DE102023209421A1

DE102023209421A1 - OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM

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Publication number: DE102023209421A1
Application number: DE102023209421.5A
Authority: DE
Inventors: Sonia Anaelle Bissie; Tobias Hegele; Dietmar Duerr
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2023-09-27
Publication date: 2024-06-27

Abstract

Ein optisches System (100) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine optische Baugruppe (102, 102'), einen Aktuator (112, 114, 116) zum Justieren der optischen Baugruppe (102, 102') und eine Vorspannbaugruppe (200, 300), welche die optische Baugruppe (102, 102') und den Aktuator (112, 114, 116) miteinander verbindet und mit Hilfe einer Vorspannkraft (F) gegeneinander vorspannt.An optical system (100) for a projection exposure system (1), comprising an optical assembly (102, 102'), an actuator (112, 114, 116) for adjusting the optical assembly (102, 102') and a preloading assembly (200, 300) which connects the optical assembly (102, 102') and the actuator (112, 114, 116) to one another and preloads them against one another with the aid of a preloading force (F).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System.The present invention relates to an optical system for a projection exposure apparatus and a projection exposure apparatus with such an optical system.

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

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit DUV-Lithographieanlagen (Engl.: Deep Ultraviolet, DUV) entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 30 nm bis 250 nm, insbesondere 193 nm, verwenden. Bei solchen DUV-Lithographieanlagen können reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the manufacture of integrated circuits, DUV lithography systems (Deep Ultraviolet, DUV) are currently being developed, which use light with a wavelength in the range of 30 nm to 250 nm, in particular 193 nm. In such DUV lithography systems, reflective optics, i.e. mirrors, can be used instead of - as previously - refractive optics, i.e. lenses.

Zum Justieren derartiger Spiegel können Aktuatoren, insbesondere sogenannte Bipoden, eingesetzt werden. Die Aktuatoren sind hierzu entweder mit dem Spiegel selbst oder mit einem den Spiegel tragenden Manipulatorrahmen verbunden. Diese Verbindung muss spielfrei sein, um bei dem Justieren des Spiegels erforderliche Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich einer Lage des Spiegels erfüllen zu können.Actuators, particularly so-called bipods, can be used to adjust such mirrors. The actuators are connected either to the mirror itself or to a manipulator frame that supports the mirror. This connection must be free of play in order to be able to meet the accuracy requirements with regard to the position of the mirror when adjusting the mirror.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes optisches System bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved optical system.

Demgemäß wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst eine optische Baugruppe, einen Aktuator zum Justieren der optischen Baugruppe und eine Vorspannbaugruppe, welche die optische Baugruppe und den Aktuator miteinander verbindet und mit Hilfe einer Vorspannkraft gegeneinander vorspannt.Accordingly, an optical system for a projection exposure system is proposed. The optical system comprises an optical assembly, an actuator for adjusting the optical assembly and a preloading assembly which connects the optical assembly and the actuator to one another and preloads them against one another with the aid of a preloading force.

Dadurch, dass die Vorspannbaugruppe die optische Baugruppe und den Aktuator gegeneinander vorspannt, kann der Aktuator spielfrei mit der optischen Baugruppe gekoppelt werden. Parasitäre Kräfte und Langzeitdrifts an dem Aktuator können mit Hilfe der Vorspannbaugruppe vermieden oder zumindest signifikant reduziert werden. Dies erhöht die Genauigkeit beim Justieren der optischen Baugruppe.Because the preload assembly preloads the optical assembly and the actuator against each other, the actuator can be coupled to the optical assembly without play. Parasitic forces and long-term drifts on the actuator can be avoided or at least significantly reduced with the help of the preload assembly. This increases the accuracy when adjusting the optical assembly.

Das optische System kann eine Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage oder Teil einer derartigen Beleuchtungsoptik sein. Das optische System kann jedoch auch Teil eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das optische System ist für die DUV-Lithographie geeignet. Das optische System kann jedoch auch für die EUV-Lithographie geeignet sein.The optical system can be an illumination optics of the projection exposure system or part of such an illumination optics. However, the optical system can also be part of a beam shaping and illumination system of the projection exposure system. The optical system is suitable for DUV lithography. However, the optical system can also be suitable for EUV lithography.

Das optische System kann mehrere optische Baugruppen umfassen. Nachfolgend wird jedoch auf nur eine optische Baugruppe Bezug genommen. Die optische Baugruppe kann ein Spiegel oder ein Spiegelmodul sein. Insbesondere kann die optische Baugruppe ein DUV-Spiegel oder ein EUV-Spiegel sein. Die optische Baugruppe kann ein optisches Element und einen optionalen Manipulatorrahmen aufweisen, der das optische Element trägt. Das optische Element ist bevorzugt ein Spiegel. Das optische Element kann jedoch auch eine Linse sein. The optical system may comprise several optical assemblies. However, reference is made below to only one optical assembly. The optical assembly may be a mirror or a mirror module. In particular, the optical assembly may be a DUV mirror or an EUV mirror. The optical assembly may comprise an optical element and an optional manipulator frame that supports the optical element. The optical element is preferably a mirror. However, the optical element may also be a lens.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass das optische Element ein Spiegel ist. Das optische Element weist eine optisch wirksame Fläche auf. Die optisch wirksame Fläche ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung, insbesondere DUV-Strahlung oder EUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche kann durch eine Beschichtung verwirklicht sein. Die optisch wirksame Fläche kann eine Spiegelfläche sein. Dem optischen Element kann eine Fassung zugeordnet sein, welche das optische Element zumindest abschnittsweise aufnimmt. Für den Fall, dass die optische Baugruppe einen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen aufweist, trägt dieser die Fassung mitsamt dem optischen Element.It is assumed below that the optical element is a mirror. The optical element has an optically effective surface. The optically effective surface is suitable for reflecting illumination radiation, in particular DUV radiation or EUV radiation. The optically effective surface can be implemented by a coating. The optically effective surface can be a mirror surface. A mount can be assigned to the optical element, which accommodates the optical element at least in sections. In the event that the optical assembly has a manipulator frame as mentioned above, this carries the mount together with the optical element.

Der optischen Baugruppe sind vorzugsweise mehrere Aktuatoren zugeordnet. Insbesondere sind der optischen Baugruppe bevorzugt genau drei Aktuatoren zugeordnet. Die Aktuatoren können um 120° zueinander versetzt angeordnet sein. Die Aktuatoren können auch als Aktoren oder Stellelemente bezeichnet werden. Die Aktuatoren können sogenannte Bipoden sein oder als solche bezeichnet werden. Nachfolgend wird auf nur einen Aktuator Bezug genommen.The optical assembly is preferably assigned to several actuators. In particular, the optical assembly is preferably assigned to exactly three actuators. The actuators can be arranged offset from one another by 120°. The actuators can also be referred to as actuators or actuating elements. The actuators can be so-called bipods or can be referred to as such. Reference is made below to only one actuator.

Für den Fall, dass die optische Baugruppe einen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen aufweist, ist der Aktuator mit dem Manipulatorrahmen gekoppelt, welcher wiederum mit dem optischen Element gekoppelt ist. Für den Fall, dass die optische Baugruppe keinen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen aufweist, kann der Aktuator direkt mit dem optischen Element gekoppelt sein. Hierzu kann eine Spiegelbuchse vorgesehen sein, welche an dem optischen Element angebracht ist. Der Aktuator ist in diesem Fall mit der Spiegelbuchse gekoppelt.In the event that the optical assembly has a manipulator frame as mentioned above, the actuator is coupled to the manipulator frame, which in turn is coupled to the optical element. In the event that the optical assembly does not have a manipulator as mentioned above frame, the actuator can be coupled directly to the optical element. For this purpose, a mirror socket can be provided which is attached to the optical element. In this case, the actuator is coupled to the mirror socket.

Dem optischen System ist ein Koordinatensystem mit einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung zugeordnet. Die Richtungen sind senkrecht zueinander orientiert. Die optische Baugruppe weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der optischen Baugruppe kann mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.The optical system is assigned a coordinate system with a first spatial direction or x-direction, a second spatial direction or y-direction and a third spatial direction or z-direction. The directions are oriented perpendicular to each other. The optical assembly has six degrees of freedom, namely three translational degrees of freedom along the x-direction, the y-direction and the z-direction and three rotational degrees of freedom around the x-direction, the y-direction and the z-direction. This means that a position and an orientation of the optical assembly can be determined or described using the six degrees of freedom.

Unter der „Position“ der optischen Baugruppe sind insbesondere deren Koordinaten bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Richtungen zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe kann um die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe.The "position" of the optical assembly refers in particular to its coordinates in the x-direction, the y-direction and the z-direction. The "orientation" of the optical assembly refers in particular to its tilting in the three directions. This means that the optical assembly can be tilted in the x-direction, the y-direction and/or the z-direction. This results in the six degrees of freedom for the position and orientation of the optical assembly.

Eine „Lage“ der optischen Baugruppe umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ der optischen Baugruppe ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der optischen Baugruppe zu verstehen. Jedem Aktuator sind bevorzugt genau zwei Freiheitsgrade zugeordnet, so dass die optische Baugruppe mit drei Aktuatoren in allen sechs Freiheitsgraden justierbar ist.A "position" of the optical assembly includes both its position and its orientation. The term "position" can therefore be replaced by the wording "position and orientation" and vice versa. In this case, "adjusting" or "aligning" the optical assembly is to be understood in particular as changing the position of the optical assembly. Each actuator is preferably assigned exactly two degrees of freedom, so that the optical assembly can be adjusted in all six degrees of freedom with three actuators.

Für den Fall, dass die optische Baugruppe einen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen aufweist, wird dieser zusammen mit dem optischen Element mitbewegt. Ist kein Manipulatorrahmen vorgesehen, so bewegt der Aktuator das optische Element direkt. Beispielsweise kann die optische Baugruppe mit Hilfe des Aktuators von einer Ist-lage in eine Soll-Lage und umgekehrt verbracht werden. Die Justierung oder Ausrichtung der optischen Baugruppe kann somit mit Hilfe der Aktuatoren in allen sechs Freiheitsgraden erfolgen, um die optische Baugruppe zu justieren oder auszurichten.If the optical assembly has a manipulator frame as mentioned above, this is moved together with the optical element. If no manipulator frame is provided, the actuator moves the optical element directly. For example, the optical assembly can be moved from an actual position to a target position and vice versa using the actuator. The adjustment or alignment of the optical assembly can thus be carried out using the actuators in all six degrees of freedom in order to adjust or align the optical assembly.

Die Anzahl der Vorspannbaugruppen ist beliebig. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Vorspannbaugruppen der Anzahl der Aktuatoren. Insbesondere ist jedem Aktuator genau eine Vorspannbaugruppe zugeordnet. Nachfolgend wird auf nur eine Vorspannbaugruppe Bezug genommen. Die optische Baugruppe weist einen Anbindungspunkt auf, an dem der Aktuator mit der optischen Baugruppe verbunden ist. Dem Anbindungspunkt ist die Vorspannbaugruppe zugeordnet.The number of preload assemblies is arbitrary. Preferably, the number of preload assemblies corresponds to the number of actuators. In particular, each actuator is assigned exactly one preload assembly. In the following, reference is made to only one preload assembly. The optical assembly has a connection point at which the actuator is connected to the optical assembly. The preload assembly is assigned to the connection point.

Insbesondere verbindet die Vorspannbaugruppe die optische Baugruppe und den Aktuator formschlüssig miteinander. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von zwei Verbindungspartnern. Beispielsweise sind die optische Baugruppe und der Aktuator mit Hilfe der Vorspannbaugruppe miteinander verschraubt. Die Vorspannbaugruppe ist dazu eingerichtet, die Vorspannkraft zu erzeugen, mit deren Hilfe der Aktuator und die optische Baugruppe gegeneinander vorgespannt sind. Die optische Baugruppe und der Aktuator werden somit mit Hilfe der Vorspannkraft gegeneinandergedrückt.In particular, the preload assembly connects the optical assembly and the actuator with one another in a form-fitting manner. A form-fitting connection is created by two connection partners engaging one another or behind one another. For example, the optical assembly and the actuator are screwed together using the preload assembly. The preload assembly is designed to generate the preload force with the help of which the actuator and the optical assembly are preloaded against one another. The optical assembly and the actuator are thus pressed against one another using the preload force.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorspanngruppe ein Federpaket zum Erzeugen der Vorspannkraft auf.According to one embodiment, the preloading group comprises a spring assembly for generating the preloading force.

Das Federpaket kann ein Tellerfederpaket sein. Alternativ kann das Federpaket auch eine Zylinderfeder oder eine Schraubenfeder umfassen. Das Federpaket umfasst bevorzugt eine Vielzahl von Federn. Beispielsweise kann das Federpaket mehrere Tellerfedern aufweisen, die ein Tellerfederpaket bilden.The spring assembly can be a disc spring assembly. Alternatively, the spring assembly can also comprise a cylindrical spring or a coil spring. The spring assembly preferably comprises a plurality of springs. For example, the spring assembly can have several disc springs that form a disc spring assembly.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform stützt sich das Federpaket auf der optischen Baugruppe ab.According to a further embodiment, the spring assembly is supported on the optical assembly.

Das heißt insbesondere, dass die Vorspannkraft mit Hilfe des Federpakets in die optische Baugruppe eingeleitet wird. Für den Fall, dass die optische Baugruppe einen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen aufweist, stützt sich das Federpaket auf dem Manipulatorrahmen ab. Für den Fall, dass die Vorspanngruppe keinen Manipulatorrahmen aufweist, stützt sich das Federpaket direkt auf dem optischen Element ab.This means in particular that the preload force is introduced into the optical assembly with the help of the spring assembly. In the event that the optical assembly has a manipulator frame as mentioned above, the spring assembly rests on the manipulator frame. In the event that the preload group does not have a manipulator frame, the spring assembly rests directly on the optical element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorspannbaugruppe einen Verbindungsstift auf, wobei der Verbindungsstift formschlüssig mit dem Aktuator verbunden ist.According to a further embodiment, the preload assembly has a connecting pin, wherein the connecting pin is positively connected to the actuator.

Insbesondere ist der Vorspannbaugruppe eine Symmetrie- oder Mittelachse zugeordnet. Der Verbindungsstift ist bevorzugt rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut. Beispielsweise ist der Verbindungsstift in den Aktuator, insbesondere ein Gehäuse des Aktuators, eingeschraubt. Der Verbindungsstift ist bevorzugt durch das Federpaket hindurchgeführt. Hierzu kann das Federpaket einen geeigneten Durchbruch oder eine Öffnung aufweisen.In particular, the preload assembly is assigned a symmetry or central axis. The connecting pin is preferably designed to be rotationally symmetrical to the central axis. For example, the connecting pin is screwed into the actuator, in particular a housing of the actuator. The connecting The connecting pin is preferably guided through the spring assembly. The spring assembly can have a suitable opening or aperture for this purpose.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungsstift durch das Federpaket hindurchgeführt.According to a further embodiment, the connecting pin is passed through the spring assembly.

Hierzu weist das Federpaket einen mittigen Durchbruch auf, durch den der Verbindungsstift, insbesondere der Basisabschnitt des Verbindungsstifts, hindurchgeführt ist. Der Verbindungsstift ist gegenüber dem Federpaket beweglich, wenn dieses entlastet oder komprimiert wird.For this purpose, the spring assembly has a central opening through which the connecting pin, in particular the base section of the connecting pin, is passed. The connecting pin is movable relative to the spring assembly when the latter is relieved or compressed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Verbindungsstift einen ersten Gewindeabschnitt auf, der mit dem Aktuator verschraubt ist.According to a further embodiment, the connecting pin has a first threaded portion which is screwed to the actuator.

Vorzugsweise weist der Verbindungsstift einen zylinderförmigen Basisabschnitt auf, aus dem sich der erste Gewindeabschnitt heraus erstreckt. Der Verbindungsstift weist vorzugsweise einen sich von dem ersten Gewindeabschnitt unterscheidenden zweiten Gewindeabschnitt auf, der sich ebenfalls aus dem Basisabschnitt heraus erstreckt. Der Basisabschnitt ist somit zwischen dem ersten Gewindeabschnitt und dem zweiten Gewindeabschnitt platziert. Der Verbindungsstift ist vorzugsweise ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ bedeutet vorliegend, dass der Verbindungsstift nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt ist, sondern dass die beiden Gewindeabschnitte und der Basisabschnitt ein gemeinsames Bauteil, nämlich den Verbindungsstift, bilden. „Materialeinstückig“ bedeutet vorliegend insbesondere, dass der Verbindungsstift durchgehend aus demselben Material gefertigt ist. Beispielsweise kann der Verbindungsstift aus einer Stahllegierung gefertigt sein.The connecting pin preferably has a cylindrical base section from which the first threaded section extends. The connecting pin preferably has a second threaded section which is different from the first threaded section and which also extends from the base section. The base section is thus placed between the first threaded section and the second threaded section. The connecting pin is preferably a one-piece component, in particular a one-piece component. “One-piece” or “single-piece” means in this case that the connecting pin is not composed of different sub-components, but that the two threaded sections and the base section form a common component, namely the connecting pin. “One-piece” means in this case in particular that the connecting pin is made entirely of the same material. For example, the connecting pin can be made of a steel alloy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf den ersten Gewindeabschnitt eine Gewindehülse aufgeschraubt.According to a further embodiment, a threaded sleeve is screwed onto the first threaded section.

Die Gewindehülse stützt sich auf dem Aktuator ab. Mit Hilfe eines Aufschraubens der Gewindehülse auf den ersten Gewindeabschnitt und eines Abschraubens der Gewindehülse von dem ersten Gewindeabschnitt kann eine Einschraubtiefe des ersten Gewindeabschnitts in den Aktuator eingestellt werden.The threaded sleeve rests on the actuator. By screwing the threaded sleeve onto the first threaded section and unscrewing the threaded sleeve from the first threaded section, the screw-in depth of the first threaded section into the actuator can be adjusted.

Gemäß einer weitere Ausführungsform weist der Verbindungsstift einen zweiten Gewindeabschnitt auf, wobei auf den zweiten Gewindeabschnitt eine Vorspannmutter aufgeschraubt ist.According to a further embodiment, the connecting pin has a second threaded portion, wherein a preload nut is screwed onto the second threaded portion.

Der erste Gewindeabschnitt und der zweite Gewindeabschnitt können identische Durchmesser aufweist. Alternativ kann der zweite Gewindeabschnitt auch einen größeren Durchmesser als der erste Gewindeabschnitt aufweisen. Mit Hilfe der Vorspannmutter kann die Vorspannkraft eingestellt werden. Mit Hilfe der Vorspannmutter kann insbesondere das Federpaket komprimiert oder entlastet werden, um die Vorspannkraft einzustellen.The first threaded section and the second threaded section can have identical diameters. Alternatively, the second threaded section can also have a larger diameter than the first threaded section. The preload force can be adjusted using the preload nut. The spring assembly in particular can be compressed or relieved using the preload nut in order to adjust the preload force.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Gewindeabschnitt einen Eingriffsbereich zum formschlüssigen Eingreifen eines Vorspannwerkzeugs auf.According to a further embodiment, the second threaded portion has an engagement region for the positive engagement of a pre-tensioning tool.

Der Eingriffsbereich kann beispielsweise ein Innensechskant sein. Der Eingriffsbereich kann jedoch beispielsweise auch eine Gewindebohrung sein.The engagement area can be, for example, a hexagon socket. However, the engagement area can also be, for example, a threaded hole.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorspannbaugruppe einen Führungsdruckkörper auf, der zwischen dem Federpaket und der Vorspannmutter angeordnet ist.According to a further embodiment, the preload assembly has a guide pressure body which is arranged between the spring assembly and the preload nut.

Der Führungsdruckkörper kann als Unterlegschreibe fungieren. Der Führungsdruckkörper kann scheibenförmig ausgebildet sein und einen scheibenförmigen ersten Abschnitt und einen scheibenförmigen zweiten Abschnitt aufweisen. Der zweite Abschnitt kann dabei einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt aufweisen. Alternativ kann der Führungsdruckkörper auch topfförmig ausgebildet sein. In diesem letztgenannten Fall kann das Federpaket zumindest abschnittsweise in dem Führungsdruckkörper aufgenommen sein.The guide pressure body can function as a washer. The guide pressure body can be disk-shaped and have a disk-shaped first section and a disk-shaped second section. The second section can have a smaller diameter than the first section. Alternatively, the guide pressure body can also be pot-shaped. In this latter case, the spring assembly can be accommodated in the guide pressure body at least in sections.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Federpaket zumindest abschnittsweise innerhalb des Führungsdruckkörpers aufgenommen.According to a further embodiment, the spring assembly is accommodated at least in sections within the guide pressure body.

In diesem Fall ist der Führungsdruckkörper nicht scheibenförmig, sondern topfförmig und umfasst eine rohrförmige oder hohlzylinderförmige Wandung, die stirnseitig von einem Boden verschlossen ist. Der Boden weist einen Durchbruch auf, durch den der Verbindungsstift hindurchgeführt ist. Der Führungsdruckkörper ist entlang der Mittelachse der Vorspannbaugruppe linear beweglich.In this case, the guide pressure body is not disc-shaped, but pot-shaped and comprises a tubular or hollow-cylindrical wall that is closed at the front by a base. The base has an opening through which the connecting pin is passed. The guide pressure body is linearly movable along the center axis of the preload assembly.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorspanngruppe einen Federkäfig auf, in dem das Federpaket zumindest abschnittsweise aufgenommen ist, wobei der Federkäfig zumindest abschnittsweise in dem Führungsdruckkörper aufgenommen ist.According to a further embodiment, the preloading group has a spring cage in which the spring assembly is accommodated at least in sections, wherein the spring cage is accommodated at least in sections in the guide pressure body.

Die Vorspanngruppe weist insbesondere dann den Federkäfig auf, wenn der Führungsdruckkörper topfförmig ausgebildet ist. Der Federkäfig weist eine rohrförmige oder hohlzylinderförmige Wandung auf, die stirnseitig mit Hilfe eines Bodens verschlossen ist. Der Boden weist einen Durchbruch auf, durch den der Verbindungsstift hindurchgeführt ist. Der Federkäfig weist vorzugsweise einen kleinere Durchmesser auf als der Führungsdruckkörper, so dass der Federkäfig in dem Führungsdruckkörper aufgenommen werden kann. Insbesondere umschließt die Wandung des Führungsdruckkörpers die Wandung des Federkäfigs. Das Federpaket ist insbesondere zwischen dem Führungsdruckkörper und dem Federkäfig platziert.The preloading group has the spring cage in particular when the guide pressure body is pot-shaped. The spring cage has a tubular or hollow cylindrical wall that is closed at the front with the aid of a base. The base has an opening through which the connecting pin is guided. The spring cage preferably has a smaller diameter than the guide pressure body, so that the spring cage can be accommodated in the guide pressure body. In particular, the wall of the guide pressure body encloses the wall of the spring cage. The spring assembly is placed in particular between the guide pressure body and the spring cage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Baugruppe ein optisches Element auf, wobei die Vorspannbaugruppe das optische Element und den Aktuator miteinander verbindet und mit Hilfe der Vorspannkraft gegeneinander vorspannt.According to a further embodiment, the optical assembly comprises an optical element, wherein the preloading assembly connects the optical element and the actuator to one another and preloads them against one another by means of the preloading force.

In diesem Fall weist die optische Baugruppe keinen Manipulatorrahmen auf. Das optische Element kann, wie zuvor erwähnt, ein Spiegel, insbesondere ein DUV-Spiegel oder ein EUV-Spiegel, sein. Das optische Element weist vorzugsweise einen Durchbruch auf, durch den die Vorspannbaugruppe hindurchgeführt ist. Der Federkäfig der Vorspannbaugruppe stützt sich insbesondere über ein Zwischenstück randseitig an dem Durchbruch des optischen Elements ab. Die Vorspannkraft wird somit über den Federkäfig und das Zwischenstück in das optische Element eingeleitet.In this case, the optical assembly does not have a manipulator frame. The optical element can, as previously mentioned, be a mirror, in particular a DUV mirror or an EUV mirror. The optical element preferably has an opening through which the preload assembly is guided. The spring cage of the preload assembly is supported on the edge of the opening of the optical element, in particular via an intermediate piece. The preload force is thus introduced into the optical element via the spring cage and the intermediate piece.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die optische Baugruppe einen Manipulatorrahmen auf, wobei die Vorspanngruppe den Manipulatorrahmen und den Aktuator miteinander verbindet und mit Hilfe der Vorspannkraft gegeneinander vorspannt.According to a further embodiment, the optical assembly comprises a manipulator frame, wherein the preloading group connects the manipulator frame and the actuator to one another and preloads them against one another by means of the preloading force.

In diesem Fall trägt der Manipulatorrahmen das optische Element. Das optische Element ist mit dem Manipulatorrahmen verbunden. An dem Manipulatorrahmen greift der Aktuator an. Der Manipulatorrahmen weist vorzugsweise einen Durchbruch auf, durch den die Vorspanngruppe hindurchgeführt ist. Die Vorspannbaugruppe stützt sich mit ihrem Federpaket auf dem Manipulatorrahmen ab.In this case, the manipulator frame carries the optical element. The optical element is connected to the manipulator frame. The actuator is attached to the manipulator frame. The manipulator frame preferably has an opening through which the preloading group is guided. The preloading assembly is supported by its spring assembly on the manipulator frame.

Ferner wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen optischen System vorgeschlagen.Furthermore, a projection exposure system with such an optical system is proposed.

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

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

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

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

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

1 zeigt einen schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage für die DUV-Projektionslithographie;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Vorspannbaugruppe für das optische System gemäß 2; und
4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorspannbaugruppe für das optische System gemäß 2.

Further advantageous embodiments and aspects of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. The invention is explained in more detail below using preferred embodiments with reference to the attached figures.

1 shows a schematic view of an embodiment of a projection exposure system for DUV projection lithography;
2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system for the projection exposure apparatus according to 1 ;
3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a biasing assembly for the optical system according to 2 ; and
4 shows a schematic sectional view of another embodiment of a biasing assembly for the optical system according to 2 .

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

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Projektionsbelichtungsanlage 1, insbesondere einer DUV-Lithographieanlage, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 2 (vorliegend auch als „Beleuchtungsoptik“ bezeichnet) und eine Projektionsoptik 4 (vorliegend auch als „Projektionsobjektiv“ bezeichnet) umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: Deep Ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. 1 shows a schematic view of a projection exposure system 1, in particular a DUV lithography system, which comprises a beam shaping and illumination system 2 (also referred to as "illumination optics" in the present case) and a projection optics 4 (also referred to as "projection lens" in the present case). DUV stands for "deep ultraviolet" (DUV) and refers to a wavelength of the working light between 30 nm and 250 nm.

Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 2 und die Projektionsoptik 4 sind vorzugsweise jeweils in einem nicht gezeigten Vakuumgehäuse angeordnet. Jedes Vakuumgehäuse wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert. Die Vakuumgehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sein können. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in dem Maschinenraum angeordnet sein.The beam shaping and illumination system 2 and the projection optics 4 are preferably each arranged in a vacuum housing (not shown). Each vacuum housing is evacuated using an evacuation device (not shown). The vacuum housings are surrounded by a machine room (not shown), in which drive devices for mechanically moving or adjusting optical elements can be provided. Furthermore, electrical controls and the like can also be arranged in the machine room.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 weist eine Lichtquelle 6 auf. Als Lichtquelle 6 kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 8 im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. In dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 2 wird die Strahlung 8 gebündelt, und die gewünschte Betriebswellenlänge (Arbeitslicht) wird aus der Strahlung 8 herausgefiltert. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 2 kann nicht dargestellte optische Elemente, wie etwa Spiegel oder Linsen, aufweisen.The projection exposure system 1 has a light source 6. The light source 6 can be, for example, an ArF excimer laser which emits radiation 8 in the DUV range at, for example, 193 nm. The radiation 8 is bundled in the beam shaping and illumination system 2 and the desired operating wavelength (working light) is filtered out of the radiation 8. The beam shaping and illumination system 2 can have optical elements (not shown), such as mirrors or lenses.

Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 2 wird die Strahlung 8 auf eine Photomaske (Engl.: Reticle) 10 geleitet. Die Photomaske 10 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb des Strahlformungs- und Beleuchtungssystems 2 und der Projektionsoptik 4 angeordnet sein. Die Photomaske 10 weist eine Struktur auf, welche mittels der Projektionsoptik 4 verkleinert auf einem Wafer 12 abgebildet wird.After passing through the beam shaping and illumination system 2, the radiation 8 is directed onto a photomask (reticle) 10. The photomask 10 is designed as a transmissive optical element and can be arranged outside the beam shaping and illumination system 2 and the projection optics 4. The photomask 10 has a structure which is imaged in reduced size onto a wafer 12 by means of the projection optics 4.

Die Projektionsoptik 4 weist mehrere Linsen 14, 16, 18 und/oder Spiegel 20, 22 zur Abbildung der Photomaske 10 auf den Wafer 12 auf. Dabei können einzelne Linsen 14, 16, 18 und/oder Spiegel 20, 22 der Projektionsoptik 4 symmetrisch zu einer optischen Achse 24 der Projektionsoptik 4 angeordnet sein. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der hier gezeigten Linsen 14, 16, 18 und Spiegel 20, 22 rein beispielhaft und nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 14, 16, 18 und/oder Spiegel 20, 22 vorgesehen sein.The projection optics 4 have a plurality of lenses 14, 16, 18 and/or mirrors 20, 22 for imaging the photomask 10 onto the wafer 12. Individual lenses 14, 16, 18 and/or mirrors 20, 22 of the projection optics 4 can be arranged symmetrically to an optical axis 24 of the projection optics 4. It should be noted that the number of lenses 14, 16, 18 and mirrors 20, 22 shown here is purely exemplary and is not limited to the number shown. More or fewer lenses 14, 16, 18 and/or mirrors 20, 22 can also be provided.

Ein Luftspalt zwischen einer letzten Linse (nicht gezeigt) und dem Wafer 12 kann durch ein flüssiges Medium 26 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 26 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 26 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.An air gap between a last lens (not shown) and the wafer 12 can be replaced by a liquid medium 26 having a refractive index > 1. The liquid medium 26 can be, for example, high-purity water. Such a structure is also referred to as immersion lithography and has an increased photolithographic resolution. The medium 26 can also be referred to as an immersion liquid.

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

Das optische System 100 kann Teil einer wie zuvor erläuterten Projektionsoptik 4 sein. Das optische System 100 kann jedoch auch Teil eines wie zuvor erwähnten Strahlformungs- und Beleuchtungssystems 2 sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 100 Teil einer derartigen Projektionsoptik 4 ist. Das optische System 100 ist für die DUV-Lithographie geeignet. The optical system 100 can be part of a projection optics 4 as explained above. However, the optical system 100 can also be part of a beam shaping and illumination system 2 as mentioned above. However, it is assumed below that the optical system 100 is part of such a projection optics 4. The optical system 100 is suitable for DUV lithography.

Das optische System 100 kann jedoch auch für die EUV-Lithographie geeignet sein.However, the optical system 100 may also be suitable for EUV lithography.

Dem optischen System 100 ist ein Koordinatensystem mit einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung z zugeordnet. Die Richtungen x, y z sind senkrecht zueinander orientiert.The optical system 100 is assigned a coordinate system with a first spatial direction or x-direction x, a second spatial direction or y-direction y and a third spatial direction or z-direction z. The directions x, y z are oriented perpendicular to one another.

Das optische System 100 weist eine optische Baugruppe 102 auf. Die optische Baugruppe 102 umfasst ein optisches Element 104. Der optischen Baugruppe 102 kann eine Fassung zugeordnet sein, die das optische Element 104 trägt. Das optische Element 104 kann ein Spiegel sein. Das optische Element 104 weist eine optisch wirksame Fläche 106 auf. Die optisch wirksame Fläche 106 ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 106 ist geeignet, Strahlung 8, insbesondere DUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche 106 kann in der Orientierung der 2 nach oben oder nach unten orientiert sein.The optical system 100 has an optical assembly 102. The optical assembly 102 comprises an optical element 104. The optical assembly 102 can be assigned a mount that carries the optical element 104. The optical element 104 can be a mirror. The optical element 104 has an optically effective surface 106. The optically effective surface 106 is a mirror surface. The optically effective surface 106 is suitable for reflecting radiation 8, in particular DUV radiation. The optically effective surface 106 can be oriented in the 2 be oriented upwards or downwards.

Neben dem optischen Element 104 kann die optische Baugruppe 102 einen Manipulatorrahmen 108 umfassen. Der Manipulatorrahmen 108 ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Das optische Element 104 ist mit dem Manipulatorrahmen 108 gekoppelt. Der Manipulatorrahmen 108 trägt das optische Element 104. Der Manipulatorrahmen 108 ist alternativ verzichtbar.In addition to the optical element 104, the optical assembly 102 can comprise a manipulator frame 108. However, the manipulator frame 108 is not absolutely necessary. The optical element 104 is coupled to the manipulator frame 108. The manipulator frame 108 carries the optical element 104. The manipulator frame 108 can alternatively be dispensed with.

Die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 mit der optisch wirksamen Fläche 106 weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, der zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und der dritten Raumrichtung oder z-Richtung z sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 mitsamt der optisch wirksamen Fläche 106 können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.The optical assembly 102 or the optical element 104 with the optically effective surface 106 has six degrees of freedom, namely three translational degrees of freedom each along the first spatial direction or x-direction x, the second spatial direction or y-direction y and the third spatial direction or z-direction z as well as three rotational degrees of freedom around the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z. This means that a position and an orientation of the optical assembly 102 or the optical element 104 together with the optically effective surface 106 can be determined or described using the six degrees of freedom.

Unter der „Position“ der optischen Baugruppe 102 oder des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106 sind insbesondere deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an der optischen Baugruppe 102 oder dem optischen Element 104 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen.The “position” of the optical assembly 102 or the optical element 104 or the optically effective surface 106 is to be understood in particular as their coordinates or the coordinates of a measuring point provided on the optical assembly 102 or the optical element 104 with respect to the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z.

Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe 102 oder des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106 ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Richtungen x, y, z zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe 102 oder das optische Element 104 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 106 kann um die x-Richtung x, die y-Richtung y und/oder die z-Richtung z verkippt werden.The “orientation” of the optical assembly 102 or the optical element 104 or the optically effective surface 106 is to be understood in particular as their tilting with respect to the three directions x, y, z. This means that the optical assembly 102 or the optical element 104 or the optically effective surface 106 can be tilted about the x-direction x, the y-direction y and/or the z-direction z.

Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe 102 oder des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106. Eine „Lage“ der optischen Baugruppe 102 oder des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106 umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar.This results in six degrees of freedom for the position and orientation of the optical assembly 102 or the optical element 104 or the optically effective surface 106. A "position" of the optical assembly 102 or the optical element 104 or the optically effective surface 106 includes both their position and their orientation. The term "position" can therefore be replaced by the wording "position and orientation" and vice versa.

In der 2 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL der optischen Baugruppe 102 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 102' eine Soll-Lage SL der optischen Baugruppe 102 gezeigt. Ferner ist eine Ist-Lage IL des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 104' beziehungsweise 106' eine Soll-Lage SL des optischen Elements 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 106 gezeigt. Auch eine Ist-Lage IL des mit des optischen Elements 104 gekoppelten Manipulatorrahmens 108 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt. Eine Soll-Lage SL des Manipulatorrahmens 108 ist mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 108' dargestellt.In the 2 an actual position IL of the optical assembly 102 is shown with solid lines and a target position SL of the optical assembly 102 is shown with dashed lines and the reference symbol 102'. Furthermore, an actual position IL of the optical element 104 or the optically effective surface 106 is shown and a target position SL of the optical element 104 or the optically effective surface 106 is shown with dashed lines and the reference symbol 104' or 106'. An actual position IL of the manipulator frame 108 coupled to the optical element 104 is also shown with solid lines. A target position SL of the manipulator frame 108 is shown with dashed lines and the reference symbol 108'.

Die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 mitsamt dem Manipulatorrahmen 108 kann aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt das optische Element 104 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 106 in der Soll-Lage SL bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, welche das optische Element 104 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 106 in der Ist-Lage IL nicht erfüllt.The optical assembly 102 or the optical element 104 together with the manipulator frame 108 can be moved from the actual position IL to the target position SL and vice versa. For example, the optical element 104 or the optically effective surface 106 in the target position SL meets certain optical specifications or requirements which the optical element 104 or the optically effective surface 106 in the actual position IL does not meet.

Um die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen, umfasst das optische System 100 eine Justiereinrichtung 110. Die Justiereinrichtung 110 ist dazu eingerichtet, die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 zu justieren. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 zu verstehen. Bei dem Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 wird der Manipulatorrahmen 108 mit dem optischen Element 104 mitbewegt.In order to move the optical assembly 102 or the optical element 104 from the actual position IL to the desired position SL, the optical system 100 comprises an adjustment device 110. The adjustment device 110 is designed to adjust the optical assembly 102 or the optical element 104. In the present case, “adjusting” or “aligning” is to be understood in particular as changing the position of the optical assembly 102 or the optical element 104. When the position of the optical assembly 102 is changed, the manipulator frame 108 is moved along with the optical element 104.

Beispielsweise kann die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 mit Hilfe der Justiereinrichtung 110 von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Die Justierung oder Ausrichtung der optischen Baugruppe 102 oder des optischen Elements 104 kann somit mit Hilfe der Justiereinrichtung 110 in allen sechs vorgenannten Freiheitsgraden erfolgen. Die Justiereinrichtung 110 ist ein sogenannter Hexapod oder kann als solcher bezeichnet werden.For example, the optical assembly 102 or the optical element 104 can be moved from the actual position IL to the desired position SL and vice versa with the aid of the adjustment device 110. The adjustment or alignment of the optical assembly 102 or the optical element 104 can thus be carried out with the aid of the adjustment device 110 in all six aforementioned degrees of freedom. The adjustment device 110 is a so-called hexapod or can be referred to as such.

Die Justiereinrichtung 110 umfasst mehrere Aktuatoren 112, 114, 116, die in der 2 nur sehr stark schematisiert gezeigt sind. Die Aktuatoren 112, 114, 116 können auch als Aktoren oder Stellelemente bezeichnet werden. Die Aktuatoren 112, 114, 116 können sogenannte Bipoden sein oder als solche bezeichnet werden. Bevorzugt sind genau drei Aktuatoren 112, 114, 116 vorgesehen, die um 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Aktuatoren 112, 114, 116 sind bevorzugt identisch aufgebaut.The adjustment device 110 comprises several actuators 112, 114, 116, which are arranged in the 2 are only shown very schematically. The actuators 112, 114, 116 can also be referred to as actuators or actuating elements. The actuators 112, 114, 116 can be so-called bipods or can be referred to as such. Preferably, exactly three actuators 112, 114, 116 are provided, which are arranged offset by 120° from one another. The actuators 112, 114, 116 are preferably constructed identically.

Die Aktuatoren 112, 114, 116 sind mit Hilfe von Anbindungspunkten 118, von denen in der 2 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, an die optische Baugruppe 102, insbesondere an den Manipulatorrahmen 108, angebunden. Beispielsweise kann an den Anbindungspunkten 118 jeweils eine Klebverbindung oder eine Schraubverbindung vorgesehen sein. Es sind bevorzugt genau drei Anbindungspunkte 118 vorgesehen, wobei jedem Anbindungspunkt 118 ein Aktuator 112, 114, 116 zugeordnet ist. Für den Fall, dass kein wie zuvor erwähnter Manipulatorrahmen 108 vorgesehen ist, können die Aktuatoren 112, 114, 116 auch direkt mit dem optischen Element 104 gekoppelt sein.The actuators 112, 114, 116 are connected by means of connection points 118, of which 2 only one is provided with a reference number, to the optical assembly 102, in particular to the manipulator frame 108. For example, an adhesive connection or a screw connection can be provided at each of the connection points 118. Preferably, exactly three connection points 118 are provided, with each connection point 118 being assigned an actuator 112, 114, 116. In the event that no manipulator frame 108 as mentioned above is provided, the actuators 112, 114, 116 can also be directly coupled to the optical element 104.

Ferner ist jeder Aktuator 112, 114, 116 über zwei Anbindungspunkte 120, 122, von denen in der 2 nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind, mit einer Tragstruktur 124 gekoppelt. Die Tragstruktur 124 kann ein Tragrahmen (Engl.: Force Frame) oder eine sonstige unbewegliche Struktur sein. Die Tragstruktur 124 kann auch als feste Welt bezeichnet werden.Furthermore, each actuator 112, 114, 116 is connected via two connection points 120, 122, of which 2 only two are provided with a reference number, are coupled to a support structure 124. The support structure 124 can be a support frame (English: force frame) or another immovable structure. The support structure 124 can also be referred to as a fixed world.

Mit Hilfe der Aktuatoren 112, 114, 116 können der Manipulatorrahmen 108 und das optische Element 104 gegenüber der Tragstruktur 124 bewegt werden. Für den Fall, dass die optische Baugruppe 102 keinen Manipulatorrahmen 108 aufweist, wird das optische Element 104 allein gegenüber der Tragstruktur 124 bewegt. Jedem Aktuator 112, 114, 116 können zwei der vorgenannten Freiheitsgrade zugeordnet sein. Mit den drei Aktuatoren 112, 114, 116 ist somit eine Justage des optischen Elements 104 in allen sechs Freiheitsgraden möglich.With the help of the actuators 112, 114, 116, the manipulator frame 108 and the optical element 104 can be moved relative to the support structure 124. In the event that the optical assembly 102 does not have a manipulator frame 108, the optical element 104 alone is moved relative to the support structure 124. Each actuator 112, 114, 116 can be assigned two of the aforementioned degrees of freedom. With the three actuators 112, 114, 116, an adjustment of the optical element 104 in all six degrees of freedom is thus possible.

Die Aktuatoren 112, 114, 116 sind mit Hilfe einer Steuer- und Regeleinheit 126 der Justiereinrichtung 110 ansteuerbar, um die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 zu justieren. Alle Aktuatoren 112, 114, 116 sind mit der Steuer- und Regeleinheit 126 wirkverbunden, so dass die Steuer- und Regeleinheit 126 mit Hilfe eines geeigneten Ansteuerns der Aktuatoren 112, 114, 116 die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 mitsamt dem Manipulatorrahmen 108 in allen sechs Freiheitsgraden justieren kann. Dies kann basierend auf Sensorsignalen einer nicht dargestellten Sensorik erfolgen, welche die Ist-Lage IL und die Soll-Lage SL des optischen Elements 104 erfassen kann.The actuators 112, 114, 116 can be controlled using a control and regulating unit 126 of the adjustment device 110 in order to adjust the optical assembly 102 or the optical element 104. All actuators 112, 114, 116 are operatively connected to the control and regulating unit 126, so that the control and regulating unit 126 can adjust the optical assembly 102 or the optical element 104 together with the manipulator frame 108 in all six degrees of freedom with the aid of suitable control of the actuators 112, 114, 116. This can be done based on sensor signals from a sensor system (not shown) that can detect the actual position IL and the target position SL of the optical element 104.

Aufgrund der zunehmenden Anforderungen an das optische System 100 steigt die Systemkomplexität an. In diesem Zuge steigen auch die Anforderungen an die Aktuatoren 112, 114, 116 sowohl hinsichtlich ihres Verfahrwegs als auch hinsichtlich ihrer Positionsgenauigkeit bei einem enger werdenden zur Verfügung stehenden Bauraum.Due to the increasing demands on the optical system 100, the system complexity increases. In this context, the demands on the actuators 112, 114, 116 also increase both in terms of their travel path and their position accuracy as the available installation space becomes increasingly limited.

Die Positionsgenauigkeit wirkt sich implizit auf Schnittstellen, insbesondere in Form der Anbindungspunkte 118, zwischen den Aktuatoren 112, 114, 116 und dem Manipulatorrahmen 108 aus. Hierbei ist es wichtig, eine erforderliche Vorspannung der Verbindung zwischen den Aktuatoren 112, 114, 116 und dem Manipulatorrahmen 108 an den Anbindungspunkten 118 zu realisierenPosition accuracy has an implicit effect on interfaces, particularly in the form of connection points 118, between actuators 112, 114, 116 and manipulator frame 108. It is important to implement the required preload of the connection between actuators 112, 114, 116 and manipulator frame 108 at connection points 118.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Vorspannbaugruppe 200. 3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a preload assembly 200.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass die optische Baugruppe 102 keinen Manipulatorrahmen 108 aufweist. Das heißt, dass die Aktuatoren 112, 114, 116 an den Anbindungspunkten 118 direkt an das optische Element 104 angebunden sind. Jedem Anbindungspunkt 118 ist genau eine Vorspannbaugruppe 200 zugeordnet, so dass genau drei Vorspannbaugruppen 200 vorgesehen sind. Mit Hilfe der Vorspannbaugruppen 200 ist das optische Element 104 an den Anbindungspunkten 118 mit den Aktuatoren 112, 114, 116 verbunden. Nachfolgend wird auf nur eine Vorspannbaugruppe 200 eingegangen.It is assumed below that the optical assembly 102 does not have a manipulator frame 108. This means that the actuators 112, 114, 116 are connected directly to the optical element 104 at the connection points 118. Each connection point 118 is assigned exactly one preload assembly 200, so that exactly three preload assemblies 200 are provided. With the help of the preload assemblies 200, the optical element 104 is connected to the actuators 112, 114, 116 at the connection points 118. Only one preload assembly 200 is discussed below.

Der Vorspannbaugruppe 200 ist eine Symmetrie- oder Mittelachse 202 zugeordnet, zu der die Vorspannbaugruppe 200 rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Die Vorspannbaugruppe 200 umfasst einen Verbindungsstift 204. Der Verbindungsstift 204 weist einen zylinderförmigen Basisabschnitt 206 auf. In der Orientierung der 3 erstreckt sich unterseitig aus dem Basisabschnitt 206 ein erster Gewindeabschnitt 208 mit einem Außengewinde heraus. Der erste Gewindeabschnitt 208 weist einen kleineren Durchmesser als der Basisabschnitt 206 auf. Zwischen dem Basisabschnitt 206 und dem ersten Gewindeabschnitt 208 ist ein Absatz 210 vorgesehen.The preload assembly 200 is assigned a symmetry or central axis 202, to which the preload assembly 200 is constructed rotationally symmetrically. The preload assembly 200 comprises a connecting pin 204. The connecting pin 204 has a cylindrical base section 206. In the orientation of the 3 A first threaded section 208 with an external thread extends from the underside of the base section 206. The first threaded section 208 has a smaller diameter than the base section 206. A shoulder 210 is provided between the base section 206 and the first threaded section 208.

In der Orientierung der 3 erstreckt sich oben aus dem Basisabschnitt 206 ein zweiter Gewindeabschnitt 212 mit einem Außengewinde heraus, so dass der Basisabschnitt 206 zwischen den beiden Gewindeabschnitten 208, 212 angeordnet ist. Der zweite Gewindeabschnitt 212 weist einen kleineren Durchmesser als der Basisabschnitt 206 auf. Die beiden Gewindeabschnitte 208, 212 können unterschiedliche Durchmesser oder denselben Durchmesser aufweisen. Zwischen dem Basisabschnitt 206 und dem zweiten Gewindeabschnitt 212 ist ein Absatz 214 vorgesehen.In the orientation of the 3 A second threaded section 212 with an external thread extends from the top of the base section 206, so that the base section 206 is arranged between the two threaded sections 208, 212. The second threaded section 212 has a smaller diameter than the base section 206. The two threaded sections 208, 212 can have different diameters or the same diameter. A shoulder 214 is provided between the base section 206 and the second threaded section 212.

Der Verbindungsstift 204 ist vorzugsweise ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt dabei, dass der Basisabschnitt 206 und die Gewindeabschnitte 208, 212 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind, sondern ein gemeinsames Bauteil, nämlich den Verbindungsstift 204, bilden. „Materialeinstückig“ heißt, dass der Verbindungsstift 204 durchgehend aus demselben Material, beispielsweise aus einer Stahllegierung, gefertigt ist.The connecting pin 204 is preferably a one-piece component, in particular a one-piece component. “One-piece” or “single-part” means that the base section 206 and the threaded sections 208, 212 are not composed of different sub-components, but form a common component, namely the connecting pin 204. “One-piece” means that the connecting pin 204 is made entirely of the same material, for example a steel alloy.

Die Vorspannbaugruppe 200 weist ferner eine Gewindehülse 216 mit einem Innengewinde auf. Die Gewindehülse 216 ist auf den ersten Gewindeabschnitt 208 aufgeschraubt und liegt an dem Absatz 210 an.The preload assembly 200 further includes a threaded sleeve 216 with an internal thread. The threaded sleeve 216 is screwed onto the first threaded portion 208 and rests against the shoulder 210.

Die Vorspannbaugruppe 200 weist einen Federkäfig 218 auf. Der Federkäfig 218 ist topfförmig und weist eine um die Mittelachse 202 umlaufende hohlzylinderförmige oder rohrförmige Wandung 220 und einen die Wandung 220 stirnseitig abschließenden Boden 222 auf. An dem Boden 222 ist ein Durchbruch 224 vorgesehen, durch den der Basisabschnitt 206 des Verbindungsstifts 204 hindurchgeführt ist.The preload assembly 200 has a spring cage 218. The spring cage 218 is pot-shaped and has a hollow cylindrical or tubular wall 220 running around the central axis 202 and a base 222 that closes off the wall 220 at the front. An opening 224 is provided on the base 222 through which the base section 206 of the connecting pin 204 is guided.

In dem Federkäfig 218 ist ein Federpaket 226 mit mehreren Federn 228, 230, 232 aufgenommen. Die Anzahl der Federn 228, 230, 232 ist beliebig. Das Federpaket 226 ist ein Tellerfederpaket und die Federn 228, 230, 232 sind Tellerfedern. Der Verbindungsstift 204 ist durch einen in dem Federpaket 226 vorgesehenen Durchbruch 234 hindurchgeführt.A spring assembly 226 with several springs 228, 230, 232 is accommodated in the spring cage 218. The number of springs 228, 230, 232 is arbitrary. The spring assembly 226 is a disc spring assembly and the springs 228, 230, 232 are disc springs. The connecting pin 204 is guided through an opening 234 provided in the spring assembly 226.

Der Federkäfig 218 mitsamt dem Federpaket 226 ist zumindest abschnittsweise in einem Führungsdruckkörper 236 aufgenommen. Das Federpaket 226 ist somit zwischen dem Federkäfig 218 und dem Führungsdruckkörper 236 platziert. Der Führungsdruckkörper 236 weist eine rohrförmige oder hohlzylinderförmige Wandung 238 auf, die rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 202 aufgebaut ist. Stirnseitig ist die Wandung 238 mit Hilfe eines Bodens 240 verschlossen. Der Boden 240 weist einen Durchbruch 242 auf, durch den der Verbindungsstift 204 hindurchgeführt ist.The spring cage 218 together with the spring assembly 226 is accommodated at least in sections in a guide pressure body 236. The spring assembly 226 is thus placed between the spring cage 218 and the guide pressure body 236. The guide pressure body 236 has a tubular or hollow cylindrical wall 238 which is constructed rotationally symmetrically to the central axis 202. The wall 238 is closed at the front with the aid of a base 240. The base 240 has an opening 242 through which the connecting pin 204 is guided.

Die Vorspannbaugruppe 200 weist weiterhin eine Vorspannmutter 244 auf. Mit Hilfe der Vorspannmutter 244 kann das Federpaket 226 vorgespannt werden. Die Vorspannmutter 244 weist eine zentrische Gewindebohrung 246 auf, mit deren Hilfe die Vorspannmutter 244 auf den zweiten Gewindeabschnitt 212 aufgeschraubt ist. Mit einer Stirnseite 248 liegt die Vorspannmutter 244 an dem Boden 240 des Führungsdruckkörpers 236 an.The preload assembly 200 also has a preload nut 244. The spring assembly 226 can be preloaded using the preload nut 244. The preload nut 244 has a central threaded hole 246, with the help of which the preload nut 244 is screwed onto the second threaded section 212. The preload nut 244 rests with a front side 248 on the base 240 of the guide pressure body 236.

Die Vorspannbaugruppe 200 wird genutzt, um an den Anbindungspunkten 118 eine erforderliche Vorspannkraft F auf eine jeweilige Verbindung zwischen den Aktuatoren 112, 114, 116 und dem optischen Element 104 aufzubringen. Hierzu ist der erste Gewindeabschnitt 208 in ein entsprechendes Gegengewinde des jeweiligen Aktuators 112, 114, 116 eingeschraubt. Eine Einschraubtiefe des ersten Gewindeabschnitts 208 in den entsprechenden Aktuator 112, 114, 116 kann durch ein Aufschrauben oder ein Herunterschrauben der Gewindehülse 216 eingestellt werden.The preload assembly 200 is used to apply a required preload force F to a respective connection between the actuators 112, 114, 116 and the optical element 104 at the connection points 118. For this purpose, the first threaded section 208 is screwed into a corresponding counter thread of the respective actuator 112, 114, 116. A screw-in depth of the first threaded section 208 into the corresponding actuator 112, 114, 116 can be adjusted by screwing on or screwing off the threaded sleeve 216.

Der Verbindungsstift 204 ist durch einen an dem optischen Element 104 vorgesehenen Durchbruch hindurchgeführt, wobei sich der Federkäfig 218 über ein nicht gezeigtes Zwischenstück auf dem optischen Element 104 abstützt. Mit Hilfe eines geeigneten Vorspannwerkzeugs kann nun mit Hilfe der Vorspannmutter 244 das Federpaket 226 derart vorgespannt werden, dass die erforderliche Vorspannkraft F zwischen dem optischen Element 104 und dem jeweiligen Aktuator 112, 114, 116 erzielt werden kann.The connecting pin 204 is guided through an opening provided on the optical element 104, with the spring cage 218 being supported on the optical element 104 via an intermediate piece (not shown). With the aid of a suitable preloading tool, the spring assembly 226 can now be preloaded with the aid of the preloading nut 244 in such a way that the required preload force F can be achieved between the optical element 104 and the respective actuator 112, 114, 116.

4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorspannbaugruppe 300. 4 shows a schematic sectional view of another embodiment of a preload assembly 300.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass die optische Baugruppe 102 einen wie zuvor erwähnten Manipulatorrahmen 108 aufweist. Das heißt, dass die Aktuatoren 112, 114, 116 an den Anbindungspunkten 118 direkt an den Manipulatorrahmen 108 und nicht an das optische Element 104 angebunden sind. Jedem Anbindungspunkt 118 ist genau eine Vorspannbaugruppe 300 zugeordnet, so dass genau drei Vorspannbaugruppen 300 vorgesehen sind. Mit Hilfe der Vorspannbaugruppen 300 ist der Manipulatorrahmen 108 an den Anbindungspunkten 118 mit den Aktuatoren 112, 114, 116 verbunden. Nachfolgend wird auf nur eine Vorspannbaugruppe 300 eingegangen.It is assumed below that the optical assembly 102 has a manipulator frame 108 as mentioned above. This means that the actuators 112, 114, 116 are connected directly to the manipulator frame 108 at the connection points 118 and not to the optical element 104. Each connection point 118 is assigned exactly one preload assembly 300, so that exactly three preload assemblies 300 are provided. With the help of the preload assemblies 300, the manipulator frame 108 is connected to the actuators 112, 114, 116 at the connection points 118. Only one preload assembly 300 is discussed below.

Der Vorspannbaugruppe 300 ist eine Symmetrie- oder Mittelachse 302 zugeordnet, zu der die Vorspannbaugruppe 300 rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Die Vorspannbaugruppe 300 umfasst einen Verbindungsstift 304. Der Verbindungsstift 304 weist einen zylinderförmigen Basisabschnitt 306 auf. In der Orientierung der 4 erstreckt sich unterseitig aus dem Basisabschnitt 406 ein erster Gewindeabschnitt 308 mit einem Außengewinde heraus. Der erste Gewindeabschnitt 308 weist einen kleineren Durchmesser als der Basisabschnitt 306 auf. Zwischen dem Basisabschnitt 306 und dem ersten Gewindeabschnitt 308 ist ein Absatz 310 vorgesehen.The preload assembly 300 is assigned a symmetry or central axis 302, to which the preload assembly 300 is constructed rotationally symmetrically. The preload assembly 300 comprises a connecting pin 304. The connecting pin 304 has a cylindrical base section 306. In the orientation of the 4 A first threaded section 308 with an external thread extends from the underside of the base section 406. The first threaded section 308 has a smaller diameter than the base section 306. A shoulder 310 is provided between the base section 306 and the first threaded section 308.

In der Orientierung der 4 erstreckt sich oben aus dem Basisabschnitt 306 ein zweiter Gewindeabschnitt 312 mit einem Außengewinde heraus, so dass der Basisabschnitt 306 zwischen den beiden Gewindeabschnitten 308, 312 angeordnet ist. Der zweite Gewindeabschnitt 312 weist einen größeren Durchmesser als der Basisabschnitt 306 auf. Zwischen dem Basisabschnitt 306 und dem zweiten Gewindeabschnitt 312 ist ein Absatz 314 vorgesehen. Der zweite Gewindeabschnitt 312 weist einen Eingriffsbereich 316, beispielsweise in Form eines Innensechskant, auf. Der Verbindungsstift 304 ist vorzugsweise ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil.In the orientation of the 4 A second threaded section 312 with an external thread extends from the top of the base section 306, so that the base section 306 is arranged between the two threaded sections 308, 312. The second threaded section 312 has a larger diameter than the base section 306. A shoulder 314 is provided between the base section 306 and the second threaded section 312. The second threaded section 312 has an engagement area 316, for example in the form of a hexagon socket. The connecting pin 304 is preferably a one-piece component, in particular a one-piece component.

Die Vorspannbaugruppe 300 weist ferner eine Gewindehülse 318 mit einem Innengewinde auf. Die Gewindehülse 318 ist auf den ersten Gewindeabschnitt 308 aufgeschraubt und liegt an dem Absatz 310 an.The preload assembly 300 further includes a threaded sleeve 318 with an internal thread. The threaded sleeve 318 is screwed onto the first threaded portion 308 and rests against the shoulder 310.

Die Vorspannbaugruppe 300 umfasst weiterhin ein Federpaket 320 mit mehreren Federn 322, 324, 326. Die Anzahl der Federn 322, 324, 326 ist beliebig. Das Federpaket 320 ist ein Tellerfederpaket und die Federn 322, 324, 326 sind Tellerfedern. Der Verbindungsstift 304 ist durch einen in dem Federpaket 320 vorgesehenen Durchbruch 328 hindurchgeführt.The preload assembly 300 further comprises a spring assembly 320 with several springs 322, 324, 326. The number of springs 322, 324, 326 is arbitrary. The spring assembly 320 is a disc spring assembly and the springs 322, 324, 326 are disc springs. The connecting pin 304 is guided through an opening 328 provided in the spring assembly 320.

Das Federpaket 320 stützt sich auf einem scheibenförmigen Führungsdruckkörper 330 ab. Der Führungsdruckkörper 330 weist einen scheibenförmigen ersten Abschnitt 332, an dem das Federpaket 320 anliegt, und einen scheibenförmigen zweiten Abschnitt 334 auf. Der erste Abschnitt 332 weist einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt 334 auf. Der Führungsdruckkörper 330 weist einen mittigen Durchbruch 336 auf, durch den der Verbindungsstift 304 hindurchgeführt ist.The spring assembly 320 is supported on a disk-shaped guide pressure body 330. The guide pressure body 330 has a disk-shaped first section 332, against which the spring assembly 320 rests, and a disk-shaped second section 334. The first section 332 has a larger diameter than the second section 334. The guide pressure body 330 has a central opening 336 through which the connecting pin 304 is guided.

Die Vorspannbaugruppe 300 weist weiterhin eine Vorspannmutter 338 auf. Mit Hilfe der Vorspannmutter 338 kann das Federpaket 320 vorgespannt werden. Die Vorspannmutter 338 weist eine zentrische Gewindebohrung 340 auf, mit deren Hilfe die Vorspannmutter 338 auf den zweiten Gewindeabschnitt 312 aufgeschraubt ist. Mit einer Stirnseite 342 liegt die Vorspannmutter 338 an dem Führungsdruckkörper 330, insbesondere an dem zweiten Abschnitt 334 des Führungsdruckkörpers 330, an.The preload assembly 300 also has a preload nut 338. The spring assembly 320 can be preloaded with the help of the preload nut 338. The preload nut 338 has a central threaded hole 340, with the help of which the preload nut 338 is screwed onto the second threaded section 312. With a front side 342, the preload nut 338 rests on the guide pressure body 330, in particular on the second section 334 of the guide pressure body 330.

Die Vorspannbaugruppe 300 wird genutzt, um an den Anbindungspunkten 118 eine erforderliche Vorspannkraft F auf eine jeweilige Verbindung zwischen den Aktuatoren 112, 114, 116 und dem Manipulatorrahmen 108 aufzubringen. Hierzu ist der erste Gewindeabschnitt 308 in ein entsprechendes Gegengewinde des jeweiligen Aktuators 112, 114, 116 eingeschraubt. Eine Einschraubtiefe des ersten Gewindeabschnitts 308 in den entsprechenden Aktuator 112, 114, 116 kann durch ein Aufschrauben oder ein Herunterschrauben der Gewindehülse 318 eingestellt werden.The preload assembly 300 is used to apply a required preload force F to a respective connection between the actuators 112, 114, 116 and the manipulator frame 108 at the connection points 118. For this purpose, the first threaded section 308 is screwed into a corresponding counter thread of the respective actuator 112, 114, 116. A screw-in depth of the first threaded section 308 into the corresponding actuator 112, 114, 116 can be adjusted by screwing on or screwing off the threaded sleeve 318.

Der Verbindungsstift 304 ist durch einen an dem Manipulatorrahmen 108 vorgesehenen Durchbruch hindurchgeführt, wobei sich das Federpaket 320 auf dem Manipulatorrahmen 108 abstützt. Mit Hilfe eines geeigneten Vorspannwerkzeugs kann nun mit Hilfe der Vorspannmutter 338 das Federpaket 320 derart vorgespannt werden, dass die erforderliche Vorspannkraft F zwischen dem Manipulatorrahmen 108 und dem jeweiligen Aktuator 112, 114, 116 erzielt werden kann.The connecting pin 304 is guided through an opening provided on the manipulator frame 108, with the spring assembly 320 being supported on the manipulator frame 108. With the aid of a suitable pre-tensioning tool, the spring assembly 320 can now be pre-tensioned with the aid of the pre-tensioning nut 338 in such a way that the required pre-tensioning force F can be achieved between the manipulator frame 108 and the respective actuator 112, 114, 116.

Die Vorspannbaugruppe 300 zum Einsatz mit dem Manipulatorrahmen 108 unterscheidet sich von der Vorspannbaugruppe 200 hauptsächlich in der Ausführung der Verbindungsstifte 204, 304 sowie durch die Ausgestaltung des Führungsdruckkörpers 236, 330. Ferner weist die Vorspannbaugruppe 300 auch keinen Federkäfig 218 auf. Wegen der räumlichen Nähe zu Nachbarkomponenten und der damit verbunden Kollisionsgefahr wird eine Baulänge des Verbindungstifts 304 im Vergleich zu dem Verbindungsstift 204 gekürzt.The preload assembly 300 for use with the manipulator frame 108 differs from the preload assembly 200 mainly in the design of the connecting pins 204, 304 and the design of the guide pressure body 236, 330. Furthermore, the preload assembly 300 does not have a spring cage 218. Due to the spatial proximity to neighboring components and the associated risk of collision, the overall length of the connecting pin 304 is shortened compared to the connecting pin 204.

Weiterhin wird an dem zweiten Gewindeabschnitt 312 der Eingriffsbereich 316 als Schnittstelle für das Vorspannwerkzeug vorgesehen. Der Führungsdruckkörper 330 wird als Ausrichtung und Stützfläche für das Vorspannwerkzeug benutzt. Mit einem Aufsatz stützt sich das Vorspannwerkzeug auf dem Führungsdruckkörper 330 ab, um an dem Verbindungsstift 304 zu ziehen und somit auch den jeweiligen Aktuator 112, 114, 116 leicht anzuheben. Hierbei wird das Federpaket 320 zusammengedrückt und baut somit die erforderliche Vorspannkraft F auf. Nach dem Erreichen der erforderliche Vorspannkraft F wird die Vorspannmutter 338 zugedreht.Furthermore, the engagement area 316 is provided on the second threaded section 312 as an interface for the pre-tensioning tool. The guide pressure body 330 is used as an alignment and support surface for the pre-tensioning tool. The pre-tensioning tool is supported on the guide pressure body 330 with an attachment in order to pull on the connecting pin 304 and thus also slightly lift the respective actuator 112, 114, 116. The spring assembly 320 is compressed and thus builds up the required pre-tensioning force F. After the required pre-tensioning force F has been reached, the pre-tensioning nut 338 is tightened.

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

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11: ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22: Strahlformungs- und BeleuchtungssystemBeam shaping and lighting system
44: ProjektionsoptikProjection optics
66: LichtquelleLight source
88th: Strahlungradiation
1010: PhotomaskePhotomask
1212: WaferWafer
1414: Linselens
1616: Linselens
1818: Linselens
2020: SpiegelMirror
2222: SpiegelMirror
2424: optische Achseoptical axis
2626: Mediummedium
100100: optisches Systemoptical system
102102: optische Baugruppeoptical assembly
102'102': optische Baugruppeoptical assembly
104104: optisches Elementoptical element
104'104': optisches Elementoptical element
106106: optisch wirksame Flächeoptically effective surface
106'106': optisch wirksame Flächeoptically effective surface
108108: ManipulatorrahmenManipulator frame
108'108': ManipulatorrahmenManipulator frame
110110: JustiereinrichtungAdjustment device
112112: AktuatorActuator
114114: AktuatorActuator
116116: AktuatorActuator
118118: AnbindungspunktConnection point
120120: AnbindungspunktConnection point
122122: AnbindungspunktConnection point
124124: TragstrukturSupporting structure
126126: Steuer- und RegeleinheitControl and regulation unit
200200: VorspannbaugruppePreload assembly
202202: MittelachseCentral axis
204204: VerbindungsstiftConnecting pin
206206: BasisabschnittBase section
208208: GewindeabschnittThread section
210210: AbsatzParagraph
212212: GewindeabschnittThread section
214214: AbsatzParagraph
216216: GewindehülseThreaded sleeve
218218: FederkäfigSpring cage
220220: WandungWall
222222: BodenFloor
224224: Durchbruchbreakthrough
226226: FederpaketSpring package
228228: FederFeather
230230: FederFeather
232232: FederFeather
234234: Durchbruchbreakthrough
236236: FührungsdruckkörperGuide pressure body
238238: WandungWall
240240: BodenFloor
242242: Durchbruchbreakthrough
244244: VorspannmutterPreload nut
246246: GewindebohrungThreaded hole
248248: StirnseiteFront side
300300: VorspannbaugruppePreload assembly
302302: MittelachseCentral axis
304304: VerbindungsstiftConnecting pin
306306: BasisabschnittBase section
308308: GewindeabschnittThread section
310310: AbsatzParagraph
312312: GewindeabschnittThread section
314314: AbsatzParagraph
316316: EingriffsbereichIntervention area
318318: GewindehülseThreaded sleeve
320320: FederpaketSpring package
322322: FederFeather
324324: FederFeather
326326: FederFeather
328328: Durchbruchbreakthrough
330330: FührungsdruckkörperGuide pressure body
332332: AbschnittSection
334334: AbschnittSection
336336: Durchbruchbreakthrough
338338: VorspannmutterPreload nut
340340: GewindebohrungThreaded hole
342342: Stirnseite Front side
FF: VorspannkraftPreload force
ILIL: Ist-LageCurrent situation
SLSL: Soll-LageTarget position
xx: x-Richtungx-direction
yy: y-Richtungy-direction
ze: z-Richtungz-direction

Claims

Optical system (100) for a projection exposure system (1), comprising an optical assembly (102, 102'), an actuator (112, 114, 116) for adjusting the optical assembly (102, 102'), and a preload assembly (200, 300) which connects the optical assembly (102, 102') and the actuator (112, 114, 116) to one another and preloads them against one another with the aid of a preload force (F).

Optical system according to Claim 1 , wherein the preload assembly (200, 300) has a spring package (226, 320) for generating the preload force (F).

Optical system according to Claim 2 , wherein the spring assembly (226, 320) is supported on the optical assembly (102, 102').

Optical system according to Claim 2 or 3 , wherein the biasing assembly (200, 300) comprises a connecting pin (204, 304), and wherein the Connecting pin (204, 304) is positively connected to the actuator (112, 114, 116).

Optical system according to Claim 4 , wherein the connecting pin (204, 304) is passed through the spring assembly (226, 320).

Optical system according to Claim 4 or 5 , wherein the connecting pin (204, 304) has a first threaded portion (208, 308) which is screwed to the actuator (112, 114, 116).

Optical system according to Claim 6 , wherein a threaded sleeve (216, 318) is screwed onto the first threaded portion (208, 308).

Optical system according to Claim 6 or 7 , wherein the connecting pin (204, 304) has a second threaded portion (212, 312), and wherein a preload nut (244, 338) is screwed onto the second threaded portion (212, 312).

Optical system according to Claim 8 , wherein the second threaded portion (312) has an engagement region (316) for the positive engagement of a pretensioning tool.

Optical system according to Claim 8 or 9 , wherein the preload assembly (200, 300) has a guide pressure body (236, 330) which is arranged between the spring assembly (226, 320) and the preload nut (244, 338).

Optical system according to Claim 10 , wherein the spring assembly (226) is at least partially accommodated within the guide pressure body (236).

Optical system according to Claim 10 or 11 , wherein the preloading assembly (200) has a spring cage (218) in which the spring assembly (226) is at least partially received, and wherein the spring cage (218) is at least partially received in the guide pressure body (236).

Optical system according to one of the Claims 1 - 12 , wherein the optical assembly (102, 102') has an optical element (104, 104'), and wherein the preloading assembly (200) connects the optical element (104, 104') and the actuator (112, 114, 116) to one another and preloads them against one another by means of the preloading force (F).

Optical system according to one of the Claims 1 - 13 , wherein the optical assembly (102, 102') has a manipulator frame (108, 108'), and wherein the preload assembly (200) connects the manipulator frame (108, 108') and the actuator (112, 114, 116) to one another and preloads them against one another by means of the preload force (F).

Projection exposure system (1) with an optical system (100) according to one of the Claims 1 - 14 .