WO2015078632A1 - Trageinrichtung für eine optische vorrichtung, optische vorrichtung und lithographieanlage - Google Patents

Trageinrichtung für eine optische vorrichtung, optische vorrichtung und lithographieanlage Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a support device for an optical device, an optical device and a lithography system.
  • lithography equipment is used in the fabrication of integrated circuits (ICs) to image a mask pattern in a mask onto a substrate, such as a silicon wafer.
  • a signal generated by an optical system light beam is directed ge ⁇ through the mask onto the substrate.
  • EUV lithography systems are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 5 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm.
  • EUV stands for "Extreme Ultra Violet ".
  • In such lithography systems must because of the high Absorp ⁇ tion of most materials of light of this wavelength reflective Opti ⁇ ken, meaning mirror, instead of - as before - breaking optics, ie lenses are used.
  • the mirror in the form of so-called mirror fields provide that can accommodate a few hundred thousand to mirror ⁇ .
  • the mirrors can each be tilted about one or two mutually perpendicular axes in order to direct the light in a suitable way towards the substrate to be exposed.
  • the one on each mirror on ⁇ light incident requires a heat input into this. This heat input can lead to impairment or damage to the corresponding mirror.
  • a corresponding ⁇ the mirror by means of thermally conductive elements to a heat sink to bind ⁇ ver.
  • the thermally conductive elements contribute here not or only slightly to the storage of the mirror.
  • the thermally conductive elements are formed as leaf springs.
  • an actuator for tilting the corresponding mirror must work against the rigidity of these Blattfe ⁇ countries. According much electrical energy has to be supplied to the actuator ⁇ . The resulting power loss of the actuator is delivered in the form of heat, which must be compensated by appropriate cooling.
  • One object of the present invention is to provide an improved tra ⁇ g adopted for an optical device, which in particular allows the adjustment of an optical element with a lower force and correspondingly lower power loss.
  • a support device for an optical device which has a first and second support element and a first and second solid-state joint.
  • the first and second solid-state joints each connect the first and second support elements to one another in a thermally conductive manner.
  • the first and second solid-state articulations keep the first support element movable relative to the second support element in at least one first direction. In ei ⁇ ner movement of the first support member relative to the second support member in the first direction, spring forces generated by the first and second solid-body articulation partially or completely cancel each other.
  • solid-body joint spring means to verste ⁇ hen which or- a relative movement between the first and second Tragele ⁇ ment by bending is presentsammlungr- permitted by elastic deformation.
  • the elastic deformation of the solid-body joint so moves with the Relativbewe ⁇ supply accompanied.
  • first and / or more second solid joints It can be provided a plurality of first and / or more second solid joints. In one embodiment, two first solid joints and one second solid joint are provided.
  • the first and second support element are preferably each designed as a rigid body ⁇ forms.
  • the first solid-body joint has a positive spring stiffness and the second solid-state joint has a negative spring stiffness.
  • the spring stiffness c is defined as
  • the spring elements of the first and / or second solid-state joint are biased in the second direction.
  • the positive and / or negative spring stiffness can be influenced appropriately Wei ⁇ se or achieved.
  • the spring elements of the first solid-body joint extend straight in the second direction. Additionally or alter natively ⁇ the spring elements of the second solid-body joint have a ent ⁇ oriented in or opposite to the first direction buckling. This measure also allows the positive and negative spring stiffness to be suitably adjusted.
  • the spring elements of the first solid-state joint are in tension and the spring elements of the second solid-state element body joint on pressure loaded. Also by this measure, the positive and negative spring stiffness can be adjusted appropriately.
  • two first Fest stresses- are at least joints and provided at least a second solid-state articulation, wherein the second solid-state articulation between the at least two first solid-body joints ⁇ is arranged to ⁇ minimum.
  • the solid-state joints are arranged one behind the other in the first direction, so that the following order results in the first direction: first solid-state joint, second solid-state joint, first solid-state joint.
  • the first and second solid-state articulated joints are each designed as equal-force springs.
  • the spring forces generated by the first and second Festissonge ⁇ steering raise over a part of the movement of the first support member relative to the second support member completely.
  • at least a portion of the first support element is arranged between a first and a second portion of the second support element.
  • the at least one portion of the first Tragele ⁇ ment is supported on one side by means of the first solid-body joint of the ers ⁇ th segment and the other side by the second solid-state articulation on the second section.
  • the first and second portions of the second Tragele ⁇ ment need not necessarily be connected to each other.
  • One or more third solid-state joints can be provided, which guide the movement of the first support element in the first direction.
  • This or their spring elements may extend in a second direction transverse to the first direction.
  • the spring elements of the first and / or second solid-state joint extend in the first direction.
  • this is meant that at least a beginning and an end of a respective Federele ⁇ ments lie on a line extending in the first direction stretch.
  • At least two spring elements of the first and / or second solid-state joint are arranged symmetrically relative to one another.
  • the axes of symmetry of the first and second solid-state joints may be arranged coaxially.
  • Two spring elements of the first and / or second solid-state joint can be provided with a zueinan ⁇ the symmetrical buckling.
  • the movement of the first Tragele ⁇ ment relative to the second support element is a linear movement.
  • the movement of the first support element relative to the second support element is a rotary movement or a rotary and linear movement.
  • the spring elements of the first and / or solid-body joint each have a ratio of thickness to length and Prei ⁇ te or thickness and width to length of at least 1 ⁇ 10.
  • the ratio is at least 1:50 or at least 1: 100. Due to the Thickness such spring elements have only a small surface inertia ⁇ moment, which is why a force for actuation of the first support member can be seen low ⁇ before.
  • the thickness is very small in relation to the length and the width.
  • both the thickness and the width are very small in relation to the length.
  • the spring elements are rod, wire or foil-shaped. Such spring elements have a low FLAE ⁇ chenträgheitsmoment.
  • the spring elements are arranged spaced from each other. That is, between the spring elements is a gap, in particular an air gap.
  • a gap in particular an air gap.
  • the effect is that the sti ⁇ stiffness CEin Swissig a one-piece spring element is significantly greater than The slope stiffness cvieizahi one of a plurality n individual spring elements constructed Fe ⁇ derelements with the same total height h:
  • the first, second and / or third solid-body joint are adapted in the supporting means by means of the gela ⁇ siege optical element to supply heat introduced to a heat sink.
  • the first and / or second solid-state articulation ⁇ metal in particular copper, silver and / or gold, on. This achieves a high conductivity of the solid-state joints.
  • an optical device comprises an optical element and at least one support device, as described above.
  • the first support element is coupled to the optical element, and the second support element is provided fixed to the frame.
  • the second support element thus forms a base.
  • the second support element forms a heat sink into which the heat is conducted from the optical element via the first and second solid-state joint.
  • a lithography system particularly an EUV lithography apparatus, comprising at least one support means, as described above, or at least one optical device, as above beschrie ⁇ ben provided.
  • the carrying device can have a plurality of first and second supporting elements or a plurality of first and second solid-state articulations.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a supporting device according to an exporting ⁇ approximately example
  • FIG. 2 is a perspective view of a film stack for use in a carrying device of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of a film stack for use in a carrying device of FIG. 1;
  • Fig. 3 shows a force-displacement diagram for the support device of Fig. L;
  • FIG. 4 shows a sectional view of a carrying device according to a further exemplary embodiment
  • Fig. 5 shows a force-displacement diagram for the carrying device of Fig. 4;
  • FIG. 6 shows a sectional view of an optical device in a lithographic system according to an embodiment
  • FIG. 7 shows a lithography system according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a supporting device 100 as well as parts of an optical shown in FIG. 6, see device 600.
  • the optical device 600 can be used at a ge ⁇ shown in Fig. 7 EUV lithography installation 700.
  • the carrying device 100 comprises a first carrier element 102 and a second carrier element 104.
  • the first carrier element 102 is opposite the second trapezoidal element 102. provided 104 in a first direction x movably provided.
  • the second Tra ⁇ gelement 104 is provided fixed to the frame and therefore forms a stationary base.
  • the first support element 102 is coupled to an optical element 106, for example, by means of a dashed line mechanism 105.
  • opti ⁇ rule element 106 may, for example, be a mirror for reflec ⁇ ren light 108th
  • the optical element 106 may be an integral part of the first support element 102 in another embodiment .
  • the support means 100 further comprises two first solid-body joints 110 and a second flexure hinge 112.
  • the second solid-state articulation 112 is ge ⁇ Gurss the embodiment between the first solid-body joints 110 at ⁇ ordered, although here there are other possibilities for the arrangement.
  • the solid-state joints 110, 112 respectively connecting the first support member 102 thermally conductively connected to the second support member 104.
  • the heat first flows through the mechanism 105 into the first support element 102 and is guided from there by means of the solid state joints 110, 112 into the second support element 104, which acts as a heat sink.
  • Fig. 2 shows this, a section A of FIG. 1.
  • the first solid-body joint 110 has a multiplicity of spring elements 200, which are each in the form of a foil. That is, a thickness D of each spring element 200 is much smaller than its length L and width B. For example, the ratio of the thickness D to the length L and width B 1 ; 10 or more.
  • Such very thin films can be made for example of steel, silicon, copper, silver or gold, ie materials with egg ⁇ ner high specific thermal conductivity.
  • the thermal resistance of a single spring element 200 is nevertheless high due to the small cross-section with a large length. Used by the plurality of Federelemen- th 200 for example at least 2, at least 10 or at least 20 in a stack, however, results for the first solid-body joint 110 overall clotting ⁇ ger thermal resistance. At the same time, such a stack has a low bending stiffness, as explained in more detail above.
  • the spring elements 200 each extend in a second direction y perpendicular ⁇ right to the first direction x.
  • the spring elements 200 are arranged parallel to one another on ⁇ , ie they are perpendicular to their respective planar extension vonei ⁇ spaced apart, and therefore each form a gap 202 with each other.
  • the gap 202 prevails in operation of the support device 100, for example, a high vacuum.
  • the spring elements 200 can connect via a soldering point 204 to the second Tragele ⁇ ment 104. Soldering or brazing in particular comes into question here.
  • the attachment of the spring elements 200 may be provided on the second Tra ⁇ ge element 104 via a crimping.
  • the opposite end of the solid state joint 110 may be secured to the first support member 102 by means of solder (or crimping).
  • An actuator 114 is adapted to be adjusted in response to a not shown control device 102 in the first support member and opposite to the first direction X ⁇ Rich.
  • the actuator 114 may be formed as an electromechanical or piezoelectric actuator.
  • the actuator 114 brings an operating force FB on the Tragele ⁇ element 102 in the (positive) first direction x on. This acts on a Actu ⁇ supply of the support member 102 from the initial position shown in Fig. 1 (also referred to as rest position) against a reaction force FR. This results from the sum of the reaction forces of the solid-state joints 110, 112. This is illustrated by the following example ⁇ reference to FIG. 3, which shows a force-distance diagram.
  • the first direction x is plotted on the ordinate As can be seen, the force F in Fig. 1, the positive direction of the force F x is opposite to the po ⁇ sitiven adjustment path oriented.
  • the spring elements 200 of the first solid-body joints 110 extend in ih ⁇ rem undeflected state just in a second direction y perpendicular to the first direction x.
  • the first two solid-body joints 110 perform the adjusted outside ⁇ movement of the first support member 102 and are provided with a positive Federsteifig- ness Cpos. That is, the reaction force of the first Fno Festkör ⁇ pergelenke 110 to tend to a position xi in the positive direction of the push back first support member 102 in the starting position.
  • the Federele ⁇ elements 200 act as leaf springs.
  • the second solid-body joint 112 generates a reaction force F112, which acts in the negative direction of the force F and, for this purpose, has a negative spring stiffness Cneg when the first support element 102 is moved to the position xi.
  • the second solid-state articulation 112 x supports an off ⁇ steering the first support member 102 in the positive direction of the actuation by the actuator 114.
  • the force generated by the second solid-state articulation 112 F112 acts in the same direction as the actuating force FB.
  • the spring elements 200 of the second solid-body joint 112 may lie in their unluckled state with their opposite ends 118 on a straight line in the second direction y, but in an intermediate region a buckling 120 against the (positive ) first direction x.
  • the buckling 120 results from the fact that the second solid-state joint 112 or its spring elements 200 are biased to pressure. Accordingly, the first solid-state joints 110 and their spring elements 200 are biased to train.
  • the forces Fno and F112 the solid-state joints 110 ⁇ lift 112 partially, so that a resultant reaction force FR at a displacement xi is less than the force Fno.
  • the energy released from the bias of the second solid state joint 112 is used to deform the first solid state joints 110.
  • the actuating force FB is smaller for the deformation of the latter.
  • the reaction force FR may for example be slightly positive, so that it tends to réellezustel ⁇ the first support member 102 in the initial position, that acts in the positive direction.
  • a supporting device 100 is subsequently illustrated in accordance with a white ⁇ direct embodiment.
  • the first support element 102 comprises a section 400 which extends between two sections 402, 404 of the second support element 104.
  • the section 400 is supported on its one side 406 via the first Festkör ⁇ pergelenk 110 on the portion 402 and its other side 408 on the second solid-body joint 112 at the second section 404 from.
  • the Fe ⁇ countries 200 of the solid-state joints 110, 112 lie in the first direction x, so that in particular ⁇ sondere endpoints 118 of a respective spring element 200 on a straight line in the first direction x extending.
  • the solid state joints 110, 112 may miteinan ⁇ the coaxial axes of symmetry 410 have.
  • the spring elements 200 can each bend outward from the axis of symmetry 410 and for this purpose have a corresponding buckling 412. Two spring elements 200 can be seen with respect to the symmetry axis 410 symmetrical buckles 412, 412 'before ⁇ .
  • the solid-state joints 110, 112 are formed as equal force springs according to the embodiment of FIG. 4 so that cancel of these forces generated in Re ⁇ action on a display of the first support member 102 from its output ⁇ position by means of the actuator 114 to each other. This is illustrated below with reference to FIG. 5.
  • the forces Fno and F112 are the same size and thus cancel each other out.
  • the operating force FB of the actuator 114 acts upon adjustment of the first support member 102 in the first direction x no of the deformation of the solid-state joints 110, 112 resulting counter-force counter ⁇ from its initial position.
  • the starting position is selected, for example, as position xi.
  • the actuator 114 has a lower power consumption and a lower heat dissipation. Also, the actuator 114 can be made smaller.
  • third solid-state joints 414, 416 can be provided, which guide the adjustment movement of the first support element 102 relative to the second support element 104.
  • ver ⁇ binds the third solid-body joint 414, the support member 102 with the portion 402, and the third solid-body joint 416 connects the first supporting member 102 to the second portion 404.
  • the solid-state joints 414, 416 each include ⁇ wells a plurality of spring elements 200, which in their undeflected state extend straight in the second direction y.
  • the solid-state joints 414, 416 are designed to transport as much heat as possible from the first support element 102 to the second support element 104. With regard to their spring elements 200 and the film stack formed by these, this applies in connection with FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 6 now shows a possible application of the carrying devices 100 explained in FIGS. 1 to 5.
  • two of the carrying devices 100 are used in the optical device 600 to pivot an optical element 106.
  • the optical device 600 may be for example a mirror array, the illustrated optical element 106 forms a mirror of this Spie ⁇ gel array.
  • the optical element 106 is mounted relative to the second support element 104 by means of the bearing 601, which is designed, for example, as a rotary joint, in particular a ball joint.
  • a pivot point is preferably as near as possible to the optical ⁇ rule element 106 or within the same.
  • the first support members 102 of a respective supporting device 100 are connected via ei ⁇ NEN mechanism 105 with the optical element 106th
  • a respective mechanism 105 comprises a joint 602 and a third support element 604.
  • the joint 602 connects the first support element 102 to the third support element 604, which in turn is connected in an articulated manner in a manner not shown to the optical element 106.
  • the joints 602 are formed, for example, as hinges.
  • the joints 602 may be designed as solid-state joints in ⁇ particular with a low thermal resistance.
  • the Ge ⁇ joints 602 may have for this purpose metal.
  • a tilting movement of the opti ⁇ rule element 106 can be achieved, wherein the linear movements of the first Tra ⁇ giata 102 are converted in the first direction x in a rotational movement of the optical element 106 about the z-direction.
  • the third support elements 604 may extend obliquely in the xz plane, so that in addition a rotational ⁇ movement of the optical element 106 is achieved about the y-direction.
  • FIG. 7 shows a lithography system 700, in particular an EUV lithography system, in which one or more of the carrying devices 100 according to FIGS. 1 to 5 or one or more of the optical devices 600 according to FIG. 6 can be used.
  • the Trageinrich ⁇ processing 100 and / or the optical device 600 could also be used in other lighting ⁇ or projection applications.
  • the lithography system 700 includes a light shaping unit 702, an illumination system 704 and a projec ⁇ onsêtiv 706.
  • the light (work light) from the light shaping unit 702, wel ⁇ ches in Fig. 7 are partially represented as beam path, for example, in illumination system 704 are directed to mirrors of a mirror array 708 which reflect the light onto mirrors of a mirror array 710.
  • a reticle 712 is illuminated.
  • the light is thereafter directed in projek ⁇ tion objective 706 onto a substrate 714 so that the structure contained in the reticle 712 is imaged on the substrate decreases 714th
  • the support means 100 and / or the optical device 600 can now find ⁇ play, in the mirror arrays 708, 710 application to movable, particularly tiltable store individual mirrors.

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Abstract

Offenbart wird eine Trageinrichtung (100) für eine optische Vorrichtung (600), aufweisend: ein erstes und zweites Tragelement (102, 104), ein erstes und zweites Festkörpergelenk (110, 112), wobei das erste und zweite Festkörpergelenk (110, 112) jeweils das erste und zweite Tragelement (102, 104) thermisch leitend miteinander verbinden und das erste Tragelement (102) gegenüber dem zweiten Tragelement (104) in zumindest einer ersten Richtung (x) beweglich halten, wobei sich bei einer Bewegung des ersten Tragelements (102) gegenüber dem zweiten Tragelement (104) in der ersten Richtung (x) von dem ersten und zweiten Festkörpergelenk (110, 112) erzeugte Federkräfte (F110, F112) teilweise oder vollständig gegeneinander aufheben.

Description

TRAGEINRICHTUNG FÜR EINE OPTISCHE VORRICHTUNG, OPTISCHE VORRICHTUNG UND LITHOGRAPHIEANLAGE
Die Erfindung betrifft eine Trageinrichtung für eine optische Vorrichtung, eine optische Vorrichtung und eine Lithographieanlage.
Lithographieanlagen werden beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltungen bzw. ICs verwendet, um ein Maskenmuster in einer Maske auf ein Substrat, wie z.B. einem Siliziumwafer, abzubilden. Dabei wird ein von einem optischen System erzeugtes Lichtbündel durch die Maske auf das Substrat ge¬ richtet.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen insbesondere bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV- Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 5 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm verwenden.„EUV" steht für„Extreme Ultra Violet". Bei solchen Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorp¬ tion der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Opti¬ ken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Es ist bekannt, die Spiegel in Form von sogenannten Spiegelfeldern (auch als Spiegel- Arrays bezeichnet) vorzusehen, die einige hunderttausend Spiegel um¬ fassen können. Die Spiegel sind dabei jeweils um eine oder zwei zueinander senkrecht orientierte Achsen verkippbar, um das Licht auf geeignetem Wege hin zu dem zu belichtenden Substrat zu lenken. Das auf einen jeweiligen Spiegel auf¬ treffende Licht bedingt einen Wärmeeintrag in diesen. Dieser Wärmeeintrag kann zu einer Beeinträchtigung oder Beschädigung des entsprechenden Spiegels führen. Es ist daher aus der US 2011/0181852 AI bekannt geworden, einen entsprechen¬ den Spiegel mittels thermisch leitender Elemente mit einer Wärmesenke zu ver¬ binden. Die thermisch leitenden Elemente tragen hier nicht oder nur geringfügig zur Lagerung des Spiegels bei. Die thermisch leitenden Elemente sind als Blatt- federn ausgebildet. Trotz ihres nur geringen Querschnitts muss ein Aktuator zum Verkippen des entsprechenden Spiegels gegen die Steifigkeit dieser Blattfe¬ dern arbeiten. Entsprechend viel elektrische Energie muss dem Aktuator zuge¬ führt werden. Die dabei entstehende Verlustleistung des Aktuators wird in Form von Wärme abgegeben, welche durch eine entsprechende Kühlung kompensiert werden muss.
Eine Aufgabe besteht der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Tra¬ geinrichtung für eine optische Vorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere die Verstellung eines optischen Elements mit einem geringeren Kraftaufwand und entsprechend geringerer Verlustleistung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Trageinrichtung für eine optische Vorrichtung gelöst, welche ein erstes und zweites Tragelement sowie ein erstes und zweites Festkörpergelenk aufweist. Das erste und zweite Festkörpergelenk verbinden das erste und zweite Tragelement jeweils thermisch leitend miteinander. Ferner halten das erste und zweite Festkörpergelenk das erste Tragelement gegenüber dem zweiten Tragelement in zumindest einer ersten Richtung beweglich. Bei ei¬ ner Bewegung des ersten Tragelements gegenüber dem zweiten Tragelement in der ersten Richtung heben sich von dem ersten und zweiten Festkörpergelenk erzeugte Federkräfte teilweise oder vollständig gegeneinander auf.
Dadurch, dass sich die Federkräfte teilweise oder vollständig gegeneinander auf¬ heben, wird der Kraftbedarf zur Aktuierung des optischen Elements reduziert. Demnach reduziert sich auch der Energieverbrauch des Aktuators wie auch die von diesem abgegebene Verlustwärme. Somit können wiederum kleinere Wärme¬ senken verwendet werden. Außerdem können kleinere Aktuatoren eingesetzt werden. Dies erlaubt die Herstellung von noch kompakteren optischen Vorrich¬ tungen wie auch von Lithographieanlagen, insbesondere EUV- Lithographieanlagen, mit solchen optischen Vorrichtungen.
Unter einem„Festkörpergelenk" ist vorliegend eine Federeinrichtung zu verste¬ hen, welche eine Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Tragele¬ ment durch Biegung oder— allgemeiner— durch elastische Verformung erlaubt. Die elastische Verformung des Festkörpergelenks geht also mit der Relativbewe¬ gung einher.
Es können mehrere erste und/oder mehrere zweite Festkörpergelenke vorgesehen sein. In einer Ausführungsform sind zwei erste Festkörpergelenke und ein zwei- tes Festkörpergelenk vorgesehen.
Das erste und zweite Tragelement sind bevorzugt jeweils als Starrkörper ausge¬ bildet. Gemäß einer Ausführungsform weist das erste Festkörpergelenk eine positive Federsteifigkeit und das zweite Festkörpergelenk eine negative Federsteifigkeit auf. Die Federsteifigkeit c ist definiert als
_ F
Ax
, wobei F die Federkraft und Δχ die Auslenkung der Feder in der ersten Richtung ist.„Positive" Federsteifigkeit meint, dass das erste Festkörpergelenk dazu ten¬ diert, das erste Tragelement zurück in seine Ausgangslage zu drücken, während die„negative" Federsteifigkeit meint, dass das zweite Festkörpergelenk dazu tendiert, das erste Tragelement aus seiner Ausgangslage herauszubewegen. Die Ausgangslage entspricht der Position des ersten Tragelements, in welcher ein Aktuator zum Aktuieren desselben keine Kraft erzeugt. Mit anderen Worten ent¬ spricht die Ausgangslage der Ruhelage des ersten Trageelements. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich in einem unausgelenk- ten Zustand des ersten Tragelements Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung. Damit ist gemeint, dass zumindest ein Anfang und ein Ende eines jeweiligen Federele¬ ments auf einer sich in der zweiten Richtung erstreckenden Geraden liegen. Zwi- sehen dem Anfang und Ende können sich Abschnitte des Federelements bei¬ spielsweise in oder entgegen der ersten Richtung krümmen. Mit„quer" ist vorlie¬ gend gemeint, dass ein Winkel zwischen der ersten und zweiten Richtung zwi¬ schen 90 ± 45°, bevorzugt zwischen 90 ± 30°, weiter bevorzugt zwischen 90 ± 10° und noch weiter bevorzugt zwischen 90 ± 3° beträgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks in der zweiten Richtung vorgespannt.
Dadurch kann die positive und/oder negative Federsteifigkeit auf geeignete Wei¬ se beeinflusst oder erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Federelemente des ersten Festkörpergelenks gerade in der zweiten Richtung. Zusätzlich oder alter¬ nativ weisen die Federelemente des zweiten Festkörpergelenks eine in oder ent¬ gegen der ersten Richtung weisende Ausknickung auf. Auch durch diese Maß- nähme lässt sich die positive und negative Federsteifigkeit geeignet einstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind in einem unausgelenkten Zustand des ersten Tragelements gegenüber dem zweiten Tragelement die Federelemente des ersten Festkörpergelenks auf Zug und die Federelemente des zweiten Fest- körpergelenks auf Druck belastet. Auch durch diese Maßnahme lassen sich die positive und negative Federsteifigkeit geeignet einstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei erste Festkörperge- lenke und zumindest ein zweites Festkörpergelenk vorgesehen, wobei das zu¬ mindest eine zweite Festkörpergelenk zwischen den zumindest zwei ersten Fest¬ körpergelenken angeordnet ist. Insbesondere sind die Festkörpergelenke in der ersten Richtung hintereinander angeordnet, sodass sich in der ersten Richtung folgende Reihenfolge ergibt: erstes Festkörpergelenk, zweites Festkörpergelenk, erstes Festkörpergelenk.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erzeugen das erste und zweite Festkör¬ pergelenk zumindest über einen Teil der Bewegung des ersten Tragelements ge¬ genüber dem zweiten Tragelement in der ersten Richtung eine konstante Kraft. Bei dieser Ausführungsform sind das erste und zweite Festkörpergelenk jeweils als Gleichkraftfedern ausgebildet. Die von dem ersten und zweiten Festkörperge¬ lenk erzeugten Federkräfte heben sich bevorzugt über einen Teil der Bewegung des ersten Tragelements gegenüber dem zweiten Tragelement vollständig auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Abschnitt des ersten Tragelements zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt des zweiten Tragelements angeordnet. Der zumindest eine Abschnitt des ersten Tragele¬ ments stützt sich zu einer Seite mittels des ersten Festkörpergelenks an dem ers¬ ten Abschnitt und zur anderen Seite mittels des zweiten Festkörpergelenks an dem zweiten Abschnitt ab. Der erste und zweite Abschnitt des zweiten Tragele¬ ments müssen nicht notwendigerweise miteinander verbunden sein.
Es können ein oder mehrere dritte Festkörpergelenke vorgesehen sein, welche die Bewegung des ersten Tragelements in der ersten Richtung führen. Diese bzw. deren Federelemente können sich in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung erstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks in der ersten Richtung. Damit ist gemeint, dass zumindest ein Anfang und ein Ende eines jeweiligen Federele¬ ments auf einer sich in der ersten Richtung erstreckenden Geraden liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks zueinander symmetrisch angeordnet. Die Symmetrieachsen des ersten und zweiten Festkörpergelenks können koaxial angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks eine in oder entgegen einer zweiten Rich¬ tung quer zur ersten Richtung weisende Ausknickung auf. Zwei Federelemente des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks können dabei mit einer zueinan¬ der symmetrischen Ausknickung vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bewegung des ersten Tragele¬ ments gegenüber dem zweiten Tragelement eine Linearbewegung. Allerdings sind auch Ausführungsformen denkbar, bei welchen die Bewegung des ersten Tragelements gegenüber dem zweiten Tragelement eine Drehbewegung oder eine Dreh- und Linearbewegung ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Federelemente des ersten und/oder Festkörpergelenks jeweils ein Verhältnis von Dicke zu Länge und Brei¬ te oder von Dicke und Breite zu Länge von zumindest 1^10 auf. Beispielsweise beträgt das Verhältnis zumindest 1:50 oder zumindest 1:100. Auf Grund der ge- ringen Dicke besitzen solche Federelemente nur ein geringes Flächenträgheits¬ moment, weshalb eine Kraft zur Aktuierung des ersten Tragelements gering vor¬ gesehen werden kann. Bei flächigen Federelementen ist die Dicke im Verhältnis zur Länge und zur Breite sehr klein. Bei stabförmigen Elementen ist sowohl die Dicke als auch die Breite im Verhältnis zur Länge sehr klein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Federelemente stab-, draht- oder folienförmig ausgebildet. Solche Federelemente weisen ein geringes Flä¬ chenträgheitsmoment auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Federelemente voneinander beabstandet angeordnet. Das heißt, zwischen den Federelementen befindet sich ein Spalt, insbesondere ein Luftspalt. Auch durch diese Maßnahme kann im Ver¬ hältnis zu einem einstückigen Federelement derselbe Wärmeleitquerschnitt be- reitgestellt werden, wobei jedoch bei einer Verwendung einer Vielzahl voneinan¬ der beabstandeter Federelemente das Flächenträgheitsmoment Ivieizahi gegenüber dem Flächenträgheitsmoment iEinstückig eines solchen einstückigen Federelements reduziert ist. In Formeln ausgedrückt besteht die Wirkung darin, dass die Stei¬ figkeit CEinstückig eines einstückigen Federelements deutlich größer ist als die Stei- figkeit cvieizahi eines aus einer Vielzahl n Einzelfederelemente aufgebauten Fe¬ derelements mit gleicher Gesamthöhe h:
Einstückig ^-Vielzahl
was gemäß
c~I
über den Vergleich der Flächenträgheitsmomente gezeigt werden kann
Figure imgf000009_0001
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste, zweite und/oder dritte Festkörpergelenk dazu eingerichtet, die in das mittels der Trageinrichtung gela¬ gerte optische Element eingetragene Wärme einer Wärmesenke zuzuführen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste und/oder zweite Fest¬ körpergelenk Metall, insbesondere Kupfer, Silber und/oder Gold, auf. Dadurch wird eine hohe Leitfähigkeit der Festkörpergelenke erzielt.
Weiterhin wird eine optische Vorrichtung bereitgestellt. Diese umfasst ein opti- sches Element und zumindest eine Trageinrichtung, wie vorstehend beschrieben. Das erste Tragelement ist mit dem optischen Element gekoppelt, und das zweite Tragelement ist gestellfest vorgesehen.
Das zweite Tragelement bildet also eine Basis. Gleichzeitig bildet das zweite Tragelement eine Wärmesenke, in welche die Wärme von dem optischen Element über das erste und zweite Festkörpergelenk geführt wird.
Weiterhin wird eine Lithographieanlage, insbesondere eine EUV- Lithographieanlage, aufweisend zumindest eine Trageinrichtung, wie vorstehend beschrieben, oder zumindest eine optische Vorrichtung, wie vorstehend beschrie¬ ben, bereitgestellt.
„Ein" schließt vorliegend keine Vielzahl aus. Entsprechend kann beispielsweise die Trageinrichtung mehrere erste und zweite Tragelemente oder mehrere erste und zweite Festkörpergelenke aufweisen.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figu¬ ren der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht eine Trageinrichtung gemäß einem Ausfüh¬ rungsbeispiel;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Folienstapels zur Verwendung bei einer Trageinrichtung nach Fig. l;
Fig. 3 zeigt ein Kraft- Weg-Diagramm für die Trageinrichtung aus Fig. l;
Fig. 4 zeigt in einer Schnittansicht eine Trageinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 zeigt ein Kraft- Weg-Diagramm für die Trageinrichtung aus Fig. 4;
Fig. 6 zeigt in einer Schnittansicht eine optische Vorrichtung in einer Lithogra- phieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 7 zeigt eine Lithographieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Falls nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Fi- guren gleiche oder funktionsgleiche Elemente. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
Fig. 1 zeigt eine Trageinrichtung 100 sowie Teile einer in Fig. 6 gezeigten opti- sehen Vorrichtung 600. Die optische Vorrichtung 600 kann bei einer in Fig. 7 ge¬ zeigten EUV- Lithographieanlage 700 eingesetzt werden.
Die Trageinrichtung 100 umfasst ein erstes Tragelement 102 und ein zweites Tragelement 104. Das erste Tragelement 102 ist gegenüber dem zweiten Tra- gelement 104 in einer ersten Richtung x beweglich vorgesehen. Das zweite Tra¬ gelement 104 ist gestellfest vorgesehen und bildet daher eine ortsfeste Basis.
Das erste Tragelement 102 ist beispielsweise mittels eines gestrichelt angedeute- ten Mechanismus 105 mit einem optischen Element 106 gekoppelt. Bei dem opti¬ schen Element 106 kann es sich beispielsweise um einen Spiegel zum Reflektie¬ ren von Licht 108 handeln. Das optische Element 106 kann in einer anderen Aus¬ führungsform integrierter Bestandteil des ersten Tragelements 102 sein. Die Trageinrichtung 100 umfasst weiterhin zwei erste Festkörpergelenke 110 und ein zweites Festkörpergelenk 112. Das zweite Festkörpergelenk 112 ist ge¬ mäß dem Ausführungsbeispiel zwischen den ersten Festkörpergelenken 110 an¬ geordnet, obgleich auch hier andere Möglichkeiten der Anordnung bestehen. Die Festkörpergelenke 110, 112 verbinden jeweils das erste Tragelement 102 wärmeleitend mit dem zweiten Tragelement 104. Aufgrund des auf das optische Element 106 auftreffenden Lichts 108 ergibt sich ein Wärmeeintrag in das opti¬ sche Element 106. Diese Wärme soll, um Beschädigungen oder thermische De¬ formationen des optischen Elements 106 zu vermeiden bzw. zu reduzieren, abge- leitet werden. Die Wärme fließt über den Mechanismus 105 zunächst in das erste Tragelement 102 und wird von dort mittels der Festkörpergelenke 110, 112 in das als Wärmesenke fungierende zweite Tragelement 104 geleitet.
Um eine hohe Wärmeleitfähigkeit der Festkörpergelenke 110, 112 zu erzielen, können diese jeweils als ein Folienstapel ausgebildet sein, wie nachfolgend an¬ hand von Fig. 2 näher erläutert. Fig. 2 zeigt hierzu einen Ausschnitt A aus Fig. 1. In dem Ausschnitt A ist ein Ende des ersten Festkörpergelenks 110 gezeigt, wel¬ ches an das zweite Tragelement 104 angrenzt. Das erste Festkörpergelenk 110 weist eine Vielzahl von Federelementen 200 auf, welche jeweils folienförmig ausgebildet sind. Das heißt, dass eine Dicke D eines jeweiligen Federelements 200 sehr viel kleiner ist als dessen Länge L und Breite B. Beispielsweise kann das Verhältnis der Dicke D zur Länge L und Breite B 1;10 oder mehr betragen. Solche sehr dünnen Folien können beispielsweise aus Stahl, Silizium, Kupfer, Silber oder Gold gefertigt sein, also Materialien mit ei¬ ner hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit. Der thermische Widerstand eines einzelnen Federelements 200 ist auf Grund des nur geringen Querschnitts bei großer Länge gleichwohl hoch. Durch die verwendete Vielzahl von Federelemen- ten 200— beispielsweise zumindest 2, zumindest 10 oder zumindest 20— in einem Stapel ergibt sich jedoch für das erste Festkörpergelenk 110 insgesamt ein gerin¬ ger thermischer Widerstand. Gleichzeitig weist ein solcher Stapel eine geringe Biegesteifigkeit auf, wie vorstehend näher erläutert. Die Federelemente 200 erstrecken sich jeweils in einer zweiten Richtung y senk¬ recht zur ersten Richtung x. Die Federelemente 200 sind parallel zueinander an¬ geordnet, d.h. sie sind senkrecht zu ihrer jeweiligen flächigen Erstreckung vonei¬ nander beabstandet, und bilden daher jeweils einen Spalt 202 miteinander. In dem Spalt 202 herrscht im Betrieb der Trageinrichtung 100 beispielsweise ein Hochvakuum. Durch die Vielzahl der Spalte 202 wird erreicht, dass das Flächen¬ trägheitsmoment und damit die Biegesteifigkeit des ersten Festkörpergelenks 110 deutlich geringer sind als bei einem einstückig ausgebildeten Festkörperge¬ lenk. Die Federelemente 200 können über eine Lotstelle 204 an das zweite Tragele¬ ment 104 anschließen. Hier kommt insbesondere Löten oder Hartlöten in Frage. Alternativ kann die Befestigung der Federelemente 200 an dem zweiten Tra¬ geelement 104 über eine Vercrimpung vorgesehen sein. Entsprechend kann auch das gegenüberliegende Ende des Festkörpergelenks 110 mittels Lot (oder einer Vercrimpung) an dem ersten Tragelement 102 befestigt sein.
Die vorstehenden Ausführungen bezüglich Fig. 2 gelten entsprechend auch für das zweite Festkörpergelenk 112.
Ein Aktuator 114 ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer nicht gezeigten Steuereinrichtung das erste Tragelement 102 in und entgegen der ersten Rich¬ tung x zu verstellen. Der Aktuator 114 kann als elektromechanischer oder piezo- elektrischer Aktuator ausgebildet sein. Für das Verstellen des ersten Tragele¬ ments 102 bringt der Aktuator 114 eine Betätigungskraft FB auf das Tragele¬ ment 102 in der (positiven) ersten Richtung x auf. Dieser wirkt bei einer Betäti¬ gung des Tragelements 102 aus der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung (auch als Ruhelage bezeichnet) eine Reaktionskraft FR entgegen. Diese ergibt sich aus der Summe der Reaktionskräfte der Festkörpergelenke 110, 112. Dies wird nach¬ folgend beispielhaft anhand von Fig. 3 illustriert, welche ein Kraft- Weg- Diagramm zeigt.
Auf der Abszisse der Fig. 3 ist die erste Richtung x aufgetragen, auf der Ordinate die Kraft F. Wie in Fig. 1 zu sehen, ist die positive Richtung der Kraft F dem po¬ sitiven Stellweg x entgegengesetzt orientiert.
Die Federelemente 200 der ersten Festkörpergelenke 110 erstrecken sich in ih¬ rem unausgelenkten Zustand gerade in einer zweiten Richtung y senkrecht zur ersten Richtung x. Die zwei ersten Festkörpergelenke 110 führen die Verstellbe¬ wegung des ersten Tragelements 102 und sind mit einer positiven Federsteifig- keit Cpos vorgesehen. Das heißt, dass die Reaktionskraft Fno der ersten Festkör¬ pergelenke 110 für eine Position xi in der positiven Richtung dazu tendiert, das erste Tragelement 102 in die Ausgangsstellung zurückzudrücken. Die Federele¬ mente 200 fungieren dabei als Blattfedern.
Das zweite Festkörpergelenk 112 erzeugt bei einer Verstellung des ersten Tra- gelements 102 in die Position xi dagegen eine Reaktionskraft F112, welche in der negativen Richtung der Kraft F wirkt und hierzu eine negative Federsteifigkeit Cneg aufweist. Damit unterstützt das zweite Festkörpergelenk 112 bei einer Aus¬ lenkung des ersten Tragelements 102 in der positiven Richtung x die Betätigung durch den Aktuator 114. Die von dem zweiten Festkörpergelenk 112 erzeugte Kraft F112 wirkt in derselben Richtung wie die Betätigungskraft FB.
Um die negative Federsteifigkeit cneg zu erzielen, können die Federelemente 200 des zweiten Festkörpergelenks 112 in ihrem unaus gelenkten Zustand jeweils mit ihren gegenüberliegenden Enden 118 auf einer Geraden in der zweiten Richtung y liegen, jedoch in einem Zwischenbereich eine Ausknickung 120 entgegen der (positiven) ersten Richtung x aufweisen. Die Ausknickung 120 ergibt sich dadurch, dass das zweite Festkörpergelenk 112 bzw. dessen Federelemente 200 auf Druck vorgespannt sind. Entsprechend sind die ersten Festkörpergelenke 110 bzw. deren Federelemente 200 auf Zug vorgespannt. Wie weiter in Fig. 3 zu erkennen, heben sich die Kräfte Fno und F112 der Fest¬ körpergelenke 110, 112 teilweise auf, so dass eine resultierende Reaktionskraft FR bei einer Auslenkung xi kleiner als die Kraft Fno ist. Mit anderen Worten wird die aus der Vorspannung des zweiten Festkörpergelenks 112 freiwerdende Energie dazu genutzt, die ersten Festkörpergelenke 110 zu verformen. Entspre- chend geringer ist die zur Verformung Letzterer benötigte Betätigungskraft FB.
Die Reaktionskraft FR kann beispielsweise leicht positiv vorgesehen sein, so dass sie dazu tendiert, das erste Tragelement 102 in die Ausgangslage zurückzustel¬ len, also in die positive Richtung wirkt. Anhand der Fig. 4 wird nachfolgend eine Trageinrichtung 100 gemäß einem wei¬ teren Ausführungsbeispiel illustriert.
Das erste Tragelement 102 umfasst einen Abschnitt 400, welcher sich zwischen zwei Abschnitte 402, 404 des zweiten Tragelements 104 erstreckt.
Der Abschnitt 400 stützt sich zu seiner einen Seite 406 über das erste Festkör¬ pergelenk 110 an dem Abschnitt 402 und zu seiner anderen Seite 408 über das zweite Festkörpergelenk 112 an dem zweiten Abschnitt 404 ab.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erstrecken sich die Fe¬ dern 200 der Festkörpergelenke 110, 112 in der ersten Richtung x, so dass insbe¬ sondere Endpunkte 118 eines jeweiligen Federelements 200 auf einer Geraden in der ersten Richtung x liegen. Die Festkörpergelenke 110, 112 können miteinan¬ der koaxiale Symmetrieachsen 410 aufweisen. Die Federelemente 200 können sich jeweils von der Symmetrieachse 410 nach außen krümmen und hierzu eine entsprechende Ausknickung 412 aufweisen. Zwei Federelemente 200 können mit bezüglich der Symmetrieachse 410 symmetrischen Ausknickungen 412, 412' vor¬ gesehen sein.
Die Festkörpergelenke 110, 112 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 als Gleichkraftfedern ausgebildet, so dass sich von diesen erzeugte Kräfte in Re¬ aktion auf eine Ausstellung des ersten Tragelements 102 aus dessen Ausgangs¬ lage mittels des Aktuators 114 gegenseitig aufheben. Dies ist nachfolgend an¬ hand von Fig. 5 illustriert.
Uber einen Teil 500 der Bewegung bzw. des Verstellwegs x zwischen zwei Positi¬ onen xi und X2 wirkt die von dem ersten Festkörpergelenk erzeugte Reaktions- kraft Fiio in die positive Richtung, während die von dem zweiten Festkörperge¬ lenk 112 erzeugte Reaktionskraft F112 in die negative Richtung wirkt. Außerdem sind die Kräfte Fno und F112 gleich groß und heben sich damit auf. Entsprechend wirkt der Betätigungskraft FB des Aktuators 114 beim Verstellen des ersten Tragelements 102 in der ersten Richtung x aus dessen Ausgangslage keine aus der Verformung der Festkörpergelenke 110, 112 resultierende Gegen¬ kraft entgegen. Dazu ist die Ausgangslage beispielsweise als Position xi gewählt. Entsprechend weist der Aktuator 114 eine geringere Leistungsaufnahme sowie eine geringere Wärme Verlustleistung auf. Auch kann der Aktuator 114 kleiner gestaltet werden.
Zurückkehrend zu Fig.4 ist dort illustriert, dass dritte Festkörpergelenke 414, 416 vorgesehen sein können, welche die Verstellbewegung des ersten Tragele- ments 102 gegenüber dem zweiten Tragelement 104 führen. Beispielsweise ver¬ bindet das dritte Festkörpergelenk 414 das Tragelement 102 mit dem Abschnitt 402, und das dritte Festkörpergelenk 416 verbindet das erste Tragelement 102 mit dem zweiten Abschnitt 404. Die Festkörpergelenke 414, 416 umfassen je¬ weils eine Vielzahl von Federelementen 200, welche sich in ihrem unausgelenk- ten Zustand gerade in der zweiten Richtung y erstrecken.
Die Festkörpergelenke 414, 416 sind wie auch die Festkörpergelenke 110, 112 dazu ausgelegt, möglichst viel Wärme von dem ersten Tragelement 102 zu dem zweiten Tragelement 104 zu transportieren. Bezüglich deren Federelemente 200 bzw. des durch diese gebildeten Folienstapels gilt das in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 Ausgeführte.
Fig.6 zeigt nun eine mögliche Anwendung der in den Figuren 1 bis 5 erläuterten Trageinrichtungen 100. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 werden zwei der Trageinrichtungen 100 bei der optischen Vorrichtung 600 dazu eingesetzt, ein optisches Element 106 zu verschwenken. Die optische Vorrichtung 600 kann beispielsweise ein Spiegel- Array sein, wobei das dargestellte optische Element 106 ein Spiegel dieses Spie¬ gel- Arrays bildet.
Das optische Element 106 ist mittels des Lagers 601, welches beispielhaft als Drehgelenk, insbesondere Kugelgelenk, ausgebildet ist, gegenüber dem zweiten Tragelement 104 gelagert. Ein Drehpunkt liegt dabei möglichst nah an dem opti¬ schen Element 106 oder innerhalb desselben.
Die in Fig. 6 gezeigten, mehreren Abschnitte des zweiten Tragelements 104 bil¬ den eine gemeinsame Basis der optischen Vorrichtung 600.
Die ersten Tragelemente 102 einer jeweiligen Trageinrichtung 100 sind über ei¬ nen Mechanismus 105 mit dem optischen Element 106 verbunden. Ein jeweiliger Mechanismus 105 umfasst ein Gelenk 602 sowie ein drittes Tragelemente 604. Das Gelenk 602 verbindet das erste Tragelement 102 mit dem dritten Tragele- ment 604, welches wiederum gelenkig auf nicht näher dargestellte Weise mit dem optischen Element 106 verbunden ist. Die Gelenke 602 sind beispielsweise als Drehgelenke ausgebildet. Die Gelenke 602 können als Festkörpergelenke ins¬ besondere mit einem geringen thermischen Widerstand ausgebildet sein. Die Ge¬ lenke 602 können hierzu Metall aufweisen.
Mittels Betätigung der Aktuatoren 114 kann eine Verkippbewegung des opti¬ schen Elements 106 erzielt werden, wobei die Linearbewegungen der ersten Tra¬ gelemente 102 in der ersten Richtung x in eine Drehbewegung des optischen Elements 106 um die z-Richtung umgesetzt werden. Die dritten Tragelemente 604 können sich schräg in der xz- Ebene erstrecken, sodass zusätzlich eine Dreh¬ bewegung des optischen Elements 106 um die y-Richtung erzielt wird.
Figur 7 zeigt eine Lithographieanlage 700, insbesondere eine EUV- Lithographieanlage, bei welcher eine oder mehrere der Trageinrichtungen 100 gemäß den Figuren 1 bis 5 oder eine oder mehrere der optischen Vorrichtungen 600 gemäß Fig. 6 angewandt werden kann. Alternativ könnten die Trageinrich¬ tung 100 und/oder die optische Vorrichtung 600 auch bei anderen Beleuchtungs¬ oder Projektionsanwendungen Verwendung finden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 umfasst die Lithographieanlage 700 eine Lichtformungseinheit 702, ein Beleuchtungssystem 704 und ein Projekti¬ onsobjektiv 706. Das Licht (Arbeitslicht) aus der Lichtformungseinheit 702, wel¬ ches in Fig. 7 teilweise als Strahlengang dargestellt ist, wird beispielsweise im Beleuchtungssystem 704 auf Spiegel eines Spiegelfelds 708 gelenkt, welche das Licht auf Spiegel eines Spiegelfelds 710 reflektieren. Am Ende des Beleuchtungs¬ systems 704 wird ein Retikel 712 beleuchtet. Das Licht wird hiernach im Projek¬ tionsobjektiv 706 auf ein Substrat 714 gelenkt, so dass die in dem Retikel 712 enthaltene Struktur verkleinert auf dem Substrat 714 abgebildet wird.
Die Trageinrichtung 100 und/oder die optische Vorrichtung 600 kann nun bei¬ spielsweise bei den Spiegelfeldern 708, 710 Anwendung finden, um einzelne Spiegel beweglich, insbesondere verkippbar, zu lagern. Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. BEZUGSZEICHENLISTE
100 Trageinrichtung
102 erstes Tragelement
104 zweites Tragelement
105 Mechanismus
106 optisches Element 108 Licht
110 erstes Festkörpergelenk
112 zweites Festkörpergelenk
114 Aktuator
118 Ende
120 Ausknickung
200 Federelement
202 Spalt
204 Lötstelle
400 Abschnitt
402 Abschnitt
404 Abschnitt
406 Seite
408 Seite
410 Symmetrieachse
412 Ausknickung
412' Ausknickung
414 Festkörpergelenk
416 Festkörpergelenk
500 Teil
600 optische Vorrichtung
602 Gelenk
604 drittes Trageelement 700 Lithographieanlage
702 Lichtformungseinheit
704 Beleuchtungssystem
706 Produktionsobjektiv
708 Spiegelfeld
710 Spiegelfeld
712 Retikel
714 Substrat
B Breite
Cpos positive Federsteifigkeit
Cneg negative Federsteifigkeit
D Dicke
F Kraft
FB Betätigungskraft
FR Reaktionskraft
Fno Reaktionskraft
F112 Reaktionskraft
L Länge
X erste Richtung
y zweite Richtung z dritte Richtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Trageinrichtung (100) für eine optische Vorrichtung (600), aufweisend:
ein erstes und zweites Tragelement (102, 104),
ein erstes und zweites Festkörpergelenk (110, 112), wobei das erste und zweite Festkörpergelenk (110, 112) jeweils das erste und zweite Tragelement (102, 104) thermisch leitend miteinander verbinden und das erste Tragelement (102) gegenüber dem zweiten Tragelement (104) in zumindest einer ersten Rich¬ tung (x) beweglich halten, wobei sich bei einer Bewegung des ersten Tragele- ments (102) gegenüber dem zweiten Tragelement (104) in der ersten Richtung (x) von dem ersten und zweiten Festkörpergelenk (110, 112) erzeugte Federkräfte (Fno, F112) teilweise oder vollständig gegeneinander aufheben.
2. Trageinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste Festkörpergelenk (110) eine positive Fe der Steifigkeit (cpos) und das zweite Festkörpergelenk (112) eine negative Federsteifigkeit (cneg) aufweist.
3. Trageinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei sich Federelemente (200) des ersten und zweiten Festkörpergelenks (110, 112) in einer zweiten Richtung (y) quer zur ersten Richtung (x) erstrecken.
4. Trageinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) in der zweiten Richtung (y) vorge¬ spannt sind.
5. Trageinrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei sich die Federelemente (200) des ersten Festkörpergelenks (110) in einem unausgelenkten Zustand des ersten Tragelements (102) gerade in der zweiten Richtung (y) erstrecken und/oder die Federelemente (200) des zweiten Festkörpergelenks (112) eine in oder entgegen der ersten Richtung (x) weisende Ausknickung (120) aufweisen.
6. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in einem unausge- lenkten Zustand des ersten Tragelements (102) Federelemente (200) des ersten
Festkörpergelenks (110) auf Zug und Federelemente (200) des zweiten Festkör¬ pergelenks (112) auf Druck belastet sind.
7. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend zu- mindest zwei erste Festkörpergelenke (110) und zumindest ein zweites Festkör¬ pergelenk (112), wobei das zumindest eine zweite Festkörpergelenk (112) zwi¬ schen den zumindest zwei ersten Festkörpergelenken (110) angeordnet ist.
8. Trageinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste und zweite Festkörperge- lenk (110, 112) zumindest über einen Teil (500) der Bewegung des ersten Tra¬ gelements (102) gegenüber dem zweiten Tragelement (104) in der ersten Rich¬ tung (x) eine konstante Kraft (Fno, Fm) erzeugen.
9. Trageinrichtung gemäß Anspruch 8, wobei zumindest ein Abschnitt (400) des ersten Tragelements (102) zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt
(402, 404) des zweiten Tragelements (104) angeordnet ist und sich zu einer Seite (406) mittels des ersten Festkörpergelenks (110) an dem ersten Abschnitt (402) und sich zur anderen Seite (408) mittels des zweiten Festkörpergelenks (112) an dem zweiten Abschnitt (404) abstützt.
10. Trageinrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei sich Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) in der ersten Richtung (x) erstrecken.
11. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei zumindest zwei Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) zueinander symmetrisch angeordnet sind.
12. Trageinrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Federelemente (200) des ersten und zweiten Festkörpergelenks (110, 112) eine in und/oder entgegen einer zweiten Richtung (y) quer zur ersten Richtung (x) weisende Ausknickung (412, 412') aufweisen.
13. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Bewegung (x) des ersten Tragelements (112) gegenüber dem zweiten Tragelement (114) eine Linearbewegung ist.
14. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) jeweils ein Ver¬ hältnis von Dicke (D) zu Länge (L) und Breite (B) oder von Dicke (D) und Breite (B) zu Länge (L) von zumindest 1^10 aufweisen.
15. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) stab-, draht- oder folienförmig ausgebildet sind.
16. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) voneinander be- abstandet angeordnet sind.
17. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei Federelemente (200) des ersten und/oder zweiten Festkörpergelenks (110, 112) parallel zueinan¬ der angeordnet sind.
18. Trageinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das erste und/oder zweite Festkörpergelenk (110, 112) ein Metall aufweist.
19. Optische Vorrichtung (600) aufweisend:
ein optisches Element (106) und
zumindest eine Trageinrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das erste Tragelement (102) mit dem optischen Element (106) gekoppelt und das zweite Tragelement (104) gestellfest vorgesehen ist.
20. Lithographieanlage (700) mit zumindest einer Trageinrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 oder zumindest einer optischen Vorrichtung (600) nach Anspruch 19.
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