montageanordnung zum Montieren des optischen Systems gemäß 2;
  • 11 zeigt eine weitere schematische Ansicht der Montageanordnung gemäß 10; und
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Werkzeugs zum Austausch einer optischen Baugruppe des optischen Systems gemäß 2.
Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject of the subclaims and the exemplary embodiments of the invention described below. The invention is further explained in more detail using preferred embodiments with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography;
  • 2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system for the projection exposure system according to 1 ;
  • 3 shows a schematic top view of the optical system according to 2 ;
  • 4 shows a schematic side view of the optical system according to 2 ;
  • 5 shows the detailed view according to V 4 ;
  • 6 shows a schematic sectional view of an embodiment of a weight force compensator for the optical system 2 ;
  • 7 shows a schematic top view of an embodiment of a spacer ring for the optical system according to 2 ;
  • 8th shows a schematic side view of the spacer ring according to 7 ;
  • 9 shows a schematic sectional view of the optical system according to 2 ;
  • 10 shows a schematic view of an embodiment of a mounting arrangement for mounting the optical system according to 2 ;
  • 11 shows another schematic view of the mounting arrangement according to 10 ; and
  • 12 shows a schematic view of an embodiment of a tool for replacing an optical assembly of the optical system according to 2 .

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, identical or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the Representations in the figures are not necessarily to scale.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Lichtbeziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 1 (lithography system), in particular an EUV lithography system. One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system 2. In this case, the lighting system 2 does not include the light source 3.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian coordinate system with an x-direction x, a y-direction y and a z-direction z is shown. The x-direction x runs perpendicularly into the drawing plane. The y-direction y is horizontal and the z-direction z is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction y. The z direction z runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 includes projection optics 10. The projection optics 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0 ° is also between the object plane 6 and the Image level 12 possible.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y-direction y via a wafer displacement drive 15. The displacement, on the one hand, of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 and, on the other hand, of the wafer 13 via the wafer displacement drive 15 can take place in synchronization with one another.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. The light source 3 is an EUV radiation source. The light source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light.

Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The useful radiation 16 in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The light source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma, plasma generated with the help of a laser) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The light source 3 can be a free electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16, which emanates from the light source 3, is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (GI), i.e. with angles of incidence greater than 45 °, or in normal incidence (English: Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45 ° , with the lighting radiation 16 are applied. The collector 17 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 false light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18. The intermediate focus plane 18 can represent a separation between a radiation source module, having the light source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The lighting optics 4 comprises a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20. The deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or, alternatively, a mirror with an effect that influences the bundle beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a wavelength that deviates from this. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4, which is optically conjugate to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 includes a large number of individual first facets 21, which can also be referred to as field facets. Of these first facets 21 are in the 1 just a few are shown as examples.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.Like, for example, from the DE 10 2008 009 600 A1 is known, the first facets 21 themselves can also each be composed of a large number of individual mirrors, in particular a large number of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details see the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the collector 17 and the deflection mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .A second facet mirror 22 is located downstream of the first facet mirror 20 in the beam path of the illumination optics 4. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the lighting optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can have, for example, round, rectangular or even hexagonal edges, or alternatively they can be facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can have flat or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The lighting optics 4 thus forms a double faceted system. This basic principle is also known as the honeycomb condenser (Fly's Eye Integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the second facet mirror 22 can be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is the case, for example, in FIG DE 10 2017 220 586 A1 is described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path in front of the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4, not shown, transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the lighting optics 4. The transmission optics can in particular include one or two mirrors for perpendicular incidence (NI mirror, normal incidence mirror) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirror, grazing incidence mirror).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.The lighting optics 4 has the version in the 1 is shown, after the collector 17 exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the lighting optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the lighting optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 into the object plane 6 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics is generally only an approximate image.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.At the one in the 1 In the example shown, the projection optics 10 includes six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is a double obscured optics. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side one numerical aperture that is greater than 0.5 and which can also be greater than 0.6 and which can be, for example, 0.7 or 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.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. The mirrors Mi, just like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object image offset in the y direction y between a y coordinate of a center of the object field 5 and a y coordinate of the center of the image field 11. This object image offset in the y direction y can be in be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales βx, βy in the x and y directions x, y. The two imaging scales βx, βy of the projection optics 10 are preferably (βx, βy) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive image scale β means an image without image reversal. A negative sign for the image scale β means an image with image reversal.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in size in the x direction x, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction, in a ratio of 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 leads to a reduction of 8:1 in the y direction y, that is to say in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions x, y, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions x, y in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions x, y are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.One of the second facets 23 is assigned to exactly one of the first facets 21 to form an illumination channel for illuminating the object field 5. This can in particular result in lighting based on Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 5 using the first facets 21. The first facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the second facets 23 assigned to them.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The first facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an assigned second facet 23, superimposed on one another, in order to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by overlaying different lighting channels.

Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the second facets 23, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the second facets 23 that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the lighting setting or lighting pupil filling.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot regularly be illuminated precisely with the second facet mirror 22. When imaging the projection optics 10, which images the center of the second facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, an area can be found in which the pairwise distance of the aperture beams becomes minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in the local space. Ins In particular, this surface shows a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.At the in the 1 As shown in the arrangement of the components of the illumination optics 4, the second facet mirror 22 is arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 10. The first facet mirror 20 is tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the deflection mirror 19. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems 100 für die Projektionsbelichtungsanlage 1. 2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system 100 for the projection exposure system 1.

Das optische System 100 kann Teil einer wie zuvor erläuterten Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 100 kann jedoch auch Teil einer wie zuvor erwähnten Beleuchtungsoptik 4 sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 100 Teil einer derartigen Projektionsoptik 4 ist. Das optische System 100 ist für die DUV-Lithographie geeignet. Das optische System 100 kann jedoch auch für die EUV-Lithographie geeignet sein.The optical system 100 can be part of a projection optics 10 as explained above. However, the optical system 100 can also be part of an illumination optics 4 as mentioned above. However, it is assumed below that the optical system 100 is part of such a projection optics 4. The optical system 100 is suitable for DUV lithography. However, the optical system 100 may also be suitable for EUV lithography.

Das optische System 100 umfasst eine optische Baugruppe 102. Die optische Baugruppe 102 kann ein Spiegel sein. Die optische Baugruppe 102 weist eine optisch wirksame Fläche 104 auf. Die optisch wirksame Fläche 104 ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 104 ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung 16 zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche 104 kann in der Orientierung der 2 nach oben oder nach unten orientiert sein.The optical system 100 includes an optical assembly 102. The optical assembly 102 may be a mirror. The optical assembly 102 has an optically effective surface 104. The optically effective surface 104 is a mirror surface. The optically effective surface 104 is suitable for reflecting illumination radiation 16. The optically effective surface 104 can be in the orientation of the 2 be oriented upwards or downwards.

Neben der optischen Baugruppe 102 umfasst das optische System 100 einen Manipulatorrahmen 106. Die optische Baugruppe 102 ist mit dem Manipulatorrahmen 106 gekoppelt. Die Art der Kopplung zwischen der optischen Baugruppe 102 und dem Manipulatorrahmen 106 wird nachfolgend noch erläutert. Der Manipulatorrahmen 106 trägt die optische Baugruppe 102.In addition to the optical assembly 102, the optical system 100 includes a manipulator frame 106. The optical assembly 102 is coupled to the manipulator frame 106. The type of coupling between the optical assembly 102 and the manipulator frame 106 will be explained below. The manipulator frame 106 carries the optical assembly 102.

Die optische Baugruppe 102 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 104 weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, der zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und der dritten Raumrichtung oder z-Richtung z sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.The optical assembly 102 or the optically effective surface 104 has six degrees of freedom, namely three translational degrees of freedom each along the first spatial direction or x-direction x, the second spatial direction or y-direction y and the third spatial direction or z-direction z as well as three rotational degrees of freedom each about the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z. This means that a position and an orientation of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 can be determined or described using the six degrees of freedom.

Unter der „Position“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 sind insbesondere deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an der optischen Baugruppe 102 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Richtungen x, y, z zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe 102 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 104 kann um die x-Richtung x, die y-Richtung y und/oder die z-Richtung z verkippt werden.The “position” of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 is to be understood in particular as meaning its coordinates or the coordinates of a measuring point provided on the optical assembly 102 with respect to the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z . The “orientation” of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 is to be understood in particular as its tilting with respect to the three directions x, y, z. This means that the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 can be tilted about the x-direction x, the y-direction y and/or the z-direction z.

Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104. Eine „Lage“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar.This results in the six degrees of freedom for the position and orientation of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104. A “position” of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 includes both its position and its orientation. The term “location” can therefore be replaced by the phrase “position and orientation” and vice versa.

In der 2 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 102' beziehungsweise 104' eine Soll-Lage SL der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 104 gezeigt. Auch eine Ist-Lage IL des mit der optischen Baugruppe 102 gekoppelten Manipulatorrahmens 106 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt. Eine Soll-Lage SL des Manipulatorrahmens 106 ist mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 106' dargestellt.In the 2 an actual position IL of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 is shown with solid lines and a target position SL of the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 is shown with dashed lines and the reference number 102 'or 104'. An actual position IL of the manipulator frame 106 coupled to the optical assembly 102 is also shown with solid lines. A target position SL of the manipulator frame 106 is shown with dashed lines and the reference number 106 '.

Die optische Baugruppe 102 kann mitsamt dem Manipulatorrahmen 106 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt die optische Baugruppe 102 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 104 in der Soll-Lage SL bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, welche die optische Baugruppe 102 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 104 in der Ist-Lage IL nicht erfüllt.The optical assembly 102 can be moved together with the manipulator frame 106 from the actual position IL to the target position SL and vice versa. For example, the optical assembly 102 or the optically effective surface 104 in the target position SL fulfills certain optical specifications or requirements that determine the optical construction Group 102 or the optically effective surface 104 is not fulfilled in the actual position IL.

Um die optische Baugruppe 102 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen, umfasst das optische System 100 eine Justiereinrichtung 108. Die Justiereinrichtung 108 ist dazu eingerichtet, die optische Baugruppe 102 zu justieren. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 zu verstehen. Bei dem Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 wird der Manipulatorrahmen 106 mit der optischen Baugruppe 102 mitbewegt.In order to move the optical assembly 102 from the actual position IL to the target position SL, the optical system 100 includes an adjusting device 108. The adjusting device 108 is set up to adjust the optical assembly 102. In the present case, “adjustment” or “alignment” is understood to mean, in particular, changing the position of the optical assembly 102. When changing the position of the optical assembly 102, the manipulator frame 106 is moved along with the optical assembly 102.

Beispielsweise kann die optische Baugruppe 102 mit Hilfe der Justiereinrichtung 108 von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Die Justierung oder Ausrichtung der optischen Baugruppe 102 kann somit mit Hilfe der Justiereinrichtung 108 in allen sechs vorgenannten Freiheitsgraden erfolgen. Die Justiereinrichtung 108 ist ein sogenannter Hexapod oder kann als solcher bezeichnet werden.For example, the optical assembly 102 can be moved from the actual position IL to the target position SL and vice versa with the aid of the adjusting device 108. The adjustment or alignment of the optical assembly 102 can thus be carried out with the aid of the adjustment device 108 in all six degrees of freedom mentioned above. The adjustment device 108 is a so-called hexapod or can be referred to as such.

Die Justiereinrichtung 108 umfasst mehrere Aktuatoren 110, 112, 114, die in der 2 nur sehr stark schematisiert gezeigt sind. Die Aktuatoren 110, 112, 114 können auch als Aktoren oder Stellelemente bezeichnet werden. Die Aktuatoren 110, 112, 114 können sogenannte Bipoden sein oder als solche bezeichnet werden. Bevorzugt sind genau drei Aktuatoren 110, 112, 114 vorgesehen, die um 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind bevorzugt identisch aufgebaut.The adjusting device 108 includes several actuators 110, 112, 114, which are in the 2 are only shown very schematically. The actuators 110, 112, 114 can also be referred to as actuators or actuating elements. The actuators 110, 112, 114 can be so-called bipods or can be referred to as such. Preferably, exactly three actuators 110, 112, 114 are provided, which are arranged offset from one another by 120°. The actuators 110, 112, 114 are preferably constructed identically.

Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit Hilfe von Anbindungspunkten 116, von denen in der 2 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, an den Manipulatorrahmen 106 angebunden. Beispielsweise kann an den Anbindungspunkten 116 jeweils eine Klebverbindung oder eine Schraubverbindung vorgesehen sein. Es sind bevorzugt genau drei Anbindungspunkte 116 vorgesehen, wobei jedem Anbindungspunkt 116 ein Aktuator 110, 112, 114 zugeordnet ist.The actuators 110, 112, 114 are connected with the help of connection points 116, of which in the 2 only one is provided with a reference number, connected to the manipulator frame 106. For example, an adhesive connection or a screw connection can be provided at the connection points 116. Preferably exactly three connection points 116 are provided, with each connection point 116 being assigned an actuator 110, 112, 114.

Ferner ist jeder Aktuator 110, 112, 114 über zwei Anbindungspunkte 118, 120, von denen in der 2 nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind, mit einer Tragstruktur 122 gekoppelt. Die Tragstruktur 122 kann ein Tragrahmen (Engl.: Force Frame) oder eine sonstige unbewegliche Struktur sein. Die Tragstruktur 122 kann auch als feste Welt bezeichnet werden.Furthermore, each actuator 110, 112, 114 has two connection points 118, 120, of which in the 2 only two are provided with a reference number, coupled to a support structure 122. The support structure 122 may be a force frame or other immovable structure. The support structure 122 can also be referred to as a solid world.

Mit Hilfe der Aktuatoren 110, 112, 114 können der Manipulatorrahmen 106 und die optische Baugruppe 102 gegenüber der Tragstruktur 122 bewegt werden. Jedem Aktuator 110, 112, 114 können zwei der vorgenannten Freiheitsgrade zugeordnet sein. Mit den drei Aktuatoren 110, 112, 114 ist somit eine Justage der optischen Baugruppe 102 in allen sechs Freiheitsgraden möglich.With the help of the actuators 110, 112, 114, the manipulator frame 106 and the optical assembly 102 can be moved relative to the support structure 122. Each actuator 110, 112, 114 can be assigned two of the aforementioned degrees of freedom. With the three actuators 110, 112, 114, the optical assembly 102 can be adjusted in all six degrees of freedom.

Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit Hilfe einer Steuer- und Regeleinheit 124 der Justiereinrichtung 108 ansteuerbar, um die optische Baugruppe 102 zu justieren. Alle Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit der Steuer- und Regeleinheit 124 wirkverbunden, so dass die Steuer- und Regeleinheit 124 mit Hilfe eines geeigneten Ansteuerns der Aktuatoren 110, 112, 114 die optische Baugruppe 102 mitsamt dem Manipulatorrahmen 106 in allen sechs Freiheitsgraden justieren kann. Dies kann basierend auf Sensorsignalen einer nicht dargestellten Sensorik erfolgen, welche die Ist-Lage IL und die Soll-Lage SL der optischen Baugruppe 102 erfassen kann.The actuators 110, 112, 114 can be controlled with the aid of a control and regulation unit 124 of the adjusting device 108 in order to adjust the optical assembly 102. All actuators 110, 112, 114 are operatively connected to the control and regulation unit 124, so that the control and regulation unit 124 adjusts the optical assembly 102 together with the manipulator frame 106 in all six degrees of freedom with the aid of suitable control of the actuators 110, 112, 114 can. This can be done based on sensor signals from a sensor system, not shown, which can detect the actual position IL and the target position SL of the optical assembly 102.

3 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Systems 100. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des optischen Systems 100. 5 zeigt die Detailansicht V gemäß 4. Nachfolgend wird auf die 3 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen. 3 shows a schematic top view of the optical system 100. 4 shows a schematic side view of the optical system 100. 5 shows the detailed view according to V 4 . Below we will refer to the 3 to 5 referred to at the same time.

Die optische Baugruppe 102 umfasst ein optisches Element 126, insbesondere einen Spiegel, und eine Fassung 128, die das optische Element 126 trägt. Das optische Element 126 weist die zuvor erwähnte optisch wirksame Fläche 104 auf. Dem optischen Element 126 ist eine Mittel- oder Symmetrieachse 130 zugeordnet. Das optische Element 126 kann rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 130 aufgebaut sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.The optical assembly 102 includes an optical element 126, in particular a mirror, and a mount 128 that carries the optical element 126. The optical element 126 has the previously mentioned optically effective surface 104. A central or symmetry axis 130 is assigned to the optical element 126. The optical element 126 can be constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 130. However, this is not absolutely necessary.

Dem optischen Element 126 ist ferner eine Radialrichtung R zugeordnet. Die Radialrichtung R ist senkrecht zu der Symmetrieachse 130 und von dieser weg orientiert. Ferner weist das optische Element 126 zwei Halbachsen 132, 134 auf, zu denen das optische Element 126 spiegelsymmetrisch aufgebaut sein kann.A radial direction R is also assigned to the optical element 126. The radial direction R is perpendicular to the axis of symmetry 130 and oriented away from it. Furthermore, the optical element 126 has two semi-axes 132, 134, to which the optical element 126 can be constructed mirror-symmetrically.

Die Fassung 128 kann ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 130 aufgebaut sein. Die Fassung 128 weist ein Fassungsunterteil 136 und ein auf dem Fassungsunterteil 136 platziertes Fassungsoberteil 138 auf. Das Fassungsunterteil 136 und das Fassungsoberteil 138 sind ringförmig. Daher kann das Fassungsunterteil 136 auch als unterer Fassungsring und das Fassungsoberteil 138 kann als oberer Fassungsring bezeichnet werden.The socket 128 can also be constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 130. The socket 128 has a lower socket part 136 and an upper socket part 138 placed on the lower socket part 136. The lower socket part 136 and the upper socket part 138 are ring-shaped. Therefore, the lower socket part 136 can also be referred to as a lower socket ring and the upper socket part 138 can be referred to as an upper socket ring.

Das optische Element 126 ist nur mit dem Fassungsoberteil 138 verbunden, insbesondere verklebt. Das Fassungsunterteil 136 und das Fassungsoberteil 138 sind mit Hilfe von Verbindungselementen 140, 142, 144 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 140, 142, 144 können Schrauben sein. Bevorzugt sind zumindest genau drei Verbindungselemente 140, 142, 144 vorgesehen, die gleichmäßig um die Symmetrieachse 130 herum verteilt angeordnet sind. Beispielsweise sind die Verbindungselemente 140, 142, 144 um 120° zueinander versetzt angeordnet.The optical element 126 is only connected, in particular glued, to the upper frame part 138. The lower socket part 136 and the upper socket part 138 are with the help of connecting elements th 140, 142, 144 connected to each other. The connecting elements 140, 142, 144 can be screws. Preferably, at least exactly three connecting elements 140, 142, 144 are provided, which are arranged evenly distributed around the axis of symmetry 130. For example, the connecting elements 140, 142, 144 are arranged offset from one another by 120°.

Die Fassung 128, insbesondere das Fassungsunterteil 136, ist mit Hilfe von Lagereinheiten 146, 148, 150 an dem Manipulatorrahmen 106 gelagert. Die Lagereinheiten 146, 148, 150 sind identisch aufgebaut. Nachfolgend wird nur auf die Lagereinheit 148 eingegangen. Alle Ausführungen betreffend die Lagereinheit 148 sind entsprechend auf die Lagereinheiten 146, 150 und umgekehrt anwendbar.The socket 128, in particular the socket lower part 136, is mounted on the manipulator frame 106 with the aid of bearing units 146, 148, 150. The storage units 146, 148, 150 are constructed identically. Only the storage unit 148 will be discussed below. All statements regarding the storage unit 148 can be applied accordingly to the storage units 146, 150 and vice versa.

Wie die 5 zeigt, ist die Lagereinheit 148 zwischen dem Fassungsunterteil 136 und dem Manipulatorrahmen 106 angeordnet. Die Fassung 128 stützt sich so mit Hilfe der Lagereinheit 148 auf dem Manipulatorrahmen 106 ab. Die Lagereinheit 148 weist ein Kugelelement 152 mit einem Kugelflansch 154 und einem Kugelabschnitt 156 auf, den der Kugelflansch 154 trägt. Der Lagereinheit 148 ist eine Mittel- oder Symmetrieachse 158 zugeordnet, zu welcher das Kugelelement 152 rotationssymmetrisch aufgebaut ist.As the 5 shows, the storage unit 148 is arranged between the lower socket part 136 and the manipulator frame 106. The socket 128 is supported on the manipulator frame 106 with the help of the storage unit 148. The bearing unit 148 has a ball element 152 with a ball flange 154 and a ball section 156 which the ball flange 154 carries. The bearing unit 148 is assigned a central or symmetry axis 158, to which the ball element 152 is constructed rotationally symmetrical.

Der Kugelflansch 154 ist fest mit dem Manipulatorrahmen 106 verbunden. Beispielsweise ist der Kugelflansch 154 mit dem Manipulatorrahmen 106 verschraubt. Der Kugelabschnitt 156 kann aus einem keramischen Werkstoff, insbesondere aus Si3N4, gefertigt sein. Der Kugelabschnitt 156 kann mit dem Kugelflansch 154 verschraubt sein.The ball flange 154 is firmly connected to the manipulator frame 106. For example, the ball flange 154 is screwed to the manipulator frame 106. The ball section 156 can be made of a ceramic material, in particular Si3N4. The ball section 156 can be screwed to the ball flange 154.

Neben dem Kugelelement 152 umfasst die Lagereinheit 148 ein Nutelement 160. Das Nutelement 160 ist fest mit dem Fassungsunterteil 136 verbunden, beispielsweise verschraubt. Das Nutelement 160 weist eine dem Kugelabschnitt 156 zugewandte V-förmige Nut 162 mit zwei zueinander geneigten Kontaktflächen 164, 166 auf. Der Kugelabschnitt 156 kontaktiert die Kontaktflächen 164, 166. Die Kontaktflächen 164, 166 schneiden sich in einer gemeinsamen Schnittlinie 168.In addition to the ball element 152, the bearing unit 148 includes a groove element 160. The groove element 160 is firmly connected to the lower socket part 136, for example screwed. The groove element 160 has a V-shaped groove 162 facing the spherical section 156 with two mutually inclined contact surfaces 164, 166. The ball section 156 contacts the contact surfaces 164, 166. The contact surfaces 164, 166 intersect in a common cutting line 168.

Wie die 3 zeigt, sind die Lagereinheiten 146, 148, 150 derart ausgerichtet, dass sich Verlängerungen 170, 172, 174 der Schnittlinien 168 sämtlicher Nutelemente 160 der Lagereinheiten 146, 148, 150 in der Symmetrieachse 130 schneiden.As the 3 shows, the bearing units 146, 148, 150 are aligned such that extensions 170, 172, 174 of the cutting lines 168 of all groove elements 160 of the bearing units 146, 148, 150 intersect in the axis of symmetry 130.

Nun zurückkehrend zu der 5, ist zwischen dem Nutelement 160 und dem Fassungsunterteil 136 ein Abstandshalter 176 platziert. Der Abstandshalter 176 kann eine Unterlegscheibe sein. Es können mehrere Abstandshalter 176 vorgesehen sein. Mit Hilfe des Abstandshalters ist eine Justierung der Lagereinheit 148 in der z-Richtung z möglich.Now returning to that 5 , a spacer 176 is placed between the groove element 160 and the lower socket part 136. The spacer 176 may be a washer. Multiple spacers 176 may be provided. With the help of the spacer, the bearing unit 148 can be adjusted in the z-direction z.

Wie die 3 und 4 zeigen, umfasst die optische Baugruppe 102 mehrere Fassungsstreben 178, 180, 182. Die Fassungsstreben 178, 180, 182 sind identisch aufgebaut. Insbesondere sind genau drei Fassungsstreben 178, 180, 182 vorgesehen, die gleichmäßig um die Symmetrieachse 130 herum verteilt angeordnet sind. Insbesondere sind die Fassungsstreben 178, 180, 182 um 120° zueinander versetzt angeordnet. Die Fassungsstreben 178, 180, 182 sind nur mit dem Fassungsunterteil 136, jedoch nicht mit dem Fassungsoberteil 138 verbunden.As the 3 and 4 show, the optical assembly 102 includes several mount struts 178, 180, 182. The mount struts 178, 180, 182 are constructed identically. In particular, exactly three mounting struts 178, 180, 182 are provided, which are arranged evenly distributed around the axis of symmetry 130. In particular, the mounting struts 178, 180, 182 are arranged offset from one another by 120°. The frame struts 178, 180, 182 are only connected to the lower frame part 136, but not to the upper frame part 138.

Jeder Fassungsstrebe 178, 180, 182 ist genau eine Lagereinheit 146, 148, 150 zugeordnet. Entlang der z-Richtung z betrachtet ist die jeweilige Lagereinheit 146, 148, 150 unterhalb der ihr zugeordneten Fassungsstrebe 178, 180, 182 platziert.Each mounting strut 178, 180, 182 is assigned exactly one storage unit 146, 148, 150. Viewed along the z-direction z, the respective storage unit 146, 148, 150 is placed below the mounting strut 178, 180, 182 assigned to it.

Das optische System 100 weist ferner einen Sperrrahmen 184 auf, der mit dem Manipulatorrahmen 106 verbunden ist. Der Sperrahmen 184 ist nur in der 4 gezeigt. Mit Hilfe des Sperrahmens 184 kann auf jede Fassungsstrebe 178, 180, 182 eine Klemmkraft K aufgebracht werden. Der Sperrahmen 184 kann hierzu entlang der z-Richtung z beweglich sein. Die Klemmkräfte K werden über die Fassungsstreben 178, 180, 182 und die Lagereinheiten 146, 148, 150 in den Manipulatorrahmen 106 eingeleitet.The optical system 100 further comprises a locking frame 184 which is connected to the manipulator frame 106. The locking frame 184 is only in the 4 shown. With the help of the locking frame 184, a clamping force K can be applied to each support strut 178, 180, 182. For this purpose, the locking frame 184 can be movable along the z-direction z. The clamping forces K are introduced into the manipulator frame 106 via the mounting struts 178, 180, 182 and the bearing units 146, 148, 150.

Dem optischen System 100 sind ferner mehrere Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 zugeordnet, deren Funktion später noch erläutert wird. Die Anzahl der Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 ist beliebig. Beispielsweise sind genau sechs Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 vorgesehen. Die Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 sind zwischen den Fassungsstreben 178, 180, 182 platziert. Die Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 sind zwischen dem Fassungsunterteil 136 und dem Fassungsoberteil 138 angeordnet.The optical system 100 is also assigned several weight compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196, the function of which will be explained later. The number of weight compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196 is arbitrary. For example, exactly six weight force compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196 are provided. The weight force compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196 are placed between the mounting struts 178, 180, 182. The weight force compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196 are arranged between the lower part of the socket 136 and the upper part of the socket 138.

6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines wie zuvor erwähnten Gewichtskraftkompensators 186. 6 shows a schematic sectional view of an embodiment of a weight force compensator 186 as mentioned above.

Die Gewichtskraftkompensatoren 186, 188, 190, 192, 194, 196 sind identisch aufgebaut. Nachfolgend wird nur auf den Gewichtskraftkompensator 186 eingegangen. Alle Ausführungen betreffend den Gewichtskraftkompensator 186 sind entsprechend auf die Gewichtskraftkompensatoren 188, 190, 192, 194, 196 und umgekehrt anwendbar.The weight force compensators 186, 188, 190, 192, 194, 196 are constructed identically. Only the weight force compensator 186 will be discussed below. All statements regarding the weight force compensator 186 can be applied accordingly to the weight force compensators 188, 190, 192, 194, 196 and vice versa.

Dem Gewichtskraftkompensator 186 ist eine Mittel- oder Symmetrieachse 198 zugeordnet, zu welcher der Gewichtskraftkompensator 186 rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Zwischen dem Fassungsunterteil 136 und dem Fassungsoberteil 138 ist ein Abstandsring 200 platziert. Im Bereich des Gewichtskraftkompensators 186 kontaktiert der Abstandsring 200 weder das Fassungsunterteil 136 noch das Fassungsoberteil 138. Der Abstandsring 200 weist einen Durchbruch 202 auf. Jedem Gewichtskraftkompensator 186, 188, 190, 192, 194, 196 ist ein derartiger Durchbruch 202 zugeordnet.The weight force compensator 186 is assigned a central or symmetry axis 198, to which the weight force compensator 186 is constructed rotationally symmetrical. A spacer ring 200 is placed between the lower socket part 136 and the upper socket part 138. In the area of the weight force compensator 186, the spacer ring 200 contacts neither the lower frame part 136 nor the upper frame part 138. The spacer ring 200 has an opening 202. Such a breakthrough 202 is assigned to each weight force compensator 186, 188, 190, 192, 194, 196.

Das Fassungsunterteil 136 weist einen Durchbruch 204 auf, in dem ein unteres oder erstes Führungselement 206 aufgenommen ist. Das erste Führungselement 206 umfasst einen Montageabschnitt 208, der sich an dem Fassungsunterteil 136 abstützt, und einen sich in den Durchbruch 204 hineinerstreckenden Führungsabschnitt 210. Der Montageabschnitt 208 kann mit dem Fassungsunterteil 136 verschraubt sein. Der Führungsabschnitt 210 ist rohrförmig.The lower socket part 136 has an opening 204 in which a lower or first guide element 206 is accommodated. The first guide element 206 comprises a mounting section 208, which is supported on the lower socket part 136, and a guide section 210 which extends into the opening 204. The mounting section 208 can be screwed to the lower socket part 136. The guide section 210 is tubular.

Das Fassungsoberteil 138 weist einen Durchbruch 212 auf, in dem ein oberes oder zweites Führungselement 214 aufgenommen ist. Das zweite Führungselement 214 umfasst einen Anlageabschnitt 216, der sich an einer Anlagefläche 218 des Durchbruchs 212 abstützt. Das zweite Führungselement 214 weist weiterhin einen Führungsabschnitt 220 auf, der in Richtung des ersten Führungselements 206 weist. The upper part of the socket 138 has an opening 212 in which an upper or second guide element 214 is accommodated. The second guide element 214 includes a contact section 216, which is supported on a contact surface 218 of the opening 212. The second guide element 214 further has a guide section 220 which points in the direction of the first guide element 206.

Der Führungsabschnitt 220 ist rohrförmig. Das zweite Führungselement 214 ist nicht fest mit dem Fassungsoberteil 138 verbunden.The guide section 220 is tubular. The second guide element 214 is not firmly connected to the upper part 138 of the socket.

Auf den Führungsabschnitten 210, 220 ist ein Federelement 222 gelagert. Das Federelement 222 ist eine Druckfeder. Das Federelement 222 kann eine Zylinderfeder sein. Das Federelement 222 stützt sich auf dem Montageabschnitt 208 des ersten Führungselements 206 und auf dem Anlageabschnitt 216 des zweiten Führungselements 214 ab. Das Federelement 222 ist durch den Durchbruch 202 des Abstandsrings 200 hindurchgeführt.A spring element 222 is mounted on the guide sections 210, 220. The spring element 222 is a compression spring. The spring element 222 can be a cylinder spring. The spring element 222 is supported on the mounting section 208 of the first guide element 206 and on the contact section 216 of the second guide element 214. The spring element 222 is passed through the opening 202 of the spacer ring 200.

Das Federelement 222 erzeugt eine entlang der z-Richtung z orientierte Federkraft F. Die Federkraft F wirkt entgegengesetzt zu einer Gewichtskraft G des optischen Elements 126, die auf das Fassungsoberteil 138 wirkt. Die Federkraft F und die Gewichtskraft G wirken entgegengesetzt. So wirkt die Gewichtskraft G entgegen der z-Richtung z, wohingegen die Federkraft F entlang der z-Richtung z wirkt.The spring element 222 generates a spring force F oriented along the z direction z. The spring force F acts in the opposite direction to a weight force G of the optical element 126, which acts on the upper frame part 138. The spring force F and the weight force G act in opposite directions. The weight force G acts against the z-direction z, whereas the spring force F acts along the z-direction z.

7 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform eines wie zuvor erwähnten Abstandsrings 200. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht des Abstandsrings 200. Nachfolgend wird auf die 7 und 8 gleichzeitig Bezug genommen. 7 shows a schematic top view of an embodiment of a spacer ring 200 as mentioned above. 8th shows a schematic side view of the spacer ring 200. Below is the 7 and 8th referred to at the same time.

Der Abstandsring 200 ist rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 130 aufgebaut. Der Abstandsring 200 umfasst eine Vielzahl an Durchbrüchen 202. Jedem Durchbruch 202 ist ein Gewichtskraftkompensator 186, 188, 190, 192, 194, 196 zugeordnet, dessen Federelement 222 durch den jeweiligen Durchbruch 202 hindurchgeführt ist.The spacer ring 200 is constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 130. The spacer ring 200 comprises a large number of openings 202. Each opening 202 is assigned a weight compensator 186, 188, 190, 192, 194, 196, the spring element 222 of which is passed through the respective opening 202.

Der Abstandsring 200 umfasst mehrere Kontaktbereiche 224, 226, 228. Vorzugsweise sind genau drei Kontaktbereiche 224, 226, 228 vorgesehen, die gleichmäßig um die Symmetrieachse 130 herum verteilt angeordnet sind. Die Kontaktbereiche 224, 226, 228 sind um 120° zueinander versetzt angeordnet. An den Kontaktbereichen 224, 226, 228 kontaktiert der Abstandsring 200 sowohl das Fassungsunterteil 136 als auch das Fassungsoberteil 138.The spacer ring 200 comprises a plurality of contact areas 224, 226, 228. Preferably, exactly three contact areas 224, 226, 228 are provided, which are arranged evenly distributed around the axis of symmetry 130. The contact areas 224, 226, 228 are arranged offset from one another by 120°. At the contact areas 224, 226, 228, the spacer ring 200 contacts both the lower socket part 136 and the upper socket part 138.

Jedem Kontaktbereich 224, 226, 228 ist eine Lagereinheit 146, 148, 150 und eine Fassungsstrebe 178, 180, 182 zugeordnet. Die Verbindungselemente 140, 142, 144 sind durch die Kontaktbereiche 224, 226, 228 hindurchgeführt. Hierzu weist jeder Kontaktbereich 224, 226, 228 einen Durchbruch 230, 232, 234 auf. Jeder Kontaktbereich 224, 226, 228 kann mehrere Durchbrüche 230, 232, 234 aufweisen. Demgemäß können auch jedem Kontaktbereich 224, 226, 228 mehrere Verbindungselemente 140, 142, 144 zugeordnet sein.A bearing unit 146, 148, 150 and a mounting strut 178, 180, 182 are assigned to each contact area 224, 226, 228. The connecting elements 140, 142, 144 are passed through the contact areas 224, 226, 228. For this purpose, each contact area 224, 226, 228 has a breakthrough 230, 232, 234. Each contact area 224, 226, 228 can have several openings 230, 232, 234. Accordingly, several connecting elements 140, 142, 144 can also be assigned to each contact area 224, 226, 228.

Jeder Kontaktbereich 224, 226, 228 weist einen unteren Kontaktabschnitt 236, der sich unterseitig aus dem Abstandsring 200 herauserstreckt, und einen oberen Kontaktabschnitt 238, der sich oberseitig aus dem Abstandsring 200 herauserstreckt, auf. Das Fassungsunterteil 136 liegt an dem unteren Kontaktabschnitt 236 an. Das Fassungsoberteil 138 liegt an dem oberen Kontaktabschnitt 238 an.Each contact area 224, 226, 228 has a lower contact section 236, which extends out of the spacer ring 200 on the underside, and an upper contact section 238, which extends out of the spacer ring 200 on the top side. The lower socket part 136 rests on the lower contact section 236. The upper socket part 138 rests on the upper contact section 238.

Der Abstandsring 200 umfasst ferner kontaktfreie Bereiche 240, 242, 244, an denen der Abstandsring 200 weder das Fassungsunterteil 136 noch das Fassungsoberteil 138 kontaktiert. Dies wird dadurch erreicht, dass die kontaktfreien Bereiche 240, 242, 244 eine geringere Wandstärke oder Wanddicke als die Kontaktbereiche 224, 226, 228 aufweisen.The spacer ring 200 further includes non-contact areas 240, 242, 244, at which the spacer ring 200 neither contacts the lower part of the socket 136 nor the upper part of the socket 138. This is achieved in that the non-contact areas 240, 242, 244 have a smaller wall thickness or wall thickness than the contact areas 224, 226, 228.

Es sind drei kontaktfreie Bereiche 240, 242, 244 vorgesehen, die gleichmäßig um die Symmetrieachse 130 herum verteilt angeordnet sind. Die Kontaktbereiche 224, 226, 228 und die kontaktfreien Bereiche 240, 242, 244 sind abwechselnd angeordnet, so dass zwischen zwei Kontaktbereichen 224, 226, 228 ein kontaktfreier Bereiche 240, 242, 244 und umgekehrt angeordnet ist. Die Durchbrüche 202 sind nur an den kontaktfreien Bereichen 240, 242, 244 vorgesehen.Three non-contact areas 240, 242, 244 are provided, which are arranged evenly distributed around the axis of symmetry 130. The contact areas 224, 226, 228 and the non-contact areas 240, 242, 244 are arranged alternately net, so that a contact-free area 240, 242, 244 is arranged between two contact areas 224, 226, 228 and vice versa. The openings 202 are only provided in the non-contact areas 240, 242, 244.

9 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems 100. 9 shows a schematic sectional view of the optical system 100.

Wie zuvor erwähnt, ist das optische Element 126 nur mit dem Fassungsoberteil 138 und nicht mit dem Fassungsunterteil 136 verbunden. Zur Verbindung des optischen Elements 126 mit dem Fassungsoberteil 138 umfasst dieses eine Vielzahl an Auflagefüßchen 246, die federelastisch verformbar sind. Die optisch wirksame Fläche 104 kann in der Orientierung der 9 nach oben oder nach unten orientiert sein.As previously mentioned, the optical element 126 is only connected to the upper frame part 138 and not to the lower frame part 136. To connect the optical element 126 to the upper frame part 138, this includes a large number of support feet 246, which are resiliently deformable. The optically effective surface 104 can be in the orientation of the 9 be oriented upwards or downwards.

Die Auflagefüßchen 246 erstrecken sich aus dem Fassungsoberteil 138 entgegen der Radialrichtung R in das Fassungsoberteil 138 hinein. Insbesondere ragen die Auflagefüßchen 246 bis in das Fassungsunterteil 136 hinein. Die Auflagefüßchen 246 sind um die Symmetrieachse 130 herum gleichmäßig verteilt angeordnet.The support feet 246 extend from the upper part of the socket 138 against the radial direction R into the upper part of the socket 138. In particular, the support feet 246 extend into the lower part 136 of the socket. The support feet 246 are arranged evenly distributed around the axis of symmetry 130.

Die Auflagefüßchen 246 und das Fassungsoberteil 138 sind einstückig, insbesondere materialeinstückig, ausgebildet. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt dabei insbesondere, dass das Fassungsoberteil 138 und die Auflagefüßchen 246 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind, sondern ein gemeinsames Bauteil bilden. „Materialeinstückig“ bedeutet hingegen, dass die Auflagefüßchen 246 und das Fassungsoberteil 138 durchgehend aus demselben Werkstoff gefertigt sind.The support feet 246 and the upper socket part 138 are formed in one piece, in particular in one piece of material. “One-piece” or “one-piece” means in particular that the upper frame part 138 and the support feet 246 are not composed of different sub-components, but rather form a common component. “One-piece material,” on the other hand, means that the support feet 246 and the upper socket part 138 are made entirely of the same material.

Nachfolgend wird auf nur ein Auflagefüßchen 246 eingegangen. Das Auflagefüßchen 246 weist einen keilförmigen Auflageabschnitt 248 mit einer Auflagefläche 250, auf der das optische Element 126 aufliegt, sowie einen Federabschnitt 252, der den Auflageabschnitt 248 mit dem Fassungsoberteil 138 verbindet, auf. Der Federabschnitt 252 ist federelastisch verformbar. Der Federabschnitt 252 ist eine Blattfeder und kann daher auch als solche bezeichnet werden. Die Auflagefläche 250 ist schräg zu der Symmetrieachse 130 geneigt.Only one support foot 246 will be discussed below. The support foot 246 has a wedge-shaped support section 248 with a support surface 250 on which the optical element 126 rests, as well as a spring section 252 which connects the support section 248 to the upper part 138 of the socket. The spring section 252 is resiliently deformable. The spring section 252 is a leaf spring and can therefore also be referred to as such. The support surface 250 is inclined obliquely to the axis of symmetry 130.

Das optische Element 126 weist eine umlaufende Kontaktfläche 254 auf, die an der Auflagefläche 250 des Auflagefüßchens 246 anliegt. Beispielsweise ist die Kontaktfläche 254 mit der Auflagefläche 250 verklebt. Die Verklebung kann beispielsweise mit Hilfe eines UV-aushärtbaren Klebstoffs hergestellt werden. Die Kontaktfläche 254 ist relativ zu der Symmetrieachse 130 geneigt.The optical element 126 has a circumferential contact surface 254 which rests on the support surface 250 of the support foot 246. For example, the contact surface 254 is glued to the support surface 250. The bond can be made, for example, using a UV-curable adhesive. The contact surface 254 is inclined relative to the axis of symmetry 130.

Das optische Element 126 weist ferner eine zylinderförmige radiale Abtastfläche 256 auf, die sich an die Kontaktfläche 254 anschließt. Die radiale Abtastfläche 256 ist rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 130 aufgebaut. An die radiale Abtastfläche 256 schließt sich eine axiale Abtastfläche 258 an, die ringförmig um die Symmetrieachse 130 umläuft. Die axiale Abtastfläche 258 ist senkrecht zu der Symmetrieachse 130 orientiert.The optical element 126 also has a cylindrical radial scanning surface 256 which adjoins the contact surface 254. The radial scanning surface 256 is constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 130. The radial scanning surface 256 is adjoined by an axial scanning surface 258, which rotates in a ring around the axis of symmetry 130. The axial scanning surface 258 is oriented perpendicular to the axis of symmetry 130.

Nun zurückkehrend zu der 4 umfasst das optische System 100 ferner ein Gehäuse 260, das den Manipulatorrahmen 106 und die optische Baugruppe 102 aufnimmt. Der Manipulatorrahmen 106 kann auch außerhalb des Gehäuses 260 platziert sein. Das Gehäuse 260 weist eine Öffnung 262 auf, die mit Hilfe eines Deckels verschlossen werden kann. Durch die Öffnung 262 hindurch kann die optische Baugruppe 102 ausgetauscht werden (Engl.: Swap).Now returning to that 4 The optical system 100 further includes a housing 260 which houses the manipulator frame 106 and the optical assembly 102. The manipulator frame 106 can also be placed outside the housing 260. The housing 260 has an opening 262 that can be closed using a lid. The optical assembly 102 can be exchanged through the opening 262 (Swap).

10 und 11 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Montageanordnung 264. 10 and 11 each show a schematic view of an embodiment of a mounting arrangement 264.

Die Montagetageanordnung 264 umfasst einen Messflansch 266. Der Messflansch kann Teil einer Koordinatenmessmaschine sein. Auf dem Messflansch 266 ist mit Hilfe wie zuvor erläuterter Lagereinheiten 146, 148, 150 das Fassungsunterteil 136 gelagert. Mit anderen Worten ist die Lagerung des Fassungsunterteils 136 an dem Manipulatorrahmen 106 identisch mit der Lagerung des Fassungsunterteils 136 an dem Messflansch 266.The assembly assembly 264 includes a measuring flange 266. The measuring flange can be part of a coordinate measuring machine. The lower socket part 136 is mounted on the measuring flange 266 with the aid of bearing units 146, 148, 150 as explained above. In other words, the mounting of the lower socket part 136 on the manipulator frame 106 is identical to the mounting of the lower socket part 136 on the measuring flange 266.

Der Montageanordnung 264 ist ein Messkopf 268 zum Vermessen des Fassungsunterteils 136 zugeordnet. Der Messkopf 268 kann berührend und/oder berührungslos arbeiten. Der Messkopf 268 kann unterschiedliche - auch austauschbare - Sensoren aufweisen. Das Vermessen des Fassungsunterteils 136 kann taktil erfolgen. The mounting arrangement 264 is assigned a measuring head 268 for measuring the lower part 136 of the socket. The measuring head 268 can work in a contact and/or non-contact manner. The measuring head 268 can have different - including interchangeable - sensors. The measurement of the lower part of the socket 136 can be done tactilely.

Das heißt, dass das Fassungsunterteil 136 abgetastet wird. Der Messkopf 268 kann Teil der zuvor erwähnten Koordinatenmessmaschine sein. Mit Hilfe des Messkopfs 268 kann eine unerwünschte Verkippung des Fassungsunterteils 136 ermittelt werden. Ist das Fassungsunterteil 136 verkippt, so wird dieses ausgerichtet und erneut mit Hilfe des Messkopfs 268 vermessen.This means that the lower part of the socket 136 is scanned. The measuring head 268 can be part of the previously mentioned coordinate measuring machine. With the help of the measuring head 268, undesirable tilting of the lower part of the socket 136 can be determined. If the lower socket part 136 is tilted, it is aligned and measured again using the measuring head 268.

Anschließend wird der Abstandsring 200 (nicht gezeigt) auf das Fassungsunterteil 136 aufgelegt und das Fassungsoberteil 138 auf dem Fassungsunterteil 136 platziert. Das Fassungsoberteil 138 und das Fassungsunterteil 136 werden zueinander vorausgerichtet. Hierzu sind an dem Fassungsunterteil 136 und an dem Fassungsoberteil 138 azimutale Markierungen angebracht, die zueinander ausgerichtet werden. Die Markierungen können mit Hilfe einer Kamera erfasst werden. Das Fassungsunterteil 136 und das Fassungsoberteil 138 werden noch nicht mit Hilfe der Verbindungselemente 140, 142, 144 miteinander verbunden.The spacer ring 200 (not shown) is then placed on the lower frame part 136 and the upper frame part 138 is placed on the lower frame part 136. The upper frame part 138 and the lower frame part 136 are pre-aligned with one another. For this purpose, azimuthal markings are attached to the lower part of the socket 136 and to the upper part of the socket 138, which are relative to one another be aligned. The markings can be captured using a camera. The lower socket part 136 and the upper socket part 138 are not yet connected to one another using the connecting elements 140, 142, 144.

Wie die 11 zeigt, weist die Montageanordnung 264 einen Greiferflansch 270 auf, der dazu eingerichtet ist, das optische Element 126 zu greifen. Der Greiferflansch 270 umfasst mehrere Arme 272, 274, 276, auf denen das optische Element 126 aufliegt. Mit Hilfe des Greiferflanschs 270 wird das optische Element 126, wie mit Hilfe eines Pfeils 278 angedeutet, auf den Auflagefüßchen 246 des Fassungsoberteils 138 abgesetzt. Eine Verklebung des optischen Elements 126 mit dem Fassungsoberteil 138 erfolgt noch nicht. Auch sind das Fassungsunterteil 136 und das Fassungsoberteil 138 noch nicht fest miteinander verbunden.As the 11 shows, the mounting arrangement 264 has a gripper flange 270 which is designed to grip the optical element 126. The gripper flange 270 includes a plurality of arms 272, 274, 276 on which the optical element 126 rests. With the help of the gripper flange 270, the optical element 126 is placed on the support feet 246 of the upper part 138, as indicated by an arrow 278. The optical element 126 is not yet bonded to the upper part of the frame 138. The lower socket part 136 and the upper socket part 138 are also not yet firmly connected to one another.

An dem optischen Element 126 können Ausbrüche vorgesehen sein, damit der Greiferflansch 270 das optische Element 126 greifen kann. An dem optischen Element 126 können ferner azimutale Markierungen vorgesehen sein, die zu Markierungen des Fassungsoberteils 138 ausgerichtet werden. Zum Erfassen der Markierungen kann eine Kamera vorgesehen sein.Cutouts can be provided on the optical element 126 so that the gripper flange 270 can grip the optical element 126. Azimuth markings can also be provided on the optical element 126, which are aligned with markings on the upper part of the frame 138. A camera can be provided to record the markings.

Nach dem Absetzen des optischen Elements 126 auf dem Fassungsoberteil 138 wird das optische Element 126 vermessen. Hierzu kann der zuvor erwähnte Messkopf 268 Anwendung finden. Das optische Element 126 wird zunächst an der radialen Abtastfläche 256 vermessen. Hierzu kann ein konfokaler Sensor mit einem Umlenkspiegel eingesetzt werden. Dieser kann Teil des Messkopfs 268 sein. Anschließend wird das optische Element 126 an der axialen Abtastfläche 258 vermessen. Die axiale Abtastfläche 258 wird hierzu abgetastet. Dies kann mit Hilfe des Messkopfs 268 erfolgen.After placing the optical element 126 on the upper part of the frame 138, the optical element 126 is measured. The previously mentioned measuring head 268 can be used for this purpose. The optical element 126 is first measured on the radial scanning surface 256. For this purpose, a confocal sensor with a deflection mirror can be used. This can be part of the measuring head 268. The optical element 126 is then measured on the axial scanning surface 258. The axial scanning surface 258 is scanned for this purpose. This can be done using the measuring head 268.

Zum Ausrichten des optischen Elements 126 wird das Fassungsunterteil 136 bezüglich der Symmetrieachse 130 radial verschoben zu dem Fassungsoberteil 138 eingebaut. Hierdurch ergibt sich ein radialer Versatz Δr zwischen dem Fassungsunterteil 136 und dem Fassungsoberteil 138. Die Voreinstellung dieses radialen Versatzes erfolgt aus der Ermittlung des sogenannten CAA-Vektor. Dieser kann mit Hilfe eines Montage- und/oder Berechnungsprogramms ermittelt werden. Das Fassungsoberteil 138 wird dann solange geklopft, bis der berechnete radiale Versatz Δr Null wird. Es erfolgt dann eine Verschraubung des Fassungsunterteils 136 mit dem Fassungsoberteil 138.To align the optical element 126, the lower frame part 136 is installed in a radially displaced manner relative to the upper frame part 138 with respect to the axis of symmetry 130. This results in a radial offset Δr between the lower frame part 136 and the upper frame part 138. This radial offset is preset by determining the so-called CAA vector. This can be determined using an assembly and/or calculation program. The upper part of the socket 138 is then tapped until the calculated radial offset Δr becomes zero. The lower socket part 136 is then screwed to the upper socket part 138.

Es erfolgt dann eine wie zuvor beschriebene Vermessung des optischen Elements 126 an den Abtastflächen 256, 258. Es ergibt sich dann ein neuer radialer Versatz Δr zwischen dem Fassungsunterteil 136 und dem Fassungsoberteil 138. Durch einen iterativen Prozess kann der radiale Versatz Δr minimiert werden.The optical element 126 is then measured on the scanning surfaces 256, 258 as described above. A new radial offset Δr then results between the lower frame part 136 and the upper frame part 138. The radial offset Δr can be minimized by an iterative process.

Restfehler können durch ein Ausrichten des optischen Elements 126 in dem Fassungsoberteil 138 minimiert werden. Das optische Element 126 kann hierzu auf den Auflagefüßchen 246 durch Klopfen und Einkugeln ausgerichtet werden. Anschließend wird das optische Element 126 wieder an den Abtastflächen 256, 258 vermessen. Dies erfolgt mit Hilfe des Messkopfs 268. Bei einem zu großen Restfehler, der bei dem Vermessen erfasst wird, erfolgt in einem iterativen Prozess eine erneute Ausrichtung des Fassungsoberteils 138 zu dem Fassungsunterteil 136. Residual errors can be minimized by aligning the optical element 126 in the upper part 138. For this purpose, the optical element 126 can be aligned on the support feet 246 by tapping and balling. The optical element 126 is then measured again on the scanning surfaces 256, 258. This is done with the help of the measuring head 268. If the residual error that is detected during the measurement is too large, the upper frame part 138 is realigned with the lower frame part 136 in an iterative process.

12 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Werkzeugs 280 zum Austausch der optischen Baugruppe 102. 12 shows a schematic view of an embodiment of a tool 280 for replacing the optical assembly 102.

Das Werkzeug 280 ist dazu eingerichtet, die optische Baugruppe 102, welche die Fassung 128 und das optische Element 126 aufweist, zu tragen und durch die Öffnung 262 des Gehäuses 260 in das Gehäuse 260 einzuführen, wie in der 12 mit Hilfe eines Pfeils 282 angedeutet ist. Das Werkzeug 280 umfasst ein Schienensystem mit einer Gabel, um die optische Baugruppe 102 zu tragen und zu bewegen.The tool 280 is designed to carry the optical assembly 102, which has the mount 128 and the optical element 126, and to insert it into the housing 260 through the opening 262 of the housing 260, as shown in FIG 12 is indicated with the help of an arrow 282. The tool 280 includes a rail system with a fork to support and move the optical assembly 102.

An dem Manipulatorrahmen 106 ist ebenfalls ein Schienensystem vorgesehen. Mit Hilfe des Werkzeugs 280 wird die optische Baugruppe 102 auf den Kugelelementen 152 der Lagereinheiten 146, 148, 150 abgesetzt. Über das an Schienensystem des Manipulatorrahmens 106 wird die optische Baugruppe 102 zugeführt. Sobald die optische Baugruppe 102 auf den Lagereinheiten 146, 148, 150 ruht, werden die Fassungsstreben 178, 180, 182 mit Hilfe des Sperrahmens 184 mit den Klemmkräften K beaufschlagt. Der Manipulatorrahmen 106 wird dann mit den Aktuatoren 110, 112, 114 gekoppelt. Alternativ kann die optische Baugruppe 102 auch mit Hilfe von Spanndornen mit dem Manipulatorrahmen 106 gekoppelt werden.A rail system is also provided on the manipulator frame 106. With the help of the tool 280, the optical assembly 102 is placed on the ball elements 152 of the bearing units 146, 148, 150. The optical assembly 102 is fed via the rail system of the manipulator frame 106. As soon as the optical assembly 102 rests on the bearing units 146, 148, 150, the mounting struts 178, 180, 182 are subjected to the clamping forces K with the aid of the locking frame 184. The manipulator frame 106 is then coupled to the actuators 110, 112, 114. Alternatively, the optical assembly 102 can also be coupled to the manipulator frame 106 using mandrels.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11
ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22
BeleuchtungssystemLighting system
33
Lichtquellelight source
44
BeleuchtungsoptikIllumination optics
55
ObjektfeldObject field
66
ObjektebeneObject level
77
RetikelReticule
88th
RetikelhalterReticle holder
99
RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010
ProjektionsoptikProjection optics
1111
BildfeldImage field
1212
BildebeneImage plane
1313
Waferwafers
1414
Waferhalterwafer holder
1515
WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
1616
BeleuchtungsstrahlungIllumination radiation
1717
Kollektorcollector
1818
ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919
UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020
erster Facettenspiegelfirst facet mirror
2121
erste Facettefirst facet
2222
zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
2323
zweite Facettesecond facet
100100
optisches Systemoptical system
102102
optische Baugruppeoptical assembly
104104
optisch wirksame Flächeoptically effective surface
106106
ManipulatorrahmenManipulator frame
108108
JustiereinrichtungAdjustment device
110110
Aktuatoractuator
112112
Aktuatoractuator
114114
Aktuatoractuator
116116
Anbindungspunktconnection point
118118
Anbindungspunktconnection point
120120
Anbindungspunktconnection point
122122
TragstrukturSupport structure
124124
Steuer- und RegeleinheitControl and regulation unit
126126
optisches Elementoptical element
128128
Fassungversion
130130
SymmetrieachseAxis of symmetry
132132
Halbachsesemi-axis
134134
Halbachsesemi-axis
136136
FassungsunterteilBase part
138138
FassungsoberteilFrame top
140140
Verbindungselementconnecting element
142142
Verbindungselementconnecting element
144144
Verbindungselementconnecting element
146146
LagereinheitStorage unit
148148
LagereinheitStorage unit
150150
LagereinheitStorage unit
152152
KugelelementSpherical element
154154
KugelflanschBall flange
156156
KugelabschnittSpherical section
158158
SymmetrieachseAxis of symmetry
160160
NutelementGroove element
162162
NutNut
164164
KontaktflächeContact surface
166166
KontaktflächeContact surface
168168
Schnittliniecutting line
170170
Verlängerungrenewal
172172
Verlängerungrenewal
174174
Verlängerungrenewal
176176
AbstandshalterSpacers
178178
FassungsstrebeSocket brace
180180
FassungsstrebeSocket brace
182182
FassungsstrebeSocket brace
184184
SperrahmenBarrier frame
186186
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
188188
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
190190
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
192192
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
194194
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
196196
GewichtskraftkompensatorWeight compensator
198198
SymmetrieachseAxis of symmetry
200200
AbstandsringSpacer ring
202202
Durchbruchbreakthrough
204204
Durchbruchbreakthrough
206206
FührungselementLeadership element
208208
MontageabschnittAssembly section
210210
FührungsabschnittLeadership section
212212
Durchbruchbreakthrough
214214
FührungselementLeadership element
216216
AnlageabschnittInvestment section
218218
Anlageflächeinvestment area
220220
FührungsabschnittLeadership section
222222
FederelementSpring element
224224
KontaktbereichContact area
226226
KontaktbereichContact area
228228
KontaktbereichContact area
230230
Durchbruchbreakthrough
232232
Durchbruchbreakthrough
234234
Durchbruchbreakthrough
236236
KontaktabschnittContact section
238238
KontaktabschnittContact section
240240
BereichArea
242242
BereichArea
244244
BereichArea
246246
AuflagefüßchenSupport feet
248248
AuflageabschnittEdition section
250250
AuflageflächeSupport surface
252252
FederabschnittSpring section
254254
KontaktflächeContact surface
256256
Abtastflächescanning surface
258258
Abtastflächescanning surface
260260
GehäuseHousing
262262
Öffnungopening
264264
MontageanordnungMounting arrangement
266266
Messflanschmeasuring flange
268268
Messkopfmeasuring head
270270
GreiferflanschGripper flange
272272
Armpoor
274274
Armpoor
276276
Armpoor
278278
PfeilArrow
280280
WerkzeugTool
282282
Pfeil Arrow
FF
FederkraftSpring force
GG
Gewichtskraftweight force
KK
Klemmkraftclamping force
M1M1
SpiegelMirror
M2M2
SpiegelMirror
M3M3
SpiegelMirror
M4M4
SpiegelMirror
M5M5
SpiegelMirror
M6M6
SpiegelMirror
xx
x-Richtungx direction
yy
y-Richtungy direction
ze.g
z-Richtungz direction
ΔrΔr
Versatzoffset

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (15)

Optische Baugruppe (102) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend ein optisches Element (126), und eine Fassung (128), die das optische Element (126) trägt, wobei die Fassung (128) ein Fassungsunterteil (136) und ein lösbar mit dem Fassungsunterteil (136) verbundenes Fassungsoberteil (138) aufweist, und wobei das optische Element (126) ausschließlich mit dem Fassungsoberteil (138) verbunden ist.Optical assembly (102) for a projection exposure system (1), comprising an optical element (126), and a socket (128) which carries the optical element (126), wherein the socket (128) has a lower socket part (136) and an upper socket part (138) detachably connected to the lower socket part (136), and wherein the optical element (126) is connected exclusively to the upper part (138). Optische Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Fassung (128) einen zwischen dem Fassungsunterteil (136) und dem Fassungsoberteil (138) angeordneten Abstandsring (200) aufweist, und wobei der Abstandsring (200) Kontaktbereiche (224, 226, 228), die sowohl das Fassungsunterteil (136) als auch das Fassungsoberteil (138) kontaktieren, und kontaktfreie Bereiche (240, 242, 244), die weder das Fassungsunterteil (136) noch das Fassungsoberteil (138) kontaktieren, aufweist.Optical assembly according to Claim 1 , wherein the socket (128) has a spacer ring (200) arranged between the lower socket part (136) and the upper socket part (138), and wherein the spacer ring (200) has contact areas (224, 226, 228) which both the lower socket part (136) as well as the upper socket part (138), and contact-free areas (240, 242, 244), which neither contact the lower socket part (136) nor the upper socket part (138). Optische Baugruppe nach Anspruch 2, wobei die Kontaktbereiche (224, 226, 228) und die kontaktfreien Bereiche (240, 242, 244) abwechselnd angeordnet sind.Optical assembly according to Claim 2 , wherein the contact areas (224, 226, 228) and the non-contact areas (240, 242, 244) are arranged alternately. Optische Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Fassungsunterteil (136) und das Fassungsoberteil (138) mit Hilfe von Verbindungselementen (140, 142, 144) miteinander verbunden sind, und wobei die Verbindungselemente (140, 142, 144) durch an den Kontaktbereichen (224, 226, 228) vorgesehene Durchbrüche (230, 232, 234) durch den Abstandsring (200) hindurchgeführt sind.Optical assembly according to Claim 2 or 3 , wherein the lower socket part (136) and the upper socket part (138) are connected to one another using connecting elements (140, 142, 144), and wherein the connecting elements (140, 142, 144) are connected to the contact areas (224, 226, 228). provided openings (230, 232, 234) are passed through the spacer ring (200). Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-4, ferner aufweisend mehrere Fassungsstreben (178, 180, 182), die zum Verbinden der optischen Baugruppe (100) mit einem Manipulatorrahmen (106) mit einer Klemmkraft (K) beaufschlagbar sind, wobei die Fassungsstreben (178, 180, 182) an dem Fassungsunterteil (136) montiert sind.Optical assembly according to one of the Claims 1 - 4 , further comprising a plurality of mount struts (178, 180, 182), which can be subjected to a clamping force (K) for connecting the optical assembly (100) to a manipulator frame (106), the mount struts (178, 180, 182) being on the lower mount part (136) are mounted. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Fassung (128) mehrere zwischen dem Fassungsunterteil (136) und dem Fassungsoberteil (138) angeordnete Gewichtskraftkompensatoren (186, 188, 190, 192, 194, 196) aufweist, die dazu eingerichtet sind, auf das Fassungsoberteil (138) Federkräfte (F) aufzubringen, die entgegengesetzt zu einer Gewichtskraft (G) des optischen Elements (126) orientiert sind.Optical assembly according to one of the Claims 1 - 5 , wherein the frame (128) has a plurality of weight force compensators (186, 188, 190, 192, 194, 196) arranged between the lower frame part (136) and the upper frame part (138), which are designed to apply spring forces (138) to the upper frame part (138). F), which are oriented opposite to a weight force (G) of the optical element (126). Optische Baugruppe nach Anspruch 6, wobei jeder Gewichtskraftkompensator (186, 188, 190, 192, 194, 196) ein dem Fassungsunterteil (136) zugeordnetes erstes Führungselement (206), ein dem Fassungsoberteil (138) zugeordnetes zweites Führungselement (214) und ein Federelement (222) aufweist, das zwischen dem ersten Führungselement (206) und dem zweiten Führungselement (214) angeordnet ist.Optical assembly according to Claim 6 , wherein each weight force compensator (186, 188, 190, 192, 194, 196) has a first guide element (206) assigned to the lower part of the socket (136), a second guide element (214) assigned to the upper part of the socket (138) and a spring element (222), which is arranged between the first guide element (206) and the second guide element (214). Optische Baugruppe nach Anspruch 7, wobei das erste Führungselement (206) fest mit dem Fassungsunterteil (136) verbunden ist, und wobei das zweite Führungselement (214) linear verschiebbar an dem Fassungsoberteil (138) gelagert ist.Optical assembly according to Claim 7 , wherein the first guide element (206) is firmly connected to the lower frame part (136), and wherein the second guide element (214) is mounted in a linearly displaceable manner on the upper frame part (138). Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das Fassungsoberteil (138) mehrere federelastisch verformbare Auflagefüßchen (246) aufweist, auf denen das optische Element (126) aufliegt.Optical assembly according to one of the Claims 1 - 8th , wherein the upper part (138) has a plurality of resiliently deformable support feet (246) on which the optical element (126) rests. Optische Baugruppe nach Anspruch 9, wobei jedes Auflagefüßchen (246) einen Auflageabschnitt (248), auf dem das optische Element (126) aufliegt, und einen Federabschnitt (252), der den Auflageabschnitt (248) mit dem Fassungsoberteil (138) verbindet, aufweist.Optical assembly according to Claim 9 , wherein each support foot (246) has a support section (248) on which the optical element (126) rests, and a spring section (252) which connects the support section (248) to the upper part (138). Optische Baugruppe nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Auflagefüßchen (246) aus dem Fassungsoberteil (138) in das Fassungsunterteil (136) hineinragen.Optical assembly according to Claim 9 or 10 , with the support feet (246) protruding from the upper part of the socket (138) into the lower part of the socket (136). Optisches System (100) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine optische Baugruppe (102) nach einem der Ansprüche 1-11, und einen aktuierbaren Manipulatorrahmen (106), der die optische Baugruppe (102) trägt.Optical system (100) for a projection exposure system (1), comprising an optical assembly (102) according to one of Claims 1 - 11 , and an actuable manipulator frame (106) that carries the optical assembly (102). Optisches System nach Anspruch 12, ferner aufweisend einen mit dem Manipulatorrahmen (106) verbundenen Sperrahmen (184), wobei die optische Baugruppe (102) zwischen dem Manipulatorrahmen (106) und dem Sperrahmen (184) angeordnet ist, um die Fassung (128) mit einer Klemmkraft (K) zu beaufschlagen.Optical system according to Claim 12 , further comprising a locking frame (184) connected to the manipulator frame (106), the optical assembly (102) being arranged between the manipulator frame (106) and the locking frame (184) in order to hold the socket (128) with a clamping force (K) to apply. Optisches System nach Anspruch 12 oder 13, ferner aufweisend mehrere Lagereinheiten (146, 148, 150), wobei die optische Baugruppe (102) mit Hilfe der Lagereinheiten (146, 148, 150) an dem Manipulatorrahmen (106) gelagert ist, wobei jede Lagereinheit (146, 148, 150) ein Kugelelement (152) und ein das Kugelelement (152) zumindest abschnittsweise aufnehmendes Nutelement (160) aufweist.Optical system according to Claim 12 or 13 , further comprising a plurality of storage units (146, 148, 150), the optical assembly (102) being mounted on the manipulator frame (106) with the aid of the storage units (146, 148, 150), each storage unit (146, 148, 150) a ball element (152) and a groove element (160) which at least partially accommodates the ball element (152). Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einer optischen Baugruppe (102) nach einem der Ansprüche 1-11 und/oder einem optischen System (100) nach einem der Ansprüche 12-14.Projection exposure system (1) with an optical assembly (102) according to one of Claims 1 - 11 and/or an optical system (100) according to one of Claims 12 - 14 .
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