DE102022207312A1

DE102022207312A1 - OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE SYSTEM

Info

Publication number: DE102022207312A1
Application number: DE102022207312.6A
Authority: DE
Inventors: Eduard SCHWEIGERT
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-07-18
Filing date: 2022-07-18
Publication date: 2024-01-18
Also published as: WO2024017836A1

Abstract

Ein optisches System (100) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine erste Komponente (102), eine zweite Komponente (104), und eine Ausgleichsvorrichtung (200, 300), die zwischen der ersten Komponente (102) und der zweiten Komponente (104) angeordnet ist, wobei die Ausgleichsvorrichtung (200, 300) als Festkörpergelenke fungierende Stege (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, 312, 314, 318, 320) aufweist, die elastisch verformbar sind, um die Ausgleichsvorrichtung (200, 300) an eine Verkippung der zweiten Komponente (104) relativ zu der ersten Komponente (102) um eine erste Raumrichtung (x) und/oder um eine sich von der ersten Raumrichtung (x) unterscheidende zweite Raumrichtung (y) anzupassen.An optical system (100) for a projection exposure system (1), comprising a first component (102), a second component (104), and a compensation device (200, 300) which is between the first component (102) and the second component ( 104), the compensating device (200, 300) having webs (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, 312, 314, 318, 320) acting as solid-state joints, which are elastically deformable the compensation device (200, 300) responds to a tilting of the second component (104) relative to the first component (102) by a first spatial direction (x) and/or by a second spatial direction (y) that differs from the first spatial direction (x). to adapt.

Description

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

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

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. In such EUV lithography systems, reflecting optics, i.e. mirrors, must be used instead of - as before - refracting optics, i.e. lenses, due to the high absorption of light of this wavelength by most materials.

Bei einer Montage von derartigen Spiegeln an einer weiteren Komponente, wie beispielsweise einem Sensorrahmen (Engl.: Sensor Frame), kann es erforderlich sein, den Spiegel bezüglich dieser Komponente oder ganz allgemein im Raum zu justieren oder auszurichten. Das Justieren des Spiegels kann mit Hilfe von Abstandshaltern oder sogenannten Spacern erfolgen, die an zwischen dem Spiegel und der Komponente vorgesehenen Anbindungspunkten untergelegt werden. When mounting such mirrors on another component, such as a sensor frame, it may be necessary to adjust or align the mirror with respect to this component or generally in space. The mirror can be adjusted with the help of spacers or so-called spacers, which are placed at connection points provided between the mirror and the component.

Anschließend werden der Spiegel und die Komponente fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt.The mirror and the component are then firmly connected to one another, in particular screwed together.

Da zum Justieren des Spiegels an den unterschiedlichen Anbindungspunkten unterschiedlich dicke Abstandshalter eingesetzt werden können, kann dies dazu führen, dass unerwünschte Spannungen in den Spiegel eingebracht werden. Um das Einbringen von Spannungen in den Spiegel zu verhindern, können kugelkalottenförmige Ausgleichselemente zwischen dem Spiegel und der Komponente eingesetzt werden, die einen Winkelfehler zwischen dem Spiegel und der Komponenten ausgleichen können. Da derartige Ausgleichselemente jedoch reibungsbehaftet sind, können beim festen Verbinden des Spiegels und der Komponente dennoch unerwünschte Spannungen in den Spiegel eingebracht werden. Dies gilt es zu verbessern.Since spacers of different thicknesses can be used to adjust the mirror at the different connection points, this can lead to undesirable stresses being introduced into the mirror. In order to prevent stresses from being introduced into the mirror, spherical cap-shaped compensating elements can be used between the mirror and the component, which can compensate for an angular error between the mirror and the component. However, since such compensating elements are subject to friction, undesirable stresses can still be introduced into the mirror when the mirror and the component are firmly connected. This needs to be improved.

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

Demgemäß wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst eine erste Komponente, eine zweite Komponente und eine Ausgleichsvorrichtung, die zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist, wobei die Ausgleichsvorrichtung als Festkörpergelenke fungierende Stege aufweist, die elastisch verformbar sind, um die Ausgleichsvorrichtung an eine Verkippung der zweiten Komponente relativ zu der ersten Komponente um eine erste Raumrichtung und/oder um eine sich von der ersten Raumrichtung unterscheidende zweite Raumrichtung anzupassen.Accordingly, an optical system for a projection exposure system is proposed. The optical system comprises a first component, a second component and a compensating device which is arranged between the first component and the second component, the compensating device having webs which act as solid-state joints and which are elastically deformable in order to adapt the compensating device to a tilting of the second component relative to the first component to adjust a first spatial direction and/or to adapt a second spatial direction that differs from the first spatial direction.

Dadurch, dass die Ausgleichsvorrichtung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist, ist es möglich, mit Hilfe der Ausgleichsvorrichtung die Verkippung der zweiten Komponente relativ zu der ersten Komponente auszugleichen, so dass bei einem festen Verbinden der ersten Komponente und der zweiten Komponente keine oder zumindest reduzierte Spannungen in die erste Komponente und/oder die zweite Komponente eingebracht werden.Because the compensating device is arranged between the first component and the second component, it is possible to use the compensating device to compensate for the tilting of the second component relative to the first component, so that when the first component and the second component are firmly connected, no or at least reduced stresses are introduced into the first component and/or the second component.

Das optische System kann eine Projektionsoptik oder Teil einer Projektionsoptik der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das optische System kann jedoch auch eine Beleuchtungsoptik der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das optische System kann eine Vielzahl derartiger Ausgleichsvorrichtungen aufweisen. Das optische System kann ferner eine beliebige Anzahl von wie zuvor erwähnten Komponenten aufweisen. Die erste Komponente ist auch als erstes Bauteil zu bezeichnen. Die zweite Komponente ist dementsprechend auch als zweites Bauteil zu bezeichnen. Die Begriffe „Komponente“ und „Bauteil“ sind daher vorliegend beliebig gegeneinander tauschbar.The optical system can be a projection optics or part of a projection optics of the projection exposure system. However, the optical system can also be an illumination optics of the projection exposure system. The optical system can have a variety of such compensation devices. The optical system may further include any number of components as previously mentioned. The first component can also be referred to as the first component. The second component can therefore also be referred to as the second component. The terms “component” and “component” can therefore be used interchangeably in this case.

Die erste Komponente kann beispielsweise ein sogenannter Tragrahmen (Engl.: Force Frame) oder ein Sensorrahmen (Engl.: Sensor Frame) oder dergleichen sein. Die zweite Komponente kann ein optisches Element, beispielsweise ein Spiegel oder eine Linse, sein. Vorzugsweise ist die zweite Komponente ein Spiegel. Die zweite Komponente weist eine optisch wirksame Fläche auf, die geeignet ist, Beleuchtungsstrahlung, insbesondere EUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche kann beispielsweise mit Hilfe einer Beschichtung verwirklicht sein.The first component can be, for example, a so-called force frame or a sensor frame or the like. The second component can be an optical element, for example a mirror or a lens. Preferably the second component is a mirror. The second component has an optically effective surface that is suitable for reflecting illumination radiation, in particular EUV radiation. The visually effective surface is a mirror surface. The optically effective surface can be realized, for example, with the help of a coating.

Der optisch wirksamen Fläche abgewandt weist die zweite Komponente eine Rückseite auf. Die Rückseite ist einer Vorderseite der ersten Komponente zugewandt. Die Ausgleichsvorrichtung ist zwischen der Vorderseite der ersten Komponente und der Rückseite der zweiten Komponente angeordnet. Dabei kontaktiert die Ausgleichsvorrichtung sowohl die Vorderseite der ersten Komponente als auch die Rückseite der zweiten Komponente.The second component has a back side facing away from the optically effective surface. The back faces a front side of the first component. The compensation device is arranged between the front of the first component and the back of the second component. The compensation device contacts both the front of the first component and the back of the second component.

Vorzugsweise wird die erste Komponente fest mit der zweiten Komponente verbunden. Beispielsweise wird die erste Komponente mit der zweiten Komponente verschraubt. Für den Fall, dass die zweite Komponente ein Spiegel ist, kann diese mehrere Anbindungspunkte, insbesondere sogenannte Spiegelbuchsen, aufweisen, an denen die zweite Komponente mit der ersten Komponente verbunden ist. Beispielsweise sind drei derartige Anbindungspunkte vorgesehen. Diese Anbindungspunkte können dreieckförmig angeordnet sein.Preferably, the first component is firmly connected to the second component. For example, the first component is screwed to the second component. In the event that the second component is a mirror, it can have several connection points, in particular so-called mirror sockets, at which the second component is connected to the first component. For example, three such connection points are provided. These connection points can be arranged in a triangular shape.

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

Unter der „Position“ der zweiten Komponente beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche sind insbesondere deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an der zweiten Komponente vorgesehenen Messpunkts bezüglich der ersten Raumrichtung, der zweiten Raumrichtung und der dritten Raumrichtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der zweiten Komponente beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen zu verstehen. Das heißt, die zweite Komponente beziehungsweise die optisch wirksame Fläche kann um die erste Raumrichtung, die zweite Raumrichtung und/oder die dritte Raumrichtung verkippt werden. Unter einem „Verkippen“ ist demgemäß vorliegend insbesondere eine rotatorische Bewegung um die jeweilige Raumrichtung zu verstehen.The “position” of the second component or the optically effective surface is to be understood in particular as meaning its coordinates or the coordinates of a measuring point provided on the second component with respect to the first spatial direction, the second spatial direction and the third spatial direction. The “orientation” of the second component or the optically effective surface is understood to mean, in particular, its tilting with respect to the three spatial directions. This means that the second component or the optically effective surface can be tilted about the first spatial direction, the second spatial direction and/or the third spatial direction. In the present case, “tilting” is to be understood in particular as a rotational movement about the respective spatial direction.

Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und die Orientierung der zweiten Komponente beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche. Eine „Lage“ der zweiten Komponente beziehungsweise der optische wirksamen Fläche umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar.This results in the six degrees of freedom for the position and orientation of the second component or the optically effective surface. A “position” of the second component or the optically effective surface includes both its position and its orientation. The term “location” can therefore be replaced by the phrase “position and orientation” and vice versa.

Beispielsweise kann es bei einer Montage der zweiten Komponente an der ersten Komponente erforderlich sein, die zweite Komponente bezüglich der ersten Komponente oder ganz allgemein im Raum zu justieren oder auszurichten. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der zweiten Komponente bezüglich der ersten Komponente zu verstehen. Beispielsweise kann die zweite Komponente bei dem Justieren von einer Ist-Lage in eine Soll-Lage oder umgekehrt verbracht werden.For example, when mounting the second component on the first component, it may be necessary to adjust or align the second component with respect to the first component or generally in space. In the present case, “adjustment” or “alignment” is understood to mean, in particular, changing the position of the second component with respect to the first component. For example, the second component can be moved from an actual position to a target position or vice versa during adjustment.

Bei dem Justieren der zweiten Komponente wird diese bezüglich der ersten Komponente um zumindest die erste Raumrichtung oder um zumindest die zweite Raumrichtung verkippt. Insbesondere kann die zweite Komponente auch sowohl um die erste Raumrichtung als auch um die zweite Raumrichtung verkippt werden. Die Ausgleichsvorrichtung kann sich aufgrund der als Festkörpergelenke fungierenden Stege an diese Verkippung der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente derart anpassen, dass die Ausgleichsvorrichtung auch bei der Verkippung der zweiten Komponente bezüglich der ersten Komponente stets sowohl flächig an der ersten Komponente als auch an der zweiten Komponente anliegt.When adjusting the second component, it is tilted relative to the first component by at least the first spatial direction or by at least the second spatial direction. In particular, the second component can also be tilted around both the first spatial direction and the second spatial direction. Due to the webs acting as solid-state joints, the compensating device can adapt to this tilting of the second component relative to the first component in such a way that the compensating device is always both flat on the first component and on the second component, even when the second component is tilted with respect to the first component applied.

Das Anpassen der Ausgleichsvorrichtung erfolgt dabei rein durch eine Verformung der Stege. Diese erfahren beispielsweise eine Biegung oder eine Torsion, um die Ausgleichsvorrichtung an die Verkippung der zweiten Komponente anzupassen oder anzugleichen. Mit Hilfe der Ausgleichsvorrichtung ist somit ein Kippwinkel oder ein Winkelfehler der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente in der ersten Raumrichtung und/oder in der zweiten Raumrichtung ausgleichbar. Die Ausgleichsvorrichtung ist somit geeignet, den Winkelfehler zwischen der zweiten Komponente und der ersten Komponente auszugleichen.The compensation device is adjusted purely by deforming the webs. These undergo, for example, a bend or a torsion in order to adapt or adjust the compensating device to the tilting of the second component. With the help of the compensation device, a tilt angle or an angular error of the second component relative to the first component in the first spatial direction and/or in the second spatial direction can be compensated for. The compensation device is therefore suitable for compensating for the angular error between the second component and the first component.

Darunter, dass sich die Ausgleichsvorrichtung an die Verkippung der zweiten Komponente relativ zu der ersten Komponente um die erste Raumrichtung und/oder um die zweite Raumrichtung „anpasst“ ist demgemäß insbesondere zu verstehen, dass sich die an den beiden Komponenten anliegende Ausgleichsvorrichtung entsprechend der Verkippung verformt, um den Winkelfehler ohne das Einbringen von Spannungen in die erste Komponente und/oder in die zweite Komponente auszugleichen. Die Ausgleichsvorrichtung „folgt“ somit der Verkippung der ersten Komponente, indem sich die Ausgleichsvorrichtung verformt.The fact that the compensation device “adapts” to the tilting of the second component relative to the first component about the first spatial direction and/or about the second spatial direction is therefore to be understood in particular as follows: that the compensating device applied to the two components deforms in accordance with the tilting in order to compensate for the angular error without introducing stresses into the first component and/or into the second component. The compensating device thus “follows” the tilting of the first component by deforming the compensating device.

Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend allgemein ein Bereich, beispielsweise eine Querschnittseinengung oder Ausdünnung, eines Bauteils, vorliegend der Ausgleichsvorrichtung, zu verstehen, welcher eine Relativbewegung zwischen zwei Starrkörperbereichen des Bauteils durch Biegung oder Torsion ermöglicht. Durch eine Anpassung der Steifigkeit der Stege kann die Ausgleichsvorrichtung an beliebige Anwendungsfälle angepasst werden. Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend ganz allgemein der Widerstand eines Körpers, vorliegend der Stege, gegen eine durch äußere Belastung aufgeprägte elastische Verformung zu verstehen und vermittelt den Zusammenhang zwischen der Belastung des Körpers und dessen Verformung. Die Steifigkeit wird bestimmt durch den Werkstoff des Körpers und dessen Geometrie. Beispielsweise kann die Steifigkeit der Stege durch unterschiedliche Querschnittsgeometrien beliebig angepasst werden.In the present case, a “solid body joint” is generally understood to mean an area, for example a cross-sectional narrowing or thinning, of a component, in this case the compensating device, which enables a relative movement between two rigid body areas of the component by bending or torsion. By adjusting the stiffness of the webs, the compensation device can be adapted to any application. In this case, “stiffness” is generally understood to mean the resistance of a body, in this case the webs, against an elastic deformation imposed by external load and conveys the connection between the load on the body and its deformation. The stiffness is determined by the material of the body and its geometry. For example, the stiffness of the webs can be adjusted as desired using different cross-sectional geometries.

Bei dem Verkippen der zweiten Komponente bezüglich der ersten Komponente werden die Stege elastisch, insbesondere federelastisch, verformt. „Elastisch“ heißt dabei, dass die Verformung der Stege reversibel ist. Die Stege werden insbesondere durch das Aufbringen einer Kraft oder eines Moments von einem Ausgangszustand in einen Verformungszustand verformt. Wirkt diese Kraft oder dieses Moment nicht mehr auf den jeweiligen Steg, so verformt sich dieser selbstständig oder selbsttätig aus dem Verformungszustand zurück in den Ausgangszustand. Die Stege fungieren somit als Federelemente, insbesondere als Blattfederelemente, und können daher auch als solche bezeichnet werden. Unter einem „Steg“ ist vorliegend ein dünnwandiger Bereich der Ausgleichsvorrichtung zu verstehen, der im Vergleich zu anderen Bereichen der Ausgleichsvorrichtung eine geringere Wandstärke aufweist und dadurch in der Art eines Festkörpergelenks elastisch verformbar ist.When the second component is tilted relative to the first component, the webs are deformed elastically, in particular resiliently. “Elastic” means that the deformation of the webs is reversible. The webs are deformed from an initial state into a deformation state in particular by applying a force or a moment. If this force or moment no longer acts on the respective web, it deforms independently or automatically from the deformation state back to the initial state. The webs thus function as spring elements, in particular as leaf spring elements, and can therefore also be referred to as such. In the present case, a “web” is to be understood as meaning a thin-walled area of the compensating device, which has a smaller wall thickness compared to other areas of the compensating device and is therefore elastically deformable in the manner of a solid-state joint.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Ausgleichsvorrichtung einen Befestigungsring und einen um den Befestigungsring umlaufenden Innenring auf, wobei der Innenring mit Hilfe innerer Stege mit dem Befestigungsring verbunden ist, und wobei der Innenring mit Hilfe einer elastischen Verformung der inneren Stege um eine erste Kippachse relativ zu dem Befestigungsring verkippbar ist.According to one embodiment, the compensating device has a fastening ring and an inner ring running around the fastening ring, the inner ring being connected to the fastening ring by means of inner webs, and the inner ring being connected to the fastening ring by means of an elastic deformation of the inner webs about a first tilting axis relative to the fastening ring is tiltable.

Vorzugsweise ist der Ausgleichsvorrichtung eine Radialrichtung zugeordnet. Die Radialrichtung ist senkrecht zu einer Mittel- oder Symmetrieachse orientiert, zu der die Ausgleichsvorrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Die Radialrichtung ist dabei senkrecht zu der Symmetrieachse und von dieser weg orientiert. Entlang der Radialrichtung betrachtet liegt der Befestigungsring innerhalb des Innenrings. Die inneren Stege sind Teil der zuvor erwähnten Stege. Die erste Kippachse stimmt mit der ersten Raumrichtung oder mit der zweiten Raumrichtung überein.Preferably, the compensation device is assigned a radial direction. The radial direction is oriented perpendicular to a central or symmetry axis, with respect to which the compensation device is constructed essentially rotationally symmetrical. The radial direction is perpendicular to the axis of symmetry and oriented away from it. Viewed along the radial direction, the fastening ring lies within the inner ring. The inner webs are part of the previously mentioned webs. The first tilt axis coincides with the first spatial direction or with the second spatial direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgleichsvorrichtung einen um den Innenring umlaufenden Außenring auf, wobei der Außenring mit Hilfe äußerer Stege mit dem Innenring verbunden ist, und wobei der Außenring mit Hilfe einer elastischen Verformung der äußeren Stege um eine zweite Kippachse relativ zu dem Innenring verkippbar ist.According to a further embodiment, the compensating device has an outer ring running around the inner ring, the outer ring being connected to the inner ring with the aid of outer webs, and the outer ring being tiltable about a second tilting axis relative to the inner ring with the aid of an elastic deformation of the outer webs .

Entlang der Radialrichtung betrachtet ist der Innenring innerhalb des Außenrings platziert. Die äußeren Stege sind Teil der zuvor erwähnten Stege. Die zweite Kippachse kann mit der ersten Raumrichtung oder mit der zweiten Raumrichtung übereinstimmen. Für den Fall, dass die erste Kippachse mit der ersten Raumrichtung übereinstimmt, stimmt die zweite Kippachse mit der zweiten Raumrichtung überein. Der Befestigungsring, der Innenring, der Außenring und die Stege bilden zusammen die Ausgleichsvorrichtung. Insbesondere ist die Ausgleichsvorrichtung ein kardanisches Festkörpergelenk und kann daher auch als solches bezeichnet werden.Viewed along the radial direction, the inner ring is placed inside the outer ring. The outer webs are part of the previously mentioned webs. The second tilt axis can coincide with the first spatial direction or with the second spatial direction. In the event that the first tilt axis coincides with the first spatial direction, the second tilt axis coincides with the second spatial direction. The fastening ring, the inner ring, the outer ring and the webs together form the compensation device. In particular, the compensation device is a cardanic solid-state joint and can therefore also be referred to as such.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Kippachse senkrecht zu der ersten Kippachse orientiert.According to a further embodiment, the second tilt axis is oriented perpendicular to the first tilt axis.

Unter „senkrecht“ ist vorliegend insbesondere ein Winkel von 90° ± 10°, bevorzugt von 90° ± 5°, weiter bevorzugt von 90° ± 3°, weiter bevorzugt von 90° ± 1°, weiter bevorzugt von genau 90°, zu verstehen. Die erste Kippachse und die zweite Kippachse sind senkrecht zu der Symmetrieachse angeordnet und schneiden diese.In the present case, “vertical” means in particular an angle of 90° ± 10°, preferably of 90° ± 5°, more preferably of 90° ± 3°, more preferably of 90° ± 1°, more preferably of exactly 90° understand. The first tilt axis and the second tilt axis are arranged perpendicular to the axis of symmetry and intersect it.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die äußeren Stege senkrecht zu den inneren Stegen positioniert.According to a further embodiment, the outer webs are positioned perpendicular to the inner webs.

Entlang der Radialrichtung betrachtet sind die äußeren Stege weiter von der Symmetrieachse weg positioniert als die inneren Stege. Die äußere Stege sind relativ zu den inneren Stegen versetzt angeordnet. Insbesondere sind die äußeren Stege um 90° versetzt zu den inneren Stegen positioniert.Viewed along the radial direction, the outer webs are positioned further away from the axis of symmetry than the inner webs. The outer webs are arranged offset relative to the inner webs. In particular, the outer webs are positioned 90° offset from the inner webs.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Ausgleichsvorrichtung mit Hilfe des Befestigungsrings nur an einer der beiden Komponenten an, wobei die Ausgleichsvorrichtung mit Hilfe des Außenrings nur an der anderen der beiden Komponenten anliegt.According to a further embodiment, the compensating device only rests on one of the two components with the aid of the fastening ring, the compensating device only resting on the other of the two components with the aid of the outer ring.

Beispielsweise kann der Befestigungsring an der Rückseite der zweiten Komponente anliegen. Der Befestigungsring liegt jedoch nicht an der Vorderseite der ersten Komponente an. Der Außenring hingegen liegt an der Vorderseite der ersten Komponente, jedoch nicht an der Rückseite der zweiten Komponente an. Der Innenring liegt vorzugsweise weder an der Vorderseite der ersten Komponente noch an der Rückseite der zweiten Komponente an. Eine Höhe der Ausgleichsvorrichtung entlang der Symmetrieachse beziehungsweise entlang der dritten Raumrichtung kann durch die Steifigkeit der Stege gesteuert werden. Dabei werden die Stege insbesondere derart ausgelegt, dass diese sich beispielsweise bei einer maximal vorgegebenen Anpresskraft der zweiten Komponente an die Ausgleichsvorrichtung nicht derart verformen, dass der Befestigungsring und/oder der Innenring in Kontakt mit der Vorderseite der ersten Komponente geraten.For example, the fastening ring can rest on the back of the second component. However, the mounting ring does not rest on the front of the first component. The outer ring, on the other hand, rests on the front of the first component, but not on the back of the second component. The inner ring preferably lies neither on the front of the first component nor on the back of the second component. A height of the compensation device along the axis of symmetry or along the third spatial direction can be controlled by the rigidity of the webs. The webs are designed in particular in such a way that, for example, at a maximum predetermined contact pressure of the second component on the compensating device, they do not deform in such a way that the fastening ring and/or the inner ring come into contact with the front of the first component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Innenring und dem Befestigungsring ein erster Zwischenraum vorgesehen, wobei zwischen dem Außenring und dem Innenring ein zweiter Zwischenraum vorgesehen ist.According to a further embodiment, a first gap is provided between the inner ring and the fastening ring, with a second gap being provided between the outer ring and the inner ring.

Die Zwischenräume sind insbesondere Luftspalte und können daher auch als solche bezeichnet werden. Der zwischen dem Innenring und dem Befestigungsring vorgesehene erste Zwischenraum läuft um den Befestigungsring um und wird nur durch die inneren Stege unterbrochen. Die inneren Stege überbrücken somit den zwischen dem Innenring und dem Befestigungsring vorgesehenen ersten Zwischenraum. Entsprechendes gilt für den zwischen dem Innenring und dem Außenring vorgesehenen zweiten Zwischenraum. Dieser zweite Zwischenraum läuft um den Innenring um und wird nur durch die äußeren Stege unterbrochen. Die äußeren Stege überbrücken somit den zwischen dem Außenring und dem Innenring vorgesehenen zweiten Zwischenraum.The spaces are in particular air gaps and can therefore also be referred to as such. The first gap provided between the inner ring and the fastening ring runs around the fastening ring and is only interrupted by the inner webs. The inner webs thus bridge the first gap provided between the inner ring and the fastening ring. The same applies to the second gap provided between the inner ring and the outer ring. This second space runs around the inner ring and is only interrupted by the outer webs. The outer webs thus bridge the second gap provided between the outer ring and the inner ring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Befestigungsring eine kugelkalottenförmige Anlagefläche auf, wobei der Innenring eine zu der Anlagefläche des Befestigungsrings korrespondierende kugelkalottenförmige Gegenanlagefläche aufweist, und wobei die Anlagefläche des Befestigungsrings an der Gegenanlagefläche des Innenrings anliegt.According to a further embodiment, the fastening ring has a spherical cap-shaped contact surface, wherein the inner ring has a spherical cap-shaped counter-contact surface corresponding to the contact surface of the fastening ring, and wherein the contact surface of the fastening ring rests on the counter-contact surface of the inner ring.

Vorzugsweise liegt die Anlagefläche des Befestigungsrings erst dann an der Gegenanlagefläche des Innenrings an, wenn die zweite Komponente fest mit der ersten Komponente verbunden ist. Bevor eine vorbestimmte Kraft auf die Ausgleichsvorrichtung aufgebracht wird, ist zwischen der Anlagefläche des Befestigungsrings und der Gegenanlagefläche des Innenrings ein Spalt, insbesondere ein Luftspalt, vorgesehen, welcher bei dem Aufbringen der Kraft auf die Ausgleichsvorrichtung verschwindet, so dass die Anlagefläche des Befestigungsrings an der Gegenanlagefläche des Innenrings flächig anliegt. Unter einer „Kugelkalotte“ ist vorliegend ein Abschnitt einer Kugel zu verstehen.Preferably, the contact surface of the fastening ring only lies against the counter-contact surface of the inner ring when the second component is firmly connected to the first component. Before a predetermined force is applied to the compensating device, a gap, in particular an air gap, is provided between the contact surface of the fastening ring and the counter-contact surface of the inner ring, which disappears when the force is applied to the compensating device, so that the contact surface of the fastening ring is on the counter-contact surface of the inner ring lies flat. In the present case, a “spherical cap” is understood to mean a section of a sphere.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Innenring eine kugelkalottenförmige Anlagefläche auf, wobei der Außenring eine zu der Anlagefläche des Innenrings korrespondierende kugelkalottenförmige Gegenanlagefläche aufweist, und wobei die Anlagefläche des Innenrings an der Gegenanlagefläche des Außenrings anliegt.According to a further embodiment, the inner ring has a spherical cap-shaped contact surface, wherein the outer ring has a spherical cap-shaped counter-contact surface corresponding to the contact surface of the inner ring, and wherein the contact surface of the inner ring rests on the counter-contact surface of the outer ring.

Auch hier gilt, dass die Anlagefläche des Innenrings erst dann an der Gegenanlagefläche des Außenrings anliegt, wenn auf die Ausgleichsvorrichtung eine ausreichend große Kraft entlang der dritten Raumrichtung oder entlang der Symmetrieachse aufgebracht wird. Sobald diese Kraft aufgebracht wird, wird die Anlagefläche des Innenrings gegen die Gegenanlagefläche des Außenrings gepresst.Here too, the contact surface of the inner ring only comes into contact with the counter-contact surface of the outer ring when a sufficiently large force is applied to the compensating device along the third spatial direction or along the axis of symmetry. As soon as this force is applied, the contact surface of the inner ring is pressed against the mating contact surface of the outer ring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Stege jeweils eine kreuzförmige Querschnittsgeometrie auf.According to a further embodiment, the webs each have a cross-shaped cross-sectional geometry.

Die Querschnittsgeometrie der Stege kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Beispielsweise können unterschiedliche Stege auch unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen. Beispielsweise weisen die Stege im Querschnitt eine rechteckförmige Geometrie, eine kreisrunde Geometrie, eine rohrförmige Geometrie, eine T-förmige Geometrie oder jede beliebige andere Geometrie auf. Durch eine geeignete Wahl der Querschnittsgeometrie kann die Steifigkeit der Stege in weiten Bereichen beeinflusst werden.The cross-sectional geometry of the webs can basically be chosen arbitrarily. For example, different webs can also have different cross-sectional geometries. For example, the cross-section of the webs has a rectangular geometry, a circular geometry, a tubular geometry, a T-shaped geometry or any other geometry. By choosing a suitable cross-sectional geometry, the stiffness of the webs can be influenced over a wide range.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Komponente mehrere Befestigungspunkte, an denen die zweite Komponente mit der ersten Komponente verbunden ist, auf, wobei jedem Befestigungspunkt eine Ausgleichsvorrichtung zugeordnet ist.According to a further embodiment, the second component has a plurality of attachment points at which the second component is connected to the first component, with each attachment point being assigned a compensating device.

Vorzugsweise sind genau drei Befestigungspunkte vorgesehen. Die Befestigungspunkte können an der zweiten Komponente rückseitig vorgesehene Spiegelbuchsen sein. Jedem dieser Befestigungspunkte ist eine Ausgleichsvorrichtung zugeordnet. Die Befestigungspunkte können auch als Spiegelbuchsen bezeichnet werden. Die Befestigungspunkte können auf Ecken eines gedachten Dreiecks liegen. Preferably exactly three attachment points are provided. The attachment points can be mirror sockets provided on the rear of the second component. A compensating device is assigned to each of these attachment points. The attachment points can also be referred to as mirror sockets. The attachment points can be on corners of an imaginary triangle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform bilden jeweils zwei Stege zusammen ein Stegpaar, wobei zwischen den Stegen eines Stegpaars jeweils ein Zwischenraum vorgesehen ist.According to a further embodiment, two webs together form a pair of webs, with a gap being provided between the webs of a pair of webs.

Beispielsweise sind zwischen dem Befestigungsring und dem Innenring zwei um 180° versetzt angeordnete Stegpaare vorgesehen. Dementsprechend sind zwischen dem Innenring und dem Außenring ebenfalls zwei um 180° versetzte Stegpaare vorgesehen. Die Stegpaare sind nicht zwingend erforderlich. Es können zwischen dem Befestigungsring und dem Innenring auch genau zwei um 180° versetzt angeordnete Stege vorgesehen sein. Dementsprechend können zwischen dem Innenring und dem Außenring ebenfalls genau zwei um 180° versetzt angeordnete Stege vorgesehen sein.For example, two pairs of webs offset by 180° are provided between the fastening ring and the inner ring. Accordingly, two pairs of webs offset by 180° are also provided between the inner ring and the outer ring. The bar pairs are not absolutely necessary. Exactly two webs offset by 180° can also be provided between the fastening ring and the inner ring. Accordingly, exactly two webs offset by 180° can also be provided between the inner ring and the outer ring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ferner ein Befestigungselement zum Verbinden der zweiten Komponente mit der ersten Komponente auf, wobei das Befestigungselement durch die Ausgleichsvorrichtung hindurchgeführt ist.According to a further embodiment, the optical system further has a fastening element for connecting the second component to the first component, the fastening element being passed through the compensating device.

Das Befestigungselement kann eine Schraube sein. Insbesondere ist das Befestigungselement durch den Befestigungsring hindurchgeführt. Hierzu weist der Befestigungsring einen mittigen Durchbruch auf, durch den das Befestigungselement hindurchgeführt ist.The fastening element can be a screw. In particular, the fastening element is passed through the fastening ring. For this purpose, the fastening ring has a central opening through which the fastening element is passed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausgleichsvorrichtung ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil.According to a further embodiment, the compensation device is a one-piece component, in particular a one-piece material component.

„Einstückig“ oder „einteilig“ bedeutet dabei insbesondere, dass die Ausgleichsvorrichtung nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt ist, sondern dass der Befestigungsring, der Innenring, der Außenring und die Stege ein gemeinsames Bauteil, nämlich die Ausgleichsvorrichtung, bilden.“One-piece” or “one-piece” means in particular that the compensating device is not composed of different sub-components, but that the fastening ring, the inner ring, the outer ring and the webs form a common component, namely the compensating device.

„Materialeinstückig“ heißt dabei vorliegend insbesondere, dass die Ausgleichsvorrichtung durchgehend aus demselben Material gefertigt ist. Beispielsweise kann die Ausgleichsvorrichtung aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder dergleichen gefertigt sein. Die Ausgleichsvorrichtung kann mit Hilfe eines additiven oder generativen Fertigungsverfahrens, insbesondere mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens, hergestellt sein. Ferner kann die Ausgleichsvorrichtung auch mit Hilfe eines Erodierverfahrens hergestellt werden.“In one piece of material” in this case means in particular that the compensating device is made entirely of the same material. For example, the compensation device can be made of copper, aluminum, steel or the like. The compensation device can be manufactured using an additive or generative manufacturing process, in particular using a 3D printing process. Furthermore, the compensation device can also be produced using an erosion process.

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

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

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

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

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

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

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
3 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Systems gemäß 2;
4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Ausgleichsvorrichtung für das optische System gemäß 2;
5 zeigt eine schematische Aufsicht der Ausgleichsvorrichtung gemäß 4;
6 zeigt schematische Schnittansichten unterschiedlicher Ausführungsformen eines Stegs für die Ausgleichsvorrichtung gemäß 4;
7 zeigt die Detailansicht VII gemäß 2;
8 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Ausgleichsvorrichtung für das optische System gemäß 2;
9 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgleichsvorrichtung gemäß der Schnittlinie IX-IX der 8; und
10 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Ausgleichsvorrichtung gemäß der Schnittlinie X-X der 8.

Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject of the subclaims and the exemplary embodiments of the invention described below. The invention is further explained in more detail using preferred embodiments with reference to the accompanying figures.

1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography;
2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system for the projection exposure system according to 1 ;
3 shows a schematic top view of the optical system according to 2 ;
4 shows a schematic perspective view of an embodiment of a compensation device for the optical system according to 2 ;
5 shows a schematic top view of the compensation device according to 4 ;
6 shows schematic sectional views of different embodiments of a web for the compensation device according to 4 ;
7 shows the detailed view VII according to 2 ;
8th shows a schematic top view of a further embodiment of a compensation device for the optical system according to 2 ;
9 shows a schematic sectional view of the compensation device according to section line IX-IX of 8th ; and
10 shows a further schematic sectional view of the compensation device according to section line XX of 8th .

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

1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht. 1 shows an embodiment of a projection exposure system 1 (lithography system), in particular an EUV lithography system. One embodiment of a lighting system 2 of the projection exposure system 1 has, in addition to a light or radiation source 3, lighting optics 4 for illuminating an object field 5 in an object plane 6. In an alternative embodiment, the light source 3 can also be provided as a module separate from the other lighting system 2. In this case, the lighting system 2 does not include the light source 3.

Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.A reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8. The reticle holder 8 can be displaced via a reticle displacement drive 9, in particular in a scanning direction.

In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.In the 1 For explanation purposes, a Cartesian coordinate system with an x-direction x, a y-direction y and a z-direction z is shown. The x-direction x runs perpendicularly into the drawing plane. The y-direction y is horizontal and the z-direction z is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction y. The z direction z runs perpendicular to the object plane 6.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.The projection exposure system 1 includes projection optics 10. The projection optics 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. The image plane 12 runs parallel to the object plane 6. Alternatively, an angle other than 0 ° is also between the object plane 6 and the Image level 12 possible.

Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the area of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is held by a wafer holder 14. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y-direction y via a wafer displacement drive 15. The displacement, on the one hand, of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 and, on the other hand, of the wafer 13 via the wafer displacement drive 15 can take place in synchronization with one another.

Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.The light source 3 is an EUV radiation source. The light source 3 emits in particular EUV radiation 16, which is also referred to below as useful radiation, illumination radiation or illumination light. The useful radiation 16 in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The light source 3 can be a plasma source, for example an LPP source (Laser Produced Plasma, plasma generated with the help of a laser) or a DPP source (Gas Discharged Produced Plasma). It can also be a synchrotron-based radiation source. The light source 3 can be a free electron laser (FEL).

Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The illumination radiation 16, which emanates from the light source 3, is focused by a collector 17. The collector 17 can be a collector with one or more ellipsoidal and/or hyperboloid reflection surfaces. The at least one reflection surface of the collector 17 can be in grazing incidence (GI), i.e. with angles of incidence greater than 45 °, or in normal incidence (English: Normal Incidence, NI), i.e. with angles of incidence smaller than 45 ° , with the lighting radiation 16 are applied. The collector 17 can be structured and/or coated on the one hand to optimize its reflectivity for the useful radiation and on the other hand to suppress false light.

Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18. The intermediate focus plane 18 can provide a separation between a radiation source module, comprising the light source 3 and the collector 17, and the lighting optics 4 represent.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.The lighting optics 4 comprises a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20. The deflection mirror 19 can be a flat deflection mirror or alternatively a mirror with an effect that influences the bundle beyond the pure deflection effect. Alternatively or additionally, the deflection mirror 19 can be designed as a spectral filter which separates a useful light wavelength of the illumination radiation 16 from false light of a wavelength that deviates from this. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4, which is optically conjugate to the object plane 6 as a field plane, it is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 includes a large number of individual first facets 21, which can also be referred to as field facets. Of these first facets 21 are in the 1 just a few are shown as examples.

Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The first facets 21 can be designed as macroscopic facets, in particular as rectangular facets or as facets with an arcuate or part-circular edge contour. The first facets 21 can be designed as flat facets or alternatively as convex or concave curved facets.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.Like, for example, from the DE 10 2008 009 600 A1 is known, the first facets 21 themselves can also each be composed of a large number of individual mirrors, in particular a large number of micromirrors. The first facet mirror 20 can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS system). For details see the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the collector 17 and the deflection mirror 19, the illumination radiation 16 runs horizontally, i.e. along the y-direction y.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .A second facet mirror 22 is located downstream of the first facet mirror 20 in the beam path of the illumination optics 4. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 can also be arranged at a distance from a pupil plane of the lighting optics 4. In this case, the combination of the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22 is also referred to as a specular reflector. Specular reflectors are known from US 2006/0132747 A1 , the EP 1 614 008 B1 and the US 6,573,978 .

Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23. In the case of a pupil facet mirror, the second facets 23 are also referred to as pupil facets.

Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.The second facets 23 can also be macroscopic facets, which can have, for example, round, rectangular or even hexagonal edges, or alternatively they can be facets composed of micromirrors. In this regard, reference is also made to the DE 10 2008 009 600 A1 referred.

Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The second facets 23 can have flat or alternatively convex or concave curved reflection surfaces.

Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The lighting optics 4 thus forms a double faceted system. This basic principle is also known as the honeycomb condenser (Fly's Eye Integrator).

Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.It may be advantageous not to arrange the second facet mirror 22 exactly in a plane that is optically conjugate to a pupil plane of the projection optics 10. In particular, the second facet mirror 22 can be arranged tilted relative to a pupil plane of the projection optics 10, as is the case, for example, in FIG DE 10 2017 220 586 A1 is described.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.With the help of the second facet mirror 22, the individual first facets 21 are imaged into the object field 5. The second facet mirror 22 is the last beam-forming mirror or actually the last mirror for the illumination radiation 16 in the beam path in front of the object field 5.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the illumination optics 4, not shown, transmission optics can be arranged in the beam path between the second facet mirror 22 and the object field 5, which contributes in particular to the imaging of the first facets 21 into the object field 5. The transmission optics can have exactly one mirror, but alternatively also two or more mirrors, which are arranged one behind the other in the beam path of the lighting optics 4. The transmission optics can in particular include one or two mirrors for perpendicular incidence (NI mirror, normal incidence mirror) and/or one or two mirrors for grazing incidence (GI mirror, grazing incidence mirror).

Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.The lighting optics 4 has the version in the 1 is shown, after the collector 17 exactly three mirrors, namely the deflection mirror 19, the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the lighting optics 4, the deflection mirror 19 can also be omitted, so that the lighting optics 4 can then have exactly two mirrors after the collector 17, namely the first facet mirror 20 and the second facet mirror 22.

Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the first facets 21 into the object plane 6 by means of the second facets 23 or with the second facets 23 and a transmission optics is generally only an approximate image.

Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The projection optics 10 comprises a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1.

Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.At the one in the 1 In the example shown, the projection optics 10 includes six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The projection optics 10 is a double obscured optics. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection optics 10 has an image-side numerical aperture that is larger than 0.5 and which can also be larger than 0.6 and, for example, 0.7 or can be 0.75.

Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi, just like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the lighting radiation 16. These coatings can be designed as multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.The projection optics 10 has a large object image offset in the y direction y between a y coordinate of a center of the object field 5 and a y coordinate of the center of the image field 11. This object image offset in the y direction y can be in be approximately as large as a z-distance between the object plane 6 and the image plane 12.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab 8 bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The projection optics 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales βx, βy in the x and y directions x, y. The two imaging scales βx, βy of the projection optics 10 are preferably (βx, βy) = (+/- 0.25, +/- 0.125). A positive magnification 8 means an image without image reversal. A negative sign for the image scale β means an image with image reversal.

Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The projection optics 10 thus leads to a reduction in size in the x direction x, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction, in a ratio of 4:1.

Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The projection optics 10 leads to a reduction of 8:1 in the y direction y, that is to say in the scanning direction.

Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions x, y, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .The number of intermediate image planes in the x and y directions x, y in the beam path between the object field 5 and the image field 11 can be the same or, depending on the design of the projection optics 10, can be different. Examples of projection optics with different numbers of such intermediate images in the x and y directions x, y are known from US 2018/0074303 A1 .

Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.One of the second facets 23 is assigned to exactly one of the first facets 21 to form an illumination channel for illuminating the object field 5. This can in particular result in lighting based on Köhler's principle. The far field is broken down into a large number of object fields 5 using the first facets 21. The first facets 21 generate a plurality of images of the intermediate focus on the second facets 23 assigned to them.

Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The first facets 21 are each imaged onto the reticle 7 by an assigned second facet 23, superimposed on one another, in order to illuminate the object field 5. The illumination of the object field 5 is in particular as homogeneous as possible. It preferably has a uniformity error of less than 2%. Field uniformity can be achieved by overlaying different lighting channels.

Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.By arranging the second facets 23, the illumination of the entrance pupil of the projection optics 10 can be geometrically defined. By selecting the illumination channels, in particular the subset of the second facets 23 that guide light, the intensity distribution in the entrance pupil of the projection optics 10 can be adjusted. This intensity distribution is also referred to as the lighting setting or lighting pupil filling.

Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the object field 5 and in particular the entrance pupil of the projection optics 10 are described below.

Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The projection optics 10 can in particular have a homocentric entrance pupil. This can be accessible. It can also be inaccessible.

Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the projection optics 10 cannot regularly be illuminated precisely with the second facet mirror 22. When imaging the projection optics 10, which images the center of the second facet mirror 22 telecentrically onto the wafer 13, the aperture rays often do not intersect at a single point. However, an area can be found in which the pairwise distance of the aperture beams becomes minimal. This surface represents the entrance pupil or a surface conjugate to it in local space. In particular, this surface shows a finite curvature.

Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths. In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the second facet mirror 22 and the reticle 7. With the help of this optical element, the different positions of the tangential entrance pupil and the sagittal entrance pupil can be taken into account.

Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.At the in the 1 As shown in the arrangement of the components of the illumination optics 4, the second facet mirror 22 is arranged in a surface conjugate to the entrance pupil of the projection optics 10. The first facet mirror 20 is tilted relative to the object plane 6. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the deflection mirror 19. The first facet mirror 20 is arranged tilted to an arrangement plane that is defined by the second facet mirror 22.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optisches Systems 100 für die Projektionsbelichtungsanlage 1. 3 zeigt eine schematische Aufsicht des optischen Systems 100. Nachfolgend wird auf die 2 und 3 gleichzeitig Bezug genommen. 2 shows a schematic view of an embodiment of an optical system 100 for the projection exposure system 1. 3 shows a schematic top view of the optical system 100. Below is the 2 and 3 referred to at the same time.

Das optische System 100 kann eine wie zuvor erläuterte Projektionsoptik 4 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 4 sein. Daher kann das optische System 100 auch als Projektionsoptik bezeichnet werden. Das optische System 100 kann jedoch auch ein wie zuvor erläutertes Beleuchtungssystem 2 oder Teil eines derartigen Beleuchtungssystems 2 sein. Daher kann das optische System 100 alternativ auch als Beleuchtungssystem bezeichnet werden. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 100 eine Projektionsoptik 4 oder Teil einer derartigen Projektionsoptik 4 ist. Das optische System 100 ist für die EUV-Lithographie geeignet. Das optische System 100 kann jedoch auch für die DUV-Lithographie geeignet sein.The optical system 100 can be a projection optics 4 as explained above or part of such a projection optics 4. Therefore, the optical system 100 can also be referred to as projection optics. However, the optical system 100 can also be a lighting system 2 as explained above or part of such a lighting system 2. Therefore, the optical system 100 can alternatively be referred to as a lighting system. However, it is assumed below that the optical system 100 is a projection optics 4 or part of such a projection optics 4. The optical system 100 is suitable for EUV lithography. However, the optical system 100 may also be suitable for DUV lithography.

Das optische System 100 umfasst ein erstes Bauteil oder eine erste Komponente 102 und ein sich von der ersten Komponente 102 unterscheidendes zweites Bauteil oder eine zweite Komponente 104. Die erste Komponente 102 kann ein Sensorrahmen (Engl.: Sensor Frame) der Projektionsoptik 4 sein. Die zweite Komponente 104 kann ein optisches Element, insbesondere ein Spiegel oder ein Spiegelmodul, sein. Beispielsweise ist die zweite Komponente 104 der Spiegel M5. Die zweite Komponente 104 kann jedoch auch jedes andere beliebige Bauteil der Projektionsoptik 4 sein. Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass die zweite Komponente 104 ein optisches Element ist.The optical system 100 includes a first component or a first component 102 and a second component or a second component 104 that differs from the first component 102. The first component 102 can be a sensor frame of the projection optics 4. The second component 104 can be an optical element, in particular a mirror or a mirror module. For example, the second component 104 is the mirror M5. However, the second component 104 can also be any other component of the projection optics 4. It is assumed below that the second component 104 is an optical element.

Die erste Komponente 102 weist eine Vorderseite 106 auf, die der zweiten Komponente 104 zugewandt ist. Die zweite Komponente 104 weist eine optisch wirksame Fläche 108 auf, die von der Vorderseite 106 weggewandt ist. Die optisch wirksame Fläche 108 ist geeignet, im Betrieb des optischen Systems 100 Beleuchtungsstrahlung 16, insbesondere EUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche 108 ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 108 kann mit Hilfe einer Beschichtung verwirklicht sein.The first component 102 has a front side 106 that faces the second component 104. The second component 104 has an optically effective surface 108 which faces away from the front 106. The optically effective surface 108 is suitable for reflecting illumination radiation 16, in particular EUV radiation, during operation of the optical system 100. The optically effective surface 108 is a mirror surface. The optically effective surface 108 can be realized with the help of a coating.

Der optisch wirksamen Fläche 108 abgewandt, weist die zweite Komponente 104 eine Rückseite 110 auf. Die Rückseite 110 ist der Vorderseite 106 zugewandt. Die Rückseite 110 weist keine definierten Oberflächeneigenschaften auf. Das heißt insbesondere, dass die Rückseite 110 keine Spiegelfläche ist und somit auch keine reflektierenden Eigenschaften aufweist.Facing away from the optically effective surface 108, the second component 104 has a back side 110. The back 110 faces the front 106. The back 110 does not have any defined surface properties. This means in particular that the back 110 is not a mirror surface and therefore does not have any reflective properties.

Die zweite Komponente 104 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 108 weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang der ersten Raumrichtung oder x-Richtung x, der zweiten Raumrichtung oder y-Richtung y und der dritten Raumrichtung oder z-Richtung z sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung x, die y-Richtung y und die z-Richtung z auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.The second component 104 or the optically effective surface 108 has six degrees of freedom, namely three translational degrees of freedom each along the first spatial direction or x-direction x, the second spatial direction or y-direction y and the third spatial direction or z-direction z as well as three rotational degrees of freedom each about the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z. This means that a position and an orientation of the second component 104 or the optically effective surface 108 can be determined or described using the six degrees of freedom.

Unter der „Position“ der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 sind insbesondere deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an der zweiten Komponente 104 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen x, y, z zu verstehen. Das heißt, die zweite Komponente 104 beziehungsweise die optisch wirksame Fläche 108 kann um die x-Richtung x, die y-Richtung y und/oder die z-Richtung z verkippt werden.The “position” of the second component 104 or the optically effective surface 108 is to be understood in particular as meaning its coordinates or the coordinates of a measuring point provided on the second component 104 with respect to the x-direction x, the y-direction y and the z-direction z . The “orientation” of the second component 104 or the optically effective surface 108 is to be understood in particular as its tilting with respect to the three spatial directions x, y, z. This means that the second component 104 or the optically effective surface 108 can be tilted about the x-direction x, the y-direction y and/or the z-direction z.

Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und die Orientierung der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108. Eine „Lage“ der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar.This results in the six degrees of freedom for the position and orientation of the second component 104 or the optically effective surface 108. A “position” of the second component 104 or the optically effective surface 108 includes both its position and its orientation. The term “location” can therefore be replaced by the phrase “position and orientation” and vice versa.

In der 2 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 104' beziehungsweise 108' eine Soll-Lage SL der zweiten Komponente 104 beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche 108 gezeigt. Die zweite Komponente 104 kann aus ihrer Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt die zweite Komponente 104 in der Soll-Lage SL bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, die die zweite Komponente 104 in der Ist-Lage IL nicht erfüllt.In the 2 is shown with solid lines an actual position IL of the second component 104 or the optically effective surface 108 and with dashed lines and the reference number 104 'or 108' a target position SL of the second component 104 or the optically effective surface 108 is shown. The second component 104 can be moved from its actual position IL to the target position SL and vice versa. For example, the second component 104 in the target position SL meets certain optical specifications or requirements that the second component 104 does not meet in the actual position IL.

Beispielsweise kann es bei einer Montage der zweiten Komponente 104 an der ersten Komponente 102 erforderlich sein, die zweite Komponente 104 bezüglich der ersten Komponente 102 oder ganz allgemein im Raum zu justieren oder auszurichten. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der zweiten Komponente 104 zu verstehen. For example, when mounting the second component 104 on the first component 102, it may be necessary to adjust or align the second component 104 with respect to the first component 102 or generally in space. In the present case, “adjustment” or “alignment” is to be understood in particular as changing the position of the second component 104.

Beispielsweise kann die zweite Komponente 104 bei dem Justieren von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL oder umgekehrt verbracht werden.For example, the second component 104 can be moved from the actual position IL to the target position SL or vice versa during the adjustment.

Die zweite Komponente 104 kann mit Hilfe eines Befestigungselements 112 mit der ersten Komponente 102 verbunden sein. Beispielsweise wird die zweite Komponente 104 an mehreren Anbindungspunkten 114, 116, 118 mit der ersten Komponente 102 verbunden. Die Anbindungspunkte 114, 116, 118 sind an der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 vorgesehen. Beispielsweise kann die zweite Komponente 104 drei Spiegelbuchsen aufweisen, die an Ecken eines gedachten Dreiecks vorgesehen sind. Diese Spiegelbuchsen fungieren als Anbindungspunkte 114, 116, 118.The second component 104 can be connected to the first component 102 using a fastening element 112. For example, the second component 104 is connected to the first component 102 at several connection points 114, 116, 118. The connection points 114, 116, 118 are provided on the back 110 of the second component 104. For example, the second component 104 can have three mirror sockets that are provided at corners of an imaginary triangle. These mirror sockets function as connection points 114, 116, 118.

An jedem Anbindungspunkt 114, 116, 118 beziehungsweise an jeder Spiegelbuchse kann die zweite Komponente 104 mit der ersten Komponente 102 verbunden sein. Das Justieren der zweiten Komponente 104 erfolgt dann mit Hilfe von Abstandshaltern oder sogenannten Spacern, die an den Anbindungspunkte 114, 116, 118 untergelegt werden. Anschließend werden die Komponenten 102, 104 fest miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt. Hierzu ist das Befestigungselement 112, insbesondere in Form einer Schraube, vorgesehen.The second component 104 can be connected to the first component 102 at each connection point 114, 116, 118 or at each mirror socket. The second component 104 is then adjusted with the help of spacers or so-called spacers, which are placed under the connection points 114, 116, 118. The components 102, 104 are then firmly connected to one another, in particular screwed together. For this purpose, the fastening element 112, in particular in the form of a screw, is provided.

Da zum Justieren der zweiten Komponente 104 an den unterschiedlichen Anbindungspunkten 114, 116, 118 unterschiedlich dicke Abstandshalter eingesetzt werden können, kann dies zum einen dazu führen, dass die zweite Komponente 104 um die x-Richtung x und/oder um die y-Richtung y verkippt und zum anderen, dass bei einem Festziehen des Befestigungselements 112 unerwünschte Spannungen in die zweite Komponente 104 eingebracht werden.Since spacers of different thicknesses can be used to adjust the second component 104 at the different connection points 114, 116, 118, this can, on the one hand, lead to the second component 104 moving around the x-direction x and/or around the y-direction y tilted and, on the other hand, that when the fastening element 112 is tightened, undesirable tensions are introduced into the second component 104.

Um das Einbringen von Spannungen in die zweite Komponente 104 zu verhindern, können kugelkalottenförmige Ausgleichselemente (nicht gezeigt) zwischen den Komponenten 102, 104 eingesetzt werden, die einen Winkelfehler zwischen den Komponenten 102, 104 ausgleichen können. Da derartige kugelkalottenförmige Ausgleichselemente jedoch reibungsbehaftet sind, können beim festen Verbinden der beiden Komponenten 102, 104 dennoch unerwünschte Spannungen in diese eingebracht werden. Dies gilt es zu verbessern.In order to prevent the introduction of stresses into the second component 104, spherical cap-shaped compensating elements (not shown) can be used between the components 102, 104, which can compensate for an angular error between the components 102, 104. However, since such spherical cap-shaped compensating elements are subject to friction, unwanted stresses can still be introduced into them when the two components 102, 104 are firmly connected. This needs to be improved.

Um den zuvor erwähnten Winkelausgleich zwischen den zweiten Komponente 104 und der ersten Komponente 102 zu ermöglichen, umfasst das optische System 100 eine Ausgleichsvorrichtung 200. Die Ausgleichsvorrichtung 200 ist ein Abstandshalter oder Spacer und kann auch als solcher bezeichnet werden. Die Ausgleichsvorrichtung 200 erlaubt ein reibungsfreies Verkippen der zweiten Komponente 104 gegenüber der ersten Komponente 102 um die x-Richtung x und/oder um die y-Richtung y. Ferner erlaubt die Ausgleichsvorrichtung 200 eine Höheneinstellung entlang der z-Richtung z. Die Ausgleichsvorrichtung 200 ist zwischen der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 und der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 platziert. Dabei kontaktiert die Ausgleichsvorrichtung 200 sowohl die Vorderseite 106 als auch die Rückseite 110.In order to enable the aforementioned angular compensation between the second component 104 and the first component 102, the optical system 100 includes a compensating device 200. The compensating device 200 is a spacer or spacer and can also be referred to as such. The compensation device 200 allows a friction-free tilting of the second component 104 relative to the first component 102 about the x-direction x and/or about the y-direction y. Furthermore, the compensation device 200 allows one Height adjustment along the z direction z. The compensating device 200 is placed between the front 106 of the first component 102 and the back 110 of the second component 104. The compensation device 200 contacts both the front 106 and the back 110.

4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Ausgleichsvorrichtung 200. 5 zeigt eine schematische Aufsicht der Ausgleichsvorrichtung 200. Nachfolgend wird auf die 4 und 5 gleichzeitig Bezug genommen. 4 shows a schematic perspective view of the compensation device 200. 5 shows a schematic top view of the compensation device 200. Below is the 4 and 5 referred to at the same time.

Die Ausgleichsvorrichtung 200 weist einen umlaufenden Befestigungsring 202, einen Innenring 204 und einen Außenring 206 auf. Der Innenring 204 läuft ringförmig um den Befestigungsring 202 um. Der Außenring 206 läuft ringförmig um den Innenring 204 um. Der Innenring 204 ist somit zwischen dem Befestigungsring 202 und dem Außenring 206 positioniert. Der Befestigungsring 202 weist einen zentralen Durchbruch 208, beispielsweise in Form einer Bohrung, auf, durch den das Befestigungselement 112 hindurchgeführt ist.The compensation device 200 has a circumferential fastening ring 202, an inner ring 204 and an outer ring 206. The inner ring 204 runs in a ring around the fastening ring 202. The outer ring 206 runs around the inner ring 204 in a ring shape. The inner ring 204 is thus positioned between the fastening ring 202 and the outer ring 206. The fastening ring 202 has a central opening 208, for example in the form of a bore, through which the fastening element 112 is passed.

Die Ausgleichsvorrichtung 200 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse 210 aufgebaut. Insbesondere sind der Befestigungsring 202, der Innenring 204 und der Außenring 206 jeweils rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 210 aufgebaut. Auch der Durchbruch 208 ist rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 210 aufgebaut.The compensation device 200 is constructed essentially rotationally symmetrical to a central or symmetry axis 210. In particular, the fastening ring 202, the inner ring 204 and the outer ring 206 are each constructed rotationally symmetrically to the axis of symmetry 210. The opening 208 is also constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 210.

Der Ausgleichsvorrichtung 200 ist eine Radialrichtung R zugeordnet. Auch das Koordinatensystem mit den Richtungen x, y, z kann der Ausgleichsvorrichtung 200 zugeordnet sein. Die Radialrichtung R ist senkrecht zu der Symmetrieachse 210 und von dieser weg orientiert. Entlang der Radialrichtung R betrachtet ist der Befestigungsring 202 innerhalb des Innenrings 204 und der Innenring 204 innerhalb des Außenrings 206 platziert.The compensation device 200 is assigned a radial direction R. The coordinate system with the directions x, y, z can also be assigned to the compensation device 200. The radial direction R is perpendicular to the axis of symmetry 210 and oriented away from it. Viewed along the radial direction R, the fastening ring 202 is placed within the inner ring 204 and the inner ring 204 is placed within the outer ring 206.

Der Innenring 204 ist mit Hilfe von Stegen 212, 214, 216, 218 mit dem Befestigungsring 202 verbunden. Die Stege 212, 214, 216, 218 können als innere Stege bezeichnet werden. Dabei bilden die Stege 212, 214 ein erstes Stegpaar 220 und die Stege 216, 218 bilden ein zweites Stegpaar 222. Die Stege 212, 214, 216, 218 müssen nicht zwingend paarweise angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Innenring 204 mit Hilfe von genau zwei Stegen 212, 214, 216, 218, die in der Orientierung der 4 und 5 beidseits des Befestigungsrings 202 angeordnet sind, mit dem Befestigungsring 202 verbunden ist. Zwischen den Stegen 212, 214 und den Stegen 216, 218 ist jeweils ein Luftspalt oder Zwischenraum 224, 226 vorgesehen.The inner ring 204 is connected to the fastening ring 202 with the help of webs 212, 214, 216, 218. The webs 212, 214, 216, 218 can be referred to as inner webs. The webs 212, 214 form a first pair of webs 220 and the webs 216, 218 form a second pair of webs 222. The webs 212, 214, 216, 218 do not necessarily have to be arranged in pairs. It is also possible that the inner ring 204 with the help of exactly two webs 212, 214, 216, 218, which are in the orientation of the 4 and 5 are arranged on both sides of the fastening ring 202 and are connected to the fastening ring 202. An air gap or space 224, 226 is provided between the webs 212, 214 and the webs 216, 218.

Die Stege 212, 214, 216, 218 sind Festkörpergelenke. Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend allgemein ein Bereich, beispielsweise eine Querschnittseinengung oder Ausdünnung, eines Bauteils zu verstehen, welcher eine Relativbewegung zwischen zwei Starrkörperbereichen des Bauteils durch Biegung ermöglicht. In vorliegenden Fall bilden der Befestigungsring 202 und der Innenring 204 Starrkörperbereiche, die mit Hilfe der Stege 212, 214, 216, 218 beweglich miteinander verbunden sind. Die Stege 212, 214, 216, 218 bilden gegenüber dem Befestigungsring 202 und dem Innenring 204 jeweils eine Querschnittseinengung oder Ausdünnung.The webs 212, 214, 216, 218 are solid-state joints. In the present case, a “solid body joint” is generally understood to mean an area, for example a cross-sectional narrowing or thinning, of a component which enables a relative movement between two rigid body areas of the component by bending. In the present case, the fastening ring 202 and the inner ring 204 form rigid body regions which are movably connected to one another with the aid of the webs 212, 214, 216, 218. The webs 212, 214, 216, 218 each form a cross-sectional narrowing or thinning compared to the fastening ring 202 and the inner ring 204.

Die Stege 212, 214, 216, 218 ermöglichen ein Verkippen des Innenrings 204 gegenüber dem Befestigungsring 202 um eine erste Kippachse 228. Die erste Kippachse 228 kann mit der x-Richtung x oder der y-Richtung y übereinstimmen. Die erste Kippachse 228 ist senkrecht zu der z-Richtung z orientiert. Bei dem Verkippen des Innenrings 204 gegenüber dem Befestigungsring 202 um die erste Kippachse 228 werden die Stege 212, 214, 216, 218 tordiert oder verdreht.The webs 212, 214, 216, 218 enable the inner ring 204 to be tilted relative to the fastening ring 202 about a first tilt axis 228. The first tilt axis 228 can correspond to the x-direction x or the y-direction y. The first tilt axis 228 is oriented perpendicular to the z direction z. When the inner ring 204 is tilted relative to the fastening ring 202 about the first tilt axis 228, the webs 212, 214, 216, 218 are twisted or twisted.

Der Außenring 206 ist mit Hilfe von Stegen 230, 232, 234, 236 mit dem Innenring 204 verbunden. Die Stege 230, 232, 234, 236 können als äußere Stege bezeichnet werden. Die Stege 230, 232, 234, 236 sind senkrecht zu den Stegen 212, 214, 216, 218 orientiert. Insbesondere sind die Stege 230, 232, 234, 236 um 90° versetzt zu den Stegen 212, 214, 216, 218 positioniert. Dabei bilden die Stege 230, 232 ein erstes Stegpaar 238 und die Stege 234, 236 bilden ein zweites Stegpaar 240. Die Stege 230, 232, 234, 236 müssen nicht zwingend paarweise angeordnet sein.The outer ring 206 is connected to the inner ring 204 using webs 230, 232, 234, 236. The webs 230, 232, 234, 236 can be referred to as outer webs. The webs 230, 232, 234, 236 are oriented perpendicular to the webs 212, 214, 216, 218. In particular, the webs 230, 232, 234, 236 are positioned offset by 90° to the webs 212, 214, 216, 218. The webs 230, 232 form a first pair of webs 238 and the webs 234, 236 form a second pair of webs 240. The webs 230, 232, 234, 236 do not necessarily have to be arranged in pairs.

Es ist auch möglich, dass der Außenring 206 mit Hilfe von genau zwei Stegen 230, 232, 234, 236, die in der Orientierung der 4 und 5 oberhalb und unterhalb des Innenrings 204 angeordnet sind, mit dem Innenring 204 verbunden ist. Zwischen den Stegen 230, 232 und den Stegen 234, 236 ist jeweils ein Luftspalt oder Zwischenraum 242, 244 vorgesehen.It is also possible that the outer ring 206 with the help of exactly two webs 230, 232, 234, 236, which are in the orientation of the 4 and 5 are arranged above and below the inner ring 204, with the inner ring 204 is connected. An air gap or space 242, 244 is provided between the webs 230, 232 and the webs 234, 236.

Auch die Stege 230, 232, 234, 236 sind Festkörpergelenke. Die Stege 230, 232, 234, 236 ermöglichen ein Verkippen des Außenrings 206 gegenüber dem Innenring 204 um eine sich von der ersten Kippachse 228 unterscheidende zweite Kippachse 246. Die zweite Kippachse 246 ist senkrecht zu der ersten Kippachse 228 positioniert. Die zweite Kippachse 246 kann mit der x-Richtung x oder der y-Richtung y übereinstimmen. Für den Fall, dass die erste Kippachse 228 mit der x-Richtung x übereinstimmt, stimmt die zweite Kippachse 246 mit der y-Richtung y und umgekehrt überein. Die zweite Kippachse 246 ist senkrecht zu der z-Richtung z orientiert.The webs 230, 232, 234, 236 are also solid-state joints. The webs 230, 232, 234, 236 enable the outer ring 206 to be tilted relative to the inner ring 204 about a second tilt axis 246 that differs from the first tilt axis 228. The second tilt axis 246 is positioned perpendicular to the first tilt axis 228. The second tilt axis 246 can coincide with the x-direction x or the y-direction y. In the event that the first tilt axis 228 corresponds to the x-direction x, the second tilt axis 246 corresponds to the y-direction y and vice versa. The second tilt axis 246 is oriented perpendicular to the z direction z.

Wie die 5 zeigt, ist zwischen dem Befestigungsring 202 und dem Innenring 204 ein erster Luftspalt oder erster Zwischenraum 248 vorgesehen. Der erste Zwischenraum 248 verläuft ringförmig um den Befestigungsring 202 um und ist nur durch die Stegpaare 220, 222 unterbrochen. Die Stegpaare 220, 222 verlaufen durch den ersten Zwischenraum 248 und verbinden den Befestigungsring 202 mit dem Innenring 204.As the 5 shows, a first air gap or first space 248 is provided between the fastening ring 202 and the inner ring 204. The first gap 248 runs in a ring shape around the fastening ring 202 and is only interrupted by the web pairs 220, 222. The web pairs 220, 222 run through the first gap 248 and connect the fastening ring 202 to the inner ring 204.

Zwischen dem Innenring 204 und dem Außenring 206 ist ein zweiter Luftspalt oder zweiter Zwischenraum 250 vorgesehen. Der zweite Zwischenraum 250 verläuft ringförmig um den Innenring 204 um und ist nur durch die Stegpaare 238, 240 unterbrochen. Die Stegpaare 238, 240 verlaufen durch den zweiten Zwischenraum 250 und verbinden den Innenring 204 mit dem Außenring 206.A second air gap or second space 250 is provided between the inner ring 204 and the outer ring 206. The second gap 250 runs in a ring shape around the inner ring 204 and is only interrupted by the web pairs 238, 240. The web pairs 238, 240 run through the second gap 250 and connect the inner ring 204 to the outer ring 206.

Die Ausgleichsvorrichtung 200 ist ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ bedeutet dabei, dass die Ausgleichsvorrichtung 200 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt ist, sondern, dass der Befestigungsring 202, der Innenring 204, der Außenring 206 und die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 ein gemeinsames Bauteil, nämlich die Ausgleichsvorrichtung 200, bilden.The compensating device 200 is a one-piece component, in particular a one-piece material component. “In one piece” or “one-piece” means that the compensating device 200 is not composed of different sub-components, but rather that the fastening ring 202, the inner ring 204, the outer ring 206 and the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 form a common component, namely the compensation device 200.

„Materialeinstückig“ heißt dabei vorliegend, dass die Ausgleichsvorrichtung 200 durchgehend aus demselben Material gefertigt ist. Beispielsweise kann die Ausgleichsvorrichtung 200 aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder dergleichen gefertigt sein. Die Ausgleichsvorrichtung 200 kann mit Hilfe eines additiven oder generativen Fertigungsverfahrens, insbesondere mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens, hergestellt sein. Ferner kann die Ausgleichsvorrichtung 200 auch mit Hilfe eines Erodierverfahrens hergestellt sein.“In one piece of material” in this case means that the compensating device 200 is made entirely of the same material. For example, the compensation device 200 can be made of copper, aluminum, steel or the like. The compensation device 200 can be produced using an additive or generative manufacturing process, in particular using a 3D printing process. Furthermore, the compensation device 200 can also be produced using an erosion process.

6 zeigt verschiedene Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen einer Querschnittsgeometrie 252 des Stegs 212. 6 shows various sectional views of various embodiments of a cross-sectional geometry 252 of the web 212.

Alle Ausführungen betreffend den Steg 212 sind entsprechend auf die Stege 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 und umgekehrt anwendbar. Die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 können identische oder unterschiedliche Querschnittsgeometrien 252 aufweisen. Nachfolgend wird nur auf den Steg 212 eingegangen.All statements regarding the web 212 are applicable to the webs 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 and vice versa. The webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 can have identical or different cross-sectional geometries 252. Only the bridge 212 will be discussed below.

Wie die 6 zeigt, kann der Steg 212 in seiner Querschnittsgeometrie 252 rechteckförmig (erste Zeile, linke Teilfigur der 6), dreieckförmig (erste Zeile, mittlere Teilfigur der 6), rohrförmig und kreisrund (erste Zeile, rechte Teilfigur der 6), rohrförmig und oval (zweite Zeile, linke Teilfigur der 6), trapezförmig (zweite Zeile, mittlere Teilfigur der 6), sechseckförmig (zweite Zeile, rechte Teilfigur der 6), hohlprofilförmig und rechteckig (dritte Zeile, linke Teilfigur der 6), doppel-T-förmig (dritte Zeile, mittlere Teilfigur der 6), C-förmig (dritte Zeile, rechte Teilfigur der 6), kreuzförmig (vierte Zeile, linke Teilfigur der 6), T-förmig (vierte Zeile, mittlere Teilfigur der 6) oder kreisrund (vierte Zeile, rechte Teilfigur der 6) sein. Wie zuvor erwähnt, können diese Querschnittsgeometrien 252 beliebig miteinander kombiniert werden. Grundsätzlich kann jede beliebige Querschnittsgeometrie 252 eingesetzt werden.As the 6 shows, the web 212 can be rectangular in its cross-sectional geometry 252 (first line, left part of the figure). 6 ), triangular (first line, middle part of the figure). 6 ), tubular and circular (first line, right part of the figure). 6 ), tubular and oval (second line, left part of the figure). 6 ), trapezoidal (second line, middle part of the figure 6 ), hexagonal (second line, right part of the figure). 6 ), hollow profile-shaped and rectangular (third row, left part of the figure). 6 ), double-T-shaped (third row, middle part of the figure). 6 ), C-shaped (third row, right part of the figure). 6 ), cruciform (fourth line, left partial figure of 6 ), T-shaped (fourth row, middle part of the figure 6 ) or circular (fourth line, right part of the figure). 6 ) be. As mentioned previously, these cross-sectional geometries 252 can be combined with one another in any way. In principle, any cross-sectional geometry 252 can be used.

7 zeigt die Detailansicht VII gemäß der 2. 7 shows the detailed view VII according to the 2 .

Im Unterschied zu der 2 ist das optische System 100 in der 7 geschnitten dargestellt. Wie zuvor erwähnt, ist die Ausgleichsvorrichtung 200 zwischen der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 und der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 platziert. Dabei kontaktiert die Ausgleichsvorrichtung 200 sowohl die Vorderseite 106 als auch die Rückseite 110.In contrast to that 2 is the optical system 100 in the 7 shown cut. As previously mentioned, the compensating device 200 is placed between the front 106 of the first component 102 and the back 110 of the second component 104. The compensation device 200 contacts both the front 106 and the back 110.

Dem Befestigungsring 202 ist eine ringförmig um die Symmetrieachse 210 umlaufende erste Stirnseite 254 und eine der ersten Stirnseite 254 abgewandte zweite Stirnseite 256 zugeordnet. Mit der ersten Stirnseite 254 liegt die Ausgleichsvorrichtung 200 an der Rückseite 110 an. Die zweite Stirnseite 256 ist der Vorderseite 106 zugewandt, liegt jedoch nicht an dieser an. Das heißt, dass die zweite Stirnseite 256 die erste Komponente 102 nicht kontaktiert.The fastening ring 202 is assigned a first end face 254 which runs annularly around the axis of symmetry 210 and a second end face 256 which faces away from the first end face 254. The compensating device 200 rests on the back 110 with the first end face 254. The second end face 256 faces the front side 106, but does not rest against it. This means that the second end face 256 does not contact the first component 102.

Der Innenring 204 umfasst ebenfalls eine erste Stirnseite 258, die parallel zu der ersten Stirnseite 254 des Befestigungsrings 202 angeordnet ist. Die erste Stirnseite 258 ist der Rückseite 110 zugewandt, kontaktiert diese jedoch nicht. Eine zweite Stirnseite 260 des Innenrings 204 ist der ersten Stirnseite 258 abgewandt positioniert. Die zweite Stirnseite 260 ist parallel zu der zweiten Stirnseite 256 platziert. Die zweite Stirnseite 260 des Innenrings 204 ist der Vorderseite 106 zugewandt, kontaktiert diese jedoch nicht. Das heißt, dass der Innenring 204 weder die erste Komponente 102 noch die zweite Komponente 104 kontaktiert.The inner ring 204 also includes a first end face 258, which is arranged parallel to the first end face 254 of the fastening ring 202. The first end face 258 faces the back 110, but does not contact it. A second end face 260 of the inner ring 204 is positioned facing away from the first end face 258. The second end face 260 is placed parallel to the second end face 256. The second end face 260 of the inner ring 204 faces the front side 106, but does not contact it. This means that the inner ring 204 neither contacts the first component 102 nor the second component 104.

Der Außenring 206 umfasst eine erste Stirnseite 262, die der Rückseite 110 zugewandt platziert ist. Die erste Stirnseite 262 kontaktiert die Rückseite 110 jedoch nicht. Die erste Stirnseite 262 des Außenrings 206 ist parallel zu der ersten Stirnseite 254 des Innenrings 204 platziert. Eine zweite Stirnseite 264 des Außenrings 206 ist der ersten Stirnseite 262 abgewandt. Die zweite Stirnseite 264 liegt an der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 an.The outer ring 206 includes a first end face 262, which is placed facing the back 110. However, the first end face 262 does not contact the back 110. The first end face 262 of the outer ring 206 is placed parallel to the first end face 254 of the inner ring 204. A second end face 264 of the outer ring 206 is the first end face 262 turned away. The second end face 264 rests on the front side 106 of the first component 102.

Der Befestigungsring 202, der Innenring 204, der Außenring 206 und die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 bilden zusammen ein kardanisches Festkörpergelenk. Daher kann die Ausgleichsvorrichtung 200 auch als kardanisches Festkörpergelenk bezeichnet werden.The fastening ring 202, the inner ring 204, the outer ring 206 and the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 together form a gimbal solid-state joint. Therefore, the compensation device 200 can also be referred to as a gimbal solid-state joint.

Die Ausgleichsvorrichtung 200 liegt somit mit Hilfe der ersten Stirnseite 254 des Befestigungsrings 202 an der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 und mit Hilfe der zweiten Stirnseite 264 des Außenrings 206 an der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 an. Das Befestigungselement 112, vorliegend eine Schraube, ist durch den Durchbruch 208 des Befestigungsring 202 hindurchgeführt.The compensating device 200 thus rests on the back 110 of the second component 104 with the aid of the first end face 254 of the fastening ring 202 and on the front side 106 of the first component 102 with the aid of the second end face 264 of the outer ring 206. The fastening element 112, in this case a screw, is passed through the opening 208 of the fastening ring 202.

Die Ausgleichsvorrichtung 200 weist entlang der z-Richtung z betrachtet eine Höhe h auf. Die Höhe h entspricht gleichzeitig einem Abstand der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 zu der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104. Zum Ausgleich entlang der z-Richtung z kann die Höhe h entsprechend gewählt werden. Die Ausgleichsvorrichtung 200 fungiert somit als Abstandshalter oder Spacer in der z-Richtung z.The compensation device 200 has a height h when viewed along the z direction z. The height h simultaneously corresponds to a distance between the front side 106 of the first component 102 and the back side 110 of the second component 104. To compensate along the z-direction z, the height h can be selected accordingly. The compensating device 200 thus functions as a spacer or spacer in the z direction.

Die Funktionalität der Ausgleichsvorrichtung 200 wird nachfolgend erläutert. Wie eingehend schon erwähnt, kann es bei einer Montage der zweiten Komponente 104 an der ersten Komponente 102 erforderlich sein, die zweite Komponente 104 zu justieren und die zweite Komponente 104 dabei beispielsweise von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen. Hierzu werden an mehrenden Verbindungsstellen oder Anbindungspunkten 114, 116, 118, beispielsweise an drei Spiegelbuchsen, zwischen der zweiten Komponente 104 und der ersten Komponente 102 Abstandshalter oder Spacer untergelegt, um die zweite Komponente 104 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen. Als Abstandshalter können mehrere Ausgleichvorrichtungen 200 eingesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch Abstandshalter eingesetzt werden, die einen scheibenförmigen Aufbau aufweisen.The functionality of the compensation device 200 is explained below. As already mentioned in detail, when installing the second component 104 on the first component 102, it may be necessary to adjust the second component 104 and, for example, to move the second component 104 from the actual position IL to the target position SL. For this purpose, spacers or spacers are placed at multiple connection points or connection points 114, 116, 118, for example at three mirror sockets, between the second component 104 and the first component 102 in order to move the second component 104 from the actual position IL into the target position SL to spend. Several compensating devices 200 can be used as spacers. Additionally or alternatively, spacers that have a disk-shaped structure can also be used.

Bei dem Justieren der zweiten Komponente 104 kann diese um die x-Richtung x und/oder um die y-Richtung y um einen Kippwinkel α (2) gegenüber der ersten Komponente 102 verkippen. Die Ausgleichsvorrichtung 200 gleicht diesen Kippwinkel α bei einem Anziehen oder Festziehen des Befestigungselements 112 derart aus, dass der Innenring 204 um die erste Kippachse 228 gegenüber dem Befestigungsring 202 verkippt und/oder dass der Außenring 206 um die zweite Kippachse 246 gegenüber dem Innenring 204 verkippt.When adjusting the second component 104, it can be about the x-direction x and/or about the y-direction y by a tilt angle α ( 2 ) tilt relative to the first component 102. The compensation device 200 compensates for this tilt angle α when the fastening element 112 is tightened or tightened in such a way that the inner ring 204 tilts about the first tilt axis 228 relative to the fastening ring 202 and/or that the outer ring 206 tilts about the second tilt axis 246 relative to the inner ring 204.

Der Befestigungsring 202 liegt dann mit seiner ersten Stirnseite 254 flächig an der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 an. Der Außenring 206 liegt mit seiner zweiten Stirnseite 264 flächig an der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 an. Der Ausgleich des Kippwinkels α erfolgt über die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, die sich elastisch verformen, so dass das Befestigungselement 112 festgezogen werden kann, ohne dass unerwünschte Spannungen in die zweite Komponente 104 eingebracht werden.The fastening ring 202 then rests flatly with its first end face 254 on the back 110 of the second component 104. The outer ring 206 lies flat with its second end face 264 on the front side 106 of the first component 102. The tilt angle α is compensated for via the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, which deform elastically so that the fastening element 112 can be tightened without undesirable stresses being introduced into the second component 104 .

Bei dem Verkippen des Innenrings 204 gegenüber dem Befestigungsring 202 und bei dem Verkippen des Außenrings 206 gegenüber dem Innenring 204 werden die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 elastisch, insbesondere federelastisch, verformt. „Elastisch“ heißt dabei, dass die Verformung reversibel ist. Die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 werden durch das Aufbringen einer Kraft oder eines Moments von einem Ausgangszustand in einen Verformungszustand verformt. Wirkt diese Kraft oder das Moment nicht mehr auf den jeweiligen Steg 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, so verformt sich dieser selbstständig aus dem Verformungszustand zurück in den Ausgangszustand. Die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 fungieren somit als Federelemente, insbesondere als Blattfederelemente, und können daher auch als solche bezeichnet werden.When the inner ring 204 is tilted relative to the fastening ring 202 and when the outer ring 206 is tilted relative to the inner ring 204, the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 are deformed elastically, in particular resiliently. “Elastic” means that the deformation is reversible. The webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 are deformed from an initial state into a deformation state by applying a force or a moment. If this force or moment no longer acts on the respective web 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, it automatically deforms from the deformation state back to the initial state. The webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 thus function as spring elements, in particular as leaf spring elements, and can therefore also be referred to as such.

Im Vergleich zu einem wie einleitend beschriebene kugelkalottenförmigen Ausgleichselement erfolgt der Winkelausgleich des Kippwinkels α bei der Ausgleichsvorrichtung 200 rein über die Verformung der Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 und somit reibungsfrei. Es werden somit bei dem Festziehen des Befestigungselements 112 keine größeren Spannungen verursacht. Die Ausgleichsvorrichtung 200 ermöglicht jedoch dieselben Freiheitsgrade wie ein kugelkalottenförmiges Ausgleichselement, wobei sich die erforderlichen Steifigkeiten der Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 berechnen lassen. Es kann so im Vergleich zu reibungsbehafteten kugelkalottenförmigen Ausgleichselementen ein definierter Zustand erzielt werden.In comparison to a spherical cap-shaped compensation element as described in the introduction, the angle compensation of the tilt angle α in the compensation device 200 takes place purely via the deformation of the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 and thus friction-free. This means that no major stresses are caused when tightening the fastening element 112. However, the compensation device 200 allows the same degrees of freedom as a spherical cap-shaped compensation element, with the required stiffness of the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 being able to be calculated. In this way, a defined state can be achieved in comparison to spherical cap-shaped compensating elements that are subject to friction.

Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend ganz allgemein der Widerstand eines Körpers, vorliegend der Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, gegen eine durch äußere Belastung aufgeprägte elastische Verformung zu verstehen und vermittelt den Zusammenhang zwischen der Belastung des Körpers und dessen Verformung. Die Steifigkeit wird bestimmt durch den Werkstoff des Körpers und dessen Geometrie. So weisen beispielsweise die unterschiedlichen Querschnittsgeometrien 252 gemäß der 6 unterschiedliche Steifigkeiten auf.In this case, “stiffness” is generally understood to mean the resistance of a body, in this case the webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, against an elastic deformation imposed by external load and conveys the connection between the load of the body and its deformation. The stiffness is determined by the material of the body and its geometry. For example, the different cross-sectional geometries 252 according to the 6 different stiffnesses.

Die Stege 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 werden insbesondere derart ausgelegt, dass auch es auch bei dem Festziehen des Befestigungselements 112 zu keinem Kontakt des Befestigungsrings 202 mit der ersten Komponente 102, zu keinem Kontakt des Innenrings 204 mit der ersten Komponente 102 oder der zweiten Komponente 104 und zu keinem Kontakt des Außenrings 206 mit der zweiten Komponente 104 kommt. Die Steifigkeit entlang der z-Richtung z lässt sich insbesondere über die Höhe h beeinflussen. Mit Hilfe der Ausgleichsvorrichtung 200 kann auch eine Entkopplung an geklebten Spiegelbuchsen der zweiten Komponente 104 verbessert werden.The webs 212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236 are designed in particular in such a way that even when the fastening element 112 is tightened, there is no contact between the fastening ring 202 and the first component 102, and there is no contact between the inner ring 204 with the first component 102 or the second component 104 and there is no contact of the outer ring 206 with the second component 104. The stiffness along the z-direction z can be influenced in particular via the height h. With the help of the compensation device 200, decoupling on glued mirror sockets of the second component 104 can also be improved.

8 zeigt eine schematische Aufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Ausgleichsvorrichtung 300 für das optische System 100. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgleichsvorrichtung 300 gemäß der Schnittlinie IX-IX der 8. 10 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Ausgleichsvorrichtung 300 gemäß der Schnittlinie X-X der 8. Nachfolgend wird auf die 8 bis 10 gleichzeitig Bezug genommen. 8th shows a schematic top view of a further embodiment of a compensation device 300 for the optical system 100. 9 shows a schematic sectional view of the compensation device 300 according to section line IX-IX of 8th . 10 shows a further schematic sectional view of the compensation device 300 according to section line XX of 8th . Below we will refer to the 8th until 10 referred to at the same time.

Die Ausgleichsvorrichtung 300 entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion im Wesentlichen dem Aufbau und der Funktion der Ausgleichsvorrichtung 200. Die Ausgleichsvorrichtung 300 weist einen umlaufenden Befestigungsring 302, einen Innenring 304 und einen Außenring 306 auf. Der Innenring 304 läuft ringförmig um den Befestigungsring 302 um. Der Außenring 306 läuft ringförmig um den Innenring 304 um. Der Innenring 304 ist somit zwischen dem Befestigungsring 302 und dem Außenring 306 positioniert. Der Befestigungsring 302 weist einen zentralen Durchbruch 308, beispielsweise in Form einer Bohrung, auf, durch den das Befestigungselement 112 hindurchgeführt ist.The compensating device 300 essentially corresponds in its structure and function to the structure and function of the compensating device 200. The compensating device 300 has a circumferential fastening ring 302, an inner ring 304 and an outer ring 306. The inner ring 304 runs in a ring around the fastening ring 302. The outer ring 306 runs around the inner ring 304 in a ring shape. The inner ring 304 is thus positioned between the fastening ring 302 and the outer ring 306. The fastening ring 302 has a central opening 308, for example in the form of a bore, through which the fastening element 112 is passed.

Die Ausgleichsvorrichtung 300 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse 310 aufgebaut. Insbesondere sind der Befestigungsring 302, der Innenring 304 und der Außenring 306 jeweils rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 310 aufgebaut. Auch der Durchbruch 308 ist rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 310 aufgebaut.The compensation device 300 is constructed essentially rotationally symmetrical to a central or symmetry axis 310. In particular, the fastening ring 302, the inner ring 304 and the outer ring 306 are each constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 310. The breakthrough 308 is also constructed rotationally symmetrical to the axis of symmetry 310.

Der Innenring 304 ist mit Hilfe von Stegen 312, 314 mit dem Befestigungsring 302 verbunden. Die Stege 312, 314 können als innere Stege bezeichnet werden. Die Stege 312, 314 weisen eine kreuzförmige Querschnittsgeometrie 252 auf, wie sie in der linken Teilfigur der letzten Zeile der 6 gezeigt ist. Der Innenring 304 ist mit Hilfe von genau zwei Stegen 312, 314, die in der Orientierung der 8 beidseits des Befestigungsrings 302 angeordnet sind, mit dem Befestigungsring 302 verbunden. Die Stege 312, 314 können jedoch auch paarweise angeordnet sein, wie dies mit Bezug auf die Ausgleichsvorrichtung 200 erläutert wurde. Die Stege 312, 314 sind Festkörpergelenke.The inner ring 304 is connected to the fastening ring 302 using webs 312, 314. The webs 312, 314 can be referred to as inner webs. The webs 312, 314 have a cross-shaped cross-sectional geometry 252, as shown in the left partial figure of the last line 6 is shown. The inner ring 304 is with the help of exactly two webs 312, 314, which are in the orientation of the 8th are arranged on both sides of the fastening ring 302, connected to the fastening ring 302. However, the webs 312, 314 can also be arranged in pairs, as was explained with reference to the compensation device 200. The webs 312, 314 are solid joints.

Die Stege 312, 314 ermöglichen ein Verkippen des Innenrings 304 gegenüber dem Befestigungsring 302 um eine erste Kippachse 316. Die erste Kippachse 316 kann mit der x-Richtung x oder der y-Richtung y übereinstimmen. Die erste Kippachse 316 ist senkrecht zu der z-Richtung z orientiert. Bei dem Verkippen des Innenrings 304 gegenüber dem Befestigungsring 302 um die erste Kippachse 316 werden die Stege 312, 314 tordiert oder verdreht.The webs 312, 314 enable the inner ring 304 to be tilted relative to the fastening ring 302 about a first tilt axis 316. The first tilt axis 316 can correspond to the x-direction x or the y-direction y. The first tilt axis 316 is oriented perpendicular to the z direction z. When the inner ring 304 is tilted relative to the fastening ring 302 about the first tilt axis 316, the webs 312, 314 are twisted or twisted.

Der Außenring 306 ist mit Hilfe von Stegen 318, 320 mit dem Innenring 304 verbunden. Die Stege 318, 320 können als äußere Stege bezeichnet werden. Die Stege 318, 320 sind senkrecht zu den Stegen 312, 314 orientiert. Insbesondere sind die Stege 318, 320 um 90° versetzt zu den Stegen 312, 314 positioniert. Auch die Stege 318, 320 können paarweise angeordnet sein. Die Stege 318, 320 sind im Querschnitt kreuzförmig. Grundsätzlich können die Stege 312, 314, 318, 320 jede beliebige Querschnittsgeometrie 252 (6) aufweisen. Der Außenring 306 ist mit Hilfe von genau zwei Stegen 318, 320, die in der Orientierung der 8 oberhalb und unterhalb des Innenrings 304 angeordnet sind, mit dem Innenring 304 verbunden.The outer ring 306 is connected to the inner ring 304 using webs 318, 320. The webs 318, 320 can be referred to as outer webs. The webs 318, 320 are oriented perpendicular to the webs 312, 314. In particular, the webs 318, 320 are positioned offset by 90° to the webs 312, 314. The webs 318, 320 can also be arranged in pairs. The webs 318, 320 are cross-shaped in cross section. In principle, the webs 312, 314, 318, 320 can have any cross-sectional geometry 252 ( 6 ) exhibit. The outer ring 306 is with the help of exactly two webs 318, 320, which are in the orientation of the 8th are arranged above and below the inner ring 304, connected to the inner ring 304.

Auch die Stege 318, 320 sind Festkörpergelenke. Die Stege 318, 320 ermöglichen ein Verkippen des Außenrings 306 gegenüber dem Innenring 204 um eine sich von der ersten Kippachse 316 unterscheidende zweite Kippachse 322. Die zweite Kippachse 322 ist senkrecht zu der ersten Kippachse 316 positioniert. Die zweite Kippachse 322 kann mit der x-Richtung x oder der y-Richtung y übereinstimmen. Für den Fall, dass die erste Kippachse 316 mit der x-Richtung x übereinstimmt, stimmt die zweite Kippachse 322 mit der y-Richtung y und umgekehrt überein. Die zweite Kippachse 322 ist senkrecht zu der z-Richtung z orientiert.The webs 318, 320 are also solid-state joints. The webs 318, 320 enable the outer ring 306 to be tilted relative to the inner ring 204 about a second tilt axis 322 that differs from the first tilt axis 316. The second tilt axis 322 is positioned perpendicular to the first tilt axis 316. The second tilt axis 322 can coincide with the x-direction x or the y-direction y. In the event that the first tilt axis 316 corresponds to the x-direction x, the second tilt axis 322 corresponds to the y-direction y and vice versa. The second tilt axis 322 is oriented perpendicular to the z direction z.

Zwischen dem Befestigungsring 302 und dem Innenring 304 ist ein erster Luftspalt oder erster Zwischenraum 324 vorgesehen. Der erste Zwischenraum 324 verläuft ringförmig um den Befestigungsring 302 um und ist nur durch die Stege 312, 314 unterbrochen. Die Stege 312, 314 verlaufen durch den ersten Zwischenraum 324 und verbinden den Befestigungsring 302 mit dem Innenring 304.A first air gap or first space 324 is provided between the fastening ring 302 and the inner ring 304. The first gap 324 runs in a ring shape around the fastening ring 302 and is only interrupted by the webs 312, 314. The webs 312, 314 run through the first gap 324 and connect the fastening ring 302 to the inner ring 304.

Zwischen dem Innenring 304 und dem Außenring 306 ist ein zweiter Luftspalt oder zweiter Zwischenraum 326 vorgesehen. Der zweite Zwischenraum 326 verläuft ringförmig um den Innenring 304 um und ist nur durch die Stege 318, 320 unterbrochen. Die Stege 318, 320 verlaufen durch den zweiten Zwischenraum 326 und verbinden den Innenring 304 mit dem Außenring 306.A second air gap or second space 326 is provided between the inner ring 304 and the outer ring 306. The second gap 326 runs in a ring shape around the inner ring 304 and is only interrupted by the webs 318, 320. The webs 318, 320 run through the second gap 326 and connect the inner ring 304 to the outer ring 306.

Die Ausgleichsvorrichtung 300 ist ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. Beispielsweise kann die Ausgleichsvorrichtung 200 aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder dergleichen gefertigt sein. Die Ausgleichsvorrichtung 300 kann mit Hilfe eines additiven oder generativen Fertigungsverfahrens, insbesondere mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens, hergestellt sein. Ferner kann die Ausgleichsvorrichtung 300 auch mit Hilfe eines Erodierverfahrens hergestellt sein.The compensation device 300 is a one-piece component, in particular a one-piece material component. For example, the compensation device 200 can be made of copper, aluminum, steel or the like. The compensation device 300 can be manufactured using an additive or generative manufacturing process, in particular using a 3D printing process. Furthermore, the compensation device 300 can also be produced using an erosion process.

Die Ausgleichsvorrichtung 300 ist zwischen der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 und der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 platziert. Dabei kontaktiert die Ausgleichsvorrichtung 300 sowohl die Vorderseite 106 als auch die Rückseite 110. Dem Befestigungsring 302 ist eine ringförmig um die Symmetrieachse 310 umlaufende erste Stirnseite 328 und eine der ersten Stirnseite 328 abgewandte zweite Stirnseite 330 zugeordnet. Zwischen den Stirnseiten 328, 330 ist dem Innenring 304 zugewandt eine Anlagefläche 332 vorgesehen. Die Anlagefläche 332 ist kugelkalottenförmig gekrümmt. Mit der ersten Stirnseite 328 liegt die Ausgleichsvorrichtung 300 an der Rückseite 110 an. Die zweite Stirnseite 330 ist der Vorderseite 106 zugewandt, liegt jedoch nicht an dieser an.The compensating device 300 is placed between the front 106 of the first component 102 and the back 110 of the second component 104. The compensating device 300 contacts both the front side 106 and the back side 110. The fastening ring 302 is assigned a first end face 328 which runs annularly around the axis of symmetry 310 and a second end face 330 which faces away from the first end face 328. Between the end faces 328, 330, a contact surface 332 is provided facing the inner ring 304. The contact surface 332 is curved in the shape of a spherical cap. The compensating device 300 rests on the back 110 with the first end face 328. The second end face 330 faces the front side 106, but does not rest against it.

Der Innenring 304 umfasst ebenfalls eine erste Stirnseite 334, die parallel zu der ersten Stirnseite 328 angeordnet ist. Die erste Stirnseite 334 ist der Rückseite 110 zugewandt, kontaktiert diese jedoch nicht. Eine zweite Stirnseite 336 des Innenrings 304 ist der ersten Stirnseite 334 abgewandt positioniert. Die zweite Stirnseite 336 ist parallel zu der ersten Stirnseite 334 platziert. Die zweite Stirnseite 336 des Innenrings 204 ist der Vorderseite 106 zugewandt, kontaktiert diese jedoch nicht.The inner ring 304 also includes a first end face 334, which is arranged parallel to the first end face 328. The first end face 334 faces the back 110, but does not contact it. A second end face 336 of the inner ring 304 is positioned facing away from the first end face 334. The second end face 336 is placed parallel to the first end face 334. The second end face 336 of the inner ring 204 faces the front side 106, but does not contact it.

Zwischen den Stirnseiten 334, 336 ist der Anlagefläche 332 des Befestigungsrings 302 zugewandt eine kugelkalottenförmig gekrümmte Gegenanlagefläche 338 vorgesehen. Die Anlagefläche 332 und die Gegenanlagefläche 338 sind dazu geeignet, aneinander anzuliegen. Ferner ist der Gegenanlagefläche 338 abgewandt, also dem Außenring 306 zugewandt, eine weitere Anlagefläche 340 an dem Innenring 304 vorgesehen. Auch die Anlagefläche 340 ist kugelkalottenförmig gekrümmt.Between the end faces 334, 336, a counter-contact surface 338 curved in the shape of a spherical cap is provided facing the contact surface 332 of the fastening ring 302. The contact surface 332 and the counter-contact surface 338 are suitable for abutting one another. Furthermore, facing away from the counter contact surface 338, i.e. facing the outer ring 306, a further contact surface 340 is provided on the inner ring 304. The contact surface 340 is also curved in the shape of a spherical cap.

Der Außenring 306 umfasst eine erste Stirnseite 342, die der Rückseite 110 zugewandt platziert ist. Die erste Stirnseite 342 kontaktiert die Rückseite 110 jedoch nicht. Die erste Stirnseite 342 des Außenrings 306 ist parallel zu der ersten Stirnseite 334 des Innenrings 304 platziert. Eine zweite Stirnseite 344 des Außenrings 306 ist der ersten Stirnseite 342 abgewandt. Die zweite Stirnseite 344 liegt an der Vorderseite 106 an. Zwischen den Stirnseiten 342, 344 ist der Anlagefläche 340 zugewandt eine Gegenanlagefläche 346 an dem Außenring 306 vorgesehen. Die Anlagefläche 340 und die Gegenanlagefläche 346 sind dazu geeignet, aneinander anzuliegen.The outer ring 306 includes a first end face 342, which is placed facing the back 110. However, the first end face 342 does not contact the back 110. The first end face 342 of the outer ring 306 is placed parallel to the first end face 334 of the inner ring 304. A second end face 344 of the outer ring 306 faces away from the first end face 342. The second end face 344 rests on the front 106. Between the end faces 342, 344, a counter-contact surface 346 is provided on the outer ring 306, facing the contact surface 340. The contact surface 340 and the counter-contact surface 346 are suitable for abutting one another.

Die Ausgleichsvorrichtung 300 liegt somit mit Hilfe der ersten Stirnseite 328 des Befestigungsrings 302 an der Rückseite 110 der zweiten Komponente 104 und mit Hilfe der zweiten Stirnseite 344 des Außenrings 306 an der Vorderseite 106 der ersten Komponente 102 an. Das Befestigungselement 112, vorliegend eine Schraube, ist durch den Durchbruch 308 des Befestigungsrings 302 hindurchgeführt.The compensating device 300 thus rests on the back 110 of the second component 104 with the aid of the first end face 328 of the fastening ring 302 and on the front side 106 of the first component 102 with the aid of the second end face 344 of the outer ring 306. The fastening element 112, in this case a screw, is passed through the opening 308 of the fastening ring 302.

Die Funktionalität der Ausgleichsvorrichtung 300 entspricht der Funktionalität der Ausgleichsvorrichtung 200 mit dem Unterschied, dass bei dem Festziehen des Befestigungselements 112 die Anlagefläche 332 und die Gegenanlagefläche 338 sowie die Anlagefläche 340 und die Gegenanlagefläche 346 aneinander angedrückt werden. Die Kraftübertragung erfolgt dann mit Hilfe der Anlageflächen 332, 340 und der Gegenanlageflächen 338, 346.The functionality of the compensation device 300 corresponds to the functionality of the compensation device 200 with the difference that when the fastening element 112 is tightened, the contact surface 332 and the counter-contact surface 338 as well as the contact surface 340 and the counter-contact surface 346 are pressed against one another. The force is then transmitted with the help of the contact surfaces 332, 340 and the counter-contact surfaces 338, 346.

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

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11: ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
22: BeleuchtungssystemLighting system
33: Lichtquellelight source
44: BeleuchtungsoptikIllumination optics
55: ObjektfeldObject field
66: ObjektebeneObject level
77: RetikelReticule
88th: RetikelhalterReticle holder
99: RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
1010: ProjektionsoptikProjection optics
1111: BildfeldImage field
1212: BildebeneImage plane
1313: Waferwafers
1414: Waferhalterwafer holder
1515: WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
1616: BeleuchtungsstrahlungIllumination radiation
1717: Kollektorcollector
1818: ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
1919: UmlenkspiegelDeflecting mirror
2020: erster Facettenspiegelfirst facet mirror
2121: erste Facettefirst facet
2222: zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
2323: zweite Facettesecond facet
100100: optisches Systemoptical system
102102: Komponentecomponent
104104: Komponentecomponent
106106: Vorderseitefront
108108: optisch wirksame Flächeoptically effective surface
110110: Rückseiteback
112112: Befestigungselementfastener
114114: Anbindungspunktconnection point
116116: Anbindungspunktconnection point
118118: Anbindungspunktconnection point
200200: AusgleichsvorrichtungCompensating device
202202: BefestigungsringFastening ring
204204: InnenringInner ring
206206: AußenringOuter ring
208208: Durchbruchbreakthrough
210210: SymmetrieachseAxis of symmetry
212212: Stegweb
214214: Stegweb
216216: Stegweb
218218: Stegweb
220220: Stegpaarpair of bridges
222222: Stegpaarpair of bridges
224224: Zwischenraumspace
226226: Zwischenraumspace
228228: KippachseTilt axis
230230: Stegweb
232232: Stegweb
234234: Stegweb
236236: Stegweb
238238: Stegpaarpair of bridges
240240: Stegpaarpair of bridges
242242: Zwischenraumspace
244244: Zwischenraumspace
246246: KippachseTilt axis
248248: Zwischenraumspace
250250: Zwischenraumspace
252252: QuerschnittsgeometrieCross-sectional geometry
254254: Stirnseitefront side
256256: Stirnseitefront side
258258: Stirnseitefront side
260260: Stirnseitefront side
262262: Stirnseitefront side
264264: Stirnseitefront side
300300: AusgleichsvorrichtungCompensating device
302302: BefestigungsringFastening ring
304304: InnenringInner ring
306306: AußenringOuter ring
308308: Durchbruchbreakthrough
310310: SymmetrieachseAxis of symmetry
312312: Stegweb
314314: Stegweb
316316: KippachseTilt axis
318318: Stegweb
320320: Stegweb
322322: KippachseTilt axis
324324: Zwischenraumspace
326326: Zwischenraumspace
328328: Stirnseitefront side
330330: Stirnseitefront side
332332: Anlageflächeinvestment area
334334: Stirnseitefront side
336336: Stirnseitefront side
338338: GegenanlageflächeCounter contact surface
340340: Anlageflächeinvestment area
342342: Stirnseitefront side
344344: Stirnseitefront side
346346: Gegenanlagefläche Counter contact surface
hH: HöheHeight
M1M1: SpiegelMirror
M2M2: SpiegelMirror
M3M3: SpiegelMirror
M4M4: SpiegelMirror
M5M5: SpiegelMirror
M6M6: SpiegelMirror
RR: RadialrichtungRadial direction
xx: x-Richtungx direction
yy: y-Richtungy direction
ze.g: z-Richtungz direction
αα: KippwinkelTilt angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008009600 A1 [0067, 0071]
US 20060132747 A1 [0069]
EP 1614008 B1 [0069]
US 6573978 [0069]
DE 102017220586 A1 [0074]
US 20180074303 A1 [0088]

Claims

Optical system (100) for a projection exposure system (1), comprising a first component (102), a second component (104), and a compensation device (200, 300) which is arranged between the first component (102) and the second component (104), wherein the compensating device (200, 300) has webs (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, 312, 314, 318, 320) which act as solid-state joints and which are elastically deformable in order to move the compensating device (200, 300) to a tilting of the second component (104) relative to the first component (102) about a first spatial direction (x) and / or to adapt a second spatial direction (y) that differs from the first spatial direction (x).

Optical system according to Claim 1 , wherein the compensating device (200, 300) has a fastening ring (202, 302) and an inner ring (204, 304) running around the fastening ring (202, 302), the inner ring (204, 304) being secured with the aid of inner webs (212, 214, 216, 218, 312, 314) is connected to the fastening ring (202, 302), and wherein the inner ring (204, 304) with the help of an elastic deformation of the inner webs (212, 214, 216, 218, 312, 314 ) can be tilted about a first tilt axis (228, 316) relative to the fastening ring (202, 302).

Optical system according to Claim 2 , wherein the compensating device (200, 300) has an outer ring (206, 306) running around the inner ring (204, 304), the outer ring (206, 306) being supported with the aid of outer webs (230, 232, 234, 236, 318, 320) is connected to the inner ring (204, 304), and wherein the outer ring (206, 306) moves about a second tilting axis (246, 322) can be tilted relative to the inner ring (204, 304).

Optical system according to Claim 3 , wherein the second tilt axis (246, 322) is oriented perpendicular to the first tilt axis (228, 316).

Optical system according to Claim 3 or 4 , wherein the outer webs (230, 232, 234, 236, 318, 320) are positioned perpendicular to the inner webs (212, 214, 216, 218, 312, 314).

Optical system according to one of the Claims 3 - 5 , wherein the compensating device (200, 300) rests only on one of the two components (102, 104) with the aid of the fastening ring (202, 302), and wherein the compensating device (200, 300) only rests with the aid of the outer ring (206, 306). rests on the other of the two components (102, 104).

Optical system according to one of the Claims 3 - 6 , wherein a first space (248, 324) is provided between the inner ring (204, 304) and the fastening ring (202, 302), and a second space is provided between the outer ring (206, 306) and the inner ring (204, 304). (250, 326) is provided.

Optical system according to one of the Claims 3 - 7 , wherein the fastening ring (302) has a spherical cap-shaped contact surface (332), wherein the inner ring (304) has a spherical cap-shaped counter-contact surface (338) corresponding to the contact surface (332) of the fastening ring (302), and wherein the contact surface (332) of the fastening ring (302) rests on the counter-contact surface (338) of the inner ring (304).

Optical system according to one of the Claims 3 - 8th , wherein the inner ring (304) has a spherical cap-shaped contact surface (340), wherein the outer ring (306) has a spherical cap-shaped counter-contact surface (346) corresponding to the contact surface (340) of the inner ring (304), and wherein the contact surface (340) of the inner ring (304) rests on the counter-contact surface (346) of the outer ring (306).

Optical system according to one of the Claims 1 - 9 , wherein the webs (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236, 312, 314, 318, 320) each have a cross-shaped cross-sectional geometry (252).

Optical system according to one of the Claims 1 - 10 , wherein the second component (104) has a plurality of connection points (114, 116, 118) at which the second component (104) is connected to the first component (102), and each connection point (114, 116, 118) has one Compensating device (200, 300) is assigned.

Optical system according to one of the Claims 1 - 11 , whereby two webs (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236) together form a pair of webs (220, 222, 238, 240), and between the webs (212, 214, 216, 218, 230, 232, 234, 236) of a pair of webs (220, 222, 238, 240) a gap (224, 226, 242, 244) is provided.

Optical system according to one of the Claims 1 - 12 , further comprising a fastening element (112) for connecting the second component (104) to the first component (102), the fastening element (112) being passed through the compensating device (200, 300).

Optical system according to one of the Claims 1 - 13 , wherein the compensating device (200, 300) is a one-piece component, in particular a one-piece material component.

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