DE102015223520A1

DE102015223520A1 - Projection exposure apparatus for semiconductor lithography

Info

Publication number: DE102015223520A1
Application number: DE102015223520.3A
Authority: DE
Inventors: Rodolfo Rabe
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv, mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element (8, 20), das in wenigstens einem Innenteil (22) bewegbar gelagert ist, wobei das Innenteil (22) mit wenigstens einem dieses umgebenden Teils (21 ) verbunden ist, und wobei zwischen dem Innenteil (22) und dem dieses umgebenden Teils (21) ein kinematisches Element (24) angeordnet ist, durch welches eine Relativbewegung des Innenteils (22, gegen das umgebende Teil (21) in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile (22, 21) mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse umgesetzt wird. Dabei ist mindestens ein Anlenkpunkt (28) an dem umgebenden Teil (21, 212) in der zur der optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar. The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with a projection objective, having an optical axis and at least one optical element (8, 20) mounted in a lens housing, which is movably mounted in at least one inner part (22), wherein the inner part (22) is connected to at least one surrounding part (21), and wherein between the inner part (22) and the surrounding part (21) a kinematic element (24) is arranged, by which a relative movement of the inner part (22, against the surrounding part (21) is displaced in a plane perpendicular to the optical axis into a relative movement of the two said parts (22, 21) with a component in the direction of the optical axis, wherein at least one articulation point (28) on the surrounding part (21, 212 ) are movable in the plane perpendicular to the optical axis (Z) in two non-parallel directions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element. The invention relates to a projection exposure apparatus for semiconductor lithography with a projection objective having an optical axis and with at least one optical element mounted in a lens housing.

Bei Objektiven, insbesondere bei Projektionsobjektiven in der Halbleiterlithographie zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, ist es erforderlich, die in den Objektiven verwendeten optischen Elemente, beispielsweise Linsen und/oder Spiegel, sehr exakt zu justieren, weil höchste Anforderungen an die Abbildungsgenauigkeit gestellt werden. Darüber hinaus treten während des Betriebes von Projektionsbelichtungsanlagen oftmals Änderungen der Abbildungseigenschaften auf, die beispielsweise auf thermisch induzierten Effekten beruhen oder auch aus Alterungseffekten der verwendeten optischen (oder auch mechanischen) Elemente herrühren. Aus diesem Grunde ist es ebenfalls häufig erforderlich, zur Korrektur von im Laufe der Zeit auftretenden Abbildungsfehlern sogenannte Manipulatoren vorzusehen. Unter Manipulatoren versteht man in diesem Zusammenhang Baugruppen, welche insbesondere optische Elemente und Aktuatoren enthalten. Mittels der Aktuatoren werden die optischen Eigenschaften der optischen Elemente im Betrieb gezielt beeinflusst, um beispielsweise die Korrektur einer optischen Wellenfront zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften zu erreichen. So kann beispielsweise durch mechanisch wirkende Aktuatoren eine gezielte Bewegung oder auch Verformung eines optischen Elements erfolgen, um eine gewünschte Korrekturwirkung zu erzielen. Hierzu muss selbstverständlich das entsprechend zu bewegende optische Element in wenigstens einem, vorzugsweise in mehreren Freiheitsgraden bewegbar sein. In the case of objectives, in particular projection lenses in semiconductor lithography for the production of semiconductor components, it is necessary to adjust the optical elements used in the lenses, for example lenses and / or mirrors, very precisely, because the highest demands are placed on the imaging accuracy. In addition, during the operation of projection exposure apparatuses, changes in the imaging properties often occur, for example due to thermally induced effects or due to aging effects of the optical (or even mechanical) elements used. For this reason, it is also often necessary to provide so-called manipulators for the correction of aberrations occurring over time. In this context, manipulators are understood as meaning assemblies which contain, in particular, optical elements and actuators. By means of the actuators, the optical properties of the optical elements are selectively influenced during operation, for example in order to achieve the correction of an optical wavefront for improving the imaging properties. Thus, for example, by mechanically acting actuators, a targeted movement or deformation of an optical element to achieve a desired correction effect. For this purpose, of course, the corresponding optical element to be moved must be movable in at least one, preferably in several degrees of freedom.

Je nach Anzahl der geforderten Freiheitsgrade der durch Aktuatoren in einem Manipulator ansteuerbaren optischen Elemente sind hierbei jedoch entsprechend viele Aktuatoren erforderlich, um beispielsweise Verschiebungen des optischen Elements in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse (x-, y-Achse), parallel zur optischen Achse (z-Achse) oder auch Verkippungen relativ zur optischen Achse zu ermöglichen. Dabei realisieren die Aktuatoren Bewegungen in verschiedenste Raumrichtungen, so dass durch die hierfür vorzuhaltenden freien Weglängen die entsprechend ausgestatteten Manipulatoren einen erheblichen Bauraum beanspruchen. Depending on the number of required degrees of freedom of the controllable by actuators in a manipulator optical elements in this case, however, a corresponding number of actuators are required, for example, displacements of the optical element in a direction perpendicular to the optical axis (x, y axis), parallel to the optical axis ( z-axis) or tilting relative to the optical axis. In this case, the actuators realize movements in various directions in space, so that the appropriately equipped manipulators require a considerable amount of space due to the free path lengths to be provided for this purpose.

Ferner ergibt sich aus der Verwendung einer Mehrzahl unterschiedlicher Aktuatoren ein vergleichsweise hoher Regelungsaufwand, was zusätzlich das Vorsehen einer Vielzahl elektronischer Komponenten erforderlich macht. Zudem besteht auch bei dieser Lösung die Gefahr, dass bei Verstellungen durch verschiedene Aktuatoren gegenseitige Beeinflussungen auftreten und deshalb gegebenenfalls komplizierte zusätzliche Korrekturen erforderlich werden. Furthermore, the use of a plurality of different actuators results in a comparatively high control effort, which additionally necessitates the provision of a multiplicity of electronic components. In addition, there is also the danger in the case of this solution that, in the case of adjustments by different actuators, mutual influences occur and, therefore, possibly complicated additional corrections become necessary.

Für jeden Freiheitsgrad ist insbesondere auch ein Sensor erforderlich. Jeder Sensor und jeder Antrieb muss über Schnittstellen des Objektivs mit der übergeordneten Regelelektronik verbunden werden. Dies bedeutet, dass sich dementsprechend der benötigte Bauraum wie auch die benötigte Anzahl an Elektronikkomponenten mit der Anzahl der Freiheitsgrade deutlich erhöht. Innerhalb eines Objektivs kann folglich nur eine begrenzte Anzahl von manipulierbaren Freiheitsgraden realisiert werden. In particular, one sensor is required for each degree of freedom. Each sensor and each drive must be connected via interfaces of the lens with the higher-level control electronics. This means that accordingly the required installation space as well as the required number of electronic components increases significantly with the number of degrees of freedom. Within a lens, therefore, only a limited number of manipulable degrees of freedom can be realized.

Zum Stand der Technik bezüglich der vorstehend genannten Verstellmöglichkeiten eines optischen Elements durch Aktuatoren oder bezüglich Justagemöglichkeiten wird auf die DE 195 39 581 A1 , US 2001-00385090 A1 , US-PS 5,428,482 , US-PS 6,307,688 , US-PS 6,473,245 , US-PS 5,822,133 und DE 10 2005 057 860 A1 verwiesen. The prior art with respect to the above-mentioned adjustment of an optical element by actuators or with respect to adjustment options is on the DE 195 39 581 A1 . US 2001-00385090 A1 . U.S. Patent 5,428,482 . U.S. Patent 6,307,688 . U.S. Patent 6,473,245 . U.S. Patent 5,822,133 and DE 10 2005 057 860 A1 directed.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zu schaffen, bei welcher ein optisches Element in möglichst vielen Freiheitsgraden definiert bewegt werden kann und bei dem die zugehörige Aktuatorik einen möglichst geringen Bauraum beansprucht. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus for semiconductor lithography in which an optical element can be moved in as many degrees of freedom as possible and in which the associated actuator system requires the smallest possible space.

Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie zeigt ein Projektionsobjektiv mit einer optischen Achse und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse gelagerten optischen Element, das in wenigstens einem Innenteil bewegbar gelagert ist. Dabei ist das Innenteil mit wenigstens einem dieses umgebenden Teil verbunden und zwischen dem Innenteil und dem dieses umgebenden Teil ist ein kinematisches Element in der Weise angeordnet, dass eine Relativbewegung des Innenteils gegen das umgebende Teil in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse umgesetzt wird, wobei mindestens ein Anlenkpunkt an dem umgebenden Teil in der zur der optischen Achse senkrechten Ebene (der x-y-Ebene) in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar ist. Dabei kann die Relativbewegung insbesondere derart vorgesehen sein, dass sich der Abstand zwischen dem Innenteil und dem umgebenden Teil im Bereich des kinematischen Elements verändert, wobei das kinematische Element zur Ausführung der gewünschten resultierenden Bewegung betätigt wird. Mit anderen Worten: Das Innenteil ist mit dem umgebenden Teil folglich durch mehrere Wirkmittel verbunden, welche zunächst eine Bewegungskomponente in der x-y-Ebene verursachen, wodurch das Innenteil relativ zum umgebenden Teil bewegt wird. Diese ursprünglich in der x-y-Ebene eingeleitete Bewegung wird durch die Wirkmittel dann zum Teil in Richtung der optischen Achse, also in z-Richtung umgelenkt. Hierbei bildet das umgebende Teil bezüglich dem Innenteil eine Art Rahmen, innerhalb dem das Innenteil in drei Dimensionen verschoben oder auch verkippt und damit justiert werden kann. The projection exposure apparatus according to the invention for semiconductor lithography shows a projection objective with an optical axis and with at least one optical element mounted in a lens housing, which is movably mounted in at least one inner part. In this case, the inner part is connected to at least one surrounding part and between the inner part and the surrounding part a kinematic element is arranged in such a way that a relative movement of the inner part against the surrounding part in a plane perpendicular to the optical axis in a relative movement of the said two parts is reacted with a component in the direction of the optical axis, wherein at least one articulation point on the surrounding part in the plane perpendicular to the optical axis (xy plane) is movable in two non-parallel directions. In this case, the relative movement may in particular be provided such that the distance between the inner part and the surrounding part in the region of the kinematic element changes, wherein the kinematic element is actuated to carry out the desired resulting movement. In other words, the inner part is thus connected to the surrounding part by a plurality of active agents, which initially a component of movement in the xy plane, causing the inner part to move relative to the surrounding part. This movement, which was originally initiated in the xy plane, is then deflected by the means of action partly in the direction of the optical axis, that is to say in the z direction. In this case, the surrounding part forms a kind of frame with respect to the inner part, within which the inner part can be displaced in three dimensions or also tilted and thus adjusted.

Unter einem kinematischen Element ist dabei eine mechanische Anordnung zu verstehen, welche durch Bewegung ihrer einzelnen Teile gegeneinander oder durch mindestens partielle Verformung eine auf sie einwirkende Bewegung/Deformation in eine definierte Bewegung umsetzt. So kann beispielsweise eine einfache Kinematik als Blattfeder realisiert sein, welche schräg zwischen dem Innenteil und dem das Innenteil umgebenden Teil verläuft. Mit anderen Worten ist die Blattfeder um einen von 0° und 90° verschiedenen Winkel gegenüber der optischen Achse geneigt ausgebildet. A kinematic element is to be understood as meaning a mechanical arrangement which, by moving its individual parts relative to one another or by at least partial deformation, converts a movement / deformation acting on it into a defined movement. For example, a simple kinematics can be realized as a leaf spring which extends obliquely between the inner part and the part surrounding the inner part. In other words, the leaf spring is formed inclined at an angle different from 0 ° and 90 ° with respect to the optical axis.

Ebenso kann das kinematische Element als vergleichsweise steifer Balken ausgebildet sein, welcher mittels zweier Festkörpergelenke (oder auch Scharniere) jeweils an dem Innenteil und dem umgebenden Teil angelenkt ist. Dadurch, dass der Balken analog zu dem oben geschilderten Verlauf der Blattfeder schräg verläuft, kann ebenfalls die gewünschte Bewegung aus der Relativbewegung des Innenteils zu dem dieses umgebenden Teils erzeugt werden. Likewise, the kinematic element may be formed as a comparatively rigid beam, which is articulated by means of two solid joints (or hinges) respectively to the inner part and the surrounding part. Characterized in that the beam extends obliquely analogous to the above-described course of the leaf spring, also the desired movement can be generated from the relative movement of the inner part to the surrounding part.

Je nach Wahl des kinematischen Elements stellen sich unterschiedliche Anforderungen an die Auslegung eines Aktuators zur Betätigung des kinematischen Elements. Wird eine Blattfeder verwendet, so besteht die Möglichkeit, sich die elastischen Eigenschaften der Blattfeder zunutze zu machen und einen Aktuator zu verwenden, welcher beispielsweise nur Zug oder Druck in eine Raumrichtung ausüben kann. Die entgegen gesetzte Bewegung könnte dann durch die Rückstellkraft der Blattfeder bewirkt werden. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, dass in diesem Fall der Aktuator zusätzlich zu der für die Bewegung des optischen Elements erforderlichen Kraft die Rückstellkraft der Blattfeder aufbringen müsste, was zu einer entsprechenden erforderlichen Dimensionierung des Aktuators mit den damit verbundenen nachteiligen Folgen wie beispielsweise erhöhter Wärmeentwicklung führen würde. Depending on the choice of the kinematic element, there are different requirements for the design of an actuator for actuating the kinematic element. If a leaf spring is used, it is possible to make use of the elastic properties of the leaf spring and to use an actuator which can exert only train or pressure in a spatial direction, for example. The opposite movement could then be effected by the restoring force of the leaf spring. However, it should be noted that in this case, the actuator in addition to the force required for the movement of the optical element, the restoring force of the leaf spring would apply, which would lead to a corresponding required dimensioning of the actuator with the associated adverse consequences such as increased heat ,

Diese Problematik kann um den Preis eines dann erforderlichen doppelt wirkenden Aktuators dadurch entschärft werden, dass die oben angesprochene Kombination aus Balken und (hinreichend weichen) Festkörpergelenken oder Scharnieren verwendet wird. This problem can be mitigated by the price of a then required double-acting actuator, that the above-mentioned combination of beams and (sufficiently soft) solid joints or hinges is used.

Das Innenteil kann beispielsweise eine ringförmige Struktur zeigen und vier kinematische Elemente können in einem Winkelabstand von 90° zur Verbindung des Innenteils mit dem umgebenden Teil zwischen den Teilen angeordnet sein. The inner part can, for example, show an annular structure and four kinematic elements can be arranged at an angular distance of 90 ° for connecting the inner part to the surrounding part between the parts.

Alternativ kann das Innenteil eine rechteckförmige Struktur zeigen und vier kinematische Elemente können im Bereich der Ecken des Rechtecks zur Verbindung des Innenteiles mit dem umgebenden Teil zwischen den Teilen angeordnet sein. Alternatively, the inner part can show a rectangular structure and four kinematic elements can be arranged in the region of the corners of the rectangle for connecting the inner part to the surrounding part between the parts.

Selbstverständlich sind hier auch Mischformen oder abweichende Geometrien denkbar. Of course, mixed forms or different geometries are also conceivable here.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die kinematischen Elemente derart ausgeführt, dass sich das Innenteil gegenüber dem umgebenden Teil im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil und dem umgebenden Teil im Bereich der kinematischen Elemente linear entlang der optischen Achse bewegt. Mit anderen Worten kann eine Bewegung des umgebenden Teils, die lediglich in einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene erfolgt, in eine resultierende Bewegung des Innenteils entlang der optischen Achse umgesetzt werden. Dadurch, dass die auslösende Bewegung – nämlich die Relativbewegung des umgebenden Teils gegenüber dem Innenteil – lediglich in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse erfolgt, kann in vorteilhafter Weise einerseits Bauraum im Bereich des umgebenden Teils eingespart werden und andererseits können Aktuatoren verwendet werden, welche lediglich in einer Richtung wirken, wie beispielsweise Piezoaktuatoren. In an advantageous embodiment of the invention, the kinematic elements are designed such that the inner part relative to the surrounding part moves linearly along the optical axis in the case of a reduction in the distance between the inner part and the surrounding part in the region of the kinematic elements. In other words, a movement of the surrounding part, which takes place only in a plane perpendicular to the optical axis, can be converted into a resulting movement of the inner part along the optical axis. The fact that the triggering movement - namely the relative movement of the surrounding part relative to the inner part - takes place only in a plane perpendicular to the optical axis, can be saved in an advantageous manner, on the one hand space in the region of the surrounding part and on the other hand, actuators can be used which only in one direction, such as piezoactuators.

In einer weiteren Variante der Erfindung sind die kinematischen Elemente derart ausgeführt, dass sich das Innenteil gegenüber dem umgebenden Teil im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil und umgebenden Teil im Bereich der kinematischen Elemente um eine zu der optischen Achse schräg, insbesondere senkrecht stehenden Achse verkippt. In a further variant of the invention, the kinematic elements are designed such that, in the case of a reduction in the distance between the inner part and the surrounding part in the region of the kinematic elements, the inner part tilts relative to the surrounding part about an axis which is oblique, in particular perpendicular, to the optical axis ,

Durch die Auslegung der kinematischen Elemente kann also vorab festgelegt werden, welcher zusätzlich Bewegungsfreiheitsgrad des Innenteils und damit des darin angeordneten optischen Elements realisiert werden soll. Eine etwas detaillierte exemplarische Darstellung findet sich in der nachfolgenden Figurenbeschreibung. By the design of the kinematic elements it is thus possible to determine in advance which additional degree of freedom of movement of the inner part and thus of the optical element arranged therein is to be realized. A somewhat detailed exemplary presentation can be found in the following description of the figures.

Es kann bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Innenteil und/oder das das Innenteil umgebende Teil monolithisch, d.h. einteilig ausgebildet ist bzw. sind. Hierdurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht und die Montage erleichtert, sondern auch weiterer Bauraum eingespart. It may be provided in a development of the invention that the inner part and / or the part surrounding the inner part monolithic, i. is formed in one piece or are. This not only simplifies the manufacturing process and facilitates the assembly, but also saves additional space.

Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung einzelne voneinander unabhängige Merkmale in Kombination miteinander gezeigt und prinzipmäßig beschrieben sind. Ein Fachmann wird jedoch selbstverständlich die einzelnen Merkmale auch losgelöst voneinander betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen kombinieren können. Hereinafter, the present invention with reference to the drawing is described in more detail, wherein in the illustrated embodiments of the invention, individual independent features in combination with each other are shown and described in principle. However, a person skilled in the art will naturally also be able to consider the individual features detached from one another and, if appropriate, to combine these with other useful subcombinations.

Es zeigen schematisch: They show schematically:

1 eine Prinzipdarstellung einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem Projektionsobjektiv; 1 a schematic diagram of a projection exposure system with a projection lens;

2 eine Draufsicht auf eine Linse als zu verstellendes optisches Element, die in einem erfindungsgemäßen Objektiv gehalten ist; 2 a plan view of a lens as an optical element to be adjusted, which is held in an objective according to the invention;

3 eine geschnittene Darstellung der in 2 gezeigten Anordnung; 3 a sectional view of in 2 shown arrangement;

4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung; 4 another embodiment of the invention;

4.1 bis 4.4 Ausführungsformen gemäß 4 mit Darstellung der Relativbewegung; und 4.1 to 4.4 Embodiments according to 4 with representation of the relative movement; and

5 eine tabellarische Darstellung der Realisation verschiedener Bewegungsfreiheitsgrade. 5 a tabular representation of the realization of different degrees of freedom of movement.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage 1 dargestellt. Diese dient zur Belichtung von Strukturen auf ein mit photosensitiven Materialien beschichtetes Substrat, welches im allgemeinen überwiegend aus Silizium besteht und als Wafer 2 bezeichnet wird, zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie beispielsweise Computerchips. In 1 is a projection exposure apparatus according to the invention 1 shown. This serves for the exposure of structures to a substrate coated with photosensitive materials, which generally consists predominantly of silicon and as wafers 2 is designated for the production of semiconductor devices, such as computer chips.

Die Projektionsbelichtungsanlage 1 besteht dabei im Wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung 3, einer Reticlestage genannten Einrichtung 4 zur Aufnahme und exakten Positionierung einer mit einer Struktur versehenen Maske, einem sogenannten Reticle 5, durch welches die späteren Strukturen auf dem Wafer 2 bestimmt werden, einer Einrichtung 6 zur Halterung, Bewegung und exakten Positionierung eben dieses Wafers 2 und einer Abbildungseinrichtung, nämlich einem Projektionsobjektiv 7, mit mehreren optischen Elementen 8, die über Fassungen 9 in einem Objektivgehäuse 10 des Projektionsobjektives 7 gehalten sind. The projection exposure machine 1 consists essentially of a lighting device 3 , a facility called Reticlestage 4 for receiving and exact positioning of a structured mask, a so-called reticle 5 through which the later structures on the wafer 2 be determined, a facility 6 for holding, moving and exact positioning of just this wafer 2 and an imaging device, namely a projection lens 7 , with several optical elements 8th that about versions 9 in a lens housing 10 of the projection lens 7 are held.

Das grundsätzliche Funktionsprinzip sieht dabei vor, dass die in das Reticle 5 eingebrachten Strukturen auf den Wafer 2 abgebildet werden; die Abbildung wird in der Regel verkleinernd ausgeführt. The basic principle of operation provides that in the reticle 5 introduced structures on the wafer 2 be imaged; the image is usually scaled down.

Die Beleuchtungseinrichtung 3 stellt einen für die Abbildung des Reticles 5 auf dem Wafer 2 benötigten Projektionsstrahl 11 in Form elektromagnetischer Strahlung bereit. Als Quelle für diese Strahlung kann ein Laser, eine Plasmaquelle oder dergleichen Verwendung finden. Die Strahlung wird in der Beleuchtungseinrichtung 3 über optische Elemente 8 so geformt, dass der Projektionsstrahl 11 beim Auftreffen auf das Reticle 5 die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Durchmesser, Polarisation, Form der Wellenfront und dergleichen aufweist. The lighting device 3 Represents one for the picture of the reticle 5 on the wafer 2 required projection beam 11 in the form of electromagnetic radiation ready. The source of this radiation may be a laser, a plasma source or the like. The radiation is in the lighting device 3 about optical elements 8th shaped so that the projection beam 11 when hitting the reticle 5 has the desired properties in terms of diameter, polarization, wavefront shape and the like.

Über die Strahlen 11 wird ein Bild des Reticles 5 erzeugt und von dem Projektionsobjektiv 7 entsprechend verkleinert auf den Wafer 2 übertragen, wie bereits vorstehend erläutert wurde. Dabei können das Reticle 5 und der Wafer 2 synchron verfahren werden, so dass praktisch kontinuierlich während eines sogenannten Scanvorganges Bereiche des Reticles 5 auf entsprechende Bereiche des Wafers 2 abgebildet werden. Das Projektionsobjektiv 7 weist eine Vielzahl von einzelnen refraktiven, diffraktiven und/oder reflexiven optischen Elementen 8, wie beispielsweise Linsen, Spiegeln, Prismen, Abschlussplatten und dergleichen auf. About the rays 11 becomes an image of the reticle 5 generated and from the projection lens 7 correspondingly reduced to the wafer 2 transferred, as already explained above. This can be the reticle 5 and the wafer 2 be moved synchronously, so that practically continuously during a so-called scanning areas of the reticles 5 on corresponding areas of the wafer 2 be imaged. The projection lens 7 has a plurality of individual refractive, diffractive and / or reflective optical elements 8th , such as lenses, mirrors, prisms, end plates and the like.

Aus den 2 und 3 ist eine Fassung 9 eines verstellbaren optischen Elements, in diesem Fall einer Linse 20, in dem Projektionsobjektiv 7 ersichtlich. Die Lagerung erfolgt dabei über zwei konzentrisch angeordnete Ringe, nämlich einen Außenring 21 als umgebendes Teil, welcher ein als Innenring 22 ausgebildetes Innenteil umgibt, wobei der Außenring 21 mit dem in der 2 nicht dargestellten Objektivgehäuse 10 des Projektionsobjektives 7 verbunden ist. Nicht gezeigt aber ebenfalls denkbar ist eine Ausgestaltungsvariante, in der zusätzlich ein (oder mehrere) konzentrisch angeordneter Zwischenring als Zwischenteil zwischen dem Innenring 22 und dem Außenring 21 vorgesehen ist. Anstelle einer ringförmigen Fassung 9 ist es ebenfalls denkbar, in Abhängigkeit oder unabhängig von der Außenkontur des zu lagernden optischen Elements 20 polygone Rahmen anstelle der vorgesehenen Ringe vorzusehen. Bevorzugt ist die in der 2 gezeigte Struktur zwischen einer ersten Linse der Projektionsbelichtungsanlage 1 und dem Reticle 5 angeordnet. From the 2 and 3 is a version 9 an adjustable optical element, in this case a lens 20 in the projection lens 7 seen. The storage takes place via two concentrically arranged rings, namely an outer ring 21 as a surrounding part, which as an inner ring 22 trained inner part surrounds, wherein the outer ring 21 with the in the 2 not shown objective housing 10 of the projection lens 7 connected is. Not shown but also conceivable is a design variant, in addition to one (or more) concentrically arranged intermediate ring as an intermediate part between the inner ring 22 and the outer ring 21 is provided. Instead of an annular version 9 It is also conceivable, depending on or independent of the outer contour of the optical element to be stored 20 To provide polygonal frame instead of the provided rings. Preferably, in the 2 shown structure between a first lens of the projection exposure apparatus 1 and the reticle 5 arranged.

Der Innenring 22 ist fest mit dem optischen Element 20 verbunden. Wie aus der 2 ersichtlich ist, sind beispielsweise über den Umfang verteilt vier kinematische Elemente 24 in einem Winkelabstand von 90° vorgesehen. Selbstverständlich können im Bedarfsfalle auch andere Anzahlen von kinematischen Elemente 24 vorgesehen werden. Ebenfalls denkbar ist es, diese nicht gleichmäßig über den Umfang verteilt anzuordnen und dementsprechend die Winkelabstände zu variieren. The inner ring 22 is fixed to the optical element 20 connected. Like from the 2 can be seen, for example, distributed over the circumference four kinematic elements 24 provided at an angular distance of 90 °. Of course, if necessary, other numbers of kinematic elements 24 be provided. It is also conceivable to arrange these not uniformly distributed over the circumference and to vary the angular distances accordingly.

Jedes kinematische Element 24 ist im gezeigten Beispiel als Blattfeder mit zwei Anlenkpunkten 27, 28 ausgebildet. Die beiden Anlenkpunkte 27 und 28 liegen auf einer Achse, die zu einer Ebene senkrecht zur optischen Achse, nämlich der x-y-Ebene, geneigt angeordnet ist, d.h. die Blattfedern 24 liegen nicht in einer zu der von dem Innenring 22 und dem Außenring 21 aufgespannten, parallelen Ebene (vgl. 3), sondern sind schräg angeordnet. Weiterhin ist bei der gezeigten Ausführungsform vorgesehen, dass alle inneren Anlenkpunkte 27 in einer ersten Ebene liegen, die parallel einer zweiten Ebene ist, welche durch alle äußeren Anlenkpunkte 28 verläuft. Die beiden Ebenen können jeweils mit den anliegenden Stirnflächen des Außenrings 21 bzw. des Innenrings 22 zusammenfallen, wie in der 3 gezeigt. Alternativ kann die Anordnung der Anlenkpunkte 27 und 28 hiervon jedoch auch abweichen, solange die Blattfedern 24 geringfügig geneigt sind. Every kinematic element 24 is in the example shown as a leaf spring with two points of articulation 27 . 28 educated. The two pivot points 27 and 28 lie on an axis which is inclined to a plane perpendicular to the optical axis, namely the xy plane, ie the leaf springs 24 are not in one of the inner ring 22 and the outer ring 21 spanned, parallel plane (see. 3 ), but are arranged at an angle. Furthermore, it is provided in the embodiment shown that all inner articulation points 27 lie in a first plane, which is parallel to a second plane passing through all outer hinge points 28 runs. The two levels can each with the adjacent end faces of the outer ring 21 or the inner ring 22 coincide, as in the 3 shown. Alternatively, the arrangement of the articulation points 27 and 28 However, also deviate from this, as long as the leaf springs 24 are slightly inclined.

Ebenfalls dargestellt sind die Aktuatoren 29, die an jeder Blattfeder 24 an dem zugehörigen Anlenkpunkt 28 angreifen und die Blattfeder 24 in der x-y-Ebene zu verstellen vermögen. Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jede Blattfeder 24 entlang einer Achse vor- und zurück verschiebbar ist, welche radial durch den gedachten Mittelpunkt des optischen Elements 20 verläuft, so dass der Abstand des Innenringes 22 zu dem Außenring 21 im Bereich der jeweiligen Blattfeder eingestellt werden kann. Zusätzlich kann insbesondere auch eine zu dieser Richtung senkrechte, also tangentiale Verschiebbarkeit der Blattfedern 24 vorgesehen sein. Die entsprechenden möglichen Bewegungsrichtungen sind in den 2 und 3 durch nicht weiter bezeichnete Pfeile angedeutet. Also shown are the actuators 29 attached to each leaf spring 24 at the associated pivot point 28 attack and the leaf spring 24 able to adjust in the xy plane. In particular, for example, be provided that each leaf spring 24 is displaceable back and forth along an axis, which radially through the imaginary center of the optical element 20 runs so that the distance of the inner ring 22 to the outer ring 21 can be adjusted in the region of the respective leaf spring. In addition, in particular, a perpendicular to this direction, ie tangential displaceability of the leaf springs 24 be provided. The corresponding possible directions of movement are in the 2 and 3 indicated by not further indicated arrows.

Auf diese Weise kann jede Blattfeder 24 in radialer Richtung zu dem optischen Element 20 hin oder von diesem weg deformiert werden; wie oben bereits erwähnt sind auch tangentiale Bewegungen denkbar. Dabei wirken jeweils die gegenüberliegenden Blattfedern 24 paarweise zusammen und erzeugen gemeinsam eine resultierende Bewegung. Mittels der Aktuatoren 29 erfolgt somit eine Verschiebung des optischen Elements 20 in Richtung der x-Achse, der y-Achse. Bei einer entsprechenden Ansteuerung der Aktuatoren 29 kann zudem auch eine Verkippung bzw. eine Drehung des optischen Elements 20 um die optische Achse Z erfolgen. In this way, every leaf spring 24 in the radial direction to the optical element 20 deformed towards or away from it; As already mentioned above, tangential movements are also conceivable. In each case, the opposite leaf springs act 24 in pairs and together create a resulting movement. By means of the actuators 29 Thus, a shift of the optical element takes place 20 in the direction of the x-axis, the y-axis. With a corresponding control of the actuators 29 can also be a tilting or rotation of the optical element 20 take place about the optical axis Z.

Durch die gegenüber der x-y-Ebene geneigte Anordnung der Blattfedern 24 kann bei der gezeigten Ausführungsform zudem eine Translationsbewegung in Richtung der optischen Achse z erfolgen. Bei einem geeignet gewählten Verlauf der Blattfedern 24 sind auch Kippbewegungen insbesondere um die x- bzw. um die y-Achse möglich. Due to the inclined relative to the xy plane arrangement of the leaf springs 24 In addition, in the embodiment shown, a translational movement in the direction of the optical axis z can take place. In a suitably chosen course of the leaf springs 24 tilting movements are also possible in particular around the x or about the y-axis.

In der 2 ist zur Vereinfachung der Darstellung die Neigung der jeweils gegenüberliegenden Blattfedern 24 relativ zu der x-y-Ebene nicht dargestellt, diese lässt sich aber der Schnittansicht der 3 entnehmen, wobei diese nur beispielhaft ist. Diese Figur soll daher nachfolgend näher beschrieben werden. Als in der Praxis günstig hat sich eine Neigung der Blattfedern in einem Winkelbereich von etwa 5°–45° Winkelgrad (des mit der x-y-Ebene eingeschlossenen Winkels) erwiesen. Dabei können die jeweils paarweise angeordneten gegenüberliegenden Blattfedern 24 parallel zueinander angeordnet sein oder spiegelsymmetrisch, wie in der 3 dargestellt. Weiterhin können auch die jeweils benachbarten Blattfedern 24 eine entsprechende oder gegenläufige Ausrichtung aufweisen. In the 2 is to simplify the presentation of the inclination of the respective opposite leaf springs 24 not shown relative to the xy plane, but this can be the sectional view of the 3 this is only an example. This figure will therefore be described in more detail below. As favorable in practice, an inclination of the leaf springs in an angular range of about 5 ° -45 ° angle degree (of the enclosed with the xy plane angle) has been found. In this case, the pairs arranged opposite leaf springs 24 be arranged parallel to each other or mirror-symmetrical, as in the 3 shown. Furthermore, also the respective adjacent leaf springs 24 have a corresponding or opposite orientation.

Je nach der Orientierung der Blattfedern 24 können unterschiedliche resultierende Bewegungen des optischen Elements 20 durch eine Umwandlung von Relativbewegungen der beiden Anlenkpunkte 27 und 28 gegen einander erzeugt werden. Depending on the orientation of the leaf springs 24 can have different resulting movements of the optical element 20 by a conversion of relative movements of the two articulation points 27 and 28 be generated against each other.

Zur Bestimmung der Verstellung des optischen Elements 20 können Sensoren vorgesehen sein, auf deren Darstellung zur Vereinfachung der 2 und 3 verzichtet wurde. Die Sensoren können zwischen dem Innenring 22 und dem Außenring 21 angeordnet sein, wobei gegebenenfalls unterschiedliche Sensoren zum Messen der Relativbewegungen des Innenringes 22 gegenüber dem Außenring 21 in der optischen Achse Z (z-Richtung) und der Relativbewegungen zwischen dem Innenring 22 und dem Außenring 21 in der x-y-Ebene vorgesehen sein können. Als Sensoren können die verschiedensten Möglichkeiten verwendet werden. Im Allgemeinen wird man kapazitive oder inkrementale Wegsensoren verwenden. Deren Wirkungsweise ist allgemein bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. To determine the adjustment of the optical element 20 Sensors may be provided on the representation thereof for the sake of simplicity 2 and 3 was waived. The sensors can be between the inner ring 22 and the outer ring 21 be arranged, where appropriate, different sensors for measuring the relative movements of the inner ring 22 opposite the outer ring 21 in the optical axis Z (z-direction) and the relative movements between the inner ring 22 and the outer ring 21 may be provided in the xy plane. As sensors a variety of ways can be used. In general, one will use capacitive or incremental displacement sensors. Their mode of action is well known, which is why it will not be discussed further here.

Folgende Verstellmöglichkeiten sind mit den Aktuatoren 29 und den Blattfedern 24 möglich: The following adjustment options are with the actuators 29 and the leaf springs 24 possible:

Fall 1 – Verstellen in z-Richtung (entlang der optischen Achse): Case 1 - Adjustment in z-direction (along the optical axis):

Durch ein gleichmäßiges Betätigen aller Aktuatoren 29 und ein entsprechend gleichmäßiges Zusammendrücken aller Blattfedern 24 in Richtung zu dem optischen Element 20 hin bleibt der Innenring 22 mit dem optischen Element 20 in seiner Position stehen. Sind die einander gegenüberliegenden Blattfedern 24 alle spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet und die benachbarten Blattfedern 24 zudem analog ausgerichtet, wird der Innenring 22 in z-Richtung verschoben. By a uniform actuation of all actuators 29 and a correspondingly uniform compression of all leaf springs 24 towards the optical element 20 there remains the inner ring 22 with the optical element 20 stand in his position. Are the opposing leaf springs 24 all mirror-symmetrically aligned with each other and the adjacent leaf springs 24 also aligned analogously, the inner ring 22 moved in z-direction.

Fall 2 – Verstellen in der x-y-Ebene: Case 2 - Adjusting in the xy plane:

Werden die Aktuatoren 29 in einer Weise bewegt, dass die Anlenkpunkte 27 und 28 im Wesentlichen ihre Relativposition zueinander beibehalten, so wird analog zu der Verschiebung der Blattfedern 24 auch der Innenring 22 mit den Blattfedern 24 und dem optischen Element 20 in der x-y-Ebene beliebig verschoben. Hierzu können entsprechende Sensoren am Umfang verteilt so angeordnet sein, dass sie die Bewegungen in der x-y-Ebene erfassen können. Be the actuators 29 in a way that moves the articulation points 27 and 28 Maintaining their relative position to each other, so is analogous to the displacement of the leaf springs 24 also the inner ring 22 with the leaf springs 24 and the optical element 20 moved arbitrarily in the xy-plane. For this purpose, corresponding sensors distributed around the circumference can be arranged so that they can detect the movements in the xy plane.

Fall 3 – Verkippen bzw. Verdrehen um die optische Achse (Z) Case 3 - tilting or twisting around the optical axis (Z)

Für ein Verkippen/Verdrehen um die optische Achse Z können die Anlenkpunkte 28 mittels der Aktuatoren 29 tangential gleichsinnig bewegt werden, so dass sich im Ergebnis eine Drehung des optischen Elements 20 ergibt. Die Aktuatoren 29 sind hierzu selbstverständlich entsprechend auszulegen. For tilting / twisting about the optical axis Z, the articulation points 28 by means of the actuators 29 tangentially moved in the same direction, so that as a result, a rotation of the optical element 20 results. The actuators 29 are of course interpreted accordingly.

Fall 4 – Verkippen um die x-Achse und/oder y-Achse Case 4 - tilting around the x-axis and / or y-axis

Für ein Verkippen um die x-Achse oder die y-Achse werden in analoger Weise wie in Fall 1 die Aktuatoren 29 betätigt, wobei im Unterschied hierzu jedoch die paarweise einander gegenüberliegenden Blattfedern 24 nicht spiegelsymmetrisch zueinander, sondern parallel ausgerichtet sind. Bei dieser Anordnung bewirkt ein Zusammendrücken oder auch Auseinanderziehen der jeweils einander gegenüberliegenden Blattfedern 24 eine Verkippung des Innenrings 22 um die x-Achse oder y-Achse. For tilting about the x-axis or the y-axis are in a similar manner as in case 1, the actuators 29 operated, in contrast, however, the pairwise opposite leaf springs 24 not mirror-symmetrical to each other, but are aligned in parallel. In this arrangement causes a compression or pulling apart of the respective opposite leaf springs 24 a tilting of the inner ring 22 around the x-axis or y-axis.

Durch einen geregelten Betrieb und eine entsprechende Ausrichtung der Blattfedern 24 kann das optische Element 20 somit beliebig und ohne großen Aufwand in x-/y-/z-Richtung verschoben und gegebenenfalls auch um diese Achsen verkippt bzw. verdreht werden. Through a controlled operation and a corresponding alignment of the leaf springs 24 can the optical element 20 thus arbitrarily and without much effort in x- / y- / z-direction shifted and possibly also tilted or rotated about these axes.

Grundsätzlich ist jede Bauart der Aktuatoren 29, die entsprechend feinfühlig operiert, möglich. Vorzugsweise sollten diese jedoch selbsthemmend sein. Eine Möglichkeit hierzu ist beispielsweise ein Piezo-Schritt-Antrieb. Basically, each type of actuator 29 , which operates accordingly sensitive, possible. Preferably, however, these should be self-locking. One possibility for this is, for example, a piezo-step drive.

Die Lagerstruktur des optischen Elements 20 umfassend den Innenring 22, den diesen umgebenden Außenring 21 sowie die dazwischen angeordneten Blattfedern 24, kann in monolithischer Form ausgestaltet sein. Die gewünschten Strukturen können dabei insbesondere durch ein Erodierverfahren geschaffen werden. The bearing structure of the optical element 20 comprising the inner ring 22 This surrounding outer ring 21 as well as the interposed leaf springs 24 , can be configured in monolithic form. The desired structures can be created in particular by an erosion process.

Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen lassen sich insbesondere auch die oben ausgeführten Varianten der Deformationselemente mit einem steifen Balken und zwei Festkörpergelenken herstellen, welche anstatt der Blattfedern 24 ebenfalls in der anhand der 2 und 3 erläuterten Struktur zur Anwendung kommen können. The above-described measures make it possible, in particular, to produce the above-described variants of the deformation elements with a rigid beam and two solid-body joints, which instead of the leaf springs 24 also in the basis of the 2 and 3 explained structure can be used.

Weiterhin können sowohl der Innenring 22 als auch der Außenring 21 beispielsweise mehrere Segmente oder mehrere parallel zueinander angeordnete Teile umfassen. Furthermore, both the inner ring 22 as well as the outer ring 21 For example, comprise a plurality of segments or a plurality of mutually parallel parts.

Ein derartiger Fall ist in 4 bzw. in den Detailfiguren 4.1 bis 4.4 dargestellt. Die in 4 gezeigte Anordnung umfasst ein Innenteil, welches einen Innenrahmen 22' mit einer darin angeordneten planparallelen Platte 20' aufweist. Der Innenrahmen 22' ist über die vier kinematischen Elemente 24' mit einem Halteelement 212 als Teil eines das Innenteil umgebenden Teils verbunden. Die kinematischen Elemente 24' können dabei als Blattfedern oder als steife Balken ausgebildet sein, welche um zwei Festkörpergelenke um Anlenkpunkte am Innenrahmen 22' bzw. am Halteelement 212 drehbar sind. Die Blattfedern 24' verlaufen im gezeigten Beispiel um die y-Achse verkippt und damit schräg zur x-y-Ebene. Die Blattfedern 24' sind steif in y-Richtung, jedoch weich in x-Richtung, so dass sie sich bei einer Relativbewegung des Innenrahmens 22' gegenüber dem Halteelement 212 deformieren lassen. Die Verkippung der Blattfedern 24' kann dabei für jede der Blattfedern 24' einen anderen Wert bzw. eine andere Orientierung annehmen, was sich im Zusammenwirken aller vier Blattfedern 24' auf die realisierbaren Bewegungsfreiheitsgrade des Innenrahmens 22' auswirkt. Mit dem Halteelement 212 über eine weitere Blattfeder 30 verbunden ist das Zwischenelement 211, welches seinerseits über eine weitere Blattfeder 31 mit einem aktuierbaren Hebel 32 in Verbindung steht. Im gezeigten Beispiel kann der aktuierbare Hebel 32 lediglich in der x-y-Ebene und zwar in x-Richtung bzw. in negativer x-Richtung bewegt werden. Mit anderen Worten bedarf es zur Aktuierung des Hebels 32 keines weiteren Bauraums ober- bzw. unterhalb der erfindungsgemäßen Anordnung, da der Hebel 32 die x-y-Ebene auch bei Aktuierung nicht verlässt. Der Hebel 32 seinerseits steht über eine weitere Blattfeder 24" mit dem Außenrahmen 213 in Verbindung, welcher seinerseits fest mit dem Objektivgehäuse verbunden sein kann, so dass sich der Hebel 32 bei Aktuierung relativ zu dem Außenrahmen 213 bewegt. Die Blattfeder 24" entspricht in ihrem Aufbau im Wesentlichen der Blattfeder 24', jedoch ist sie gegenüber dieser verkippt angeordnet, so dass sie steif in z-Richtung, jedoch weich in x- bzw. y-Richtung ausgebildet ist. Such a case is in 4 or in the detail figures 4.1 to 4.4 shown. In the 4 The arrangement shown comprises an inner part, which is an inner frame 22 ' with a plane-parallel plate disposed therein 20 ' having. The inner frame 22 ' is about the four kinematic elements 24 ' with a holding element 212 as part of a part surrounding the inner part. The kinematic elements 24 ' can be designed as leaf springs or as rigid beams, which are two solid joints about articulation points on the inner frame 22 ' or on the holding element 212 are rotatable. The leaf springs 24 ' run in the example shown tilted about the y-axis and thus obliquely to the xy plane. The leaf springs 24 ' are stiff in the y-direction, but soft in the x-direction, so that they move in a relative movement of the inner frame 22 ' opposite the retaining element 212 deform. The tilt of the leaf springs 24 ' can do this for each of the leaf springs 24 ' assume a different value or a different orientation, resulting in the interaction of all four leaf springs 24 ' on the realizable degrees of freedom of movement of the inner frame 22 ' effect. With the retaining element 212 over another leaf spring 30 connected is the intermediate element 211 which in turn has another leaf spring 31 with an actuatable lever 32 communicates. In the example shown, the actuatable lever 32 be moved only in the xy plane and in the x-direction or in the negative x-direction. In other words, it requires the actuation of the lever 32 no further space above or below the inventive arrangement, since the lever 32 the xy-plane does not leave at actuation. The lever 32 in turn, there is another leaf spring 24 " with the outer frame 213 in connection, which in turn can be firmly connected to the lens housing, so that the lever 32 at Aktuierung relative to the outer frame 213 emotional. The leaf spring 24 " In its construction corresponds essentially to the leaf spring 24 ' However, it is tilted with respect to this, so that it is stiff in the z-direction, but soft in the x- or y-direction is formed.

Für alle oben angesprochenen Blattfedern 24', 24", 30, 31 besteht grundsätzlich die Möglichkeit, sie beispielsweise auch als steife Balken mit zugeordneten Festkörpergelenken oder als alternative kinematische Elemente auszuführen. For all above mentioned leaf springs 24 ' . 24 " . 30 . 31 Basically there is the possibility, for example, as a rigid bar with associated solid joints or perform as an alternative kinematic elements.

4.1 illustriert nun die Verhältnisse bei einer ersten möglichen Ansteuerung der vier Hebel 32 in negativer x-Richtung, wie durch die Pfeile angedeutet. In diesem Fall ergibt sich eine resultierende Bewegung des Innenrahmens 22' ebenfalls in negativer x-Richtung, insbesondere deswegen, weil sich der Relativabstand zwischen den Halteelementen 212 und dem Innenrahmen 22' nicht ändert und dadurch die Blattfedern 24' nicht aktuiert, also gebogen oder betätigt werden. Zwar wird aufgrund der Geometrie insbesondere der beteiligten Blattfedern 24'' und derer elastischer Eigenschaften für jeden der vier beteiligten Hebel 32 auch eine Kraft in y-Richtung resultieren, jedoch heben sich aufgrund der symmetrischen Ausbildung der Gesamtanordnung diese Kräfte paarweise für jeweils in y-Richtung gegenüberliegende Blattfedern 24'' auf, so dass im Ergebnis kein Versatz des Innenrahmens 22' in y-Richtung entsteht. 4.1 now illustrates the conditions at a first possible control of the four levers 32 in the negative x-direction, as indicated by the arrows. In this case, there is a resulting movement of the inner frame 22 ' also in the negative x-direction, in particular because the relative distance between the holding elements 212 and the inner frame 22 ' does not change and thereby the leaf springs 24 ' not actuated, so bent or operated. Although, due to the geometry of the particular leaf springs involved 24 '' and their elastic properties for each of the four levers involved 32 also result in a force in the y-direction, but due to the symmetrical design of the overall arrangement, these forces lift in pairs for each leaf springs opposite in the y-direction 24 '' on, so that as a result, no offset of the inner frame 22 ' arises in the y-direction.

4.2 zeigt eine Bewegungsvariante, bei welcher im Ergebnis eine Bewegung in positiver y-Richtung des Innenrahmens 22' erreicht werden kann. Die entsprechenden Einzelbewegungen der Hebel 32 sind dabei wie bereits in 4.1 durch Pfeile angedeutet. 4.2 shows a movement variant, in which as a result, a movement in the positive y-direction of the inner frame 22 ' can be achieved. The corresponding individual movements of the lever 32 are there as already in 4.1 indicated by arrows.

Gleiches gilt für die 4.3, in welcher eine Rotation des Innenteils um die z-Achse dargestellt ist. The same applies to the 4.3 , in which a rotation of the inner part about the z-axis is shown.

4.4 jedoch zeigt einen Fall, in welchem – abhängig von der jeweiligen Ausrichtung jeder der Blattfedern 24' – entweder eine translatorische Bewegung in z-Richtung, eine Rotation um die x- oder auch eine Rotation um die y-Achse erreicht werden kann. Die jeweils zugehörigen räumlichen Verläufe der Blattfedern 24' sind dabei in der in 5 dargestellten Tabelle verdeutlicht. In der Tabelle ist eine etwas modifizierte Darstellung der Verläufe der Blattfedern 24' von der y-Richtung her gesehen gezeigt, wobei die der Innenrahmen 22' sowie das Haltelement 212, an welchen die Blattfedern 24' jeweils angelenkt sind, ebenfalls teilweise dargestellt sind. Dabei sind für die erste und die dritte Tabellenzeile die Verläufe der Blattfedern 24' zur besseren Darstellbarkeit etwas versetzt gegeneinander gezeichnet. Gestrichelt dargestellt sind die Verläufe derjenigen Blattfedern 24', welche dem Betrachter aus der y-Richtung näher liegen, wohingegen die ferner liegenden, also hinteren Blattfedern 24' durchgezogen dargestellt sind. Es wird erkennbar, dass in der ersten Zeile sich im Ergebnis bei einer Aktuierung der Hebel 32 wie in 4.4 dargestellt eine Bewegung des Innenrahmens 22' in z-Richtung ergibt, wohingegen sich in der zweiten Zeile eine Verkippung um die x-Achse und in der dritten Zeile eine Verkippung um die y-Achse realisieren lässt. 4.4 however, shows a case in which - depending on the respective orientation of each of the leaf springs 24 ' - either a translational movement in the z-direction, a rotation about the x- or even a rotation about the y-axis can be achieved. The respectively associated spatial courses of the leaf springs 24 ' are doing in the in 5 illustrated table illustrates. In the table is a somewhat modified representation of the curves of the leaf springs 24 ' shown from the y-direction, where the inner frame 22 ' as well as the holding element 212 to which the leaf springs 24 ' each hinged, are also partially shown. In this case, the gradients of the leaf springs are for the first and the third row of the table 24 ' for better representability something offset against each other drawn. Shown dashed are the courses of those leaf springs 24 ' which are closer to the viewer from the y-direction, whereas the more distant, so the rear leaf springs 24 ' are shown drawn through. It can be seen that in the first line, the result is an actuation of the lever 32 as in 4.4 illustrated a movement of the inner frame 22 ' in the z-direction, whereas in the second line a tilt about the x-axis and in the third line a tilt about the y-axis can be realized.

Die gezeigte Ausführungsform ermöglicht also – abhängig von der Wahl der Ausrichtung der Blattfedern 24' – bei ausschließlich linearer Ansteuerung der beteiligten Aktuatoren in lediglich einer Richtung bzw. entgegen dieser Richtung und in einer Ebene eine resultierende Bewegung eines aktuierten Elements, nämlich des Innenrahmens 22', derart, dass der Innenrahmen 22' diejenige Ebene, in welcher die Aktuatoren bewegt werden, verlässt. Auf diese Weise wird es möglich, unter Verwendung einer sehr flachen, bauraumsparenden und auch im Betrieb in z-Richtung wenig Raum beanspruchenden Aktuatorik dennoch Bewegungen eines aktuierten Elements zu erreichen, welche mindestens einen zusätzlichen Freiheitsgrad aufweisen. The embodiment shown thus allows - depending on the choice of the orientation of the leaf springs 24 ' - With only linear control of the participating actuators in only one direction or against this direction and in a plane a resulting movement of a aktuierten element, namely the inner frame 22 ' , such that the inner frame 22 ' the plane in which the actuators are moved leaves. In this way, it becomes possible to achieve movements of an actuated element using at least one additional degree of freedom by using a very flat, space-saving and also in z-direction in the operation claiming little actuator.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102005057860 A1 [0006] DE 102005057860 A1 [0006]

Claims

Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Halbleiterlithographie mit einem Projektionsobjektiv (7), mit einer optischen Achse (Z) und mit wenigstens einem in einem Objektivgehäuse (10) gelagerten optischen Element (8, 20), das in wenigstens einem Innenteil (22, 22') gelagert ist, wobei das Innenteil (22, 22') mit wenigstens einem dieses umgebenden Teil (21, 212) verbunden ist, und wobei zwischen dem Innenteil (22, 22') und dem dieses umgebenden Teils (21, 212) ein kinematisches Element (24, 24') angeordnet ist, durch welches eine Relativbewegung des Innenteils (22, 22‘) gegen das umgebende Teil (21, 212) in einer zu der optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in eine Relativbewegung der beiden genannten Teile (22, 22', 21, 212) mit einer Komponente in Richtung der optischen Achse (Z) umgesetzt wird und wobei mindestens ein Anlenkpunkt (28) an dem umgebenden Teil (21, 212) in der zur optischen Achse (Z) senkrechten Ebene in zwei nicht parallelen Richtungen bewegbar ist. Projection exposure apparatus ( 1 ) for semiconductor lithography with a projection objective ( 7 ), with an optical axis (Z) and at least one in a lens housing ( 10 ) mounted optical element ( 8th . 20 ), which in at least one inner part ( 22 . 22 ' ), wherein the inner part ( 22 . 22 ' ) with at least one surrounding part ( 21 . 212 ), and wherein between the inner part ( 22 . 22 ' ) and the part surrounding it ( 21 . 212 ) a kinematic element ( 24 . 24 ' ) is arranged, by which a relative movement of the inner part ( 22 . 22 ' ) against the surrounding part ( 21 . 212 ) in a plane perpendicular to the optical axis (Z) in a relative movement of the two parts ( 22 . 22 ' . 21 . 212 ) is reacted with a component in the direction of the optical axis (Z) and wherein at least one articulation point ( 28 ) on the surrounding part ( 21 . 212 ) is movable in the plane perpendicular to the optical axis (Z) in two non-parallel directions.

Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Relativbewegung um eine Bewegung handelt, durch welche der Abstand zwischen dem Innenteil (22, 22‘) und dem umgebenden Teil (21, 21‘) im Bereich des kinematischen Elements (24, 24‘) verändert wird. Projection exposure apparatus according to claim 1, characterized in that it is a movement in the relative movement, by which the distance between the inner part ( 22 . 22 ' ) and the surrounding part ( 21 . 21 ' ) in the area of the kinematic element ( 24 . 24 ' ) is changed.

Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (22) eine ringförmige Struktur zeigt und dass vier kinematische Elemente (24) in einem Winkelabstand von 90° zur Verbindung des Innenteils (22) mit dem umgebenden Teil (21) zwischen den Teilen (21, 22) angeordnet sind. Projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part ( 22 ) shows an annular structure and that four kinematic elements ( 24 ) at an angular distance of 90 ° to the connection of the inner part ( 22 ) with the surrounding part ( 21 ) between the parts ( 21 . 22 ) are arranged.

Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (22‘) eine rechteckförmige Struktur zeigt und dass vier kinematische Elemente (24‘) im Bereich der Ecken des Rechtecks zur Verbindung des Innenteils (22‘) mit dem umgebenden Teil (21‘) zwischen den Teilen (21‘, 22‘) angeordnet sind. Projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part ( 22 ' ) shows a rectangular structure and that four kinematic elements ( 24 ' ) in the region of the corners of the rectangle for connecting the inner part ( 22 ' ) with the surrounding part ( 21 ' ) between the parts ( 21 ' . 22 ' ) are arranged.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematischen Elemente (24, 24‘) derart ausgeführt sind, dass sich das Innenteil (22, 22‘) gegenüber dem umgebenden Teil (21, 21‘) im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil (22, 22‘) und umgebenden Teil (21, 21‘) im Bereich der kinematischen Elemente linear entlang der optischen Achse (Z) bewegt. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the kinematic elements ( 24 . 24 ' ) are designed such that the inner part ( 22 . 22 ' ) relative to the surrounding part ( 21 . 21 ' ) in the case of a reduction in the distance between the inner part ( 22 . 22 ' ) and surrounding part ( 21 . 21 ' ) is moved linearly along the optical axis (Z) in the region of the kinematic elements.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematischen Elemente (24, 24‘) derart ausgeführt sind, dass sich das Innenteil (22, 22‘) gegenüber dem umgebenden Teil (21, 21‘) im Falle einer Verringerung des Abstandes zwischen Innenteil (22, 22‘) und umgebenden Teil (21, 21‘) im Bereich der kinematischen Elemente um eine zu der optischen Achse (Z) schräg, insbesondere senkrecht stehenden Achse verkippt. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the kinematic elements ( 24 . 24 ' ) are designed such that the inner part ( 22 . 22 ' ) relative to the surrounding part ( 21 . 21 ' ) in the case of a reduction in the distance between the inner part ( 22 . 22 ' ) and surrounding part ( 21 . 21 ' ) in the region of the kinematic elements about an inclined to the optical axis (Z), in particular vertical axis tilted.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine kinematische Element (24, 24') einen steifen Balken und zwei Festkörpergelenke umfasst. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the at least one kinematic element ( 24 . 24 ' ) comprises a stiff beam and two solid joints.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine kinematische Element (24, 24') eine Blattfeder umfasst. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the at least one kinematic element ( 24 . 24 ' ) comprises a leaf spring.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Aktuator (29) vorhanden ist, mittels welchem das kinematische Element (24, 24') betätigt werden kann. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that at least one actuator ( 29 ) by means of which the kinematic element ( 24 . 24 ' ) can be operated.

Projektionsbelichtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (22, 22') und/oder das das Innenteil (22, 22') umgebende Teil (21, 212) monolithisch ausgebildet ist bzw. sind. Projection exposure apparatus according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the inner part ( 22 . 22 ' ) and / or the inner part ( 22 . 22 ' ) surrounding part ( 21 . 212 ) is monolithic or are.