KR20230082682A - Optical components and methods for aligning optical components, and projection exposure apparatus - Google Patents

Optical components and methods for aligning optical components, and projection exposure apparatus Download PDF

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KR20230082682A
KR20230082682A KR1020237015779A KR20237015779A KR20230082682A KR 20230082682 A KR20230082682 A KR 20230082682A KR 1020237015779 A KR1020237015779 A KR 1020237015779A KR 20237015779 A KR20237015779 A KR 20237015779A KR 20230082682 A KR20230082682 A KR 20230082682A
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크리스티안 쾨르너
파비안 폴로크
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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
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    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors

Abstract

본 발명은 헥사포드로서 설계된 장착부에 의해 베이스 요소(27)에 연결되는 광학 요소(25)를 갖고, 연결 평면(28)에서 적어도 하나의 헥사포드 레그(20)와 상기 2개의 요소(25, 27) 중 하나 사이의 접촉점(29)을 참조하기 위한 장치(31)를 갖는 광학 구성요소(19)에 관한 것이다. 장치(31)는 서로를 향한 2개의 요소(25, 27)의 통합 방향으로 유연하도록 설계된다. 본 발명은 부가적으로 반도체 기술용 투영 노광 시스템(1, 101) 및 광학 구성요소(19)를 조정하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention has an optical element (25) connected to a base element (27) by means of a mount designed as a hexapod, at least one hexapod leg (20) in the connection plane (28) and the two elements (25, 27) ) to an optical component (19) with a device (31) for referencing a point of contact (29) between one of The device 31 is designed to be flexible in the direction of integration of the two elements 25, 27 towards each other. The present invention additionally relates to a method for adjusting a projection exposure system (1, 101) and an optical component (19) for semiconductor technology.

Description

광학 구성요소 및 광학 구성요소를 정렬하기 위한 방법, 및 투영 노광 장치Optical components and methods for aligning optical components, and projection exposure apparatus

본 특허 출원은 그 내용이 본 명세서에 완전히 참조로서 합체되어 있는 독일 특허 출원 DE 10 2020 212 870.7호의 우선권을 주장한다.This patent application claims priority from German patent application DE 10 2020 212 870.7, the content of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

본 발명은 광학 구성요소 및 광학 구성요소를 정렬하기 위한 방법, 및 투영 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to optical components, methods for aligning optical components, and projection exposure apparatus.

이러한 장치는 특히 반도체 구성요소 또는 다른 마이크로구조화 구성요소 부분 상에 극도로 미세한 구조를 생성하기 위해 사용된다. 상기 장치의 동작 원리는 일반적으로 감광성 재료가 제공되는 구조화될 요소, 소위 웨이퍼 상에 소위 레티클이라 칭하는 것을 사용하여, 마스크 상의 구조의 이미징을 일반적으로 감소시키는 것을 통해 나노미터 범위까지 매우 미세한 구조의 생성에 기초한다. 생성된 구조의 최소 치수는 사용된 광의 파장에 직접적으로 의존한다. 지금까지 이미징을 위해 사용된 파장은 주로 100 nm 내지 300 nm 범위에 있었지만, 소위 DUV 범위에서는 수 나노미터 정도, 예를 들어 1 nm 내지 120 nm, 특히 13.5 nm 정도의 발광 파장을 갖는 광원이 최근에 증가된 사용이 밝혀졌다. 설명된 파장 범위는 또한 EUV 범위라고도 지칭된다.Such devices are used in particular for producing extremely fine structures on semiconductor components or other microstructured component parts. The principle of operation of the device is the creation of very fine structures down to the nanometer range, usually through reducing imaging of the structure on a mask, using the element to be structured, the so-called reticle, on a wafer, which is usually provided with a photosensitive material. is based on The minimum dimension of the resulting structure depends directly on the wavelength of light used. Until now, the wavelengths used for imaging have mainly been in the range of 100 nm to 300 nm, but in the so-called DUV range, light sources with emission wavelengths of the order of several nanometers, for example, 1 nm to 120 nm, especially about 13.5 nm, have recently been developed. Increased use has been found. The described wavelength range is also referred to as the EUV range.

예를 들어, 전술된 용례를 위한 이미징을 위해 사용되는 광학 요소는, 예를 들어 조립 공차의 보상을 위해 요구되는 매니퓰레이터의 이동을 가능한 한 작게 유지하기 위해 광학 구성요소와 관련하여 매우 정밀하게 조립되어야 한다. 광학 요소는 하우징 내에, 일반적으로 렌즈 하우징 내에 배열되고, 기준점의 보조에 의해 조립된다. 이 맥락에서, 기준점은 하우징 상의 표시된 지점을 의미하는 것으로 이해되고, 이에 기초하여 서로에 대한 그리고 하우징에 관한 광학 요소의 위치 및 배향을 확인하는 것이 가능하다. 특히, 기준점은 예를 들어 핀 형상이거나 슬리브의 형태로 구현될 수도 있는 기계적 기준 요소의 형태일 수 있다.For example, the optical elements used for imaging for the applications described above must be assembled very precisely with respect to the optical components in order to keep the movement of the manipulator required, for example to compensate for assembly tolerances, as small as possible. do. The optical element is arranged in a housing, usually in a lens housing, and is assembled with the aid of a fiducial. In this context, a reference point is understood to mean a marked point on the housing, on the basis of which it is possible to ascertain the position and orientation of the optical elements relative to each other and relative to the housing. In particular, the reference point can be in the form of a mechanical reference element, for example in the form of a pin or also embodied in the form of a sleeve.

헥사포드(hexapod)의 사용은 렌즈 하우징 내에 광학 요소의 통합 및 그 정렬을 위한 최선의 재현 가능한 방법인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 광학 요소, 예를 들어, 미러의 충분히 정확한 교환을 보장하도록 의도된 광학 요소를 위치설정할 때 높은 반복 정확성의 요구 사항은 개별 헥사포드 레그에 대한 디커플링을 설계할 때 제한을 초래한다. 기준 요소로서의 슬리브는 Z-방향에서 헥사포드 레그의 종축에 수직이고 연결 평면에 걸쳐 있는 X-방향 및 Y-방향을 고정하기 위해 종래 기술에서 사용된다. 상기 슬리브는 광학 구성요소의 미러 또는 렌즈 하우징에 연결된다. 이들은 Z-방향에서 헥사포드 레그에 대한 가이드로서 역할을 하고, 이를 위해 슬리브 내에서 안내되는 핀이 상기 헥사포드 레그 상에 형성된다. 개별 헥사포드 레그의 길이를 조절함으로써 6 자유도로 광학 요소를 정렬하기 위해 교환될 수 있는 교환 가능한 스페이서가 미러와 렌즈 하우징 사이에 배열된다. 광학 요소의 통합 방향, 즉, 그 조립 또는 분해 중에 광학 요소가 이동하는 방향이 헥사포드 레그의 종축에 평행하지 않으면, 헥사포드 레그는 헥사포드 레그의 종축에 수직으로 통합 중에 슬리브 내의 핀의 강제 안내에 의해 s-형 방식으로 변형되어야 한다. 일반적으로, 광학 요소는 복수의 비평행한 헥사포드 레그를 통해 하우징에 동시에 연결되고, 따라서 이 경우가 반드시 발생한다. 이용 가능한 설치 공간과 같은 다른 전제 조건이 고려될 때, 통합 방향은 이들 상황에서 헥사포드 레그의 어느 것도 과도하게 변형되지 않는 이러한 방식으로 일반적으로 선택되고, 그 결과 각각의 헥사포드 레그가 전술된 s-형 변형을 경험한다. s-형 변형 중에 디커플링 조인트에서 발생하는 응력은 미러의 통상의 위치설정의 결과로서 동작 중에 발생하는 디커플링 요소에서 발생하는 응력보다 상당히 높다. 그 결과, 이어서, 헥사포드 레그의 디커플링 조인트는 광학 구성요소의 연결을 위해 필요하거나 바람직한 것보다 더 연성으로 설계되어야 한다. 다른 단점은 슬리브 내의 핀의 강제 안내 중에 입자의 가능한 발생에 있다.The use of a hexapod has been found to be the best reproducible method for the integration and alignment of optical elements within the lens housing. However, the requirement of high repeatability when positioning optical elements, eg optical elements intended to ensure sufficiently accurate exchange of mirrors, leads to limitations when designing the decoupling for the individual hexapod legs. Sleeves as reference elements are used in the prior art to fix the X-direction and the Y-direction perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod leg in the Z-direction and spanning the connection plane. The sleeve is connected to the mirror or lens housing of the optical component. These serve as guides for the hexapod legs in the Z-direction, for which purpose pins guided in the sleeves are formed on the hexapod legs. Interchangeable spacers are arranged between the mirror and the lens housing, which can be exchanged to align the optical elements in six degrees of freedom by adjusting the length of the individual hexapod legs. If the direction of integration of the optical element, i.e. the direction in which the optical element moves during its assembly or disassembly, is not parallel to the longitudinal axis of the hexapod leg, the hexapod leg is perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod leg Forced guidance of the pin in the sleeve during integration should be deformed in an s-shaped manner by Generally, the optical elements are simultaneously connected to the housing via a plurality of non-parallel hexapod legs, so this case inevitably occurs. When other prerequisites, such as the available installation space, are taken into account, the integration orientation is usually chosen in such a way that none of the hexapod legs in these situations is overly deformed, so that each hexapod leg has the aforementioned s - Experiencing type transformation. The stresses occurring in the decoupling joint during s-shaped deformation are significantly higher than the stresses occurring in the decoupling element during operation as a result of normal positioning of the mirrors. As a result, in turn, the decoupling joints of the hexapod legs must be designed to be more flexible than is necessary or desirable for the connection of optical components. Another disadvantage lies in the possible generation of particles during forced guidance of the pins in the sleeve.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 결점을 개선하는 광학 구성요소 및 투영 노광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 광학 구성요소를 정렬하기 위한 방법을 지정하는 것으로 이루어진다.An object of the present invention is to provide an optical component and a projection exposure apparatus that alleviate the above-mentioned drawbacks of the prior art. Another object of the present invention consists in specifying a method for aligning optical components.

이 목적은 독립항의 특징을 갖는 장치 및 방법에 의해 달성된다. 종속항은 본 발명의 유리한 개선 및 변형예에 관한 것이다.This object is achieved by a device and method having the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous improvements and variants of the invention.

본 발명에 따른 광학 구성요소는 헥사포드 형태의 장착부에 의해 베이스 요소에 연결되는 광학 요소를 포함한다. 더욱이, 광학 구성요소는 연결 평면에서 적어도 하나의 헥사포드 레그와 2개의 요소 중 하나 사이의 접촉점을 참조하기 위한 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 장치는 서로에 대한 2개의 요소의 통합 방향으로 연성 실시예를 갖는다. 이 맥락에서, 그로부터 발생하는 장치의 약간의 이동성/변형성의 방향이 통합 방향에서의 성분을 가지면 이미 충분할 수도 있다. 이것이 달성할 수 있는 것은 특히, 광학 요소의 통합/분해 동안 전술된 s-형 변형의 정도가 감소된다는 것이다.An optical component according to the present invention comprises an optical element connected to a base element by means of a hexapod-shaped mount. Furthermore, the optical component comprises a device for referencing a contact point between at least one hexapod leg and one of the two elements in the connection plane. According to the invention, the device has a flexible embodiment in the direction of integration of the two elements relative to each other. In this context, it may already be sufficient if the direction of some mobility/deformability of the device resulting therefrom has a component in the integration direction. What this can achieve is that the degree of the aforementioned s-shaped deformation, in particular during integration/disassembly of the optical element, is reduced.

미러로서 설계된 광학 요소가 통합되는 경우, 헥사포드 레그는 제1 조립의 범위 동안 초기에 베이스 요소에 연결되고 미러가 이후에 통합되는데, 즉, 이어서 헥사포드 레그를 통해 베이스 요소에 연결된다. 원리적으로, 헥사포드 레그는 또한 초기에 광학 요소 또는 미러에 연결될 수도 있고 헥사포드 레그는 이후에 베이스 요소에 연결될 수 있다.If an optical element designed as a mirror is incorporated, the hexapod legs are initially connected to the base element during the first assemblage and the mirror is subsequently integrated, ie then connected to the base element via the hexapod legs. In principle, the hexapod legs can also be initially connected to the optical element or mirror and the hexapod legs can be connected to the base element afterwards.

기본 절차를 설명하기 위해, 광학 요소가 초기에 베이스 요소에 연결되어 있는 변형예만이 간단화를 위해 이하에 설명된다. 통합 범위 내에서, 광학 요소와 헥사포드 레그는 이어서 연결 평면에 배열된 접촉점에서 연결된다. 본 경우에, 연결 평면은 헥사포드 레그의 베이스 지점과 광학 요소가 큰 정확성 및 반복성을 갖고 서로에 대해 배향되어야 하는 헥사포드 레그의 종축에 수직인 평면을 의미하는 것으로 이해된다. 연결 평면에서 헥사포드 레그와 광학 요소 사이의 접촉점은 통합 중에 조절되는 헥사포드 레그의 유효 길이에 독립적으로, 광학 요소 상의 동일한 위치에 위치되어야 한다. 이 경우에, 헥사포드 레그의 유효 길이는 조절 중에 사용되는 헥사포드 레그의 기하학적 길이와 스페이서의 두께의 합을 의미하는 것으로 이해된다. 광학 요소와 헥사포드 레그가 처음으로 공칭 위치에 연결된 후, 마찬가지로 그 공칭 위치에서, 즉 통합 방향에서 편향되지 않고, 헥사포드 레그와 광학 요소 사이에 예를 들어 평행 가이드의 형태로 장치를 조립하는 것이 가능하다. 헥사포드 레그와 광학 요소 사이에 배열된 스페이서를 교환함으로써 통합 범위 내에서 헥사포드 레그의 유효 길이가 조정되게 하면, 연결 평면의 접촉점이 장치에 의해 정의된다. 동시에, 통합 방향에서 연성인 장치는, 헥사포드 레그의 디커플링 요소 중 하나를 변형시키지 않고 따라서 광학 요소 내에 응력 또는 변형을 도입하지 않고 헥사포드 레그와 광학 요소 사이의 스페이서의 교환을 위한 간극이 조정될 수 있다는 점에서 유리하다. 따라서, 헥사포드 레그는 유리하게는 조립된 광학 구성요소의 요구 사항에 따라 설계될 수 있다. 이 맥락에서, 연성이라는 것은, 다른 공간 방향에서 구성요소의 강성과 비교하여, 강성이 하나의 방향에서 더 낮다는 것을 의미하도록 의도된다.To illustrate the basic procedure, only a variant in which the optical element is initially connected to the base element is described below for simplicity. Within the integrated range, the optical element and the hexapod leg are then connected at contact points arranged in the connection plane. In the present case, the connection plane is understood to mean the plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod legs, in which the optical elements and the base points of the hexapod legs should be oriented relative to each other with great precision and repeatability. The point of contact between the hexapod leg and the optical element in the connection plane must be located at the same location on the optical element, independent of the effective length of the hexapod leg being adjusted during integration. In this case, the effective length of the hexapod legs is understood to mean the sum of the thickness of the spacer and the geometric length of the hexapod legs used during adjustment. After the optical element and the hexapod leg are first connected in the nominal position, it is also advisable to assemble the device between the hexapod leg and the optical element, for example in the form of a parallel guide, also in that nominal position, i.e. without deflection in the integration direction. possible. By exchanging the spacers arranged between the hexapod legs and the optical elements, allowing the effective length of the hexapod legs to be adjusted within the integrated range, the contact points of the connection plane are defined by the device. At the same time, a device that is flexible in the integration direction allows the clearance for exchange of spacers between the hexapod legs and optical elements to be adjusted without deforming one of the decoupling elements of the hexapod legs and thus without introducing stress or deformation within the optical elements. It is advantageous in that there is Thus, the hexapod legs can advantageously be designed according to the requirements of the assembled optical components. In this context, ductile is intended to mean that the stiffness is lower in one direction compared to the stiffness of the component in another spatial direction.

더욱이, 장치는 적어도 하나의 리프 스프링(leaf spring)을 포함할 수도 있다. 특히, 적어도 하나의 리프 스프링은 연결 평면에 배열될 수 있다. 그 결과, 그 리프 평면의 방향에서 강성인 리프 스프링은 연결 평면의 광학 요소와 관련하여 헥사포드 레그의 종단점을 정의할 수 있다. 더욱이, 리프 스프링은 리프 평면에 수직으로 연성이라는 점에서 구별된다. 종축에 대한 회전 강성은 마찬가지로 리프 평면의 강성과 비교하여 연성이고 서로에 대한 2개의 구성요소의 정렬을 프로세스에서 상당히 변화하지 않고 통합 중에 헥사포드 레그에 관한 광학 요소의 약간의 회전을 보상하는 것이 가능하다. 헥사포드 레그가 광학 요소로부터 해제되는 경우, 리프 스프링이 통합 방향으로 약간 변형될 수 있고, 그 결과 헥사포드 레그와 광학 요소 사이의 접촉이 성가신 마찰 없이 해제될 수 있다. 전술된 바와 같이, 헥사포드 레그는 이 경우 종축에 대해 비수직으로 변형된다. 헥사포드 레그와 광학 요소의 후속 연결 중에, 리프 스프링이 종축을 따른 변형을 갖지 않는 경우, 즉, 굴곡 또는 리플렉스 프로파일을 갖지 않는 경우 2개의 구성요소는 서로에 대해 동일한 배향으로 위치된다.Furthermore, the device may include at least one leaf spring. In particular, the at least one leaf spring can be arranged in the connection plane. As a result, a leaf spring that is stiff in the direction of its leaf plane may define the end point of the hexapod leg in relation to the optical element in the connection plane. Furthermore, leaf springs are distinguished in that they are ductile perpendicular to the leaf plane. The rotational stiffness about the longitudinal axis is likewise soft compared to that of the leaf plane and it is possible to compensate for the slight rotation of the optical elements about the hexapod legs during integration without significantly changing the alignment of the two components relative to each other in the process. do. When the hexapod leg is released from the optical element, the leaf spring can be slightly deformed in the integration direction, so that the contact between the hexapod leg and the optical element can be released without annoying friction. As mentioned above, the hexapod legs are deformed non-perpendicular to the longitudinal axis in this case. During the subsequent connection of the hexapod leg and the optical element, the two components are positioned in the same orientation relative to each other if the leaf spring has no deformation along the longitudinal axis, ie no flexion or reflex profile.

본 발명의 다른 실시예에서, 장치는 특히 모놀리식 조인트(monolithic joints)의 형태일 수도 있는 적어도 2개의 조인트를 갖는 기구학적 시스템(kinematic system)을 포함한다. 조인트는 기구학적 시스템과 광학 요소 또는 헥사포드 레그 사이의 전이점에 배열될 수도 있고 리프 스프링과 비교하여 강성인 플레이트 또는 바아에 연결될 수 있고, 조인트는 단지 하나의 축에 대한 이동만을 허용한다. 제1 근사치로, 기능은 리프 스프링의 기능에 대응하고, 장치의 회전점은 리프 스프링의 굴곡이 아닌 조인트의 배열에 의해 정의되고 미러의 통합 이동에 조절되는 것이 가능하다.In another embodiment of the invention, the device comprises a kinematic system having at least two joints, which may in particular be in the form of monolithic joints. The joint may be arranged at the transition point between the kinematic system and the optical element or hexapod leg and may be connected to a plate or bar that is rigid compared to a leaf spring, and the joint allows movement in only one axis. As a first approximation, the function corresponds to that of the leaf spring, and the rotation point of the device is defined by the arrangement of the joints, not by the flexion of the leaf spring, and it is possible to adjust to the integrated movement of the mirror.

더욱이, 장치는 평행 가이드로 설계될 수 있다. 평행 가이드는 모든 자유도 바아 하나가 가이드에 의해 차단된다는 점, 즉 리프 스프링이 굴곡 또는 리플렉스 프로파일을 갖지 않을 때마다, 즉 이들 리프 스프링이 직선일 때마다 연결 평면에서 광학 요소 상의 헥사포드 레그의 베이스 지점의 정렬이 항상 접촉점에 대응한다는 점에서 유리하다.Moreover, the device can be designed as a parallel guide. Parallel guides are based on the fact that all degrees of freedom of one bar are blocked by the guide, i.e. whenever the leaf springs do not have a flexion or reflex profile, i.e. whenever these leaf springs are straight the base of the hexapod legs on the optical element in the connection plane It is advantageous in that the alignment of the points always corresponds to the point of contact.

특히, 평행 가이드는 상이한 길이의 가이드 요소를 포함할 수도 있다. 가이드 요소의 상이한 길이는 헥사포드 레그와 관련하여 광학 요소의 궤적에 평행 가이드를 조절하는 데 사용될 수 있고, 그 결과 가이드 요소는 리플렉스 프로파일이 아니라 순수 굴곡을 경험하게 된다.In particular, parallel guides may comprise guide elements of different lengths. Different lengths of the guide elements can be used to adjust the guide parallel to the trajectory of the optical element with respect to the hexapod legs, so that the guide element experiences a pure flexion rather than a reflex profile.

본 발명의 유리한 실시예에서, 장치는 장치의 종축의 방향에서 장치의 연결 요소의 위치를 조정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 연결 요소는 장치를 광학 요소에 연결하는 데 사용되는 요소이다. 통합 범위가 스페이서에 의해 공칭 길이에 관한 헥사포드 레그의 유효 길이의 연장 또는 단축을 포함하면, 이는 장치의 종축의 방향에서의 기여도 및 통합 방향에서의 기여도를 야기한다. 장치의 종축의 방향으로의 기여도를 보정하기 위해, 연결 요소의 위치는 수단의 보조에 의해 조절될 수 있다. 통합 방향의 변화는 리프 스프링 또는 장치의 기구학적 시스템의 변형에 의해 보상된다. 이어서, 이는 그 결과 그 종방향에서 장치의 단축을 갖고, 기여도는 대부분의 경우 중요하지 않고 따라서 무시할 수 있다. 따라서, 헥사포드의 종축에 수직인 평면에서 광학 요소에 관한 헥사포드 레그의 위치설정의 반복 정확성의 범위 내에서 오류를 감소시키기 위해 기여도를 계속 고려하는 것이 가능하다. 리프 스프링의 경우 리프 스프링 또는 장치의 기구학적 시스템의 길이(l), 스페이서의 두께 변화(a) 및 광학 요소의 통합 방향에 관한 헥사포드의 종축의 각도(α)를 사용하여, 다음과 같이 장치의 길이 보정에 대한 기여도(b)를 계산하는 것이 가능하다.In an advantageous embodiment of the invention, the device may comprise means for adjusting the position of the connecting elements of the device in the direction of the longitudinal axis of the device. A connection element is an element used to connect a device to an optical element. If the integration range includes the extension or shortening of the effective length of the hexapod leg relative to the nominal length by the spacer, this results in a contribution in the direction of the longitudinal axis of the device and a contribution in the integration direction. In order to compensate for the contribution in the direction of the longitudinal axis of the device, the position of the connecting element can be adjusted with the assistance of the means. Changes in the integration direction are compensated for by deformation of the leaf spring or kinematic system of the device. This then results in a shortening of the device in its longitudinal direction, the contribution being in most cases insignificant and therefore negligible. Thus, it is possible to continue taking into account the contribution to reduce errors within the range of repeatability of the positioning of the hexapod legs relative to the optical elements in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod. In the case of a leaf spring, using the length (l) of the kinematic system of the leaf spring or device, the thickness change (a) of the spacer, and the angle (α) of the longitudinal axis of the hexapod with respect to the integration direction of the optical element, the device as follows It is possible to calculate the contribution (b) to the length correction of

리플렉스 프로파일z = a * cos α, 통합 방향에서 장치와 헥사포드의 베이스 지점의 위치 사이의 거리에 대응함.Reflex profile z = a * cos α, corresponding to the distance between the position of the base point of the hexapod and the device in the integration direction.

리플렉스 프로파일y = (3 * 리플렉스 프로파일Z 2)/(5 * l)Reflex Profile y = (3 * Reflex Profile Z 2 )/(5 * l)

b = a * sin α + 리플렉스 프로파일Y, 이는 보정될 길이에 대응함.b = a * sin α + reflex profile Y , which corresponds to the length to be corrected.

a = 0.5 mm, l = 100 mm 및 α = 50°인 경우, 이는 다음을 야기한다:For a = 0.5 mm, l = 100 mm and α = 50°, this leads to:

리플렉스 프로파일Z = 0.5 mm * cos 50° = 0.32 mmReflex profile Z = 0.5 mm * cos 50° = 0.32 mm

리플렉스 프로파일Y = (3 *(0.32 mm)2/(5*100 mm)) = 6 * 10-4mm = 0.61 ㎛Reflex profile Y = (3 * (0.32 mm) 2 / (5 * 100 mm)) = 6 * 10 -4 mm = 0.61 μm

b = 0.5　mm * sin 50° + 6 * 10-4 = 0.38　mmb = 0.5　mm * sin 50° + 6 * 10-4 = 0.38　mm

전술된 바와 같은 장치 및 광학 구성요소를 정렬하기 위한 본 발명에 따른 방법은 이하의 방법 단계:The method according to the present invention for aligning a device and an optical component as described above comprises the following method steps:

- 광학 요소로부터 헥사포드 레그를 해제하는 단계,- releasing the hexapod legs from the optical elements;

- 광학 요소의 연결 요소의 위치를 조정하기 위한 수단을 해제하는 단계,- releasing the means for adjusting the position of the connecting element of the optical element;

- 베이스 요소로부터 이격하여 광학 요소를 이동시키는 단계,- moving the optical element away from the base element,

- 미리 결정된 두께를 갖는 스페이서를 삽입하는 단계,- inserting a spacer having a predetermined thickness;

- 삽입된 스페이서의 두께에 기초하여 장치의 연결 요소의 새로운 위치를 결정하는 단계,- determining a new position of the connecting element of the device based on the thickness of the inserted spacer;

- 수단에 의해 연결 요소의 새로운 위치를 조정하는 단계,- adjusting the new position of the connecting element by means;

- 광학 요소를 베이스 요소에 더 근접하게 유도하는 단계,- leading the optical element closer to the base element,

- 헥사포드 레그를 광학 요소에 고정하는 단계를 포함한다.- fixing the hexapod legs to the optical elements.

가능하게는 예를 들어 미러의 형태인 광학 요소와 헥사포드 사이의 간극은 헥사포드 레그가 동결된 응력을 해제한 결과로서 또는 중력으로 인해 해제될 때 이미 발생할 수도 있다. 이 간극은 스페이서가 삽입될 수 있는 이격 이동(예를 들어, 현수된 광학 요소의 경우 광학 요소를 하강할 때) 중에 이러한 정도까지 증가된다. 스페이서는 헥사포드 레그의 유효 길이를 연장하거나 단축시키고, 그 결과 광학 요소가 베이스 요소를 향해 이동할 때(즉, 현수된 광학 요소의 경우 들어올릴 때) 헥사포드 레그의 종축에 수직인 평면에서 동일한 위치가 도달되지 않는다. 보상 목적으로, 연결 요소의 위치는 전술된 바와 같이, 스페이서의 두께 변화에 기초하여 결정될 수 있고, 예를 들어 가이드 및 세트 스크류(set screw)로서 구현된 정지부를 포함할 수도 있는 수단을 사용하여 조정될 수 있다. 모든 6개의 헥사포드 레그가 그 길이의 관점에서 조절되면, 베이스 요소에 관한 광학 요소의 위치와 배향을 조정하는 것이 가능하다.A gap between the optical element, possibly in the form of a mirror for example, and the hexapod may already occur as a result of the hexapod legs releasing frozen stresses or when they are released due to gravity. This gap is increased to this extent during a spaced movement in which the spacer can be inserted (for example, when lowering the optical element in the case of a suspended optical element). The spacer extends or shortens the effective length of the hexapod legs, so that when the optical element is moved towards the base element (i.e. lifted in the case of a suspended optical element), the same position in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod leg. is not reached For compensation purposes, the position of the connecting element can be determined on the basis of a change in the thickness of the spacer, as described above, and can be adjusted using means that may include stops, embodied as guides and set screws, for example. can Once all six hexapod legs are adjustable in terms of their length, it is possible to adjust the position and orientation of the optical elements relative to the base element.

특히, 연결 요소의 위치를 조정할 때 장치의 종축의 방향에서 리플렉스 프로파일의 기여도가 고려될 수 있다. 스페이서의 두께를 변화시킴으로써, 헥사포드 레그의 종축과 광학 요소의 통합 방향 사이의 각도에 따라, 헥사포드 레그의 종축에 수직인 평면에 2차 오차가 존재한다. 상기 각도는 위치의 순수 기하학적 변위와 같이, 마찬가지로 통합 방향에 수직으로 보정될 수 있어, 헥사포드 레그의 종축에 수직인 평면 내의 동일한 위치에서 헥사포드 레그와 광학 요소의 연결의 개선된 반복성을 야기한다.In particular, the contribution of the reflex profile in the direction of the longitudinal axis of the device can be taken into account when adjusting the position of the connecting element. By varying the thickness of the spacer, a second-order error exists in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod legs, depending on the angle between the longitudinal axis of the hexapod legs and the integrating direction of the optical elements. Said angle can likewise be corrected perpendicular to the integral direction, as a pure geometric displacement of position, resulting in improved repeatability of the connection of the hexapod leg and optical element at the same position in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod leg. .

더욱이, 장치는 평행 가이드로 설계될 수 있다. 평행 가이드는 비변형 가이드 요소의 경우 헥사포드 레그와 미러 사이의 위치를 고유하게 정의할 수 있고, 그 결과 서로에 대해 2개의 구성요소를 위치설정할 때 매우 높은 반복 정확성을 야기한다.Moreover, the device can be designed as a parallel guide. Parallel guides can uniquely define the position between the hexapod legs and the mirror in the case of non-deformable guide elements, resulting in very high repeat accuracy when positioning the two components relative to each other.

특히, 평행 가이드는 상이한 길이의 가이드 요소를 포함할 수도 있다. 이 경우, 평행 가이드의 가이드 요소는 가이드 요소의 간단한 굴곡으로 미러의 궤적을 따르도록 설계될 수 있다. 리플렉스 프로파일의 결과로서 기생력은 유리하게는 그 결과 최소로 감소될 수 있다.In particular, parallel guides may comprise guide elements of different lengths. In this case, the guide element of the parallel guide can be designed to follow the trajectory of the mirror with a simple bending of the guide element. Parasitic forces as a result of the reflex profile can advantageously be reduced to a minimum as a result.

본 발명의 예시적인 실시예 및 변형예가 도면을 참조하여 이하에 더 상세히 설명되고, 여기서:
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 DUV 투영 노광 장치의 기본 구조를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 구현될 수 있는 EUV 투영 노광 장치의 기본 구조를 도시하고 있는 도면.
도 3은 종래 기술로부터 알려진 광학 구성요소의 상세도를 도시하고 있다.
도 4a 및 도 4b는 연결 평면에서 헥사포드 레그와 광학 요소 사이의 위치를 정의하기 위한 장치의 기능을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 5는 장치의 상세도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명에 따른 정렬 방법에 대한 흐름도를 도시하고 있다.Exemplary embodiments and variants of the present invention are described in more detail below with reference to the drawings, wherein:
1 shows the basic structure of a DUV projection exposure apparatus in which the present invention can be implemented.
2 is a diagram showing the basic structure of an EUV projection exposure apparatus that can be implemented in the present invention.
Figure 3 shows a detailed view of an optical component known from the prior art.
4a and 4b show views for explaining the function of the device for defining the position between the hexapod leg and the optical element in the connection plane.
5 shows a detailed view of the device.
6 shows a flow chart for an alignment method according to the present invention.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 예시적인 투영 노광 장치(1)를 도시하고 있다. 투영 노광 장치(1)는 컴퓨터 칩과 같은 반도체 구성요소의 생산을 위해, 감광성 재료로 코팅되고 일반적으로 주로 실리콘으로 이루어지고 웨이퍼(2)라 칭하는 기판 상의 구조의 노광을 위한 역할을 한다.1 shows an exemplary projection exposure apparatus 1 to which the present invention can be applied. The projection exposure apparatus 1 serves for the exposure of a structure on a substrate called a wafer 2, which is coated with a photosensitive material and generally consists mainly of silicon, for the production of semiconductor components such as computer chips.

이 경우에, 투영 노광 장치(1)는 실질적으로 대물 평면(9)에서 대물 필드(8)를 조명하기 위한 조명 디바이스(3), 구조가 제공되고 대물 평면(9)에 배열된 마스크를 수용하고 정확하게 위치설정하기 위한 레티클 홀더(6)로서, 상기 마스크는 웨이퍼(2)의 후속 구조를 결정하는 데 사용되는 소위 레티클(7)인, 레티클 홀더(6), 상기 웨이퍼(2)를 정밀하게 장착, 이동 및 정확하게 위치설정하기 위한 웨이퍼 홀더(10), 및 투영 광학 유닛(13)의 렌즈 하우징(16) 내에 장착부(15)에 의해 유지되는 복수의 광학 요소(14)를 갖는 이미징 디바이스, 즉, 투영 광학 유닛(13)을 포함한다.In this case, the projection exposure apparatus 1 accommodates an illumination device 3 for illuminating an object field 8 substantially in the object plane 9, a mask provided with a structure and arranged in the object plane 9, and As a reticle holder 6 for precisely positioning, the mask precisely mounts the reticle holder 6, the wafer 2, a so-called reticle 7 used to determine the subsequent structure of the wafer 2. , an imaging device having a wafer holder 10 for moving and accurately positioning, and a plurality of optical elements 14 held by a mount 15 in the lens housing 16 of the projection optical unit 13, i.e., A projection optical unit 13 is included.

기본 기능 원리는 이 경우에, 레티클(7) 내로 도입된 구조가 웨이퍼(2) 상에 이미징되는 것을 제공하는데, 이미징은 일반적으로 스케일을 축소한다.The basic functional principle provides that, in this case, the structure introduced into the reticle 7 is imaged on the wafer 2, the imaging generally being scaled down.

조명 디바이스(3)의 광원(4)은 전자기 방사선 형태의 투영 빔(17)을 제공하고, 상기 투영 빔은 이미지 평면(12)의 이미지 필드(11)의 영역에 배열된 웨이퍼(2) 상에 대물 평면(9) 내에 배열된 레티클(7)의 이미징을 위해 요구되고, 상기 전자기 방사선은 특히 100 nm 내지 300 nm의 파장 범위에 있다. 예로서, 레이저가 이 방사선에 대한 소스(4)로서 사용될 수 있다. 방사선은 투영 빔(17)이 대물 평면(9) 내에 배열된 레티클(7) 상에 입사할 때, 대물 필드(8)를 파면의 직경, 편광, 형상 등과 관련하여 원하는 특성으로 조명하는 이러한 방식으로 조명 디바이스(3)의 조명 광학 유닛(5) 내에서 광학 요소(18)에 의해 성형된다.The light source 4 of the lighting device 3 provides a projection beam 17 in the form of electromagnetic radiation, said projection beam onto a wafer 2 arranged in the region of the image field 11 in the image plane 12 . Required for imaging of a reticle 7 arranged in the object plane 9, the electromagnetic radiation is in particular in the wavelength range from 100 nm to 300 nm. As an example, a laser can be used as the source 4 for this radiation. The radiation is emitted in such a way that, when the projection beam 17 is incident on the reticle 7 arranged in the object plane 9, it illuminates the objective field 8 with desired characteristics in terms of the diameter, polarization, shape, etc. of the wavefront. It is shaped by an optical element 18 in the illumination optical unit 5 of the illumination device 3 .

레티클(7)의 이미지는 투영 빔(17)에 의해 발생되고, 투영 광학 유닛(13)에 의해 대응적으로 축소된 후, 이미 전술된 바와 같이, 이미지 평면(12) 내에 배열된 웨이퍼(2)로 전사된다. 이 경우에, 레티클(7) 및 웨이퍼(2)는 동기식으로 이동될 수 있어, 레티클(7)의 영역이 소위 주사 동작 중에 사실상 연속적으로 웨이퍼(2)의 대응 영역 상에 이미징되게 된다. 투영 광학 유닛(13)은 예를 들어, 렌즈 요소, 미러, 프리즘, 종료 플레이트(terminating plate) 등과 같은, 다수의 개별 굴절, 회절 및/또는 반사 광학 요소(14)를 갖고, 상기 광학 요소(14)는 예를 들어 도면에 별도로 도시되어 있지 않은 하나 이상의 액추에이터 장치에 의해 작동되는 것이 가능하다.The image of the reticle 7 is generated by the projection beam 17, correspondingly reduced by the projection optical unit 13, and then, as already described, the wafer 2 arranged in the image plane 12. is transcribed into In this case, the reticle 7 and the wafer 2 can be moved synchronously so that an area of the reticle 7 is imaged onto a corresponding area of the wafer 2 virtually continuously during a so-called scanning operation. The projection optical unit 13 has a number of individual refractive, diffractive and/or reflective optical elements 14, such as, for example, lens elements, mirrors, prisms, terminating plates, etc., said optical elements 14 ) is possible to be actuated, for example, by one or more actuator devices not shown separately in the drawings.

도 2는 본 발명이 마찬가지로 용례를 발견할 수 있는 마이크로리소그래피 EUV 투영 노광 장치(101)의 기본 셋업을 예로서 도시하고 있다. 투영 노광 장치(101)의 구조 및 대물 평면(109) 내에 배열된 레티클(107) 상의 구조를 이미지 필드(111) 내에 배열된 웨이퍼(102) 상에 이미징하는 원리는 도 1에 설명된 구조 및 절차에 상응한다. 동일한 구성요소 부분은 도 1에 비해 100만큼 증가된 참조 기호에 의해 지정되는데, 즉, 도 2의 참조 기호는 101로 시작한다. 도 1에 설명된 바와 같은 투과광 장치와 대조적으로, 1 nm 내지 120 nm 범위, 특히 13.5 nm의 사용된 EUV 방사선(117)의 단파장으로 인해, 단지 미러로서 구현된 광학 요소(114, 118)만이 EUV 투영 노광 장치(101)에서 이미징을 위해 및/또는 조명을 위해 사용될 수 있다.Figure 2 shows, by way of example, the basic setup of a microlithography EUV projection exposure apparatus 101 in which the present invention may find application as well. The structure of the projection exposure apparatus 101 and the principle of imaging the structure on the reticle 107 arranged in the object plane 109 onto the wafer 102 arranged in the image field 111 are the structure and procedures described in FIG. corresponds to Identical component parts are designated by reference signs increased by 100 compared to FIG. 1 ie the reference signs in FIG. 2 start with 101 . In contrast to the transmitted light device as described in FIG. 1 , due to the short wavelength of the used EUV radiation 117 in the range of 1 nm to 120 nm, in particular 13.5 nm, only the optical elements 114 , 118 embodied as mirrors are EUV It can be used for imaging and/or for illumination in the projection exposure apparatus 101 .

투영 노광 장치(101)의 조명 디바이스(103)는 광원(104) 이외에, 대물 평면(109) 내의 대물 필드(108)의 조명을 위한 조명 광학 유닛(105)을 포함한다. 광원(104)에 의해 발생된 광학 사용된 방사선의 형태의 EUV 방사선(117)은, 필드 파셋 미러(120) 상에 입사되기 전에 중간 초점 평면(119)의 영역에서 중간 초점을 통과하는 이러한 방식으로, 광원(104) 내에 통합된 집광기에 의해 정렬된다. 필드 파셋 미러(120)의 하류측에서, EUV 방사선(117)은 동공 파셋 미러(121)에 의해 반사된다. 동공 파셋 미러(121)와, 미러(118)를 갖는 광학 조립체(122)의 보조에 의해, 필드 파셋 미러(120)의 필드 파셋은 대물 필드(108) 내로 이미징된다. 미러(114)의 사용과는 별개로, 하류측 투영 광학 유닛(113)의 셋업은 원리적으로 도 1에 설명된 셋업과 상이하지 않고 따라서 더 상세히 설명되지 않는다.The illumination device 103 of the projection exposure apparatus 101 includes, in addition to the light source 104 , an illumination optical unit 105 for illumination of the object field 108 in the object plane 109 . In this way EUV radiation 117 in the form of optically used radiation generated by light source 104 passes through an intermediate focus in the region of intermediate focal plane 119 before being incident on field facet mirror 120 . , aligned by a concentrator integrated within the light source 104. Downstream of the field facet mirror 120 , EUV radiation 117 is reflected by the pupil facet mirror 121 . With the assistance of pupil facet mirror 121 and optical assembly 122 having mirror 118 , the field facet of field facet mirror 120 is imaged into object field 108 . Apart from the use of the mirror 114, the setup of the downstream projection optical unit 113 does not in principle differ from the setup described in FIG. 1 and is therefore not described in further detail.

도 3은 헥사포드 레그(20)를 통한 단면도로 도시되어 있는 종래 기술로부터 알려진 광학 구성요소(19)의 상세도를 도시하고 있다. 헥사포드 레그(20)는 도시되어 있는 예에서 미러(25)의 형태의 광학 요소를 프레임(27)의 형태의 베이스 요소에 연결하고, 헥사포드 레그(20)의 종축(21)의 방향에서 하나씩 모든 자유도 바아를 디커플링하도록 설계된 2개의 디커플링 요소(22.x)를 포함한다. 도시되어 있는 예에서, 도면에 별도로 표기되지 않은 2개의 굴곡 베어링의 직렬 조합이 사용된다. 광학 구성요소(19)의 통합 중에, 헥사포드 레그(20)는 초기에 프레임(27)에 나사 결합된다. 미러(25)는 이후에 헥사포드 레그(20) 방향에서 접촉점(29)에 통합되는데, 즉, 도 3에서 화살표에 의해 나타낸 통합 방향(I)으로 이동한다. 접촉점(29), 즉, 헥사포드 레그(20)와 미러(25)가 서로 연결되는 위치는 미러(25)를 향해 지향된 헥사포드 레그(20)의 베이스 지점(23)에 배열된 핀(24)과 미러(25) 내에 또는 상에 배열된 슬리브(26)에 의해 정의된다. 접촉점(29)은 헥사포드 레그(20)의 종축(21)에 수직으로 배향된 연결 평면(28)으로서 알려진 곳에 위치된다. 헥사포드 레그(20)와 미러(25) 사이의 연결은 헥사포드 레그(20)의 베이스 지점(23)과 미러(25) 사이에 배열된 스페이서(30)에 의해 헥사포드 레그(20)의 유효 길이를 조정하기 위해 통합 중에 다수회 해제되어야 하고, 그 결과 미러(25)의 위치 및 배향이 프레임(27)에 대해 정렬될 수 있다. 핀(24) 및 슬리브(26)는 상이한 두께를 갖는 스페이서가 연결 평면(28) 내에 삽입되는 결과로서 접촉점(29)이 연결 평면(28) 내에서 변위되지 않는 것을 보장한다. 도 3에 도시되어 있는 경우에, 헥사포드 레그(20)의 종축(21)은 통합 방향(I)에 대해 0°가 아닌 각도(α)로 형성되고, 그 결과 미러(25)에 대면하는 헥사포드 레그(20)의 베이스 지점(23)은 슬리브(26)로부터 핀(24)을 해제하기 위해 연결 평면(28) 내에서 편향되어야 한다. 그 결과, 헥사포드 레그(20)는 도 3에 점선에 의해 표시된 바와 같이, 리플렉스 프로파일로 변형되고, 그 결과 높은 응력이 이어서 디커플링 요소(22.x)에서 발생한다.FIG. 3 shows a detailed view of an optical component 19 known from the prior art, shown in cross section through a hexapod leg 20 . The hexapod legs 20 in the example shown connect an optical element in the form of a mirror 25 to a base element in the form of a frame 27, one by one in the direction of the longitudinal axis 21 of the hexapod legs 20. It includes two decoupling elements 22.x designed to decouple all degree-of-freedom bars. In the example shown, a tandem combination of two flexure bearings, not otherwise indicated in the drawings, is used. During integration of the optical component 19 , the hexapod legs 20 are initially screwed to the frame 27 . The mirror 25 is then integrated into the contact point 29 in the direction of the hexapod leg 20, ie moves in the integration direction I indicated by the arrow in FIG. 3 . The contact point 29, i.e. the location where the hexapod leg 20 and the mirror 25 are connected to each other is a pin 24 arranged at the base point 23 of the hexapod leg 20 directed towards the mirror 25. ) and a sleeve 26 arranged in or on the mirror 25 . The contact point 29 is located in what is known as a connection plane 28 oriented perpendicular to the longitudinal axis 21 of the hexapod leg 20 . The connection between the hexapod leg 20 and the mirror 25 is effected by the spacer 30 arranged between the base point 23 of the hexapod leg 20 and the mirror 25. It must be released multiple times during integration to adjust the length, so that the position and orientation of the mirror 25 can be aligned with respect to the frame 27 . The pin 24 and the sleeve 26 ensure that the contact points 29 are not displaced within the connection plane 28 as a result of spacers having different thicknesses being inserted into the connection plane 28 . In the case shown in FIG. 3 , the longitudinal axis 21 of the hexapod leg 20 is formed at an angle α other than 0° with respect to the integration direction I, so that the hexapod facing the mirror 25 The base point 23 of the pod leg 20 must deflect within the connection plane 28 to release the pin 24 from the sleeve 26. As a result, the hexapod leg 20 is deformed with a reflex profile, as indicated by the dotted line in FIG. 3 , as a result of which high stresses then arise in the decoupling element 22.x.

연결 평면(28)에 헥사포드 레그(20)와 광학 요소(25) 사이의 접촉점(29)을 정의하기 위한 장치(31.1)의 기능을 설명하기 위해, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 광학 구성요소(19)의 상세도를 도시하고 있다.To illustrate the function of the device 31.1 for defining the contact point 29 between the hexapod leg 20 and the optical element 25 in the connection plane 28, FIGS. 4a and 4b are respectively shown according to the invention. A detailed view of the optical component 19 is shown.

여기서, 도 4a는 제1 스페이서, 소위 공칭 스페이서(30.1)를 갖는 광학 구성요소(19)의 제1 조립 이후의 상태를 도시하고 있다. 헥사포드 레그(20), 프레임(27)의 형태의 베이스 요소 및 미러(25)의 형태의 광학 요소의 구조 및 배열은 도 3에 도시되어 있는 것과 동일하다. 그러나, 도 3에 사용된 핀(24) 대신에, 도시되어 있는 예의 광학 구성요소(19)는 연결 평면(28)에 접촉점(29)을 정의하기 위한 장치(31.1)를 포함한다. 장치(31.1)는 헥사포드 연결부(34)를 사용하여 헥사포드 레그(20)의 베이스 지점(23)에 연결되고 헥사포드 연결부(34) 및 연결 요소(35)에 연결되는 2개의 리프 스프링(33)을 갖는 평행 가이드(32)를 포함한다. 연결 요소(35)는 장치(31.1)를 미러(25)에 연결하고 장치(31.1)의 종축의 방향에서 장치(31.1)의 길이를 조정하기 위한 수단을 포함한다. 후자는 이어서 가이드(36) 및 정지부(37)를 포함하고, 리프 스프링(33)의 베이스 지점(38)은 장치(31.1)의 길이를 조절하기 위해 가이드(36)에서 장치(31.1)의 종축(39)의 방향으로 이동되는 것이 가능한 연결 요소(35)를 향해 지향된다. 정지부(37)는 마찬가지로 장치(31.1)의 종축(39)의 방향으로 이동될 수 있고 예를 들어 클램프에 의해 각각의 위치에서 잠금될 수 있다. 리프 스프링(33)의 베이스 지점(38)과 정지부(37)는 마찬가지로 나사 연결(여기에는 도시되어 있지 않음)에 의해 서로 견고하게 연결될 수 있다. 리프 스프링(33)은 도 4a에 도시되어 있는 공칭 위치에서 변형되지 않는다.Here, Fig. 4a shows the state after the first assembly of the optical component 19 with a first spacer, the so-called nominal spacer 30.1. The structure and arrangement of the hexapod legs 20, the base element in the form of a frame 27 and the optical element in the form of a mirror 25 are identical to those shown in FIG. 3 . However, instead of the pins 24 used in FIG. 3 , the optical component 19 of the illustrated example comprises a device 31 . 1 for defining contact points 29 in the connection plane 28 . The device (31.1) is connected to the base point (23) of the hexapod leg (20) using a hexapod connection (34) and two leaf springs (33) connected to the hexapod connection (34) and to the connection element (35). ) and a parallel guide 32 having The connecting element 35 comprises means for connecting the device 31.1 to the mirror 25 and for adjusting the length of the device 31.1 in the direction of the longitudinal axis of the device 31.1. The latter in turn comprises a guide 36 and a stop 37, the base point 38 of the leaf spring 33 being at the guide 36 the longitudinal axis of the device 31.1 for adjusting the length of the device 31.1. It is directed towards the connecting element 35 which can be moved in the direction of (39). The stop 37 can likewise be moved in the direction of the longitudinal axis 39 of the device 31.1 and locked in the respective position, for example by means of a clamp. The base point 38 of the leaf spring 33 and the stop 37 can likewise be rigidly connected to each other by means of a screw connection (not shown here). The leaf spring 33 is undeformed in its nominal position shown in FIG. 4a.

도 4b는 헥사포드 레그(20)와 미러(25) 사이의 계면이 해제되었고, 헥사포드 레그(20)의 유효 길이를 조절하기 위해, 미리 결정된 두께를 갖는 스페이서(30)가 그 결과로서 발생한 간극 내로 도입되어 있는 경우를 도시하고 있다. 장치(31.1)의 리프 스프링(33)은 도 4b에서 양방향 화살표로 도시되어 있는 통합 방향에서의 이동의 결과로서 리플렉스 프로파일로 변형되어 있다. 리프 스프링(33)의 가이드(36)와 정지부(37) 사이의 연결은 마찬가지로 해제되어 있고, 그 결과 리프 스프링(33)의 단축이 리플렉스 프로파일에 의해 보상된다. 도 4a의 공칭 스페이서(30.1)와 비교하여 스페이서(30.2)의 두께의 변화는 통합 방향이 유지되는 경우 미러(25)와 헥사포드 레그(20)가 연결 평면(28) 내의 동일한 접촉점(29)에서 서로 접촉하지 않게 한다. 편차는 정지부(37)를 조정함으로써 보상될 수 있다. 이 경우, 스페이서(30.x)의 두께 변화에 기초하는 정지부(37)의 위치의 조절은 장치(31.1)의 종축(39)의 방향에서의 기여도 및 리플렉스 프로파일의 결과로서 리프 스프링(33)의 단축으로 구성된다. 리플렉스 프로파일은, 통합 방향에서 리프 스프링(33)의 변형의 결과로서 장치(31.1)의 종축(39)에 수직인 스페이서(30.x)의 변화하는 두께에 의해 야기된 기여도의 보상에 의해 발생한다. 통합 중에, 리프 스프링(33)의 베이스 지점(38)은 가이드(36)에서 정지부(37)로 밀려난다. 미러(25)는 평행 가이드(32)에 의해 강제로 안내되고 그 결과 미러(25)와 헥사포드 레그(20)는 스페이서(30.x)의 교체 전과 동일한 접촉점(29)에서 다시 한번 접촉하게 된다. 스페이서(30.x)의 두께의 보상에 의해 야기되는 리플렉스 프로파일은 리프 스프링에 남아 있다. 정지부(37)의 변위는 다음과 같이 계산된다:FIG. 4B shows that the interface between the hexapod leg 20 and the mirror 25 has been released, and a spacer 30 having a predetermined thickness is formed as a result to adjust the effective length of the hexapod leg 20. The case where it is introduced into the inside is shown. The leaf spring 33 of the device 31.1 deforms into a reflex profile as a result of its movement in the unity direction, which is shown by the double-headed arrow in FIG. 4b. The connection between the guide 36 and the stop 37 of the leaf spring 33 is likewise released, so that the shortening of the leaf spring 33 is compensated by the reflex profile. The variation in the thickness of spacer 30.2 compared to nominal spacer 30.1 in FIG. 4a is such that mirror 25 and hexapod leg 20 are at the same contact point 29 in connection plane 28 if the integration direction is maintained. avoid contact with each other. Deviations can be compensated for by adjusting the stop 37 . In this case, the adjustment of the position of the stop 37 based on the change in the thickness of the spacer 30.x results in the contribution in the direction of the longitudinal axis 39 of the device 31.1 and the reflex profile of the leaf spring 33 It consists of a shortened version of The reflex profile arises by compensating the contribution caused by the varying thickness of the spacer 30.x perpendicular to the longitudinal axis 39 of the device 31.1 as a result of the deformation of the leaf spring 33 in the integration direction. . During integration, the base point 38 of the leaf spring 33 is pushed from the guide 36 to the stop 37 . The mirror 25 is forcibly guided by the parallel guide 32 and as a result the mirror 25 and the hexapod leg 20 come into contact once again at the same contact point 29 as before the replacement of the spacer 30.x. . The reflex profile caused by the compensation of the thickness of the spacer 30.x remains in the leaf spring. The displacement of the stop 37 is calculated as:

리플렉스 프로파일z = a * cos αReflex Profile z = a * cos α

리플렉스 프로파일y = (3 * 리플렉스 프로파일Z 2)/(5 * l)Reflex Profile y = (3 * Reflex Profile Z 2 )/(5 * l)

b = a * sin α + 리플렉스 프로파일Y b = a * sin α + reflex profile Y

여기서, a는 스페이서(30.x)의 두께의 변화에 대응하고, α는 헥사포드 레그(20)의 종축과 통합 방향(I) 사이의 각도에 대응하고, l은 리프 스프링(33)의 길이에 대응하고, b는 정지부의 위치의 변화에 대응한다.Here, a corresponds to the change in thickness of the spacer 30.x, α corresponds to the angle between the longitudinal axis of the hexapod leg 20 and the integration direction I, and l corresponds to the length of the leaf spring 33 corresponds to and b corresponds to a change in the position of the stop.

a = 0.5 mm, l = 100 mm 및 α = 50°인 경우, 이는 다음을 야기한다:For a = 0.5 mm, l = 100 mm and α = 50°, this leads to:

리플렉스 프로파일Z = 0.5 mm * cos 50° = 0.32 mmReflex profile Z = 0.5 mm * cos 50° = 0.32 mm

리플렉스 프로파일Y = (3 *(0.32 mm)2)/(5*100 mm)) = 6 * 10-4 mm = 0.61 ㎛Reflex profile Y = (3 * (0.32 mm) 2 )/(5 * 100 mm)) = 6 * 10-4 mm = 0.61 μm

b = 0.5　mm * sin 50° + 6 * 10-4 = 0.38　mmb = 0.5　mm * sin 50° + 6 * 10-4 = 0.38　mm

도 5는 미러(25)가 단지 부분적으로 도시되어 있는 헥사포드 레그(20)와 함께 조립된 위치에 도시되어 있는 대안적인 장치(31.2)의 상세도를 도시하고 있다. 도 4a 및 도 4b에 설명된 장치(31.1)와 대조적으로, 장치(31.2)는 평행 가이드(32) 대신에, 각각 2개의 조인트(42)를 갖는 2개의 아암(41.x)을 갖는 기구학적 시스템(40)을 포함한다. 2개의 각각의 조인트(42)는 각각의 경우에 베이스 지점(38) 및 헥사포드 연결부(34)에 배열되고 아암(41.x)을 이들에 연결한다. 스페이서(30.x)를 교체하기 위한 미러(19)의 편향 중에, 아암은 편향되고 4개의 조인트(42)를 중심으로 피봇한다. 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 리프 스프링(33.x)과 비교하여, 아암(41.x)은 그 종방향 범위에 수직인 비교적 강성 실시예를 갖는다. 또한, 이들 아암은, 스페이서(30)의 두께의 작은 변화에 대해, 헥사포드 레그(20)의 베이스 지점(23)에 대해, 그와 연결된 원형 이동에 의해 야기된 장치(31.2)의 종축의 방향에서의 어떠한 이동도 변형에 의해 보상할 필요가 없는 이러한 상이한 길이를 갖는다. 그 결과, 탄성 요소의 변형에 의한 부가의 응력의 도입이 회피된다.Figure 5 shows a detailed view of an alternative arrangement 31.2 shown in an assembled position with the hexapod legs 20 in which the mirror 25 is only partially shown. In contrast to the device 31.1 described in FIGS. 4a and 4b, the device 31.2 has, instead of a parallel guide 32, two arms 41.x each with two joints 42 and a kinematic system 40. Two respective joints 42 are arranged in each case at the base point 38 and at the hexapod connection 34 and connect the arm 41.x to them. During the deflection of the mirror 19 to replace the spacer 30.x, the arm deflects and pivots about the four joints 42. Compared to the leaf spring 33.x shown in Figures 4a and 4b, the arm 41.x has a relatively rigid embodiment perpendicular to its longitudinal extent. In addition, these arms, for small changes in the thickness of the spacer 30, relative to the base point 23 of the hexapod leg 20, the direction of the longitudinal axis of the device 31.2 caused by the circular movement associated therewith. With these different lengths any movement in β need not be compensated for by deformation. As a result, introduction of additional stress by deformation of the elastic element is avoided.

도 6은 헥사포드의 형태의 장착부에 의해 베이스 요소에 연결되는 광학 요소를 갖는 광학 구성요소를 정렬하기 위한 가능한 방법, 및 헥사포드 레그의 종축에 수직인 평면에서 베이스 요소 또는 광학 요소에 관한 헥사포드 레그 중 적어도 하나의 위치를 정의하기 위한 장치를 설명하고 있는데, 장치는 광학 요소의 통합 방향에서 연성 실시예를 갖고 장치의 길이를 조정하기 위한 수단을 포함한다.6 shows a possible method for aligning an optical component having an optical element connected to the base element by means of a mount in the form of a hexapod and a hexapod relative to the base element or optical element in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod legs. A device for defining the position of at least one of the legs is described, the device having a flexible embodiment in the integration direction of the optical element and comprising means for adjusting the length of the device.

헥사포드 레그(20)는 제1 방법 단계(51)에서 광학 요소로부터 해제된다.The hexapod legs 20 are released from the optical element in a first method step 51 .

광학 요소(25)에 대한 연결 요소(35)의 위치를 조절하기 위한 수단(36, 37)은 제2 방법 단계(52)에서 해제된다.The means 36 , 37 for adjusting the position of the connecting element 35 relative to the optical element 25 are released in a second method step 52 .

광학 요소(25)는 제3 방법 단계(53)에서 하강된다.The optical element 25 is lowered in a third method step 53 .

제4 방법 단계(54)에서, 미리 결정된 두께를 갖는 스페이서(30.2)가 헥사포드 레그(20)와 광학 요소(25) 사이에 삽입된다.In a fourth method step 54, a spacer 30.2 having a predetermined thickness is inserted between the hexapod leg 20 and the optical element 25.

제5 방법 단계(55)에서, 연결 요소(35)의 새로운 위치는 삽입된 스페이서(30.2)의 두께에 기초하여 결정된다.In a fifth method step 55, the new position of the connecting element 35 is determined based on the thickness of the inserted spacer 30.2.

연결 요소(35)의 새로운 위치는 제6 방법 단계(56)에서 수단(36, 37)에 의해 조정된다.The new position of the connecting element 35 is adjusted by means 36 , 37 in a sixth method step 56 .

광학 요소는 제7 방법 단계(57)에서 상승된다.The optical element is raised in a seventh method step 57 .

헥사포드 레그(20)는 제8 방법 단계(58)에서 광학 요소(25)에 연결된다.The hexapod leg 20 is connected to the optical element 25 in an eighth method step 58 .

장치(31.x)는 또한 헥사포드 레그(20)와 베이스 요소(37) 사이에 배열될 수도 있고, 그 결과 방법이 그에 따라 조절되어야 할 것이다.A device 31.x may also be arranged between the hexapod legs 20 and the base element 37, so that the method will have to be adjusted accordingly.

1: DUV 투영 노광 장치 2: 웨이퍼
3: 조명 디바이스 4: 광원
5: 조명 광학 유닛 6: 레티클 홀더
7: 레티클 8: 대물 필드
9: 대물 평면 10: 웨이퍼 홀더
11: 이미지 필드 12: 이미지 평면
13: 투영 광학 유닛 14: 광학 요소(투영 광학 유닛)
15: 장착부 16: 렌즈 하우징
17: 투영 빔 18: 광학 요소(조명 디바이스)
19: 광학 구성요소 20: 헥사포드 레그
21: 헥사포드 레그의 종축 22.x: 디커플링 수단
23: 헥사포드 레그의 베이스 지점 24: 핀
25: 미러 26: 슬리브
27: 프레임 28: 연결 평면
29: 접촉점 30, 30.1, 30.2: 스페이서
31.x: 장치 32: 평행 가이드
33.1, 33.2: 리프 스프링 34: 헥사포드 레그 연결부
35: 연결 요소 36: 가이드
37: 정지부 38: 리프 스프링 베이스 지점
39: 장치의 종축 40: 기구학적 시스템
41.1, 41.2: 아암 42: 조인트
51: 방법 단계 1 52: 방법 단계 2
53: 방법 단계 3 54: 방법 단계 4
55: 방법 단계 5 56: 방법 단계 6
57: 방법 단계 7 58: 방법 단계 8
101: EUV 투영 노광 장치 102: 웨이퍼
103: 조명 디바이스 104: 광원
105: 조명 광학 유닛 106: 레티클 홀더
107: 레티클 108: 대물 필드
109: 대물 평면 110: 웨이퍼 홀더
111: 이미지 필드 112: 이미지 평면
113: 투영 광학 유닛 114: 광학 요소(투영 광학 유닛)
115: 장착부 116: 렌즈 하우징
117: 투영 빔 118: 광학 요소(조명 디바이스)
119: 중간 초점 120: 필드 파셋 미러
121: 동공 파셋 미러 122: 광학 조립체1: DUV projection exposure apparatus 2: Wafer
3: lighting device 4: light source
5: illumination optical unit 6: reticle holder
7: reticle 8: object field
9: object plane 10: wafer holder
11: image field 12: image plane
13: projection optical unit 14: optical element (projection optical unit)
15: mounting part 16: lens housing
17 projection beam 18 optical element (illumination device)
19: optical component 20: hexapod leg
21: Longitudinal axis of the hexapod leg 22.x: Decoupling means
23: base point of hexapod leg 24: pin
25: mirror 26: sleeve
27: frame 28: connection plane
29: contact point 30, 30.1, 30.2: spacer
31.x: device 32: parallel guide
33.1, 33.2: leaf spring 34: hexapod leg connection
35: connecting element 36: guide
37: stop 38: leaf spring base point
39 longitudinal axis of the device 40 kinematic system
41.1, 41.2: arm 42: joint
51 method step 1 52 method step 2
53 method step 3 54 method step 4
55 method step 5 56 method step 6
57 method step 7 58 method step 8
101: EUV projection exposure apparatus 102: wafer
103: lighting device 104: light source
105: illumination optical unit 106: reticle holder
107: reticle 108: object field
109: object plane 110: wafer holder
111 image field 112 image plane
113 projection optical unit 114 optical element (projection optical unit)
115: mounting part 116: lens housing
117 projection beam 118 optical element (illumination device)
119: mid-focus 120: field facet mirror
121: pupil facet mirror 122: optical assembly

Claims (13)

헥사포드의 형태의 장착부에 의해 베이스 요소(27)에 연결되는 광학 요소(25)를 갖고, 연결 평면(28)에서 적어도 하나의 헥사포드 레그(20)와 상기 2개의 요소(25, 27) 중 하나 사이의 접촉점(29)을 참조하기 위한 장치(31)를 갖는 광학 구성요소(19)에 있어서,
장치(31)는 서로에 대한 상기 2개의 요소(25, 27)의 통합 방향(I)에서 연성 실시예를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).Of said two elements (25, 27) and at least one hexapod leg (20) in the plane of connection (28), having an optical element (25) connected to a base element (27) by means of a mount in the form of a hexapod. An optical component (19) with a device (31) for referencing a point of contact (29) between one,
Optical component (19), characterized in that the device (31) has a flexible embodiment in the direction (I) of integration of the two elements (25, 27) relative to each other. 제1항에 있어서,
장치(31)는 적어도 하나의 리프 스프링(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to claim 1,
Optical component (19), characterized in that the device (31) comprises at least one leaf spring (33). 제2항에 있어서,
적어도 하나의 리프 스프링(33)은 연결 평면에 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to claim 2,
Optical component (19), characterized in that at least one leaf spring (33) is arranged in the connection plane. 제1항에 있어서,
장치(31)는 적어도 2개의 조인트(42)를 갖는 기구학적 시스템(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to claim 1,
Optical component (19), characterized in that the device (31) comprises a kinematic system (40) having at least two joints (42). 제4항에 있어서,
조인트(42)는 모놀리식 조인트의 형태인 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to claim 4,
The optical component (19), characterized in that the joint (42) is in the form of a monolithic joint. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
장치(31)는 평행 가이드의 형태인 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to any one of claims 1 to 5,
Optical component (19), characterized in that the device (31) is in the form of a parallel guide. 제6항에 있어서,
평행 가이드는 상이한 길이의 가이드 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to claim 6,
Optical component (19), characterized in that the parallel guide comprises guide elements of different lengths. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
장치는 장치(31)의 종축의 방향에서 광학 요소에 대한 장치(31.x)의 연결 요소(35)의 위치를 조정하기 위한 수단(36, 37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 구성요소(19).According to any one of claims 1 to 7,
An optical component, characterized in that the device comprises means (36, 37) for adjusting the position of the connecting element (35) of the device (31.x) relative to the optical element in the direction of the longitudinal axis of the device (31) ( 19). 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광학 구성요소(19)를 포함하는, 반도체 기술용 투영 노광 장치(1, 101).A projection exposure apparatus (1, 101) for semiconductor technology, comprising an optical component (19) according to any one of claims 1 to 8. 헥사포드의 형태의 장착부에 의해 베이스 요소(27)에 연결된 광학 요소(25), 및 헥사포드 레그(20)의 종축에 수직인 평면에서 베이스 요소(27) 또는 광학 요소(25)에 관한 적어도 하나의 헥사포드 레그(20)의 위치를 정의하기 위한 장치(31)로서, 장치(31)는 장치의 길이를 조정하기 수단을 포함하는 장치(31)를 갖는 광학 구성요소(19)를 정렬하기 위한 방법이며, 방법은 이하의 방법 단계:
- 광학 요소(25)로부터 헥사포드 레그(20)를 해제하는 단계,
- 연결 요소(35)의 위치를 조정하기 위한 수단을 해제하는 단계,
- 베이스 요소(27)로부터 이격하여 광학 요소(25)를 이동시키는 단계,
- 미리 결정된 두께를 갖는 스페이서(30, 30.1)를 삽입하는 단계,
- 삽입된 스페이서(30, 30.1)의 두께에 기초하여 장치(31)의 연결 요소(35)의 새로운 위치를 결정하는 단계,
- 수단(37)에 의해 연결 요소(35)의 새로운 위치를 조정하는 단계,
- 광학 요소(25)를 베이스 요소(27)에 더 근접하게 유도하는 단계,
- 헥사포드 레그(20)를 광학 요소(25)에 고정하는 단계를 포함하는, 방법.an optical element 25 connected to the base element 27 by means of a mount in the form of a hexapod, and at least one of the base element 27 or the optical element 25 in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the hexapod leg 20 device 31 for defining the position of the hexapod legs 20 of the device 31 for aligning the optical component 19 with the device 31 comprising means for adjusting the length of the device A method, wherein the method comprises the following method steps:
- releasing the hexapod leg (20) from the optical element (25);
- releasing the means for adjusting the position of the connecting element (35);
- moving the optical element 25 away from the base element 27;
- inserting a spacer (30, 30.1) having a predetermined thickness;
- determining the new position of the connecting element (35) of the device (31) based on the thickness of the inserted spacer (30, 30.1);
- adjusting the new position of the connecting element (35) by means (37);
- leading the optical element 25 closer to the base element 27,
- fixing the hexapod legs (20) to the optical element (25). 제10항에 있어서,
연결 요소(35)의 위치를 조정할 때 장치(31)의 종축의 방향에서 리플렉스 프로파일의 기여도가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 10,
A method, characterized in that, when adjusting the position of the connecting element (35), the contribution of the reflex profile in the direction of the longitudinal axis of the device (31) is taken into account. 제10항 또는 제11항에 있어서,
장치(31)는 평행 가이드의 형태인 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 10 or 11,
characterized in that the device (31) is in the form of a parallel guide. 제12항에 있어서,
평행 가이드는 상이한 길이의 가이드 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 12,
The method of claim 1 , wherein the parallel guide comprises guide elements of different lengths.
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