DE102023203872A1

DE102023203872A1 - Assembly for an optical system

Info

Publication number: DE102023203872A1
Application number: DE102023203872.2A
Authority: DE
Inventors: Jens Kugler; Andreas Raba; Marwene Nefzi; Bernhard Geuppert; Rudolf Neumann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2023-04-26
Filing date: 2023-04-26
Publication date: 2024-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für ein optisches System, insbesondere für die Mikrolithographie. Eine erfindungsgemäße Baugruppe (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) weist ein optisches Element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) und eine erste Tragstruktur (105, 205, 305, 505, 605, 705) auf, wobei das optische Element an der Tragstruktur über eine Mehrzahl von kinematischen Ketten (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721) gelagert ist, wobei durch diese kinematischen Ketten eine statisch überbestimmte Lagerung des optisches Elements realisiert ist, und wobei wenigstens ein Deformationsmanipulator (110, 210, 310, 510, 610, 710) zur Erzeugung eines Deformationsbeitrages in das optische Element vorgesehen ist.The invention relates to an assembly for an optical system, in particular for microlithography. An assembly (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) according to the invention has an optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) and a first support structure (105, 205, 305, 505, 605, 705), the optical element being mounted on the support structure via a plurality of kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721), these kinematic chains realizing a statically overdetermined mounting of the optical element is, and wherein at least one deformation manipulator (110, 210, 310, 510, 610, 710) is provided for generating a deformation contribution in the optical element.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für ein optisches System.The invention relates to an assembly for an optical system.

Stand der TechnikState of the art

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in a so-called projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens. The image of a mask (= reticle) illuminated by the lighting device is projected using the projection lens onto a substrate (e.g. a silicon wafer) that is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection lens in order to project the mask structure onto the light-sensitive coating of the Transfer substrate.

In einer für EUV (z.B. für Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Diese Spiegel können z.B. auf einem Tragrahmen befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung des jeweiligen Spiegels in sechs Freiheitsgraden (d.h. hinsichtlich Verschiebungen in den drei Raumrichtungen x, y und z sowie hinsichtlich Rotationen R_x, R_y und R_z um die entsprechenden Achsen) zu ermöglichen. Hierbei können etwa im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften z.B. infolge thermischer Einflüsse kompensiert werden.In a projection exposure system designed for EUV (eg for wavelengths of, for example, approximately 13 nm or approximately 7 nm), mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of translucent materials. These mirrors can, for example, be attached to a support frame and designed to be at least partially manipulable in order to allow movement of the respective mirror in six degrees of freedom (ie with regard to displacements in the three spatial directions x, y and z as well as with regard to rotations R _x , R _y and R _z around the corresponding axes). In this case, changes in the optical properties that occur during operation of the projection exposure system, for example as a result of thermal influences, can be compensated for.

Dabei ist es insbesondere bekannt, entsprechend der lediglich schematischen und stark vereinfachten Darstellung von 9 eine statisch bestimmte Lagerung eines optischen Elements 901 z.B. in Form eines Spiegels in sechs Freiheitsgraden dadurch zu realisieren, dass das optische Element 901 an einer (in 9 nicht dargestellten) Tragstruktur über sechs kinematische Ketten 921 gelagert ist. Diese Lagerung kann wiederum insbesondere als isostatische Lagerung in einer sogenannten Bipod-Konfiguration erfolgen, wobei jeder von insgesamt drei Bipods 922 jeweils zwei kinematische Ketten 921 bereitstellt. Des Weiteren kann jede der kinematischen Ketten 921 eine Aktuierung in jeweils einem Freiheitsgrad z.B. über einen Piezoantrieb ermöglichen.It is particularly known, according to the merely schematic and highly simplified representation of 9 to realize a statically determined storage of an optical element 901, for example in the form of a mirror, in six degrees of freedom by attaching the optical element 901 to one (in 9 (not shown) support structure is mounted via six kinematic chains 921. This storage can in turn take place in particular as isostatic storage in a so-called bipod configuration, with each of a total of three bipods 922 providing two kinematic chains 921. Furthermore, each of the kinematic chains 921 can enable actuation in one degree of freedom, for example via a piezo drive.

Im Zuge steigender Anforderungen an die Projektionsbelichtungsanlage hinsichtlich erzielter Auflösung und Kontrast und damit einhergehenden steigenden numerischen Aperturen sowie Spiegelgrößen und -massen stellt die Realisierung einer geeigneten Lagerung unter Vermeidung parasitärer Kräfte und Momente sowie damit einhergehender optischer Aberrationen eine zunehmend anspruchsvolle Herausforderung dar. So sind etwa einer mit größeren Spiegelmassen (von gegebenenfalls mehreren hundert kg) grundsätzlich wünschenswerten Erhöhung der Steifigkeit des Designs der mechanischen Lagerung z.B. durch Erhöhung der kinematischen Ketten im Sinne einer statisch überbestimmten Lagerung insofern Grenzen gesetzt, als damit auch die unerwünschten parasitären Kräfte und Momente zunehmen, deren Übertragung auf den Spiegel zu unerwünschten Deformationen der optischen Wirkfläche des betreffenden Spiegels und damit zu einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des zugehörigen optischen Systems führt. Ein insoweit grundsätzlich möglicher Einsatz von vergleichsweise weichen Festkörpergelenken zur mechanischen Entkopplung führt hingegen wiederum zu einer Abnahme der letztlich erzielten Steifigkeit.In the course of increasing demands on the projection exposure system with regard to the resolution and contrast achieved and the associated increasing numerical apertures as well as mirror sizes and masses, the realization of suitable storage while avoiding parasitic forces and moments as well as the associated optical aberrations represents an increasingly demanding challenge with larger mirror masses (possibly several hundred kg) there are limits to the generally desirable increase in the rigidity of the design of the mechanical bearing, e.g. by increasing the kinematic chains in the sense of a statically overdetermined bearing, insofar as the undesirable parasitic forces and moments also increase, their transmission the mirror leads to undesirable deformations of the optical effective surface of the mirror in question and thus to an impairment of the performance of the associated optical system. However, the use of comparatively soft solid-state joints for mechanical decoupling, which is fundamentally possible, in turn leads to a decrease in the rigidity ultimately achieved.

Weitere bekannte Ansätze zur Überwindung des vorstehend beschriebenen Problems beinhalten den Einsatz einer aktiven Positionsregelung über einen Regelkreis, wobei letztlich eine „virtuelle Steifigkeit“ zur Lagerung des optischen Elements bzw. Spiegels realisiert wird. Hierdurch werden jedoch Komplexität und Kostenaufwand der jeweiligen Baugruppe wesentlich erhöht.Other known approaches to overcoming the problem described above include the use of active position control via a control loop, whereby a "virtual rigidity" is ultimately realized for the mounting of the optical element or mirror. However, this significantly increases the complexity and cost of the respective assembly.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche eine möglichst störungs- und deformationsfreie Lagerung eines optischen Elements unter zumindest weitgehender Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.It is an object of the present invention to provide an assembly in a microlithographic projection exposure system which enables the storage of an optical element to be as trouble-free and deformation-free as possible while at least largely avoiding the problems described above.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This task is solved according to the features of independent claim 1.

Eine erfindungsgemäße Baugruppe für ein optisches System, insbesondere für die Mikrolithographie, weist auf:

- ein optisches Element; und
- eine erste Tragstruktur, wobei das optische Element an der Tragstruktur über eine Mehrzahl von kinematischen Ketten gelagert ist;
- wobei durch diese kinematischen Ketten eine statisch überbestimmte Lagerung des optischen Elements realisiert ist; und
- wobei wenigstens ein Deformationsmanipulator zur Erzeugung eines Deformationsbeitrages in das optische Element vorgesehen ist.

An assembly according to the invention for an optical system, in particular for microlithography, has:

- an optical element; and
- a first support structure, wherein the optical element is mounted on the support structure via a plurality of kinematic chains;
- A statically overdetermined mounting of the optical element is realized by these kinematic chains; and
- wherein at least one deformation manipulator is provided to generate a deformation contribution in the optical element.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einer Baugruppe für ein optisches System bei der Lagerung eines optischen Elements wie z.B. eines Spiegels zum einen ein hinreichend steifes Design durch Bereitstellung einer statisch überbestimmten Lagerung (insbesondere unter Bereitstellung einer die Anzahl von Freiheitsgraden übersteigenden Anzahl von zur Lagerung eingesetzten kinematischen Ketten) zu realisieren und dabei zum anderen einen Deformationsmanipulator derart einzusetzen, dass eine unerwünschte Deformation, welche durch mit der statisch überbestimmten Lagerung im Betrieb der optischen Baugruppe einhergehende parasitäre Kräfte und Momente verursacht wird, durch den vom Deformationsmanipulator erzeugten Deformationsbeitrag wenigstens teilweise kompensiert wird. The invention is based in particular on the concept of providing a sufficiently rigid design in an assembly for an optical system when storing an optical element such as a mirror by providing a statically overdetermined storage (in particular by providing a number of degrees of freedom that exceeds the number of degrees of freedom). kinematic chains used in the storage) and, on the other hand, to use a deformation manipulator in such a way that an undesirable deformation, which is caused by parasitic forces and moments associated with the statically overdetermined storage during operation of the optical assembly, is at least partially compensated for by the deformation contribution generated by the deformation manipulator becomes.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß das bei sogenannten adaptiven Spiegeln für sich bekannte Konzept der aktiven Deformation eines optischen Elements bzw. Spiegels in Kombination mit einer statisch überbestimmten Lagerung eingesetzt, um insbesondere bei vergleichsweise großen Spiegelmassen negative Auswirkungen der mit der erhöhten Steifigkeit grundsätzlich einhergehenden parasitären Kräfte und Momente zu vermeiden.In other words, according to the invention, the concept of active deformation of an optical element or mirror, which is known per se in so-called adaptive mirrors, is used in combination with a statically overdetermined bearing in order to avoid negative effects of the parasitic forces and moments that generally accompany the increased rigidity, particularly in the case of comparatively large mirror masses.

Das erfindungsgemäße Konzept unterscheidet sich dabei insbesondere von den einleitend erwähnten Ansätzen der Realisierung virtueller Steifigkeiten mit aktiver Positionsregelung dadurch, dass in dem erfindungsgemäßen Design eine reale (d.h. nicht nur virtuelle) mechanische Steifigkeit bereitgestellt wird, was wie vorstehend beschrieben angesichts der hiermit prinzipiell einhergehenden parasitären Kräfte und Momente durch den in Kombination mit der statischen Überbestimmtheit erfolgenden Einsatz des erfindungsgemäßen Deformationsmanipulators erst ermöglicht wird. Dabei werden die mit den herkömmlichen Konzepten der virtuellen Steifigkeit bzw. aktiven Positionsregelung verbundene hohe Komplexität und der entsprechende Kostenaufwand vermieden.The concept according to the invention differs in particular from the approaches mentioned in the introduction for realizing virtual rigidities with active position control in that a real (i.e. not just virtual) mechanical rigidity is provided in the design according to the invention, which is, as described above, in view of the parasitic forces that are fundamentally associated with this and moments is only made possible by the use of the deformation manipulator according to the invention in combination with the static overdetermination. This avoids the high complexity and associated costs associated with the conventional concepts of virtual rigidity or active position control.

Gemäß einer Ausführungsform wird durch den vom Deformationsmanipulator erzeugten Deformationsbeitrag eine Deformation, welche durch mit der statisch überbestimmten Lagerung im Betrieb der Baugruppe einhergehenden parasitären Kräften verursacht wird, wenigstens teilweise kompensiert.According to one embodiment, the deformation contribution generated by the deformation manipulator at least partially compensates for a deformation which is caused by parasitic forces associated with the statically overdetermined mounting during operation of the assembly.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Anzahl der kinematischen Ketten wenigstens sieben, insbesondere wenigstens acht.According to one embodiment, the number of kinematic chains is at least seven, in particular at least eight.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe eine Mehrzahl von Bipods auf, wobei jeder dieser Bipods jeweils zwei der kinematischen Ketten bildet.According to one embodiment, the assembly comprises a plurality of bipods, each of these bipods forming two of the kinematic chains.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe eine Mehrzahl von Tripods auf, wobei jeder dieser Tripods jeweils drei der kinematischen Ketten bildet.According to one embodiment, the assembly has a plurality of tripods, each of these tripods forming three of the kinematic chains.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt eine niedrigste Eigenfrequenz der mechanischen Ankopplung des optischen Elements an der ersten Tragstruktur wenigstens 200 Hz.According to one embodiment, a lowest natural frequency of the mechanical coupling of the optical element to the first support structure is at least 200 Hz.

Gemäß einer Ausführungsform ermöglicht jede der kinematischen Ketten eine Aktuierung in jeweils wenigstens einem Freiheitsgrad.According to one embodiment, each of the kinematic chains enables actuation in at least one degree of freedom.

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind eine oder mehrere der kinematischen Ketten als passive kinematische Kette ohne Aktuierung ausgestaltet. Lediglich beispielhaft (und ohne dass die vorstehende Ausgestaltung darauf beschränkt wäre) können etwa fünf passive bzw. nicht aktuierte kinematische Ketten als Stäbe ausgestaltet und zwei weitere kinematische Ketten zur Aktuierung in jeweils wenigstens einem Freiheitsgrad ausgestaltet sein, so dass insgesamt eine Baugruppe mit einem Hexapod (gebildet aus fünf passiven kinematischen Ketten und einer aktiven kinematischen Kette) sowie einer weiteren aktiven kinematischen Kette zur Erhöhung der Steifigkeit bereitgestellt wird.According to another embodiment, one or more of the kinematic chains are designed as a passive kinematic chain without actuation. Merely by way of example (and without the above embodiment being limited to this), approximately five passive or non-actuated kinematic chains can be designed as rods and two further kinematic chains can be designed for actuation in at least one degree of freedom each, so that a total of an assembly with a hexapod ( formed from five passive kinematic chains and one active kinematic chain) as well as another active kinematic chain to increase rigidity.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die kinematischen Ketten wenigstens teilweise einen Piezoantrieb auf.According to one embodiment, the kinematic chains at least partially have a piezo drive.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Mehrzahl von kinematischen Ketten eine erste Gruppe von kinematischen Ketten, welche zur Aktuierung mit vergleichsweise längerem Hub („longstroke-Aktuierung“) ausgelegt sind, und eine zweite Gruppe von kinematischen Ketten, welche zur Aktuierung mit vergleichsweise kürzerem Hub („shortstroke-Aktuierung“) ausgelegt sind, auf. Dabei kann insbesondere zwischen der ersten Gruppe von kinematischen Ketten und der zweiten Gruppe von kinematischen Ketten eine zweite Tragstruktur angeordnet sein. Über eine solche weitere Tragstruktur kann eine zusätzliche mechanische Entkopplung zwischen der vorstehend beschriebenen „Longstroke“- und „Shortstroke“-Aktuierung erreicht werden mit der Folge, dass die Einleitung unerwünschter parasitärerer Kräfte und Momente in das optische Element weiter reduziert werden kann.According to one embodiment, the plurality of kinematic chains has a first group of kinematic chains, which are designed for actuation with a comparatively longer stroke (“longstroke actuation”), and a second group of kinematic chains, which are designed for actuation with a comparatively shorter stroke (“longstroke actuation”). shortstroke actuation”). In particular, a second support structure can be arranged between the first group of kinematic chains and the second group of kinematic chains. An additional mechanical decoupling between the “long stroke” and “short stroke” actuation described above can be achieved via such a further support structure, with the result that the introduction of undesirable parasitic forces and moments into the optical element can be further reduced.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe ferner einen Klemmmechanismus auf. Hiermit kann eine jeweils über die Aktoren der kinematischen Ketten eingestellte Position des optischen Elements beibehalten werden.According to one embodiment, the assembly further has a clamping mechanism. This allows one to use the kine's actuators The position of the optical element set by the automatic chains can be maintained.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe ferner eine Sensoranordnung mit wenigstens einem Sensor zur Bestimmung einer mechanischen Verspannung auf. Eine solche Sensoranordnung kann zur Realisierung einer möglichst verspannungsfreien Positionierung der kinematischen Ketten genutzt werden, indem eine vorhandene mechanische Verspannung über die Sensoranordnung zunächst gemessen und dann über die entsprechende (z.B. Piezo-)Aktuierung ein möglichst verspannungsfreier Zustand herbeigeführt wird.According to one embodiment, the assembly further has a sensor arrangement with at least one sensor for determining mechanical tension. Such a sensor arrangement can be used to achieve a positioning of the kinematic chains that is as tension-free as possible by first measuring any existing mechanical tension via the sensor arrangement and then using the corresponding (e.g. piezo) actuation to bring about a state that is as tension-free as possible.

Gemäß einer Ausführungsform sind die kinematischen Ketten und/oder die erste Tragstruktur aus einem keramischen Material, insbesondere Silizium-Siliziumkarbid (Si-SiC), hergestellt. Über die vergleichsweise hohe Steifigkeit dieses Materials kann die insgesamt erzielte Steifigkeit der Lagerung weiter erhöht werden, wobei wiederum die Kompensation auftretender parasitärer Kräfte und Momente über den Deformationsmanipulator genutzt werden kann.According to one embodiment, the kinematic chains and/or the first support structure are made of a ceramic material, in particular silicon-silicon carbide (Si-SiC). Due to the comparatively high rigidity of this material, the overall rigidity of the bearing can be further increased, whereby the compensation of parasitic forces and moments that occur can be used via the deformation manipulator.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe eine Kühlvorrichtung zur Kühlen des optischen Elements auf.According to one embodiment, the assembly comprises a cooling device for cooling the optical element.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.According to one embodiment, the optical element is a mirror.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 250 nm, insbesondere weniger als 200 nm, ausgelegt.According to one embodiment, the assembly is designed for a working wavelength of less than 250 nm, in particular less than 200 nm.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Baugruppe für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 15 nm ausgelegt.According to one embodiment, the assembly is designed for a working wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.

Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System, welches wenigstens eine Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist, sowie eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage und ein Inspektionssystem zur Inspektion von Masken oder Wafern für die Mikrolithographie mit einem erfindungsgemäßen optischen System.The invention further relates to an optical system which has at least one assembly with the features described above, as well as a microlithographic projection exposure system and an inspection system for inspecting masks or wafers for microlithography with an optical system according to the invention.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments shown in the accompanying figures.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:

1-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
8 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage; und
9 eine schematische Darstellung eines möglichen herkömmlichen Konzepts zur mechanischen Lagerung eines optischen Elements bzw. Spiegels.

Show it:

1-7 schematic representations to explain possible embodiments of an assembly according to the invention;
8th a schematic representation of a projection exposure system designed for operation in EUV; and
9 a schematic representation of a possible conventional concept for the mechanical storage of an optical element or mirror.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Im Weiteren werden unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Baugruppe unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen in 1-7 beschrieben.Different embodiments of an assembly according to the invention are described below with reference to the schematic representations in 1-7 described.

Diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass in einer Baugruppe für ein optisches System die Realisierung einer statisch überbestimmten mechanischen Lagerung eines optischen Elements (zwecks Erzielung eines hinreichend steifen Designs) mit dem Einsatz eines Deformationsmanipulators kombiniert wird, um negative Auswirkungen von mit der erfindungsgemäßen statisch überbestimmten Lagerung einhergehenden parasitären Kräften und Momenten wenigstens teilweise zu vermeiden.What these embodiments have in common is that in an assembly for an optical system, the realization of a statically overdetermined mechanical mounting of an optical element (in order to achieve a sufficiently rigid design) is combined with the use of a deformation manipulator in order to avoid negative effects associated with the statically overdetermined mounting according to the invention to at least partially avoid parasitic forces and moments.

Wenngleich hinsichtlich des in der erfindungsgemäßen Baugruppe gelagerten optischen Elements im Weiteren auf einen Spiegel und insbesondere auf einen EUV-Spiegel einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage oder eines Inspektionssystems Bezug genommen wird, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So kann die Erfindung in weiteren Anwendungen auch vorteilhaft bei der Lagerung anderer optischer Elemente wie z.B. Linsen sowohl in Anwendungen der Mikrolithographie als auch in anderen optischen Systemen realisiert werden.Although reference is made hereinafter to a mirror and in particular to an EUV mirror of a microlithographic projection exposure system or an inspection system with regard to the optical element mounted in the assembly according to the invention, the invention is not limited to this. In other applications, the invention can also be advantageously implemented in the storage of other optical elements such as lenses, both in microlithography applications and in other optical systems.

1 zeigt zur Erläuterung einer möglichen ersten Ausführungsform in schematischer und stark vereinfachter Darstellung ein optisches Element 101 in Form eines Spiegels sowie dessen im Weiteren beschriebene mechanische Lagerung in einer erfindungsgemäßen Baugruppe 100. Ein mit „110“ bezeichneter Deformationsmanipulator dient zur Erzeugung eines Deformationsbeitrages bei der Deformation des optischen Elements 101 und umfasst im Ausführungsbeispiel (jedoch ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) eine Piezoaktor-Anordnung 112, welche sich gegenüber dem optischen Element 101 an einem Träger 111 mechanisch abstützt, wobei die Piezoaktor-Anordnung 112 über in 1 nicht dargestellte elektrische Zuleitungen in für sich bekannter Weise mit einer elektrischen Spannung zur Erzeugung des besagten Deformationsbeitrages beaufschlagbar sind. 1 To explain a possible first embodiment, in a schematic and highly simplified representation, shows an optical element 101 in the form of a mirror and its mechanical mounting, described below, in an assembly 100 according to the invention. A deformation manipulator designated “110” is used to generate a deformation contribution during the deformation of the optical element 101 and includes in the exemplary embodiment (but without the invention being limited to this) a piezo actuator arrangement 112, which is different from the optical The element 101 is mechanically supported on a carrier 111, with the piezo actuator arrangement 112 via in 1 Electrical supply lines, not shown, can be subjected to an electrical voltage in a manner known per se to generate the said deformation contribution.

Die bereits vorstehend erwähnte, statisch überbestimmte Lagerung des optischen Elements 101 erfolgt gemäß 1 über eine Mehrzahl kinematischer Ketten 121, welche auf der jeweils dem optischen Element 101 abgewandten Seite an einer Tragstruktur 105 mechanisch angebunden sind. Im konkreten Ausführungsbeispiel erfolgt die mechanische Anbindung der kinematischen Ketten 121 sowohl an deren der Tragstruktur 105 zugewandtem Endabschnitt als auch an deren dem optischen Element 101 bzw. dem Träger 111 zugewandtem Endabschnitt über Entkopplungselemente 121a in Form von Festkörpergelenken. Des Weiteren sind die besagten kinematischen Ketten 121 im Ausführungsbeispiel - jedoch wiederum ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre - in einer Konfiguration in einer Mehrzahl von Bipods 122 angeordnet, wobei jeder dieser Bipods 122 jeweils zwei der kinematischen Ketten 121 bildet. Jede der kinematischen Ketten 121 ermöglicht jeweils eine Aktuierung in jeweils einem Freiheitsgrad. Im Ausführungsbeispiel (jedoch wiederum ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) weisen die kinematischen Ketten 121 hierzu jeweils einen Piezoantrieb auf. In weiteren Ausführungsformen kann die Aktuierung auch z.B. jeweils über einen Spindeltrieb oder auch in anderer geeigneter Weise realisiert werden.The statically overdetermined storage of the optical element 101, already mentioned above, takes place according to 1 via a plurality of kinematic chains 121, which are mechanically connected to a support structure 105 on the side facing away from the optical element 101. In the specific exemplary embodiment, the mechanical connection of the kinematic chains 121 takes place both at their end section facing the support structure 105 and at their end section facing the optical element 101 or the carrier 111 via decoupling elements 121a in the form of solid-state joints. Furthermore, the said kinematic chains 121 in the exemplary embodiment - but again without the invention being limited to this - are arranged in a configuration in a plurality of bipods 122, each of these bipods 122 forming two of the kinematic chains 121. Each of the kinematic chains 121 enables actuation in one degree of freedom. In the exemplary embodiment (but again without the invention being limited to this), the kinematic chains 121 each have a piezo drive for this purpose. In further embodiments, the actuation can also be implemented, for example, via a spindle drive or in another suitable manner.

Die Anzahl kinematischer Ketten 121 übersteigt zur Realisierung der erfindungsgemäßen, statisch überbestimmten Lagerung die Anzahl von Freiheitsgraden des optischen Elements 101 (und beträgt somit mehr als sechs). Im konkreten dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwölf kinematische Ketten 121 dargestellt, wodurch - insbesondere in Kombination mit der vergleichsweise steifen Ausgestaltung der Piezoantriebe in den kinematischen Ketten 121 - ein besonders steifes Design in der mechanischen Lagerung des optischen Elements 101 realisiert wird. Dabei dient wie schon erwähnt der Deformationsmanipulator 110 dazu, die unerwünschten Auswirkungen der in einem solchen steifen Design grundsätzlich vorhandenen parasitären Kräfte und Momente durch Erzeugung entsprechend kompensierender Deformationsbeiträge zu reduzieren bzw. zu vermeiden.To implement the statically overdetermined bearing according to the invention, the number of kinematic chains 121 exceeds the number of degrees of freedom of the optical element 101 (and is therefore more than six). In the specific embodiment shown, a total of twelve kinematic chains 121 are shown, whereby - in particular in combination with the comparatively rigid design of the piezo drives in the kinematic chains 121 - a particularly rigid design is realized in the mechanical bearing of the optical element 101. As already mentioned, the deformation manipulator 110 serves to reduce or avoid the undesirable effects of the parasitic forces and moments that are generally present in such a rigid design by generating corresponding compensating deformation contributions.

Eine zusätzliche Steigerung der Steifigkeit des Designs kann durch geeignete Wahl des Materials insbesondere der Tragstruktur 105 erreicht werden, wobei insbesondere keramische Materialien wie z.B. Silizium-Silizium-Karbid besonders geeignet sind.An additional increase in the rigidity of the design can be achieved by suitable choice of the material, in particular of the support structure 105, whereby ceramic materials such as silicon-silicon carbide are particularly suitable.

In weiteren Ausführungsformen können auch eine oder mehrere der kinematischen Ketten als passive kinematische Kette ohne Aktuierung ausgestaltet sein. Lediglich beispielhaft können etwa fünf passive bzw. nicht aktuierte kinematische Ketten als Stäbe ausgestaltet sein und zwei weitere kinematische Ketten zur Aktuierung in jeweils wenigstens einem Freiheitsgrad ausgestaltet sein, so dass insgesamt eine Baugruppe mit einem Hexapod (mit fünf passiven Beinen bzw. kinematischen Ketten und einer aktiven kinematischen Ketten) sowie einer weiteren aktiven kinematischen Kette zur Erhöhung der Steifigkeit bereitgestellt wird.In further embodiments, one or more of the kinematic chains can also be designed as a passive kinematic chain without actuation. Just by way of example, around five passive or non-actuated kinematic chains can be designed as rods and two further kinematic chains can be designed for actuation in at least one degree of freedom each, so that a total of an assembly with a hexapod (with five passive legs or kinematic chains and one active kinematic chains) and another active kinematic chain to increase the rigidity.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe 200, wobei im Vergleich zu 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of an assembly 200 according to the invention, in comparison to 1 Analog or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by “100”.

In der Ausführungsform von 2 ist zusätzlich eine Sensoranordnung aus in einigen der kinematischen Ketten 221 realisierten Sensoren 221b zur Bestimmung einer mechanischen Verspannung vorgesehen. Diese Sensoranordnung kann zur möglichst verspannungsfreien Positionierung der kinematischen Ketten 221 genutzt werden, indem über besagte Sensoren 221b eine vorhandene mechanische Verspannung zunächst gemessen und dann über die entsprechende (z.B. Piezo-)Aktuierung ein möglichst verspannungsfreier Zustand herbeigeführt werden kann. In Ausführungsformen kann hierzu beispielhaft in einem Regelkreis auf Basis einer Vermessung der Position des optischen Elements 201 jeweils ein Verfahrinkrement vorgegeben werden, wobei nach Verfahren des optischen Elements 201 um das entsprechende Verfahrinkrement die jeweils verbleibende mechanische Dehnung bzw. Spannung in den „überzähligen“ (n-6) kinematischen Ketten gemessen wird. Die Sensoren 221b können lediglich beispielhaft als Piezo- oder Faser-Bragg-Sensoren ausgestaltet sein. Die Ansteuerung der überzähligen (n-6) kinematischen Ketten kann in solcher Weise erfolgen, dass die mechanische Dehnung bzw. Verspannung im Ergebnis minimiert wird.In the embodiment of 2 In addition, a sensor arrangement consisting of sensors 221b implemented in some of the kinematic chains 221 is provided for determining mechanical tension. This sensor arrangement can be used to position the kinematic chains 221 with as little tension as possible by first measuring any existing mechanical tension via said sensors 221b and then using the corresponding (e.g. piezo) actuation to bring about a state that is as tension-free as possible. In embodiments, for example, a travel increment can be specified in a control loop based on a measurement of the position of the optical element 201, whereby after the optical element 201 has been moved by the corresponding travel increment, the remaining mechanical expansion or tension in the "supernumerary" (n -6) kinematic chains are measured. The sensors 221b can only be designed as piezo or fiber Bragg sensors, for example. The excess (n-6) kinematic chains can be controlled in such a way that the mechanical expansion or tension is minimized as a result.

3 zeigt in wiederum lediglich schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe 300, wobei im Vergleich zu 2 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten wiederum mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Die Ausführungsform gemäß 3 unterscheidet sich von derjenigen aus 2 lediglich dadurch, dass anstelle der Bipod-Konfiguration eine Tripod-Konfiguration aus insgesamt sechs Tripods 322 vorgesehen ist, wobei durch jeden der Tripods 322 drei kinematische Ketten 321 bereitgestellt werden. Insgesamt weist die Baugruppe somit achtzehn kinematische Ketten 321 zur statisch überbestimmten Lagerung des optischen Elements 301 auf. 3 shows, in a purely schematic representation, a further embodiment of an assembly 300 according to the invention, in comparison to 2 Analog or essentially functionally identical components are again designated with reference numbers increased by “100”. The embodiment according to 3 differs from that one 2 merely in that instead of the bipod configuration, a tripod configuration consisting of a total of six tripods 322 is provided, with three kinematic chains 321 being provided by each of the tripods 322. The assembly therefore has a total of eighteen kine matic chains 321 for the statically overdetermined storage of the optical element 301.

4 zeigt - wiederum ausgehend von der bereits in 3 dargestellten möglichen Realisierung der erfindungsgemäßen kinematischen Ketten in Tripods - eine lediglich beispielhafte mögliche Anordnung der betreffenden, in 4 mit „421“ bezeichneten kinematischen Ketten unter dem mechanisch gelagerten, in 4 mit „401“ bezeichneten optischen Element. 4 shows - again based on the already in 3 illustrated possible realization of the kinematic chains according to the invention in tripods - a merely exemplary possible arrangement of the relevant, in 4 kinematic chains marked “421” under the mechanically mounted, in 4 optical element labeled “401”.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe 500, wobei im Vergleich zu der Ausführungsform von 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „400“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. 5 shows a schematic representation of a further embodiment of an assembly 500 according to the invention, in comparison to the embodiment of 1 Analog or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by “400”.

Gemäß 5 umfassen die zur Lagerung des optischen Elements 501 vorgesehenen kinematischen Ketten eine erste Gruppe von (mit „521“ bezeichneten) kinematischen Ketten, welche zur Aktuierung mit vergleichsweise längerem Hub ausgelegt sind, und eine zweite Gruppe von (mit „524“ bezeichneten) kinematischen Ketten, welche zur Aktuierung mit vergleichsweise kürzerem Hub ausgelegt sind. Die jeweiligen kinematischen Ketten 521 bzw. 524 sind dabei wiederum analog zu 1 in einer Bipod-Konfiguration realisiert, wobei die entsprechenden Bipods mit „522“ bzw. „525“ bezeichnet sind. In weiteren Ausführungsformen können die entsprechenden kinematischen Ketten der vorstehend genannten Gruppen auch in einer anderen geeigneten Konfiguration, z.B. einer Tripod-Konfiguration analog zu 3 und 4 realisiert sein.According to 5 the kinematic chains provided for supporting the optical element 501 include a first group of kinematic chains (designated “521”), which are designed for actuation with a comparatively longer stroke, and a second group of kinematic chains (designated “524”), which are designed for actuation with a comparatively shorter stroke. The respective kinematic chains 521 and 524 are again analogous to 1 realized in a bipod configuration, with the corresponding bipods labeled “522” and “525” respectively. In further embodiments, the corresponding kinematic chains of the above-mentioned groups can also be in another suitable configuration, for example a tripod configuration analogous to 3 and 4 be realized.

Mit der Bereitstellung unterschiedlicher Gruppen von kinematischen Ketten 521 bzw. 524 zur Aktuierung mit unterschiedlichem Hub kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die Baugruppe 500 im Betrieb des optischen Systems gegebenenfalls unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Zielrichtung und Größenordnung der Aktuierung erfüllen muss. So erfolgt typischerweise eine Aktuierung zum Ausgleich von Montagetoleranzen über vergleichsweise größere Verfahrwege (von z.B. größenordnungsmäßig 1 mm bis 2 mm) mit vergleichsweise geringerer Genauigkeit (z.B. von größenordnungsmäßig 1 um), wohingegen eine Korrektur von Fehlstellungen bzw. daraus resultierenden Aberrationen im Betrieb der Baugruppe 500 bzw. des zugehörigen optischen Systems unter Durchführung hochgenauer Positionierungen (z.B. mit Genauigkeiten im Bereich weniger Nanometer) zu erfolgen hat. Diesen unterschiedlichen Anforderungen kann nun mit der erfindungsgemäßen Baugruppe 500 gemäß 5 dadurch Rechnung getragen werden, dass die kinematischen Ketten 521 der ersten Gruppe mit für einen vergleichsweise größeren Hub bei geringerer Genauigkeit ausgelegten („Longstroke“-) Aktoren und die kinematischen Ketten 524 der zweiten Gruppe mit für einen vergleichsweise geringeren Hub mit größerer Genauigkeit ausgelegten („Shortstroke“-) Aktoren realisiert sind.By providing different groups of kinematic chains 521 and 524 for actuation with different strokes, the fact can be taken into account that the assembly 500 may have to meet different requirements with regard to the target direction and magnitude of the actuation during operation of the optical system. Actuation to compensate for assembly tolerances typically takes place over comparatively larger travel distances (e.g. of the order of 1 mm to 2 mm) with comparatively lower accuracy (e.g. of the order of 1 μm), whereas a correction of misalignments or resulting aberrations occurs during operation of the assembly 500 or the associated optical system must be carried out by carrying out highly precise positioning (e.g. with accuracies in the range of a few nanometers). These different requirements can now be met with the assembly 500 according to the invention 5 This is taken into account in that the kinematic chains 521 of the first group are equipped with actuators designed for a comparatively larger stroke with lower accuracy (“long stroke”) and the kinematic chains 524 of the second group with actuators designed for a comparatively smaller stroke with greater accuracy (“ Shortstroke") actuators are implemented.

Die über die („Longstroke“-) Aktoren der ersten Gruppe von kinematischen Ketten 521 einerseits und die über die („Shortstroke“-) Aktoren der zweiten Gruppe von kinematischen Ketten 524 andererseits jeweils ausgeübten Korrekturen bzw. Positionierungen unterscheiden sich typischerweise auch in zeitlicher Hinsicht insofern, als die („Longstroke“-) Aktoren der ersten Gruppe von kinematischen Ketten 521 insbesondere zur Korrektur von LangzeitDriften auf einer Zeitskala von gegebenenfalls mehreren Monaten eingesetzt werden, wohingegen die („Shortstroke“-) Aktoren der zweiten Gruppe von kinematischen Ketten 524 auf wesentlich kürzerer Zeitskala von typischerweise wenigen Stunden oder Tagen eingesetzt werden.The corrections or positionings carried out via the (“longstroke”) actuators of the first group of kinematic chains 521 on the one hand and the (“shortstroke”) actuators of the second group of kinematic chains 524 on the other hand typically also differ in terms of time insofar as the (“long stroke”) actuators of the first group of kinematic chains 521 are used in particular to correct long-term drifts on a time scale of possibly several months, whereas the (“short stroke”) actuators of the second group of kinematic chains 524 are used be used on a much shorter time scale of typically a few hours or days.

Die („Longstroke“-)Aktoren der ersten Gruppe von kinematischen Ketten 521 können lediglich beispielhaft als Spindeltrieb, insbesondere Gewindetrieb mit Kugel- oder Trapezgewinde und z.B. mit elektromotorischem Antrieb realisiert werden. Die Aktoren der kinematischen Ketten 524 der zweiten Gruppe können lediglich beispielhaft als Piezoaktoren realisiert sein.The (“long stroke”) actuators of the first group of kinematic chains 521 can only be implemented as an example as a spindle drive, in particular a screw drive with a ball or trapezoidal thread and, for example, with an electric motor drive. The actuators of the kinematic chains 524 of the second group can only be implemented as piezo actuators, for example.

Eine jeweils über die Aktoren der kinematischen Ketten 521 eingestellte Position kann in Ausführungsformen der Erfindung über (5 mit „523“ bezeichnete) aktive Klemmmechanismen gehalten werden. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass in weiteren Ausführungsformen die Position auch aktiv über die betreffenden Aktoren beibehalten werden kann.A position set via the actuators of the kinematic chains 521 can in embodiments of the invention via ( 5 Active clamping mechanisms designated “523” are held. However, the invention is not limited to this, so that in further embodiments the position can also be actively maintained via the relevant actuators.

Sofern infolge der über die „Longstroke“-Aktoren der ersten Gruppe von kinematischen Ketten 521 realisierten, vergleichsweise großen Verfahrwege von z.B. größenordnungsmäßig (1-2) Millimeter parasitäre Kräfte und Momente ausgeübt werden, können die damit einhergehenden Deformationsbeiträge auf das optische Element 501 wie schon beschrieben über den erfindungsgemäßen Deformationsmanipulator 510 kompensiert werden. Somit kann auch in der Ausführungsform von 5 eine statisch überbestimmte Lagerung über die besagten „Longstroke“-Aktoren der kinematischen Ketten realisiert werden.If parasitic forces and moments are exerted as a result of the comparatively large travel paths of, for example, the order of magnitude (1-2) millimeters realized via the “longstroke” actuators of the first group of kinematic chains 521, the associated deformation contributions to the optical element 501 can be applied as before described can be compensated for via the deformation manipulator 510 according to the invention. Thus, in the embodiment of 5 A statically overdetermined bearing can be implemented via the “long stroke” actuators of the kinematic chains.

7 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel einer Baugruppe 700 in schematischer Darstellung, wobei im Vergleich zu 5 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „200“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. In der Ausführungsform von 7 wird im Unterschied zu 5 auf die Klemmmechanismen 523 verzichtet, wobei die insgesamt über die kinematischen Ketten 721 der ersten Gruppe bereitgestellte Steifigkeit durch entsprechende Erhöhung von deren Anzahl (in 7 lediglich beispielhaft auf zwölf) gesteigert wird. 7 shows an exemplary embodiment of an assembly 700 in a schematic representation, in comparison to 5 Analog or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by “200”. In the embodiment of 7 will be in the under agreed 5 The clamping mechanisms 523 are dispensed with, the overall rigidity provided by the kinematic chains 721 of the first group being increased by a corresponding increase in their number (in 7 is increased to twelve only as an example.

Zwischen den kinematischen Ketten 521 bzw. 721 der ersten Gruppe und den kinematischen Ketten 524 bzw. 724 der zweiten Gruppe befindet sich gemäß 5 und gemäß 7 eine weitere Tragstruktur 506 bzw. 706, welche beispielhaft aus keramischem Material (z.B. Silizium-Silizium-Karbid) hergestellt sein kann. Über diese weitere Tragstruktur 506 bzw. 706 kann eine zusätzliche mechanische Entkopplung zwischen der vorstehend beschriebenen „Longstroke“- und „Shortstroke“-Aktuierung erreicht werden mit der Folge, dass die Einleitung unerwünschter parasitärer Kräfte und Momente in das optische Element 501 bzw. 701 weiter reduziert werden kann.Between the kinematic chains 521 and 721 of the first group and the kinematic chains 524 and 724 of the second group is according 5 and according to 7 a further support structure 506 or 706, which can be made, for example, from ceramic material (eg silicon-silicon-carbide). Via this further support structure 506 or 706, an additional mechanical decoupling between the “long stroke” and “short stroke” actuation described above can be achieved, with the result that the introduction of undesirable parasitic forces and moments into the optical element 501 or 701 continues can be reduced.

Durch die Bereitstellung der zusätzlichen Tragstruktur 506 bzw. 706 sowie der zusätzlichen kinematischen Ketten bzw. Aktoren bei der gemäß 5 sowie 7 erfolgenden Bereitstellung unterschiedlicher Verfahrwege bzw. - genauigkeiten werden grundsätzlich Nachteile einer im Vergleich etwa zu 1 größeren Komplexität, der benötigten zusätzlichen Massen sowie der seriellen (und daher nachgiebigeren) Anordnung der „Longstroke“- und „Shortstroke“-Aktuierung in Kauf genommen, wobei im Gegenzug Vorteile hinsichtlich einer vergleichsweise schnelleren Regelung der Positionierung des optischen Elements 501 bzw. 701 erzielbar sind.By providing the additional support structure 506 or 706 as well as the additional kinematic chains or actuators in accordance with 5 as well as 7 The provision of different travel paths or accuracies generally has disadvantages in comparison to, for example 1 greater complexity, the additional masses required and the serial (and therefore more flexible) arrangement of the “long stroke” and “short stroke” actuation are accepted, in return for which advantages can be achieved in terms of a comparatively faster control of the positioning of the optical element 501 or 701 are.

Sofern lediglich eine Aktuierung zum Ausgleich vergleichsweise langsamer Relativbewegungen unterschiedlicher optischer Elemente im Betrieb des die erfindungsgemäße Baugruppe aufweisenden optischen Systems erforderlich ist und/oder wenn die über die Aktoren in den kinematischen Ketten einzustellenden Verfahrwege nicht zu groß werden, kann auch auf die anhand von 5 bzw. 7 beschriebene „Shortstroke“-Aktuierung verzichtet werden. 6 zeigt hierzu als mögliches Ausführungsbeispiel eine weitere Ausführungsform, bei welcher im Vergleich zu 5 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. In der Ausführungsform von 6 werden analog zu 5 Klemmmechanismen 623 zur Verriegelung bzw. Beibehaltung der jeweils über die („Longstroke“-)Aktoren der kinematischen Ketten 621 jeweils eingestellten Position verwendet, wobei jedoch im Unterschied zu 5 auf die Bereitstellung unterschiedlicher Gruppen kinematischer Ketten bzw. zugehöriger Aktoren mit voneinander verschiedenem Hub verzichtet wird.If only an actuation is required to compensate for comparatively slow relative movements of different optical elements during operation of the optical system having the assembly according to the invention and/or if the travel paths to be set via the actuators in the kinematic chains do not become too large, this can also be based on 5 or. 7 The “shortstroke” actuation described can be omitted. 6 shows a further embodiment as a possible exemplary embodiment, in which in comparison to 5 Analog or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by “100”. In the embodiment of 6 become analogous to 5 Clamping mechanisms 623 are used to lock or maintain the position set via the (“longstroke”) actuators of the kinematic chains 621, but in contrast to 5 The provision of different groups of kinematic chains or associated actuators with different strokes is dispensed with.

8 zeigt eine lediglich schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 800, in welcher die vorliegende Erfindung beispielhaft realisierbar ist. 8th shows a purely schematic representation of a projection exposure system 800 designed for operation in EUV, in which the present invention can be implemented by way of example.

8 zeigt schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. 8th shows schematically in meridional section the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in EUV.

Gemäß 8 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. 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 zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 3 nicht.According to 8th the projection exposure system 1 has an illumination device 2 and a projection lens 10. One embodiment of the lighting device 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 device. In this case, the lighting device does not include the light source 3.

Belichtet wird hierbei 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 8 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in 8 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.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 in particular in a scanning direction via a reticle displacement drive 9. In 8th A Cartesian xyz coordinate system is shown for explanation. The x direction runs perpendicular to the drawing plane. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in 8th along the y direction. The z direction runs perpendicular to the object plane 6.

Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. 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 verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.The projection lens 10 is used to image the object field 5 into an image field 11 in an image plane 12. A structure on the reticle 7 is imaged onto 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 formed by a Wafer holder 14 held. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y direction 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 synchronized with one another.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18 in die Beleuchtungsoptik 4. Die Beleuchtungsoptik 4 weist einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20 (mit schematisch angedeuteten Facetten 21) und einen zweiten Facettenspiegel 22 (mit schematisch angedeuteten Facetten 23) auf. Die Facettenspiegel 21, 22 können z.B. unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage hergestellt sein.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits in particular EUV radiation, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation. The useful radiation in particular has a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The radiation source 3 can be, for example, a plasma source, a synchrotron-based radiation source or a free electron laser (“free electron laser”, FEL). act. The illumination radiation 16, which emanates from the radiation source 3, is bundled by a collector 17 and propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 18 into the illumination optics 4. The illumination optics 4 has a deflection mirror 19 and, downstream of it in the beam path, a first facet mirror 20 (with schematically indicated facets 21) and a second facet mirror 22 (with schematically indicated facets 23). The facet mirrors 21, 22 can be produced, for example, using the method according to the invention or using a coating system according to the invention.

Das Projektionsobjektiv 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1, 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der 8 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 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.The projection lens 10 has a plurality of mirrors Mi (i = 1, 2, ...), which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1. At the one in the 8th In the example shown, the projection lens 10 has six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection lens 10 is a double obscured optic. The projection lens 10 has an image-side numerical aperture that is larger than 0.5 and which can also be larger than 0.6 and which can be, for example, 0.7 or 0.75.

Die Erfindung ist z.B. auf die Lagerung eines oder mehrerer der Spiegel in der Projektionsbelichtungsanlage 1 gemäß 8 anwendbar, jedoch nicht darauf beschränkt. So kann in weiteren Anwendung die Realisierung der erfindungsgemäßen Baugruppe auch in einem anderen optischen System, z.B. in einer für den DUV-Wellenlängenbereich ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage oder auch in einem Inspektionssystem zur Inspektion von Masken oder Wafern erfolgen.The invention is, for example, based on the storage of one or more of the mirrors in the projection exposure system 1 according to 8th applicable, but not limited to. In a further application, the assembly according to the invention can also be implemented in another optical system, for example in a projection exposure system designed for the DUV wavelength range or in an inspection system for inspecting masks or wafers.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.Although the invention has also been described using specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments will become apparent to those skilled in the art, for example by combining and/or exchanging features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be encompassed by the present invention, and the scope of the invention is limited only in terms of the appended claims and their equivalents.

Claims

Assembly for an optical system, in particular for microlithography, the assembly (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) having: • an optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701); and • a first support structure (105, 205, 305, 505, 605, 705), wherein the optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) is attached to the support structure (105, 205, 305, 505, 605 , 705) is mounted via a plurality of kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721); • A statically overdetermined mounting of the optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) is realized by these kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721); and • wherein at least one deformation manipulator (110, 210, 310, 510, 610, 710) is provided for generating a deformation contribution in the optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701).

assembly Claim 1 , characterized in that this deformation contribution at least partially compensates for a deformation caused by parasitic forces associated with the statically overdetermined storage during operation of the assembly (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700).

assembly Claim 1 or 2 , characterized in that the number of kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721) is at least seven, in particular at least eight.

Assembly according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that it has a plurality of bipods (122, 222, 522, 622, 722), each of these bipods forming two of the kinematic chains (121, 221, 521, 621, 721).

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it has a plurality of tripods (322, 422), each of these tripods forming three of the kinematic chains (321, 421).

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that a lowest natural frequency of the mechanical coupling of the optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) to the first support structure (105, 205, 305, 505, 605, 705) is at least 200 Hz.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that each of the kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721) enables actuation in at least one degree of freedom.

Assembly according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that one or more Some of the kinematic chains are designed as passive kinematic chains without actuation.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721) at least partially have a piezo drive.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of kinematic chains comprises a first group of kinematic chains (521, 721), which are designed for actuation with a comparatively longer stroke (“longstroke actuation”), and a second group of kinematic chains Chains (524, 724), which are designed for actuation with a comparatively shorter stroke (“shortstroke actuation”).

assembly Claim 10 , characterized in that a second support structure (506, 706) is arranged between the first group of kinematic chains (521, 721) and the second group of kinematic chains (524, 724).

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a clamping mechanism (523, 623).

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it further has a sensor arrangement with at least one sensor (221b, 321b) for determining mechanical tension.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the kinematic chains (121, 221, 321, 421, 521, 621, 721) and / or the first support structure (105, 205, 305, 505, 605, 705) consist of one ceramic material, in particular silicon-silicon carbide (Si-SiC), are made.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it has a cooling device for cooling the optical element 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element (101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) is a mirror.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed for a working wavelength of less than 250 nm, in particular less than 200 nm.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed for a working wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.

Optical system, characterized in that it has at least one assembly (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) according to one of the preceding claims.

Microlithographic projection exposure system with an illumination device (2) and a projection lens (10), characterized in that the projection exposure system (1) is an optical system Claim 19 having.

Inspection system for inspecting masks or wafers for microlithography, characterized in that the inspection system is an optical system Claim 19 having.