DE102023201840A1

DE102023201840A1 - Assembly for semiconductor technology and projection exposure system

Info

Publication number: DE102023201840A1
Application number: DE102023201840.3A
Authority: DE
Inventors: Ralf Zweering
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2023-03-01
Filing date: 2023-03-01
Publication date: 2024-02-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (30) für die Halbleiterlithografie mit mindestens zwei Bauteilen (31, 32), welche über mindestens ein Gelenk (34.1,34.2,40,60) miteinander verbunden sind, wobei das Gelenk (34.1,34.2,40,60) mindestens zwei aufeinander abrollende Kontaktflächen (47,48.1,48.2,48.3) zum Auslenken des Gelenks (34.1,34.2,40,60) umfasst.Weiterhin umfasst die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer entsprechenden Baugruppe (30).The invention relates to an assembly (30) for semiconductor lithography with at least two components (31, 32), which are connected to one another via at least one joint (34.1,34.2,40,60), the joint (34.1,34.2,40,60 ) comprises at least two contact surfaces (47,48.1,48.2,48.3) rolling on one another for deflecting the joint (34.1,34.2,40,60).Furthermore, the invention comprises a projection exposure system with a corresponding assembly (30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für die Halbleitertechnik, insbesondere ein optisches Modul und eine Projektionsbelichtungsanlage.The invention relates to an assembly for semiconductor technology, in particular an optical module and a projection exposure system.

Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithografie werden zur Erzeugung feinster Strukturen, insbesondere auf Halbleiterbauelementen oder anderen mikrostrukturierten Bauteilen, verwendet. Das Funktionsprinzip der genannten Anlagen beruht dabei darauf, mittels einer in der Regel verkleinernden Abbildung von Strukturen auf einer Maske, mit einem sogenannten Retikel, auf einem mit fotosensitivem Material versehenen zu strukturierenden Element, wie beispielsweise einem Wafer, feinste Strukturen bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Die minimalen Abmessungen der erzeugten Strukturen hängen dabei direkt von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes, dem sogenannten Nutzlicht, ab. Die verwendeten Lichtquellen weisen in einen als DUV-Bereich bezeichneten Emissionswellenlängenbereich von 100nm bis 300nm auf, wobei in jüngerer Zeit vermehrt Lichtquellen mit einer Emissionswellenlänge im Bereich weniger Nanometer, beispielsweise zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere im Bereich von 13,5 nm verwendet werden. Der beschriebene Emissionswellenlängenbereich wird auch als EUV-Bereich bezeichnet.Projection exposure systems for semiconductor lithography are used to create the finest structures, especially on semiconductor components or other microstructured components. The functional principle of the systems mentioned is based on producing the finest structures down to the nanometer range by means of a generally reducing image of structures on a mask, with a so-called reticle, on an element to be structured with photosensitive material, such as a wafer . The minimum dimensions of the structures created depend directly on the wavelength of the light used, the so-called useful light. The light sources used have an emission wavelength range of 100 nm to 300 nm, known as the DUV range, with light sources with an emission wavelength in the range of a few nanometers, for example between 1 nm and 120 nm, in particular in the range of 13.5 nm, being increasingly used recently . The emission wavelength range described is also referred to as the EUV range.

Zur Beleuchtung der Strukturen und insbesondere zu deren Abbildung werden optische Elemente wie beispielsweise Linsen, aber auch (vor allem im Bereich der EUV-Lithografie) Spiegel verwendet, deren sogenannte optische Wirkflächen während des üblichen Betriebes der zugehörigen Anlage mit Nutzlicht beaufschlagt werden. Dabei wirken sich Abweichungen der optischen Wirkflächen von einer optimalen Sollposition und Sollform massiv auf die Qualität der Abbildung und damit auf die Qualität der hergestellten Bauteile aus.To illuminate the structures and in particular to image them, optical elements such as lenses, but also (especially in the field of EUV lithography) mirrors are used, the so-called optical effective surfaces of which are exposed to useful light during normal operation of the associated system. Deviations of the optical effective surfaces from an optimal target position and target shape have a massive impact on the quality of the image and thus on the quality of the manufactured components.

Typischerweise wird dieser Problematik dadurch begegnet, dass die verwendeten optischen Elemente bewegbar oder auch deformierbar ausgebildet sind, um die angesprochenen Abbildungsfehler während des Betriebes der Projektionsbelichtungsanlage korrigieren zu können. Die optischen Elemente sind üblicherweise in Aufnahmen optischer Module angeordnet, wobei diese auf eine Modulhalterung montiert werden, wobei zwischen dem optischen Modul und der Modulhalterung Aktuatoren und Sensoren angeordnet sind, so dass, wie weiter oben beschrieben, das optische Modul auf eine vorbestimmte Position positioniert werden kann.Typically, this problem is addressed by the fact that the optical elements used are designed to be movable or deformable in order to be able to correct the aforementioned imaging errors during operation of the projection exposure system. The optical elements are usually arranged in receptacles of optical modules, which are mounted on a module holder, with actuators and sensors being arranged between the optical module and the module holder, so that, as described above, the optical module is positioned at a predetermined position can.

Zur genauen Ausrichtung der optischen Module auf der Modulhalterung wird eine statisch bestimmte Lagerung bevorzugt, welche beispielsweise durch drei sogenannte Bipoden, also Zweibeine, mit jeweils einem Anbindungspunkt am optischen Modul und je zwei Anbindungspunkten auf der Modulhalterung ausgebildet sind. Die statische Lagerung bedingt üblicherweise, dass jedes Bein der Bipoden dabei lediglich Kräfte in Längsrichtung des Beins überträgt. Alle anderen Freiheitgrade außer der Rotation um die Beinachse sind dabei so weich wie möglich ausgebildet, wodurch parasitäre Kräfte und Momente bei der Positionierung des optischen Moduls verhindert werden sollen. Die Beine umfassen daher an den Anbindungspunkten Gelenke, welche eine Bewegung des optischen Moduls zur Modulhalterung mit minimalen parasitären Kräften ermöglichen sollen.For precise alignment of the optical modules on the module holder, a statically determined bearing is preferred, which are formed, for example, by three so-called bipods, i.e. bipods, each with one connection point on the optical module and two connection points each on the module holder. The static positioning usually means that each leg of the bipods only transmits forces in the longitudinal direction of the leg. All other degrees of freedom except rotation around the leg axis are designed to be as soft as possible, which is intended to prevent parasitic forces and moments when positioning the optical module. The legs therefore include joints at the connection points, which are intended to enable movement of the optical module to the module holder with minimal parasitic forces.

Im Stand der Technik sind diese Gelenke üblicherweise als Blattfedern ausgebildet, welche keine Hysterese aufweisen und keine Schmierung benötigen, welche auf Grund der empfindlichen optischen Elemente in der Halbleiterlithografie häufig nicht angewendet werden kann.In the prior art, these joints are usually designed as leaf springs, which have no hysteresis and do not require lubrication, which often cannot be used in semiconductor lithography due to the sensitive optical elements.

Die Blattfedern haben den Nachteil, dass beim Auslenken der elastischen Blattfedern insbesondere aufgrund der damit verbundenen Rückstellkräfte unerwünschte Kräfte und Momente in das optische Modul eingeleitet werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Spannungen in den Blattfedern mit steigender Auslenkung (Verbiegung) ansteigen und dadurch beim Überschreiten einer Grenzspannung zum Bruch oder einer plastischen Deformation führen. Ebenso können auch sich häufig wiederholende wechselnde Belastungen zu einer Schädigung der Blattfeder führen.The leaf springs have the disadvantage that when the elastic leaf springs are deflected, unwanted forces and moments can be introduced into the optical module, particularly due to the associated restoring forces. Another disadvantage is that the stresses in the leaf springs increase with increasing deflection (bending) and thus lead to breakage or plastic deformation when a limit stress is exceeded. Frequently repeated changing loads can also lead to damage to the leaf spring.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die weiter oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt.The object of the present invention is to provide a device which eliminates the disadvantages of the prior art described above.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a device with the features of independent claim 1. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.

Eine erfindungsgemäße Baugruppe für die Halbleiterlithografie umfasst mindestens zwei Bauteile, welche über ein Gelenk miteinander verbunden sind, wobei das Gelenk erfindungsgemäß mindestens zwei aufeinander abrollende Kontaktflächen zum Auslenken des Gelenks umfasst. Dabei kann mindestens eine Kontaktfläche einen Radius aufweisen. Bevorzugt weisen beide Kontaktflächen einen Radius auf. Je kleiner dieser Radius ist, desto geringer ist der Betrag, um welchen die Kontaktlinie beim Auslenken des Gelenks wandert. Bei der Auslegung des Gelenks kann dieses Wandern der Kontaktlinie gegenüber der erforderlichen Kontaktsteifigkeit, welche durch die Hertzsche Pressung in der Kontaktfläche bestimmt wird und mit größer werdendem Radius ansteigt, abgewogen werden und der Radius entsprechend der Anforderungen an das Gelenk ausgelegt werden. Das Abrollen ist bis auf die zu vernachlässigende Rollreibung reibungsfrei und bewirkt dadurch keine Kräfte oder Momente, welche die beteiligten Bauteile deformieren können. Die Bauteile können dabei beispielsweise als ein optisches Modul und eine Modulhalterung einer Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithografie ausgebildet sein.An assembly according to the invention for semiconductor lithography comprises at least two components which are connected to one another via a joint, the joint according to the invention comprising at least two contact surfaces rolling on one another for deflecting the joint. At least one contact surface can have a radius. Both contact surfaces preferably have a radius. The smaller this radius is, the smaller the amount by which the contact line moves when the joint is deflected. When designing the joint, this migration of the contact line can occur compared to the required contact stiffness, which is caused by the Hertzian pressure in the contact surface che is determined and increases with increasing radius, must be weighed and the radius can be designed according to the requirements of the joint. The rolling is frictionless apart from the negligible rolling friction and therefore does not cause any forces or moments that can deform the components involved. The components can be designed, for example, as an optical module and a module holder of a projection exposure system for semiconductor lithography.

Insbesondere kann das Gelenk mindestens ein beim Auslenken des Gelenks auf einer der Kontaktflächen der Bauteile abrollendes Führungsband umfassen.In particular, the joint can comprise at least one guide band that rolls on one of the contact surfaces of the components when the joint is deflected.

Insbesondere können mindestens zwei Führungsbänder über Kreuz angeordnet sein. Die Führungsbänder sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten des unteren Bauteils und des oberen Bauteils angebunden, verlaufen also über Kreuz und liegen zum Teil auf der Kontaktfläche des ersten Bauteils an und zum Teil auf der Kontaktfläche des zweiten Bauteils an. Die Führungsbänder weisen also im Einbauzustand eine s-förmige Geometrie auf, wobei am Wendepunkt der s-förmigen Geometrie das erste Bauteil über die Führungsbänder mit dem zweiten Bauteil in unmittelbarem Kontakt steht. Der Wendepunkt ist auch der momentane Drehpunkt des Gelenks, welcher mit Auslenkung des Gelenks entlang der Radien der Kontaktflächen wandert. Beim Auslenken des Gelenks wird ein Führungsband aufgerollt und ein Führungsband abgerollt, wodurch sich der Anteil des Führungsbandes in Kontakt zum ersten Bauteil und der Anteil des Führungsbandes in Kontakt mit dem zweiten Bauteil beim Auslenken gegenläufig verändern kann. Die Breite der Führungsbänder bewirkt eine Führung für das Abrollen der beiden Bauteile aufeinander, so dass ein gerades Abrollen der Führungsbänder entlang der Kontaktflächen sichergestellt werden kann.In particular, at least two guide bands can be arranged crosswise. The guide bands are each connected to opposite sides of the lower component and the upper component, so they run crosswise and rest partly on the contact surface of the first component and partly on the contact surface of the second component. When installed, the guide bands therefore have an s-shaped geometry, with the first component being in direct contact with the second component via the guide bands at the turning point of the s-shaped geometry. The turning point is also the instantaneous pivot point of the joint, which moves along the radii of the contact surfaces as the joint deflects. When the joint is deflected, a guide band is rolled up and a guide band is unrolled, whereby the proportion of the guide band in contact with the first component and the proportion of the guide band in contact with the second component can change in opposite directions during deflection. The width of the guide bands provides guidance for the rolling of the two components on one another, so that a straight rolling of the guide bands along the contact surfaces can be ensured.

Weiterhin kann die Steifigkeit der beiden Führungsbänder gleich groß sein. Dies hat den Vorteil, dass sich die Momente in den Anbindungspunkten der Führungsbänder gegenseitig kompensieren. Auch das absolute Moment in den Führungsbändern ist über ihre gesamte Länge konstant, so dass das Gelenk kraftfrei bewegt werden kann. Die Spannung im Wendepunkt der Bänder ist null. Auf der einen Seite des Wendepunktes ist die Spannung an jedem Punkt konstant und positiv und auf der anderen Seite an jedem Punkt konstant und negativ. Der Betrag der Spannung ist in erster Linie nur vom Radius der Rollen abhängig, also bei gleichen Radien der beiden Rollen auf beiden Seiten des Nullpunktes gleich. Da der Wendepunkt beim Abrollen wandert, wandert auch der Ort der Spannungsumkehr bzw. Nullspannung im Band. Bei der Auslegung der Führungsbänder müssen daher keine zusätzlichen und über die Auslenkung des Gelenks variierende Belastungen, wie beispielsweise bei einer Blattfeder, berücksichtigt werden, sondern lediglich der Spannungswechsel innerhalb des Bandes. Die maximalen absoluten Spannungen sind also unabhängig von der Auslenkung des Gelenks, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer auswirken kann. Die Steifigkeit des Gelenks wird in allen anderen Freiheitsgraden, außer in Normalenrichtung der Kontaktflächen am jeweiligen Wendepunkt, durch die Dicke und Breite der Führungsbänder bestimmt. In Normalenrichtung hängt die Steifigkeit, wie weiter oben bereits erläutert, von der Hertzschen Pressung in der Kontaktfläche und damit vom Radius der Rollen ab. Die Führungsbänder sind vorteilhafterweise um die Mittellinie der Kontaktflächen des Gelenks derart angeordnet, dass die Summe der Steifigkeiten der über Kreuz angeordneten Führungsbänder symmetrisch zur Mittellinie ausgebildet ist. Eine Ausführungsform des Gelenks kann beispielsweise entlang der Mittellinie der Kontaktflächen ein symmetrisch angeordnetes Führungsband mit der Breite x aufweisen und an jeder Seite des mittleren Führungsbandes je ein weiteres Führungsband mit der Breite x/2 aufweisen, welche über Kreuz zum mittleren Führungsband angeordnet sind und den gleichen Abstand von der Mittellinie aufweisen. Alternativ können auch zwei Führungsbänder außen und zwei Führungsbänder innen gleicher Breite symmetrisch zur Mittellinie der Kontaktflächen angeordnet sein, wobei die beiden inneren Führungsbänder und die beiden äußeren Führungsbänder jeweils auf der gleichen Seite der Bauteile angebunden sind, die inneren und die äußeren Führungsbänder also über Kreuz verlaufen.Furthermore, the rigidity of the two guide bands can be the same. This has the advantage that the moments in the connection points of the guide bands compensate for each other. The absolute moment in the guide bands is also constant over their entire length, so that the joint can be moved without force. The tension at the turning point of the bands is zero. On one side of the inflection point the voltage is constant and positive at every point and on the other side it is constant and negative at every point. The amount of tension depends primarily only on the radius of the rollers, i.e. if the radius of the two rollers is the same on both sides of the zero point. Since the turning point moves during unwinding, the location of the tension reversal or zero tension in the strip also moves. When designing the guide bands, no additional loads that vary due to the deflection of the joint, such as with a leaf spring, have to be taken into account, but only the change in tension within the band. The maximum absolute tensions are therefore independent of the deflection of the joint, which can have a beneficial effect on the service life. The stiffness of the joint is determined by the thickness and width of the guide bands in all other degrees of freedom, except in the normal direction of the contact surfaces at the respective turning point. In the normal direction, the stiffness depends, as already explained above, on the Hertzian pressure in the contact surface and thus on the radius of the rollers. The guide bands are advantageously arranged around the center line of the contact surfaces of the joint in such a way that the sum of the stiffnesses of the guide bands arranged crosswise is symmetrical to the center line. One embodiment of the joint can, for example, have a symmetrically arranged guide band with the width x along the center line of the contact surfaces and have another guide band with the width x/2 on each side of the middle guide band, which are arranged crosswise to the middle guide band and the same Distance from the center line. Alternatively, two guide bands on the outside and two guide bands on the inside of the same width can be arranged symmetrically to the center line of the contact surfaces, with the two inner guide bands and the two outer guide bands each being connected to the same side of the components, i.e. the inner and outer guide bands run crosswise .

Je dicker und breiter die Führungsbänder, desto steifer wird das Gelenk, wobei die Spannungen in den Führungsbändern nur über deren Dicke und die Radien der Kontaktflächen bestimmt wird, nicht aber durch die Auslenkung des Gelenks selbst. Durch die Radien der beiden Kontaktflächen kann auch der Verlauf des Drehpunktes beim Auslenken des Gelenks eingestellt werden. Das Gelenk ist in Richtung einer Achse durch die Kontaktlinie senkrecht zur Normalen auf die Kontaktfläche in Druckrichtung sehr steif, wobei die Steifigkeit in Zugrichtung, also beim Versuch die beiden Bauteile auseinander zu ziehen, durch die großen Hebel von der Anbindung der Führungsbänder zur Kontaktlinie der Bauteile deutlich niedriger ist.The thicker and wider the guide bands, the stiffer the joint becomes, whereby the tensions in the guide bands are only determined by their thickness and the radii of the contact surfaces, but not by the deflection of the joint itself. The course can also be determined by the radii of the two contact surfaces of the pivot point can be adjusted when deflecting the joint. The joint is very stiff in the direction of an axis through the contact line perpendicular to the normal to the contact surface in the compression direction, with the stiffness in the pulling direction, i.e. when trying to pull the two components apart, through the large levers from the connection of the guide bands to the contact line of the components is significantly lower.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Gelenk senkrecht zu einer Gelenkachse vorgespannt ausgebildet sein. Diese führt zu einer erhöhten Steifigkeit in Zugrichtung.In a further embodiment, the joint can be designed to be prestressed perpendicular to a joint axis. This leads to increased rigidity in the pulling direction.

Insbesondere kann die Vorspannung durch eine Vorspannung der Führungsbänder erzeugt werden. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Teile benötigt werden, wobei bei der Berechnung der Spannungen in den Führungsbändern die Vorspannung berücksichtigt werden muss.In particular, the pretension can be generated by pretensioning the guide bands the. This has the advantage that no additional parts are required, although the preload must be taken into account when calculating the tensions in the guide bands.

Weiterhin kann die Vorspannung durch ein die beiden Bauteile verbindendes elastisches Element bewirkt werden. Dabei können die beiden Bauteile mit einer elastischen Klammer miteinander verbunden werden, welche eine Vorspannkraft bewirkt, oder es kann eine Kraft in Druckrichtung von außen auf eines der beiden Bauteile aufgebracht werden. In beiden Fällen ist das Wandern des Drehpunktes bei der Auslenkung des Gelenks zu berücksichtigen.Furthermore, the preload can be brought about by an elastic element connecting the two components. The two components can be connected to one another with an elastic clamp, which causes a pretensioning force, or a force in the pressure direction can be applied to one of the two components from the outside. In both cases, the migration of the pivot point must be taken into account when the joint is deflected.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Gelenk als Kreuzgelenk ausgebildet sein. Das Kreuzgelenk umfasst zwei weiter oben erläuterte einfache Gelenke, welche zu 90° zueinander verdreht angeordnet sind.In a further embodiment, the joint can be designed as a universal joint. The universal joint comprises two simple joints explained above, which are arranged twisted at 90° to each other.

Insbesondere können die Gelenkachsen der Gelenke des Kreuzgelenks in einer Ebene ausgebildet sein. Dadurch können die durch einen Abstand zwischen den Gelenkachsen bewirkten parasitären Bewegungen auf ein Minimum reduziert werden.In particular, the joint axes of the joints of the universal joint can be formed in one plane. This allows the parasitic movements caused by a distance between the joint axes to be reduced to a minimum.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Gelenk monolithisch ausgebildet sein. Die beispielsweise aus Edelstahl hergestellten Gelenke können dadurch hochgenau und ohne das Einbringen von Verspannungen in die Führungsbänder und/oder Bauteile verbunden werden. Alternativ können die Bauteile auch durch andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder Verschrauben hergestellt werden. Weiterhin ist auch eine Kombination von Materialien denkbar, wobei die Anbindung der Führungsbänder durch Schweißen, Löten, Kleben oder auch durch eine lösbare Schraubverbindung ausgebildet sein kann. Neue additive Fertigungsverfahren können auch die Herstellung von monolithischen Gelenken aus unterschiedlichen Materialien ermöglichen.In one embodiment of the invention, the joint can be monolithic. The joints made of stainless steel, for example, can be connected with high precision and without introducing tension into the guide bands and/or components. Alternatively, the components can also be manufactured using other connection methods, such as welding or screwing. Furthermore, a combination of materials is also conceivable, whereby the connection of the guide bands can be formed by welding, soldering, gluing or even by a releasable screw connection. New additive manufacturing processes can also enable the production of monolithic joints from different materials.

Weiterhin kann das Gelenk einen Endanschlag aufweisen. Dieser beschränkt die Auslenkung, die je nach Ausbildung der Kontaktflächen einen Bereich von 180° oder mehr betragen kann, so dass die Bewegung der mit dem Gelenk verbundenen Bauteile beschränkt und eine Kollision mit anderen Bauteilen verhindert werden kann. Ein Endschlag zum Schutz der Führungsbänder in Bezug auf plastische Deformation ist durch die über den Bewegungsspielraum konstante Spannung nicht notwendig.Furthermore, the joint can have an end stop. This limits the deflection, which can be a range of 180° or more depending on the design of the contact surfaces, so that the movement of the components connected to the joint can be limited and a collision with other components can be prevented. A final stop to protect the guide bands from plastic deformation is not necessary due to the constant tension over the range of motion.

In einer weiteren Ausführungsform können die beiden Bauteile mit zwei Gelenken und einem zwischen den Gelenken angeordneten Verbindungselement verbunden sein. Insbesondere können die zwei Gelenke als Kreuzgelenke ausgebildet sein, so dass die Bauteile in Längsrichtung des Verbindungselementes, welches beispielsweise als Pin ausgebildet ist, sehr steif verbunden sein können und in allen weiteren Freiheitsgraden, außer einer Rotation um die Längsachse des Pins, kräftefrei zueinander bewegt werden können.In a further embodiment, the two components can be connected with two joints and a connecting element arranged between the joints. In particular, the two joints can be designed as universal joints, so that the components can be very rigidly connected in the longitudinal direction of the connecting element, which is designed, for example, as a pin, and can be moved relative to one another without force in all other degrees of freedom, except rotation about the longitudinal axis of the pin can.

Insbesondere können die beiden Gelenke und das Verbindungselement als Teil einer Gewichtskompensation eines Aktuators der Baugruppe ausgebildet sein. Durch die auf der Gewichtskompensation wirkenden Teil der Gewichtskraft des aufliegenden Bauteils wird das Gelenk bereits von außen vorgespannt, so dass auf eine zusätzliche, wie weiter oben erläuterte, Vorspannung durch eine Feder oder eine Klammer verzichtet werden kann. Die Führungsbänder können zweckmäßigerweise weiterhin vorgespannt werden, um einer möglichen Entspannung der Bänder durch die äußere Vorspannung entgegenzuwirken.In particular, the two joints and the connecting element can be designed as part of a weight compensation of an actuator of the assembly. Due to the part of the weight of the resting component acting on the weight compensation, the joint is already preloaded from the outside, so that additional preloading by a spring or a clamp, as explained above, can be dispensed with. The guide bands can expediently continue to be pretensioned in order to counteract any possible relaxation of the bands due to the external pretensioning.

Eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage weist eine Baugruppe nach einer der weiter oben erläuterten Ausführungsformen auf.A projection exposure system according to the invention has an assembly according to one of the embodiments explained above.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
2 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die DUV-Projektionslithografie,
3 eine erfindungsgemäße Baugruppe,
4a,b ein Detail der Erfindung, und
5a,b eine Ausführungsform des Details der Erfindung.

Exemplary embodiments and variants of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it

1 schematically in meridional section a projection exposure system for EUV projection lithography,
2 schematically in meridional section a projection exposure system for DUV projection lithography,
3 an assembly according to the invention,
4a ,b a detail of the invention, and
5a ,b an embodiment of the detail of the invention.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithografie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie deren Bestandteile sind hierbei nicht einschränkend verstanden.Below we will initially refer to the 1 The essential components of a projection exposure system 1 for microlithography are described as an example. The description of the basic structure of the projection exposure system 1 and its components are not intended to be restrictive.

Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer 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 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system. In this case, the lighting system does not include the light source 3.

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

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 A Cartesian xyz coordinate system is shown for explanation. The x direction runs perpendicular to the drawing plane. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y direction. The z direction runs perpendicular to the object plane 6.

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

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

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light. The useful radiation in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The radiation source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma) or a DPP source. Source (Gas Discharged Produced Plasma, plasma produced by gas discharge). It can also be a synchrotron-based radiation source. The radiation source 3 can be a free electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 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 (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45° gegenüber der Normalenrichtung der Spiegeloberfläche, 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.The illumination radiation 16, which emanates from the radiation source 3, is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (Grazing Incidence, GI), i.e. with angles of incidence greater than 45° compared to the normal direction of the mirror surface, or in normal incidence (Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45°. with the lighting radiation 16 are applied. The collector 17 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress false light.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi, just like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

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

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

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

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

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

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung 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 sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der Pupillenfacetten 23 ist genau einer der Feldfacetten 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 Feldfacetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die Feldfacetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 23.One of the pupil facets 23 is assigned to exactly one of the field facets 21 to form an illumination channel for illuminating the object field 5. This can in particular result in lighting based on Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 5 using the field facets 21. The field facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the pupil facets 23 assigned to them.

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

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

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

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

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

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

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

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

Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine weitere Projektionsbelichtungsanlage 101 für die DUV-Projektionslithografie, in welcher die Erfindung eben-falls zur Anwendung kommen kann. 2 shows schematically in meridional section another projection exposure system 101 for DUV projection lithography, in which the invention can also be used.

Der Aufbau der Projektionsbelichtungsanlage 101 und das Prinzip der Abbildung ist vergleichbar mit dem in 1 beschriebenen Aufbau und Vorgehen. Gleiche Bauteile sind mit einem um 100 gegenüber 1 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet, die Bezugszeichen in 2 beginnen also mit 101.The structure of the projection exposure system 101 and the principle of imaging is comparable to that in 1 Structure and procedure described. The same components are opposite each other by 100 1 raised reference numerals denote the reference numerals in 2 So start with 101.

Im Unterschied zu einer wie in 1 beschriebenen EUV-Projektionsbelichtungsanlage 1 können auf Grund der größeren Wellenlänge der als Nutzlicht verwendeten DUV-Strahlung 116 im Bereich von 100 nm bis 300 nm, insbesondere von 193 nm, in der DUV-Projektionsbelichtungsanlage 101 zur Abbildung beziehungsweise zur Beleuchtung refraktive, diffraktive und/oder reflexive optische Elementen 117, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen verwendet werden. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst dabei im Wesentlichen ein Beleuchtungssystem 102, einen Retikelhalter 108 zur Aufnahme und exakten Positionierung eines mit einer Struktur versehenen Retikels 107, durch welches die späteren Strukturen auf einem Wafer 113 bestimmt werden, einen Waferhalter 114 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 113 und einem Projektionsobjektiv 110, mit mehreren optischen Elementen 117, die über Fassungen 118 in einem Objektivgehäuse 119 des Projektionsobjektives 110 gehalten sind.In contrast to one like in 1 Due to the longer wavelength of the DUV radiation 116 used as useful light in the range from 100 nm to 300 nm, in particular from 193 nm, in the DUV projection exposure system 101 refractive, diffractive and / or reflective optical elements 117, such as lenses, mirrors, prisms, end plates and the like can be used. The projection exposure system 101 essentially comprises an illumination system 102, a reticle holder 108 for holding and precisely positioning a reticle 107 provided with a structure, through which the later structures on a wafer 113 are determined, and a wafer holder 114 for holding, moving and precisely positioning this wafer 113 and a projection lens 110, with a plurality of optical elements 117, which are held via mounts 118 in a lens housing 119 of the projection lens 110.

Das Beleuchtungssystem 102 stellt eine für die Abbildung des Retikels 107 auf dem Wafer 113 benötigte DUV-Strahlung 116 bereit. Als Quelle für diese Strahlung 116 kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung 116 wird in dem Beleuchtungssystem 102 über optische Elemente derart geformt, dass die DUV-Strahlung 116 beim Auftreffen auf das Retikel 107 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist.The illumination system 102 provides DUV radiation 116 required for imaging the reticle 107 on the wafer 113. A laser, a plasma source or the like can be used as the source for this radiation 116. The radiation 116 is shaped in the illumination system 102 via optical elements in such a way that the DUV radiation 116 has the desired properties in terms of diameter, polarization, shape of the wavefront and the like when it hits the reticle 107.

Der Aufbau der nachfolgenden Projektionsoptik 101 mit dem Objektivgehäuse 119 unterscheidet sich außer durch den zusätzlichen Einsatz von refraktiven optischen Elementen 117 wie Linsen, Prismen, Abschlussplatten prinzipiell nicht von dem in 1 beschriebenen Aufbau und wird daher nicht weiter beschrieben.The structure of the subsequent projection optics 101 with the lens housing 119 does not differ in principle from that in, except for the additional use of refractive optical elements 117 such as lenses, prisms, end plates 1 Structure described and will therefore not be described further.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Baugruppe 30, wie sie beispielsweise in einer in der 1 und der 2 erläuterte Projektionsbelichtungsanlagen 1, 101 Anwendung findet. Die Baugruppe 30 umfasst ein als optisches Modul 31 ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Modulhalterung 32 ausgebildetes zweites Bauteil, welche über einen als Pin 33 ausgebildetes Verbindungselement miteinander verbunden sind. Der Pin 33 ist jeweils über ein Gelenk 34.1, 34.2 mit den Bauteilen 31, 32 derart verbunden, dass eine laterale Verschiebung in x-Richtung ohne Verkippung des optischen Moduls 31 gegenüber der Modulhalterung 32 möglich ist. Die Gelenke 34.1, 34.2 ermöglichen also eine Rotation der Bauteile 31, 32 um die jeweiligen Gelenkachsen 35.1, 35.2, welche in der 3 in y-Richtung, also senkrecht zur Längsachse 36 des Pins 33 in die Zeichenebene gerichtet sind. Die Gelenke 34.1, 34.2, welche in der 4a und der 4b im Detail erläutert werden, weisen bei einer Auslenkung im gesamten Bewegungsbereich des Gelenks 34.1, 34.2 keine Veränderung der Kräfte und Momente auf, weisen also in Wirkrichtung des Gelenks 34.1, 34.2 keine Steifigkeit auf. Dies hat den Vorteil, dass eine Positionierung des optischen Moduls 31 gegenüber der Modulhalterung 32 keine Deformationen auf einer (in der 3 nicht dargestellten) für die Abbildungsqualität der Projektionsbelichtungsanlagen 1, 101 relevanten optischen Wirkfläche bewirkt. 3 shows an assembly 30 according to the invention, as shown, for example, in one in the 1 and the 2 explained projection exposure systems 1, 101 is used. The assembly 30 comprises a first component designed as an optical module 31 and a second component designed as a module holder 32, which are connected to one another via a connecting element designed as a pin 33. The pin 33 is connected to the components 31, 32 via a joint 34.1, 34.2 in such a way that a lateral displacement in the x direction is possible without tilting the optical module 31 relative to the module holder 32. The joints 34.1, 34.2 therefore enable the components 31, 32 to rotate about the respective joint axes 35.1, 35.2, which in the 3 are directed in the y direction, i.e. perpendicular to the longitudinal axis 36 of the pin 33, into the plane of the drawing. The joints 34.1, 34.2, which are in the 4a and the 4b are explained in detail, have no change in the forces and moments during a deflection in the entire range of motion of the joint 34.1, 34.2, and therefore have no rigidity in the effective direction of the joint 34.1, 34.2. This has the advantage that positioning the optical module 31 relative to the module holder 32 does not cause any deformations on one (in the 3 not shown) causes the optical effective surface relevant to the imaging quality of the projection exposure systems 1, 101.

Die 4a zeigt ein Gelenk 40, wie es in einer in der 3 erläuterten Baugruppe 30 zur Anwendung kommen kann, in einem Zwischenzustand der Herstellung. Das Gelenk 40 umfasst in der in der 4a gezeigten Ausführungsform ein einteiliges unteres Gelenkteil 41 und drei obere Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3, welche jeweils mit dem unteren Gelenkteil 41 über elastische Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 verbunden sind. Die Gelenkteile 41, 42.1, 42.2, 42.3 weisen eine halbkreisförmige Querschnittsgeometrie auf, wobei die Halbkreisfläche 47 und die zueinander parallel ausgerichteten Halbkreisflächen 48.1, 48.2, 48.3 einander zugewandt angeordnet sind. Die Führungsbänder 43.1, 43.2 sind mit einem ersten Ende über eine Anbindung 45.1, 45.3 mit den in der 4a linken Enden der Halbkreisfläche 47 des unteren Gelenkteils 41 verbunden. Die beiden Führungsbänder 43.1, 43.2 sind dabei derart angeordnet, dass sie jeweils mit einer Seite mit der vorderen Stirnseite 49.1 bzw. der hinteren Stirnseite 49.2 des unteren Gelenkteils 41 bündig abschließen. Mit dem zweiten Ende sind die Führungsbänder 43.1, 43.2 über Anbindungen 46.1, 46.3 mit den in der 4a rechten Enden der Halbkreisflächen 48.1, 48.3 der Gelenkteile 42.1, 42.3 verbunden, wobei diese dieselbe Breite wie die Führungsbänder 43.1, 43.2 aufweisen. Das dritte Gelenkteil 42.2 ist über ein drittes Führungsband 44 mit dem unteren Gelenkteil 41 verbunden. Das Führungsband 44 ist mit einem ersten Ende über eine Anbindung 45.2 mit dem in der 4a rechten Ende der Halbkreisfläche 47 des unteren Gelenkteils 41 verbunden und mit dem anderen Ende über eine Anbindung 46.2 mit dem in der 4a linken Ende der Halbkreisfläche 48.2 des oberen Gelenkteils 42.2 verbunden. Die Führungsbänder 43.1 und 43.2, 44 können beispielsweise mit dem unteren Gelenkteil 41 und den oberen Gelenkteilen 42.1, 42.2, 42.3 durch Schweißen miteinander verbunden werden, weiterhin kann das Gelenk 40 auch monolithisch beispielsweise durch Laserschneiden hergestellt werden. Alternativ sind auch lösbare Verbindungen, wie beispielsweise eine Verschraubung, denkbar. Die Summe der Breite der beiden Führungsbänder 43.1, 43.2 ist gleich der Breite des Führungsbandes 44, so dass bei gleicher Dicke aller Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 die kombinierte Steifigkeit der beiden Führungsbänder 43.1, 43.2 und die Steifigkeit des Führungsbandes 44 identisch sind. Bei der weiteren Montage des Gelenks 40 werden die oberen Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 in Richtung der in der 4a dargestellten Pfeile bewegt, wodurch sich die Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 an die Halbkreisflächen 47 und 48.1, 48.2, 48.3 anschmiegen und das Gelenkteil 42.2 zwischen die beiden Gelenkteile 42.1, 42.3 geschoben wird. Die Führungsbänder 43.1, 43.2 und 44 verlaufen also über Kreuz, so dass sich die Momente in den Anbindungspunkten 45.1, 45.2, 45.3 des Gelenkteils 41 und in den Anbindungspunkten 46.1, 46.2, 46.3 der Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 gegenseitig kompensieren. Das über die gesamte Länge der Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 konstante absolute Moment bewirkt eine kräfte- und momentenfreie Auslenkung, sofern die Führungsbänder symmetrisch zur Mittellinie der Halbkreisflächen 47, 48.1, 48.2, 48.3 angeordnet sind. Die drei Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 werden durch Schrauben oder Bolzen (nicht dargestellt), welche in miteinander korrespondierende Durchgangslöcher 51 der Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 eingeschoben werden, miteinander fixiert.The 4a shows a joint 40 as shown in one in the 3 explained assembly 30 can be used in an intermediate state of production. The joint 40 includes in the 4a Embodiment shown has a one-piece lower joint part 41 and three upper joint parts 42.1, 42.2, 42.3, which are each connected to the lower joint part 41 via elastic guide bands 43.1, 43.2, 44. The joint parts 41, 42.1, 42.2, 42.3 have a semicircular cross-sectional geometry, with the semicircular surface 47 and the mutually parallel semicircular surfaces 48.1, 48.2, 48.3 being arranged facing each other. The guide bands 43.1, 43.2 have a first end via a connection 45.1, 45.3 with the ones in the 4a left ends of the semicircular surface 47 of the lower joint part 41 connected. The two guide bands 43.1, 43.2 are arranged in such a way that one side of them is flush with the front end face 49.1 or the rear end face 49.2 of the lower joint part 41. With the second end, the guide bands 43.1, 43.2 are connected via connections 46.1, 46.3 to those in the 4a right ends of the semicircular surfaces 48.1, 48.3 of the joint parts 42.1, 42.3, which have the same width as the guide bands 43.1, 43.2. The third Joint part 42.2 is connected to the lower joint part 41 via a third guide band 44. The guide band 44 has a first end via a connection 45.2 with the one in the 4a right end of the semicircular surface 47 of the lower joint part 41 and connected to the other end via a connection 46.2 to the one in the 4a left end of the semicircular surface 48.2 of the upper joint part 42.2 connected. The guide bands 43.1 and 43.2, 44 can, for example, be connected to one another by welding to the lower joint part 41 and the upper joint parts 42.1, 42.2, 42.3; furthermore, the joint 40 can also be produced monolithically, for example by laser cutting. Alternatively, detachable connections, such as a screw connection, are also conceivable. The sum of the width of the two guide bands 43.1, 43.2 is equal to the width of the guide band 44, so that with the same thickness of all guide bands 43.1, 43.2, 44, the combined stiffness of the two guide bands 43.1, 43.2 and the stiffness of the guide band 44 are identical. During further assembly of the joint 40, the upper joint parts 42.1, 42.2, 42.3 are moved in the direction of the 4a arrows shown moves, whereby the guide bands 43.1, 43.2, 44 nestle against the semicircular surfaces 47 and 48.1, 48.2, 48.3 and the joint part 42.2 is pushed between the two joint parts 42.1, 42.3. The guide bands 43.1, 43.2 and 44 therefore run crosswise, so that the moments in the connection points 45.1, 45.2, 45.3 of the joint part 41 and in the connection points 46.1, 46.2, 46.3 of the joint parts 42.1, 42.2, 42.3 compensate for each other. The absolute moment, which is constant over the entire length of the guide bands 43.1, 43.2, 44, causes a force- and torque-free deflection, provided that the guide bands are arranged symmetrically to the center line of the semicircular surfaces 47, 48.1, 48.2, 48.3. The three joint parts 42.1, 42.2, 42.3 are fixed together by screws or bolts (not shown), which are inserted into corresponding through holes 51 in the joint parts 42.1, 42.2, 42.3.

4b zeigt das Gelenk 40 in montiertem Zustand. Die Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 sind s-förmig deformiert, wobei sich der Wendepunkt 52 der s-förmigen Geometrie, welcher mit den Halbkreisflächen 47, 48.1, 48.2, 48.3 zusammen die Gelenkachse 53 definiert, in der in der 4b dargestellten Stellung des Gelenks 40 mittig an den Führungsbändern .43.1, 43.2, 44 befindet. Die oberen Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 können zusammen entsprechend der in der 4b dargestellten Pfeile gegenüber dem unteren Gelenkteil 41 bewegt werden, wie durch die gestrichelte Darstellung in der 4a verdeutlicht wird. Dabei rollen die als Kontaktflächen ausgebildeten Halbkreisflächen 48.1, 48 2, 48.3 auf den Führungsbändern 43.1,43.2, 44 ab, welche wiederum auf der als Kontaktfläche ausgebildeten Halbkreisfläche 47 des unteren Gelenkteils 41 abrollen. Der Wendepunkt 52, also auch die Gelenkachse 53 und damit der Drehpunkt des Gelenks 40, wandert dabei entlang der Halbkreisflächen 47, 48.1, 48.2, 48.3. Diese Bewegung der Gelenkachse 53 kann bei kleinen Auslenkungen vernachlässigt werden. Das konstante absolute Moment über die Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 bewirkt ein von parasitären Kräften oder Momenten freies Auslenken des Gelenks 40, wobei die vorhandene Rollreibung vernachlässigbar ist. Die Spannungen in den Führungsbändern 43.1, 43.2, 44 sind über den gesamten Bewegungsbereich des Gelenks 40 konstant, wodurch das Gelenk 40 bei geeigneter Auslegung der Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 eine hohe Wechselfestigkeit und Lebensdauer aufweist. 4b shows the joint 40 in the assembled state. The guide bands 43.1, 43.2, 44 are deformed in an S-shape, with the turning point 52 of the S-shaped geometry, which together with the semicircular surfaces 47, 48.1, 48.2, 48.3 defines the joint axis 53, in the 4b The position of the joint 40 shown is located centrally on the guide bands .43.1, 43.2, 44. The upper joint parts 42.1, 42.2, 42.3 can be assembled together in accordance with the 4b Arrows shown can be moved relative to the lower joint part 41, as shown by the dashed representation in the 4a is clarified. The semicircular surfaces 48.1, 482, 48.3 designed as contact surfaces roll on the guide bands 43.1, 43.2, 44, which in turn roll on the semicircular surface 47 of the lower joint part 41 designed as a contact surface. The turning point 52, including the joint axis 53 and thus the pivot point of the joint 40, moves along the semicircular surfaces 47, 48.1, 48.2, 48.3. This movement of the joint axis 53 can be neglected in the case of small deflections. The constant absolute moment via the guide bands 43.1, 43.2, 44 causes the joint 40 to deflect free of parasitic forces or moments, with the existing rolling friction being negligible. The tensions in the guide bands 43.1, 43.2, 44 are constant over the entire range of motion of the joint 40, whereby the joint 40 has a high fatigue strength and service life if the guide bands 43.1, 43.2, 44 are suitably designed.

Die bei der Montage durch die bei der Deformation der elastischen Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 in die s-förmige Form erzeugten Kräfte und Momente bewirkten Deformationen in einer optischen Wirkfläche eines optischen Moduls 31 können beispielsweise durch optische Korrekturelemente und/oder Manipulatoren kompensiert werden. Weiterhin führt die konstante Spannung in den Führungsbändern 43.1, 43.2, 44 über den gesamten Bewegungsspielraum des Gelenks 40 nicht zu einer Belastung des Gelenks 40 durch die üblicherweise bei der Montage erforderlichen großen Auslenkungen zur Kompensation von etwaigen Fertigungs- und Montagetoleranzen. Das Gelenk 40 hat also den Vorteil, dass es einen großen Bewegungsbereich bei gleichzeitiger kräfte- und reibungsfreier Auslenkung und eine bei den im Betrieb üblicherweise kleinen Auslenkungen konstante Drehachse 53 aufweist. Die Steifigkeit des Gelenks 40 in x-Richtung, y-Richtung und einer Rotation um die z-Achse wird über die Breite und die Dicke der Führungsbänder 41.1, 43 2, 44 bestimmt. Diese Steifigkeiten führen auch das Abrollen und Aufrollen der Führungsbänder 41.1, 43 2, 44 und damit die Bewegung des Gelenks 40. In z-Richtung ist das Gelenk 40 auf Druck durch den unmittelbaren Kontakt der oberen Gelenkteile 42.1, 42.2, 42.3 und unteren Gelenksteils 41 sehr steif, wobei die Steifigkeit einer Zugbelastung in z-Richtung von der Vorspannung des Gelenks 40 abhängig ist. Die Vorspannung kann über die Vorspannung der Führungsbänder 43.1, 43.2, 44 eingestellt werden oder alternativ über die Vorspannung der Gelenkteile 41, 42.1, 42.2, 42.3, wobei dabei der mit der Auslenkung wandernde Drehpunkt des Gelenks 40 berücksichtigt werden muss. Das Gelenk 40 ist insbesondere für hohe Drucklasten, wie beispielsweise durch die Gewichtskraft des auf dem Gelenk aufliegenden Bauteils 31 geeignet.The deformations in an optical effective surface of an optical module 31 caused during assembly by the forces and moments generated during the deformation of the elastic guide bands 43.1, 43.2, 44 into the S-shaped shape can be compensated for, for example, by optical correction elements and/or manipulators. Furthermore, the constant tension in the guide bands 43.1, 43.2, 44 over the entire range of motion of the joint 40 does not lead to a load on the joint 40 due to the large deflections usually required during assembly to compensate for any manufacturing and assembly tolerances. The joint 40 therefore has the advantage that it has a large range of movement with simultaneous force-free and friction-free deflection and an axis of rotation 53 that is constant despite the usually small deflections during operation. The stiffness of the joint 40 in the x-direction, y-direction and a rotation about the z-axis is determined via the width and thickness of the guide bands 41.1, 43 2, 44. This rigidity also leads to the unrolling and unwinding of the guide bands 41.1, 43 2, 44 and thus the movement of the joint 40. In the z direction, the joint 40 is under pressure due to the direct contact of the upper joint parts 42.1, 42.2, 42.3 and the lower joint part 41 very stiff, the stiffness of a tensile load in the z direction being dependent on the preload of the joint 40. The pretension can be adjusted via the pretension of the guide bands 43.1, 43.2, 44 or alternatively via the pretension of the joint parts 41, 42.1, 42.2, 42.3, whereby the pivot point of the joint 40, which moves with the deflection, must be taken into account. The joint 40 is particularly suitable for high pressure loads, for example due to the weight of the component 31 resting on the joint.

5a zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gelenks 60, wie es in der in der 3 erläuterten Baugruppe 30 Anwendung finden kann. Das Gelenk 60 ist als Kreuzgelenk ausgebildet, welches zwei um 90° zueinander verdrehte Gelenke 61.1, 61.2, welche vom Funktionsprinzip den in der 4a, 4b erläuterten Gelenk 40 entsprechen, umfasst. Die Gelenke 61.1, 61.2, deren Gelenkachsen 62.1, 62.2 in x-Richtung und y-Richtung ausgerichtet sind, sind dabei derart ausgebildet, dass die Gelenkachsen 62.1, 62.2 in einer Ebene liegen und sich in der in z-Richtung verlaufenden Mittelachse 62.3 des Gelenks 60 schneiden. Das Gelenk 61.1 umfasst ein unteres Gelenkteil 63 und ein mittleres Gelenkteil 64, welche durch über Kreuz angeordnete Führungsbänder 66, 67 verbunden sind, wobei in der 5a und der 5b die außen liegenden Führungsbänder mit dem Bezugszeichen 66 und die innen liegenden Führungsbänder mit dem Bezugszeichen 67 bezeichnet sind. Das Gelenk 61.2 umfasst das mittlere Gelenkteil 64 und ein oberes Gelenkteil 65, welche ebenfalls durch über Kreuz angeordnete Führungsbänder 66, 67 verbunden sind. Die Führungsbänder 66, 67 sind über Anbindungen 68, 69, 70 mit den Gelenkteilen 63, 64, 65 verbunden und rollen beim Auslenken desselben über die Halbkreisflächen 71, 72.1, 72.2, 73 der Gelenkteile 63, 64, 65 ab. 5a shows a further embodiment of a joint 60, as shown in the 3 explain th assembly 30 can be used. The joint 60 is designed as a universal joint, which has two joints 61.1, 61.2 twisted at 90 ° to one another, which have the same functional principle as in the 4a , 4b explained joint 40 correspond, includes. The joints 61.1, 61.2, whose joint axes 62.1, 62.2 are aligned in the x-direction and y-direction, are designed in such a way that the joint axes 62.1, 62.2 lie in one plane and are in the central axis 62.3 of the joint, which runs in the z-direction 60 cut. The joint 61.1 comprises a lower joint part 63 and a middle joint part 64, which are connected by guide bands 66, 67 arranged crosswise, in which 5a and the 5b the outer guide bands are designated with the reference number 66 and the inner guide bands are designated with the reference number 67. The joint 61.2 includes the middle joint part 64 and an upper joint part 65, which are also connected by guide bands 66, 67 arranged crosswise. The guide bands 66, 67 are connected to the joint parts 63, 64, 65 via connections 68, 69, 70 and roll over the semicircular surfaces 71, 72.1, 72.2, 73 of the joint parts 63, 64, 65 when the same is deflected.

Der Wendepunkt 52.2 des oberen Gelenks 61.2 wandert dabei, wie in der 5b dargestellt auf den Halbkreisflächen 72.2, 73 aus dem Schnittpunkt der Gelenkachsen 62.1,62.2,62.3 aus, welche in den 5a, 5b in der Position der nicht ausgelenkten Nullstellung des Gelenks 60 dargestellt sind. Das mittlere Gelenksteil 64 weist Wangen 74 auf, deren Innenseiten 75 als den Bewegungsbereich der Gelenke 61.1, 61.2 begrenzende Endanschläge wirken, wodurch insbesondere die Bewegung des Bauteils 31 (3) zum Schutz vor Kollisionen mit anderen Bauteilen beschränkt wird.The turning point 52.2 of the upper joint 61.2 moves, as in the 5b shown on the semicircular surfaces 72.2, 73 from the intersection of the joint axes 62.1, 62.2, 62.3, which are in the 5a , 5b are shown in the position of the undeflected zero position of the joint 60. The middle joint part 64 has cheeks 74, the insides 75 of which act as end stops limiting the range of movement of the joints 61.1, 61.2, whereby in particular the movement of the component 31 ( 3 ) is limited to protect against collisions with other components.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22: BeleuchtungssystemLighting system
33: StrahlungsquelleRadiation source
44: BeleuchtungsoptikIllumination optics
55: ObjektfeldObject field
66: ObjektebeneObject level
77: RetikelReticule
88th: RetikelhalterReticle holder
99: RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010: ProjektionsoptikProjection optics
1111: BildfeldImage field
1212: BildebeneImage plane
1313: Waferwafers
1414: Waferhalterwafer holder
1515: WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
1616: EUV-StrahlungEUV radiation
1717: Kollektorcollector
1818: ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919: UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020: FacettenspiegelFacet mirror
2121: Facettenfacets
2222: FacettenspiegelFacet mirror
2323: Facettenfacets
3030: Baugruppemodule
3131: Optisches ModulOptical module
3232: ModulhalterungModule holder
3333: PinPin code
34.1,34.234.1,34.2: Gelenkjoint
35.1, 35.235.1, 35.2: GelenkachseJoint axis
3636: Längsachse PinLongitudinal axis pin
4040: Gelenkjoint
4141: unteres Gelenkteillower joint part
42.1-42.342.1-42.3: Oberes GelenkteilUpper joint part
43.1, 43.243.1, 43.2: Band links-rechtsBand left-right
4444: Band rechts-linksBand right-left
4545: Anbindung unteres GelenkteilConnection to the lower joint part
4646: Anbindung oberes GelenkteilConnection to upper joint part
4747: Kreisfläche unteres GelenkteilCircular area of the lower joint part
48.1-48.348.1-48.3: Kreisfläche obere GelenkteileCircular area of upper joint parts
49.1,49.249.1,49.2: Stirnseiten unteres GelenkteilFront sides of the lower joint part
50.1,50.250.1,50.2: Stirnseiten oberes GelenkteilEnd faces of upper joint part
5151: DurchgangslöcherThrough holes
52, 52.1,52.252, 52.1,52.2: Wendepunkt, Drehpunktturning point, turning point
53,53.1,53.253,53.1,53.2: Drehachse GelenkAxis of rotation joint
6060: KreuzgelenkUniversal joint
61.1,61.261.1,61.2: Gelenkjoint
62.1-62.362.1-62.3: GelenkachseJoint axis
6363: unteres Gelenkteillower joint part
6464: mittleres Gelenkteilmiddle joint part
6565: oberes Gelenkteilupper joint part
6666: Band außenBand outside
6767: Band innenBand inside
6868: Anbindung unteres GelenkteilConnection to the lower joint part
6969: Anbindung mittleres GelenkteilConnection to the middle joint part
7070: Anbindung oberes GelenkteilConnection to upper joint part
7171: Halbkreisfläche unteres GelenkteilSemicircular area of the lower joint part
72.1,72.272.1,72.2: Halbkreisfläche mittleres GelenkteilSemicircular area of the middle joint part
7373: Halbkreisfläche oberes GelenkteilSemicircular surface of the upper joint part
7474: Wangecheek
7575: Innenseiteinside
101101: ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
102102: BeleuchtungssystemLighting system
107107: RetikelReticule
108108: RetikelhalterReticle holder
110110: ProjektionsoptikProjection optics
113113: Waferwafers
114114: Waferhalterwafer holder
116116: DUV-StrahlungDUV radiation
117117: optisches Elementoptical element
118118: Fassungenversions
119119: ObjektivgehäuseLens housing
M1-M6M1-M6: SpiegelMirror

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008009600 A1 [0037, 0041]
US 20060132747 A1 [0039]
EP 1614008 B1 [0039]
US 6573978 [0039]
DE 102017220586 A1 [0044]
US 20180074303 A1 [0058]

Claims

Assembly (30) for semiconductor lithography with at least two components (31, 32), which are connected to one another via at least one joint (34.1,34.2,40,60), characterized in that the joint (34.1,34.2,40,60) comprises at least two contact surfaces (47,48.1,48.2,48.3) rolling on one another for deflecting the joint (34.1,34.2,40,60).

Assembly (30). Claim 1 , characterized in that the joint (34.1,34.2,40,60) has at least one guide band (43.1,43.2) which rolls on one of the contact surfaces (47,48.1,48.2,48.3) when the joint (34.1,34.2,40,60) is deflected ,44,66,67).

Assembly (30). Claim 2 , characterized in that at least two guide bands (43.1,43.2,44,66,67) are arranged crosswise.

Assembly (30) according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the rigidity of the two guide bands (43.1,43.2,44,66,67) is the same.

Assembly (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the joint (34.1,34.2,40,60) is designed to be prestressed perpendicular to a joint axis (35.1,35.2,61.1,62.2).

Assembly (30). Claim 5 , characterized in that the preload is caused by an elastic element connecting the two components (31,32).

Assembly (30). Claim 5 or 6 , characterized in that the pretension is generated by pretensioning the guide bands (43.1,43.2,44,66,67).

Assembly (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the joint is designed as a universal joint (60).

Assembly (30). Claim 8 , characterized in that the joint axes (62.1,62.2) of the joints (61.1,61.2) of the universal joint (60) are formed in one plane.

Assembly (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the joint (34.1,34.2,40,60) is monolithic.

Assembly (30) according to one of the preceding claims, characterized in that it has an end stop (75).

Assembly (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the two components (31,32) have two joints (34.1,34.2,40,60) and a connecting element arranged between the joints (34.1,34.2,40,60). (33) are connected.

Assembly (30). Claim 12 , characterized in that the two joints (34.1,34.2,40,60) and the connecting element (33) are designed as part of a weight compensation of an actuator of the assembly (30).

Projection exposure system with an assembly (30) according to one of the preceding claims.