DE102020205306A1 - Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage. Gemäß einem Aspekt weist die Baugruppe ein optisches Element (120) und eine Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements (120) auf, wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element (120) festgelegtes Verbindungselement (110, 210, 310, 410, 510) aufweist, und wobei dieses Verbindungselement (110, 210, 310, 410, 510) hinsichtlich seiner Masse (mpin), seines Trägheitsmoments (I), seiner Länge (L) und seiner Schwerpunktlage (Ls) derart ausgelegt ist, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements (110, 210, 310, 410, 510) einen Wert besitzt, welcher im Bereich von 50% bis 150% des Wertes des Terms (L - Ls)Lsmpinliegt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • Stand der Technik
  • 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.
  • In einer für EUV (z.B. für Wellenlängen von z.B. etwa 13nm oder etwa 7nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.
  • Diese Spiegel können z.B. auf einem Trägerrahmen 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 Rx, Ry und Rz um die entsprechenden Achsen) zu ermöglichen. Hierbei können etwa im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften z.B. infolge von thermischen Einflüssen kompensiert werden. Dabei ist es z.B. bekannt, in einem Projektionsobjektiv einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage zur Manipulation von optischen Elementen wie Spiegeln in bis zu sechs Freiheitsgraden drei Aktoreinrichtungen einzusetzen, welche jeweils wenigstens zwei Lorentz-Aktoren bzw. zwei aktiv ansteuerbare Bewegungsachsen aufweisen.
  • Die mechanische Lagerung eines optischen Elements in Form eines Spiegels oder Spiegelmoduls (z.B. eines Facettenspiegels) kann in einer bekannten Hexapod-Anordnung gemäß der lediglich schematischen Darstellung von 7 erfolgen, in welcher jedes von insgesamt sechs Verbindungselementen (in Form von Pins bzw. Stäben) 710-760 in seinen Endabschnitten Kugelgelenke aufweist, um eine Entkopplung von unerwünschten parasitären Kräften und Momenten bei der Aktuierung des optischen Elementes (z.B. eines Spiegels M) zu ermöglichen. Zwischen der Basisplatte 701 und den jeweiligen Verbindungselementen 710-760 kann ein Aktor zur Ausübung einer steuerbaren Kraft auf das optische Element bzw. den Spiegel M vorgesehen sein.
  • Bei den in Lithographie-Anwendungen typischerweise benötigten geringen Stellwegen (z.B. im einstelligen Millimeterbereich) hat sich zur Realisierung der Funktion der o.g. Kugelgelenke die Verwendung von Festkörpergelenken in Form von Kreuzgelenken (mit zwei Kippgelenken mit orthogonaler Ausrichtung der Kippachsen zueinander) bewährt. Dabei können die Kreuzgelenke insbesondere so ausgelegt werden, dass eine möglichst geringe Biegesteifigkeit in den nicht entlang der jeweiligen Kraftübertragungsrichtung der Aktoren verlaufenden Freiheitsgraden realisiert wird.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer möglichen Kinematik, wobei zwischen einem optischen Element 805 in Form eines Spiegels bzw. einer daran befindlichen Buchse 804 einerseits und einer beweglichen Motorkomponente 803 ein stabförmiges Verbindungselement 810 („Pin“) gelagert ist. Mit „806“ sind die vorstehend erwähnten Festkörpergelenke bezeichnet. „801“ bezeichnet einen Tragrahmen, wobei zwischen diesem Tragrahmen 801 und der beweglichen Motorkomponente 803 eine flexible Führung 802 vorgesehen ist.
  • Ein in der Praxis auftretendes Problem ist, dass in einer Baugruppe mit dem vorstehend anhand von 8 beschriebenen Aufbau je nach Ausgestaltung des Verbindungselements 810 eine unerwünschte parasitäre Steifigkeit aufgrund eines frequenzabhängigen Steifigkeitsbeitrags auch in denjenigen Freiheitsgraden auftritt, in welchen das Verbindungselement 810 möglichst „weich“ (d.h. mit möglichst geringer Biegesteifigkeit) ausgelegt ist. Dieser frequenzabhängige, parasitäre Steifigkeitsbeitrag hat zur Folge, dass eine Auslenkung im Bereich eines Endabschnitts des Verbindungselements 810 bzw. des dort befindlichen Lagers zu einer unerwünschten Kraft am jeweils anderen Endabschnitt des Verbindungselements 810 führt. Infolgedessen ist die angestrebte Entkopplung über die erwähnten Festkörpergelenke 806 nicht mehr in dem erforderlichen Maß gegeben, so dass insbesondere Vibrationen z.B. auf Seiten der Tragstruktur 801 auf das optische Element 805 bzw. den Spiegel übertragen werden können.
  • Der vorstehend beschriebene Effekt wird auch aus dem Diagramm von 9 deutlich. Dabei bezeichnet yMM die an einem Endabschnitt des Verbindungselements 110 auftretende Auslenkung und FFF die am entgegengesetzten Endabschnitt des Verbindungselements 110 aufgrund einer frequenzabhängigen parasitären Steifigkeit des Verbindungselements 110 wirkende (Lager-) kraft. Gemäß 9 führen bei erhöhten Frequenzen bereits vergleichsweise geringe Auslenkungen an einem Ende des Verbindungselements 810 (insbesondere auf Seiten der Tragstruktur 801) zu signifikanten Kräften am anderen Ende des Verbindungselements 810 (insbesondere am optischen Element 805 bzw. Spiegel).
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf WO 2005/026801 A2 , WO 2008/012336 A1 und WO 2012/084675 A1 verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche bei der Aktuierung und/oder Lagerung eines optischen Elements die Minimierung der Einleitung parasitärer Schwingungsanregungen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Eine erfindungsgemäße Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:
    • - ein optisches Element; und
    • - eine Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements, wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element festgelegtes Verbindungselement aufweist;
    • - wobei dieses Verbindungselement hinsichtlich seiner Masse (mpin), seines Trägheitsmoments (I), seiner Länge (L) und seiner Schwerpunktlage (Ls) derart ausgelegt ist, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements einen Wert besitzt, welcher im Bereich von 50% bis 150% des Wertes des Terms (L-Ls)Lsmpin liegt.
  • Dabei ist hier und im Folgenden unter dem Trägheitsmoment I des Verbindungselements dasjenige Trägheitsmoment zu verstehen, welches - bei einer Rotation des Verbindungselementes durch Auslenkung - im Masseschwerpunkt des Verbindungselementes auftritt.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt das Trägheitsmoment I des Verbindungselements einen Wert, welcher im Bereich von 70% bis 130%, insbesondere im Bereich von 90% bis 110%, des Wertes des Terms (L-Ls)Lsmpin liegt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, in einer Baugruppe mit einer wenigstens ein Verbindungselement aufweisenden Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung eines optischen Elements das betreffende Verbindungselement gezielt derart auszugestalten, dass der vorstehend beschriebene frequenzabhängige Effekt bzw. eine durch diesen Effekt bewirkte parasitäre Steifigkeit verringert bzw. möglichst minimiert wird.
  • Dabei geht die Erfindung insbesondere von der Überlegung aus, dass - wie im Weiteren anhand der relevanten mathematischen Beziehung näher erläutert - der besagte frequenzabhängige Steifigkeitsbeitrag sich aus zwei Termen unterschiedlichen Vorzeichens zusammensetzt, wobei der eine dieser Terme proportional zum Trägheitsmoment des Verbindungselements und der andere Term proportional zur Masse des Verbindungselements ist. Von dieser Erkenntnis ausgehend liegt der Erfindung nun die weitere Überlegung zugrunde, durch entsprechend geeignete Wahl bzw. Einstellung der beiden Parameter „Trägheitsmoment“ des Verbindungselements einerseits und „Masse“ des Verbindungselements andererseits zu erreichen, dass der für die parasitäre Steifigkeit relevante Term möglichst gering (idealerweise nahezu Null ist).
  • Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft bei der mechanischen Lagerung sämtlicher Spiegel bzw. Spiegelmodule (z.B. Facettenspiegel) realisierbar, bei denen die Vermeidung auftretender Schwingungen im Betrieb des betreffenden optischen Systems zu gewährleisten ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Verbindungselement wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet. Auf diese Weise kann bei unveränderter Biege- und Axialsteifigkeit (und somit beibehaltener Funktionalität des Verbindungselements) die Masse mpin des Verbindungselements im Vergleich zu einem nicht hohl ausgestalteten Verbindungselement reduziert werden.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch eine Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit
    • - einem optischen Element; und
    • - einer Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements, wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element festgelegtes Verbindungselement aufweist;
    • - wobei das Verbindungselement wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Masse mpin des Verbindungselements über dessen Länge L ungleichmäßig verteilt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Masse mpin des Verbindungselements über dessen Länge L derart verteilt, dass das Trägheitsmoment I des Verbindungselements im Vergleich zu einem Verbindungselement identischer Masse und Länge, in welchem die Masse über die Länge gleichmäßig verteilt ist, erhöht ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter auch eine Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit
    • - einem optischen Element; und
    • - einer Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements, wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element festgelegtes Verbindungselement aufweist;
    • - wobei die Masse mpin des Verbindungselements über dessen Länge L derart verteilt ist, dass das Trägheitsmoment I des Verbindungselements im Vergleich zu einem Verbindungselement identischer Masse und Länge, in welchem die Masse über die Länge gleichmäßig verteilt ist, erhöht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verbindungselement einen dem optischen Element zugewandten ersten Abschnitt, einen dem optischen Element abgewandten zweiten Abschnitt und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt befindlichen dritten Abschnitt auf, wobei das Verbindungselement in dem dritten Abschnitt im Vergleich zum ersten und/oder zweiten Abschnitt verjüngt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Verbindungselement an seinem dem optischen Element abgewandten Endabschnitt über ein Lager gelagert, wobei das Verbindungselement sich in der dem optischen Element abgewandten Richtung über dieses Lager hinaus erstreckt.
  • Gemäß einer Ausführungsform besitzt das Verbindungselement eine im Wesentlichen stabförmige Geometrie.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel oder Spiegelmodul. Insbesondere kann dieses Spiegelmodul auch als Facettenspiegel mit einer Mehrzahl von Spiegelfacetten ausgestaltet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere von weniger als 15nm, ausgelegt.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches wenigstens eine Baugruppe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines der Erfindung zugrundeliegenden Konzepts;
    • 2-4 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen eines in einer erfindungsgemäßen Baugruppe eingesetzten Verbindungselements;
    • 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage;
    • 7 eine schematische Darstellung eines bekannten Hexapod-Aufbaus zur Erläuterung einer möglichen Anwendung der Erfindung; und
    • 8-9 schematische Darstellungen zur Erläuterung eines in einer bekannten Baugruppe auftretenden Problems.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 6 zeigt zunächst eine lediglich schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 610, in welcher die vorliegende Erfindung beispielhaft realisierbar ist.
  • Gemäß 6 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 610 einen Feldfacettenspiegel 613 und einen Pupillenfacettenspiegel 614 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 613 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 611 und einen Kollektorspiegel 612 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 614 sind ein erster Teleskopspiegel 615 und ein zweiter Teleskopspiegel 616 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein unter streifendem Einfall betriebener Umlenkspiegel 617 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines in 6 lediglich angedeuteten Projektionsobjektivs mit Spiegeln 631-636 lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 631 auf einem Maskentisch 630 angeordnet, die mit Hilfe eines Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 641 auf einem Wafertisch 640 befindet.
  • Die erfindungsgemäße Baugruppe dient zur mechanischen Lagerung und/oder Aktuierung eines optischen Elements, bei welchem es sich lediglich beispielhaft um einen Spiegel oder ein Spiegelmodul einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (z.B. der Projektionsbelichtungsanlage 610 von 6) handeln kann.
  • 1 zeigt eine lediglich schematische und stark vereinfachte Darstellung zur Erläuterung eines der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Konzepts.
  • Gemäß 1 ist mit „110“ ein Verbindungselement in Form eines Pins bzw. Stabes angedeutet, wie er z.B. in einer Hexapod-Anordnung gemäß 7 einsetzbar ist. In weiteren Ausführungsformen kann es sich bei der Anordnung auch um eine (auch als „3-2-1-Lagerung“ bezeichnete) Lagerung handeln, bei welcher drei parallel zu einer ersten Raumrichtung (z.B. x-Richtung) verlaufende Verbindungselemente die Festlegung in drei Freiheitsgraden (z.B. x, Ry, Rz) bewirken, zwei weitere Verbindungselemente parallel zu einer hierzu senkrechten Raumrichtung (z.B. y-Richtung) verlaufen und die Festlegung in zwei weiteren Freiheitsgraden (z.B. y und Rx) bewirken und ein weiteres Verbindungselement in der verbleibenden, wiederum senkrechten Raumrichtung (z-Richtung) die Festlegung in einem Freiheitsgrad (z) bewirken. In diesem Zusammenhang wird zum Stand der Technik auf die Publikation Paul R. Yoda: „Opto-Mechanical Systems Design“, Third Edition, ISBN 081946091-5, verwiesen.
  • Mit „105“ ist lediglich schematisch ein Abschnitt der tragenden Struktur (z.B. eines Tragrahmens einer Beleuchtungseinrichtung) angedeutet, wohingegen mit „120“ ein optisches Element bzw. Spiegelmodul bezeichnet ist.
  • Anhand einer modellhaften Beschreibung des Aufbaus gemäß 1 unter Zugrundelegung eines mechanischen Modells und eines bestehenden Kräftegleichgewichts kann folgende Beziehung (1) zwischen einer an einem Endabschnitt des Verbindungselements 110 resultierenden Auslenkung yMM und einer am entgegengesetzten Endabschnitt des Verbindungselements 110 aufgrund einer frequenzabhängigen parasitären Steifigkeit des Verbindungselements 110 wirkenden (Lager-) kraft FFF hergeleitet werden: | F F F | = | I ( L L S ) L S m p i n L 2 cos β   y ¨ M M |
    Figure DE102020205306A1_0001
  • Gleichung (1) ist linearisiert. Dabei bezeichnet I das Trägheitsmoment des Verbindungselements 110, mpin bezeichnet die Masse des Verbindungselements 110, L bezeichnet die Länge des Verbindungselements 110, Ls bezeichnet die Strecke zwischen demjenigen Endabschnitt des Verbindungselements 110, welcher dem optischen Element 120 abgewandt ist, und dem Schwerpunkt des Verbindungselements 110, und β bezeichnet die Auslenkung des Verbindungselements 110 bzw. Pins im Grundzustand (also ohne Bewegung). Je nach Kombination der Freiheitsgrade von Auslenkung yMM und Kraft FFF (z.B. Auslenkung in x-Richtung bei Kraft in z-Richtung oder Auslenkung in z-Richtung bei Kraft in y-Richtung) kann die Beziehung zwischen Auslenkung yMM und Kraft FFF gegebenenfalls leicht abweichend von dem o.g. konkreten Zusammenhang sein.
  • Wenngleich in 1 die Auslenkung yMM am dem optischen Element 120 zugewandten Endabschnitt des Verbindungselements 110 und die Kraft FFF am hierzu entgegengesetzten (d.h. dem Tragrahmen 105 zugewandten) Endabschnitt des Verbindungselements 110 betrachtet ist, sei darauf hingewiesen, dass die Beziehung (1) auch in „umgekehrter Richtung“, d.h. für das Verhältnis zwischen einer auf Seiten des Tragrahmens 105 vorhandenen Auslenkung und einer am optischen Element 120 infolge einer frequenzabhängigen parasitären Steifigkeit des Verbindungselements 110 resultierenden Kraft besteht.
  • Um nun im Falle einer auf Seiten des Tragrahmens 105 auftretenden (z.B. vibrationsbedingten) Auslenkung die durch einen frequenzabhängigen parasitären Steifigkeitsbeitrag des Verbindungselements 110 auf Seiten des optischen Elements 120 resultierende Kraft zu minimieren, ist es gemäß der Gleichung (1) wünschenswert, dass der Term I ( L L S ) L S m p i n L 2
    Figure DE102020205306A1_0002
    und somit auch die Abweichung des Wertes des Trägheitsmoments I vom Wert des Term (L - LS)LSmpin, einen möglichst geringen Wert aufweist (idealerweise gleich Null ist).
  • Von dieser Überlegung ausgehend beinhaltet die Erfindung nun das Prinzip, die Minimierung des vorstehenden Terms durch geeignete Auslegung des Verbindungselements 110 im Hinblick auf die in diesem Term auftretenden Parameter zu erreichen. Erfindungsgemäß besitzt das Trägheitsmoment I des Verbindungselements 110 einen Wert, welcher im Bereich von 50% bis 150%, bevorzugt im Bereich von 70% bis 130%, weiter bevorzugt im Bereich von 90% bis 110%, des Wertes des Terms (L-Ls)Lsmpin liegt.
  • Dabei kann erfindungsgemäß insbesondere der Umstand ausgenutzt werden, dass in dem vorstehenden, für den frequenzabhängigen Steifigkeitsbeitrag maßgeblichen mathematischen Ausdruck der zum Trägheitsmoment des Verbindungselements proportionale Term bzw. Summand ein entgegengesetztes Vorzeichen im Vergleich zu dem zur Masse mpin des Verbindungselements proportionalen Term bzw. Summanden aufweist. Da die Größe L - LS immer einen positiven Wert besitzt, kann nämlich durch geeignete Einstellung des Trägheitsmoments I für eine vorgegebene Masse mpin des Verbindungselements 110 erreicht werden, dass die Summanden I und (L -Ls)Lsmpin betragsmäßig (zumindest annähernd) gleich groß sind und somit der für den frequenzabhängigen Steifigkeitsbeitrag relevante Term (zumindest annähernd) zu Null wird.
  • Die vorstehend genannte geeignete Einstellung der Parameter (insbesondere des Trägheitsmoments I) des Verbindungselements 110 kann erfindungsgemäß durch unterschiedliche Maßnahmen erreicht werden, wie im Weiteren unter Bezugnahme auf die lediglich schematischen und stark vereinfachten Darstellungen von 2-5 erläutert wird. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die betreffenden Maßnahmen je nach konkreter Anwendungssituation auch in Kombination realisiert werden können.
  • Gemäß 2 kann ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 210 (welches in der schematischen Darstellung an seinem einen Endabschnitt an einer Tragstruktur 205 gelagert ist) insbesondere zumindest bereichsweise hohl ausgebildet sein.
  • Hierdurch wird insbesondere die Masse mpin des Verbindungselements 210 im Vergleich zu einem nicht hohl ausgestalteten Verbindungselement 210 bei unveränderter Biege- und Axialsteifigkeit (und somit beibehaltener Funktionalität des Verbindungselements 210) reduziert. Eine Reduzierung der Masse mpin (ohne Verletzung bestehender Festigkeitsanforderungen) kann zusätzlich auch durch Einsatz eines geeigneten Materials wie z.B. eines keramischen Materials anstelle eines metallischen Materials bei der Herstellung des Verbindungselements 210 erzielt werden.
  • In weiteren Ausführungsformen kann gemäß 3 bzw. 4 das Verbindungselement 310 bzw. 410 auch eine über die jeweilige Länge L ungleichmäßig verteilte Masse mpin besitzen. Insbesondere kann das Verbindungselement 310 bzw. 410 in einem zwischen seinen äußeren Endabschnitten befindlichen Bereich eine geringere Masse besitzen, was wiederum durch Verringerung des Durchmessers und in diesem Bereich und/oder Anbringung zusätzlicher Masse(n) (wie in 3 bzw. 4 mit den Bezugsziffern „311“ und „312“ bzw. „411“ angedeutet) in den jeweiligen äußeren Bereichen bzw. Endabschnitten erzielt werden kann.
  • Des Weiteren kann gemäß 5 auch ein Verbindungselement 510 derart ausgestaltet sein, dass es sich an seinem dem optischen Element abgewandten Endabschnitt über ein Lager 505 hinaus erstreckt, wobei die Länge des entsprechenden überstehenden Abschnitts in 5 mit „d“ bezeichnet ist. Da besagter überstehender Abschnitt zum in Gleichung (1) relevanten Trägheitsmoment I, nicht jedoch zur relevanten Masse mpin beiträgt, kann auf diese Weise eine Erhöhung des Trägheitsmoments I im Vergleich zu einer Ausgestaltung des Verbindungselements mit gleicher Masse mpin und ohne überstehenden Abschnitt erzielt werden.
  • Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2005/026801 A2 [0010]
    • WO 2008/012336 A1 [0010]
    • WO 2012/084675 A1 [0010]

Claims (13)

  1. Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit • einem optischen Element (120); und • einer Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements (120), wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element (120) festgelegtes Verbindungselement (110, 210, 310, 410, 510) aufweist; • wobei dieses Verbindungselement (110, 210, 310, 410, 510) hinsichtlich seiner Masse (mpin), seines Trägheitsmoments (I), seiner Länge (L) und seiner Schwerpunktlage (Ls) derart ausgelegt ist, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements (110, 210, 310, 410, 510) einen Wert besitzt, welcher im Bereich von 50% bis 150% des Wertes des Terms (L - Ls)Lsmpin liegt.
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements (110, 210, 310, 410, 510) einen Wert besitzt, welcher im Bereich von 70% bis 130%, insbesondere im Bereich von 90% bis 110%, des Wertes des Terms (L-Ls)Lsmpin liegt.
  3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (210) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet ist.
  4. Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit • einem optischen Element (120); und • einer Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements (120), wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element (120) festgelegtes Verbindungselement (110, 210) aufweist; • wobei das Verbindungselement (110, 210) wenigstens bereichsweise hohl ausgebildet ist.
  5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (mpin) des Verbindungselements (110, 310, 410) über dessen Länge (L) ungleichmäßig verteilt ist.
  6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (mpin)des Verbindungselements (110, 310, 410) über dessen Länge (L) derart verteilt ist, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements (110, 310, 410) im Vergleich zu einem Verbindungselement identischer Masse und Länge, in welchem die Masse über die Länge gleichmäßig verteilt ist, erhöht ist.
  7. Baugruppe, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit • einem optischen Element (120); und • einer Gelenkanordnung zur mechanischen Lagerung des optischen Elements (120), wobei die Gelenkanordnung wenigstens ein an dem optischen Element (120) festgelegtes Verbindungselement (110, 310, 410) aufweist; • wobei die Masse (mpin)des Verbindungselements (110, 310, 410) über dessen Länge (L) derart verteilt ist, dass das Trägheitsmoment (I) des Verbindungselements im Vergleich zu einem Verbindungselement identischer Masse und Länge, in welchem die Masse über die Länge gleichmäßig verteilt ist, erhöht ist.
  8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (110, 310, 410) einen dem optischen Element (120) zugewandten ersten Abschnitt, einen dem optischen Element (120) abgewandten zweiten Abschnitt und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt befindlichen dritten Abschnitt aufweist, wobei das Verbindungselement (310, 410) in dem dritten Abschnitt im Vergleich zum ersten und/oder zweiten Abschnitt verjüngt ist.
  9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (110, 510) an seinem dem optischen Element (120) abgewandten Endabschnitt über ein Lager (105, 505) gelagert ist, wobei das Verbindungselement (110, 510) sich in der dem optischen Element (120) abgewandten Richtung über dieses Lager (105, 505) hinaus erstreckt.
  10. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (110, 210, 310, 410, 510) eine im Wesentlichen stabförmige Geometrie besitzt.
  11. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (120) ein Spiegel oder ein Spiegelmodul ist.
  12. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (120) für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30nm, insbesondere von weniger als 15nm, ausgelegt ist.
  13. Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens eine Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061736A1 (en) * 2022-09-23 2024-03-28 Asml Netherlands B.V. Positioning system for an optical element of a metrology apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226655A1 (de) 2002-06-14 2004-01-08 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements in einer Struktur
WO2005026801A2 (en) 2003-09-12 2005-03-24 Carl Zeiss Smt Ag Apparatus for manipulation of an optical element
WO2008012336A1 (en) 2006-07-25 2008-01-31 Carl Zeiss Smt Ag Support for an optical element
DE102011114123A1 (de) 2010-09-29 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh System zur Ausrichtung eines optischen Elements und Verfahren hierfür
WO2012084675A1 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Arrangement for mounting an optical element
DE102016208008A1 (de) 2016-05-10 2017-11-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Lageranordnung für eine Lithographieanlage sowie Lithographieanlage

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6124034A (ja) * 1984-07-13 1986-02-01 Hitachi Ltd 対物レンズ駆動装置
JP2000090457A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Akai Electric Co Ltd 光ヘッドアクチュエータの支持構造
US8072664B1 (en) * 2010-05-26 2011-12-06 Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute, Ltd. Biaxial scanning mirror having resonant frequency adjustment
JP2012058662A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Brother Ind Ltd 光スキャナ及び画像投影装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226655A1 (de) 2002-06-14 2004-01-08 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur Positionierung eines optischen Elements in einer Struktur
WO2005026801A2 (en) 2003-09-12 2005-03-24 Carl Zeiss Smt Ag Apparatus for manipulation of an optical element
WO2008012336A1 (en) 2006-07-25 2008-01-31 Carl Zeiss Smt Ag Support for an optical element
DE102011114123A1 (de) 2010-09-29 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh System zur Ausrichtung eines optischen Elements und Verfahren hierfür
WO2012084675A1 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Arrangement for mounting an optical element
DE102016208008A1 (de) 2016-05-10 2017-11-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Lageranordnung für eine Lithographieanlage sowie Lithographieanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024061736A1 (en) * 2022-09-23 2024-03-28 Asml Netherlands B.V. Positioning system for an optical element of a metrology apparatus

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