DE102023201859A1

DE102023201859A1 - Optische baugruppe, optisches system und projektionsbelichtungsanlage

Info

Publication number: DE102023201859A1
Application number: DE102023201859.4A
Authority: DE
Inventors: Roman Orlik
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2023-03-01
Filing date: 2023-03-01
Publication date: 2024-09-05
Also published as: WO2024179896A1; CN120693554A; KR20250155579A; US20250370357A1; TW202441318A

Abstract

Eine optische Baugruppe (102) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend ein optisches Element (104), eine Tragstruktur (106), die das optische Element (104) trägt, und mehrere Entkopplungseinrichtungen (134), die zwischen dem optischen Element (104) und der Tragstruktur (106) angeordnet sind, um das optische Element (104) von der Tragstruktur (106) mechanisch zu entkoppeln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Baugruppe, ein optisches System mit einer derartigen optischen Baugruppe und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen optischen Baugruppe und/oder einem derartigen optischen 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.
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.
Derartige Spiegel können mit Hilfe von sogenannten Spiegelbuchsen mit Aktuatoren gekoppelt sein, mit deren Hilfe ein Ausrichten des jeweiligen Spiegels möglich ist. Diese Spiegelbuchsen können rückseitig in den jeweiligen Spiegel eingeklebt sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Es ist ebenso möglich, die Spiegelbuchsen vorderseitig mit dem Spiegel zu verkleben. Ein hierzu verwendeter Klebstoff kann, beispielsweise temperaturbedingt oder alterungsbedingt, schrumpfen oder sich ausdehnen. Um das Einbringen von parasitären Kräften, die aus einer Schrumpfung oder einer Ausdehnung des Klebstoffs resultieren, in den Spiegel zu verhindern, können im Bereich der Spiegelbuchsen an dem optischen Element Freischnitte oder Entkopplungsschnitte vorgesehen werden. Diese erfordern jedoch zusätzlichen Bauraum.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte optische Baugruppe bereitzustellen.
Demgemäß wird eine optische Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Die optische Baugruppe umfasst ein optisches Element, eine Tragstruktur, die das optische Element trägt, und mehrere Entkopplungseinrichtungen, die zwischen dem optischen Element und der Tragstruktur angeordnet sind, um das optische Element von der Tragstruktur mechanisch zu entkoppeln.
Dadurch, dass die Entkopplungseinrichtungen zwischen dem optischen Element und der Tragstruktur angeordnet sind, kann ein für die optische Baugruppe erforderlicher Bauraum signifikant reduziert werden.
Die optische Baugruppe kann ein Spiegel oder ein Spiegelmodul sein beziehungsweise als solcher oder als solches bezeichnet werden. Das optische Element ist bevorzugt ein Spiegel, insbesondere ein EUV-Spiegel oder ein DUV-Spiegel. Das optische Element kann jedoch auch eine Linse sein. Das optische Element weist vorzugsweise eine optisch wirksame Fläche, insbesondere eine Spiegelfläche, auf. Die optisch wirksame Fläche ist dazu eingerichtet, Beleuchtungsstrahlung, beispielsweise EUV-Strahlung oder DUV-Strahlung, zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche kann durch eine Beschichtung verwirklicht sein. Die optisch wirksame Fläche ist der Tragstruktur bevorzugt abgewandt. Der optisch wirksamen Fläche abgewandt umfasst das optische Element eine Rückseite. Die Rückseite ist der Tragstruktur zugewandt.
Die Tragstruktur kann plattenförmig oder blockförmig sein. Dass die Tragstruktur das optische Element „trägt“, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Tragstruktur eine Gewichtskraft des optischen Elements aufnehmen kann. Das optische Element ist mit Hilfe der Entkopplungseinrichtungen mit der Tragstruktur wirkverbunden, wobei jedoch die Entkopplungseinrichtungen dafür sorgen, dass das optische Element von der Tragstruktur mechanisch entkoppelt wird. Das heißt insbesondere, dass die Entkopplungseinrichtungen sowohl mit dem optischen Element als auch mit der Tragstruktur verbunden sind. Das optische Element ist somit mit Hilfe der Entkopplungseinrichtungen indirekt oder mittelbar mit der Tragstruktur verbunden.
Unter einer „mechanischen Entkopplung“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass Kräfte von der Tragstruktur auf das optische Element oder umgekehrt nicht oder zumindest nur teilweise übertragen werden können. Die Entkopplungseinrichtungen verhindern somit insbesondere das Übertragen von unerwünschten Kräften von der Tragstruktur auf das optische Element. Hierdurch können unerwünschte Deformationen des optischen Elements beziehungsweise der optisch wirksame Fläche vermieden werden. Insbesondere verhindern die Entkopplungseinrichtungen das Übertragen von parasitären Kräften von der Tragstruktur auf das optische Element. Unter „parasitären Kräften“ sind vorliegend beispielsweise Kräfte zu verstehen, die aus einer unterschiedlichen wärmebedingten Ausdehnung oder Schrumpfung von Komponenten der optischen Baugruppe resultieren.
Die Anzahl der Entkopplungseinrichtungen ist beliebig. Vorzugsweise sind jedoch zumindest drei Entkopplungseinrichtungen vorgesehen. Es können jedoch auch vier, fünf oder mehr als fünf derartige Entkopplungseinrichtungen vorgesehen sein. Dass die Entkopplungseinrichtungen „zwischen“ dem optischen Element und der Tragstruktur angeordnet sind, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Entkopplungseinrichtungen zwischen der Rückseite des optischen Elements und einer Vorderseite der Tragstruktur platziert sind. Die Entkopplungseinrichtungen sind somit insbesondere innerhalb der optischen Baugruppe angeordnet. Alternativ können die Entkopplungseinrichtungen jedoch auch seitlich oder rückseitig an der Tragstruktur angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Entkopplungseinrichtungen zumindest abschnittsweise innerhalb des optischen Elements oder auf dem optischen Element angeordnet.
Vorzugsweise umfasst das optische Element an seiner Rückseite eine Vielzahl von Ausnehmungen, wobei jeder Ausnehmung eine Entkopplungseinrichtung zugeordnet sein kann. In jeder Ausnehmung ist insbesondere genau eine Entkopplungseinrichtung angeordnet oder aufgenommen. Jede Ausnehmung weist einen Boden auf, welcher mit der jeweiligen Entkopplungseinrichtung verbunden ist. Die Entkopplungseinrichtungen können aus diesen Ausnehmungen heraus in Richtung der Tragstruktur ragen. Das heißt insbesondere, dass die Entkopplungseinrichtungen zumindest abschnittsweise auch außerhalb des optischen Elements angeordnet sein können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Entkopplungseinrichtungen dazu eingerichtet, das optische Element sowohl axial als auch lateral von der Tragstruktur mechanisch zu entkoppeln.
Jeder Entkopplungseinrichtung ist bevorzugt eine Symmetrie- oder Mittelachse zugeordnet, zu welcher die Entkopplungseinrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut ist. „Im Wesentlichen“ heißt dabei, dass zumindest Teile der Entkopplungseinrichtung rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut sein können. Unter „axial“ ist vorliegend entlang der vorgenannten Mittelachse zu verstehen. „Lateral“ bedeutet demgemäß senkrecht zu der Mittelachse oder entlang einer Radialrichtung der jeweiligen Entkopplungseinrichtung. Die Radialrichtung ist senkrecht zu der Mittelachse und von dieser weg orientiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Tragstruktur eine größere Steifigkeit als das optische Element auf.
Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend insbesondere der Widerstand eines Körpers, vorliegend die Tragstruktur oder das optische Element, gegen eine durch eine äußere Belastung aufgeprägte elastische Verformung zu verstehen. Die Steifigkeit vermittelt den Zusammenhang zwischen der Belastung des Körpers und dessen Verformung. Die Steifigkeit wird bestimmt durch den Werkstoff des Körpers und dessen Geometrie. Beispielsweise weist bei zwei geometrisch identischen Körpern derjenige Körper die höhere Steifigkeit auf, dessen Material oder Werkstoff, aus dem der jeweilige Körper gefertigt ist, den höheren Elastizitätsmodul aufweist. Die unterschiedlichen Steifigkeiten des optischen Elements und der Tragstruktur können somit durch unterschiedliche Geometrien und/oder durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien oder Werkstoffe erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Tragstruktur aus einem Werkstoff gefertigt, der einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als ein Werkstoff, aus dem das optische Element gefertigt ist.
Besonders bevorzugt wird die Tragstruktur aus einem kostengünstigeren Werkstoff gefertigt als das optische Element. Hierdurch kann die optische Baugruppe kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann das optische Element aus Ultra Low Expansion Glass (ULE) gefertigt sein. Es können jedoch auch andere Gläser, Glaskeramiken, Keramiken oder metallische Werkstoffe für das optische Element eingesetzt werden. Die Tragstruktur kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Beispielsweise kann für die Tragstruktur eine Eisen-Nickel-Legierung, insbesondere Invar, eingesetzt werden. Für die Tragstruktur können jedoch auch nichtmetallische Werkstoffe eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Tragstruktur auch aus Siliziumkarbid (SiSiC) gefertigt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jede Entkopplungseinrichtung ein erstes Entkopplungselement und ein mit dem ersten Entkopplungselement verbundenes zweites Entkopplungselement auf, wobei das erste Entkopplungselement mit dem optischen Element verbunden ist, und wobei das zweite Entkopplungselement mit der Tragstruktur verbunden ist.
Das erste Entkopplungselement und das zweite Entkopplungselement können jeweils rotationssymmetrisch zu der Mittelachse der jeweiligen Entkopplungseinrichtung aufgebaut sein. Das erste Entkopplungselement kann zumindest abschnittsweise ringförmig aufgebaut sein. Das erste Entkopplungselement kann jedoch auch dreieckförmig sein. Das zweite Entkopplungselement kann bolzenförmig oder stabförmig sein. Das erste Entkopplungselement ist klebstofffrei mit dem optischen Element verbunden. Beispielsweise ist das erste Entkopplungselement mit dem optischen Element gebondet. Insbesondere kann das erste Entkopplungselement an das optische Element angesprengt sein. Das erste Entkopplungselement ist insbesondere mit dem Boden der jeweiligen Ausnehmung des optischen Elements fest verbunden. Das zweite Entkopplungselement kann mit der Tragstruktur verschweißt, verlötet und/oder verklebt sein. Das zweite Entkopplungselement kann auch mit der Tragstruktur verschraubt sein. Das zweite Entkopplungselement kann mit dem ersten Entkopplungselement verklebt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Entkopplungselement zumindest abschnittsweise innerhalb des optischen Elements oder auf dem optischen Element angeordnet, wobei das zweite Entkopplungselement zumindest abschnittsweise außerhalb des optischen Elements angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist das erste Entkopplungselement vollständig innerhalb des optischen Elements angeordnet. Das erste Entkopplungselement ist in der jeweiligen Ausnehmung des optischen Elements aufgenommen und mit dem Boden der Ausnehmung fest verbunden. Das zweite Entkopplungselement ragt aus der Ausnehmung heraus in Richtung der Tragstruktur. Das zweite Entkopplungselement kann jedoch zumindest abschnittsweise innerhalb des optischen Elements, insbesondere zumindest abschnittsweise innerhalb einer der Ausnehmungen des optischen Elements, angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das optische Element und das erste Entkopplungselement aus dem gleichen Werkstoff gefertigt.
Vorzugsweise sind sowohl das optische Element als auch das erste Entkopplungselement aus ULE gefertigt. Allerdings können auch andere Werkstoffe eingesetzt werden. Dadurch, dass das optische Element und das erste Entkopplungselement aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind, weisen das optische Element und das erste Entkopplungselement denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Temperaturschwankungen führen somit nicht zu mechanischen Spannungen in dem optischen Element und/oder in dem ersten Entkopplungselement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste Entkopplungselement und das zweite Entkopplungselement aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt.
Besonders bevorzugt ist das zweite Entkopplungselement aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Für das zweite Entkopplungselement kann beispielsweise eine Eisen-Nickel-Legierung eingesetzt werden. Insbesondere kann das zweite Entkopplungselement aus Invar gefertigt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Entkopplungselement einen ersten Verbindungsabschnitt, der mit dem optischen Element verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt, der mit dem zweiten Entkopplungselement verbunden ist, auf.
Der erste Verbindungsabschnitt ist vorzugsweise ringförmig. Der erste Verbindungsabschnitt kann jedoch auch dreieckförmig sein. Der erste Verbindungsabschnitt ist mit dem Boden einer der Ausnehmungen des optischen Elements fest verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt ist mittig innerhalb des ersten Verbindungsabschnitts angeordnet. Der zweite Verbindungsabschnitt kontaktiert das optische Element nicht. Insbesondere ist zwischen dem Boden der Ausnehmung und dem zweiten Verbindungsabschnitt ein Spalt vorgesehen. Der zweite Verbindungsabschnitt kann sich gegenüber dem an dem optischen Element festgelegten ersten Verbindungsabschnitt bewegen, ohne dass der zweite Verbindungsabschnitt das optische Element beziehungsweise den Boden der jeweiligen Ausnehmung kontaktiert. Der zweite Verbindungsabschnitt kann sich entlang der Mittelachse der Entkopplungseinrichtung auf den Boden der Ausnehmung des optischen Elements zu und von diesem weg bewegen. Ferner kann sich der zweite Verbindungsabschnitt um die Mittelachse herum gegenüber dem ersten Verbindungsabschnitt verdrehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste Verbindungsabschnitt mit Hilfe von elastisch verformbaren Entkopplungsarmen mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden.
Die Anzahl der Entkopplungsarme ist beliebig. Besonders bevorzugt sind zumindest zwei Entkopplungsarme vorgesehen. Es können jedoch auch drei, vier, fünf oder mehr als fünf derartige Entkopplungsarme vorgesehen sein. Insbesondere sind die Entkopplungsarme federelastisch verformbar. Darunter, dass die Entkopplungsarme „elastisch verformbar“ oder „federelastisch verformbar“ sind, ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Entkopplungsarme durch das Aufbringen einer Kraft oder eines Moments von einem unausgelenkten oder unverformten Zustand in einen ausgelenkten oder verformten Zustand verbracht werden können. Wirkt die zuvor erwähnte Kraft oder das Moment nicht mehr auf die Entkopplungsarme, so verformen sich diese selbstständig oder selbsttätig aus dem verformten Zustand zurück in den unverformten Zustand. Entlang der Mittelachse der Entkopplungseinrichtung betrachtet ist diese bevorzugt steif. Eine hohe axiale Steifigkeit der Verbindung zwischen dem optischen Element und der Tragstruktur ist wichtig für die erste Eigenmode des optischen Systems. „Axial“ heißt dabei entlang der Mittelachse der Entkopplungseinrichtung betrachtet. Es ist jedoch eine axiale Kompensation von Deformationen möglich, die aus einer Volumenänderung des verwendeten Klebstoffs aufgrund von Feuchtigkeit und/oder Temperaturänderungen resultieren. Die Entkopplungsarme ermöglichen auch eine Verdrehung des zweiten Verbindungsabschnitts gegenüber dem ersten Verbindungsabschnitt um die Mittelachse herum. Die Entkopplungsarme kontaktieren den Boden der Ausnehmung des optischen Elements nicht. Das heißt insbesondere, dass zwischen den Entkopplungsarmen und dem Boden ein Spalt vorgesehen ist. Das erste Entkopplungselement ist bevorzugt ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt vorliegend, dass der erste Verbindungsabschnitt, der zweite Verbindungsabschnitt und die Entkopplungsarme nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind, sondern ein gemeinsames Bauteil bilden. „Materialeinstückig“ heißt, dass das erste Entkopplungselement durchgehend aus demselben Material gefertigt ist. Beispielsweise ist das erste Entkopplungselement aus ULE gefertigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verlaufen die Entkopplungsarme ausgehend von dem ersten Verbindungsabschnitt schräg zu dem zweiten Verbindungsabschnitt.
Unter „schräg“ ist insbesondere zu verstehen, dass die Entkopplungsarme nicht senkrecht auf die Mittelachse der Entkopplungseinrichtung zu verlaufen, sondern schräg zu dieser. Insbesondere verlaufen die Entkopplungsarme tangential zu dem zweiten Verbindungsabschnitt. Aufgrund der schrägen Anordnung der Entkopplungsarme ist eine rotatorische Bewegung des zweiten Verbindungsabschnitts gegenüber dem ersten Verbindungsabschnitt um die Mittelachse herum möglich. Ferner ist durch ein Biegen der Entkopplungsarme auch eine radiale Bewegung möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Entkopplungselement zumindest ein Festkörpergelenk auf.
Wie zuvor erwähnt, ist das zweite Entkopplungselement vorzugsweise zylinderförmig. Das zweite Entkopplungselement weist bevorzugt einen ersten Anbindungsabschnitt, der mit dem zweiten Verbindungsabschnitt verbunden ist, und einen zweiten Anbindungsabschnitt, der fest mit der Tragstruktur verbunden ist, auf. Zwischen den beiden Anbindungsabschnitten ist ein zylinderförmiger Basisabschnitt platziert. Der erste Anbindungsabschnitt ist über ein erstes Festkörpergelenk mit dem Basisabschnitt verbunden. Der zweite Anbindungsabschnitt ist über ein zweites Festkörpergelenk mit dem Basisabschnitt verbunden. Das zweite Entkopplungselement ist vorzugweise ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend insbesondere ein Bereich eines Bauteils, vorliegend des zweiten Entkopplungselements, zu verstehen, welcher eine Relativbewegung zwischen zwei Starrkörperbereichen durch Biegung erlaubt. Vorliegend fungieren der erste Anbindungsabschnitt und der Basisabschnitt als Starrkörperbereiche für das erste Festkörpergelenk. Dementsprechend fungieren der zweite Anbindungsabschnitt und der Basisabschnitt als Starrkörperbereiche für das zweite Festkörpergelenk. Das zweite Entkopplungselement sorgt für die laterale mechanische Entkopplung.
Ferner wird ein optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Das optische System umfasst eine wie zuvor erwähnte optische Baugruppe und eine mit der Tragstruktur wirkverbundene Justiereinrichtung zum Justieren der optischen Baugruppe.
Die Justiereinrichtung weist vorzugsweise mehrere Stellelemente oder Aktuatoren auf, welche eine Justierung oder Ausrichtung der optischen Baugruppe ermöglichen. Die optische Baugruppe weist sechs Freiheitsgrade, nämlich drei translatorische Freiheitsgrade jeweils entlang einer ersten Raumrichtung oder x-Richtung, einer zweiten Raumrichtung oder y-Richtung und einer dritten Raumrichtung oder z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung, auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung der optischen Baugruppe beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche des optischen Elements können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.
Unter der „Position“ der optischen Baugruppe sind insbesondere deren Koordinaten oder die Koordinaten eines an der optischen Baugruppe vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe ist insbesondere deren Verkippung bezüglich der drei Richtungen zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe kann um die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung verkippt werden.
Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe beziehungsweise der optisch wirksamen Fläche des optischen Elements. Eine „Lage“ der optischen Baugruppe umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der optischen Baugruppe zu verstehen.
Bei dem Verändern der Lage der optischen Baugruppe wird das optische Element zusammen mit der Tragstruktur bewegt. Beispielsweise kann die optische Baugruppe beziehungsweise die optisch wirksame Fläche des optischen Elements mit Hilfe der Justiereinrichtung von einer Ist-Lage in eine Soll-Lage und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt die optische Baugruppe beziehungsweise die optisch wirksame Fläche in der Soll-Lage bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, welche die optische Baugruppe beziehungsweise die optisch wirksame Fläche in der Ist-Lage nicht erfüllt.
Weiterhin wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen optischen Baugruppe und/oder einem derartigen optischen System vorgeschlagen.
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.
„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.
Die für die optische Baugruppe beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene optische System und/oder die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage entsprechend und umgekehrt.
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.
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 perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer optischen Baugruppe für das optische System gemäß 2;
4 zeigt eine schematische Rückansicht der optischen Baugruppe gemäß 3;
5 zeigt eine schematische Vorderansicht der optischen Baugruppe gemäß 3;
6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Entkopplungseinrichtung für die optische Baugruppe gemäß 3;
7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Entkopplungselements für die Entkopplungseinrichtung gemäß 6;
8 zeigt eine schematische Rückansicht des Entkopplungselements gemäß 7;
9 zeigt eine schematische Vorderansicht des Entkopplungselements gemäß 7;
10 zeigt eine Detailansicht der Entkopplungseinrichtung gemäß 6; und
11 zeigt eine weitere Detailansicht der Entkopplungseinrichtung gemäß 6.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 0,1 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung 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 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
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.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
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.
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.
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.
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 β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
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.
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 .
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.
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.
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.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
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.
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.
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.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Systems 100 für die Projektionsbelichtungsanlage 1.
Das optische System 100 kann Teil einer wie zuvor erläuterten Projektionsoptik 10 sein. Das optische System 100 kann jedoch auch Teil einer wie zuvor erwähnten Beleuchtungsoptik 4 sein. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das optische System 100 Teil einer derartigen Projektionsoptik 10 ist. Das optische System 100 ist für die EUV-Lithographie geeignet. Das optische System 100 kann jedoch auch für die DUV-Lithographie geeignet sein.
Das optische System 100 umfasst eine optische Baugruppe 102. Die optische Baugruppe 102 kann ein Spiegel sein oder einen Spiegel aufweisen. Beispielsweise ist die optische Baugruppe 102 einer der Spiegel M1 bis M6. Die optische Baugruppe 102 kann auch als Spiegelmodul bezeichnet werden. Die optische Baugruppe 102 umfasst ein optisches Element 104. Das optische Element 104 kann ein Spiegel sein.
Neben dem optischen Element 104 umfasst die optische Baugruppe 102 eine Tragstruktur 106, die das optische Element 104 trägt. Das optische Element 104 ist mit der Tragstruktur 106 gekoppelt. Die Art der Kopplung zwischen dem optischen Element 104 und der Tragstruktur 106 wird nachfolgend noch erläutert.
Das optische Element 104 ist aus Glas, Glaskeramik oder dergleichen gefertigt. Insbesondere kann das optische Element 104 aus Ultra Low Expansion Glass (ULE) gefertigt sein. Die Tragstruktur 106 ist aus einem Material gefertigt, das sich von dem Material unterscheidet, aus dem das optische Element 104 gefertigt ist. Insbesondere weist das Material der Tragstruktur 106 einen höheren Elastizitätsmodul als das Material des optischen Elements 104 auf. Die Tragstruktur 106 ist besonders bevorzugt aus einem kostengünstigeren Material als das optische Element 104 gefertigt. Hierdurch kann die optische Baugruppe 102 kostengünstig hergestellt werden.
Die Tragstruktur 106 weist eine höhere Steifigkeit als das optische Element 104 auf. Unter der „Steifigkeit“ ist vorliegend insbesondere der Widerstand eines Körpers gegen eine durch eine äußere Belastung aufgeprägte elastische Verformung zu verstehen. Die Steifigkeit vermittelt den Zusammenhang zwischen der Belastung des Körpers und dessen Verformung. Die Steifigkeit wird bestimmt durch den Werkstoff des Körpers und dessen Geometrie.
Beispielsweise weist bei zwei geometrisch identischen Körpern derjenige Körper die höhere Steifigkeit auf, dessen Material, aus dem der jeweilige Körper gefertigt ist, den höheren Elastizitätsmodul aufweist. Die unterschiedlichen Steifigkeiten des optischen Elements 104 und der Tragstruktur 106 können somit durch unterschiedliche Geometrien und/oder durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien oder Werkstoffe erzielt werden.
Die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 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 optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 können mit Hilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden.
Unter der „Position“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 sind insbesondere deren beziehungsweise dessen Koordinaten oder die Koordinaten eines an der optischen Baugruppe 102 vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung x, der y-Richtung y und der z-Richtung z zu verstehen.
Unter der „Orientierung“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 ist insbesondere deren beziehungsweise dessen Verkippung bezüglich der drei Richtungen x, y, z zu verstehen. Das heißt, die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 kann um die x-Richtung x, die y-Richtung y und/oder die z-Richtung z verkippt werden.
Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104. Eine „Lage“ der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 umfasst sowohl deren Position als auch deren Orientierung. Der Begriff „Lage“ ist demgemäß durch die Formulierung „Position und Orientierung“ und umgekehrt ersetzbar.
In der 2 ist mit durchgezogenen Linien eine Ist-Lage IL der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 und mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 102' beziehungsweise 104' eine Soll-Lage SL der optischen Baugruppe 102 beziehungsweise des optischen Elements 104 gezeigt. Auch eine Ist-Lage IL der mit dem optischen Element 104 gekoppelten Tragstruktur 106 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt. Eine Soll-Lage SL der Tragstruktur 106 ist mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen 106' dargestellt.
Die optische Baugruppe 102 kann aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden. Beispielsweise erfüllt die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 in der Soll-Lage SL bestimmte optische Spezifikationen oder Anforderungen, welche die optische Baugruppe 102 beziehungsweise das optische Element 104 in der Ist-Lage IL nicht erfüllt.
Um die optische Baugruppe 102 aus der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL zu verbringen, umfasst das optische System 100 eine Justiereinrichtung 108. Die Justiereinrichtung 108 ist dazu eingerichtet, die optische Baugruppe 102 zu justieren. Unter einem „Justieren“ oder „Ausrichten“ ist vorliegend insbesondere ein Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 zu verstehen. Bei dem Verändern der Lage der optischen Baugruppe 102 wird das optische Element 104 zusammen mit der Tragstruktur 106 bewegt.
Beispielsweise kann die optische Baugruppe 102 mit Hilfe der Justiereinrichtung 108 von der Ist-Lage IL in die Soll-Lage SL und umgekehrt verbracht werden.
Die Justierung oder Ausrichtung der optischen Baugruppe 102 kann somit mit Hilfe der Justiereinrichtung 108 in allen sechs vorgenannten Freiheitsgraden erfolgen. Die Justiereinrichtung 108 ist ein sogenannter Hexapod oder kann als solcher bezeichnet werden.
Die Justiereinrichtung 108 umfasst mehrere Aktuatoren 110, 112, 114, die in der 2 nur sehr stark schematisiert gezeigt sind. Die Aktuatoren 110, 112, 114 können auch als Aktoren oder Stellelemente bezeichnet werden. Die Aktuatoren 110, 112, 114 können sogenannte Bipoden sein oder als solche bezeichnet werden. Bevorzugt sind genau drei Aktuatoren 110, 112, 114 vorgesehen, die um 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind bevorzugt identisch aufgebaut.
Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit Hilfe von Anbindungspunkten 116, von denen in der 2 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, an die Tragstruktur 106 angebunden. Beispielsweise kann an den Anbindungspunkten 116 jeweils eine Klebverbindung oder eine Schraubverbindung vorgesehen sein. Es sind bevorzugt genau drei Anbindungspunkte 116 vorgesehen, wobei jedem Anbindungspunkt 116 ein Aktuator 110, 112, 114 zugeordnet ist.
Ferner ist jeder Aktuator 110, 112, 114 über zwei Anbindungspunkte 118, 120, von denen in der 2 nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind, mit einer festen Welt 122 gekoppelt. Die feste Welt 122 kann ein Tragrahmen (Engl.: Force Frame) oder eine sonstige unbewegliche Struktur sein.
Mit Hilfe der Aktuatoren 110, 112, 114 kann die optische Baugruppe 102 gegenüber der festen Welt 122 bewegt werden. Jedem Aktuator 110, 112, 114 können zwei der vorgenannten Freiheitsgrade zugeordnet sein. Mit den drei Aktuatoren 110, 112, 114 ist somit eine Justage der optischen Baugruppe 102 in allen sechs Freiheitsgraden möglich.
Die Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit Hilfe einer Steuer- und Regeleinheit 124 der Justiereinrichtung 108 ansteuerbar, um die optische Baugruppe 102 zu justieren. Alle Aktuatoren 110, 112, 114 sind mit der Steuer- und Regeleinheit 124 wirkverbunden, so dass die Steuer- und Regeleinheit 124 mit Hilfe eines geeigneten Ansteuerns der Aktuatoren 110, 112, 114 die optische Baugruppe 102 in allen sechs Freiheitsgraden justieren kann. Dies kann basierend auf Sensorsignalen einer nicht dargestellten Sensorik erfolgen, welche die Ist-Lage IL und die Soll-Lage SL der optischen Baugruppe 102 erfassen kann.
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der optischen Baugruppe 102. 4 zeigt eine schematische Rückansicht der optischen Baugruppe 102. 5 zeigt eine schematische Aufsicht der optischen Baugruppe 102. Nachfolgend wird auf die 3 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen.
Die Tragstruktur 106 ist in den 3 bis 5 nicht gezeigt. Das optische Element 104 weist eine der Tragstruktur 106 zugewandte Rückseite 126 und eine der Rückseite 126 abgewandte optisch wirksame Fläche 128 auf. Die optisch wirksame Fläche 128 ist eine Spiegelfläche. Die optisch wirksame Fläche 128 ist geeignet, Beleuchtungsstrahlung 16 zu reflektieren. Die optisch wirksame Fläche 128 kann durch eine Beschichtung verwirklicht sein.
An der Rückseite 126 ist eine Vielzahl von Vertiefungen oder Ausnehmungen 130 vorgesehen, von denen in den 3 und 4 nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Anzahl der Ausnehmungen 130 ist beliebig. Beispielsweise können 19 Ausnehmungen 130 vorgesehen sein. Die Ausnehmungen 130 können rasterartig oder musterartig angeordnet sein. „Rasterartig“ oder „musterartig“ heißt vorliegend insbesondere, dass die Ausnehmungen 130 in Zeilen und Spalten angeordnet sein können. Die Ausnehmungen 130 können versetzt zueinander platziert sein.
Die Ausnehmungen 130 können kreisrund sein. Grundsätzlich können die Ausnehmungen 130 jedoch jede beliebige Geometrie aufweisen. Beispielsweise sind die Ausnehmungen 130 oval, rechteckig oder sechseckförmig. Jede Ausnehmung 130 weist einen Boden 132 auf. Der Boden 132 ist bezüglich der Rückseite 126 des optischen Elements 104 zurückgesetzt.
In jeder Ausnehmung 130 ist eine Entkopplungseinrichtung 134 aufgenommen. Das heißt, dass die Anzahl der Entkopplungseinrichtungen 134 der Anzahl der Ausnehmungen 130 entspricht. Die Entkopplungseinrichtungen 134 sind mit den Böden 132 der Ausnehmungen 130 gekoppelt. Nachfolgend wird auf nur eine Entkopplungseinrichtung 134 eingegangen.
6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer wie zuvor erwähnten Entkopplungseinrichtung 134. 7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines ersten Entkopplungselements 136 für die Entkopplungseinrichtung 134. 8 zeigt eine schematische Rückansicht des ersten Entkopplungselements 136. 9 zeigt eine schematische Vorderansicht des ersten Entkopplungselements 136. 10 zeigt eine schematische Detailansicht der Entkopplungseinrichtung 134. 11 zeigt eine weitere schematische Detailansicht der Entkopplungseinrichtung 134. Im Folgenden wird auf die 6 bis 11 gleichzeitig Bezug genommen.
Der Entkopplungseinrichtung 134 ist eine Symmetrie- oder Mittelachse 138 zugeordnet, zu der die Entkopplungseinrichtung 134 im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Der Entkopplungseinrichtung 134 ist ferner eine Radialrichtung R zugeordnet. Die Radialrichtung R ist senkrecht zu der Mittelachse 138 und von dieser weg orientiert.
Die Entkopplungseinrichtung 134 weist das vorzugsweise ringförmige erste Entkopplungselement 136 und ein stabförmiges zweites Entkopplungselement 140 auf. Die Entkopplungselemente 136, 140 sind miteinander verbunden. Das erste Entkopplungselement 136 ist mit dem optischen Element 104 verbunden. Das zweite Entkopplungselement 140 ist mit der Tragstruktur 106 gekoppelt. Das optische Element 104 und die Tragstruktur 106 sind somit mit Hilfe der Entkopplungseinrichtung 134 miteinander wirkverbunden.
Das erste Entkopplungselement 136 ist aus demselben Werkstoff wie das optische Element 104 gefertigt. Beispielsweise kann das erste Entkopplungselement 136 aus ULE gefertigt sein. Das zweite Entkopplungselement 140 ist aus einem Material gefertigt, das sich von dem Material unterscheidet, aus dem das erste Entkopplungselement 136 gefertigt ist. Beispielsweise ist das zweite Entkopplungselement 140 aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung, insbesondere aus Invar, gefertigt.
Das erste Entkopplungselement 136 umfasst einen ringförmigen ersten Verbindungsabschnitt 142. Der erste Verbindungsabschnitt 142 kann jedoch grundsätzlich jede beliebige Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann der erste Verbindungsabschnitt 142 dreieckförmig oder rechteckig sein.
Der erste Verbindungsabschnitt 142 weist eine dem Boden 132 der jeweiligen Ausnehmung 130 zugewandte Vorderseite 144 und eine der Vorderseite 144 abgewandte Rückseite 146 auf. Die Vorderseite 144 ist ringförmig. Mit Hilfe der Vorderseite 144 ist der erste Verbindungsabschnitt 142 mit dem Boden 132 verbunden. Hierfür wird ein klebstofffreies Bondingverfahren eingesetzt. Die Vorderseite 144 und der Boden 132 sind somit gebondet.
Beispielsweise wird das erste Entkopplungselement 136 mit seiner Vorderseite 144 an den Boden 132 angesprengt. Ferner kann auch eine Schweißverbindung zwischen dem ersten Entkopplungselement 136 und dem optischen Element 104 vorgesehen sein. Das erste Entkopplungselement 136 kann auch einstückig, insbesondere materialeinstückig, mit dem optischen Element 104 ausgebildet sein. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt vorliegend insbesondere, dass das erste Entkopplungselement 136 und das optische Element 104 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind, sondern ein gemeinsames Bauteil bilden. „Materialeinstückig“ heißt insbesondere, dass das erste Entkopplungselement 136 und das optische Element 104 durchgehend aus demselben Material, beispielsweise aus ULE, gefertigt ist.
Innerhalb des ersten Verbindungsabschnitts 142 ist ein zweiter Verbindungsabschnitt 148 angeordnet. Der zweite Verbindungsabschnitt 148 ist mittig in dem ersten Verbindungsabschnitt 142 platziert. Der erste Verbindungsabschnitt 142 und der zweite Verbindungsabschnitt 148 sind mit Hilfe von Entkopplungsarmen 150, 152, 154 miteinander verbunden.
Die Anzahl der Entkopplungsarme 150, 152, 154 ist beliebig. Beispielsweise sind genau drei Entkopplungsarme 150, 152, 154 vorgesehen. Zwischen den Entkopplungsarmen 150, 152, 154 sind Durchbrüche 156, 158, 160 vorgesehen. Die Entkopplungsarme 150, 152, 154 laufen nicht zentrisch auf die Mittelachse 138 zu, sondern sind schräg zu dieser angeordnet. Hierdurch ist es möglich, dass sich der zweite Verbindungsabschnitt 148 gegenüber dem ersten Verbindungsabschnitt 142 verdreht. Hierbei werden die Entkopplungsarme 150, 152, 154 verformt oder deformiert.
Die Entkopplungsarme 150, 152, 154 sind elastisch, insbesondere federelastisch, verformbar. Das heißt insbesondere, dass die Entkopplungsarme 150, 152, 154 durch das Aufbringen einer Kraft oder eines Moments von einem unausgelenkten oder unverformten Zustand in einen ausgelenkten oder verformten Zustand verbracht werden können. Wirkt diese Kraft oder dieses Moment nicht mehr, so verformen sich die Entkopplungsarme 150, 152, 154 selbsttätig oder selbstständig aus dem verformten Zustand zurück in den unverformten Zustand.
Das erste Entkopplungselement 136 ist ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. „Einstückig“ oder „einteilig“ heißt vorliegend insbesondere, dass die beiden Verbindungsabschnitte 142, 148 und die Entkopplungsarme 150, 152, 154 nicht aus unterschiedlichen Unterbauteilen zusammengesetzt sind, sondern ein gemeinsames Bauteil, nämlich das erste Entkopplungselement 136, bilden. „Materialeinstückig“ heißt insbesondere, dass das erste Entkopplungselement 136 durchgehend aus demselben Material, beispielsweise aus ULE, gefertigt ist.
Der zweite Verbindungsabschnitt 148 und die Entkopplungsarme 150, 152, 154 bilden eine gemeinsame Vorderseite 162. Die Vorderseite 162 ist bezüglich der Vorderseite 144, die mit dem Boden 132 verbunden ist, zurückgesetzt, so dass zwischen der Vorderseite 162 und dem Boden 132 ein Spalt vorgesehen ist. Das heißt insbesondere, dass die Entkopplungsarme 150, 152, 154 den Boden 132 nicht berühren. Die Entkopplungsarme 150, 152, 154 sind somit frei verformbar, ohne dass diese mit dem Boden 132 kollidieren.
Der Vorderseite 162 abgewandt bilden der erste Verbindungsabschnitt 142, der zweite Verbindungsabschnitt 148 und die Entkopplungsarme 150, 152, 154 die gemeinsame Rückseite 146. An der Rückseite 146 ist mittig an dem zweiten Verbindungsabschnitt 148 ein Anbindungsbereich 164 vorgesehen. Mit Hilfe des Anbindungsbereichs 164 ist der zweite Verbindungsabschnitt 148 mit dem zweiten Entkopplungselement 140 verbunden, beispielsweise verklebt. Der Anbindungsbereich 164 kann eine Klebstelle sein.
Das zweite Entkopplungselement 140 ist - wie in den 10 und 11 gezeigt - im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 138 aufgebaut. Das zweite Entkopplungselement 140 weist einen scheibenförmigen ersten Anbindungsabschnitt 166 auf, der an der Rückseite 146 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 148 verbunden, insbesondere verklebt, ist. Der erste Anbindungsabschnitt 166 ist mit dem Anbindungsbereich 164 verklebt.
Neben dem ersten Anbindungsabschnitt 166 weist das zweite Entkopplungselement 140 einen scheibenförmigen zweiten Anbindungsabschnitt 168 auf, der fest mit der Tragstruktur 106, insbesondere mit einer dem optischen Element 104 zugewandten Vorderseite 170 der Tragstruktur 106, verbunden ist. Es kann eine Klebverbindung vorgesehen sein. Der zweite Anbindungsabschnitt 168 kann mit der Vorderseite 170 auch verlötet oder verschweißt sein.
Zwischen den beiden Anbindungsabschnitten 166, 168 ist ein zylinderförmiger Basisabschnitt 172 platziert. Der erste Anbindungsabschnitt 166 ist über ein erstes Festkörpergelenk 174 mit dem Basisabschnitt 172 verbunden. Der zweite Anbindungsabschnitt 168 ist über ein zweites Festkörpergelenk 176 mit dem Basisabschnitt 172 verbunden.
Das zweite Entkopplungselement 140 ist ein einstückiges, insbesondere ein materialeinstückiges, Bauteil. Das heißt insbesondere, dass die Anbindungsabschnitte 166, 168 und der Basisabschnitt 172 ein gemeinsames Bauteil, nämlich das zweite Entkopplungselement 140, bilden. Dabei kann das zweite Entkopplungselement 140 durchgehend aus demselben Werkstoff gefertigt sein.
Unter einem „Festkörpergelenk“ ist vorliegend ein Bereich eines Bauteils, vorliegend des zweiten Entkopplungselements 140, zu verstehen, welcher eine Relativbewegung zwischen zwei Starrkörperbereichen durch Biegung erlaubt. Vorliegend fungieren der erste Anbindungsabschnitt 166 und der Basisabschnitt 172 als Starrkörperbereiche für das erste Festkörpergelenk 174. Dementsprechend fungieren der zweite Anbindungsabschnitt 168 und der Basisabschnitt 172 als Starrkörperbereiche für das zweite Festkörpergelenk 176.
Mit Hilfe der Entkopplungseinrichtung 134 ist sowohl eine radiale als auch eine laterale Entkopplung möglich. „Axial“ heißt entlang der Mittelachse 138. „Radial“ heißt hierbei entlang und entgegen der Radialrichtung R beziehungsweise senkrecht zu der Mittelachse 138. Die radiale Entkopplung erfolgt mit Hilfe des zweiten Entkopplungselements 140 beziehungsweise mit Hilfe der Festkörpergelenke 174, 176.
Die axiale Entkopplung wird durch die elastisch verformbaren Entkopplungsarme 150, 152, 154 verwirklicht. Die Entkopplungsarme 150, 152, 154 ermöglichen sowohl eine Verdrehung des zweiten Verbindungsabschnitts 148 gegenüber dem ersten Verbindungsabschnitt 142 als auch eine Bewegung des zweiten Verbindungsabschnitts 148 entlang der Mittelachse 138 auf den Boden 132 zu und von diesem weg. Dadurch, dass das erste Entkopplungselement 136 in einer der Ausnehmungen 130 versenkt ist, ist eine Entkopplung unmittelbar unterhalb der optisch wirksamen Fläche 128 des optischen Elements 104 möglich.
Der Anbindungsbereich 164, an welchem der Klebstoff zum miteinander Verbinden des ersten Entkopplungselements 136 und des zweiten Entkopplungselements 140 vorgesehen ist, ist mit Hilfe der Entkopplungsarme 150, 152, 154 mechanisch von dem optischen Element 104 entkoppelt. Somit können aus einer Aushärtung, Vernetzung oder Alterung sowie aus feuchtigkeits- und/oder temperaturbedingten Volumenveränderungen des Klebstoffs resultierende parasitäre Kräfte nicht auf das optische Element 104 übertragen werden. Eine unerwünschte Deformation der optisch wirksamen Fläche 128 wird hierdurch zuverlässig verhindert.
Die optische Baugruppe 102 weist bevorzugt zumindest drei Entkopplungseinrichtungen 134 auf. Es können jedoch auch vier, fünf oder mehr als fünf derartige Entkopplungseinrichtungen 134 vorgesehen sein. Mit zunehmender Anzahl an Entkopplungseinrichtungen 134 wird die Steifigkeit der optischen Baugruppe 102 größer und es kann eine höhere Eigenfrequenz der optischen Baugruppe 102 erzielt werden. Das erste Entkopplungselement 136 übernimmt eine axiale Entkopplung entlang der Mittelachse 138. Eine laterale Entkopplung wird durch die Festkörpergelenke 174, 176 des zweiten Entkopplungselements 140 verwirklicht.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Lichtquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: Beleuchtungsstrahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: erster Facettenspiegel
21: erste Facette
22: zweiter Facettenspiegel
23: zweite Facette
100: optisches System
102: optische Baugruppe
102': optische Baugruppe
104: optisches Element
104': optisches Element
106: Tragstruktur
106': Tragstruktur
108: Justiereinrichtung
110: Aktuator
112: Aktuator
114: Aktuator
116: Anbindungspunkt
118: Anbindungspunkt
120: Anbindungspunkt
122: feste Welt
124: Steuer- und Regeleinheit
126: Rückseite
128: optisch wirksame Fläche
130: Ausnehmung
132: Boden
134: Entkopplungseinrichtung
136: Entkopplungselement
138: Mittelachse
140: Entkopplungselement
142: Verbindungsabschnitt
144: Vorderseite
146: Rückseite
148: Verbindungsabschnitt
150: Entkopplungsarm
152: Entkopplungsarm
154: Entkopplungsarm
156: Durchbruch
158: Durchbruch
160: Durchbruch
162: Vorderseite
164: Anbindungsbereich
166: Anbindungsabschnitt
168: Anbindungsabschnitt
170: Vorderseite
172: Basisabschnitt
174: Festkörpergelenk
176: Festkörpergelenk
IL: Ist-Lage
M1: Spiegel
M2: Spiegel
M3: Spiegel
M4: Spiegel
M5: Spiegel
M6: Spiegel
R: Radialrichtung
SL: Soll-Lage
x: x-Richtung
y: y-Richtung
z: z-Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008009600 A1 [0058, 0062]
US 20060132747 A1 [0060]
EP 1614008 B1 [0060]
US 6573978 [0060]
DE 102017220586 A1 [0065]
US 20180074303 A1 [0079]

Claims

Optische Baugruppe (102) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend ein optisches Element (104), eine Tragstruktur (106), die das optische Element (104) trägt, und mehrere Entkopplungseinrichtungen (134), die zwischen dem optischen Element (104) und der Tragstruktur (106) angeordnet sind, um das optische Element (104) von der Tragstruktur (106) mechanisch zu entkoppeln.
Optische Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Entkopplungseinrichtungen (134) zumindest abschnittsweise innerhalb des optischen Elements (104) oder auf dem optischen Element (104) angeordnet sind.
Optische Baugruppe nach Anspruch 2, wobei die Entkopplungseinrichtungen (134) dazu eingerichtet sind, das optische Element (104) sowohl axial als auch lateral von der Tragstruktur (106) mechanisch zu entkoppeln.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Tragstruktur (106) eine größere Steifigkeit als das optische Element (104) aufweist.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Tragstruktur (106) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als ein Werkstoff, aus dem das optische Element (104) gefertigt ist.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1-5, wobei jede Entkopplungseinrichtung (134) ein erstes Entkopplungselement (136) und ein mit dem ersten Entkopplungselement (136) verbundenes zweites Entkopplungselement (140) aufweist, wobei das erste Entkopplungselement (136) mit dem optischen Element (104) verbunden ist, und wobei das zweite Entkopplungselement (140) mit der Tragstruktur (106) verbunden ist.
Optische Baugruppe nach Anspruch 6, wobei das erste Entkopplungselement (136) zumindest abschnittsweise innerhalb des optischen Elements (104) oder auf dem optischen Element (104) angeordnet ist, und wobei das zweite Entkopplungselement (140) zumindest abschnittsweise außerhalb des optischen Elements (104) angeordnet ist.
Optische Baugruppe nach Anspruch 6 oder 7, wobei das optische Element (104) und das erste Entkopplungselement (136) aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 6-8, wobei das erste Entkopplungselement (136) und das zweite Entkopplungselement (140) aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 6-9, wobei das erste Entkopplungselement (136) einen ersten Verbindungsabschnitt (142), der mit dem optischen Element (104) verbunden ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt (148), der mit dem zweiten Entkopplungselement (140) verbunden ist, aufweist.
Optische Baugruppe nach Anspruch 10, wobei der erste Verbindungsabschnitt (142) mit Hilfe von elastisch verformbaren Entkopplungsarmen (150, 152, 154) mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (148) verbunden ist.
Optische Baugruppe nach Anspruch 11, wobei die Entkopplungsarme (150, 152, 154) ausgehend von dem ersten Verbindungsabschnitt (142) schräg zu dem zweiten Verbindungsabschnitt (148) verlaufen.
Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 6-12, wobei das zweite Entkopplungselement (140) zumindest ein Festkörpergelenk (174, 176) aufweist.
Optisches System (100) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine optische Baugruppe (102) nach einem der Ansprüche 1-13, und eine mit der Tragstruktur (106) wirkverbundene Justiereinrichtung (108) zum Justieren der optischen Baugruppe (102).
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einer optischen Baugruppe (102) nach einem der Ansprüche 1-13 und/oder einem optischen System (100) nach Anspruch 14.