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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuator-/Sensor-Vorrichtung für ein Optikmodul für eine Lithographieanlage, ein Optikmodul für eine Lithographieanlage mit einer solchen Aktuator-/Sensor-Vorrichtung und eine Lithographieanlage mit einem solchen Optikmodul.
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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.
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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. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
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Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar oder verkippbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm-Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermischen Einflüssen, ausgeregelt werden.
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Für das Bewegen der Spiegel, insbesondere in den sechs Freiheitsgraden, sind diesen Aktuatoren zugeordnet, welche über einen Regelkreis angesteuert werden. Als Teil des Regelkreises ist eine Vorrichtung zur Überwachung des Kippwinkels eines jeweiligen Spiegels vorgesehen.
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Beispielsweise aus der
WO 2009/100856 A1 ist ein Facettenspiegel für eine Projektionsbelichtungsanlage einer Lithographieanlage bekannt, welcher eine Vielzahl von individuell verlagerbaren Einzelspiegeln aufweist. Um die optische Qualität einer Projektionsbelichtungsanlage sicherzustellen, ist eine sehr präzise Positionierung der verlagerbaren Einzelspiegel notwendig.
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Zur Positionierung der verlagerbaren Einzelspiegel werden Aktuator-/Sensor-Einheiten zur Verlagerung und/oder zur Bestimmung der Position der Einzelspiegel verwendet. Beispielsweise ist jedem Einzelspiegel eine Aktuator-/SensorEinheit zugeordnet. Die Aktuator-/Sensor-Einheit wird von einer Ansteuereinheit angesteuert, wobei die Aktuator-/Sensor-Einheit und die Ansteuereinheit wiederlösbar miteinander verbunden sind, so dass eine spätere Reparatur oder ein Austausch einzelner Teile möglich ist. Daher muss auch eine Signalübertragung von der Ansteuereinheit an die Aktuator-/Sensor-Einheit über eine lösbare elektrische Verbindung geführt werden. Da der Bauraum äußerst beengt ist und eine Vielzahl separater elektrischer Leitungen zu kontaktieren sind, müssen die jeweiligen Kontaktelemente klein ausgeführt sein, beispielsweise im Bereich weniger Millimeter. Ein Problem der kleinen Kontaktelemente ist es, dass bereits bei kleinen Abweichungen einzelner Bauelemente, die auch noch im jeweils zulässigen Toleranzbereich liegen können, ein elektrischer Kontakt möglicherweise nicht zuverlässig hergestellt ist. Um dieses Risiko zu reduzieren, können redundante Kontaktelemente vorgesehen sein. Allerdings kann es trotz redundanter Kontaktelemente zu einer Fehlkontaktierung kommen, beispielsweise wenn eine systematische Fehlplatzierung auftritt.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Aktuator-/Sensor-Vorrichtung für ein Optikmodul einer Lithographieanlage bereitzustellen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Aktuator-/Sensor-Vorrichtung für ein Optikmodul einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist eine Anzahl von Aktuator-/Sensor-Einheiten und eine Ansteuereinheit zum Ansteuern der jeweiligen Aktuator/Sensor-Einheit über eine jeweilige Mehrzahl von elektrischen Signalleitungen auf. Die jeweiligen elektrischen Signalleitungen verlaufen über eine jeweilige lösbare Schnittstelle zwischen der Ansteuereinheit und der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit, wobei die jeweilige Schnittstelle erste Kontaktelemente auf der Ansteuereinheit und dazu korrespondierende zweite Kontaktelemente auf der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit aufweist. Die jeweilige Schnittstelle weist für wenigstens eine der elektrischen Signalleitungen redundante erste und zweite Kontaktelemente auf, wobei die ersten oder die zweiten Kontaktelemente als flächige Kontaktpunkte auf einer Leiterplatte ausgeführt sind, und wobei die redundanten flächigen Kontaktpunkte auf der Leiterplatte zueinander benachbart angeordnet sind und über eine oberflächliche Leiterbahn miteinander elektrisch verbunden sind.
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Diese Aktuator-/Sensor-Vorrichtung hat den Vorteil, dass durch die benachbarte Anordnung der redundanten flächigen Kontaktpunkte und die oberflächliche Leiterbahn die mögliche Kontaktierungsfläche für das jeweilige korrespondierende Kontaktelement vergrößert ist, so dass eine Robustheit gegenüber einer Fehlkontaktierung verbessert ist. Dies ist insbesondere möglich, ohne dass die einzelnen flächigen Kontaktpunkte und/oder die Leiterplatte selbst vergrößert wird, so dass eine kompakte Ausführung der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung nicht beeinträchtigt wird. Weiterhin wird die verbesserte Robustheit erreicht, ohne dass eine mechanische Ausführung der Aktuator-/Sensor-Einheiten und der Ansteuereinheit noch weiter verbessert wird, um geringere Toleranzen zu erreichen, was mit einem deutlichen Aufwand verbunden wäre und aufgrund der beengten Verhältnisse teilweise auch gar nicht möglich wäre.
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Die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung umfasst eine oder mehrere Aktuator-/Sensor-Einheiten. Das heißt, dass die Anzahl eine Menge größer oder gleich eins ist.
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Die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit ist insbesondere zur Kopplung mit einem optischen Element des Optikmoduls vorgesehen und ist dazu eingerichtet, eine Eigenschaft des optischen Elements zu verändern, insbesondere das jeweilige optische Element zu verlagern und/oder die jeweilige Eigenschaft des optischen Elements sensorisch zu erfassen. Die Eigenschaft des optischen Elements kann insbesondere eine geometrisch-räumliche Eigenschaft, wie eine Position, eine Krümmung, eine Breite oder eine Länge, und/oder eine Materialeigenschaft, wie ein Brechungsindex, sein.
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Die Ansteuereinheit kann hardwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Ansteuereinheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Steuerrechner oder als Embedded System ausgebildet sein.
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Die Ansteuereinheit ist beispielsweise dazu eingerichtet, auf Basis von empfangenen Steuer- und/oder Regelsignalen die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit anzusteuern. Die Ansteuereinheit kann insbesondere zum Ansteuern mehrerer Aktuator-/Sensor-Einheiten eingerichtet sein. Dann sind beispielsweise die mehreren Aktuator-/Sensor-Einheiten, die vorzugsweise jeweils einen identischen Aufbau aufweisen, jeweils einzeln mit der Ansteuereinheit gekoppelt, so dass diese bei Bedarf einzeln austauschbar oder für eine Reparatur entnehmbar sind. Insbesondere ist für jede der Aktuator-/Sensor-Einheiten eine jeweilige Schnittstelle mit ersten Kontaktelementen auf der Ansteuereinheit vorgesehen.
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Darunter, dass die jeweilige Schnittstelle lösbar ist, wird insbesondere verstanden, dass ein über die Schnittstelle bereitgestellter elektrischer Kontakt zerstörungsfrei aufgelöst und wieder hergestellt werden kann.
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Die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit ist insbesondere mechanisch wiederlösbar mit der Ansteuereinheit gekoppelt. Das heißt, dass eine mechanische Verbindung der Aktuator-/Sensor-Einheit mit der Ansteuereinheit zerstörungsfrei gelöst und wieder hergestellt werden kann. Beispielsweise ist die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit mit der Ansteuereinheit verschraubt.
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Die zueinander korrespondierenden ersten und zweiten Kontaktelemente sind derart an der Ansteuereinheit und der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit angeordnet, dass beim mechanischen Koppeln der jeweiligen Aktuator-/SensorEinheit mit der Ansteuereinheit die jeweilige Schnittstelle die vorgesehenen elektrischen Kontakte herstellt. Hierzu müssen die korrespondierenden ersten und zweiten Kontaktelemente räumlich korrespondierend zueinander ausgerichtet werden und in Berührung gebracht werden. Die räumlich korrespondierende Ausrichtung kann beispielsweise mittels geeigneter mechanischer Führungselemente oder Ausrichtelemente, wie Führungszapfen, sichergestellt werden.
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Die Schnittstelle weist für jede elektrische Signalleitung wenigstens ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement auf. Man kann auch sagen, dass einer jeweiligen elektrischen Signalleitung erste und zweite Kontaktelemente zugeordnet sind.
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Die Schnittstelle weist für wenigstens eine der elektrischen Signalleitungen redundante erste und zweite Kontaktelemente auf. Das heißt, dass die Schnittstelle für die jeweilige elektrische Signalleitung wenigstens zwei erste und zwei zweite Kontaktelemente aufweist. Es kann auch eine höhere Redundanz vorgesehen sein, beispielsweise können drei erste und drei zweite Kontaktelemente für die jeweilige elektrische Signalleitung vorhanden sein. Damit wird der elektrische Kontakt für die jeweiligen elektrische Signalleitung redundant hergestellt, so dass beispielsweise auch bei einer Fehlkontaktierung eines der Kontakte der jeweils andere Kontakt die elektrische Signalleitung dennoch kontaktiert und damit ein Ausfall der betroffenen Aktuator-/Sensor-Einheit vermieden werden kann.
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Die ersten Kontaktelemente oder die zweiten Kontaktelemente sind als flächige Kontaktpunkte auf einer Leiterplatte ausgeführt. Die flächigen Kontaktpunkte lassen sich beispielsweise durch geeignete Kontaktierungspins kontaktieren. Beispielsweise sind alle ersten Kontaktelemente als flächige Kontaktpunkte ausgeführt, und die zweiten Kontaktelemente sind als Kontaktierungspins ausgeführt. Ein jeweiliger flächiger Kontaktpunkt kann insbesondere eine mit Gold beschichtete Oberfläche aufweisen. Die flächigen Kontaktpunkte sind insbesondere in einer Ebene der Leiterplatte angeordnet. Die flächigen Kontaktpunkte bilden damit beispielsweise eine zweidimensionale Matrix auf der Leiterplatte. Ein jeweiliger flächiger Kontaktpunkt ist beispielsweise kreisrund ausgebildet, es sind aber auch andere geometrische Formen möglich.
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Die jeweiligen redundanten ersten oder zweiten Kontaktelemente, die als flächige Kontaktpunkte auf der Leiterplatte ausgebildet sind, werden nachfolgend auch als redundante flächige Kontaktpunkte bezeichnet.
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Die redundanten flächigen Kontaktpunkte sind auf der Leiterplatte zueinander benachbart angeordnet. Das heißt, dass kein flächiger Kontaktpunkt, der einer anderen Signalleitung zugeordnet ist als den redundanten Signalleitungen, zwischen den redundanten flächiger Kontaktpunkten angeordnet ist.
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Zudem sind die jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkte über eine oberflächliche Leiterbahn miteinander elektrisch verbunden. Man kann auch sagen, dass die redundanten flächigen Kontaktpunkte über die oberflächliche Leiterbahn kurzgeschlossen sind. Für die Signalübertragung ist dies unschädlich, da die redundanten flächigen Kontaktpunkte ohnehin mit der gleichen elektrischen Signalleitungen gekoppelt sind und daher das gleiche elektrische Signal übertragen. Durch die oberflächliche Leiterbahn, die insbesondere in der gleichen Ebene wie die flächigen Kontaktpunkte liegt, ist die mögliche Kontaktierungsfläche vergrößert. Die oberflächliche Leiterbahn ist eine an der Oberfläche der Leiterplatte angeordnete elektrisch leitfähige Schicht, die nach außen hin nicht isoliert ist und die einen jeweiligen elektrischen Kontakt mit den redundanten flächigen Kontaktpunkten aufweist. Die oberflächliche Leiterbahn weist beispielsweise eine Oberfläche aus Gold, insbesondere aus Hartgold, auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung sind die zu den flächigen Kontaktpunkten korrespondierenden ersten oder zweiten Kontaktelemente als Kontaktierungspins, insbesondere als Federkontaktstifte, ausgebildet.
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Federkontaktstifte sind Kontaktierungspins mit einer Feder, die eine axiale Verschiebung eines Endstücks des Pins ermöglichen. Die Verwendung solcher Federkontaktstifte ermöglicht eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der ersten und zweiten Kontaktelemente, ohne dabei einen hohen Druck auf die Kontaktelemente aufzubringen. Die Federkontaktstifte ermöglichen einen Toleranzausgleich in einer axialen Richtung der Federkontaktstifte. Als Federkontaktstifte kommen beispielsweise Pogo-Pins in Frage.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung verläuft die jeweilige oberflächliche Leiterbahn in einem Oberflächenbereich zwischen den jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkten.
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Der Oberflächenbereich zwischen den jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkten umfasst insbesondere einen Oberflächenbereich, der durch zwei Geraden, die jeweils eine Tangente für beide benachbarten redundanten flächigen Kontaktpunkte sind, begrenzt, wobei die Geraden jeweils einerseits einer Verbindungslinie zwischen den redundanten flächigen Kontaktpunkten verlaufen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung ist die jeweilige oberflächliche Leiterbahn an eine Form der jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkte angepasst, so dass der zwischen den jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkten liegende Oberflächenbereich zu über 50%, bevorzugt über 60%, weiter bevorzugt über 70%, noch weiter bevorzugt über 80%, noch weiter bevorzugt über 90%, von der Leiterbahn überdeckt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung sind die jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkte als ein einzelner flächiger Kontaktpunkt ausgebildet, welcher eine zusammenhängende Kontaktierungsfläche für die zwei korrespondierenden Kontaktierungspins bereitstellt.
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Beispielsweise ist anstelle von zwei kreisrunden flächigen Kontaktpunkten eine ovale Kontaktierungsfläche vorgesehen, welche die beiden kreisrunden Kontaktpunkte vollständig enthält.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung sind für jede Aktuator-/Sensor-Einheit wenigstens vier, bevorzugt wenigstens acht, weiter bevorzugt wenigstens zwölf, elektrische Signalleitungen vorgesehen.
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Die Anzahl an elektrischen Signalleitungen hängt insbesondere von den zu übertragenden elektrischen Signalen sowie der Möglichkeit einer gemeinsamen Nutzung von Signalleitungen, wie Betriebsspannungsleitungen, ab. Je mehr Signalleitungen vorhanden sind, um so weniger Platz ist für eine jeweilige Signalleitung vorhanden, was entsprechend auch für die ersten und zweiten Kontaktelemente gilt, weshalb diese entsprechend kleiner ausgeführt werden und/oder dichter beieinander angeordnet sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist die Schnittstelle für alle elektrischen Signalleitungen redundante Kontaktelemente auf.
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Das heißt, dass die Schnittstelle zum Kontaktieren einer Anzahl N elektrischer Signalleitungen wenigstens eine Anzahl M = 2xN erster und zweiter Kontaktelemente aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung ist der jeweilige flächige Kontaktpunkt kreisrund mit einem Durchmesser von höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 2,5 mm, weiter bevorzugt höchstens 2 mm, ausgebildet.
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Eine kleinere Ausbildung hat den Vorteil, dass Bauraum eingespart wird, hat aber zugleich den Nachteil, dass eine Robustheit gegenüber leichten Verschiebungen bei der Montage der Aktuator-/Sensor-Einheit auf der Ansteuereinheit reduziert ist. Dem lässt sich mit der vorliegenden Erfindung entgegenwirken.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung beträgt ein Abstand zwischen zwei benachbarten flächigen Kontaktpunkten höchstens 1 mm, bevorzugt höchsten 0,5 mm, weiter bevorzugt höchstens 0,25 mm.
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Ein geringerer Abstand ermöglicht eine höhere Dichte von Kontaktpunkten und damit eine erhöhte Anzahl elektrischer Signalleitungen bei gleichbleibendem Platzbedarf für die Schnittstelle oder einen reduzierten Platzbedarf für die Schnittstelle bei gleichbleibender Anzahl an Signalleitungen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist eine mechanische Verbindung zwischen der Ansteuereinheit und der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit eine erste Positioniergenauigkeit entlang einer ersten Achse auf und weist eine zweite Positioniergenauigkeit entlang einer zweiten Achse auf, wobei die erste Positioniergenauigkeit höher als die zweite Positioniergenauigkeit ist und wobei die jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkte entlang der zweiten Achse benachbart angeordnet sind.
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Die erste Achse und die zweite Achse sind nicht identisch. Insbesondere liegt die erste Achse senkrecht zu der zweiten Achse. Die erste Achse und die zweite Achse liegen insbesondere in einer von der Leiterplatte aufgespannten Ebene.
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Durch die benachbarte Anordnung der redundanten flächigen Kontaktpunkte entlang der zweiten Achse kann der geringeren Positioniergenauigkeit entlang der zweiten Achse entgegengewirkt werden, so dass eine Fehlkontaktierung weniger wahrscheinlich wird. Man kann auch sagen, dass eine Positionierungstoleranz für das Kontaktieren der jeweiligen ersten und zweiten Kontaktelemente entlang der zweiten Achse zunimmt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist diese ein Tragelement auf, das zum Befestigen der Ansteuereinheit und der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit eingerichtet ist, wobei die Ansteuereinheit an einer ersten Tragseite des Tragelements angeordnet ist und die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit an einer zweiten Tragseite des Trageelements angeordnet ist, wobei die erste Tragseite der zweiten Tragseite gegenüberliegt.
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Die Aktuator-/Sensor-Einheit und die Ansteuereinheit werden insbesondere durch unterschiedliche Tragseiten des Tragelements getragen. Dadurch kann die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit repariert und/oder ersetzt werden, ohne die Ansteuereinheit von dem Tragelement zu trennen. Ferner kann die Ansteuereinheit repariert und/oder ersetzt werden, ohne die jeweilige Aktuator-/SensorEinheit von dem Tragelement zu trennen. Dadurch kann eine Reparatur und/oder ein Ersatz der durch das Tragelement gehaltenen Elektronikbauteile (Aktuator-/Sensor-Einheit und Ansteuereinheit) mit geringem Aufwand erfolgen. Eine Nichtbetriebszeit, während der die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung nicht in Betrieb ist, kann reduziert werden.
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Das Tragelement kann auch als Tragrahmen oder Traggehäuse bezeichnet werden. „Tragen“ bedeutet im Zusammenhang mit dem Tragelement insbesondere „halten“. Dass die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit durch die erste Tragseite getragen wird, bedeutet insbesondere, dass die jeweilige Aktuator-/SensorEinheit an der ersten Tragseite angeordnet und vorzugsweise mit der ersten Tragseite verbunden ist. Zur Verbindung der Aktuator-/Sensor-Einheit mit der ersten Tragseite kann die Aktuator-/Sensor-Einheit zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme der ersten Tragseite angeordnet sein und/oder mit einem Befestigungselement (zum Beispiel mit Schrauben) an der ersten Tragseite befestigt sein. Hierzu kann das Tragelement Passungen zum Anschrauben der Aktuator-/Sensor-Einheit an die ersten Tragseite und/oder zum Positionieren der Verschraubung aufweisen.
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Dass die Ansteuereinheit durch die zweite Tragseite getragen wird, bedeutet insbesondere, dass die Ansteuereinheit an der zweiten Tragseite angeordnet und vorzugsweise mit der zweiten Tragseite verbunden ist. Zur Verbindung der Ansteuereinheit mit der zweiten Tragseite kann die Ansteuereinheit zumindest teilweise in einer zweiten Aufnahme der zweiten Tragseite angeordnet sein und/oder mit einem Befestigungselement (zum Beispiel mit Schrauben) an der zweiten Tragseite befestigt sein. Hierzu kann das Tragelement Passungen zum Anschrauben der Ansteuereinheit an die zweiten Tragseite und/oder zum Positionieren der Verschraubung aufweisen.
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In einem Zustand, in dem sowohl die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit und die Ansteuereinheit durch das Tragelement getragen werden, befinden sich die ersten und zweiten Kontaktelemente insbesondere in einem elektrischen Kontakt.
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Dass die zweite Tragseite der ersten Tragseite gegenüberliegt bedeutet insbesondere, dass die erste und zweite Tragseite entgegengesetzte Seiten des Tragelements sind. Das Tragelement trägt die Ansteuereinheit und die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit vorzugsweise derart, dass das Tragelement zumindest teilweise zwischen der Ansteuereinheit und der Aktuator-/Sensor-Einheit angeordnet ist. In einer Anordnung der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung, in der die erste Tragseite unten und die zweite Tragseite oben liegt, kann die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit von unten an dem Tragelement befestigt werden, während die Ansteuereinheit von oben an dem Tragelement befestigt werden kann. Eine Einbaurichtung der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit verläuft insbesondere parallel aber in entgegengesetzter Richtung zur Einbaurichtung der Ansteuereinheit. Die Aktuator-/Sensor-Einheit und die Ansteuereinheit können daher einzeln aus dem Tragelement herausgenommen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist das Tragelement zumindest eine Öffnung auf, die das Tragelement von der ersten Tragseite zu der zweiten Tragseite durchbohrt, wobei die jeweilige Aktuator/Sensor-Einheit und die Ansteuereinheit sich durch die Öffnung hindurch kontaktieren und so elektrisch miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist das Tragelement auf der ersten Tragseite eine erste Aufnahme auf, in die die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit zumindest teilweise hineingesteckt ist, und weist auf der zweiten Tragseite eine zweite Aufnahme auf, in die die Ansteuereinheit zumindest teilweise hineingesteckt ist, wobei die erste Aufnahme der zweiten Aufnahme gegenüberliegt.
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Die Aufnahmen können der Positionierung der jeweiligen Aktuator-/SensorEinheit und/oder der Ansteuereinheit am Tragelement dienen. Damit kann auch eine relative Positionierung der jeweiligen Aktuator-/Sensor-Einheit zu der Ansteuereinheit mittels des Tragelements bestimmt sein. Die Aufnahmen sind insbesondere derart geformt, dass die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit und/oder die Ansteuereinheit nur in einer einzigen Ausrichtung in das Tragelement einsetzbar sind. Dadurch kann eine fehlerhafte Montage der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung vermieden werden.
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Die Aufnahmen können ferner dazu dienen, die jeweilige Aktuator-/SensorEinheit und/oder die Ansteuereinheit am Tragelement zu halten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung weist die Ansteuereinheit einen Hauptkörper mit einer Leiterplattenverbindung zum Tragen der Leiterplatte auf, wobei die Leiterplattenverbindung mindestens zwei Stifte umfasst und wobei die Leiterplatte mindestens zwei Löcher aufweist, in die die Stifte eingeführt sind. Wenigstens eines der Löcher ist als ein Langloch ausgebildet.
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Zur Ausbildung der Ansteuereinheit wird die Leiterplatte vorzugsweise mit dem Hauptkörper zusammengesetzt. Die Leiterplatte und der Hauptkörper bilden somit separate Bauteile.
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Die Leiterplattenverbindung kann einstückig mit dem Hauptkörper ausgebildet sein. „Einstückig“ bedeutet insbesondere, dass der Hauptkörper und die Leiterplattenverbindung aus einem Bauteil und einem einzigen Material gefertigt sind.
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Die Positionen und Größen der jeweiligen Löcher in der Leiterplatte entsprechen vorzugsweise denen der Stifte der Leiterplattenverbindung. Dies bedeutet insbesondere, dass die jeweiligen Löcher den Stiften gegenüberliegen, und dass die Durchmesser der jeweiligen Löcher gleich groß oder etwas größer als die Durchmesser der Stifte sind.
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Das Loch, welches kein Langloch ist, ist vorzugsweise ein kreisförmiges Loch. Durch dieses Loch kann eine translatorische Bewegung der Leiterplatte auf dem Hauptkörper gesperrt werden.
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Durch die Ausbildung eines der Löcher als Langloch wird ein Toleranzausgleich ermöglicht. Das Langloch ermöglicht eine Bewegung des darin eingesetzten Stifts entlang einer Längsrichtung des Langlochs. Durch die Kombination aus Langloch und Stift wird eine Rotation der Leiterplatte um eine durch das andere Loch verlaufende Achse gesperrt. Durch die Verwendung des Langlochs auf der Leiterplatte ist die Positionierung der Leiterplatte jedoch nicht überbestimmt. Daher können auch Leiterplatten, deren Löcher aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau die gewünschten Maße oder Positionen haben, trotzdem am Hauptkörper angebracht werden. Die durch das Langloch ermöglichte Toleranz führt insbesondere aufgrund der erfindungsgemäßen vergrößerten Kontaktierungsfläche der benachbart angeordneten, redundanten flächigen Kontaktpunkte nicht zu Kontaktierungsproblemen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Optikmodul für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Optikmodul weist eine Aktuator-/Sensor-Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt auf und weist eine Anzahl von optischen Elementen auf, wobei jedem optischen Element zumindest eine der Aktuator-/Sensor-Einheiten der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung zugeordnet ist.
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Die Anzahl optischer Elemente umfasst beispielsweise Linsen, Spiegel und/oder Filterelemente. Insbesondere sind die optischen Elemente als Mikrospiegel ausgebildet, und das Optikmodul bildet ein Mikro-Spiegel-Array mit einer Vielzahl einzeln über die Aktuator-/Sensor-Einheiten ansteuerbaren Mikrospiegeln.
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Das Optikmodul kann mehrere Aktuator-/Sensor-Vorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt aufweisen.
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Das Optikmodul kann insbesondere in einem optisches System, wie eine Projektionsoptik oder ein Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage, verwendet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
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Die für die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Optikmodul entsprechend und umgekehrt.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Lithographieanlage mit einem Optikmodul gemäß dem zweiten Aspekt vorgeschlagen.
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Die Lithographieanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Lithographieanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
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„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.
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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.
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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 Aktuator-/Sensor-Vorrichtung mit einer Aktuator-/Sensor-Einheit und einer Ansteuereinheit;
- 3 zeigt ein erstes schematisches Ausführungsbeispiel einer Anordnung von flächigen Kontaktpunkten auf einer Leiterplatte;
- 4 zeigt ein zweites schematisches Ausführungsbeispiel einer Anordnung von flächigen Kontaktpunkten auf einer Leiterplatte;
- 5 zeigt ein drittes schematisches Ausführungsbeispiel einer Anordnung von flächigen Kontaktpunkten auf einer Leiterplatte;
- 6 zeigt eine schematische Darstellung von zwei flächigen Kontaktpunkten und einem Oberflächenbereich;
- 7 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Aktuator-/Sensor-Vorrichtung mit einer Aktuator-/Sensor-Einheit und einer Ansteuereinheit; und
- 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Optikmoduls mit einer Aktuator-/Sensor-Vorrichtung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet eine Optikmodul 20, das als ein erster Facettenspiegel ausgebildet ist. 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 ersten optischen Elementen 21, die hier als einzelne Facetten ausgebildet sind, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
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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.
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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.
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Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
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Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweites Optikmodul 22, das als ein zweiter Facettenspiegel ausgebildet ist. 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 .
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Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
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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.
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Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
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Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
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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.
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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.
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Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Gracing Incidence Spiegel) umfassen.
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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.
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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.
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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.
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Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
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Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
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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.
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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 .
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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.
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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.
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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.
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Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
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Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
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Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
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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.
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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.
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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.
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Der erste Facettenspiegel 20, der zweite Facettenspiegel 22 oder auch jeder der Spiegel M1 - M6 sind Beispiele für ein jeweiliges Optikmodul (siehe auch 8). Die einzelnen Facetten 21, 23 der Facettenspiegel 20, 22 sind Beispiele für optische Elemente des Optikmoduls 20, 22, denen insbesondere eine jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit 110 (siehe 2, 7 oder 8) der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 (siehe 2, 7 oder 8) des Optikmoduls 20, 22 zugeordnet ist. Man kann auch sagen, dass in der 1 mehrere Optikmodule 20, 22 ein übergeordnetes optisches System, wie die Beleuchtungsoptik 4 oder die Projektionsoptik 10, bilden.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 mit einer Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und einer Ansteuereinheit 120. In der 1 sind die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und die Ansteuereinheit 120 aus Gründen der Übersicht getrennt voneinander dargestellt. Es versteht sich, dass die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und die Ansteuereinheit 120 in der betriebsbereiten Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 miteinander verbunden sind, also beispielsweise aneinander angeordnet sind, wie in der 7 oder der 8 dargestellt ist.
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Die Ansteuereinheit 120 ist zum Ansteuern der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 eingerichtet, wofür eine Mehrzahl von elektrischen Signalleitungen L1 - L3 zum Übertragen der elektrischen Signale vorgesehen ist. Die elektrischen Signalleitungen L1 - L3 verlaufen über eine lösbare Schnittstelle 130 zwischen der Ansteuereinheit 120 und der Aktuator-/Sensor-Einheit 110. Die Schnittstelle 130 umfasst erste Kontaktelemente CP1 - CP6 auf der Ansteuereinheit 120 und dazu korrespondierende zweite Kontaktelemente P1 - P6 auf der Aktuator-/SensorEinheit 110.
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In diesem Beispiel weist die Schnittstelle 130 für alle drei elektrischen Signalleitungen L 1 - L3 redundante erste und zweite Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 auf. Die ersten Kontaktelemente CP1 - CP6 sind hierbei als flächige Kontaktpunkte auf einer Leiterplatte LP ausgeführt. Die flächigen Kontaktpunkte CP1 - CP6 wiesen vorzugsweise eine vergoldete Oberfläche auf, so dass eine Kontaktierung zuverlässig möglich ist. Die jeweiligen redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1 und CP2, CP3 und CP4 sowie CP5 und CP6 sind paarweise einer jeweiligen elektrischen Signalleitung L1 - L3 zugeordnet sind, was daran erkennbar ist, dass die jeweiligen Kontaktpunkte in der Leiterplatte LP elektrisch miteinander verbunden sind. Die redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1 und CP2, CP3 und CP4 sowie CP5 und CP6 sind auf der Leiterplatte LP zueinander benachbart angeordnet. Zudem sind diese jeweils über eine oberflächliche Leiterbahn SC miteinander elektrisch verbunden. Die oberflächliche Leiterbahn SC weist vorzugsweise eine vergoldete Oberfläche auf, die eine zuverlässige Kontaktierung gewährleistet.
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Die zweiten Kontaktelemente P1 - P6 sind als Federkontaktstifte ausgeführt, welche vorzugsweise ebenfalls eine vergoldete Oberfläche aufweisen. Die Federkontaktstifte P1 - P6 sind korrespondierend zu den flächigen Kontaktpunkten CP1 CP6 angeordnet, so dass, wenn die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 an der Ansteuereinheit 120 angeordnet ist, der jeweilige Federkontaktstift P1 - P6 den jeweiligen flächigen Kontaktpunkt CP 1 - CP6 berührt und damit einen elektrischen Kontakt herstellt (dies ist durch die gestrichelten Linien angedeutet). Entsprechend zu den redundanten flächigen Kontaktpunkten CP1 - CP6 sind die Federkontaktstifte P1 und P2, P3 und P4 sowie P5 und P6 der jeweils gleichen elektrischen Signalleitung L1 - L3 zugeordnet und damit redundant (dies ist anhand der Zusammenführung der jeweiligen Leitung L1- L3 innerhalb der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 dargestellt).
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In der 1 sind die elektrischen Signalleitungen L1 - L3 zur Betonung der redundanten Ausbildung dieser in der Schnittstelle 130 jeweils als doppelte gestrichelte Linien dargestellt. Es ist ferner dargestellt, dass die redundanten ersten und zweiten Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 intern mit der gleichen elektrischen Leitung gekoppelt sind.
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Über die elektrischen Signalleitungen L1 - L3 werden beispielsweise Ansteuerdaten, Messdaten, Steuer- und/oder Regelsignale sowie eine Betriebsspannung übertragen.
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Es sei angemerkt, dass die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 mehr als nur eine Aktuator-/Sensor-Einheit 110 aufweisen kann, wobei die Schnittstelle 130 jeweils entsprechend ausgebildet ist. Ferner sei angemerkt, dass mehr als nur drei elektrische Signalleitungen L1 - L3 vorgesehen sein können. Zudem ist es möglich, dass die Schnittstelle 130 nicht für alle elektrischen Signalleitungen L1 - L3 redundante Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 aufweist, und/oder dass mehr als zwei redundante Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 für eine elektrische Signalleitung L1 - L3 vorgesehen ist. Ferner kann die Leiterplatte LP mit den flächigen Kontaktelementen CP 1 - CP6 auch an der Aktuator-/SensorEinheit 110 angeordnet sein (nicht dargestellt), wobei dann die Federkontaktstifte P1 - P6 entsprechend an der Ansteuereinheit 120 angeordnet sind.
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3 - 5 zeigen jeweils ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Anordnung von flächigen Kontaktpunkten CP1, CP2 auf einer Leiterplatte LP. Beispielsweise kann die Leiterplatte LP der 2 eine jeweilige Anordnung der Kontaktpunkte CP1 - CP6 aufweisen. Es sind jeweils insgesamt acht Paare flächiger Kontaktpunkte CP1, CP2 dargestellt, wobei aus Gründen der Übersicht jeweils nur eines der Paare mit Bezugszeichen gekennzeichnet ist. Jedes Paar flächiger Kontaktpunkte CP1, CP2 ist einer jeweiligen elektrischen Signalleitung L1 - L3 (siehe 2) zugeordnet. Ein jeweiliges Paar CP1, CP2 bildet damit redundante flächige Kontaktpunkte CP1, CP2 aus. Die Leiterplatte LP erstreckt sich in einer durch eine x-Achse und eine y-Achse aufgespannten Ebene. Die benachbarten redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1, CP2 sind hierbei entlang der y-Achse benachbart zueinander angeordnet. Damit ist in den dargestellten Ausführungsformen eine zulässige Positionierungstoleranz in y-Richtung größer, als eine Positionierungstoleranz in x-Richtung.
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In der 3 sind die flächigen Kontaktpunkte CP1, CP2 alle kreisförmig ausgebildet, beispielsweise weisen diese einen Durchmesser von 2,5 mm auf. Die redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1, CP2 sind jeweils benachbart zueinander angeordnet und zudem über eine oberflächliche Leiterbahn SC miteinander an der Oberfläche elektrisch verbunden. Es ist in dieser Darstellung erkennbar, dass durch die oberflächliche Leiterbahn SC eine zusätzliche Kontaktierungsfläche erschlossen wird. Damit kann ein Kontaktierungspin, der beispielsweise nicht exakt positioniert ist und daher die von dem jeweiligen flächigen Kontaktpunkt CP1, CP2 bereitgestellte Kontaktfläche nicht erreicht, einen Kontakt über die oberflächliche Leiterbahn SC herstellen. Somit ist das Ausfallrisiko der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 (siehe 2, 7 oder 8) aufgrund einer Fehlkontaktierung reduziert.
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In der 4 ist die oberflächliche Leiterbahn SC, die die benachbarten redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1, CP2 verbindet and die Form der Kontaktpunkte CP1, CP2 angepasst. Damit ist ein größerer Bereich des Oberflächenbereichs AR (siehe 6) zwischen den jeweiligen Kontaktpunkten CP1, CP2 von der oberflächlichen Leiterbahn SC abgedeckt und somit die Kontaktierungsfläche weiter vergrößert.
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In der 5 sind die zwei benachbarten redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1, CP2 durch einen großen, ovalen flächigen Kontaktpunkt CP 12 ersetzt. Man kann auch sagen, dass die oberflächliche Leiterbahn SC den Oberflächenbereich AR (siehe 6) zwischen den beiden einzelnen Kontaktpunkten CP1, CP2 vollständig ausfüllt, so dass der ovale Kontaktpunkt CP 12 entsteht. Diese Ausführungsform bietet den größten Zuwachs an zusätzlicher Kontaktierungsfläche gegenüber einer herkömmlichen Leiterplatte, die nur einzelne Kontaktpunkte ohne oberflächliche Leiterbahn aufweist (nicht dargestellt).
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6 zeigt eine schematische Darstellung von zwei flächigen Kontaktpunkten CP1, CP2 und einem Oberflächenbereich AR. Der Oberflächenbereich AR ist der zwischen den Kontaktpunkten CP1, CP2 liegende Oberflächenbereich. Der Oberflächenbereich AR wird auf zwei ersten gegenüberliegenden Seiten jeweils von einem der Kontaktpunkte CP1, CP2 begrenzt und auf zwei zweiten gegenüberliegenden Seiten von jeweils einer Tangente T1, T2 and die beiden Kontaktpunkte CP1, CP2 begrenzt. Die jeweilige Tangente T1, T2 ist zugleich Tangente an den Kontaktpunkt CP1 und an den Kontaktpunkt CP2.
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7 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 mit einer Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und einer Ansteuereinheit 120. In diesem Beispiel sind die Einzelheiten der Schnittstelle 130 nicht näher mit Bezugszeichen gekennzeichnet, diese weist aber beispielsweise die Merkmale der anhand der 2 erläuterten Schnittstelle 130 auf.
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In diesem Beispiel ist ein Tragelement 140 vorgesehen, welches zum Befestigen der Ansteuereinheit 120 und der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 eingerichtet ist. Die Ansteuereinheit 120 ist an einer ersten Tragseite des Tragelements 140 angeordnet und die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 ist an einer zweiten Tragseite des Trageelements 140 angeordnet, wobei die erste Tragseite der zweiten Tragseite gegenüberliegt. Das Tragelement 140 weist eine Öffnung auf, die das Tragelement 140 von der ersten Tragseite zu der zweiten Tragseite durchbohrt, wobei die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und die Ansteuereinheit 120 sich durch die Öffnung hindurch kontaktieren und so elektrisch miteinander verbunden sind. In diesem Beispiel ist die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 teilweise in die Öffnung eingesetzt. Die Öffnung bildet damit zugleich eine Aufnahme zum Aufnehmen der Aktuator-/Sensor-Einheit 110. Auf der zweiten Tragseite des Tragelements 140 ist eine zweite Aufnahme vorhanden, in die die Ansteuereinheit 120 zumindest teilweise eingesetzt ist. Die jeweilige Aufnahme dient insbesondere dazu, die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und die Ansteuereinheit 120 in eine bestimmte, zueinander korrespondierende Position zu zwingen, in der eine Kontaktierung der ersten und zweiten Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 (siehe 2) der Schnittstelle 130 erreicht wird.
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Da die ersten oder die zweiten Kontaktelemente CP1 - CP6, P1 - P6 als flächige Kontaktpunkte auf der Leiterplatte LP ausgebildet sind, ist ferner eine Positionierung der Leiterplatte LP an dem jeweiligen, die Leiterplatte LP tragenden Element (die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 oder die Ansteuereinheit 120) hierfür relevant. In diesem Beispiel weist die Ansteuereinheit insbesondere Führungselemente 122 auf, welche an die Leiterplatte LP seitlich angrenzen und diese damit führen. Die Leiterplatte LP ist mit zwei Schrauben 150 mit der Ansteuereinheit 120 verschraubt. Damit kann die Leiterplatte LP jederzeit zerstörungsfrei von der Ansteuereinheit 120 entfernt werden.
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Die Führungselemente 122 greifen ferner in korrespondierende Führungselemente 142 des Tragelements 140 ein. Die Führungselemente 142 sind insbesondere in der zweiten Aufnahme des Tragelements 140 angeordnet oder bilden die zweite Aufnahme des Tragelements 140. Über die Führungselemente 122, 142 ist eine Position des Tragelements 140 relativ zu der Ansteuereinheit 120 festgelegt. Das Tragelement 140 ist vorzugsweise ebenfalls mit der Ansteuereinheit 120 verschraubt (nicht dargestellt). Es sei angemerkt, dass aus Gründen der bildlichen Unterscheidung zwischen den Führungselementen 122, 142 ein Abstand dargestellt ist, sich in der zusammengebauten Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 diese Elemente jedoch berühren, insbesondere aneinander anschmiegen. Entsprechendes gilt für die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 und die erste Aufnahme des Tragelements 140, in welche diese hineingesteckt ist.
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Die Aktuator-/Sensor-Einheit 110 ist in die Öffnung des Trageelements 140 eingesetzt oder in diese hineingesteckt. Die Öffnung weist vorzugsweise eine Größe auf, die der Größe der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 entspricht, so dass durch das Hineinstecken der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 in die Öffnung bereits die Positionierung der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 in Bezug auf das Tragelement 140 erfolgt. Die Aktuator-/Sensor-Einheit ist ferner auf der ersten Tragseite des Tragelements 140 mittels Schrauben 150 mit dem Tragelement 140 verschraubt.
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Durch das Tragelement 140 wird eine Montage der Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100, insbesondere im Hinblick auf eine Positionierung der Aktuator-/Sensor-Einheit 110 relativ zu der Ansteuereinheit 120, vereinfacht. Verbleibende Toleranzen, die zu einer Fehlkontaktierung in der Schnittstelle 130 führen können, können durch die Verwendung der redundanten flächigen Kontaktpunkte CP1 - CP6 (siehe 2 - 6), die über die oberflächliche Leiterbahn SC (siehe 2 - 5) miteinander verbunden sind, zumindest teilweise ausgeglichen werden. Damit ist eine zuverlässigere und robustere Kontaktierung mittels der Schnittstelle 130 erzielt.
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8 zeigt eine schematische Ansicht eines Optikmoduls 20 mit einer Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100. Die Aktuator-/Sensor-Vorrichtung 100 ist beispielsweise wie anhand der 2 oder 7 erläutert ausgebildet. Sie umfasst in diesem Beispiel eine Ansteuereinheit 120 und zwei Aktuator-/Sensor-Einheiten 110. Jede Aktuator-/Sensor-Einheit 110 ist über eine jeweilige Schnittstelle 130, die beispielsweise wie anhand der 2 erläutert ausgebildet ist, mit der Ansteuereinheit 120 elektrisch verbunden. Jeder Aktuator-/Sensor-Einheit 110 ist ein optisches Element 21 zugeordnet, wobei es sich beispielsweise um einen Mikrospiegel handelt. Die jeweilige Aktuator-/Sensor-Einheit 110 ist beispielsweise zum verlagern des zugeordneten optischen Elements 21 und/oder zum Erfassen einer Position des zugeordneten optischen Elements 21 eingerichtet.
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Das Optikmodul 20 ist hier mit nur zwei optischen Elementen 21 und nur zwei Aktuator-/Sensor-Einheiten 110 dargestellt, es kann aber auch deutlich mehr als nur zwei optische Elemente 21 und/oder Aktuator-/Sensor-Einheiten 110 umfassen. Das Optikmodul 20 kann insbesondere einen der Facettenspiegel der Projektionsbelichtungsanlage 1 der 1 ausbilden.
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Ferner kann das Optikmodul 20 eine Mehrzahl von Ansteuereinheiten 120 und/oder eine Mehrzahl von Aktuator-/Sensor-Vorrichtungen umfassen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 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
- Optikmodul
- 21
- optisches Element
- 22
- Optikmodul
- 23
- zweite Facette
- 100
- Aktuator-/Sensor-Vorrichtung
- 110
- Aktuator-/Sensor-Einheit
- 120
- Ansteuereinheit
- 122
- Führungselement
- 130
- Schnittstelle
- 140
- Tragelement
- 142
- Führungselement
- 150
- Befestigungselement
- AR
- Oberflächenbereich
- CP1
- Kontaktelement
- CP12
- Kontaktelement
- CP2
- Kontaktelement
- CP3
- Kontaktelement
- CP4
- Kontaktelement
- CP5
- Kontaktelement
- CP6
- Kontaktelement
- L1
- Signalleitung
- L2
- Signalleitung
- L3
- Signalleitung
- LP
- Leiterplatte
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- P1
- Kontaktelement
- P2
- Kontaktelement
- P3
- Kontaktelement
- P4
- Kontaktelement
- P5
- Kontaktelement
- P6
- Kontaktelement
- SC
- oberflächliche Leiterbahn
- T1
- Tangente
- T2
- Tangente
- x
- Achse
- y
- Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009100856 A1 [0006]
- DE 102008009600 A1 [0079, 0083]
- US 20060132747 A1 [0081]
- EP 1614008 B1 [0081]
- US 6573978 [0081]
- DE 102017220586 A1 [0086]
- US 20180074303 A1 [0100]
