WO2016131758A1 - Baugruppe eines optischen systems, insbesondere einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Baugruppe eines optischen systems, insbesondere einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage Download PDF

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WO2016131758A1
WO2016131758A1 PCT/EP2016/053139 EP2016053139W WO2016131758A1 WO 2016131758 A1 WO2016131758 A1 WO 2016131758A1 EP 2016053139 W EP2016053139 W EP 2016053139W WO 2016131758 A1 WO2016131758 A1 WO 2016131758A1
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mirror
mirror elements
data
assembly according
transmission
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PCT/EP2016/053139
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Jan Horn
Benjamin Sigel
Benedikt Knauf
Stefan Krone
Jörg Specht
Markus Holz
Ralf Lindner
Sascha Bleidistel
Florian Bart
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils

Definitions

  • the invention relates to an assembly of an optical system, in particular a microlithographic projection exposure apparatus.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs.
  • the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus, which has an illumination device and a projection objective.
  • a substrate eg a silicon wafer
  • photosensitive layer photoresist
  • mirrors are used as optical components for the imaging process because of the lack of availability of suitable light-transmissive refractive materials.
  • facet mirrors in the form of field facet mirrors and pupil facet mirrors as bundle-guiding components, e.g. known from DE 10 2008 009 600 A1.
  • Such facet mirrors are constructed from a large number of individual mirrors or mirror facets, which can each be designed to be tiltable via rigid joints for the purpose of adjustment or else for the realization of specific illumination angle distributions.
  • These mirror facets may in turn comprise a plurality of micromirrors.
  • mirror arrangements e.g. from WO 2005/026843 A2, which comprise a plurality of independently adjustable mirror elements.
  • the above-mentioned mirror arrangements allow a high degree of flexibility with regard to the setting of different illumination settings, the actuation of the individual mirror elements or mirror facets of the relevant mirror arrangement is in practice associated with problems which result from the typically relatively large number of mirror elements or mirror facets to be controlled.
  • the considerable contamination resulting from the use of cable feed lines to the mirror elements is tioning of the optical elements, which results, for example, in a projection exposure system designed for the EUV sector, in that the comparatively energy-rich EUV radiation is able to break up chemical bonds of numerous materials (such as plastics).
  • a degassing of contaminants from the cable leads is also due to the very low pressure (vacuum).
  • a risk of contamination also results from the use of hydrogen in the operation of the EUV, whereby this (atomic or ionized) hydrogen optionally forms reaction products with chemical elements of the materials contained in said supply lines, which distribute themselves in the optical system and precipitate on the reflective optical elements may cause a loss of reflectivity.
  • the realization of cable leads and contacts for the purpose of controlling the individual mirror elements or mirror facets leads to a significant increase in the design effort in assembly and optionally replacement of the individual components, which also increases the susceptibility to errors due to the relatively complex assembly.
  • the above-described problems of contamination, vibration transmission and assembly costs associated with the use of cable feed lines also exist in the projection objective of a microlithographic projection exposure apparatus designed for operation in the EUV.
  • the projection objective comprises a plurality of mirrors, for the positioning of which a multiplicity of sensors and actuators as well as possibly further electronic components must be used.
  • An assembly according to the invention of an optical system, in particular a microlithographic projection exposure apparatus comprises: a mirror assembly having a plurality of independently adjustable mirror elements; and a data and voltage generating unit which generates drive data and a supply voltage for driving an adjustment of the respective mirror elements; wherein the module is designed for galvanically separated transmission of the control data and / or the supply voltage from the data and voltage generating unit to the mirror elements.
  • the invention is based in particular on the concept of realizing a galvanically separated (or at least partially wireless) transmission of activation data and / or a supply voltage to mirror elements of a mirror arrangement (eg a facet mirror of a lighting device of a microlithographic projectile exposure system) which can be adjusted independently of one another , in particular on galvanic
  • the invention also includes in particular the concept of individually addressing the individual (independently adjustable) mirror elements of the mirror arrangement, in order also in conjunction with the above-described concept of galvanically isolated control
  • the individual Mirror elements as explained in more detail below, be assigned to each other different data transmission channels.
  • the module is designed such that the mirror elements are individually addressed in the galvanically separated transmission of the control data and / or the supply voltage.
  • the module is designed in such a way that the individual addressing of the mirror elements takes place by using different data transmission channels for mutually different mirror elements.
  • the module is designed such that the individual addressing of the mirror elements takes place by using different carrier frequencies for mutually different mirror elements.
  • the module is designed in such a way that the individual addressing of the mirror elements takes place by using different directional transmission paths for mirror elements which are different from one another.
  • the module is designed such that the individual addressing of the mirror elements takes place via an address information respectively contained in the control data.
  • the module is designed such that the individual addressing of the mirror elements takes place via a time division multiplex method. According to one embodiment, the module is designed in such a way that the galvanically separated transmission of the control data takes place inductively. According to one embodiment, the module is designed such that the galvanically separated transmission of the control data takes place via radio.
  • the module is designed in such a way that the galvanically separated transmission of the drive data takes place optically.
  • the assembly is designed for operation at a working wavelength of less than 250 nm, in particular at a working wavelength of less than 200 nm.
  • the assembly is designed for operation at a working wavelength of less than 30 nm, in particular at a working wavelength of less than 15 nm.
  • the mirror arrangement is a facet mirror, in particular a field facet mirror or a pupil facet mirror.
  • the invention further relates to an optical system of a microlithographic projection exposure apparatus, in particular illumination device or projection objective, wherein the optical system has an assembly with the features described above, and a microlithographic projection exposure apparatus with such an optical system.
  • Figure 1 -5 are schematic representations for explaining possible embodiments of an assembly according to the invention
  • Figure 6 is a schematic representation for explaining the possible
  • FIG. 7-15 are schematic representations to explain possible further embodiments of the invention.
  • FIG. 1 Part of the assembly of FIG. 1 is in particular a mirror assembly 1 10, which has a plurality of independently adjustable mirror elements, wherein in Fig. 1 for the sake of simplicity, only two mirror elements 1 10a, 1 10b are located.
  • the number of mirror elements 1 10a, 1 10b,... Can, however, be substantially larger and merely amount to several hundred by way of example.
  • the individual mirror elements 1 10a, 1 10b,... themselves be subdivided into further, smaller mirror segments or micromirrors.
  • the mirror arrangement 110 may, for example, be a facet mirror (eg a field or pupil facet mirror) of the illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus designed for operation in EUV.
  • the mirror arrangement 110 may also be, for example, a mirror arrangement (also referred to as MMA) of a lighting device designed for operation at wavelengths in the VUV range.
  • the mirror elements 1 10a, 1 10b,... Of the mirror arrangement 110 are adjustable independently of one another by means of suitable actuators, wherein this individual adjustment takes place on the basis of activation data whose generation and transmission are explained in more detail below. Furthermore, the individual adjustment of the mirror elements 1 10a, 1 10b,... Takes place using an electrical supply voltage, which is likewise transmitted to the respective mirror elements 1 10a, 1 10b,... As described below.
  • the mirror arrangement 1 10 is located within a vacuum area enclosed by a housing 101. Outside this vacuum range (ie, in "ambient atmosphere"), there is a data and voltage generation unit 120 for the calculation or generation of drive data, which according to FIG. 1 contains a calculation unit 121 (eg with a tilt angle controller for calculating the activation required for a desired tilt angle ), a protocol generation and modulation unit 122, a driver 123, and a connector panel 124 in electrical communication with a supply voltage source
  • the transmission of both the control data and the supply voltage to the individual mirror elements 1 10a, 1 10b,... Takes place inductively, with transmission coils 131 a, 131 b,. on the side of the mirror elements 1 10a, 1 10b, ... located) receiving coils 1 1 1 1 a, 1 1 1 b, ... are provided. Accordingly, transmitting coils are for transmitting the supply voltage 132a, 132b, ... and (on the side of the mirror elements 1 10a, 1 10b, ... located) receiving coils 1 12a, 1 12b, ... provided.
  • the receiving coils 1 1 1 a, 1 1 1 b, ... or 1 12a, 1 12b, ... are each with a data receiving electronics 1 13a, 1 13b, ... or a voltage shaping electronics 1 14a, 1 14b, ... in electrical connection.
  • both the housing 101 and the housing 130 are provided with respective vacuum feedthroughs 102 and 103, respectively, to supply both the drive data and the supply voltage from the data and voltage generating unit 120 to the area within the housing 130 and to the respective transmit coils 131 a, 131 b, ... and 132 a, 132 b, ... to transmit.
  • Fig. 1 with 1 15a, 1 15b, ... further, mirror-element-side components (D / A converter, driver electronics, etc.) are indicated.
  • the structure described above with reference to FIG. 1 is initially characterized in that the data and voltage generation unit 120 (including the drive electronics for the power supply and the electronics for the generation of the drive data) is arranged outside the vacuum range. Furthermore, in the exemplary embodiment of FIG. 1, the respective transmitting coils 131 a, 131 b,... And 132 a, 132 b... And the cables connected directly thereto, due to their being encapsulated in the housing 130, are merely " normal "ambient atmosphere exposed and thus also bounded by the housing 101
  • Vacuum area separately, which in each case allows the use of standard components or materials in the corresponding (“encapsulated") components.
  • the invention is not limited to the encapsulation of the respective transmitting coils 131 a, 131 b, ... or 132 a, 132 b, ... including the cables connected thereto, so that these components or cables arranged in further embodiments in the vacuum region (taking advantage of the fact that the components in question are passive components, since the actual voltage or data generation in the data and voltage generation unit 120 takes place outside the vacuum area bounded by the housing 101).
  • FIG. 1 Another advantage of the structure shown in Fig. 1 is that the transmitting coils 131 a, 131 b, ... for the data transmission or the transmitting coils 132 a, 132 b, ... for the voltage transmission in each case in parallel to one and the same Transmission line can be connected, resulting in a significant simplification, inter alia with regard to assembly and replacement of the mirror elements 1 10a, 1 10b, ... the mirror assembly has the consequence.
  • the invention is not limited to the galvanically isolated (in particular inductive) or in parts wireless transmission of the supply voltage from the data and voltage generating unit 120 to the mirror elements 1 10a, 1 10b,.
  • the power supply for driving the mirror elements may also be realized in a conventional manner (i.e., by cable connection).
  • only the transmission of the supply voltage can be galvanically isolated (in the case of conventional transmission of the control data per
  • FIG. 2 shows, in a merely schematic representation, a possible realization of an assembly according to the invention in a further embodiment, analogous or essentially functionally identical components with reference numerals increased by "100" being designated for FIG.
  • the embodiment of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that the transmission of the control data from the data and voltage generation unit 220 to the mirror elements 210a, 210b,... Does not take place inductively but by radio, wherein the transmission resp Coupling the supply voltage analogously to the embodiment of Fig. 1 is further realized inductively.
  • a printed circuit board 244 provided with transmitting antennas or antenna structures 245 and arranged on a flange, which is arranged on the housing 201 and has an electronic module 240 from a data stream decoding unit 241, serves for said data transmission by radio , a modulation unit 242 and an RF driver 243 is coupled.
  • FIG. 2 likewise shows a diagrammatic representation of a further embodiment of an assembly according to the invention, in which analogous or essentially functionally identical components are again designated by reference numerals increased by "100.”
  • FIG 1 and 2 described in that for the transmission of the generated by the data and voltage generating unit 320 control data to the mirror elements 310a, 310b, ... an op- table data input is used.
  • this optical data transmission takes place with diffuse light, ie not with a directed light source or beam guidance, but under diffuse, common illumination of a plurality of light-sensitive elements, which are assigned to different mirror elements.
  • diffuse light ie not with a directed light source or beam guidance
  • diffuse, common illumination of a plurality of light-sensitive elements which are assigned to different mirror elements.
  • a light modulation with frequencies in the range of 1 MHz to 10 MHz, up to several 100 MHz or even up to several GHz can be used for data transmission.
  • a transmitting light source 345 is provided on the side of the housing 301, which in turn is coupled to a data stream decoding unit 341, a modulation unit 342 and a light source driver 343, as shown in FIG.
  • the data stream with drive data generated by the data and voltage generating unit 320 is, after appropriate processing in the units 341-343 via the (on a mounted on a flange printed circuit board 344) transmitting light source 345 to mirror element side arranged, light-sensitive elements (eg diodes ) 31 1 a, 31 1 b, ... transferred.
  • the transmitting light source 345 is arranged within the vacuum region enclosed by the housing 301, in other embodiments the transmitting light source 345 can also be provided outside the vacuum region, in which case the optical coupling is effected, for example, via a suitable vacuum Vacuum window or a glass fiber can be done.
  • 4 shows a schematic representation of a further embodiment, wherein in turn analogous or substantially functionally identical components with reference numerals increased by "100" are designated.
  • Fig. 4 differs from that of Fig. 3 in that the transmitting light source 445 is disposed within the housing 430 and thus not in the vacuum region (but in "normal" ambient atmosphere).
  • the transmitting light source 445 More cost effective components can be used outside the vacuum region because the transmit light source 445 does not have to be vacuum compatible and does not have to meet stricter requirements for outgassing and contamination.
  • a plurality of transmission light sources 345 and 445 may also be provided, the redundancy created thereby being able to contribute, even if one of the (comparatively difficult to access) transmission light sources fails to ensure a proper function or control of the mirror elements of the mirror assembly.
  • the concept of optical data transmission described above with reference to FIGS. 3 and 4 can also be carried out with directional light.
  • the individual mirror elements of the mirror arrangement must be specifically addressed during the activation, ie it must be ensured in each case that the correct activation data also reach the corresponding mirror element.
  • the mirroring elements may be addressed "at the data level.” For example, referring again to Fig.
  • each mirror element may receive the same (analog) radio signal, all the mirror elements sharing the same radio channel
  • the "data-level" addressing has the consequence that the drive data intended for other mirror elements are rejected on the basis of the address in the drive data, ie only those for the relevant mirror element certain drive data for the adjustment are taken into account.
  • the respective own address must be known or present on the side of each mirror element, which can be realized, for example, by programming into a non-volatile memory within the mirror elements (alternatively also, for example, via a resistance coding).
  • the above-described "data-level" addressing can also be carried out analogously in the case of inductive transmission of the drive data (see FIG. 1) or also in the case of optical transmission of the drive data according to FIG. 3 or 4.
  • all transmit coils are connected in parallel (but may alternatively be connected in series), the mirror elements each receiving the same analog signal and using the same carrier frequency, for example ..
  • the addressing can be done on the data level, only the particular for this mirror element control data used by this and the remaining control data of the remaining mirror elements are each discarded.
  • FIGS. 5a, 5c and 5e are illustrative examples of spectra of the signals S 1 (f), S2 (f),... SN (f) representing the drive data for the N mirror elements 1 10a, 1 10b,. 210a, 210b, ..., etc. (where f B denotes the bandwidth required for the transmission of information) and for addressing the individual mirror elements to different carrier frequencies.
  • FIGS. 5b, 5d and 5f show the spectra of the associated carrier frequency oscillations or signals (wherein FIG. 5b belongs to FIG. 5a, FIG. 5d to FIG. 5c and FIG. 5f to FIG. 5e).
  • FIG. 5g shows the spectrum of the total signal S (f) which, depending on the embodiment, is transmitted by the transmitting coils 131a, 132a,..., The transmitting antennas or antenna structures 245 or the transmitting light sources 345 and 445, respectively.
  • each of the mirror elements can also each have a separate transmitting device (transmitting coil for inductive transmission of the driving data according to FIG. 1, transmitting light source for optical transmission of the driving data according to FIG. 3 or FIG. 4 or realization of a respective own radio link the transfer of the
  • Control data by radio according to Fig. 2 to be assigned.
  • Such an embodiment has the advantage that the mirror elements do not have to be equipped with their own address information or the like, but all the mirror elements can be designed to be completely identical.
  • a complexity and cost increase due to the multiple-to-be-provided driver and signal generation electronics are accepted.
  • a further refinement of the addressing of the individual mirror elements consists in a time-division multiplexing method for addressing, wherein each mirror element is assigned its own time window, wherein only the respective control data received in this time window is considered or taken into account.
  • an increased effort in the realization of the time required for the synchronization of the time window on the transmitting and receiving side electronics is accepted.
  • each mirror element evaluates activation data only in specific time windows (so that in a first time interval data are transmitted only for the first mirror element, in a second time interval data only for the second mirror element, etc.).
  • the frequency with which each new drive data for all mirror elements are transmitted vary within a wide range and, for. of 0.1 Hz (suitable for example for a drift compensation to compensate for a change in temperature of the actuators for mirror adjustment and a concomitant variation of the set tilt angle) up to 1000Hz (suitable for example for the damping of resonances) can range.
  • 6 shows a schematic representation of an exemplary projection exposure system designed for operation in the EUV, in which the present invention can be implemented.
  • a lighting device in a projection exposure apparatus 600 designed for EUV has a field facet mirror 603 and a field facet mirror 603
  • Pupil facet mirror 604 on.
  • the light of a light source unit comprising a plasma light source 601 and a collector mirror 602 is directed.
  • a first telescope mirror 605 and a second telescope mirror 606 are arranged in the light path after the pupil facet mirror 604.
  • a deflection mirror 607 which directs the radiation impinging on an object field in the object plane of a projection objective comprising six mirrors 651-656, is arranged in the light path.
  • a reflective structure-bearing mask 621 on a Mask table 620 is arranged, which is imaged by means of the projection lens in an image plane in which a photosensitive layer (photoresist) coated substrate 661 is located on a wafer table 660.
  • the assembly according to the invention is particularly advantageously applicable to the control of the field facet mirror 603 from FIG. 6, more particularly when the individual field facets of the field facet mirror 603 are themselves composed of individual mirror elements or micromirrors.
  • the invention is advantageously applicable to all mirror arrangements or facet mirrors in which controllable or tiltable mirror elements are present.
  • a respectively wireless or electrically isolated (i.e., without heat conduction) signal transmission for mirror positioning is realized on the side of the projection objective.
  • Fig. 7 shows a schematic representation for explaining an embodiment in which a mechanically decoupled, wireless transmission is realized as optical transmission by utilizing the optocoupler principle.
  • the area containing the optical components of the projection objective, located in the ultra-high vacuum, is denoted by "V” and the area containing the external (eg electronic and control) components, which is in the normal ambient atmosphere, is denoted by "A” a housing wall which is referred to below as “vacuum wall” 701.
  • V the area containing the optical components of the projection objective, located in the ultra-high vacuum
  • A a housing wall which is referred to below as "vacuum wall” 701.
  • the transmission unit 721 is assigned to the vacuum unit "V” and optical data transmission between these units takes place via vacuum-tight windows 705 in corresponding positions in the vacuum wall 701 in the transmission direction indicated by dashed arrows are configured such that they are transparent to electromagnetic radiation of the particular wavelength used (although they may well not be transparent in other wavelength ranges such as the visible wavelength range).
  • FIG. 8a shows a possible concrete exemplary embodiment of an optical transmission path, the optical transmission taking place from a transmission unit 81 1 via a coupling-in optical system 815 and an optical fiber 816 to a reception unit 812, and at the transmitting or receiving unit 81 1, 812 in each case an electrical-optical or optical-electrical signal conversion takes place.
  • FIG. 8b in further embodiments even without such a conversion into electrical signals, a purely optical signal transmission can be realized, in which case an optical fiber transmitter 821 and an optical fiber receiver 822 are coupled via a transmission optical system 825 and an optical free beam transmission in the remaining intermediate regions ,
  • FIGS. 9a-c the principle described above can again be used to simplify the realization of a vacuum feedthrough, wherein the corresponding vacuum wall 901 according to FIG optical fiber transmitter 91 1, according to FIG. 9b in the region of the transmission optics 925 or according to FIG. 9c may be arranged in the region of the optical fiber receiver 932.
  • the respective vacuum feedthrough using (eg adhesive-based) seals 901 a can be realized.
  • FIGS. 9b and 9c the components which are analogous or substantially functionally identical to those in FIG. 9a are designated by reference numerals increased by "10" or "20".
  • FIG. 10 shows a further possible embodiment of the contactless, optical signal transmission, in which case again in the region of the (designated “1001") vacuum wall window 1005 to enable the optical signal transmission between the on the atmosphere side "A” optical transmission components (fiber transmitter 101 1 and transmission optics 1015) and the vacuum side “V” component (fiber receiver 1021)
  • windows 1005 are designed to be transparent to electromagnetic radiation of the particular wavelength used (in other wavelength ranges such as the visible wavelength range can not be transparent).
  • FIGS. 11a and 11b show further embodiments of the invention in which a mechanically decoupled, wireless signal, data and / or energy transmission is performed capacitively and in turn via an atmosphere side "A" of FIG the vacuum side "V” separating vacuum wall 1 101 is realized away. Again, this is analogous to the above with reference to Fig. 7ff. described embodiments of an atmosphere on the side "A" located transmitting unit 1 1 1 1 and a receiving unit
  • FIG. 11b differs from that of FIG. 11a in that the capacitor electrodes of the atmosphere-side transmitting unit and the atmosphere-side receiving unit are arranged as embedded electrodes in the vacuum wall 1101 (as well as electrically isolated from this vacuum wall 1101) , wherein in Fig. 1 1 b to Fig. 1 1 a analog or substantially functionally identical components with corresponding, provided with a "prime" reference numerals are.
  • the mechanically decoupled, wireless signal, data and / or energy transmission according to the invention can also be implemented inductively, with a transmitting or receiving unit arranged on the atmosphere side in FIG "121 1" and a vacuum side arranged receiver or transmitting unit with "1212" is designated.
  • the term “1205" designates an iron core and "1204" or “1206” designates a primary or secondary coil of the inductive coupling.To avoid direct mechanical contact between iron core 205 and secondary coil 1206, an air gap designated "1209" is provided.
  • the iron core 1205 may be recessed into the vacuum wall (not shown in FIG. 12) between the atmosphere side "A" and the vacuum side "V".
  • FIG. 13 shows a schematic illustration for explaining a possible concrete embodiment, analogous to those described above with reference to FIG. 7ff.
  • a transmitting unit 131 1 and receiving unit 1322 located on the atmosphere side "A" are each assigned a receiving unit 1312 or transmitting unit 1321 located on the vacuum side "V", and wherein the iron core 1305 belonging to the respective inductive coupling is connected on the side of the respective primary coil
  • Adhesive or sealing regions 1301 b are embedded in the vacuum wall 1301 and by the respectively associated with the secondary coil iron core 1306 via an air gap
  • each of the mirror modules (shown in FIG. 14 for a "mirror module 1") is provided with a sensor arrangement 1412 of at least six position sensors in six degrees of freedom, these sensor sensors each having an atmosphere-side "A" located light source unit 141 1 is supplied for example via fibers.
  • a collection unit 1415 also located on vacuum side "V" and housed in a vacuum window 1415a includes a (multi-channel) amplifier 1416, an A / D converter 1417 for analog-to-digital conversion of the analog signals provided by the sensor array 1412 sensors and a digital control unit (eg FPGA unit) 1418 for combining the digital signals provided by the A / D converter 1417.
  • the A / D converter 1417 can also be multichannel, ie the A / D converter 1417 can have a plurality of analog ( "1419” designates a drive electronics including a D / A converter, via which light sources 1419a for the realization of a contactless or galvanically separated signal transmission are controlled by means of an optical transmission, wherein the optical transmission path up to a on the atmosphere side "A" located, ebenfal ls disposed in a housing receiver unit 1420 and passes through a housing located in this vacuum window 1420a.
  • "1421” denotes the corresponding receiver electronics and “1422” denotes a receiver element, eg in the form of a PIN diode.
  • "1430” denotes the data connection running from the receiver unit 1420 to the external electronics 1410, and “1450” the from the external electronics 1410 to the collection unit 1415 extending transmission line for the electrical supply voltage.
  • the construction described above with reference to FIG. 14 has the advantage on the one hand that due to the merging of the analog signals provided by the plurality of sensors of the sensor arrangement 1412 in the collecting group 1415, a considerable reduction of the cabling and connection costs (including the required Connector numbers and insertion times) is achieved, whereby the advantages already described above of reducing the unwanted dynamic coupling or vibration transmission and a reduction of unwanted heat inputs can be achieved.
  • Another significant advantage of the arrangement of FIG. 14 is that the (multichannel) amplifier 1416 associated with the collection unit 1415 is disposed comparatively close to the respective sensors of the sensor array 1412, thereby improving the signal quality (which is typically weak and comparatively poor) long distances to leading) sensor signals can be achieved.
  • the invention is not limited to the optical transmission described above with reference to FIG. 14 from the collection unit 1415 to the receiver unit 1420 via the vacuum wall 1401.
  • 15 shows a possible alternative embodiment, in which components which are analogous or substantially functionally identical are designated by reference numerals increased by "100.”
  • signal bundling or combining on the vacuum side is analogous to FIG. V "achieved, but here the data connection 1530 to the external electronics 1510 is not realized without contact, but via a cable connection.
  • this embodiment as well, as a result of the signal bundling described above, a substantial reduction in the total cabling and connecting effort required overall is achieved.
  • the signal or data transmission of the vacuum side "V" merged according to FIG. 14 or FIG. bundled signals in other ways can be realized.
  • the control circuits used for positioning the individual mirror modules can be completely closed on the vacuum side "V” with the result that the entire assembly of electronics (for reading the sensors and driving actuators) and (digital) controller in a housing such as The collecting unit 1415 or 1515 can be accommodated and only the supply voltage and the setpoint values for the corresponding regulators (which require comparatively low data rates) must be transported via the vacuum wall 1501. In this way, the required data transport beyond the vacuum limit can be further simplified.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Spiegelanordnung (1 10, 210, 310, 410), welche eine Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) aufweist, und einer Daten- und Spannungserzeugungseinheit (120, 220, 320, 420), welche Ansteuerungsdaten sowie eine Versorgungsspannung zur Ansteuerung einer Verstellung der jeweiligen Spiegelelemente erzeugt, wobei die Baugruppe zur galvanisch getrennten Übertragung der Ansteuerungsdaten und/oder der Versorgungsspannung von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit (120, 220, 320, 420) an die Spiegelelemente (110a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) ausgelegt ist.

Description

Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer
mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 202 800.3, angemeldet am 17. Februar 2015. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference") mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikro- lithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Kompo- nenten für den Abbildungsprozess verwendet.
In der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist insbesondere der Einsatz von Facettenspiegeln in Form von Feldfacettenspiegeln und Pupillen- facettenspiegeln als bündelführende Komponenten z.B. aus DE 10 2008 009 600 A1 bekannt. Derartige Facettenspiegel sind aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln oder Spiegelfacetten aufgebaut, welche jeweils zum Zwecke der Jus- tage oder auch zur Realisierung bestimmter Beleuchtungswinkelverteilungen über Festkörpergelenke kippbar ausgelegt sein können. Diese Spiegelfacetten können wiederum ihrerseits eine Mehrzahl von Mikrospiegeln umfassen.
Des Weiteren ist auch in einer Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb bei Wellenlängen im VUV-Bereich ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage zur Einstellung definierter Beleuchtungssettings (d.h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung) der Einsatz von Spiegelanordnungen, z.B. aus WO 2005/026843 A2, bekannt, welche eine Vielzahl unabhängig voneinander einstellbarer Spiegelelemente umfassen. Wenngleich die vorstehend genannten Spiegelanordnungen eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Einstellung unterschiedlicher Beleuchtungssettings ermöglichen, ist die Ansteuerung der einzelnen Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten der betreffenden Spiegelanordnung in der Praxis mit Problemen verbunden, welche aus der typischerweise relativ großen Anzahl anzusteuernder Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten resultieren.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere die aus einer Verwendung von Kabelzuleitungen zu den Spiegelelementen resultierende erhebliche Kontami- nationsgefahr der optischen Elemente zu nennen, welche etwa in einer für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage daraus resultiert, dass die vergleichsweise energiereiche EUV-Strahlung dazu in der Lage ist, chemische Bindungen zahlreicher Materialien (wie z.B. Kunststoffe) aufzubrechen. Eine Ausgasung von kontaminierenden Stoffen aus den Kabelzuleitungen erfolgt unter anderem auch durch den sehr geringen Druck (Vakuum). Eine Kontaminationsgefahr resultiert ferner daraus, dass beim Betrieb im EUV Wasserstoff eingesetzt wird, wobei dieser (atomare oder ionisierte) Wasserstoff gegebenenfalls mit chemischen Elementen der in besagten Zuleitungen enthaltenen Materialien Reaktionsprodukte bildet, die sich im optischen System verteilen und bei Niederschlag auf den reflektiven optischen Elementen einen Reflektivitätsverlust zur Folge haben können.
Weitere Probleme resultieren aus einer durch die besagten Kabelzuleitungen bzw. Kontakte bewirkten mechanischen Kopplung, welche wiederum eine unerwünschte Übertragung von Vibrationen auf die jeweiligen Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten zur Folge haben können.
Nicht zuletzt führt die Realisierung von Kabelzuleitungen und Kontakten zum Zwecke der Ansteuerung der einzelnen Spiegelelemente bzw. Spiegelfacetten zu einer signifikanten Steigerung des konstruktiven Aufwandes bei Montage und gegebenenfalls Austausch der einzelnen Komponenten, wobei infolge der vergleichsweise komplexen Montage auch die Fehleranfälligkeit zunimmt. Die vorstehend beschriebenen, mit der Verwendung von Kabelzuleitungen einhergehenden Probleme der Kontamination, der Vibrationsübertragung und des Montageaufwandes bestehen auch im Projektionsobjektiv einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Das Projektionsobjektiv umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln, zu deren Positionie- rung jeweils eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren sowie gegebenenfalls weitere Elektronikkomponenten eingesetzt werden muss. Die Realisierung der entsprechenden Signalübertragung stellt auch insofern eine anspruchsvolle Herausforderung dar, als diese über eine Vakuumgrenze hinweg zu erfolgen hat, welche sich zwischen der im Ultrahochvakuum befindlichen Optik und der in normalen Umgebungsbedingungen (Atmosphäre) befindlichen externen Elektronik existiert. Die Realisierung entsprechender elektrischer und faseroptischer Vakuumdurchführungen beinhaltet einen erheblichen Aufwand
Als weitere, im Betrieb zu beachtende Anforderung ist auch die Realisierung eines - trotz diverser vorhandener Wärmequellen sowohl auf Seiten der im Ultrahochvakuum befindlichen Optik als auch auf Seiten der in normalen Umgebungsbedingungen (Atmosphäre) befindlichen externen Elektronik - möglichst stabilen Betriebs in thermischer Hinsicht zu nennen, wozu es erforderlich ist, die Wärme von besonders wärmesensitiven Komponenten fernzuhalten. Auch in diesem Zusammenhang führt die Realisierung von Kabelzuleitungen und Kontakten in der erforderlichen hohen Anzahl zu Problemen der unvermeidbaren Wärmeübertragung.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf US 2005/0140955 A1 und DE 10 2008 049 616 B4 verwiesen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelich- tungsanlage bereitzustellen, welche eine zuverlässige und effiziente individuel- le Ansteuerung auch einer Vielzahl von Komponenten einer Spiegelanordnung oder dergleichen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Baugruppe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf: eine Spiegelanordnung, welche eine Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente aufweist; und eine Daten- und Spannungserzeugungseinheit, welche Ansteuerungsda- ten sowie eine Versorgungsspannung zur Ansteuerung einer Verstellung der jeweiligen Spiegelelemente erzeugt; wobei die Baugruppe zur galvanisch getrennten Übertragung der An- steuerungsdaten und/oder der Versorgungsspannung von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit an die Spiegelelemente ausgelegt ist.
10 Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, eine galvanisch getrennte (bzw. zumindest streckenweise drahtlose) Übertragung von Ansteue- rungsdaten und/oder einer Versorgungsspannung an unabhängig voneinander verstellbare Spiegelelemente einer Spiegelanordnung (z.B. eines Facettenspiegels einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektil s onsbelichtungsanlage) zu realisieren, wobei insbesondere auf galvanische
Kontaktierungen der jeweiligen Spiegelelemente verzichtet wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen galvanischen Trennung hinsichtlich der Datenübertragung und/oder Spannungsversorgung können die eingangs beschriebenen Probleme hinsichtlich einer bestehenden Kontaminationsgefahr, einer unerwünschten
20 mechanischen Kopplung bzw. Vibrationsübertragung sowie der mit einer (gerade bei einer hohen Anzahl von Spiegelelementen ansonsten unvermeidbaren) Komplexität des Aufbaus verbundenen komplexen Montage sowie Fehleranfälligkeit bei Montage und Austausch der einzelnen Komponenten vermieden werden.
25
Des Weiteren beinhaltet die Erfindung insbesondere auch das Konzept, die einzelnen (unabhängig voneinander verstellbaren) Spiegelelemente der Spiegelanordnung individuell zu adressieren, um auch in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Konzept der galvanisch getrennten Ansteuerung einen
30 zuverlässigen und fehlerfreien Betrieb der Spiegelanordnung bzw. des optischen Systems zu gewährleisten. Hierbei können insbesondere den einzelnen Spiegelelementen, wie im Weiteren noch detaillierter erläutert, voneinander verschiedene Datenübertragungskanäle zugeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die Spiegelelemente bei der galvanisch getrennten Übertragung der Ansteue- rungsdaten und/oder der Versorgungsspannung individuell adressiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente durch Nutzung unterschiedli- eher Datenübertragungskanäle für voneinander verschiedene Spiegelelemente erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente durch Nutzung unterschiedli- eher Trägerfrequenzen für voneinander verschiedene Spiegelelemente erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente durch Nutzung unterschiedlicher gerichteter Übertragungsstrecken für voneinander verschiedene Spie- gelelemente erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente über eine in den Ansteuerungs- daten jeweils enthaltene Adressinformation erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente über ein Zeitmultiplex-Verfahren erfolgt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten induktiv erfolgt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten über Funk erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe derart ausgelegt, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten optisch erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe für einen Betrieb bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 250nm, insbesondere bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 200nm, ausgelegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe für einen Betrieb bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 15nm, ausgelegt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Spiegelanordnung ein Facettenspiegel, insbesondere ein Feldfacettenspiegel oder ein Pupillenfacettenspiegel.
Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv, wobei das optische System eine Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einem solchen optischen System.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Un- teransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Es zeigen:
Figur 1 -5 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Baugruppe; Figur 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen
Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
Figur 7-15 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher weiterer Ausführungsformen der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Weiteren wird zunächst ein möglicher Aufbau einer erfindungsgemäßen Baugruppe unter Bezugnahme auf die lediglich schematische Darstellung von Fig. 1 anhand einer ersten Ausführungsform beschrieben. Bestandteil der Baugruppe gemäß Fig. 1 ist insbesondere eine Spiegelanordnung 1 10, welche eine Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente aufweist, wobei in Fig. 1 der Einfachheit halber lediglich zwei Spiegelelemente 1 10a, 1 10b eingezeichnet sind. Die Anzahl der Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... kann jedoch wesentlich größer sein und lediglich bei- spielhaft mehrere Hundert betragen. Des Weiteren können die einzelnen Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... ihrerseits in weitere, kleinere Spiegelsegmente bzw. Mikrospiegel unterteilt sein. Bei der Spiegelanordnung 1 10 kann es sich beispielhaft um einen Facettenspiegel (z.B. einen Feld- oder Pupillenfacettenspiegel) der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb in EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage handeln. In weiteren Anwendungen kann es sich bei der Spiegelanordnung 1 10 auch z.B. um eine (auch als MMA bezeichnete) Spiegelanordnung einer für den Betrieb bei Wellenlängen im VUV-Bereich ausgelegten Beleuchtungseinrichtung handeln.
Die Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... der Spiegelanordnung 1 10 sind unabhän- gig voneinander über geeignete Aktoren verstellbar, wobei diese individuelle Verstellung auf Basis von Ansteuerungsdaten erfolgt, deren Erzeugung und Übertragung im Weiteren näher erläutert wird. Des Weiteren erfolgt die individuelle Verstellung der Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... unter Nutzung einer elektrischen Versorgungsspannung, welche ebenfalls an die jeweiligen Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... wie im Weiteren beschrieben übertragen wird.
Wie in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet, befindet sich die Spiegelanordnung 1 10 innerhalb eines durch ein Gehäuse 101 umschlossenen Vakuumbereichs. Außerhalb dieses Vakuumbereichs (d.h. in„Umgebungsatmosphäre") befindet sich zum einen eine Daten- und Spannungserzeugungseinheit 120 zur Berechnung bzw. Erzeugung von Ansteuerungsdaten, welche gemäß Fig. 1 eine Berechnungseinheit 121 (z.B. mit einem Kippwinkelregler zur Berechnung der für einen gewünschten Kippwinkel benötigten Ansteuerung), eine Protokoll- erzeugungs- und Modulationseinheit 122, einen Treiber 123 und ein Stecker- panel 124 in elektrischer Verbindung mit einer Versorgungsspannungsquelle
126 aufweist.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 erfolgt die Übertragung sowohl der Ansteuerungsdaten als auch der Versorgungsspannung an die einzelnen Spie- gelelemente 1 10a, 1 10b, ... induktiv, wobei zur Ansteuerungsdatenübertragung jeweils Sendespulen 131 a, 131 b, ... und (auf Seiten der Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... befindliche) Empfangsspulen 1 1 1 a, 1 1 1 b, ... vorgesehen sind. Entsprechend sind zur Übertragung der Versorgungsspannung Sendespulen 132a, 132b, ... und (auf Seiten der Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... befindliche) Empfangsspulen 1 12a, 1 12b, ... vorgesehen. Die Empfangsspulen 1 1 1 a, 1 1 1 b, ... bzw. 1 12a, 1 12b, ... stehen jeweils mit einer Datenempfangselektronik 1 13a, 1 13b, ... bzw. einer Spannungsformungselektronik 1 14a, 1 14b, ... in elektrischer Verbindung.
Wie ferner in Fig. 1 angedeutet befinden sich sowohl für die Übertragung der Ansteuerungsdaten als auch für die Übertragung der Versorgungsspannung die jeweiligen Sendespulen 131 a, 131 b, ... bzw. 132a, 132b, ... innerhalb eines separaten Gehäuses („Elektronikbox") 130, welches gegenüber dem umgebenden Gehäuse 101 vakuumdicht abgedichtet ist und in welchem wiederum „normale" Umgebungsatmosphäre vorliegt. Des Weiteren sind sowohl das Gehäuse 101 als auch das Gehäuse 130 mit entsprechenden Vakuumdurchführungen 102 bzw. 103 ausgestattet, um sowohl die Ansteuerungsdaten als auch die Versorgungsspannung von der Daten- und Spannungserzeugungs- einheit 120 in den Bereich innerhalb des Gehäuses 130 und an die jeweiligen Sendespulen 131 a, 131 b, ... bzw. 132a, 132b, ... zu übertragen.
Des Weiteren sind in Fig. 1 mit 1 15a, 1 15b, ... weitere, spiegelelementseitige Komponenten (D/A-Wandler, Treiberelektronik etc.) angedeutet.
Der vorstehend anhand von Fig. 1 beschriebene Aufbau zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass die Daten- und Spannungserzeugungseinheit 120 (einschließlich der Treiberelektronik für die Spannungsversorgung sowie der Elektronik für die Erzeugung der Ansteuerungsdaten) außerhalb des Vakuumbereichs angeordnet ist. Des Weiteren sind in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 auch die jeweiligen Sendespulen 131 a, 131 b, ... bzw. 132a, 132b, ... sowie die unmittelbar hieran angeschlossenen Kabel aufgrund deren Einkapse- lung in dem Gehäuse 130 lediglich der„normalen" Umgebungsatmosphäre ausgesetzt und somit ebenfalls vom durch das Gehäuse 101 umgrenzten
Vakuumbereich getrennt, was insoweit jeweils die Verwendung von Standardkomponenten bzw. -materialien in den entsprechenden („verkapselten") Bauteilen ermöglicht. Die Erfindung ist jedoch auf die Verkapselung der jeweiligen Sendespulen 131 a, 131 b, ... bzw. 132a, 132b, ... einschließlich der hieran angeschlossenen Kabel nicht beschränkt, so dass diese Komponenten bzw. Kabel in weiteren Ausführungsformen auch im Vakuumbereich angeordnet sein können (wobei der Umstand ausgenutzt wird, dass es sich bei den betreffenden Komponenten um passive Komponenten handelt, da die eigentliche Spannungs- bzw. Datenerzeugung in der Daten- und Spannungserzeugungseinheit 120 außerhalb des durch das Gehäuse 101 umgrenzten Vakuumbereichs erfolgt).
Ein weiterer Vorteil des in Fig. 1 gezeigten Aufbaus besteht darin, dass die Sendespulen 131 a, 131 b, ... für die Datenübertragung bzw. die Sendespulen 132a, 132b, ... für die Spannungsübertragung jeweils in Parallelschaltung an ein- und dieselbe Übertragungsleitung angeschlossen sein können, was eine signifikante Vereinfachung u.a. hinsichtlich Montage und Austausch der Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... der Spiegelanordnung zur Folge hat.
Die Erfindung ist nicht auf die galvanisch getrennte (insbesondere induktive) bzw. streckenweise drahtlose Übertragung der Versorgungsspannung von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit 120 an die Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... beschränkt. So kann in weiteren Ausführungsformen die Spannungsversorgung zur Ansteuerung der Spiegelelemente auch in herkömmlicher Weise (d.h. per Kabelverbindung) realisiert sein. Ferner kann in noch weiteren Ausführungsformen auch nur die Übertragung der Versorgungsspannung gal- vanisch getrennt (bei herkömmlicher Übertragung der Ansteuerungsdaten per
Kabel) erfolgen, wobei in diesem Falle z.B. immer noch ein erhöhter Berührschutz durch die galvanisch getrennte Übertragung der Versorgungsspannung erzielt werden kann. Fig. 2 zeigt in lediglich schematischer Darstellung eine mögliche Realisierung einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einer weiteren Ausführungsform, wobei zu Fig. 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„100" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Die Ausführungsform von Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen aus Fig. 1 dadurch, dass die Übertragung der Ansteuerungsdaten von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit 220 zu den Spiegelelementen 210a, 210b, ... nicht induktiv, sondern per Funk erfolgt, wobei die Übertragung bzw. Einkopp- lung der Versorgungsspannung analog zur Ausführungsform von Fig. 1 weiterhin induktiv realisiert wird.
Zur besagten Datenübertragung per Funk dient gemäß Fig. 2 eine mit Sende- antennen bzw. Antennenstrukturen 245 versehene (z.B. keramische), an einem Flansch angeordnete Leiterplatte 244, welche am Gehäuse 201 angeordnet und mit einem Elektronik-Modul 240 aus einer Datenstrom- Dekodierungseinheit 241 , einer Modulationseinheit 242 und einem HF-Treiber 243 gekoppelt ist. Der von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit 220 erzeugte Datenstrom mit den betreffenden Ansteuerungsdaten für die Spiegelelemente 210a, 210b, ... wird nach Verarbeitung in besagten Einheiten 241 - 243 von den Sendeantennen bzw. Antennenstrukturen der Leiterplatte 245 in Form von Funksignalen, wie in Fig. 2 angedeutet, zu spiegelelementseitig vorhandenen Empfangsantennen 21 1 a, 21 1 b, ... übertragen. Die Nutzung einer auf Keramik basierenden Leiterplatte 245 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 hat dabei u.a. den Vorteil günstiger Ausgaseigenschaften sowie auch vergleichsweise guter Hochfrequenzeigenschaften zur Implementierung der Funktechnologie. Fig. 3 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe, wobei wiederum zu Fig. 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„100" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Die Ausführungsform von Fig. 3 unterscheidet sich von den vorstehend anhand von Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass zur Übertragung der durch die Daten- und Spannungserzeugungseinheit 320 erzeugten Ansteuerungsdaten zu den Spiegelelementen 310a, 310b, ... eine op- tische Dateneinkopplung genutzt wird. Genauer (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) erfolgt diese optische Datenübertragung mit diffusem Licht, d.h. nicht mit einer gerichteten Lichtquelle bzw. Strahlführung, sondern unter diffuser, gemeinsamer Ausleuchtung einer Mehrzahl lichtsensiti- ver Elemente, welche unterschiedlichen Spiegelelementen zugeordnet sind. Dabei kann eine gezielte Adressierung der einzelnen Spiegelelemente in unterschiedlicher Weise, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben, realisiert werden. Dabei kann z.B. eine Lichtmodulation mit Frequenzen im Bereich von 1 MHz bis 10 MHz, bis zu mehreren 100 MHz oder auch bis zu mehreren GHz zur Datenübertragung genutzt werden.
Hingegen erfolgt die Übertragung der Versorgungsspannung gemäß Fig. 3 analog zu den Ausführungsformen von Fig. 1 und Fig. 2 auch auf induktivem Wege.
Zur optischen Datenübertragung bzw. Datenübertragung per Lichteinkopplung ist gemäß Fig. 3 auf Seiten des Gehäuses 301 eine Sende-Lichtquelle 345 vorgesehen, welche gemäß Fig. 3 wiederum an eine Datenstrom- Dekodierungseinheit 341 , eine Modulationseinheit 342 und einen Lichtquellen- treiber 343 gekoppelt ist. Der von der Daten- und Spannungserzeugungsein- heit 320 erzeugte Datenstrom mit Ansteuerungsdaten wird nach entsprechender Verarbeitung in den Einheiten 341 -343 über die (auf einer an einem Flansch angeordneten Leiterplatte 344 befindliche) Sende-Lichtquelle 345 zu spiegelelementseitig angeordneten, lichtsensitiven Elementen (z.B. Dioden) 31 1 a, 31 1 b, ... übertragen.
Wenngleich gemäß Fig. 3 die Sende-Lichtquelle 345 innerhalb des von dem Gehäuse 301 umschlossenen Vakuumbereichs angeordnet ist, kann in weiteren Ausführungsformen die Sende-Lichtquelle 345 auch außerhalb des Vaku- umbereichs vorgesehen sein, wobei in diesem Falle die optische Einkopplung z.B. über ein geeignetes Vakuumfenster oder eine Glasfaser erfolgen kann. Fig. 4 zeigt hierzu in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform, wobei wiederum zu Fig. 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„100" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
Die Ausführungsform von Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen aus Fig. 3 dadurch, dass die Sende-Lichtquelle 445 innerhalb des Gehäuses 430 und somit nicht im Vakuumbereich (sondern auf „normaler" Umgebungsatmosphäre) angeordnet ist. Durch besagte Anordnung der Sende-Lichtquelle 445 außerhalb des Vakuumbereichs können kostengünstigere Komponenten verwendet werden, da die Sende-Lichtquelle 445 nicht vakuumtauglich sein muss und keine strengeren Anforderungen bzgl. Ausgasung und Kontamination erfüllen muss. Gemäß Fig. 4 erfolgt die Lichtübertragung zu den spiegelelementseitig vorhandenen Datenempfangselektronikeinheiten 413a, 413b, ... über Fenster 450a, 450b, welche an den entsprechenden Stellen des Gehäuses 430 vorgesehen sind.
In weiteren Ausführungsformen können in Abwandlung der Ausführungsformen von Fig. 3 und Fig. 4 auch mehrere Sende-Lichtquellen 345 bzw. 445 vorgesehen sein, wobei die hierdurch geschaffene Redundanz dazu beitragen kann, auch bei Ausfall einer der (vergleichsweise schwer zugänglichen) Sende- Lichtquellen eine ordnungsgemäße Funktion bzw. Ansteuerung der Spiegelelemente der Spiegelanordnung zu gewährleisten.
In weiteren Ausführungsformen kann das vorstehend anhand von Fig. 3 und Fig. 4 beschriebene Konzept der optischen Datenübertragung auch mit gerich- tetem Licht erfolgen.
Bei sämtlichen der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 4 beschriebenen Ausführungsformen müssen die einzelnen Spiegelelemente der Spiegelanordnung bei der Ansteuerung gezielt adressiert werden, d.h. es ist jeweils dafür Sorge zu tragen, dass die korrekten Ansteuerungsdaten auch zu dem entsprechenden Spiegelelement gelangen. Im Weiteren werden für diese Adressierung unterschiedliche mögliche Ausführungsformen erläutert. In Ausführungsformen der Erfindung kann die Adressierung der Spiegelelemente„auf Datenebene" erfolgen. Beispielsweise kann - unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 - im Falle der Übertragung der Ansteuerungsdaten per Funk jedes Spiegelelement das gleiche (analoge) Funksignal erhalten, wobei sämtliche Spiegelelemente den gleichen Funkkanal (beispielsweise die gleiche Trägerfrequenz) nutzen, jedes Spiegelelement also auch die Ansteuerungsdaten der übrigen Spiegelelemente empfängt. Die Adressierung„auf Datenebene" hat zur Folge, dass jeweils die für andere Spiegelelemente bestimmten Ansteuerungsdaten anhand der Adresse in den Ansteuerungsdaten verworfen werden, also nur die für das betreffende Spiegelelement bestimmten Ansteuerungsdaten für dessen Verstellung berücksichtigt werden. Hierbei muss auf Seiten jedes Spiegelelements die jeweilige eigene Adresse bekannt sein bzw. vorliegen, was z.B. durch Programmierung in einen nicht-flüchtigen Speicher innerhalb der Spiegelelemente (alternativ auch z.B. über eine Widerstandsko- dierung) realisiert werden kann.
Die vorstehend beschriebene Adressierung „auf Datenebene" kann analog auch bei induktiver Übertragung der Ansteuerungsdaten (vgl. Fig. 1 ) oder auch bei optischer Übertragung der Ansteuerungsdaten gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 er- folgen. Im Falle der induktiven Übertragung der Ansteuerungsdaten gemäß Fig. 1 sind sämtliche Sendespulen parallel geschaltet (können jedoch alternativ auch in Serie geschaltet sein), wobei die Spiegelelemente jeweils das gleiche Analogsignal empfangen und z.B. die gleiche Trägerfrequenz verwenden. Analog empfangen in den Ausführungsformen von Fig. 3 und Fig. 4 sämtliche Spiegelelemente jeweils das gleiche Lichtsignal und verwenden z.B. die gleiche Trägerfrequenz. Auch hier kann die Adressierung jeweils auf Datenebene erfolgen, wobei nur die für das jeweilige Spiegelelement bestimmten Ansteuerungsdaten von diesem auch verwendet und die übrigen Ansteuerungsdaten der restlichen Spiegelelemente jeweils verworfen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Adressierung der einzelnen Spiegelelemente, welche ebenfalls in den anhand von Fig. 1 bis Fig. 4 beschriebenen Ausführungsformen analog realisierbar ist, empfangen zwar sämtliche Spie- gelelemente das gleiche Signal (d.h. das gleiche Analogsignal gemäß Fig. 1 , das gleiche analoge Funksignal gemäß Fig. 2 bzw. das gleiche Lichtsignal gemäß Fig. 3 und 4), arbeiten jedoch auf unterschiedlichen Trägerfrequenzen. In diesem Falle muss auf Seiten des jeweiligen Spiegelelements die betreffende Trägerfrequenz (entsprechend der eigenen Adresse) bekannt sein, wobei die entsprechende Information z.B. durch Tuning analoger Bauteile kodiert sein kann.
Fig. 5a, 5c und 5e zeigen zur Veranschaulichung beispielhafte Spektren der Signale S 1 (f ) , S2(f), ... SN(f), welche die Ansteuerungsdaten für die N Spiegelelemente 1 10a, 1 10b, ... , 210a, 210b, ... etc. tragen (wobei fB die zur Informationsübermittlung benötigte Bandbreite bezeichnet) und zur Adressierung der einzelnen Spiegelelemente auf unterschiedliche Trägerfrequenzen gelegt werden. Fig. 5b, 5d und 5f zeigen die Spektren der zugehörigen Trägerfre- quenzschwingungen bzw. -Signale (wobei Fig. 5b zu Fig. 5a, Fig. 5d zu Fig. 5c und Fig. 5f zu Fig. 5e gehört). Fig. 5g zeigt das Spektrum des Gesamtsignals S(f), welches je nach Ausführungsform von den Sendespulen 131 a, 132a, ... , den Sendeantennen bzw. Antennenstrukturen 245 oder der Sende-Lichtquelle 345 bzw. 445 übertragen wird.
In weiteren Ausgestaltungen der Adressierung kann jedem der Spiegelelemente auch jeweils eine separate Sendeeinrichtung (Sendespule bei induktiver Übertragung der Ansteuerungsdaten gemäß Fig. 1 , Sende-Lichtquelle bei optischer Übertragung der Ansteuerungsdaten gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 bzw. Realisierung einer jeweils eigenen Richtfunkstrecke bei der Übertragung der
Ansteuerungsdaten per Funk gemäß Fig. 2) zugeordnet sein. Eine solche Ausgestaltung hat jeweils den Vorteil, dass die Spiegelelemente nicht mit eigenen Adressinformationen oder dergleichen ausgestattet sein müssen, sondern alle Spiegelelemente vollständig identisch ausgestaltet sein können. Im Gegenzug wird hierbei eine Komplexitäts- sowie Kostensteigerung infolge der mehrfach vorzusehenden Treiber- und Signalerzeugungselektronik in Kauf genommen. Eine weitere Ausgestaltung der Adressierung der einzelnen Spiegelelemente besteht in einem Zeitmultiplex-Verfahren zur Adressierung, wobei jedem Spiegelelement ein eigenes Zeitfenster zugeordnet ist, wobei nur die jeweils in diesem Zeitfenster empfangenen Ansteuerungsdaten als gültig angesehen bzw. berücksichtigt werden. Hierbei wird wiederum ein erhöhter Aufwand bei der Realisierung der zur Synchronisation der Zeitfenster auf Sende- und Empfangsseite benötigten Elektronik in Kauf genommen.
In dem Zeitmultiplex-Verfahren wertet jedes Spiegelelement Ansteuerungsda- ten jeweils nur in bestimmten Zeitfenstern aus (so dass in einem ersten Zeitintervall Daten nur für das erste Spiegelelement, in einem zweiten Zeitintervall Daten nur für das zweite Spiegelelement übertragen werden, etc). Dabei kann die Frequenz, mit der jeweils neue Ansteuerungsdaten für sämtliche Spiegelelemente übertragen werden, in einen weiten Bereich variieren und z.B. von 0.1 Hz (geeignet etwa für eine Driftkompensation zum Ausgleich eine Temperaturänderung der Aktoren zur Spiegelverstellung und einer damit einhergehenden Variation der eingestellten Kippwinkel) bis zu 1000Hz (geeignet etwa für die Dämpfung von Resonanzen) reichen kann. Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist.
Gemäß Fig. 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgeleg- ten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen
Pupillenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollektorspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspie- gel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651 -656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet.
Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, ist die erfindungsgemäße Baugruppe insbesondere vorteilhaft auf die Ansteuerung des Feldfacettenspiegels 603 aus Fig. 6 anwendbar, weiter insbesondere dann, wenn die einzelnen Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 603 ihrerseits aus einzelnen Spie- gelelementen bzw. Mikrospiegeln zusammengesetzt sind. Generell ist die Erfindung jedoch auf sämtliche Spiegelanordnungen bzw. Facettenspiegel vorteilhaft anwendbar, bei denen ansteuerbare bzw. kippbare Spiegelelemente vorhanden sind. Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, in welchen eine jeweils kabellose bzw. galvanisch getrennte sowie auch thermal getrennte (d.h. ohne Wärmeleitung erfolgende) Signalübertragung zur Spiegelpositionierung auf Seiten des Projektionsobjektivs realisiert wird. Diesen Ausführungsformen ist jeweils gemeinsam, dass eine kabel- bzw. berührungslose Signal-, Daten- und/oder Energieübertragung unter Realisierung einer vollständigen mechanischen Entkopplung erreicht wird, wobei die betreffende Übertragung je nach konkreter Ausführungsform optisch, kapazitiv, induktiv oder elektromagnetisch bzw. über Funkwellen realisiert wird. Den betreffenden Ausführungsformen ist weiter gemeinsam, dass diese zugleich über eine Trennung zwischen einem die eigentliche Optik enthaltenden (Ultrahoch-) Vakuumbereich und einem in„normaler" Umgebungsatmosphäre befindlichen Bereich hinweg realisiert werden mit der Folge, dass jeweils eine (etwa im Vergleich zu elektrischen und faseroptischen Vakuumdurchführungen) erheblich vereinfachte Vakuumdurchführung verwirklicht wird.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels, in dem eine mechanisch entkoppelte, kabellose Übertragung als optische Übertragung unter Ausnutzung des Optokoppler-Prinzips realisiert ist. Hierbei ist der die optischen Komponenten des Projektionsobjektivs enthaltende, im Ultrahochvakuum befindliche Bereich mit„V" und der die externen (z.B. Elektronik- und Ansteuerungs-) Komponenten enthaltende, in normaler Umgebungsatmosphäre befindliche Bereich mit„A" bezeichnet, wobei diese Berei- che durch eine im Weiteren als„Vakuumwand" 701 bezeichnete Gehäusewand getrennt sind. Ebenfalls in Fig. 7 schematisch dargestellt sind die zur Realisierung jeweils eines Signalpfades eingesetzten Sende- bzw. Empfangseinheiten, wobei einer auf Atmosphärenseite„A" befindlichen Sendeeinheit 71 1 und Empfängereinheit 712 jeweils eine auf Vakuumseite„V" befindliche Empfangsein- heit 722 bzw. Sendeeinheit 721 zugeordnet ist und wobei eine optische Datenübertragung zwischen diesen Einheiten über in der Vakuumwand 701 in entsprechenden Positionen vorhandene, vakuumdichte Fenster 705 in der jeweils durch gestrichelte Pfeile angedeuteten Übertragungsrichtung erfolgt. Die Fenster 705 sind derart ausgestaltet, dass sie für elektromagnetische Strahlung der jeweils verwendeten Wellenlänge transparent sind (wobei sie in anderen Wellenlängenbereichen wie z.B. dem sichtbaren Wellenlängenbereich durchaus auch nicht durchsichtig sein können).
Fig. 8a zeigt ein mögliches konkretes Ausführungsbeispiel einer optischen Übertragungsstrecke, wobei die optische Übertragung von einer Sendeeinheit 81 1 über eine Einkoppeloptik 815 und eine optische Faser 816 zu einer Empfangseinheit 812 erfolgt, und wobei an der Sende- bzw. der Empfangseinheit 81 1 , 812 jeweils eine elektrisch-optische bzw. optisch-elektrische Signalumwandlung erfolgt. Gemäß Fig. 8b kann in weiteren Ausführungsformen auch unter Verzicht auf eine solche Umwandlung in elektrische Signale eine rein optische Signalübertragung realisiert werden, wobei hier ein optischer Fasersender 821 und ein optischer Faserempfänger 822 über eine Übertragungsoptik 825 sowie eine optische Freistrahlübertragung in den verbleibenden Zwischenbereichen gekoppelt werden.
Wie in Fig. 9a-c angedeutet kann das vorstehend beschriebene Prinzip wiederum zur vereinfachten Realisierung einer Vakuumdurchführung genutzt werden, wobei die entsprechende Vakuumwand 901 gemäß Fig. 9a auf Seiten des optischen Fasersenders 91 1 , gemäß Fig. 9b im Bereich der Übertragungsoptik 925 oder gemäß Fig. 9c im Bereich des optischen Faserempfängers 932 angeordnet sein kann. Dabei kann die jeweilige Vakuumdurchführung unter Verwendung (z.B. klebstoffbasierter) Dichtungen 901 a realisiert sein. In Fig. 9b und Fig. 9c sind die zu Fig. 9a analogen bzw. im Wesentlichen funktionsgleichen Komponenten mit um„10" bzw.„20" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet.
Fig. 10 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der berührungslosen, optischen Signalübertragung, wobei hier wiederum im Bereich der (mit„1001 " be- zeichneten) Vakuumwand Fenster 1005 zur Ermöglichung der optischen Signalübertragung zwischen den auf Atmosphärenseite„A" befindlichen optischen Übertragungskomponenten (Fasersender 101 1 und Übertragungsoptik 1015) und der auf Vakuumseite„V" befindlichen Komponente (Faserempfänger 1021 ) vorhanden sind. Auch hier sind die Fenster 1005 so ausgestaltet, dass sie für elektromagnetische Strahlung der jeweils verwendeten Wellenlänge transparent sind (wobei sie in anderen Wellenlängenbereichen wie z.B. dem sichtbaren Wellenlängenbereich auch nicht durchsichtig sein können).
In Fig. 1 1 a und Fig. 1 1 b sind weitere Ausführungsformen der Erfindung darge- stellt, in welchen eine mechanisch entkoppelte, kabellose Signal-, Daten- und/oder Energieübertragung auf kapazitivem Wege sowie wiederum über eine die Atmosphärenseite„A" von der Vakuumseite„V" trennende Vakuumwand 1 101 hinweg realisiert ist. Dabei ist wiederum analog zu den vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7ff. beschriebenen Ausführungsformen einer auf Atmo- sphärenseite„A" befindlichen Sendeeinheit 1 1 1 1 und einer Empfangseinheit
1 122 jeweils eine auf Vakuumseite„V" befindliche Empfangseinheit 1 1 12 bzw. eine Sendeeinheit 1 121 zur Realisierung jeweils eines Signalpfades zugeordnet. Die betreffenden Einheiten 1 1 1 1 , 1 1 12 besitzen zur kapazitiven Übertragung jeweils Kondensatorelektroden 1 107 bzw. 1 108, welche jeweils zu beiden Seiten der Vakuumwand 1 101 angeordnet und über jeweils ein in dem entsprechenden Übergangsbereich in der Vakuumwand 1 101 vorgesehenes dielektrisches Material 1 106 kapazitiv gekoppelt sind. Die Ausführungsform von Fig. 1 1 b unterscheidet sich von derjenigen aus Fig. 1 1 a dadurch, dass die Kondensatorelektroden der atmosphärenseitigen Sendeeinheit sowie der atmosphärenseitigen Empfangseinheit als eingebettete Elektroden in der Vakuumwand 1 101 (sowie gegenüber dieser Vakuumwand 1 101 elektrisch isoliert) angeordnet sind, wobei in Fig. 1 1 b die zu Fig. 1 1 a analogen bzw. im Wesentlichen funktionsgleichen Komponenten mit entsprechenden, mit einem„Strich" versehenen Bezugszeichen bezeichnet sind.
In weiteren Ausführungsformen kann, wie in Fig. 12 und Fig. 13 angedeutet, die erfindungsgemäße mechanisch entkoppelte, kabellose Signal-, Daten- und/oder Energieübertragung auch induktiv realisiert werden, wobei in Fig. 12 eine atmosphärenseitig angeordnete Sende- bzw. Empfangseinheit mit„121 1 " und eine vakuumseitig angeordnete Empfänger- bzw. Sendeeinheit mit„1212" bezeichnet ist. Mit„1205" sind ein Eisenkern und mit„1204" bzw.„1206" eine Primär- bzw. Sekundärspule der induktiven Kopplung bezeichnet. Zur Vermeidung eines direkten mechanischen Kontakts zwischen Eisenkern 205 und Sekundärspule 1206 ist ein mit„1209" bezeichneter Luftspalt vorgesehen. In Ausführungsformen kann der Eisenkern 1205 in die (in Fig. 12 nicht dargestellte) Vakuumwand zwischen Atmosphärenseite„A" und Vakuumseite„V" eingelas- sen sein.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer möglichen, konkreten Ausführungsform, wobei analog zu den vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7ff. beschriebenen Ausführungsformen einer auf Atmosphären- seite„A" befindlichen Sendeeinheit 131 1 und Empfangseinheit 1322 jeweils eine auf Vakuumseite„V" befindliche Empfangseinheit 1312 bzw. Sendeeinheit 1321 zugeordnet ist, und wobei der zur jeweiligen induktiven Kopplung gehörige Eisenkern 1305 auf Seiten der jeweiligen Primärspule über Klebstoff- bzw. Dichtungsbereiche 1301 b in die Vakuumwand 1301 eingelassen und von dem jeweils der Sekundärspule zugeordneten Eisenkern 1306 über einen Luftspalt
1309 getrennt ist. Im Weiteren werden unter Bezugnahme auf Fig. 14 und Fig. 15 weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, in welchen jeweils eine vorteilhafte Signalbündelung bei der Signal- bzw. Datenübertragung zwischen den einzelnen, im (Ultrahoch-)Vakuum befindlichen opto-mechatronischen Komponenten des Projektionsobjektivs (im Weiteren als„Spiegelmodul 1 " bis „Spiegelmodul N" bezeichnet) und der in„normaler" Umgebungsatmosphäre befindlichen externen Elektronik realisiert wird.
Gemäß der schematischen Darstellung von Fig. 14 ist zur Positionsregelung jedes der Spiegelmodule (in Fig. 14 für ein„Spiegelmodul 1 " gezeigt) in sechs Freiheitsgraden eine Sensoranordnung 1412 aus wenigstens sechs Positionssensoren vorgesehen, wobei diesen Positionssensoren jeweils Speiselicht einer auf Atmosphärenseite„A" befindlichen Lichtquelleneinheit 141 1 z.B. über Fasern zugeführt wird. Eine ebenfalls auf Vakuumseite „V" befindliche, in einem ein Vakuumfenster 1415a aufweisenden Gehäuse befindliche Sammeleinheit 1415 umfasst einen (mehrkanaligen) Verstärker 1416, einen A/D- Wandler 1417 zur Analog-Digital-Wandlung der von den Sensoren der Sensoranordnung 1412 gelieferten analogen Signale und eine digitale Kontrolleinheit (z.B FPGA-Einheit) 1418 zur Zusammenführung der von dem A/D-Wandler 1417 bereitgestellten digitalen Signale. Der A/D-Wandler 1417 kann dabei auch mehrkanalig sein, d.h. der A/D Wandler 1417 kann mehrere analoge (verstärkte) Sensorsignale digitalisieren (zeitlich abtasten und quantisieren). Mit „1419" ist eine Treiberelektronik einschließlich eines D/A-Wandlers bezeichnet, über welche Lichtquellen 1419a zur Realisierung einer berührungslo- sen bzw. galvanisch getrennten Signalübertragung im Wege einer optischen Übertragung angesteuert werden, wobei die optische Übertragungsstrecke bis zu einer auf Atmosphärenseite„A" befindlichen, ebenfalls in einem Gehäuse angeordneten Empfänger-Einheit 1420 reicht und durch ein in besagtem Gehäuse befindliches Vakuumfenster 1420a verläuft. Mit„1421 " ist die entspre- chende Empfänger-Elektronik und mit„1422" ein Empfänger-Element z.B. in Form einer PIN-Diode bezeichnet.„1430" bezeichnet die von der Empfänger- Einheit 1420 zur externen Elektronik 1410 verlaufende Datenverbindung, und „1450" die von der externen Elektronik 1410 zur Sammeleinheit 1415 verlaufende Übertragungsstrecke für die elektrische Versorgungsspannung.
Der vorstehend anhand von Fig. 14 beschriebene Aufbau besitzt zum einen den Vorteil, dass aufgrund der in der Sammelgruppe 1415 erfolgenden Zusammenführung der durch die Mehrzahl von Sensoren der Sensoranordnung 1412 bereitgestellten analogen Signale eine erhebliche Reduzierung des Ver- kabelungs- und Anschlussaufwandes (einschließlich der benötigten Steckverbindungszahlen sowie Steckzeiten) erzielt wird, wodurch auch die bereits zuvor beschriebenen Vorteile einer Reduzierung der unerwünschten dynamischen Kopplung bzw. Vibrationsübertragung sowie einer Verringerung unerwünschter Wärmeeinträge erzielt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Anordnung von Fig. 14 besteht darin, dass der zur Sammeleinheit 1415 gehörende (mehr- kanalige) Verstärker 1416 vergleichsweise nahe an den betreffenden Sensoren der Sensoranordnung 1412 angeordnet ist, wodurch eine Verbesserung der Signalqualität (der typischerweise schwachen und über vergleichsweise große Distanzen zu führenden) Sensorsignale erreicht werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend anhand von Fig. 14 beschriebene optische Übertragung von der Sammeleinheit 1415 zur Empfänger-Einheit 1420 über die Vakuumwand 1401 hinweg beschränkt. Fig. 15 zeigt eine mögliche alternative Ausgestaltung, wobei zu Fig. 14 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um„100" erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß Fig. 15 wird analog zu Fig. 14 eine Signalbündelung bzw. - zusammenführung auf Vakuumseite„V" erzielt, wobei hier jedoch die Datenverbindung 1530 zur externen Elektronik 1510 nicht berührungslos, sondern über eine Kabelverbindung realisiert ist. Auch bei dieser Ausführungsform wird jedoch infolge der vorstehend beschriebenen Signalbündelung eine wesentliche Reduzierung des insgesamt erforderlichen Verkabelungs- sowie An- Schlussaufwandes erreicht.
In weiteren Ausführungsformen kann die Signal- bzw. Datenübertragung der gemäß Fig. 14 oder Fig. 15 auf Vakuumseite„V" zusammengeführten bzw. ge- bündelten Signale auch in anderer Weise (z.B. wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 7-13 beschrieben als glasfasergebundene, kapazitive oder induktive Übertragung) realisiert werden. In weiteren Ausführungsformen können die eingesetzten Regelkreise zur Positionierung der einzelnen Spiegelmodule vollständig auf Vakuumseite„V" geschlossen werden mit der Folge, dass die gesamte Anordnung aus Elektronik (zum Auslesen der Sensoren und Ansteuern von Aktuatorik) und (digitalem) Regler in einem Gehäuse wie dem der Sammeleinheit 1415 bzw. 1515 unter- gebracht werden kann und über die Vakuumwand 1501 lediglich noch Versorgungsspannung sowie die Sollwerte für die entsprechenden Regler (welche vergleichsweise geringe Datenraten erfordern) transportiert werden müssen. Hierdurch kann der erforderliche Datentransport über die Vakuumgrenze hinweg weiter vereinfacht werden.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Baugruppe eines optischen Systems, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit
• einer Spiegelanordnung (1 10, 210, 310, 410), welche eine Mehrzahl unabhängig voneinander verstellbarer Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) aufweist; und
• einer Daten- und Spannungserzeugungseinheit (120, 220, 320, 420), welche Ansteuerungsdaten sowie eine Versorgungsspannung zur Ansteuerung einer Verstellung der jeweiligen Spiegelelemente erzeugt;
• wobei die Baugruppe zur galvanisch getrennten Übertragung der Ansteuerungsdaten und/oder der Versorgungsspannung von der Daten- und Spannungserzeugungseinheit (120, 220, 320, 420) an die Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) ausgelegt ist.
2. Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) bei der galvanisch getrennten Übertragung der Ansteuerungsdaten und/oder der Versorgungsspannung individuell adressiert werden.
3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) durch Nutzung unterschiedlicher Datenübertragungskanäle für voneinander verschiedene Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) erfolgt.
4. Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die individuelle Adressierung der Spiegelele- mente durch Nutzung unterschiedlicher Trägerfrequenzen für voneinander verschiedene Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) erfolgt.
5. Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente durch Nutzung unterschiedlicher gerichteter Übertragungsstrecken für voneinander verschiedene Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) erfolgt.
6. Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente (1 10a, 1 1 Ob, 210a, 21 Ob, 31 Oa, 31 Ob, 41 Oa, 41 Ob) über eine in den Ansteuerungsdaten jeweils enthaltene Adressinformation erfolgt.
7. Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgelegt ist, dass die individuelle Adressierung der Spiegelelemente (1 10a, 1 10b, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b) über ein Zeit- multiplex-Verfahren erfolgt.
8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten induktiv erfolgt.
9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten über Funk erfolgt.
10. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanisch getrennte Übertragung der Ansteuerungsdaten optisch erfolgt.
1 1 . Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass diese für einen Betrieb bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 250nm, insbesondere bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 200nm, ausgelegt ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese für einen Betrieb bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere bei einer Arbeitswellenlänge von weniger als 15nm, ausgelegt ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung (1 10, 210, 310, 410) ein Facettenspiegel, insbesondere ein Feldfacettenspiegel (603) oder ein Pupillenfa- cettenspiegel (604), ist.
Optisches System einer mikrolithographischen Projektions- belichtungsanlage, insbesondere Beleuchtungseinrichtung oder Projektionsobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System eine Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbelichtungsanlage ein optisches System nach Anspruch 14 aufweist.
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