DE102022212721A1

DE102022212721A1 - Verfahren

Info

Publication number: DE102022212721A1
Application number: DE102022212721.8A
Authority: DE
Inventors: Jens Kugler; Andreas Raba; Johannes Lippert
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-02-16
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-08-17

Abstract

Ein Verfahren zum Entfügen eines ersten Bauteils (102, 140) und eines zweiten Bauteils (118, 124, 128, 142) eines optischen Systems (100A, 100B, 100C, 100D) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei das erste Bauteil (102, 140) mit Hilfe einer segmentierten Verbindung (130) stoffschlüssig mit dem zweiten Bauteil (118, 124, 128, 142) verbunden ist, mit den Schritten: a) Schwächen (S10) der segmentierten Verbindung (130), und b) Trennen (S20) des ersten Bauteils (102, 140) von dem zweiten Bauteil (118, 124, 128, 142).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfügen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils eines optischen Systems für eine Projektionsbelichtungsanlage.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.
Im Zuge der immer weiteren Anforderungen an Lithographieanlagen, insbesondere an EUV-Lithographieanlagen, gewinnen adaptive Optiken, insbesondere Spiegel, immer stärker an Relevanz. Diese Optiken dienen hierbei der immer stärkeren Flexibilisierung der Lithographieanlagen sowie der Korrektur von Wellenfrontfehlern. Derartige deformierbare Optiken weisen konzeptbedingt die Notwendigkeit auf, eine Funktionseinheit eines Aktuators mit der Optik, insbesondere mit einem Spiegelkörper der Optik, zu verbinden.
Hierzu können beispielsweise Klebeverbindungen eingesetzt werden. Es können vollflächige Klebungen vorgesehen werden, mit deren Hilfe die Aktuatoren vollflächig auf eine optisch nicht genutzte Rückseite der jeweiligen Optik aufgeklebt werden. Diese vollflächige Klebung kann jedoch dazu führen, dass parasitäre Kräfte und damit parasitäre Verformungen in nicht vernachlässigbarem Maße in die Optik eingebracht werden können.
Als ursächlich für derartige parasitäre Verformungen sind beispielsweise eine Volumenänderung des Klebers beim Aushärten desselben, eine Volumenänderung des Klebers infolge einer Temperaturänderung und/oder eine Volumenänderung des Klebers infolge der Absorption, Adsorption oder Desorption von Stoffen zu nennen. Ebenso kann die Relaxation innerer Spannungen zu parasitären Effekten an einer Spiegeloberfläche führen. Ferner können auch thermisch induzierte chemische Prozesse, beispielsweise bei der Alterung, oder sonstige Eigenspannungen zu parasitären Effekten führen. Für den Fall, dass ein Aktuator oder dergleichen ausgetauscht werden soll, ist es wünschenswert, derartige Klebeverbindungen wieder lösen zu können.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Entfügen zweier Bauteile eines optischen Systems bereitzustellen.
Demgemäß wird ein Verfahren zum Entfügen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils eines optischen Systems für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Dabei ist das erste Bauteil mit Hilfe einer segmentierten Verbindung stoffschlüssig mit dem zweiten Bauteil verbunden. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Schwächen der segmentierten Verbindung, und b) Trennen des ersten Bauteils von dem zweiten Bauteil.
Dadurch, dass die segmentierte Verbindung vor dem Trennen des ersten Bauteils von dem zweiten Bauteil geschwächt wird, ist es möglich, das erste Bauteil und das zweite Bauteil voneinander zu trennen, ohne die Bauteile zu beschädigen. Die Bauteile können hierdurch wiederverwendet werden.
Die Verbindung kann eine Klebung sein. Daher kann die Verbindung auch als Klebung bezeichnet werden. Die Begriffe „Verbindung“ und „Klebung“ können daher beliebig gegeneinander getauscht werden. Anstelle einer Klebung kann die Verbindung jedoch auch eine Lötverbindung oder eine Verbindung, die mittels Glass-Frit-Bonding hergestellt wird, sein. Grundsätzlich kann die Verbindung beliebig ausgebildet werden. Insbesondere kann die Verbindung eine beliebige stoffschlüssige Verbindung sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass die Verbindung eine Klebung ist.
Dass die Verbindung „segmentiert“ oder „strukturiert“ ist, bedeutet vorliegend, dass die Verbindung nicht durchgehend oder flächig ist, sondern dass diese in eine Vielzahl von Verbindungssegmenten unterteilt ist. Das heißt insbesondere, dass die Verbindungssegmente voneinander beabstandet oder voneinander getrennt sein können. Die Verbindungssegmente können somit inselförmig sein. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Verbindungssegmente auch zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sein können. Die Verbindungssegmente können beispielsweise punktförmig, linienförmig, kreisförmig, rahmenförmig oder sternförmig sein. Die Verbindungssegmente können jedoch grundsätzlich jede beliebige Geometrie aufweisen. Vorliegend sind die Verbindungssegmente Klebstoffsegmente oder können als solche bezeichnet werden. Die Begriffe „Verbindungssegment“ und „Klebstoffsegment“ können daher beliebig gegeneinander getauscht werden.
Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner trennen lassen. Eine Art der stoffschlüssigen Verbindung ist die Klebung. Für die Klebung kann ein Klebstoff oder Kleber, beispielsweise in Form eines Epoxidharzes oder dergleichen, eingesetzt werden. Das heißt, dass die Verbindungssegmente aus dem Klebstoff oder dem Kleber gefertigt sind. Die Begriffe „Klebstoff” und „Kleber“ können beliebig gegeneinander getauscht werden. Beispielsweise ist das zweite Bauteil rückseitig auf das erste Bauteil aufgeklebt.
Das optische System ist vorzugsweise eine Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage. Demgemäß kann das optische System auch als Projektionsoptik bezeichnet werden. Das optische System kann mehrere optische Elemente, beispielsweise Spiegel, insbesondere EUV-Spiegel, umfassen. Beispielsweise ist zumindest eines der beiden Bauteile, nämlich das erste Bauteil, ein optisches Element. Das zweite Bauteil kann ein Aktuator oder Stellelement sein. Das optische System kann eine beliebige Anzahl von Bauteilen umfassen.
„Schwächen“ oder „schädigen“ heißt vorliegend insbesondere, dass eine Festigkeit der Verbindung in dem Schritt a) zumindest reduziert wird. Unter der „Festigkeit“ eines Werkstoffs oder konkret der Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ist vorliegend insbesondere die Beanspruchbarkeit durch eine mechanische Belastung, bevor es zu einem Versagen der Verbindung kommt, zu verstehen. Der Begriff „schwächen“ umfasst vorliegend sowohl ein vollständiges Zerstören der Verbindung als auch ein Reduzieren der Festigkeit der Verbindung derart, dass die zu entfügenden Bauteile kraftfrei oder zumindest kraftreduziert voneinander getrennt werden können.
Beispielsweise erfolgt die Schwächung oder Schädigung der Verbindung auf molekularer Ebene. Ferner kann die Schwächung auch dadurch erfolgen, dass die Verbindung zumindest abschnittsweise aufgeschmolzen oder erweicht wird. Insbesondere wird die Verbindung während des Schritts a) derart beeinflusst, dass das Trennen des ersten Bauteils von dem zweiten Bauteil im Vergleich zu einem Vorgehen ohne ein Schwächen der Verbindung mit einer reduzierten Kraft einhergehen kann. Das Schwächen während des Schritts a) kann jedoch auch derart erfolgen, dass die Verbindung während des Schritts a) derart vollständig zerstört wird, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil während des Schritts b) kraftfrei oder kraftlos voneinander trennbar sind. Hierzu kann die Verbindung beispielsweise pyrolysiert oder aufgeschmolzen werden.
Unter „Trennen“ ist vorliegend zu verstehen, dass das erste Bauteil von dem zweiten Bauteil oder umgekehrt entfernt werden kann, ohne dass die Verbindung ein Trennen der Bauteile verhindert. Bei dem Trennen des ersten Bauteil von dem zweiten Bauteil kann die in dem Schritt a) zunächst geschwächte Verbindung vollständig zerstört werden. Alternativ kann, wie zuvor erwähnt, die Verbindung auch schon während des Schritts a) derart beeinflusst oder geschwächt werden, dass die Verbindung schon in dem Schritt a) zerstört wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird nach dem Schritt b) das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil gereinigt.
Hierdurch ist es möglich, Teile der Verbindung, insbesondere Klebstoffreste, von dem ersten Bauteil, dem zweiten Bauteil oder den beiden Bauteilen zuverlässig zu entfernen. Das Reinigen kann beispielsweise mit Hilfe eines Ultraschallbads durchgeführt werden. Nach dem Reinigen können das erste Bauteil und das zweite Bauteil wieder miteinander verbunden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Schritts a) die segmentierte Verbindung mit Hilfe eines Lösungsmittels, mit Hilfe von Ultraschallwellen und/oder mit Hilfe von Wärme geschwächt.
Es kann eine Kombination aus dem Lösungsmittel, den Ultraschallwellen und/oder der Wärme eingesetzt werden. Beispielsweise wird die Verbindung mit Hilfe des Lösungsmittels auf molekularer Basis derart beeinflusst, dass die Festigkeit der Verbindung abnimmt. Die Anwendung von Ultraschallwellen ermöglicht eine mechanische Belastung oder Überlastung der Verbindung derart, dass diese beispielsweise zumindest abschnittsweise einreißt und dadurch geschwächt wird. Das Einbringen von Wärme kann die Verbindung ebenfalls auf molekularer Ebene beeinflussen. Beispielsweise kann die Verbindung mit Hilfe des Einbringens von Wärme pyrolysiert werden. Für den Fall, dass die Verbindung eine Lötverbindung ist, kann diese mit Hilfe von Wärme zumindest abschnittsweise aufgeschmolzen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die segmentierte Verbindung eine Vielzahl von Verbindungssegmenten auf, zwischen denen Zwischenräume vorgesehen sind, wobei das Lösungsmittel mit Hilfe von Kapillarkräften in die Zwischenräume eingesogen wird, so dass die Verbindungssegmente zumindest abschnittsweise mit dem Lösungsmittel benetzt werden.
Wie zuvor erwähnt, können die Verbindungssegmente auch als Klebstoffsegmente bezeichnet werden. Die Zwischenräume sind insbesondere als zwischen den Verbindungssegmenten verlaufende Kanäle vorgesehen. Die Zwischenräume können derart dimensioniert werden, dass das Lösungsmittel aufgrund der Kapillarkräfte in die Zwischenräume eingesogen wird. Hierdurch kann eine besonders gute Benetzung der Verbindungssegmente beziehungsweise von freien Oberflächen der Verbindungssegmente erzielt werden. Durch die Segmentierung oder Strukturierung der Verbindung ist es möglich, eine Kontaktfläche zwischen der Verbindung und dem eingesetzten Lösungsmittel möglichst groß zu gestalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Schritts a) als Lösungsmittel ein anorganisches Lösungsmittel, ein organisches Lösungsmittel, eine Base und/oder eine Säure eingesetzt.
Es kann auch ein Gemisch der vorgenannten Substanzen eingesetzt werden. Insbesondere wird das Lösungsmittel derart gewählt, dass die Verbindung unter Einwirkung des Lösungsmittels zumindest abschnittsweise erweicht, so dass die Bauteile einfach voneinander trennbar sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Verbindungselemente derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass die segmentierte Verbindung diffusionsoffen und/oder diffusionsgeschlossen segmentiert ist.
Die Verbindungssegmente können in Form von zylinderförmigen Verbindungsstellen, Stegen oder dergleichen ausgebildet sein. „Diffusionsoffen“ heißt vorliegend, dass die Verbindung gegenüber einer Umgebung des optischen Systems offen ist, so dass das Lösungsmittel in die Verbindung hineingelangen kann. „Diffusionsgeschlossen“ bedeutet vorliegend, dass die Verbindung zumindest abschnittsweise gasdicht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden während des Schritts a) die Zwischenräume mit dem Lösungsmittel durchströmt.
Hierdurch ist ein ausreichend langer Kontakt zwischen dem Lösungsmittel und den Verbindungssegmenten der Verbindung möglich, um die Verbindung ausreichend zu schwächen, so dass die Bauteile voneinander getrennt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vor oder während des Schritts a) das Lösungsmittel mit Hilfe eines Applikators in die Zwischenräume injiziert.
Der Applikator ist beispielsweise ein Handapplikator. Der Applikator kann die Form einer Spritze aufweisen. Der Applikator umfasst vorzugsweise eine Kanüle, welche in die Zwischenräume einführbar ist. Dabei kann die Verbindung, beispielsweise für den Fall, dass diese einen Klebstoff aufweist, mit Hilfe der Kanüle durchstochen werden, um zu den Zwischenräumen zu gelangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden während des Schritts a) mit Hilfe einer Ultraschallanordnung Ultraschallwellen erzeugt, die auf die segmentierte Verbindung einwirken, um diese zu schwächen.
Zum Erzeugen der Ultraschallwellen kann die Ultraschallanordnung einen Ultraschallkopf oder mehrere Ultraschallköpfe aufweisen. Mit Hilfe der Ultraschallwellen wird eine mechanische Belastung der Verbindung erzeugt, so dass die Verbindung beispielsweise derart belastet wird, dass diese lokal einreißt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden während des Schritts a) mit Hilfe der Ultraschallanordnung Ultraschallwellen in einem Frequenzbereich von 20 bis 60 kHz erzeugt.
Das Reinigen der Bauteile erfolgt hingegen vorzugsweise in einem Frequenzbereich von mehr als 100 kHz. Die Ultraschallanordnung kann sowohl zum Schwächen der Verbindung als auch zum Reinigen der Bauteile eingesetzt werden. Hierzu kann ein Ultraschallkopf eingesetzt werden, der in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten kann. Alternativ kann die Ultraschallanordnung auch mehrere Ultraschallköpfe aufweisen, die in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ultraschallanordnung ein Ultraschallbad, in welchem das optische System während des Schritts a) zumindest abschnittsweise aufgenommen ist.
Vorzugsweise ist das Ultraschallbad mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt, in welcher die Verbindung zumindest abschnittsweise eingetaucht wird. Es können mehrere Ultraschallbäder, beispielsweise eines zum Schwächen der Verbindung und eines zum Reinigen der Bauteile, eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die segmentierte Verbindung derart strukturiert, dass die Ultraschallwellen die segmentierte Verbindung bei einer definierten Anregungsfrequenz maximal schwächen.
Beispielsweise wird die Verbindung derart angeregt, dass Schwingungsamplituden erzeugt werden, die zu einer lokalen mechanischen Überlastung der Verbindung führen. Die Verbindung reißt dann lokal ein oder bricht, so dass diese geschwächt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Schritts a) mit Hilfe einer Heizanordnung Wärme erzeugt, die auf die segmentierte Verbindung einwirkt, um diese zu schwächen.
Die Heizanordnung kann beispielsweise ein Autoklav oder ein Ofen sein, in dem die beiden miteinander verbundenen Bauteile platzierbar sind. Die Heizanordnung ist insbesondere geeignet, aus elektrischer Energie Wärme zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Heizanordnung ein Heizelement auf, das in das erste Bauteil, in das zweite Bauteil und/oder in die segmentierte Verbindung integriert ist.
Das Heizelement kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand sein. Ferner kann das Heizelement auch eine Heizpatrone sein. Das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindung können jeweils ein eigenes Heizelement aufweisen. Alternativ kann auch nur das erste Bauteil, nur das zweite Bauteil oder nur die Verbindung ein derartiges Heizelement aufweisen. Für den Fall, dass die Verbindung mit Hilfe eines Klebstoffs hergestellt ist, kann der Klebstoff mit einem elektrisch leitenden Material, insbesondere mit einem Metallpulver, gefüllt sein. In diesem Fall wirkt die Verbindung selbst als Heizelement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Schritts a) mit Hilfe der Heizanordnung Wärme in das erste Bauteil und/oder in das zweite Bauteil eingebracht, wobei das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil die Wärme mittels Wärmeleitung zu der segmentierten Verbindung leitet, um diese zu schwächen.
In diesem Fall wird die Wärme nicht direkt in die Verbindung eingebracht. Vielmehr wird die Wärme in zumindest eines der Bauteile eingebracht, welches die Wärme dann zu der Verbindung leitet. Die Verbindung wird also nicht direkt oder unmittelbar, sondern indirekt oder mittelbar über zumindest eines der Bauteile erwärmt. Alternativ kann die Wärme auch direkt in die Verbindung eingebracht werden. Insbesondere kann die Verbindung gezielt erwärmt werden. Die Wärme kann beispielsweise mit Hilfe von Infrarotstrahlung in eines der Bauteile oder in die Verbindung eingebracht werden.
„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.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
3 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß 2;
4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
5 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß 4;
6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
7 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß 6;
8 zeigt eine schematische Detailansicht des optischen Systems gemäß 4;
9 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß der Schnittlinie IX-IX der 8;
10 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
11 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
12 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
13 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
14 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
15 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
16 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer segmentierten Verbindung;
17 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems gemäß 4;
18 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
19 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems gemäß 18;
20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen des optischen Systems gemäß 2, 4, 6 oder 18;
21 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems gemäß 4;
22 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems gemäß 4;
23 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems gemäß 4; und
24 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Entfügen von Bauteilen des optischen Systems gemäß 2, 4, 6 oder 18.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl von Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, By in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe Bx, By der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (6x, By) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab B bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems 100A. Die 3 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems 100A. Nachfolgend wird auf die 2 und 3 gleichzeitig Bezug genommen.
Das optische System 100A kann Teil einer wie zuvor erwähnten Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 100A umfasst ein optisches Element 102. Das optische Element 102 kann auch als Bauteil, insbesondere als erstes Bauteil, des optischen Systems 100A bezeichnet werden. Das optische Element 102 ist ein Spiegel. Beispielsweise kann das optische Element 102 einer der Spiegel M1 bis M6 sein.
Das optische Element 102 weist eine optisch aktive Fläche oder optisch wirksame Fläche 104 auf, die in den 2 und 3 mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist. Die optisch wirksame Fläche 104 ist geeignet, elektromagnetische Strahlung, insbesondere Beleuchtungsstrahlung 16, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche 104 kann eine Spiegelfläche sein.
Der optisch wirksamen Fläche 104 abgewandt umfasst das optische Element 102 eine Rückseite 106. An der Rückseite 106 kann das optische Element 102 mit einem Festlager 108 und einem Loslager 110 gelagert sein. Das Loslager 110 ermöglicht beispielsweise eine thermische Ausdehnung des optischen Elements 102. Es können mehrere Festlager 108 und/oder mehrere Loslager 110 vorgesehen sein.
Das optische System 100A umfasst ferner eine Rückplatte 112, die beabstandet von und parallel zu der Rückseite 106 platziert ist. Die Parallelität ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Rückplatte 112 umfasst eine Vorderseite 114, die der Rückseite 106 zugewandt ist, und eine Rückseite 116, die der Vorderseite 114 abgewandt ist. Zwischen der Rückseite 106 und der Rückplatte 112 ist eine Vielzahl von Stellelementen 118 angeordnet, von denen in den 2 und 3 nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Die Stellelemente 118 können auch als Aktoren oder Aktuatoren bezeichnet werden. Die Stellelemente 118 sind Festkörperaktuatoren. Beispielsweise sind die Stellelemente 118 Piezoelemente oder Piezoaktoren. Die Stellelemente 118 weisen eine Aktuierungsrichtung oder Wirkungsrichtung 120 auf, die senkrecht zu der optisch wirksamen Fläche 104 orientiert ist. Das Stellelement 118 kann auch als Bauteil, insbesondere als zweites Bauteil, des optischen Systems 100A bezeichnet werden.
Wie in den 2 und 3 anhand eines Stellelements 118 gezeigt ist, kann dieses von einem unausgelenkten oder unaktuierten Zustand Z 1 in einen ausgelenkten oder aktuierten Zustand Z2 und umgekehrt verbracht werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das Stellelement 118 bestromt wird. Bei dem Verbringen des Stellelements 118 von dem unausgelenkten Zustand Z1 in den ausgelenkten Zustand Z2 werden sowohl das optische Element 102, insbesondere die optisch wirksame Fläche 104 als auch die Rückplatte 112 federelastisch verformt. Die Verformung der optisch wirksamen Fläche 104 ist mit Hilfe eines Pfeils 122 angedeutet.
Die 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems 100B. Die 5 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems 100B. Nachfolgend wird auf die 4 und 5 gleichzeitig Bezug genommen.
Das optische System 100B umfasst, wie das optische System 100A, ein optisches Element 102 mit einer optisch wirksamen Fläche 104 und einer der optisch wirksamen Fläche 104 abgewandten Rückseite 106. Das optische Element 102 ist mit Hilfe eines Festlagers 108 und eines Loslagers 110 gelagert. Eine Rückplatte 112 umfasst das optische System 100B nicht. Wie zuvor erwähnt, kann das optische Element 102 auch als Bauteil, insbesondere als erstes Bauteil, des optischen Systems 100B bezeichnet werden.
Das optische System 100B unterscheidet sich von dem optischen System 100A dadurch, dass keine Stellelemente 118 mit einer Wirkungsrichtung 120 senkrecht zu der optisch wirksamen Fläche 104, sondern Stellelemente 124 vorgesehen sind, die eine Wirkungsrichtung 126 aufweisen, die parallel zu der optisch wirksamen Fläche 104 orientiert ist. Das Stellelement 124 kann auch als Bauteil, insbesondere als zweites Bauteil, des optischen Systems 100B bezeichnet werden.
Durch ein Bestromen kann das jeweilige Stellelement 124 von einen unausgelenkten Zustand Z1 in einen ausgelenkten Zustand Z2 und umgekehrt verbracht werden. Dabei wird durch Dehnung und Kontraktion der einzelnen Stellelemente 124 ein Biegemoment in das optische Element 102 eingeleitet, was zu einer Verformung desselben führt. Eine Deformation der optisch wirksamen Fläche 104 ist mit Hilfe eines Pfeils 122 angedeutet.
Die 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems 100C. Die 7 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems 100C. Nachfolgend wird auf die 6 und 7 gleichzeitig Bezug genommen.
Das optische System 100C umfasst, wie das optische System 100A, ein optisches Element 102 mit einer optisch wirksamen Fläche 104 und einer der optisch wirksamen Fläche 104 abgewandten Rückseite 106. Das optische Element 102 ist mit Hilfe eines Festlagers 108 und eines Loslagers 110 gelagert. Das optische System 100C umfasst, im Gegensatz zu dem optischen System 100B auch eine wie zuvor erwähnte Rückplatte 112. Wie zuvor erwähnt, kann das optische Element 102 auch als Bauteil, insbesondere als erstes Bauteil, des optischen Systems 100C bezeichnet werden.
Das optische System 100C unterscheidet sich von dem optischen System 100A dadurch, dass keine Stellelemente 118 mit einer Wirkungsrichtung 120 senkrecht zu der optisch wirksamen Fläche 104, sondern Stellelemente 128 vorgesehen sind, die zwei oder mehr Wirkungsrichtungen 120, 126 (x- und z-Richtung x, z oder x-, y- und z-Richtung x, y, z) aufweisen, wobei die Wirkungsrichtung 120 senkrecht zu der optisch wirksamen Fläche 104 und die Wirkungsrichtung 126 parallel zu der optisch wirksamen Fläche 104 orientiert ist. Das Stellelement 128 kann auch als Bauteil, insbesondere als zweites Bauteil, des optischen Systems 100C bezeichnet werden.
Durch ein Bestromen kann das jeweilige Stellelement 128 von einen unausgelenkten Zustand Z1 in einen ausgelenkten Zustand Z2 und umgekehrt verbracht werden. Dabei wird durch Dehnung und Kontraktion der einzelnen Stellelemente 128 ein Biegemoment und eine Kraft in das optische Element 102 eingeleitet, was zu einer Verformung desselben führt. Eine Deformation der optisch wirksamen Fläche 104 ist wiederum mit Hilfe eines Pfeils 122 angedeutet.
Die Stellelemente 118, 124, 128 können jeweils mit dem optischen Element 102 vollflächig verklebt sein. Allerdings können Klebstoffe oder Kleber oder ganz allgemein Hilfsstoffe zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung parasitäre Verformungen in nicht vernachlässigbarem Maße bewirken. Die Haupteffekte werden nachfolgend exemplarisch aufgeführt.
Es kann zu einer Volumenänderung des Klebers beim Aushärten, zu einer Volumenänderung des Klebers infolge einer Temperaturänderung, das heißt thermische Expansion oder einer Volumenänderung des Klebers infolge der Absorption, Adsorption und/oder Desorption von Stoffen, wobei im Besonderen die Möglichkeit der Absorption von Wasserstoff in EUV-Anlagen sowie die Sorption von Wasser zu nennen ist, kommen.
Ebenso kann die Relaxation innerer Spannungen zu parasitären Effekten an der optisch wirksamen Fläche 104 führen. Dies erfolgt aufgrund des Abbaus von Schichtspannungen innerhalb oder nahe der Fügestelle. Es kann beim Aushärten zu chemischen Effekten, wie beispielsweise Absorption, Adsorption und/oder Desorption, kommen. Ferner sind auch thermische Effekte, wie beispielsweise thermomechanisch oder thermisch induzierte chemische Prozesse, wie beispielsweise Alterung, zu berücksichtigen. Als mechanische Effekte können Eigenspannungen auftreten.
Die flächenparallele Aktuierung entsprechend der 4 und 5 wird in der Regel durch Aktuatorflächenverbunde realisiert. Diese werden in der Regel vollflächig auf die Rückseite 106 des optischen Elements 102 aufgeklebt. Analog zur Aktuierung des Stellelements 124 führen Dehnungen des verwendeten Klebers in lateraler Richtung, das heißt in x-Richtung x und y-Richtung y, ebenso zur einer ungewollten Deformation der optisch wirksamen Fläche 104.
Ebenso führen inhomogene Änderungen des Dehnungszustandes in Normalenrichtung, das heißt in z-Richtung z, zu einer parasitären Deformation. Die parasitäre Deformation der optisch wirksamen Fläche 104 resultiert aus der Behinderung der Volumenänderung des Klebers und der hierbei auftretenden Reaktionskräfte am optischen Element 102. Dies gilt es zu verbessern.
8 zeigt eine Detailansicht des optischen Systems 100B. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht des optischen Systems 100B gemäß der Schnittlinie IX-IX der 8. Nachfolgend wird auf die 8 und 9 gleichzeitig Bezug genommen.
Um nun die vorher aufgeführten Effekte zu minimieren, wird nun anstatt einer flächigen Klebung eine segmentierte Verbindung 130 eingesetzt, die in punktförmige Verbindungssegmente 132 unterteilt ist, von denen in der 9 nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Verbindung 130 kann eine Klebung sein. Daher kann die Verbindung 130 auch als Klebung bezeichnet werden. Anstelle einer Klebung kann die Verbindung 130 jedoch auch eine Lötverbindung oder eine Verbindung, die mittels Glas-Frit-Bonding hergestellt wird, sein. Nachfolgend wird die Verbindung 130 als Klebung bezeichnet. Dementsprechend werden die Verbindungssegmente 132 nachfolgend als Klebstoffsegmente bezeichnet.
Die Klebung 130 ist somit in kleinere Teilflächen unterteilt, wobei gleichzeitig die Klebermenge minimiert werden kann. Die Klebstoffsegmente 132 sind in der 9 kreisrund und gleichmäßig verteilt dargestellt. Die Klebstoffsegmente 132 können jedoch jede beliebige Geometrie aufweisen und beliebig verteilt angeordnet sein.
Die Strukturierung oder Segmentierung der Klebung 130 kann je nach der gewünschten Zielsetzung angepasst werden. Beispiele für die Klebung 130 sind Rahmenstrukturen, konzentrische Kreise, konzentrische Kreise mit Aussparung, um Diffusionswege zu öffnen, sternförmige Strukturen, sowie regelmäßige und unregelmäßige Mäander um Linienspannungen in der Fügestelle gezielt zu beeinflussen. Ebenso kann die Strukturierung der Klebung 130 derart optimiert werden, dass die verbleibenden parasitären Störungen bestmöglich innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 korrigiert werden können oder sich auf Waferniveau zeitlich mitteln.
10 bis 16 zeigen verschiedene Ausführungsformen unterschiedlich strukturierter Klebungen 130. Die 10 bis 14 zeigen diffusionsoffen strukturierte Klebungen 130. Bei diesen ist ein Gasaustausch mit der Umgebung leicht möglich. Gemäß der 10 weist die Klebung 130 gleichmäßig verteilte und punktförmige Klebstoffsegmente 132 auf. Die 11 bis 13 zeigen jeweils ineinanderliegende rahmenförmige Klebstoffsegmente 132, die zur Umgebung hin offen sind. Die 14 zeigt sternförmig angeordnete Klebstoffsegmente 132.
Gemäß der 15 sind geschlossene rahmenförmige Klebstoffsegmente 132 vorgesehen. Die 16 zeigt Klebstoffsegmente 132 in Form von konzentrischen Kreisen. Bei den Klebungen 130 gemäß den 15 und 16 kann kein Gasaustausch der eingeschlossenen Bereiche mit der Umgebung stattfinden. Dies kann ein erwünschter oder ein unerwünschter Effekt sein. Sollte es sich um einen unerwünschten Effekt handeln, aber die geschlossene Ring-Struktur oder RahmenStruktur der Klebung 130 aus einem anderen Grund vorteilhaft sein, so kann ein Gasaustausch der eingeschlossenen Bereiche durch Entlüftungsbohrungen in den angrenzenden Bauteilen, wie beispielsweise dem optischen Element 102 oder dem jeweiligen Stellelement 118, 124, 128 realisiert werden.
17 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des optischen Systems 100B. Durch die Schaffung freier Oberflächen 134 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 werden Zwängungen des Klebers minimiert und somit die in das optische Element 102 eingeleiteten parasitären Kräfte minimiert. Schwindungen 136 an den freien Oberflächen 134 sind mit Hilfe von Pfeilen dargestellt. Darüber hinaus zeigt sich eine Korrelation der parasitären Effekte mit der eingesetzten Klebermenge. Die Klebermenge ist bei der segmentierten Klebung 130, bei gleicher Kleberdicke, aufgrund von Kavitäten oder Zwischenräumen 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 konzeptbedingt geringer als bei einer vollflächigen Verklebung.
Des Weiteren zeigen einige Effekte, besonders Diffusionseffekte ein zeitliches Verhalten. Durch die Segmentierung der Klebung 130 können die Diffusionslängen beeinflusst werden. Ein beschleunigter Trocknungsprozess der Klebung 130, beispielsweise aufgrund der Desorption von Wasser, kann somit gezielt gefördert werden.
Untersuchungen zeigen, dass sich durch eine Strukturierung der Klebung 130 das Überführen des Klebers in einen stationären Feuchtezustand stark beeinflusst werden kann. An einer Beispielgeometrie einer flächigen Klebung von 30mm x 35mm, die zwei ebene Bauteile verbindet, konnte gezeigt werden, dass die Zeit bis zum Eintreten eines gesättigten beziehungsweise quasistationären Feuchtezustandes im Kleber stark verkürzt werden kann.
Als Beispielgeometrie für eine segmentierte Klebung 130 wurde eine strukturierte Klebergeometrie herangezogen. Die Struktur besteht aus zylindrischen Klebstoffsegmenten 132 von 250 µm Durchmesser und 350 µm Mittelpunktsabstand und zeigt eine Beschleunigung des Austrocknungsvorgangs um einen Faktor 20. Dieser Faktor ist von der Ausgestaltung der Klebstoffsegmente 132, deren Größe und/oder Diffusionskoeffizienten abhängig. Die Strukturierung beschleunigt das Erreichen des stationären Feuchtezustandes in der Regel um einen Faktor größer als 1,1, bevorzugt um einen Faktor größer als 2, besonders bevorzugt um einen Faktor größer als 5, im speziellen um einen Faktor größer als 10.
Die Klebermenge reduziert sich somit auf ca. 40% der bei der vollflächigen Verklebung eingesetzten Klebermenge. Die parasitäre Verformung des optischen Elements 102 infolge einer Volumenänderung des Klebers nimmt auf etwa 30% ab. Es ist somit erkennbar, dass eine überproportionale Abnahme der parasitären Effekte des Klebers erzielt werden kann. Weiterhin kann sich das viskoelastische Verhalten des Klebers positiv auf parasitäre Störungen auswirken beziehungsweise diese minimieren. Die parasitären Effekte die auf einer Volumenänderung des Klebers, wie beispielsweise thermische Dehnung, Volumenänderung infolge Feuchteaufnahme oder dergleichen, beruhen, können somit gezielt minimiert werden.
Neben den Absolutwerten parasitärer Effekte ist deren zeitliches Verhalten für den Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage 1 von entscheidender Bedeutung. Das Austrocknen der obig beschriebenen vollflächigen Klebung dauert erheblich länger als das der beispielhaften strukturierten Klebung 130.
Bei der Inbetriebnahme bietet sich somit die Möglichkeit effektiv die Feuchte des Klebers schnell in einen stationären Zustand zu überführen, was hinsichtlich der Beschreibbarkeit des Systems sowie bezüglich zu erwartender Driften deutliche Vorteile bietet. Mit anderen Worten bietet die Segmentierung der Klebung 130 die Möglichkeit einer raschen Trocknung. Je nach Zeitplan kann der Kleber bereits beim ersten Wafer 13 im stationären Feuchtezustand sein. Die transienten Analysen haben ergeben, dass durch die segmentierte Klebung 130 im Vergleich zu der vollflächigen Klebung die parasitäre Wirkung in der Regel um einen Faktor größer als 2, bevorzugt um einen Faktor größer als 5, besonders bevorzugt um einen Faktor größer als 10, insbesondere um einen Faktor größer als 20, verringern lässt.
Wenn eine möglichst schnelle Überführung des Klebers in einen stationären Feuchtezustand gewünscht ist, so bietet die Gestaltung mit nach außen offenen Diffusionskanälen, wie es bei der in der 9 gezeigten Strukturierung der Klebung 130 der Fall ist, eine effektive Möglichkeit dies zu erreichen. Des Weiteren kann der Trocknungsprozess durch ein Abpumpen von herausdiffundierenden Elementen weiter beschleunigt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Senkung des Partialdrucks oder ein Evakuieren der Umgebung, das Durchspülen der Zwischenräume 138 mit trockenem Gas oder anderen stark absorptionsfreudigen Substanzen erfolgen.
Ebenfalls wurde analysiert, welche Kleberspannungen bei der Aktuierung des Aktuatorflächenverbundes zu erwarten sind. Obwohl die segmentierte Klebung 130 weniger Klebermenge beinhaltet als die vollflächige Klebung beträgt der Anstieg, in der für spröde Kleber relevanten, maximalen Hauptspannung lediglich 10%. Des Weiteren ist davon auszugehen, dass durch die freien Oberflächen der segmentierten Klebung 130 geringere prozessinduzierte Eigenspannungen, wie beispielsweise Härtungsschrumpf, Temperspannungen oder dergleichen, im Kleber vorhanden sein werden.
Die Aktuationswirkung des Aktuatorflächenverbunds kann auch bei der Nutzung der segmentierten Klebung 130 erzielt werden. Im gezeigten Beispiel beträgt die Differenz der Aktuationswirkung etwa 10%. Es wird nicht davon ausgegangen, dass Ortsfrequenz der parasitären Störungen an der optisch wirksamen Fläche 104 bei der segmentierten Klebung 130 höher ist als bei der vollflächigen Klebung, da dem Prinzip von St. Vernant folgend, sich lokale Spannungsverteilungen der Lasteinleitung im Bauteil schnell ausgleichen.
Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass Diffusionsvorgänge in der segmentierten Klebung 130 eher einer homogenen Änderung des Klebers entsprechen. Bei der vollflächigen Klebung ist im transienten Verhalten mit einer starken Veränderung des Kleberzustands über die Kleberfläche hinweg zu rechnen.
Das strukturierte Auftragen von Lacken, Klebern und Pasten ist aus vielen Bereichen der Technik bekannt und generell auf die hier vorgestellte Anwendung übertragbar. Im Besonderen sind zur Auftragung des Klebers folgende Verfahren von besonderer Bedeutung: Drucktechniken, Siebdruck, Inkjet, Mikrodosierung von Flüssigkeiten oder dergleichen.
Die am Beispiel des Aktuatorflächenverbundes vorgestellte Lösung der Segmentierung der Klebung 130 ist auf alle anderen Aktuatortypen übertragbar. Ebenfalls gelten die beschriebenen Vorteile für alle flächig zu verbindenden Bauteile. Das Verfahren stellt somit eine generelle Möglichkeit dar parasitäre Deformationen der zu fügenden Bauteile zu minimieren und auf deren transientes Verhalten bei Variation der Umgebungsparameter Einfluss zu nehmen. Beispielhaft hierfür ist das Fügen von Sensor-Targets an dem optischen Element 102 zu nennen. Eine geometrische Einschränkung der Fügestelle ist nicht gegeben. Der vorgestellte Ansatz ist auf nichtplane Flächen, wie sphärische Flächen, Freiformflächen oder dergleichen übertragbar.
18 und 19 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines optischen Systems 100D. Das optische System 100D umfasst ganz allgemein ein erstes Bauteil 140 und ein zweites Bauteil 142. Das erste Bauteil 140 kann das optische Element 102 sein. Das zweite Bauteil 142 kann eines der Stellelemente 118, 124, 128 sein.
Das erste Bauteil 140 weist eine dem zweiten Bauteil 142 zugewandte Oberfläche 144 auf. Das zweite Bauteil 142 weist eine dem ersten Bauteil 140 zugewandte Oberfläche 146 auf. Die Oberflächen 144, 146 sind uneben oder weisen eine Oberflächenunebenheit auf. Beispielsweise können die Oberflächenunebenheiten in einem Bereich von 1 bis 2 µm liegen. Zum Verkleben der Bauteile 140, 142 werden zum Ausbilden einer segmentierten Klebung 130 beispielsweise punktförmige Klebstoffsegmente 132 auf die Oberfläche 146 aufgebracht. Anschließend werden die Bauteile 140, 142 zusammengefügt, wobei die segmentierte Klebung 130 Oberflächenunebenheiten der Oberflächen 144, 146 ausgleichen kann.
Ein weiterer Vorteil der Segmentierung der Klebung 130 ist neben der Beeinflussung parasitärer Dehnungen und deren zeitlichen Verlaufs auch in dem Ausgleich mechanischer Toleranzen bei dem Fügeprozess zu sehen. Eine Herausforderung bei dem Fügen flächiger Bauteile 140, 142 besteht nämlich in dem Ausgleich der mechanischen Toleranzen. Bei einer vollflächigen Klebung wird üblicherweise der überschüssige Kleber bei dem Fügen an den Kanten des jeweiligen Bauteils herausgedrückt. Dies ist zumeist unerwünscht. Durch die Kavitäten oder Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 können diese die bei dem Fügen verdrängte Klebermenge aufnehmen und somit zu einem internen Toleranzausgleich beitragen.
Ein Auftrag der Klebstoffsegmente 132 auf beide Oberflächen 144, 146 ist ebenfalls möglich. Bei dem Fügen der beiden Bauteile 140, 142 werden die Klebstoffsegmente 132 verformt und weichen in die Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 aus, so dass das Austreten von Kleber an Kanten der Bauteile 140, 142 effektiv verhindert wird. Ebenso wird durch die Strukturierung der Klebung 130 einem ungewollten Einschluss von Luft zwischen der Klebung 130 und den Bauteilen 140, 142 entgegengewirkt.
Durch die Segmentierung der Klebung 130 ist somit eine gezielte Steuerung des transienten Verhaltens der Fügetechnik möglich. Das heißt, dass eine Begünstigung eines schnellen Austrocknens der Klebung 130 beziehungsweise der Klebstoffsegmente 132 und der daran angrenzenden Werkstoffe erzielt werden kann. Parasitäre Effekte können minimiert werden. Es besteht die Ermöglichung eines internen Ausgleichs mechanischer Toleranzen der Fügestelle ohne ein Austreten des Klebers. Dies wird dadurch erzielt, dass der Kleber in die freien Kavitäten oder Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten verdrängt wird. Die Form der parasitären Störung der optisch wirksamen Fläche 104 ist beeinflussbar.
Die Segmentierung der Klebung 130 ist vorteilhaft, wenn eine schnelle Absorption, Adsorption und/oder Desorption wünschenswert ist. Ferner ist die Segmentierung auch vorteilhaft, wenn auf das transiente Verhalten der Fügestelle Einfluss genommen werden soll. Eine Dicke oder Schichtdicke des Klebers beziehungsweise der Klebung 130 beträgt im Allgemeinen weniger als 500 µm, vorzugsweise weniger als 150 µm, besonders bevorzugt weniger als 50 µm, insbesondere weniger als 10 µm. Die Klebstoffsegmente 132 weisen bevorzugt ein Verhältnis ihrer Höhe zu ihrer Strukturbreite, was bei zylindrischen Klebstoffsegmenten 132 einem Verhältnis der Höhe zu dem Durchmesser entspricht von kleiner als 10, vorzugsweise von kleiner als 5, besonders bevorzugt von kleiner als 1, insbesondere von kleiner als 0,1, auf.
Besonders bevorzugt weist die segmentierte Klebung 130 offene Kanalstrukturen auf, die einen raschen Austausch mit der Umgebung erlauben. Eine Höhe der Kavitäten oder Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 entspricht in einer besonders bevorzugten Variante der Dicke der Klebstoffsegmente 132. Für den Fall einer ebenen Fügestelle folgt hieraus, dass die strukturierte Klebung 130 von zwei Ebenen begrenzt wird. Die Höhe der Kavitäten oder Zwischenräume 138 beträgt im Allgemeinen weniger als 500 µm, vorzugsweise weniger als 150 µm, besonders bevorzugt weniger als 50 µm, insbesondere weniger als 10 µm, insbesondere 0,1 bis 5 µm.
Eine freie Breite der Kavitäten oder Zwischenräume beträgt im Allgemeinen weniger als 2.000 µm, vorzugsweise weniger als 500 µm, besonders bevorzugt weniger als 250 µm, insbesondere 10 µm bis 200 µm. Das diffusionsoffene Konzept ist dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusionswiderstand der Kavitäten oder Zwischenräume 138 kleiner als 0,01 des Diffusionswiderstandes des Klebers beträgt, vorzugsweise weniger als 0,001, besonders bevorzugt weniger als 0,0001, insbesondere weniger als 0,00001. Bevorzugt umfasst die Klebung 130 regelmäßige Muster von Einzelgeometrien. Dabei sind Geometrien, die für alle Kleberbereiche ähnliche Diffusionsverhalten begünstigen, besonders bevorzugt.
20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines wie zuvor erläuterten optischen Systems 100A, 100B, 100C, 100D.
Bei dem Verfahren wird in einem Schritt S1 ein erstes Bauteil 102, 140 bereitgestellt. Das Bereitstellen kann ein Herstellen des ersten Bauteils 102, 140 umfassen. In einem Schritt S2 wird ein zweites Bauteil 118, 124, 128, 142 bereitgestellt. Das Bereitstellen kann ein Herstellen des zweiten Bauteils 118, 124, 128, 142 umfassen. Die Schritte S1 und S2 können gleichzeitig oder aufeinanderfolgend durchgeführt werden.
In einem Schritt S3 wird das erste Bauteil 102, 140 mit dem zweiten Bauteil 118, 124, 128, 142 mit Hilfe der segmentierten Klebung 130 stoffschlüssig verbunden, wobei die segmentierte Klebung 130 eine Vielzahl von Klebstoffsegmenten 132 aufweist.
Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner trennen lassen. Insbesondere werden das erste Bauteil 102, 140 und das zweite Bauteil 118, 124, 128, 142 miteinander verklebt.
Bei dem Verfahren werden in dem Schritt S1 und/oder in dem Schritt S2 die Klebstoffsegmente 132 rasterförmig oder musterförmig auf das erste Bauteil 102, 140 und/oder auf das zweite Bauteil 118, 124, 128, 142 aufgebracht. In dem Schritt S3 können Oberflächenunebenheiten der Oberflächen 144, 146 des ersten Bauteils 102, 140 und/oder des zweiten Bauteils 118, 124, 128, 142 ausgeglichen werden.
Im Falle eines Defekts des optischen Systems 100A, 100B, 100C, 100D kann es vonnöten sein, die gefügten Bauteile 102, 118, 124, 140, 142 wieder voneinander zu trennen. Hierzu wird die Klebung 130 zerstört oder zumindest geschwächt. Dieser Prozess wird nachfolgend auch als „Entfügen“ bezeichnet. „Entfügen“ deshalb, da eine gefügte Verbindung, nämlich die Klebung 130, gelöst wird, so dass sich die Bauteile 102, 118, 124, 140, 142 wieder voneinander trennen lassen. Die Bauteile 102, 118, 124, 140, 142 können anschließend gereinigt und wieder verklebt werden. Dieses Entfügen der Bauteile 102, 118, 124, 140, 142 kann beispielsweise lösemittelbasiert oder lösungsmittelbasiert erfolgen.
21 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems 100B. Wie in der 21 anhand des optischen Systems 100B dargestellt, kann ein Lösemittel oder Lösungsmittel 148 zwischen das optische Element 102 und das Stellelement 124 gegeben werden. Insbesondere wird das Lösungsmittel 148 in den Zwischenraum 138 eingebracht, so dass das Lösungsmittel 148 die freien Oberflächen 134 der Klebung 130 benetzt. Vorliegend ist die Klebung 130 vorgesehen, um das Stellelement 124 an das optische Element 102 anzubinden. Das Entfügen mit Hilfe des Lösungsmittels 148 kann jedoch beispielsweise auch bei einer zwischen dem Stellelement 124 und dem optischen Element 102 vorgesehenen Lötverbindung oder dergleichen eingesetzt werden.
Das Lösungsmittel 148 kann mit Hilfe eines Applikators 150 angewandt werden. Der Applikator 150 umfasst einen Vorratsbehälter 152, der das Lösungsmittel 148 aufnimmt, und eine mit dem Vorratsbehälter 152 in Fluidverbindung stehende Kanüle 154 zum Applizieren des Lösungsmittels 148. Die Kanüle 154 kann in den Zwischenraum 138 eingeführt werden, um diesen mit dem Lösungsmittel 148 zumindest abschnittsweise aufzufüllen. Bei einem geeigneten Positionieren der Kanüle 154 kann die Klebung 130 auch mit Hilfe der Kanüle 154 durchstochen werden.
Das Lösungsmittel 148 ist insbesondere eine Flüssigkeiten, die die geeignet ist, die Klebung 130, insbesondere die Klebstoffsegmente 132, anzulösen oder aufzulösen. Das Lösungsmittel 148 kann jedoch auch geeignet sein, eine beliebige stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Lötverbindung, zu lösen oder zumindest zu schwächen. Als Lösungsmittel 148 können beispielsweise anorganische Lösungsmittel, organische Lösungsmittel, Säuren und/oder Laugen eingesetzt werden.
Wenn nur eine geringe Oberfläche bereitsteht, die mit dem Lösungsmittel 148 in Kontakt treten kann, wie dies beispielsweise bei einer vollflächigen Aktuatorklebung gegeben ist, ist das Entfügen ein langwieriger Prozess. Als Nebenaspekt werden auch weitere Oberflächen, beispielsweise des optischen Elements 102 und/oder des Stellelements 124 über eine längere Dauer dem Lösungsmittel 148 ausgesetzt, was diese negativ beeinflussen kann.
Für das Lösen von stoffschlüssigen Verbindungen und die Prozessdauer ist entscheidend, wie groß eine Kontaktfläche des Lösungsmittels 148 zu der Verklebung 130 ist und wie groß die Diffusionskonstante des Lösungsmittels 148 innerhalb der Klebung 130 ist. Mit anderen Worten ist die Diffusionslänge des Lösungsmittels 148 in der Klebung 130 beziehungsweise bei Oberflächenreaktionen die Kontaktfläche entscheidend.
Durch die Segmentierung der Klebung 130 lässt sich eine erforderliche Klebermenge verringern und die freie Oberfläche 134 der Klebstoffsegmente 132 vergrößern. Die Strukturierung der Klebung 130 ist bei Erzeugung derselben vorzusehen. Für das Entfügen sind diffusionsoffene Strukturen der Klebung 130 wie in den 9 bis 14 gezeigt, besonders vorteilhaft. Die freien Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 lassen sich während des Entfügens mit dem Lösungsmittel 148 füllen.
Es ist davon auszugehen, dass das Lösungsmittel 148 bei einer geeigneten Wahl seiner Viskosität durch die Kapillarwirkung in die freien Zwischenräume 138 gesaugt wird und somit die Klebstoffsegmente 132 von dem Lösungsmittel 148 umgeben werden. Durch die aus der Segmentierung der Klebung 130 resultierende vergrößerte Kontaktfläche an den freien Oberflächen 134 und eine Verringerung der Diffusionslänge und der Klebermenge ist von einer Beschleunigung des Entfügens im Vergleich zu einer vollflächigen Klebung, die gelöst werden soll, auszugehen.
Wie die 15 und 16 zeigen, kann die Klebung 130 auch diffusionsgeschlossen strukturiert sein, wobei die diffusionsoffenen Strukturen auch in definierte Richtungen geschlossen sein können, um ein Austreten des Lösungsmittels 148 in bestimmte Richtungen zu unterdrücken. Besonders vorteilhaft ist dieser Ansatz, wenn nur eine kleine Menge des Lösungsmittels 148 benötigt wird und sich die Klebung 130 während des Entfügens in eine teigige Masse umwandelt, deren Festigkeit so gering ist, dass ein Entfügen durch geringe mechanische Kräfte ermöglicht wird.
Ferner kann die diffusionsoffene Struktur der Klebung 130 auch von einer geschlossenen Struktur umgeben sein. Das Einbringen des Lösungsmittels 148 erfordert dann einen separaten Zugang. Dieser separate Zugang kann beispielsweise mit Hilfe einer Bohrung in dem optischen Element 102 oder in dem Stellelement 124 verwirklicht werden. Die Zwischenräume 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 können auch von dem Lösungsmittel 148 durchspült werden.
Weiterhin ist es möglich, eine diffusionsoffene Klebung 130 mit einer geschlossenen Kleberstruktur zu umgeben. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn die geschlossene Kleberstruktur aus einem anderen Klebstoff gefertigt wird, der eine geringe Festigkeit aufweist als der für die Klebung 130 verwendete Klebstoff und der sich in dem Lösungsmittel 148 langsamer löst als der Klebstoff der diffusionsoffenen Klebung 130. Somit kann eine Funktionstrennung zwischen eines für die Funktion benötigten Klebstoffs mit hoher Festigkeit in diffusionsoffener Strukturierung und einem umgebenden Klebstoff geringer Festigkeit erfolgen, der vornehmlich ein ungewolltes Austreten des Lösungsmittels 148 verhindert beziehungsweise zumindest stark minimiert. Der Klebstoff geringer Festigkeit übernimmt somit die Funktion einer Dichtung.
Das zuvor erläuterte Entfügen ist jedoch nicht nur dann anwendbar, wenn zwischen dem Stellelement 124 und dem optischen Element 102 die den Klebstoff aufweisende Klebung 130 vorgesehen ist. Insbesondere ist das Entfügen für beliebige stoffschlüssige Verbindungen einsetzbar, die zwischen dem Stellelement 124 und dem optischen Element 102 vorgesehen sein können.
Kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Stellelement 124 und dem optischen Element 102 durch Flüssigkeiten oder Gase gelöst werden, ist die Strukturierung ein geeignetes Mittel, den Prozess des Entfügens zu optimieren. Ist der Fügestoff beispielsweise eine metallische Verbindung, die gut in Säure lösbar ist, so kann durch die Segmentierung des Fügestoffs die Reaktionsgeschwindigkeit durch eine Vergrößerung der Kontaktfläche verbessert werden. Der Fügestoff kann auch ein Klebstoff sein.
Die Zugänglichkeit des Lösungsmittels 148 zu dem Fügestoff, insbesondere zu der Klebung 130, kann neben der Strukturierung des Fügestoffes, insbesondere der Klebung 130, ebenso durch eine Strukturierung der zu fügenden Bauteile, nämlich des Stellelements 124 und/oder des optischen Elements 102, realisiert werden. In Fügeflächen des Stellelements 124 und/oder des optischen Elements 102 lassen sich Kanäle einarbeiten, die die Zugänglichkeit des Lösungsmittels 148 zu dem Fügestoff begünstigen und somit das Lösen der Verbindung beschleunigen. Ebenso kann zumindest eines der zu fügenden Bauteile, nämlich das Stellelement 124 und/oder das optische Element 102, mit einer Schicht versehen sein, die besonders gut in dem Lösungsmittel 148 lösbar ist, oder einen Transport des Lösungsmittels 148 hin zu dem Fügestoff selbst begünstigt. Beides trägt zur Beschleunigung des Entfügens bei.
22 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems 100B. Die 22 zeigt eine alternative Vorgehensweise zum Entfügen des Stellelements 124 und des optischen Elements 102. Zum Entfügen ist eine Ultraschallanordnung 156 vorgesehen. Die Ultraschallanordnung 156 kann ein Ultraschallbad oder dergleichen sein. Die Ultraschallanordnung 156 weist zumindest einen Ultraschallkopf 158 auf, der Ultraschallwellen 160 emittiert. Die Ultraschallanordnung 156 kann eine beliebige Anzahl von Ultraschallköpfen 158 aufweisen.
Die Klebung 130 wird insbesondere derart ausgelegt, dass diese bei einer definierten Ultraschallfrequenz entfügt wird. Insbesondere können die in den 9 bis 16 gezeigten Strukturierungen der Klebung 130 auf eine geeignete Anregungsfrequenz hin ausgelegt werden. Beispielsweise kann das Entfügen bei einer Frequenz von 20 bis 60 kHz durchgeführt werden. Um eine Reinigbarkeit weiterhin zu gewährleisten, kann die Klebung 130 derart ausgelegt werden, dass diese ein Ultraschallbad abweichender Frequenz unbeschadet übersteht. Beispielsweise wird die Reinigung bei einer Frequenz von mehr als 100 kHz durchgeführt. Hierzu können zwei unterschiedliche Ultraschallbäder, nämlich ein Ultraschallbad zum Reinigen und ein Ultraschallbad zum Entfügen, vorgesehen sein.
Durch die Strukturierung der Klebung 130 oder jeder anderen stoffschlüssigen Verbindung ist es möglich, Kanäle, beispielsweise in Form der Zwischenräume 138, vorzusehen, mit deren Hilfe eine positive Beeinflussung der Trennbarkeit des Stellelements 124 von dem optischen Element 102 erreicht werden kann. Allgemein können strukturierte Fügeflächen vorteilhaft sein. Hierbei kann eine Resonanzfrequenz des Lösungsmittels 148 in den Zwischenräumen 138 zwischen den Klebstoffsegmenten 132 der Klebung 130 von besonderer Bedeutung sein.
23 zeigt eine weitere schematische Detailansicht des optischen Systems 100B. Die 23 zeigt eine weitere alternative Vorgehensweise zum Entfügen des Stellelements 124 und des optischen Elements 102. Zum Entfügen ist eine Heizanordnung 162 vorgesehen. Die Heizanordnung 162 kann ein Autoklav oder dergleichen sein. Die Heizanordnung 162 weist zumindest ein Heizelement 164 auf, das Wärme Q, beispielsweise in Form von Infrarotstrahlung, emittiert. Das Heizelement 164 kann ein Infrarotstrahler sein. Die Heizanordnung 162 kann eine beliebige Anzahl von Heizelementen 164 aufweisen. Die Wärme Q kann direkt in die Klebung 130 eingebracht werden. Alternativ kann die Wärme Q auch in das Stellelement 124 und/oder das optische Element 102 eingebracht werden. Die Wärme Q wird dann über Wärmeleitung zu der Klebung 130 geleitet.
Weist die Klebung 130 oder jede andere stoffschlüssige Verbindung eine Erweichungstemperatur, beispielsweise die Glasübergangstemperatur oder die Schmelztemperatur, auf, so kann durch das Einbringen von Wärme Q diese Erweichungstemperatur erreicht werden. Hierdurch kann die Festigkeit der Klebung 130 beziehungsweise jedes anderen Fügestoffs hinreichend weit gesenkt werden, um eine mechanische Trennung des Stellelements 124 von dem optischen Element 102 zu erreichen. Weist die Klebung 130 oder jede andere stoffschlüssige Verbindung keine Erweichungstemperatur auf, zeigt aber bei erhöhter Temperatur festigkeitsdegradierende Erscheinungen, beispielsweise Zersetzungserscheinungen, so kann dies ebenso zum Entfügen genutzt werden.
Ferner können auch durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten mechanische Spannungen in die Klebung 130 eingebracht werden (Engl.: Coefficient of Thermal Expansion mismatch; CTE mismatch). Diese mechanischen Spannungen können die Klebung 130 beschädigen oder schwächen, so dass das Einbringen der mechanischen Spannungen für das Entfügen vorteilhaft ist. Das Entfügen erfolgt sodann mit oder ohne zusätzliche äußere Kräfte aufgrund einer Überschreitung von Festigkeitskennwerten und einer temperaturinduzierten Verringerung dieser Festigkeitskennwerte.
Die Beheizung der Fügestelle beziehungsweise der Klebung 130 kann auf unterschiedlichste Arten erfolgen. Beispielsweise können das Stellelement 124 und das optische Element 102 in einem Ofen aufgeheizt werden. Die Heizanordnung 162 kann Teil des Ofens sein. Ferner können Heizelemente, beispielsweise in Form des Heizelements 164, in das Stellelement 124 und/oder in das optische Element 102 integriert werden. Besonders bevorzugt ist eine Integration nahe der Klebung 130.
Besonders bevorzugt sind Heizelemente 164, die auf der Aufheizung eines Stromdurchflossenen Leiters beruhen. Heizelemente 164 in Form von Heizwendeln lassen sich durch einen Beschichtungs- und/oder Strukturierungsprozess herstellen oder als Draht in die Klebung 130 mit einbetten. Zeigt der verwendete Fügestoff eine elektrische Leitfähigkeit, so kann durch direktes Bestromen des Fügestoffs eine Aufheizung erzielt werden. Beispiele für derartige Fügestoffe sind elektrisch leitfähige Klebstoffe, metallische Lote, Reactive-Bonding-Schichten oder dergleichen.
Möglich ist auch eine Kombination der stromflussbedingten Aufheizung mit der Möglichkeit diese durch magnetische Wechselfelder zu induzieren. Hierbei entfällt die Notwendigkeit der Kontaktierung und deren Zugänglichkeit im gefügten Zustand. Des Weiteren bieten magnetische Wechselfelder darüber hinaus die Möglichkeit den Ort der Energieeinbringung aktiv zu beeinflussen. Auch die Integration von durchströmbaren Kavitäten in den Bauteilen 102, 124, um diese während des Entfügens mit heißen Fluiden durchspülen zu können, ist eine Möglichkeit des Einbringens von Wärme Q. Besonders bevorzugt ist dieser Ansatz in Verbindung mit direkt gekühlten Spiegeln. Mittels eines Durchströmens der primär zur Spiegelkühlung vorgesehenen Kavitäten mit erwärmten Fluiden kann die Wärme Q effizient eingebracht werden.
Eine weitere Möglichkeit, Wärme Q in die Klebung 130 einzubringen, stellt der konvektive Wärmeübergang, nämlich das Umspülen mit erhitzten Fluiden, dar. Im einfachsten Fall kann dies beispielsweise mit Hilfe eines Heißluftföns realisiert werden. Alternativ stellt auch das Umspülen mit anderen erhitzten Gasen oder Flüssigkeiten ein Möglichkeit zum Einbringen von Wärme Q dar.
Ebenso kann der Eintrag von Wärme Q in die Klebung 130 durch Strahlung erfolgen. Hierbei ist die Beheizung mit Infrarotstrahlung besonders hervorzuheben. Besonders vorteilhaft ist dieser Ansatz, wenn eines der gefügten Bauteile 102, 124 transparent für die eingesetzte Strahlung ist, jedoch die Klebung 130 oder der Fügestoff selbst einen hohen Absorptionskoeffizienten hierfür aufweist, so dass der Eintrag von Wärme Q hauptsächlich in die Klebung 130 erfolgt.
Um die Absorptionsrate in der Klebung 130 beziehungsweise in dem Fügestoff zu steigern, kann dieser gezielt daraufhin optimiert sein. Beispiel ist hierfür die Beimischung von hochabsorbierenden Partikeln. Ebenso kann die Absorption nahe der Klebung 130 durch eine entsprechende Beschichtung von Fügeflächen gesteigert werden. Mikrowellen bieten ebenso die Möglichkeit eine gezielte Aufheizung der Klebung 130 oder der Fügestelle zu erzielen, sofern der Fügestoff und eine genutzte Wellenlänge entsprechend gewählt sind. Neben diesen Effekten kann Wärme G in der Klebung 130 oder in der Fügestelle auch durch Dissipation mechanischer Energie, beispielsweise durch die Umwandlung von mechanischer Schwingungsenergie in Wärme aufgrund innerer Reibung, entstehen.
Die zuvor genannten Effekte sind kombinierbar. Die Diffusionsgeschwindigkeit des Lösungsmittels 148 in der Klebung 130 beziehungsweise in dem Fügestoff lässt sich durch erhöhte Temperaturen steigern. Ebenso ist eine positive Beeinflussung des lösungsmittelbasierten Entfügens denkbar, indem durch Ultraschallwellen 160 die Diffusion in der Klebung 130, die Diffusion in den Zwischenräumen 138 sowie der Lösungsmitteltransport in den Zwischenräumen 138m gefördert wird. Ebenso ist von einer positiven Beeinflussung der Diffusionsgrenzschicht zwischen dem Fügestoff und dem Lösungsmittel 148 auszugehen.
Das Entfügen wurde vorstehend anhand, der Klebung 130 zwischen dem Stellelement 124 und dem optischen Element 102 beschrieben. Das Entfügen ist jedoch generell auf beliebige stoffschlüssige Fügestellen, die beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen, Bonden, Reactive Bonding, Frit Bonding oder dergleichen hergestellt werden, übertragbar und kann bei Aktoren, Sensoren, Sensor-targets oder allgemein bei Fügestellen zwischen zwei beliebigen Bauteilen 102, 124 zum Einsatz kommen.
24 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Entfügen unterschiedlicher Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 des jeweiligen optischen Systems 100A, 100B, 100C, 100D.
Das jeweilige erste Bauteil 102, 140 ist mit Hilfe der segmentierten Verbindung 130, die wie zuvor erwähnt eine Klebung sein kann, stoffschlüssig mit dem zweiten Bauteil 118, 124, 128, 142 verbunden. Zum Entfügen der Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 wird zunächst die segmentierte Verbindung 130 in einem ersten Schritt S10 geschwächt. „Schwächen“ heißt vorliegend insbesondere, dass eine Festigkeit der segmentierten Verbindung 130 reduziert wird. Unter der „Festigkeit“ eines Werkstoffs oder der segmentierten Verbindung 130 ist vorliegend insbesondere die Beanspruchbarkeit durch eine mechanische Belastung, bevor es zu einem Versagen kommt, zu verstehen.
Der Begriff „schwächen“ umfasst vorliegend sowohl ein vollständiges Zerstören der segmentierten Verbindung 130 als auch ein Reduzieren der Festigkeit der segmentierten Verbindung 130 derart, dass die zu entfügenden Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 kraftfrei oder zumindest kraftreduziert voneinander getrennt werden können. Beispielsweise erfolgt die Schädigung der segmentierten Verbindung 130 auf molekularer Ebene. Ferner kann die Schädigung auch dadurch erfolgen, dass die segmentierte Verbindung 130 zumindest abschnittsweise aufgeschmolzen wird.
In einem zweiten Schritt S20 wird das erste Bauteil 102, 140 von dem zweiten Bauteil 118, 124, 128, 142 getrennt. Hierbei kann die segmentierte Verbindung 130, sofern diese bislang noch nicht zerstört ist, vollständig zerstört werden, so dass das erste Bauteil 102, 140 und das zweite Bauteil 118, 124, 128, 142 nicht mehr stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Zum Trennen der Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 kann auf eines der Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 eine externe Kraft aufgebracht werden.
Nach dem Schritt S20 kann das erste Bauteil 102, 140 und/oder das zweite Bauteil 118, 124, 128, 142 gereinigt werden. Hierdurch können Reste der segmentierten Verbindung 130 von den Bauteilen 102, 118, 124, 128, 140, 142 entfernt werden. Die Bauteile 102, 118, 124, 128, 140, 142 können anschließend wieder stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Während des Schritts S10 wird die segmentierte Verbindung 130 mit Hilfe des Lösungsmittels 148, mit Hilfe von Ultraschallwellen 160 und/oder mit Hilfe von Wärme Q geschwächt. Die segmentierte Verbindung 130 weist dabei eine Vielzahl von Verbindungssegmenten 132 auf, zwischen denen die Zwischenräume 138 vorgesehen sind. Vorteilhafterweise wird das Lösungsmittel 148 mit Hilfe von Kapillarkräften in die Zwischenräume 138 eingesogen, so dass die Verbindungssegmente 132 zumindest abschnittsweise mit dem Lösungsmittel 148 benetzt werden. Insbesondere die freien Oberflächen 134 werden mit dem Lösungsmittel 148 benetzt.
Als Lösungsmittel 148 kann ein anorganisches Lösungsmittel, ein organisches Lösungsmittel, eine Base und/oder eine Säure eingesetzt werden. Auch Gemische der vorgenannten Lösungsmittel 148 sind möglich. Während des Schritts S10 können die Zwischenräume 138 mit dem Lösungsmittel 148 durchströmt werden. Das Lösungsmittel 148 kann mit Hilfe des Applikators 150 in die Zwischenräume 138 injiziert werden.
Alternativ oder zusätzlich können während des Schritts S10 mit Hilfe der Ultraschallanordnung 156 Ultraschallwellen 160 erzeugt werden, die auf die segmentierte Verbindung 130 einwirken, um diese zu schwächen. Die Ultraschallwellen 160 werden bevorzugt in einem Frequenzbereich von 20 bis 60 kHz erzeugt. Für Reinigungszwecke kann ein Frequenzbereich von mehr als 100 kHz eingesetzt werden.
Die Ultraschallanordnung 156 kann ein Ultraschallbad sein, in welchem das optische System 100A, 100B, 100C, 100D während des Schritts S10 zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Insbesondere ist zumindest die segmentierte Verbindung 130 in das Ultraschallbad eingetaucht. Die segmentierte Verbindung 130 ist derart strukturiert, dass die Ultraschallwellen 160 die segmentierte Verbindung 130 bei einer definierten Anregungsfrequenz maximal schwächen. Beispielsweise wird die segmentierte Verbindung 130 derart angeregt, dass Schwingungsamplituden erzeugt werden, die zu einer lokalen Überlastung der segmentierten Verbindung 130 führen. Die segmentierte Verbindung 130 reißt dann lokal ein oder bricht, wodurch diese geschwächt oder beschädigt wird.
Alternativ oder zusätzlich wird während des Schritts S10 mit Hilfe der Heizanordnung 162 Wärme Q erzeugt, die auf die segmentierte Verbindung 130 einwirkt, um diese zu schwächen. Beispielsweise erfolgt ein zumindest teilweises Aufschmelzen oder eine zumindest teilweise Pyrolyse der segmentierten Verbindung 130. Die Heizanordnung 162 weist das Heizelement 164 auf, das in das erste Bauteil 102, 140, in das zweite Bauteil 118, 124, 128, 142 und/oder in die segmentierte Verbindung 130 integriert sein kann. Es können hierfür mehrere Heizelemente 164 vorgesehen sein.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Lichtquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: Beleuchtungsstrahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: erster Facettenspiegel
21: erste Facette
22: zweiter Facettenspiegel
23: zweite Facette
100A: optisches System
100B: optisches System
100C: optisches System
100D: optisches System
102: optisches Element/Bauteil
104: optisch wirksame Fläche
106: Rückseite
108: Festlager
110: Loslager
112: Rückplatte
114: Vorderseite
116: Rückseite
118: Stellelement/Bauteil
120: Wirkungsrichtung
122: Pfeil
124: Stellelement/Bauteil
126: Wirkungsrichtung
128: Stellelement/Bauteil
130: Klebung/Verbindung
132: Klebstoffsegment/Verbindungssegment
134: Oberfläche
136: Schwindung
138: Zwischenraum
140: Bauteil
142: Bauteil
144: Oberfläche
146: Oberfläche
148: Lösungsmittel
150: Applikator
152: Vorratsbehälter
154: Kanüle
156: Ultraschallanordnung
158: Ultraschallkopf
160: Ultraschallwellen
162: Heizanordnung
164: Heizelement
M1: Spiegel
M2: Spiegel
M3: Spiegel
M4: Spiegel
M5: Spiegel
M6: Spiegel
Q: Wärme
S1: Schritt
S2: Schritt
S3: Schritt
S10: Schritt
S20: Schritt
x: x-Richtung
y: y-Richtung
z: z-Richtung
Z1: Zustand
Z2: Zustand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008009600 A1 [0059, 0063]
US 2006/0132747 A1 [0061]
EP 1614008 B1 [0061]
US 6573978 [0061]
DE 102017220586 A1 [0066]
US 2018/0074303 A1 [0080]

Claims

Verfahren zum Entfügen eines ersten Bauteils (102, 140) und eines zweiten Bauteils (118, 124, 128, 142) eines optischen Systems (100A, 100B, 100C, 100D) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), wobei das erste Bauteil (102, 140) mit Hilfe einer segmentierten Verbindung (130) stoffschlüssig mit dem zweiten Bauteil (118, 124, 128, 142) verbunden ist, mit den Schritten: a) Schwächen (S10) der segmentierten Verbindung (130), und b) Trennen (S20) des ersten Bauteils (102, 140) von dem zweiten Bauteil (118, 124, 128, 142).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Schritt b) das erste Bauteil (102, 140) und/oder das zweite Bauteil (118, 124, 128, 142) gereinigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während des Schritts a) die segmentierte Verbindung (130) mit Hilfe eines Lösungsmittels (148), mit Hilfe von Ultraschallwellen (160) und/oder mit Hilfe von Wärme (Q) geschwächt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die segmentierte Verbindung (130) eine Vielzahl von Verbindungssegmenten (132) aufweist, zwischen denen Zwischenräume (138) vorgesehen sind, und wobei das Lösungsmittel (148) mit Hilfe von Kapillarkräften in die Zwischenräume (138) eingesogen wird, so dass die Verbindungssegmente (132) zumindest abschnittsweise mit dem Lösungsmittel (148) benetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des Schritts a) als Lösungsmittel (148) ein anorganisches Lösungsmittel, ein organisches Lösungsmittel, eine Base und/oder eine Säure eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Verbindungssegmente (132) derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass die segmentierte Verbindung (130) diffusionsoffen und/oder diffusionsgeschlossen segmentiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, wobei während des Schritts a) die Zwischenräume (138) mit dem Lösungsmittel (148) durchströmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4-7, wobei vor oder während des Schritts a) das Lösungsmittel (148) mit Hilfe eines Applikators (150) in die Zwischenräume (138) injiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3-8, wobei während des Schritts a) mit Hilfe einer Ultraschallanordnung (156) Ultraschallwellen (160) erzeugt werden, die auf die segmentierte Verbindung (130) einwirken, um diese zu schwächen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei während des Schritts a) mit Hilfe der Ultraschallanordnung (156) Ultraschallwellen (160) in einem Frequenzbereich von 20 bis 60 kHz erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Ultraschallanordnung (156) ein Ultraschallbad ist, in welchem das optische System (100A, 100B, 100C, 100D) während des Schritts a) zumindest abschnittsweise aufgenommen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, wobei die segmentierte Verbindung (130) derart strukturiert ist, dass die Ultraschallwellen (160) die segmentierte Verbindung (130) bei einer definierten Anregungsfrequenz maximal schwächen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3-12, wobei während des Schritts a) mit Hilfe einer Heizanordnung (162) Wärme (Q) erzeugt wird, die auf die segmentierte Verbindung (130) einwirkt, um diese zu schwächen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Heizanordnung (162) ein Heizelement (164) aufweist, das in das erste Bauteil (102, 140), in das zweite Bauteil (118, 124, 128, 142) und/oder in die segmentierte Verbindung (130) integriert ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei während des Schritts a) mit Hilfe der Heizanordnung (162) Wärme (Q) in das erste Bauteil (102, 140) und/oder in das zweiten Bauteil (118, 124, 128, 142) eingebracht wird, und wobei das erste Bauteil (102, 140) und/oder das zweite Bauteil (118, 124, 128, 142) die Wärme (Q) mittels Wärmeleitung zu der segmentierten Verbindung (130) leitet, um diese zu schwächen.