WO2010079133A2

WO2010079133A2 - Einzelspiegel zum aufbau eines facettenspiegels, insbesondere zum einsatz in einer projektionsbelichtungsanlage für die mikro-lithographie

Info

Publication number: WO2010079133A2
Application number: PCT/EP2010/000044
Authority: WO
Inventors: Armin Werber; Norbert MÜHLBERGER; Florian Bach
Original assignee: Carl Zeiss Smt Ag
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2010-07-15
Also published as: WO2010079133A3; JP2012514863A; US20110273694A1; DE102009000099A1; CN102272636A; US9013676B2

Abstract

Ein Einzelspiegel (112) dient zum Aufbau eines Facettenspiegels. Ein Spiegelkörper (79) des Einzelspiegels (112) ist gegenüber einem starren Trägerkörper (81) um mindestens eine Kippachse (w1, w2) eines Kippgelenks (82, 83) verkippbar ausgebildet. Das Kippgelenk (82, 83) ist als Festkörpergelenk ausgebildet. Das Festkörpergelenk hat senkrecht zur Kippachse (w1, w2) eine Gelenkstärke S und längs der Kippachse (w1, w2) eine Gelenklänge L. Es gilt: L/S > 50. Es resultiert ein Einzelspiegel zum Aufbau eines Facettenspiegels, der reproduzierbar und präzise justierbar ist und gleichzeitig einen ausreichenden Wärmeabtrag, insbesondere erzeugt durch restabsorbierte Nutzstrahlung, die vom Einzelspiegel reflektiert wird, durch Ableitung der Wärme vom Spiegelkörper gewährleistet.

Description

Einzelspiegel zum Aufbau eines Facettenspiegels, insbesondere zum Einsatz in einer Projektionsbelichtungsanlage für die MikroLithographie

Die Erfindung betrifft einen Einzelspiegel zum Aufbau eines Facettenspiegels, insbesondere zum Einsatz als bündelführende optische Komponente in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro-Lithographie.

Derartige Facettenspiegel, die aus Einzelspiegeln aufgebaut sind, sind be- kannt aus der US 6,438,199 Bl und der US 6,658,084 B2.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Einzelspiegel zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Facettenspiegels zu schaffen, der bei einer kompakten Anordnung zur Verkippung einer Reflexionsfläche des Ein- zelspiegels ausreichend große Stellkräfte gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Einzelspiegel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Es wurde erkannt, dass ein Einzelspiegel mit dem erfmdungsgemäßen Ak- tuator bei einer kompakten Anordnung die Erzeugung von Stellkräften im mN-Bereich ermöglicht, die bei einer typischen Mikro-Ausgestaltung des Festkörpergelenks zur Erzeugung einer erforderlichen Verkippung des Einzelspiegels ausreichen. Entsprechende Aktuatoren sind auch als Zipping Actuators (Wanderkeil- Aktuatoren oder Rollschluss- Aktuatoren) bekannt und beispielsweise beschrieben in dem Fachartikel von J.Li et al. „Deep- Reactive Ion-Etched Compliant Starting Zone Electrostatic Zipping Actuators" Journal of Micromechanical Systems, VOL. 14, NO.6, 2005 und dem Fachartikel von M.A. Rosa et al. "A novel external electrode configuration

BESTÄTIGUNGSKOPΓE for the elastrostatic actuation of MEMS based devices", J. Micromech. Microeng., 14, 2004.

Anzahlen von Bewegungselektroden nach Anspruch 2 haben sich für die Gewährleistung einer ausreichend hohen Anzahl von Bewegungsfreiheitsgraden als vorteilhaft herausgestellt. Die Berandungsform der Reflexionsfläche kann an die Anzahl der Bewegungselektroden angepasst sein. Soweit drei Bewegungselektroden eingesetzt werden, kann die Reflexionsfläche des Einzelspiegels beispielsweise dreieckig ausgeführt sein. Bevorzugt ist eine Berandungsform des Einzelspiegels, mit der sich eine lückenlose Parkettierung einer Gesamt-Reflexionsfläche eines Facettenspiegels mit gleich berandeten Einzelspiegeln schaffen lässt.

Eine Ausgestaltung der Bewegungselektrode nach Anspruch 3 schafft die Möglichkeit, den Anlageflächenabschnitt beim Anlegen einer Spannung zwischen der Bewegungselektrode und der Gegenelektrode kontinuierlich zu vergrößern, wobei sich der Abstand zwischen der Bewegungselektrode und der Gegenelektrode im Abstands-Flächenabschnitt verringert, so dass dort eine hohe elektrische Feldstärke mit entsprechend großer Stellkraft resultiert.

Grundflächen-Gestaltungen der Bewegungselektrode nach den Ansprüchen 4 und 5 haben sich zur Schaffung kompakter Stellanordnungen als besonders geeignet herausgestellt. Die spiralförmige Gestaltung nach Anspruch 5 ist hierbei besonders kompakt.

Ein nach Anspruch 6 progressiv zunehmender Elektrodenabstand im Abstands-Flächenabschnitt schafft die Möglichkeit einer sich jeweils selbst verstärkenden Kraftentfaltung bei zunehmend angelegter elektrischer Spannung zwischen den Elektroden.

Eine Spannungsvorgabe nach Anspruch 7 ermöglicht es, auch in einer Neutralstellung eine exakt definierte Positionierung des Spiegelkörpers zum Trägerkörper herbeizuführen. Die Neutralstellung ist dann nicht durch den kräftefreien Zustand des mindestens einen Festkörpergelenks vorgegeben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einzelspiegel zum Aufbau eines Facettenspiegels zu schaffen, der reproduzierbar und präzise justierbar ist und gleichzeitig einen ausreichenden Wärmeabtrag, insbesondere erzeugt durch restabsorbierte Nutzstrahlung, die vom Einzelspiegel reflektiert wird, durch Ableitung der Wärme vom Spiegelkörper gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Einzelspiegel mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen.

Das erfindungsgemäße Größenverhältnis der Gelenklänge zur Gelenkstärke stellt bei gegebener, insbesondere zur Erzielung einer Justageverlagerung mit geringem Kraftaufwand geringer Steifigkeit sicher, dass über das Festkörpergelenk ein ausreichender Wärmeabtrag vom Spiegelkörper hin zum Trägerkörper gewährleistet ist. Die im Vergleich zur Gelenkstärke große Gelenklänge stellt dabei einen ausreichend großen Wärmeübertragungs- querschnitt durch das Festkörpergelenk sicher. Durch die im Verhältnis zur Gelenklänge geringe Gelenkstärke ist zur Justage des Einzelspiegels eine gegebene Winkelauslenkung des Spiegelkörpers mit geringem Kraftaufwand möglich. Dies schafft die Möglichkeit, eine Aktuatorik zur Verkippung des Spiegelkörpers einzusetzen, die mit geringen Kräften auskommt und daher beispielsweise sehr kompakt gestaltet sein kann. Als Aktuatoren zum Verkippen des Spiegelkörpers können insbesondere solche eingesetzt sein, die beim Aufbau konventioneller Mikrospiegel-Arrays eingesetzt werden. Derartige Mikrospiegelanordnungen sind dem Fachmann unter dem Stichwort „MEMS" (Mikroelektromechanische Systeme) beispielsweise aus der EP 1 289 273 Al bekannt. Im Vergleich zu bekannten Torsionsaufhängungen von Mikrospiegeln (vgl. Yeow et al., Sensors and Actua- tors A 117 (2005), 331 - 340) mit einem sehr viel geringeren L/S- Verhältnis ist der Wärmeübertrag beim Einsatz der erfindungsgemäßen Festkörpergelenke deutlich verbessert. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Wärme aufgrund deutlicher Restabsorption vom Spiegelkörper abgeleitet werden muss, wie dies beispielsweise beim Einsatz von EUV- Strahlung als vom Einzelspiegel reflektierter Nutzstrahlung der Fall ist. Zusätzlich kann der Wärmeübertrag zwischen dem Spiegelkörper und dem Trägerkörper beispielsweise noch durch Einsatz von Mikrokanälen im Trägerkörper verbessert werden, die mit einer insbesondere laminar durchströmenden Kühlflüssigkeit eine aktive Kühlung ermöglichen.

Zwei Kippgelenke nach Anspruch 9 erlauben eine variable Einstellung ei- nes Ablenkwinkels für auf den Spiegelkörper auftreffende Nutzstrahlung.

Eine funktionale Trennung der beteiligten Einzelspiegelkörper nach Anspruch 10 ermöglicht eine konstruktiv einfache Auslegung von diesem.

Eine Ausgestaltung mit zwei Festkörpergelenken nach Anspruch 1 1 erlaubt einen guten Wärmeübertrag über beide Festkörpergelenke. Insbesondere ist ein guter Wärmeübertrag möglich vom Spiegelkörper über den Zwischenkörper hin zum Trägerkörper. Separate Festkörpergelenkabschnitte nach Anspruch 12 führen zu einer Verringerung der Biegesteifigkeit des Festkörpergelenks.

Ein insbesondere kapazitiv wirkender Elektroden- Aktuator nach Anspruch 13 lässt sich kompakt und mit Mikrobearbeitungstechniken herstellen. Bei gegebenem Wärmeübertrag lässt sich über das erfindungsgemäße Verhältnis aus Gelenklänge und Gelenkstärke ein derart wenig biegesteifes Festkörpergelenk realisieren, dass typische Kräfte, die von einem solchen Elektroden- Aktuator erzeugt werden können und die beispielsweise im mN-Bereich liegen, zur Erzeugung notwendiger Kippwinkel ausreichend sind.

Ein Elektrodenabstand nach Anspruch 14 führt einerseits zur Erzeugung hoher Feldstärken und ist andererseits zur Realisierung der in der Regel geringen erforderlichen Kippwinkel ausreichend.

Ein Aktuator mit einem Elektrodenstapel nach Anspruch 15 führt zur Möglichkeit, in Summe hohe Verstellkräfte bei gegebener absoluter Spannungsdifferenz zwischen benachbarten Elektroden zu erzeugen.

Die Vorteile des Aktuators eines Einzelspiegels nach Anspruch 16 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Aktuator nach Anspruch 1 bereits diskutiert wurden. Dieser Aktuator kann so weitergebildet werden, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit den Ansprüchen 2 bis 7 bereits diskutiert wurde.

Eine Reflexionsfläche nach Anspruch 17 hat sich zur Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Facettenspiegels als geeignet herausgestellt. Gegebenenfalls kann die Spiegelfläche auch kleiner ausgeführt sein und beispiels- weise eine die Spiegelfläche aufspannende Dimension haben, die im Bereich von einigen Zehntel Millimeter liegt. Auch größere Spiegelflächen wie 1 mm² sind möglich. Die Reflexionsfläche kann eine rechteckige, eine hexagonale oder auch eine dreieckige Berandungsform haben. Auch ande- re, mehreckige Berandungsformungen, beispielsweise pentagonal, sind möglich.

Ein Kippachsenverlauf nach Anspruch 18 ermöglicht eine präzise Justage der Nutzstrahlung. Wenn die Kippachse in der Ebene der Spiegelfläche liegt, führt eine Verkippung des Einzelspiegels zu keinem Versatz der ausfallenden Nutzstrahlung oder allenfalls zu einem sehr geringen Versatz.

Eine seitliche Anordnung des Kippgelenks nach Anspruch 19 ermöglicht einen hinsichtlich der Bautiefe kompakten Aufbau.

Eine Kippgelenkanordnung nach Anspruch 20 vermeidet Totflächen auf der Ebene der Reflexionsfläche des Spiegelkörpers. Reflexionsflächen benachbarter Einzelspiegel können dann dicht an dicht und praktisch ohne Zwischenraum angeordnet sein.

Separat zueinander angeordnete Elektroden nach den Ansprüchen 21 und 22 erlauben eine Justage des Spiegelkörpers relativ zum Trägerkörper mit mehreren Freiheitsgraden.

Eine Anordnung der Elektroden nach Anspruch 23 vereinfacht den Ansteu- erungsaufwand für eine Elektroden-Aktuatorik des Einzelspiegels zur Vorgabe beispielsweise gezielt linear verlaufender Änderungen einer Ablenkung der einfallenden Nutzstrahlung durch den Einzelspiegel. Die Vorteile eines Facettenspiegels nach Anspruch 24 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Einzelspiegel bereits erläutert wurden. Der Facettenspiegel kann genau einen erfindungsgemäßen Einzelspiegel aufweisen. Der Facettenspiegel kann eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Einzelspiegel aufweisen. Der Facettenspiegel kann mehr als 50, mehr als 100, mehr als 200, mehr als 500 oder auch mehr als 1000 erfindungsgemäße Einzelspiegel aufweisen.

Beim Einsatz eines Facettenspiegels nach Anspruch 25 ist eine Variabilität bei der Einstellung verschiedener Beleuchtungsgeometrien eines zu belichtenden Objektfeldes beim Einsatz des Facettenspiegels in einer Projekti- onsbelichtungsanlage erhöht.

Die Unterteilung des Facettenspiegels in eine Vielzahl von Einzelspiegeln, die unabhängig voneinander verkippt werden können, ermöglicht eine variable Vorgabe von Unterteilungen des Facettenspiegels in Einzelspiegel- Gruppen. Dies kann dazu genutzt werden, Gruppierungen mit verschiedenen Berandungen zu erzeugen, um auf diese Weise beispielsweise eine Anpassung an die Form eines auszuleuchtenden Objektfeldes zu gewähr- leisten. Die individuelle Ansteuerbarkeit der Einzelspiegel gewährleistet, dass eine Vielzahl verschiedener Beleuchtungen des Objektfeldes möglich wird, ohne hierbei Licht durch Abschattungen zu verlieren. Insbesondere ist eine Anpassung einer Beleuchtungsoptik, innerhalb der der Facettenspiegel einsetzbar ist, an optische Parameter einer Strahlungsquelle mög- lieh, beispielsweise an eine Strahldivergenz oder an eine Intensitätsverteilung über den Strahlquerschnitt. Der Facettenspiegel kann so ausgeführt sein, dass mehrere Einzelspiegel-Gruppen jeweils für sich das gesamte Objektfeld ausleuchten. Es können mehr als zehn, mehr als 50 oder auch mehr als 100 derartiger Einzelspiegel-Gruppen beim erfindungsgemäßen Facet- tenspiegel vorgesehen sein. Ein Einzelspiegel-Ausleuchtungskanal ist derjenige Teil des Strahlengangs eines vom Facettenspiegel geführten Bündels der Beleuchtungsstrahlung, der von genau einem der Einzelspiegel des Facettenspiegels geführt ist. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei derartige Einzelspiegel-Ausleuchtungskanäle zur Ausleuchtung des gesamten Objektfeldes erforderlich. Bei den Facettenspiegeln nach der US 6,438,199 Bl und der US 6, 658,084 B2 beleuchten die Einzelspiegel- Ausleuchtungskanäle jeweils Objektfeldabschnitte, deren Größe dem Objektfeld entspricht.

Die Vorteile einer Beleuchtungsoptik nach Anspruch 26 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Facettenspiegel bereits ausgeführt wurden.

Bevorzugt können innerhalb der Beleuchtungsoptik sowohl ein erfindungsgemäß in Einzelspiegel unterteilter Feldfacettenspiegel als auch ein erfindungsgemäß in Einzelspiegel unterteilter Pupillenfacettenspiegel eingesetzt. Es kann dann eine bestimmte Beleuchtungswinkelverteilung, also ein Beleuchtungssetting, durch entsprechende Gruppierung der Einzelspiegel- Gruppen auf dem Feldfacettenspiegel und den Pupillenfacettenspiegeln praktisch ohne Lichtverlust realisiert werden. Erfindungsgemäß in Einzelspiegel unterteilt sein kann auch ein spekularer Reflektor nach Art desjenigen, der beispielsweise in der US 2006/0132747 Al beschrieben ist. Da mit dem spekularen Reflektor sowohl die Intensitäts- als auch die Beleuch- tungswinkelverteilung im Objektfeld eingestellt wird, kommt hier die zusätzliche Variabilität aufgrund der Unterteilung in Einzelspiegel besonders gut zum Tragen. Eine Beleuchtungsoptik nach Anspruch 27 kann beispielsweise die Vorteile eines aus Einzelspiegeln aufgebauten Feldfacettenspiegels mit denen eines aus Einzelspiegeln aufgebauten Pupillenfacettenspiegels vereinen. Die Einstellung verschiedenster Beleuchtungssettings praktisch ohne Lichtverlust ist möglich. Der Pupillenfacettenspiegel kann eine größere Anzahl von Einzelspiegeln aufweisen als der vorgelagerte Feldfacettenspiegel. Mit dem vorgelagerten Feldfacettenspiegel lassen sich dann verschiedene Ausleuchtungsformen des Pupillenfacettenspiegels und damit verschiedene Beleuchtungssettings der Beleuchtungsoptik realisieren, so- weit die Facetten zur Umstellung entsprechend aktorisch verlagert, insbesondere verkippt, werden können.

Die Vorteile einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 28 entsprechen denen, die vorstehend bereits diskutiert wurden.

Eine Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 29 ermöglicht eine hohe Strukturauflösung.

Die Vorteile eines Herstellungsverfahrens nach Anspruch 30 und eines mikrostrukturierten Bauteils nach Anspruch 31 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Ansprüche 1 bis 29 bereits erläutert wurden. Es lassen sich mikrostrukturierte Bauteile mit hohen Integrationsdichten bis hin in den Sub-Mikrometer-Bereich realisieren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Meridionalschnitt durch eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektions-Lithographie; Fig. 2 schematisch eine Aufsicht auf einen aus Einzelspiegel aufgebauten Feldfacettenspiegel zum Einsatz in der Projektionsbe- lichtungsanlage nach Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Einzelspiegel zum Aufbau des Feldfacettenspiegels nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht auf den Einzelspiegel aus Blickrichtung IV in Fig. 3, wobei eine Reflexionsfläche des Einzelspiegels in einer unverkippten Neutralstellung dargestellt ist;

Fig. 5 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht des Einzelspiegels aus Blickrichtung VI in Fig.

3;

Fig. 7 in einer zu Fig. 4 ähnlichen Darstellung den Einzelspiegel in einer aktorisch verkippten Kippstellung;

Fig. 8 in einer zu Fig. 4 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels;

Fig. 9 in einer zu Fig. 6 ähnlichen Ansicht den Einzelspiegel nach Fig. 8;

Fig. 10 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführung eines

Einzelspiegels zum Aufbau des Facettenspiegels nach Fig. 2; Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Ausführung des Einzelspiegels nach Fig. 10 in einer Kippstellung, in der eine Spiegelplatte relativ zu einem Trägersubstrat um eine von zwei aktu- atorisch ansteuerbaren Kippachsen verkippt ist;

Fig. 12 den Einzelspiegel nach den Fig. 10 und 11 in einer zu Fig. 11 ähnlichen Darstellung, wobei die Fläche relativ zum Trägersubstrat um beide Kippachsen verkippt dargestellt ist;

Fig. 13 im Ausschnitt ein als Festkörpergelenk ausgebildetes Kippgelenk des Einzelspiegels einer der Ausfuhrungen nach den Fig. 3 bis 12;

Fig. 14 in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausfüh- rung eines Einzelspiegels zum Aufbau des Facettenspiegels nach Fig. 2;

Fig. 15 schematisch eine Ausfuhrung eines elektrostatischen, kapazitiven Wanderkeil-Aktuators zur gesteuerten Verkippung eines Spiegelkörpers der Einzelspiegel nach den Fig. 3 bis 14, wobei zwischen zwei Elektroden des Aktuators keine Spannung angelegt ist;

Fig. 16 den Aktuator nach Fig. 15, wobei zwischen dessen Elektro- den eine Spannung angelegt ist;

Fig. 17 in einer zu Fig. 8 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels zum Aufbau des Facettenspiegels nach Fig. 2, dargestellt in einer Neutralstellung, wobei Aktua- toren nach den Fig. 15 und 16 eingesetzt sind;

Fig. 18 den Einzelspiegel nach Fig. 17, dargestellt in einer ersten Kippstellung um eine erste seiner beiden Kippachsen;

Fig. 19 den Einzelspiegel nach Fig. 17, dargestellt in einer zweiten, verglichen mit Fig. 18 gegenläufigen Kippstellung, verkippt um die gleiche Kippachse wie bei der Darstellung nach Fig. 18;

Fig. 20 eine Variante der Elektrodenanordnung von Kippaktuatoren der Ausführung des Einzelspiegels nach Fig. 17;

Fig. 21 eine zur Fig. 10 ähnliche Explosionsdarstellung des Einzelspiegels mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 20;

Fig. 22 eine Seitenansicht des Einzelspiegels mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 20;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht des Einzelspiegels mit der

Elektrodenanordnung nach Fig. 20;

Fig. 24 eine Variante der Elektrodenanordnung von Kippaktuatoren der Ausführung des Einzelspiegels nach Fig. 17;

Fig. 25 eine zur Fig. 10 ähnliche Explosionsdarstellung des Einzelspiegels mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 24; Fig. 26 eine Seitenansicht des Einzelspiegels mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 24;

Fig. 27 eine perspektivische Ansicht des Einzelspiegels mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 24;

Fig. 28 schematisch in einer zu Fig. 18 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels zum Aufbau des Facettenspiegels nach Fig. 2 mit einer weiteren Ausführung ei- nes Kippaktuators mit einem Elektrodenstapel;

Fig. 29 in einer zu Fig. 17 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels zum Aufbau des Facettenspiegels nach Fig. 2 mit einer Fig. 28 entsprechenden Ausführung von Kippaktuatoren;

Fig. 30 eine zu Fig. 18 ähnliche Darstellung des Einzelspiegels nach

Fig. 29;

Fig. 31 perspektivisch eine weitere Ausführung eines aktuatorisch verkippbaren Einzelspiegels;

Fig. 32 eine Aufsicht auf den Einzelspiegel nach Fig. 31 ;

Fig. 33 eine Seitenansicht des Einzelspiegels nach Fig. 31 ; und

Fig. 34 eine Explosionsdarstellung des Einzelspiegels nach Fig. 31. Fig. 1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelich- tungsanlage 1 für die Mikro-Lithographie. Ein Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Belichtung eines Objektfeldes 5 in einer Objekt- ebene 6. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 5 angeordnetes und in der Zeichnung nicht dargestelltes Retikel, das von einem ebenfalls nicht dargestellten Retikelhalter gehalten ist. Eine Projektionsoptik 7 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 8 in einer Bildebene 9. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 8 in der Bildebene 9 angeordneten Wafers, der in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt ist und von einem ebenfalls nicht dargestellten Waferhalter gehalten ist.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV- Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP- Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, gasdischarge-produced plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, laser- produced plasma) handeln. Auch eine Strahlungsquelle, die auf einem Syn- chrotron basiert, ist für die Strahlungsquelle 3 einsetzbar. Informationen zu einer derartigen Strahlungsquelle findet der Fachmann beispielsweise aus der US 6,859,515 B2. EUV-Strahlung 10, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 11 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 11 propa- giert die EUV-Strahlung 10 durch eine Zwischenfokusebene 12, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 13 trifft. Der Feldfacettenspiegel 13 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zur Objektebene 6 optisch konjugiert ist. Die EUV-Strahlung 10 wird nachfolgend auch als Beleuchtungslicht oder als Abbildungslicht bezeichnet.

Nach dem Feldfacettenspiegel 13 wird die EUV-Strahlung 10 von einem Pupillenfacettenspiegel 14 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 14 ist in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 7 optisch konjugiert ist. Mit Hilfe des Pu- pillenfacettenspiegels 14 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik 15 mit in der Reihenfolge des Strahlengangs bezeichneten Spiegeln 16, 17 und 18 werden nachfolgend noch näher beschriebene Feld-Einzelfacetten 19, die auch als Subfelder oder als Einzelspiegel-Gruppen bezeichnet werden, des Feldfacettenspiegels 13 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der letzte Spiegel 18 der Übertragungsoptik 15 ist ein Spiegel für streifenden Einfall („Grazing Incidence-Spiegel").

Fig. 2 zeigt Details des Aufbaus des Feldfacettenspiegels 13 in einer stark schematischen Darstellung. Eine gesamte Reflexionsfläche 20 des Feldfacettenspiegels 13 ist Zeilen- und spaltenweise unterteilt in ein Raster aus Einzelspiegeln 21. Die Einzelreflexions-Flächen der individuellen Einzel- Spiegel 21 sind plan. Eine Einzelspiegel-Zeile 22 weist eine Mehrzahl der direkt nebeneinander liegenden Einzelspiegel 21 auf. In einer Einzelspiegel-Zeile 22 können mehrere zehn bis mehrere hundert der Einzelspiegel 21 vorgesehen sein. Im Beispiel nach Fig. 2 sind die Einzelspiegel 21 quadratisch. Auch andere Formen von Einzelspiegeln, die eine möglichst lückenlose Belegung der Reflexionsfläche 20 ermöglichen, können eingesetzt sein. Derartige alternative Einzelspiegel-Formen sind aus der mathematischen Theorie der Parkettierung bekannt. In diesem Zusammenhang sei verwiesen auf Istvan Reimann: "Parkette, geometrisch betrachtet", in „Mathematisches Mosaik", Köln (1977), sowie auf Jan Gulberg: „Mathe- matics - From the birth of numbers", New York/London (1997).

Der Feldfacettenspiegel 13 kann beispielsweise so ausgeführt sein, wie in der DE 10 2006 036 064 Al beschrieben.

Eine Einzelspiegel- Spalte 23 hat, je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 13, ebenfalls eine Mehrzahl von Einzelspiegeln 21. Pro Einzelspiegel- Spalte 23 sind beispielsweise einige zehn Einzelspiegel 21 vorgesehen.

Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen ist in der Fig. 2 ein kartesisches xyz-Koordinatensystem als lokales Koordinatensystem des Feldfacettenspiegels 13 eingezeichnet. Entsprechende lokale xyz- Koordinatensysteme finden sich auch in den nachfolgenden Figuren, die Facettenspiegel oder einen Ausschnitt hiervon in Aufsicht zeigen. In der Fig. 2 verläuft die x- Achse horizontal nach rechts parallel zu den Einzelspiegel-Zeilen 22. Die y-Achse läuft in der Fig. 2 nach oben parallel zu den Einzelspiegel-Spalten 23. Die z-Achse steht senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 2 und läuft aus dieser heraus.

Bei der Projektionsbelichtung werden der Retikelhalter und der Waferhal- ter synchronisiert zueinander in y-Richtung gescannt. Auch ein kleiner Winkel zwischen der Scanrichtung und der y-Richtung ist möglich, wie noch erläutert wird.

In x-Richtung hat die Reflexionsfläche 20 des Feldfacettenspiegels 13 eine Erstreckung von X₀. In y-Richtung hat die Reflexionsfläche 20 des Feldfacettenspiegels 13 eine Erstreckung von y₀. Je nach Ausführung des Feldfacettenspiegels 13 haben die Einzelspiegel 21 x/y-Erstreckungen im Bereich beispielsweise von 600μm x 600μm bis beispielsweise 2mm x 2mm. Der gesamte Feldfacettenspiegel 13 hat eine xo/yo-Erstreckung, die je nach Ausführung beispielsweise 300mm x 300mm oder 600mm x 600mm beträgt. Die Feld-Einzelfacetten 19 haben typische x/y-Erstreckungen von 25mm x 4mm oder von 104mm x 8mm. Je nach dem Verhältnis zwischen der Größe der jeweiligen Feld-Einzelfacetten 19 und der Größe der Einzelspiegel 21, die diese Feld-Einzelfacetten 19 aufbauen, weist jede der Feld-Einzelfacetten 19 eine entsprechende Anzahl von Einzelspiegeln 21 auf.

Jeder der Einzelspiegel 21 ist zur individuellen Ablenkung von auftreffen- dem Beleuchtungslicht 10 jeweils mit einem Aktor bzw. Aktuator 24 verbunden, wie in der Fig. 2 anhand zweier in einer Ecke links unten der Re- flexionsfläche 20 angeordneten Einzelspiegel 21 gestrichelt angedeutet und näher in der Fig. 3 anhand eines Ausschnitts einer Einzelfacetten-Zeile 22 dargestellt. Die Aktuatoren 24 sind auf der einer reflektierenden Seite der Einzelspiegel 21 abgewandten Seite jedes der Einzelspiegel 21 angeordnet. Die Aktuatoren 24 können beispielsweise als Piezo-Aktuatoren ausgeführt sein. Ausgestaltungen derartiger Aktuatoren sind vom Aufbau von Mikro- spiegel-Arrays her bekannt.

Die Aktuatoren 24 einer Einzelspiegel-Zeile 22 sind jeweils über Signalleitungen mit einem Zeilen-Signalbus 26 verbunden. Jeweils einem der Zei- len-Signalbusse 26 ist einer Einzelspiegel-Zeile 22 zugeordnet. Die Zeilen- Signalbusse 26 der Einzelspiegel-Zeilen 22 sind ihrerseits mit einem Haupt-Signalbus 27 verbunden. Letzterer steht mit einer Steuereinrichtung 28 des Feldfacettenspiegels 13 in Signalverbindung. Die Steuereinrichtung 28 ist insbesondere zur reihenweise, also Zeilen- oder spaltenweise, gemeinsamen Ansteuerung der Einzelspiegel 21 ausgeführt.

Jeder der Einzelspiegel 21 ist individuell unabhängig um zwei senkrecht aufeinander stehende Kippachsen verkippbar, wobei eine erste dieser Kippachsen parallel zur x-Achse und die zweite dieser beiden Kippachsen parallel zur y- Achse verläuft. Die beiden Kippachsen liegen in den Einzel- Reflexionsflächen der jeweiligen Einzelspiegel 21.

Die Einzelspiegel 21 können beispielsweise nach Art eines Mikrospiegel- Arrays (MMA-Arrays) realisiert werden, bei dem die einzelnen Spiegel mittels seitlich angebrachter Federgelenke beweglich gelagert sind und elektrostatisch aktuiert werden können. Derartige Mikrospiegelanordnun- gen sind dem Fachmann unter dem Stichwort „MEMS" (mikroelektrome- chanische Systeme) beispielsweise aus der EP 1 289 273 Al bekannt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen stellen die Einzelspiegel 21 Ausleuchtungskanäle zur Überlagerung der EUV-Strahlung 10, also der Beleuchtungsstrahlung, im Objektfeld 5 der Projektionsbelich- tungsanlage 1 bereit. Die Einzelspiegel 21 haben Spiegelflächen mit einer derartigen Ausdehnung, dass diese Einzelspiegel- Ausleuchtungskanäle im Objektfeld 5 Objektabschnitte beleuchten, die kleiner als das Objektfeld 5 sind.

Die Einzelspiegel 21 können eine Multilayer-Beschichtung mit Einzellagen aus Molybdän und Silizium aufweisen, so dass die Reflektivität der Einzelspiegel 21 für die verwendete EUV- Wellenlänge optimiert ist. Anhand der Fig. 3 bis 7 wird nachfolgend eine Ausführung eines Einzelspiegels, beispielsweise eines der Einzelspiegel 21 zum Aufbau des Feldfacettenspiegels 13 nach Fig. 2 näher erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 2 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Der Einzelspiegel 21 nach den Fig. 3 bis 7 hat einen als Spiegelplatte ausgebildeten Spiegelkörper 79. Der Spiegelkörper 79 ist aus Silizium. Der Spiegelkörper 79 hat eine rechteckige und bei der Ausführung nach den Fig. 3 bis 7 angenähert quadratische Reflexionsfläche 80 zur Reflexion der EUV-Strahlung 10. Die Reflexionsfläche 80 kann eine Mehrlagen- Reflexionsbeschichtung zur Optimierung der Reflektivität des Einzelspiegels 21 für die EUV-Strahlung 10 aufweisen.

Der Spiegelkörper 79 des Einzelspiegels 21 ist gegenüber einem starren Trägerkörper 81 aus Silizium um zwei Kippachsen verkippbar. Diese beiden Kippachsen sind in den Fig. 3 bis 7 mit W₁ und W₂ bezeichnet. Jede dieser beiden Kippachsen W₁, W₂ gehört zu einem Kippgelenk 82, 83, das jeweils als Festkörpergelenk ausgebildet ist. Die beiden Kippachsen W₁, W₂ stehen senkrecht aufeinander. Die Kippachse W₁ verläuft dabei parallel zur x-Achse und die Kippachse W₂ verläuft parallel zur y-Achse. Der Spiegelkörper 79 und der Trägerkörper 81 können auch aus FiO₂ oder aus Fi₃N₄ ausgebildet sein. Die Kippachse W₂ verläuft dabei in der Erstreckungsebene des Spiegelkörpers 79. Neben der eigentlichen Reflexionsfläche 80 des Spiegelkörpers 79 verbleibt eine kleine, nicht verkippbare Totfläche 83a, die in der Fig. 30 oberhalb der Kippachse W₂ dargestellt ist. Die beiden Kippachsen W₁, W₂ verlaufen beide parallel zur Ebene der Reflexionsfläche 80. Alternativ ist es auch möglich, dass die Kippgelenke 82, 83 so ange- ordnet sind, dass zumindest eine der beiden Kippachsen W₁, W₂ in der Ebene der Reflexionsfläche 80 verläuft.

Weitere Materialbeispiele für EUV- und Hochvakuum-verträgliche Materi- alien, die zum Aufbau des Einzelspiegels 21 geeignet sind, sind CVD- (Chemical Vapour Deposition-)Diamant, SiC (Siliziumcarbid), SiO₂ (Siliziumoxid), Al₂O₃, Kupfer, Nickel, Aluminium-Legierungen und Molybdän.

Fig. 5 zeigt das zur Kippachse W₁ gehörende Kippgelenk 82 in einer vergrößerten Darstellung. Das Kippgelenk 83 ist entsprechend ausgebildet.

Das Kippgelenk 82 hat senkrecht zur Kippachse W₁, also in der Fig. 5 in der z-Richtung, eine Gelenkstärke S. Längs der Kippachse W₁, also in der Fig. 5 in der x-Richtung, hat das Kippgelenk 82 eine Gelenklänge L (vgl. Fig. 6). Die Gelenklänge L ist in ihrer Größe vergleichbar mit einer Quererstreckung des Spiegelkörpers 79.

Die Gelenklänge L beträgt beim Einzelspiegel 21 nach den Fig. 3 bis 7 et- wa 1 mm. Die Gelenkstärke S, die in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt ist, beträgt 1 μm. Der Quotient L/S beträgt daher beim Einzelspiegel 21 nach den Fig. 30 bis 34 etwa 1000.

Eine Materialverjüngung, die zur Gelenkstärke S des Festkörper- Kippgelenks 82 führt und in der Fig. 5 beispielhaft als V-förmige Einkerbung dargestellt ist, kann beispielsweise durch anisotropes AOH-Ätzen hergestellt werden. Alternativ ist es möglich, einen Materialarm des Kippgelenks 82 insgesamt beispielsweise durch einen Ätzprozess auf eine der Gelenkstärke S entsprechende Stärke zu bringen. Über das Kippgelenk 83, dessen Dimensionen, also insbesondere dessen Gelenkstärke S und dessen Gelenklänge L, denen des Kippgelenks 82 entsprechen, ist der Spiegelkörper 79 mit einem Zwischenträgerkörper 84 einstückig verbunden. Der Zwischenträgerkörper 84 ist ebenfalls aus Silizium. Der Zwischenträgerkörper 84 ist im Querschnitt der Fig. 6 L-fÖrmig und hat einen dem Kippgelenk 83 direkt benachbart angeordneten Gelenkabschnitt 85 sowie einen unter dem Spiegelkörper 79, also auf der der Reflexionsfläche 80 abgewandten Seite des Spiegelkörpers 79, angeordneten Plattenabschnitt 86. Im Bereich des Kippgelenks 83 liegt zwischen dem Spiegelkörper 79 und dem Gelenkabschnitt 85 des Zwischenträgerkörpers 84 ein Abstand B (vgl. Fig. 6) vor, der auch als Breite des Kippgelenks 83 bezeichnet ist.

Der Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 ist über das Kippgelenk 82 einstückig mit einem Gelenkabschnitt 87 des Trägerkörpers 81 einstückig verbunden. Der Gelenkabschnitt 87 ist an einem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 festgelegt. Der Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 ist unterhalb des Plattenabschnitts 86 des Zwischenträgerkörpers 84 angeordnet. In der in den Fig. 4 und 6 dargestellten Neutralstellung verlaufen der Spiegelkörper 79, der Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 sowie der Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 parallel zueinander.

Zur gesteuerten Verkippung des Spiegelkörpers 79 um die beiden Kippachsen W₁, W₂ dienen zwei Elektroden-Aktuatoren 89, 90 (vgl. Fig. 7). Der Elektroden-Aktuator 89 ist dabei dem Kippgelenk 82 zugeordnet, so dass er auch als w_rAktuator 90 bezeichnet ist. Der Elektroden-Aktuator 90 ist dabei dem Kippgelenk 83 zugeordnet, so dass er auch als w₂-Aktuator be- zeichnet ist. Der w₂-Aktuator hat als erste Elektrode den Spiegelkörper 79 selbst, der elektrisch leitfähig ausgeführt ist. Eine Gegenelektrode 91 des w₂-Aktuators 90 ist als auf dem Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 aufgebrachte leitfähige Beschichtung ausgeführt, die dem Spie- gelkörper 79 zugewandt ist. In der Neutralstellung des Einzelspiegels 21 hat die Gegenelektrode 91 zum Spiegelkörper 79 einen Abstand von etwa 100 μm.

Über Signalleitungen 92 sind die beiden Elektroden 90, 91 des W₂- Aktuators 90 mit einer ansteuerbaren Spannungsquelle 93 verbunden.

Über eine Steuerleitung 94 ist die Spannungsquelle 93 mit einer Aktuator- Steuereinrichtung 95 verbunden.

Die Gegenelektrode 91 dient gleichzeitig als Elektrode für den Wi-Aktuator 89. Eine Gegenelektrode 96 des w_rAktuators 89 ist als leitfähige Beschichtung auf dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 ausgeführt. Die Gegenelektrode 96 des w^Aktuators 89 ist auf der dem Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 zugewandten Seite des Plattenabschnitts 88 des Trägerkörpers 81 angeordnet. In der Neutralstellung, also im kräftefreien Zustand, beträgt der Abstand der Gegenelektrode 96 des WpAktuatros 89 zum Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 100 μm.

Über Signalleitungen 92 stehen die Elektroden 91, 96 mit einer weiteren Spannungsquelle 97 in elektrischer Verbindung. Die Spannungsquelle 97 steht über eine weitere Steuerleitung 98 mit der Aktuator- Steuereinrichtung 95 in Verbindung. Durch Anlegen von Gleichspannungen Vl und V2 (vgl. Fig. 7) kann einerseits der Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 zum Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 um die Kippachse Wj und andererseits der Spiegelkörper 79 relativ zum Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkör- pers 84 um die Kippachse W₂ jeweils um einen vorgegebenen Kippwinkel gesteuert verkippt werden. Der Betrag des Kippwinkels um die jeweilige Kippachse Wi, W₂ hängt dabei u. a. von der Dimensionierung der Kippgelenke 82, 83, von der Fläche der Elektroden 90, 91, 96, von deren Abstand zueinander und natürlich von der Größe der angelegten Spannungen Vl, V2 ab. Über die angelegten Spannungen Vl, V2 ist eine stufenlose Kippwinkel-Vorgabe um die beiden Kippachsen W₁, W₂ möglich.

Fig. 7 zeigt eine Kippstellung, bei der über Anlegen der Spannungen Vl, V2 eine Verkippung einerseits des Plattenabschnitts 86 des Zwischenträ- gerkörpers 84 relativ zum Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 auf diesen zu um die Kippachse W₁ und andererseits eine Verkippung des Spiegelkörpers 79 relativ zum Plattenabschnitt 86 des Zwischenträgerkörpers 84 und auf diesen zu um die Kippachse W₂ erfolgt ist. Einfallende EUV- Strahlung 10 wird von der Reflexionsfläche 80 des Spiegelkörpers 79 ent- sprechend definiert abgelenkt, wie in der Fig. 7 angedeutet.

Anhand der Fig. 8 und 9 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels 99 beschrieben, der anstelle des Einzelspiegels 21 nach den Fig. 3 bis 7 zum Aufbau eines wie vorstehend erläuterten Facettenspiegels zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 2 und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Bei der Ausführung nach den Fig. 8 und 9 überdeckt die nutzbare Reflexionsfläche 80 des Einzelspiegels 99 totflächenfrei die gesamte Oberfläche des Spiegelkörpers 79. Ein plattenförmiger Reflexionsflächenträger 100 ist über eine randseitig längs der y-Richtung verlaufende Verbindungsleiste 101 mit einem Gelenkabschnitt 102 des Spiegelkörpers 79 fest verbunden. Der Gelenkabschnitt 102 ist ebenfalls plattenförmig und nimmt in etwa die halbe Fläche der Reflexionsfläche 80 des Einzelspiegels 99 ein. Der Gelenkabschnitt 102 verläuft parallel zum Reflexionsflächenträger 100 und hinter der Reflexionsfläche 80. Über das w₂-Kippgelenk 83 ist der Gelenk- abschnitt 102 des Spiegelkörpers 79 mit einem w₂-Gelenkabschnitt 103 eines Zwischenträgerkörpers 104 des Einzelspiegels 99 verbunden. Der Zwischenträgerkörper 104 entspricht hinsichtlich seiner Funktion dem Zwischenträgerkörper 84 des Einzelspiegels 21 nach den Fig. 3 bis 7.

Auch das Kippgelenk 83 des Einzelspiegels 99 erstreckt sich längs der gesamten Breite der Reflexionsfläche 80, also längs der Gelenklänge L entsprechend der Ausführung nach den Fig. 3 bis 7. Dies gilt genauso auch für das Kippgelenk 82 des Einzelspiegels 99.

Über eine Verbindungsleiste 105 ist der w₂-Gelenkabschnitt 103 mit einem wiederum plattenförmigen W₁ -Gelenkabschnitt 106 des Zwischenträgerkörpers 104 fest verbunden. Der Gelenkabschnitt 106 nimmt wiederum in etwa die halbe Fläche der Reflexionsfläche 80 des Einzelspiegels 99 ein. Die Rechtecksform des Gelenkabschnitts 106 ist dabei um 90° gedreht zur Rechtecksform des Gelenkabschnitts 102 orientiert. Der W₁ -Gelenkabschnitt 106 ist über das Kippgelenk 82 einstückig mit einem Gelenkabschnitt 107 des Trägerkörpers 81 verbunden. Die Gelenkabschnitte 102, 103 einerseits und 106, 107 andererseits erstrecken sich jeweils über die gesamte Gelenklänge L der Kippgelenke 83, 82.

Zum w₂-Aktuator des Kippgelenks 83 gehören als Elektrode wiederum der Spiegelkörper 79 und weiterhin zwei Gegenelektroden 108, 109, die auf dem Plattenabschnitt 88 des Zwischenträgerkörpers 104 als zwei elektrisch isoliert voneinander und vom Gelenkabschnitt 103 voneinander getrennte Beschichtungen angeordnet sind. Die beiden Gegenelektroden 108, 109 überdecken jeweils in etwa eine Hälfte des Plattenabschnitt 88 des Zwi- schenträgerkörpers 104.

Durch Anlegen einer Kippspannung zwischen den Elektroden 79, 108 kann die Reflexionsfläche um die Kippachse W₂ in der Fig. 9 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt werden. Durch Anlegen einer Kippspannung zwischen den Elektroden 79, 109 kann der Spiegelkörper 79 in der Fig. 9 im Uhrzeigersinn verkippt werden.

Für den w_rAktuator dienen Gegenelektroden 110, 111 als Gegenelektroden für die Elektroden 108, 109. Die Gegenelektroden 110, 111 sind ver- gleichbar zu den Elektroden 108, 109 als Beschichtungen auf dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 aufgebracht und durch den Gelenkabschnitt 107 voneinander getrennt und damit elektrisch isoliert. Durch Anlegen einer Kippspannung zwischen den Elektroden 108, 109 einerseits und der Gegenelektrode 110 andererseits erfolgt eine gesteuerte Verkippung des Zwischenträgerkörpers 104 in der Fig. 8 um die Kippachse W₁ entgegen dem Uhrzeigersinn. Durch Anlegen einer Kippspannung zwischen den Elektroden 108 bzw. 109 einerseits und der Gegenelektrode 111 andererseits erfolgt eine Verkippung des Zwischenträgerkörpers 104 in der Fig. 8 um die Kippachse Wj im Uhrzeigersinn. Auf diese Weise ist eine spannungsgesteuerte Verkippung der Reflexions- fläche 80 des Einzelspiegels 99, ausgehend von der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Neutralstellung, um beide Kippachsen W₁, W₂ jeweils um bei- de Kipprichtungen möglich.

Anhand der Fig. 10 bis 12 wird nachfolgend eine weitere Ausfuhrung eines Einzelspiegels 112 erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 2 und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 9 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Der Reflexionsflächenträger 100 ist beim Einzelspiegel 112 mit der Ver- bindungsleiste 101 verbunden, die gleichzeitig den Gelenkabschnitt 102 darstellt.

An der der Reflexionsfläche 80 gegenüberliegenden Seite des Reflexionsflächenträgers 100 ist ein Abstandshalter 112a angeordnet, der bei größeren Kippwinkeln sicherstellt, dass der Reflexionsflächenträger 100 nicht direkt in Kontakt mit darunter liegenden Komponenten kommt. Der Abstandshalter 112a wird aus dem Vollmaterial des Reflexionsflächenträgers 100 durch Deep-Reactive Ion-Etching (DRIE) herausgearbeitet. Über ein erstes W₂- Kippgelenk 83 ist der Gelenkabschnitt 102 mit dem w₂-Gelenkabschnitt 103 verbunden, der gleichzeitig einen ersten, L-förmigen Zwischenträgerkörper des Einzelspiegels 112 darstellt. Über ein erstes Wi -Kippgelenk 82 ist der w₂-Gelenkabschnitt 103 mit einem ersten Gelenkabschnitt 107 verbunden, der starr mit dem Plattenabschnitt des Trägerkörpers 81 verbunden ist. Ein Schenkel der L-Form des w₂-Gelenkabschnitts 103 stellt gleichzeitig den Wi-Gelenkabschnitt 106 dar.

Der Einzelspiegel 112 hat insgesamt zwei L-förmige Baugruppen mit Ge- lenkabschnitten 102, 103, 106, 107 und entsprechend mit Kippgelenken 82, 83, die jeweils in einem Schenkel dieser L-Bauform untergebracht sind. Diese beiden L-förmigen Baugruppen weisen jeweils gleich ausgeführte Gelenk- Verbindungskomponenten auf. Im Bereich der Ecke der jeweiligen L-Bauform, die durch die aneinander angrenzenden L-Schenkel gebildet ist, sind diese beiden Baugruppen so ineinander eingepasst, dass sich insgesamt eine kreuzförmige Struktur ergibt (vergleiche auch die in diesem Zusammenhang baugleiche Ausführung nach der noch zu beschreibenden Fig. 21), wobei jeweils die beiden W₁ -Kippgelenke 82 und die beiden W₂- Kippgelenke 83 miteinander fluchten.

Der Abstandshalter 112a ist jeweils mit den Verbindungsleisten 101 der beiden w₂-Kippgelenke 83 verbunden. Da die beiden Verbindungsleisten 101 parallel zur Ebene der Reflexionsfläche 80 und quer zu ihrer Längserstreckung aufgrund der Kreuzstruktur der beiden L-Baugruppen zueinan- der versetzt angeordnet sind, weist auch der Abstandshalter 112 zwei in gleicher Richtung zueinander versetzt angeordnete Abstandshalter- Abschnitte auf.

Als Elektrode des w_rAktuators einerseits zur gesteuerten Verkippung der Reflexionsfläche 80 um die Kippachse W₁ und des w₂-Aktuators andererseits zur gesteuerten Verkippung der Reflexionsfläche 80 um die Kippachse w₂ dient jeweils der Spiegelkörper 79 selbst. Der Einzelspiegel 112 weist vier Gegenelektroden 114, 115, 116, 117 auf, die jeweils Quadranten des Plattenabschnitts 88 des Trägerkörpers 81 überdecken und als gegen- einander isoliert ausgeführte elektrisch leitfähige BeSchichtungen auf dem Plattenabschnitt 88 ausgeführt sind. Je nach dem, zwischen welchen der vier Gegenelektroden 114 bis 117 einerseits und dem Spiegelkörper 79 andererseits eine Kippspannung V angelegt ist, resultiert eine entsprechende Verkippung der Reflexionsfläche 80 relativ zum Trägerkörper 81. Dies ist in der Fig. 11 beispielhaft dargestellt. Dort ist eine Spannung V zwischen dem Spiegelkörper 79 und den beiden Gegenelektroden 114, 117 angelegt. Es resultiert eine entsprechende Verkippung des Spiegelkörpers 79 um die Kippachse Wi des Kippgelenks 82.

Fig. 12 zeigt in einem weiteren Kippbeispiel die Situation, bei der ausschließlich zwischen dem Spiegelkörper 79 und der Gegenelektrode 114 eine Spannung V angelegt ist. Es resultiert eine Verkippung einerseits um die Kippachse W₁ des Kippgelenks 82 und andererseits eine Verkippung um die Kippachse W₂ des Kippgelenks 83.

Fig. 13 zeigt in einer zu Fig. 5 alternativen Darstellung die Dimensionsverhältnisse bei einer weiteren Ausführung des Kippgelenks 82. Auch hier beträgt eine Gelenkstärke S etwa 1 μm, eine Gelenkbreite B etwa 20 μm und eine senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 13 verlaufende Gelenklänge L etwa 1 mm.

Fig. 14 zeigt eine Variante eines Kippgelenks 82 bzw. 83, bei der längs der Gelenklänge L eine Segmentierung in Festkörpergelenk-Segmente 118 vor- liegt. Die Gelenklänge L ist bei der Ausführung nach Fig. 14 in etwa fünfundzwanzig derartiger Festkörper- Segmente 118 unterteilt. Benachbarte der Festkörpergelenk-Segmente 118 haben einen, wenn auch sehr geringen, Abstand zueinander. Die Unterteilung des Kippgelenks 82 beziehungswei- se 83 in die Festkörpergelenk-Segmente 118 kann durch Deep-Reactive Ion-Etching (DRIE) erfolgen.

Alternativ zu einer Unterteilung in die Festkörpergelenk-Segmente bzw. - abschnitte 118 oder zusätzlich hierzu können im Spiegelkörper 79 und/oder im Trägerkörper 81 auch Mikrokanäle vorgesehen sein. Diese Mikrokanäle können mit einem insbesondere laminar durchströmenden Kühlfluid, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, eine aktive Kühlung des Einzelspiegels ermöglichen.

Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Ausfuhrung eines Aktuators 119 zur gesteuerten Verkippung der Reflexionsfläche 80 beispielsweise des Einzelspiegels 21 um die mindestens eine Kippachse Wj, W₂. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 14 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Der Aktuator 119 hat eine Bewegungselektrode 120, deren in den Fig. 15 und 16 freies Ende 121 zur beweglichen Verbindung mit einem in den Fig. 15 und 16 nicht dargestellten Gelenkkörper eines dem Aktuator 119 zugeordneten Kippgelenks ausgestaltet ist. Die Bewegungselektrode 120 ist flächig ausgeführt und in den Fig. 15 und 16 im Querschnitt dargestellt. Im Schnitt der Fig. 15 und 16 ist die Bewegungselektrode 120 gebogen ausgeführt.

Starr mit dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 verbunden, ist eine Gegenelektrode 122 des Aktuators 119. Die Gegenelektrode 122 ist beispielsweise als Beschichtung auf dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 ausgeführt. Zwischen der Bewegungselektrode 120 und der Gegen- elektrode 122 ist eine Lage in Form eines Dielektrikums 123 angeordnet. Das Dielektrikum 123 kann beispielsweise als flächige Beschichtung auf der Gegenelektrode 122 ausgeführt sein.

In einem Anlage-Flächenabschnitt 124 liegt die Gegenelektrode 122 direkt am Dielektrikum 123 an. Ein Abstands-Flächenabschnitt 125 der Bewegungselektrode 120 ist von der Gegenelektrode 122 und vom Dielektrikum 123 beabstandet. Das freie Ende 121 der Bewegungselektrode 120 ist Teil des Abstands-Flächenabschnitts 125.

Die Fig. 15 und 16 zeigen zwei Stellungen der Bewegungselektrode 120. Fig. 15 zeigt eine Neutralstellung, bei der zwischen den beiden Elektroden 120, 122 keine Spannung anliegt. Das freie Ende 121 der Bewegungselektrode 120 ist dann maximal weit vom Plattenabschnitt 88 abgehoben. Fig. 16 zeigt die Stellung, bei der zwischen den Elektroden 120, 122 eine Kippspannung von beispielsweise 80 V angelegt ist.

In dieser Kippstellung nach Fig. 16 legt sich die Bewegungselektrode 120 über einen dem Anlage-Flächenabschnitt 124 benachbarten Bereich zusätz- lieh an das Dielektrikum 123 an, so dass sich der Abstand des freien Endes 121 zum Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 entsprechend reduziert.

Derartige Aktuatoren 1 19 nach den Fig. 15 und 16 werden auch als Micro- Wanderkeil-Antriebe (Zipper Actuators, Zipping Actuators) bezeichnet.

Fig. 17 bis 19 zeigen den Einsatz zweier Aktuatoren 119 nach den Fig. 15 und 16 bei einem Einzelspiegel 126, der hinsichtlich der Anordnung der Kippgelenke 82, 83 entsprechend dem Einzelspiegel 99 nach den Fig. 8 und 9 ausgebildet ist. Der Wi -Gelenkabschnitt 106 ist beim Einzelspiegel 126 als an den Gelenkabschnitt 107 angeformte Wippe um die Kippachse W₁ ausgebildet. Rand- seitig sind zwei Wippausleger 127, 128 des WpGelenkabschnitts 106 mit den freien Enden 121 zweier in Bezug auf die Anlage-Flächenabschnitte 124 Rücken an Rücken zueinander angeordneter Aktuatoren 119 verbunden.

Fig. 17 zeigt eine Neutralstellung der beiden Aktuatoren 119, bei der der Wi-Gelenkabschnitt 106 relativ zum Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 nicht verkippt vorliegt. Diese Neutralstellung nach Fig. 17 kann bei einer ersten Variante des Einzelspiegels 126 dadurch erreicht werden, dass alle Elektroden 120, 121 spannungsfrei geschaltet sind.

Eine in der Zeichnung nicht dargestellte, alternative Spannungsansteuerung für den Aktuator 119 ist so ausgestaltet, dass in einer Neutralstellung des Wi-Gelenkabschnitts 106, also der Wippausleger 127, 128 (vgl. Fig. 17) zwischen den Bewegungselektroden 120 und den zugeordneten Gegenelektroden 122 eine von OV verschiedene Vorspannung anliegt. Eine derar- tige elektrische Vorspannung dient zur Erzeugung einer mechanischen Vorspannung der Wippausleger 127, 128 um die Kippachse Wi. Auf diese Weise kann die Neutralstellung, bei der der Spiegelkörper 79 exakt parallel zum Trägerkörper 81 ausgerichtet ist, definiert eingeregelt werden.

Fig. 18 zeigt die Situation, bei der an die Elektroden 120, 122 des in der Fig. 18 links dargestellten Aktuators 119 eine Kippspannung angelegt ist. Entsprechend ist der Spiegelkörper 79 um die Kippachse Wi entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt. Fig. 19 zeigt die Situation, bei der am in der Fig. 19 rechts dargestellten Aktuator 119 eine Kippspannung angelegt ist. Entsprechend ist der Spiegelkörper 79 um die Kippachse Wi in der Fig. 19 im Uhrzeigersinn verkippt.

Fig. 20 bis 23 einerseits und Fig. 24 bis 27 andererseits zeigen zwei verschiedene Ausgestaltungs- und Anordnungsvarianten der Bewegungselektroden 120. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 19 bereits erläutert wurden, tragen die glei- chen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Die Gegenelektroden zu den Bewegungselektroden 120 der Anordnungen nach den Fig. 20 bis 27 sind als Quadranten-Elektroden 114 bis 117 entsprechend der Ausführung nach den Fig. 10 bis 12 gestaltet.

Beim Aktuator 119 nach den Fig. 20 bis 23 liegen vier auf dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 radial jeweils in einem der Quadranten des Plattenabschnitts 88 angeordnete Bewegungselektroden 120 vor. Die freien Enden 121 der Bewegungselektroden 120 nach den Fig. 20 bis 23 sind je- weils nahe der vier Ecken des quadratischen Plattenabschnitts 88 des Trägerkörpers 81 angeordnet. Diese freien Enden 121 tragen Kontaktabschnitte 129, über die die Bewegungselektroden 120 beweglich mit dem Zwischenträgerkörper oder dem Spiegelkörper 79 verbunden sind. Der Kontaktabschnitt 129 stellt einen Verbindungsbereich der Bewegungselektrode 120 beispielsweise zum W₁ -Gelenkabschnitt 106, also zu einem Gelenkkörper, dar. Gegenüberliegend zum freien Ende 121 hat jede der Bewegungselektroden 120 in der Ausführung nach den Fig. 47 bis 50 ein im Bereich des Anlage-Flächenabschnitts 124 fest mit dem Plattenabschnitt 88 verbundenes Ende. Beim Ausgestaltungs- und Anordnungsbeispiel der Bewegungselektroden 120 nach den Fig. 24 bis 27 liegt jede der Bewegungselektroden als spiralförmiger Flächenkörper vor. Zwischen einem festen Ende 130 der Bewe- gungselektrode 120 nach den Fig. 24 bis 27, an dem diese am Plattenabschnitt 88 festgelegt ist, und dem Kontaktabschnitt 129 am freien Ende 121 durchläuft jede der Bewegungselektroden 120 etwa drei Spiral Windungen.

Entsprechend der Anordnung nach den Fig. 20 bis 23 sind auch bei der Anordnung nach den Fig. 24 bis 27 vier Bewegungselektroden 120 angeordnet, wobei jeweils eine der vier Bewegungselektroden 120 in einem der vier Quadranten des Plattenabschnitts 88 angeordnet ist.

Die festen Enden 130 jeder Bewegungselektrode 120 liegen bei der Anord- nung nach den Fig. 24 bis 27 nahe einer Ecke des jeweiligen Quadranten des Plattenabschnitts 88. Die Kontaktabschnitte 129 liegen bei der Anordnung nach nach den Fig. 24 bis 27 im Bereich der Mitte der jeweiligen Quadranten des Plattenabschnitts 88.

Der Aktuator 119 kann anstelle eines elektrostatischen Antriebs auch einen elektromagnetischen Antrieb aufweisen. In diesem Falle ist anstelle der Gegenelektrode 122 und des Dielektrikums 123 ein elektromagnetischer Reluktanzaktuator vorgesehen. Anstelle der Bewegungselektrode 120 ist eine dünne, ferromagnetische Metallplatte vorgesehen.

Anhand der Fig. 28 bis 30 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Aktuators 131 zur gesteuerten Verkippung des Spiegelkörpers 79 um eine Kippachse erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 27 und insbesondere unter Be- zugnahme auf die Fig. 3 bis 27 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Beim Aktuator 131 nach den Fig. 28 bis 30 dient eine elektrisch leitfähige Beschichtung 132 auf dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 wiederum als eine der Elektroden des Aktuators 131. Über dieser Elektrode 132 ist ein Stapel 133 aus Gegenelektroden 134, 135, 136 angeordnet. Benachbarte der Gegenelektroden sind zueinander um jeweils ein in der Fig. 28 schematisch dargestelltes Festkörpergelenk 137 verkippbar. Jedes der Festkörpergelenke 137 verläuft entsprechend zu den vorstehend beschriebenen Kippgelenken 82, 83 längs der gesamten Breite einer Reflexionsfläche auf dem Spiegelkörper 79. Die Gegenelektroden 134 bis 136 liegen bereits in einer kräftefreien Neutralstellung geneigt zur Ebene der Elektrode 132 auf dem Plattenabschnitt 88 vor, wie in der Fig. 28 jeweils gestri- chelt angedeutet ist. Die Fig. 28 zeigt durchgezogen die Situation, bei der zwischen benachbarten der Elektroden 132 sowie 134 bis 136 eine zusätzliche Kippspannung angelegt ist. Dies führt dazu, dass Benachbarte der Elektroden 132 sowie 134 bis 136, ausgehend von der neutralen Neigungsstellung durch Auslenkung um die Festkörpergelenke 137 weiter aufeinan- der zu geneigt werden. Die in der Fig. 28 zuoberst dargestellte Gegenelektrode 136 erfährt hierdurch einen Neigungswinkel, der der Summe der Relativneigungen der darunter angeordneten Elektrodenpaare zueinander entspricht. Mit der in Fig. 28 zuoberst dargestellten Gegenelektrode 136 kann wiederum der Spiegelkörper 79 verbunden sein, der dann entsprechend aktuatorisch verkippt wird. Ein gesamter Kippwinkel der obersten Gegenelektrode 136, α, ergibt sich als Summe der einzelnen Kippwinkel αi, α₂, α₃ der Gegenelektroden 134, 135 und 136. Anhand der Fig. 29 und 30 wird eine Anwendung des Aktuators 131 in einem Einzelspiegel 138 nach Art des Einzelspiegels 126 der Fig. 17 bis 19 erläutert. Die Aktuatoren 131 mit den Gegenelektroden-Stapeln 133 sind dabei zwischen dem Plattenabschnitt 88 des Trägerkörpers 81 und den Wippauslegern 127, 128 des Wi -Gelenkabschnitts 106 des Zwischenträgerkörpers 104 angeordnet. Im Unterschied zur Ausführung nach der Fig. 28 sind bei den Aktuatoren 131 der Ausführung nach den Fig. 29 und 30 die Festkörpergelenke 157 benachbart zur Kippachse Wi angeordnet.

Fig. 29 zeigt die Neutralstellung. Fig. 30 zeigt die Stellung, bei der an die Elektroden 132 sowie 134, 135, 136 des in der Fig. 30 links dargestellten Aktuators 131 eine Kippspannung angelegt ist. Es resultiert eine Verkippung des Wi -Gelenkabschnitts 106 in der Fig. 30 um die Kippachse Wi entgegen dem Uhrzeigersinn.

Bei anderen Varianten von Kippgelenken kann auch ein anderes Dimensionsverhältnis der Gelenklänge L zur Gelenkstärke S vorliegen. L/S kann größer sein als 50, größer sein als 100, größer sein als 250 oder auch größer als 500. Auch ein Verhältnis von L/S von größer als 1000 ist möglich.

Anhand der Fig. 31 bis 34 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Einzelspiegels 139 mit Aktuatoren nach Art der Aktuatoren 119 zur gesteuerten Verkippung des Spiegelkörpers 79 erläutert. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 30 und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 30 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Der Spiegelkörper 79 und auch die Reflexionsfläche 80 haben beim Einzelspiegel 139 die Form eines gleichseitigen Dreiecks. Die Seitenlänge einer der drei Seiten kann etwa 1 mm betragen. Parallel zu jeweils einer der drei Seiten dieses Dreiecks ist jeweils einer der Aktuatoren 119 angeordnet. Jeder der Aktuatoren 119 hat eine Bewegungselektrode 120, die über einen Kontaktabschnitt 129 mit dem Spiegelkörper 79 und über einen Anlage- Flächenabschnitt 124 mit dem Trägerkörper 81 verbunden ist. Eine Betätigung der drei Aktuatoren 119 kann unabhängig voneinander entsprechend dem erfolgen, was vorstehend im Zusammenhang mit der Erläuterung des Aktuators 119 nach den Fig. 15 bis 27 beschrieben wurde. Auf diese Weise ist eine Verkippung der Reflexionsfläche 80 relativ zum Trägerkörper 81 um drei unabhängige Kipp-Freiheitsgrade möglich.

Die Anordnung der drei Aktuatoren 119 ist so, dass die Kontaktabschnitte 129 jeweils oberhalb des Anlage-Flächenabschnittes 124 des bei einer Aufsicht auf den Einzelspiegel 139 entgegen dem Uhrzeigersinn benachbarten Aktuators 119 angeordnet ist.

Der Einzelspiegel 139 hat keine Gelenke nach Art der Kippgelenke 82, 83.

Die vorstehend erläuterten Aktuatoren zum Verkippen des Spiegelkörpers 79 können eine integrierte Sensorik zur Messung des jeweiligen Kippwinkels um die Kippachsen W₁, W₂ aufweisen. Diese Sensorik kann insbesondere zur Überwachung des eingestellten Kippwinkels genutzt werden.

Eine derartige Sensorik kann beispielsweise durch eine kapazitive Messbrücke, insbesondere in Form einer Wien-Brücke gebildet sein. Hierdurch ist es möglich, eine Kapazität zwischen der Reflexionsfläche des Spiegelkörpers 79 einerseits und einem Referenzkörper andererseits in Abhängig- keit vom Abstand dieser beiden Körper zueinander, also in Abhängigkeit von einer Kippwinkelposition der Reflexionsfläche des Spiegelkörpers 79 zu ermitteln. Dabei kann eine Gleichspannung, die für die vorstehend erläuterte Aktuatorik des Spiegelkörpers 79 herangezogen wird, von einem Wechselspannungsanteil, der zwischen den vorstehend erläuterten Elektroden angelegt wird, überlagert werden. Eine Impedanzänderung der gesuchten Kapazität kann dann mittels der integrierten Messbrücke gemessen werden. Hierzu wird ein Nullabgleich gemacht, bei dem eine bekannte variable Kapazität oder ein bekannter, variabler Widerstand innerhalb der Brückenschaltung eingesetzt wird. Die Messbrücke selbst kann in eine integrierte Schaltung eingebettet sein, die sich direkt unterhalb des Trägerkörpers 81 oder sogar innerhalb von diesem befindet. Hierdurch ist gewährleistet, dass parasitäre Kapazitäten aufgrund kurzer Signalleitungsstrecken minimiert sind. Eine Signalverstärkung und eine A/D- Wandlung der Sensorik sowie eine Aktuatoransteuerung kann in einem ebenfalls integrierten ASIC (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung) stattfinden.

Mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird wenigstens ein Teil des Retikels im Objektfeld 5 auf einen Bereich einer lichtempfindlichen

Schicht auf den Wafer im Bildfeld 8 zur lithografischen Herstellung eines mikro- bzw. nanostrukturierten Bauteils, insbesondere eines Halbleiterbauteils, beispielsweise eines Mikrochips, abgebildet. Je nach Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 1 als Scanner oder als Stepper werden das Retikel und der Wafer zeitlich synchronisiert in der y-Richtung kontinuierlich im Scannerbetrieb oder schrittweise im Stepperbetrieb verfahren.

Claims

Patentansprüche

1. Einzelspiegel (139) zum Aufbau eines Facettenspiegels (13, 14; 47; 64; 67; 70), - wobei ein Spiegelkörper (79) des Einzelspiegels (21; 99; 112; 126;

138) gegenüber einem starren Trägerkörper (81) um mindestens eine Kippachse verkippbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (119) zur gesteuerten Verkippung um die mindestens eine Kippachse aufweist: - eine Bewegungselektrode (120), die beweglich mit einem ersten

Gelenkkörper verbunden ist, eine Gegenelektrode (122), die starr mit einem zweiten Gelenkkörper verbunden ist, wobei zwischen der Bewegungselektrode (120) und der Gegen- elektrode (122) eine Lage eines Dielektrikums (123) angeordnet ist, wobei die Gegenelektrode (122) in einem Anlage-Flächenabschnitt (124) über die Dielektrikums-Lage (123) direkt an der Bewegungselektrode (120) anliegt und wobei in einem Abstands- Flächenabschnitt (125) der Abstand zwischen der Gegenelektrode

(122) und der Bewegungselektrode (120) im kräftefreien Zustand des Aktuators (119) sich kontinuierlich vergrößert, wobei ein Verbindungsbereich (121, 129), an dem die Bewegungselektrode (120) mit dem ersten Gelenkkörper verbunden ist, im Abstands- Flächenabschnitt (125) liegt.

2. Einzelspiegel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei oder vier Aktuatoren (119) mit jeweils einer Bewegungselektrode (120).

3. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungselektrode (120) gebogen ausgeführt ist.

4. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Bewegungselektrode (120) eine rechteckige Grundfläche aufweist.

5. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungselektrode (120) eine spiralförmige Grundfläche aufweist.

6. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Bewegungselektrode (120) und der Gegenelektrode (122) im Abstands-Flächenabschnitt (125) progressiv zunimmt.

7. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsvorgabeeinrichtung für den Elektroden- Aktuator (119) so ausgestaltet ist, dass sie in einer Neutralstellung des Elektroden- Aktuators (119) zwischen der mindestens einen Bewegungselektrode (120) und der mindestens einen Gegenelektrode (122) eine Vorspannung anlegt.

8. Einzelspiegel (21; 99; 112; 126; 138) zum Aufbau eines Facettenspie- gels (13, 14; 47; 64; 67; 70), wobei ein Spiegelkörper (79) des Einzelspiegels (21 ; 99; 112; 126; 138) gegenüber einem starren Trägerkörper (81) um mindestens eine Kippachse (wi, W₂) eines Kippgelenks (82, 83) verkippbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippgelenk (82, 83) als Festkörpergelenk ausgebildet ist, wobei das Festkörpergelenk senkrecht zur Kippachse (W₁, W₂) eine Gelenkstärke S und längs der Kippachse (wi, W₂) eine Gelenklänge L aufweist, wobei gilt: L/S > 50.

9. Einzelspiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der

Spiegelkörper (79) gegenüber dem Trägerkörper (81) um zwei nicht parallel zueinander angeordnete Kippachsen (wi, W₂) zweier Kippge- lenke (82, 82) verkippbar ausgebildet ist.

10. Einzelspiegel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Kippgelenke (83) zwischen dem Spiegelkörper (79) und einem Zwischenkörper (84) und ein zweites der beiden Kippge- lenke (82) zwischen dem Zwischenkörper (84) und dem Trägerkörper

(81) angeordnet ist.

11. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kippgelenke (82, 83) als Festkörpergelenke aus- gebildet sind, wobei die beiden Festkörpergelenke senkrecht zu ihrer jeweiligen Kippachse (W₁, W₂) eine Gelenkstärke

S und längs ihrer jeweiligen Kippachse (w_ls W₂) eine Gelenklänge L aufweisen, wobei jeweils gilt: L/S > 50.

12. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kippgelenk (82, 83) in eine Mehrzahl von separaten Festkörpergelenk- Abschnitten (118) längs der Kippachse (wj, W₂) unterteilt ist.

13. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (89, 90; 119; 131) zur gesteuerten Verkippung um die mindestens eine Kippachse (wi, W₂) aufweist: - mindestens eine Elektrode (79; 91), die starr mit einem ersten Gelenkkörper (79; 84) des Kippgelenks (82, 83) verbunden ist, mindestens eine Gegenelektrode (91 ; 96), die starr mit einem zweiten Gelenkkörper (84; 81) des Kippgelenks (82, 83) verbunden ist.

14. Einzelspiegel nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen kräftefreien Abstand der Elektrode (79; 91) zur zugeordneten Gegenelektrode (91; 96) von 100 μm.

15. Einzelspiegel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Elektrode (132) und der starr mit dem zweiten Gelenkkörper (79) des Kippgelenks (82, 83) verbundenen Gegenelektrode (136) weitere Elektroden (134, 135) angeordnet sind, so dass diese Elektroden (134, 135) zusammen mit der starr mit dem zweiten Gelenkkörper (79) verbundenen Gegenelektrode (136) einen Elektroden- Stapel (133) bilden, wobei jeweils benachbarte Elektroden (132, 134 -

136) um ein Kippgelenk (137) gegeneinander verkippbar ausgebildet sind.

16. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Aktuator (119) zur gesteuerten Verkippung um die mindestens eine Kippachse (W₁) aufweist: eine Bewegungselektrode (120), die beweglich mit einem ersten Gelenkkörper (106) des Kippgelenks (82, 83) verbunden ist, eine Gegenelektrode (122), die starr mit einem zweiten Gelenkkörper (88) des Kippgelenks (82, 83) verbunden ist, wobei zwischen der Bewegungselektrode (120) und der Gegenelektrode (122) eine Lage eines Dielektrikums (123) angeordnet ist, wobei die Gegenelektrode (122) in einem Anlage-Flächenabschnitt (124) über die Dielektrikums-Lage (123) direkt an der Bewegungselektrode (120) anliegt und wobei in einem Abstands- Flächenabschnitt (125) der Abstand zwischen der Gegenelektrode (122) und der Bewegungselektrode (120) im kräfitefreien Zustand des Aktuators (1 19) sich kontinuierlich vergrößert, wobei ein Verbindungsbereich (121, 129), an dem die Bewegungselektrode (120) mit dem ersten Gelenkkörper (106) des Kippgelenks (82, 83) verbunden ist, im Abstands-Flächenabschnitt (125) liegt.

17. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegelkörper (79) eine Reflexionsfläche (80) mit einer Größe von mindestens 1 mm x 1 mm aufweist.

18. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kippachse (W₁, W₂) in einer Ebene der Reflexionsfläche (80) oder parallel zu dieser verläuft.

19. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn- zeichnet, dass das mindestens eine Kippgelenk (83) seitlich einer Reflexionsfläche (80) des Spiegelkörpers (79) angeordnet ist.

20. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kippgelenk (82, 83) mittig unterhalb der Reflexionsfläche (80) angeordnet ist.

21. Einzelspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch einen Aktuator mit mindestens zwei separat zueinander angeordnete Elektroden (108, 109; 110, 111; 114 - 117) auf dem Trägerkörper (81 ; 84).

22. Einzelspiegel nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Aktuator mit vier separat zueinander angeordnete Elektroden (114 - 117) auf dem Trägerkörper (81).

23. Einzelspiegel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Elektroden (114 - 117) quadrantenweise angeordnet sind.

24. Facettenspiegel (13, 14; 47; 64; 67, 70) zum Einsatz als optische Komponente in einer Projektionsbelichtungsanlage (1) für die EUV-Mikro- Lithografie, wobei der Facettenspiegel (13, 14; 47; 64; 67, 70) Einzel- Spiegel (21; 69) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 aufweist.

25. Facettenspiegel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspiegel (21 ; 69) Einzelspiegel- Ausleuchtungskanäle (AK) zur Führung von Beleuchtungsstrahlung (10) hin zu einem Objektfeld (5) der Projektionsbelichtungsanlage (1) bereitstellen, wobei die Einzelspiegel (21; 69) eine Spiegelfläche derart aufweisen, dass die Einzelspiegel- Ausleuchtungskanäle (AK) im Objektfeld (5) Objektfeldabschnitte (73; 76) beleuchten, die kleiner als das Objektfeld (5) sind, und wobei die Einzelspiegel (21; 69) über Aktuatoren (24) verkippbar sind.

26. Beleuchtungsoptik (4) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Mikro-Lithographie mit mindestens einem Facettenspiegel nach einem der Ansprüche 24 oder 25.

27. Beleuchtungsoptik nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch zwei Facettenspiegel (13, 14) nach einem der Ansprüche 24 oder 25.

28. Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungsoptik (4) nach einem der Ansprüche 26 oder 27, einer Strahlungsquelle (3) zur Erzeugung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts (10) und mit einer Projektionsoptik (7) zur Abbildung eines Objektfeldes (5) der Projektions- belichtungsanlage in ein Bildfeld (8).

29. Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (3) als EUV- Strahlungsquelle ausgeführt ist.

30. Verfahren zur Herstellung eines mikro- oder nanostrukturierten Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten:

Bereitstellen eines Wafers, auf den zumindest teilweise eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material aufgebracht ist, - Bereitstellen eines Retikels, das abzubildende Strukturen aufweist,

Bereitstellen einer Projektionsbelichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 28 oder 29, Projizieren wenigstens eines Teils des Retikels auf einen Bereich der Schicht mit Hilfe einer Projektionsoptik (7) der Projektionsbe- lichtungsanlage (1).

31. Mikrostrukturiertes Bauteil, hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 30.