DE102021201126A1 - COMPONENT CONNECTION, LITHOGRAPHY SYSTEM AND METHOD FOR DESIGNING A COMPONENT CONNECTION - Google Patents
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Abstract
Eine Bauteilverbindung (200) für eine Lithographieanlage (100A, 100B), umfassend:
ein erstes Bauteil (210) mit einem ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten, wobei das erste Bauteil (210) einen ersten Hauptkörper (211) und einen ersten Biegebereich (212) aufweist, welcher einstückig mit dem ersten Hauptkörper (211) gebildet ist und von diesem absteht; und
ein zweites Bauteil (220) mit einem zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten, der von dem ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten unterschiedlich ist, wobei das zweite Bauteil (220) einen zweiten Hauptkörper (221) und zweiten Biegebereich (222) aufweist, welcher einstückig mit dem zweiten Hauptkörper (221) gebildet ist; wobei:
der erste und zweite Biegebereich (212, 222) entlang einer Kontaktebene (201) miteinander verbunden sind; und
der erste und der zweite Biegebereich (212, 222) dazu eingerichtet sind, sich bei Temperaturänderungen der Bauteilverbindung (200) und daraus resultierenden Längenänderungen der Bauteilverbindung (200) zu verbiegen.
A component connection (200) for a lithography system (100A, 100B), comprising:
a first component (210) having a first coefficient of thermal expansion, the first component (210) having a first main body (211) and a first bending region (212) which is formed in one piece with the first main body (211) and protrudes therefrom; and
a second component (220) with a second coefficient of thermal expansion that is different from the first coefficient of thermal expansion, the second component (220) having a second main body (221) and a second bending region (222) which is formed in one piece with the second main body (221) is; whereby:
the first and second bending regions (212, 222) are connected to one another along a contact plane (201); and
the first and the second bending area (212, 222) are set up to bend when the temperature of the component connection (200) changes and the length of the component connection (200) changes therefrom.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilverbindung, eine Lithographieanlage mit einer derartigen Bauteilverbindung und ein Verfahren zum Auslegen einer derartigen Bauteilverbindung.The present invention relates to a component connection, a lithography system with such a component connection and a method for designing such a component connection.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to manufacture microstructured components such as integrated circuits. The microlithography process is carried out with a lithography system which has an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by means of the illumination system is projected by means of the projection system onto a substrate, for example a silicon wafer, coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, in order to create the mask structure on the light-sensitive coating of the substrate transferred to.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.Driven by the striving for ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. In such EUV lithography systems, because of the high absorption of most materials of light of this wavelength, reflective optics, that is, mirrors, must be used instead of - as before - refractive optics, that is, lenses.
Optische Elemente der Lithographieanlage, wie zum Beispiel Spiegel oder Linsen, sind häufig aus Glas oder Keramik gefertigt und werden jeweils an einem Rahmen befestigt, der eine Befestigung und Orientierung des optischen Elements innerhalb der Lithographieanlage ermöglicht. Solche Rahmen sind häufig aus Metall gefertigt. Aufgrund des Unterschieds zwischen den thermalen Ausdehnungskoeffizienten des optischen Elements und des Rahmens, kann es bei Temperaturunterschieden, die zum Beispiel während des Transports der Lithographieanlage auftreten, zu unterschiedlichen Verformungen des optischen Elements und des Rahmens kommen, wodurch große Spannung an den Verbindungsstellen der zwei Bauteile entstehen können. Solche Spannungen können zu Schäden in der Verbindung zwischen dem optischen Element und dem Rahmen führen. Die Schäden können zu einem Lösen des optischen Elements aus dem Rahmen und/oder zu einer Verschlechterung der Abbildungsqualität führen.Optical elements of the lithography system, such as mirrors or lenses, are often made of glass or ceramic and are each attached to a frame that enables the optical element to be attached and oriented within the lithography system. Such frames are often made of metal. Due to the difference between the thermal expansion coefficients of the optical element and the frame, temperature differences that occur, for example, during the transport of the lithography system, can lead to different deformations of the optical element and the frame, which creates great stress at the connection points of the two components be able. Such stresses can lead to damage in the connection between the optical element and the frame. The damage can lead to the optical element becoming detached from the frame and / or to a deterioration in the imaging quality.
In dem Dokument
Die Dokumente
In den beschriebenen Lösungen ist eine Befestigung des Federgelenks notwendig, was in einigen Fällen aufwendig ist. Da in solchen Federgelenken ferner sehr hohe Spannungen auftreten können, werden zudem für Federgelenke duktile Werkstoffe bevorzugt, die nicht spröde brechen.In the solutions described, a fastening of the spring joint is necessary, which is expensive in some cases. Since very high stresses can also occur in such spring joints, ductile materials that do not break in a brittle manner are also preferred for spring joints.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Bauteilverbindung bereitzustellen. Weitere Aufgaben bestehen darin, eine verbesserte Lithographieanlage und ein verbessertes Verfahren zum Auslegen einer Bauteilverbindung bereitzustellen.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved component connection. Further objects are to provide an improved lithography system and an improved method for designing a component connection.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Bauteilverbindung für eine Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Bauteilverbindung umfasst:
- ein erstes Bauteil mit einem ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten, wobei das erste Bauteil einen ersten Hauptkörper und einen ersten Biegebereich aufweist, welcher einstückig mit dem ersten Hauptkörper gebildet ist und von diesem absteht; und
- ein zweites Bauteil mit einem zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten, der von dem ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten unterschiedlich ist, wobei das zweite Bauteil einen zweiten Hauptkörper und einen zweiten Biegebereich aufweist, welcher einstückig mit dem zweiten Hauptkörper gebildet ist; wobei:
- der erste und zweite Biegebereich entlang einer Kontaktebene miteinander verbunden sind; und
- der erste und der zweite Biegebereich dazu eingerichtet sind, sich bei Temperaturänderungen der Bauteilverbindung und daraus resultierenden Längenänderungen der Bauteilverbindung zu verbiegen.
- a first component having a first coefficient of thermal expansion, the first component having a first main body and a first bending region which is formed in one piece with the first main body and protrudes therefrom; and
- a second component having a second coefficient of thermal expansion that is different from the first coefficient of thermal expansion, the second component having a second main body and a second bending region which is formed integrally with the second main body; whereby:
- the first and second bending regions are connected to one another along a contact plane; and
- the first and the second bending area are set up to bend in the event of temperature changes of the component connection and resulting changes in length of the component connection.
Bei Temperaturänderungen verbiegen sich die Biegebereiche und verhindern dabei, dass hohe Spannungen in der Verbindung zwischen den Bauteilen auftreten, die die Verbindung beschädigen könnten. Die zwei Biegebereiche dienen dazu, unterschiedliche Ausdehnungen der zwei Bauteile, die bei Temperaturänderungen entstehen, zu kompensieren. Mithilfe der einstückig mit den Bauteilen gebildeten Biegebereiche kann auf einfache Weise verhindert werden, dass die Verbindung zwischen den Bauteilen bei Temperaturänderung beschädigt wird. Somit wird eine Bauteilverbindung geschaffen, die die zwei Bauteile auch bei Temperaturänderungen, die beispielsweise während des Transports auftreten, verlässlich miteinander verbindet.When the temperature changes, the bending areas bend and prevent high stresses from occurring in the connection between the components, which could damage the connection. The two bending areas are used to compensate for different expansions of the two components that arise when the temperature changes. With the aid of the bending areas formed in one piece with the components, it is possible in a simple manner to prevent the connection between the components from being damaged when the temperature changes. This creates a component connection that reliably connects the two components to one another even in the event of temperature changes that occur, for example, during transport.
Das erste Bauteil ist beispielsweise ein optisches Element für eine Lithographieanlage, insbesondere ein Spiegel oder eine Linse. Solche optischen Elemente sind häufig zumindest teilweise aus Glas oder Keramik gebildet. Bei dem ersten Bauteil handelt es sich somit insbesondere um ein sprödes Bauteil.The first component is, for example, an optical element for a lithography system, in particular a mirror or a lens. Such optical elements are often formed at least partially from glass or ceramic. The first component is therefore in particular a brittle component.
Das zweite Bauteil ist beispielsweise ein Rahmen für das erste Bauteil und dient dazu, das erste Bauteil zu halten, damit es in der Lithographieanlage positioniert werden kann. Solche Rahmen sind häufig aus Metall gebildet. Temperaturausdehnungskoeffizienten von Metall sind in der Regel höher als die Temperaturausdehnungskoeffizienten von Glas. Dadurch ergibt sich ein zweiter Temperaturausdehnungskoeffizient, der größer als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient ist.The second component is, for example, a frame for the first component and is used to hold the first component so that it can be positioned in the lithography system. Such frames are often made of metal. The temperature expansion coefficients of metal are usually higher than the temperature expansion coefficients of glass. This results in a second coefficient of thermal expansion that is greater than the first coefficient of thermal expansion.
Der Hauptkörper des jeweiligen Bauteils bezeichnet insbesondere den Teil des Bauteils, der zur tatsächlichen Funktion des Bauteils geeignet ist. Bei dem ersten Bauteil kann der (erste) Hauptkörper die optische Oberfläche des Spiegels oder der Linse umfassen, auf die bei der Nutzung der Lithographieanlage Licht tritt. Bei dem zweiten Bauteil kann der (zweite) Hauptkörper Teile des Rahmens umfassen, die der Halterung des optischen Elements und der Befestigung an die Lithographieanlage dienen. Im verbundenen Zustand sind die zwei Hauptkörper insbesondere gegenüber voneinander angeordnet, bevorzugt mit einem dazwischenliegenden Spalt.The main body of the respective component denotes in particular that part of the component which is suitable for the actual function of the component. In the case of the first component, the (first) main body can comprise the optical surface of the mirror or the lens on which light occurs when the lithography system is used. In the case of the second component, the (second) main body can comprise parts of the frame which are used to hold the optical element and to attach it to the lithography system. In the connected state, the two main bodies are in particular arranged opposite one another, preferably with a gap in between.
Die Verbindung der Bauteile erfolgt über deren Biegebereiche. Der erste Biegebereich erstreckt sich seitlich von dem ersten Hauptkörper. Dass der erste Biegebereich dabei einstückig (alternativ einteilig) mit dem ersten Hauptkörper gebildet ist, bedeutet, dass der erste Biegebereich aus dem gleichen Material wie der erste Hauptkörper gebildet ist und der erste Hauptkörper und der erste Biegebereich ein einziges Werkstück bilden, d.h. in einem Stück urgeformt hergestellt sind, bspw. in einem Gussverfahren. „Einteilig“ meint dagegen eine form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen den Fügepartnern. Den ersten Biegebereich einstückig mit dem ersten Hauptkörper zu bilden ist insbesondere vorteilhaft, weil eine Herstellung des ersten Biegebereichs dadurch vereinfacht wird und kein zusätzliches Element, wie zum Beispiel eine Feder, am ersten Bauteil befestigt werden muss. Der erste Biegebereich kann als ein Balken betrachtet werden. Das zu den Eigenschaften und Vorteilen des ersten Biegebereichs gesagte gilt für den zweiten Biegebereich analog. Im Folgenden gilt allgemein, dass dort, wo sich auf einen Biegebereich, ein Bauteil, einen Hauptkörper usw. Bezug genommen wird, jeweils der erste und der zweite Biegebereich, das erste und das zweite Bauteil, der erste und der zweite Hauptkörper usw. gemeint sind und/oder identische Eigenschaften haben.The components are connected via their bending areas. The first bending area extends laterally from the first main body. The fact that the first bending area is formed in one piece (alternatively in one piece) with the first main body means that the first bending area is made of the same material as the first main body and that the first main body and the first bending area form a single workpiece, ie in one piece Are produced originally formed, for example. In a casting process. “One-piece”, on the other hand, means a form-fitting, force-fitting and / or material connection between the joining partners. Forming the first bending area in one piece with the first main body is particularly advantageous because it simplifies production of the first bending area and no additional element, such as a spring, has to be attached to the first component. The first bending area can be thought of as a beam. What has been said about the properties and advantages of the first bending area applies analogously to the second bending area. In the following, where reference is made to a bending area, a component, a main body, etc., the first and the second bending area, the first and the second component, the first and the second main body, etc. are intended, respectively and / or have identical properties.
Die Verbindung der Bauteile erfolgt über die Biegebereiche, die entlang der Kontaktebene aneinander anliegen und miteinander befestigt sind. Die Befestigung erfolgt zum Beispiel mittels einer Schraubverbindung, einer Klebverbindung und/oder einer Klemmverbindung.The components are connected via the bending areas that lie against one another along the contact plane and are fastened to one another. The fastening takes place, for example, by means of a screw connection, an adhesive connection and / or a clamp connection.
Die Biegebereiche können ferner teilweise voneinander beabstandet sein. Insbesondere erstrecken sich die Biegebereiche im beabstandeten Bereich parallel zueinander und zur Kontaktebene. Der Abstand zwischen den Biegebereichen dient der Entkopplung der sich dort gegenüberliegenden Abschnitt der Biegebereiche. Dadurch können sich die Biegebereiche bei Temperaturänderungen verbiegen. Verbiegen bezeichnet insbesondere eine Verformung mit einer Verkrümmung.The bending areas can also be partially spaced from one another. In particular, the bending areas in the spaced-apart area extend parallel to one another and to the contact plane. The distance between the bending areas serves to decouple the opposing sections of the bending areas. This means that the bending areas can bend when the temperature changes. Bending refers in particular to a deformation with a curvature.
Die Biegebereiche verbiegen sich bei Temperaturänderungen der Bauteilverbindung, während die Hauptkörper sich nicht oder kaum verbiegen oder verformen. Dass die Verbiegung hauptsächlich in den Biegebereichen erfolgt liegt insbesondere an der Geometrie der Biegebereiche, welche von den Hauptkörpern abstehen und die Verbindungsstelle zwischen den Bauteilen bilden. Die Biegebereiche sind insbesondere derart ausgelegt, dass sie durch ihre Verbiegungen einen bei thermischer Last entstehenden Ausdehnungsunterschied zwischen den Bauteilen kompensieren.The bending areas bend when the temperature of the component connection changes, while the main body does not or hardly bend or deform. The fact that the bending takes place mainly in the bending areas is due in particular to the geometry of the bending areas, which protrude from the main bodies and form the connection point between the components. The bending areas are designed in particular in such a way that, through their bending, they compensate for a difference in expansion between the components that occurs under thermal load.
Die beschriebene Wirkung der Biegebereiche lässt sich dadurch erklären, dass die Biegebereiche als Balken mit jeweils einer dehnungsneutralen Faser (neutrale Faser), die sich bei einer Biegung weder längt noch verkürzt, zu betrachten sind. Die dehnungsneutralen Fasern sind beabstandet zur Kontaktebene angeordnet, wobei die Kontaktebene zwischen den zwei dehnungsneutralen Fasern angeordnet ist.The described effect of the bending areas can be explained by the fact that the bending areas are bars, each with a stretch-neutral fiber (neutral fiber), which neither elongates nor extends when bent shortened to be considered. The stretch-neutral fibers are arranged at a distance from the contact plane, the contact plane being arranged between the two stretch-neutral fibers.
Bei unterschiedlicher Thermalausdehnung der Bauteile versucht das sich stärker ausdehnende Bauteil das sich schwächer ausdehnende Bauteil auseinanderzuziehen, während wiederum das sich schwächer ausdehnende Bauteil versucht, das sich stärker ausdehnende Bauteil zusammenzudrücken. Die dafür notwendige Kraft in der Kontaktebene ruft durch die Abstände zwischen der Kontaktebene und den dehnungsneutralen Fasern Biegemomente in den Biegebereichen hervor. Mit dem durch die Biegemomente hervorgerufenen Krümmungswinkel der Biegebereiche kann der thermale Ausdehnungsunterschied zwischen den Bauteilen ausgeglichen werden.With different thermal expansion of the components, the more rapidly expanding component tries to pull the less expanding component apart, while in turn the less expanding component tries to compress the more rapidly expanding component. The necessary force in the contact plane causes bending moments in the bending areas due to the distances between the contact plane and the stretch-neutral fibers. With the angle of curvature of the bending areas caused by the bending moments, the thermal expansion difference between the components can be compensated for.
Die Kraft in der Kontaktebene kann über die Gestaltung der Biegebereiche gesteuert werden.The force in the contact plane can be controlled via the design of the bending areas.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Höhe des ersten Biegebereichs senkrecht zur Kontaktebene kleiner als eine Höhe des ersten Hauptkörpers senkrecht zur Kontaktebene und/oder eine Höhe des zweiten Biegebereichs senkrecht zur Kontaktebene ist kleiner als eine Höhe des zweiten Hauptkörpers senkrecht zur Kontaktebene.According to one embodiment, a height of the first bending area perpendicular to the contact plane is less than a height of the first main body perpendicular to the contact plane and / or a height of the second bending area perpendicular to the contact plane is less than a height of the second main body perpendicular to the contact plane.
Dadurch, dass die Höhe des Biegebereichs geringer als die Höhe des entsprechenden Hauptkörpers ist, ist der Biegebereich flexibler als der Hauptkörper. Bei Temperaturänderungen verbiegt sich daher der Biegebereich anstelle des Hauptkörpers.Because the height of the bending area is less than the height of the corresponding main body, the bending area is more flexible than the main body. Therefore, when the temperature changes, the bending area bends instead of the main body.
Die Höhe des Hauptkörpers kann eine Durchschnittshöhe und/oder eine kleinste Höhe des Hauptkörpers relativ zur Kontaktebene sein. Die Höhe des Biegebereichs kann eine Durchschnittshöhe und/oder eine größte Höhe des Biegebereichs relativ zur Kontaktebene sein.The height of the main body can be an average height and / or a smallest height of the main body relative to the contact plane. The height of the bending area can be an average height and / or a greatest height of the bending area relative to the contact plane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste und zweite Bauteil lediglich durch die Biegebereiche miteinander verbunden.According to a further embodiment, the first and second components are only connected to one another by the bending areas.
Dadurch ergibt sich, dass Spannungen an Verbindungstellen zwischen den zwei Bauteilen lediglich im Bereich der Biegebereich auftreten. Der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper sind insbesondere beabstandet zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich insbesondere eine Entkopplung der Hauptkörper voneinander.This means that stresses at connection points between the two components only occur in the area of the bending area. The first main body and the second main body are in particular arranged at a distance from one another. In particular, this results in a decoupling of the main bodies from one another.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Biegebereich eine erste dehnungsneutrale Faser auf und der zweite Biegebereich weist eine zweite dehnungsneutrale Faser auf, deren Längen bei dem Verbiegen der Biegebereiche unverändert bleiben.According to a further embodiment, the first bending area has a first stretch-neutral fiber and the second bending area has a second stretch-neutral fiber, the lengths of which remain unchanged when the bending areas are bent.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Abstand zwischen der ersten und/oder zweiten dehnungsneutralen Faser und der Kontaktebene, eine Länge, eine Breite und/oder eine Höhe des ersten und/oder zweiten Biegebereichs derart gewählt ist, dass eine Biegespannung in dem ersten und/oder in dem zweiten Biegebereich bei Temperaturänderungen, insbesondere bei Temperaturänderungen von höchstens ± 20°C, unterhalb einer vorbestimmten Maximalspannung bleibt.According to a further embodiment, a distance between the first and / or second stretch-neutral fiber and the contact plane, a length, a width and / or a height of the first and / or second bending area is selected such that a bending stress in the first and / or remains below a predetermined maximum stress in the second bending area in the event of temperature changes, in particular in the event of temperature changes of at most ± 20 ° C.
Die Biegespannung beschreibt insbesondere die Kraft, welche auf den Biegebereich wirkt, der senkrecht zu seiner Ausdehnungsrichtung belastet wird. Die Biegespannung ist insbesondere eine Kraft, die entlang der Erstreckungsrichtung des Biegebereichs, entlang der sich der Biegebereich von dem Hauptkörper weg erstreckt, wirkt. Es ist vorteilhaft, die Biegespannung unter einer vorbestimmten Maximalspannung zu halten, um zu verhindern, dass die Verbindung zwischen den Bauteilen beschädigt wird.The bending stress particularly describes the force that acts on the bending area that is loaded perpendicular to its direction of expansion. The bending stress is, in particular, a force that acts along the extension direction of the bending region along which the bending region extends away from the main body. It is advantageous to keep the bending stress below a predetermined maximum stress in order to prevent the connection between the components from being damaged.
Eine Länge des Biegebereichs, also eine Länge, um die der Biegebereich vom Hauptkörper absteht, beträgt beispielsweise mindestens 1 cm (vorzugsweise zwischen 1 cm und 3 cm).. Die Höhe (Dicke) bezeichnet insbesondere die Richtung, die sich senkrecht zur Kontaktebene erstreckt und beträgt beispielsweise zwischen 0,5 und 1,5 cm, vorzugsweise 1 cm. Die Breite des Biegebereichs erstreckt sich insbesondere senkrecht zur Höhenrichtung und senkrecht zur Längenrichtung und beträgt beispielsweise zwischen 1 cm und 3,5 cm, vorzugsweise 2 cm. Der Abstand zwischen der dehnungsneutralen Faser und der Kontaktebene bemisst sich senkrecht zur Kontaktebene. Realistische Werte für die Maximalspannung liegen zwischen 30 und 80 MPa, insbesondere bei 50MPa.A length of the bending area, i.e. a length by which the bending area protrudes from the main body, is, for example, at least 1 cm (preferably between 1 cm and 3 cm). The height (thickness) refers in particular to the direction that extends perpendicular to the contact plane and is, for example, between 0.5 and 1.5 cm, preferably 1 cm. The width of the bending area extends in particular perpendicular to the height direction and perpendicular to the length direction and is, for example, between 1 cm and 3.5 cm, preferably 2 cm. The distance between the stretch-neutral fiber and the contact plane is measured perpendicular to the contact plane. Realistic values for the maximum stress are between 30 and 80 MPa, in particular 50MPa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper beabstandet zueinander angeordnet.According to a further embodiment, the first main body and the second main body are arranged at a distance from one another.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Hauptkörper können eine oder mehrere Kontaktstellen vorliegen, die in der Kontaktebene liegen. Sonst sind die Hauptkörper nicht miteinander verbunden.One or more contact points that lie in the contact plane can be present between the first and the second main body. Otherwise the main bodies are not connected to each other.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft eine Erstreckungsrichtung des ersten und/oder zweiten Biegebereichs parallel zur Kontaktebene.According to a further embodiment, a direction of extent of the first and / or second bending area runs parallel to the contact plane.
Insbesondere verläuft die Erstreckungsrichtung des Biegebereichs parallel zur Kontaktebene, wenn der Biegebereich nicht gebogen ist.In particular, the direction of extent of the bending area runs parallel to the contact plane when the bending area is not bent.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Bauteil mehrere, insbesondere zwei, vom ersten Hauptkörper abstehende erste Biegebereiche auf und das zweite Bauteil weist mehrere, insbesondere zwei, vom zweiten Hauptkörper abstehende zweite Biegebereiche auf, wobei jeder der ersten Biegebereiche mit einem der zweiten Biegebereiche verbunden ist.According to a further embodiment, the first component has several, in particular two, first bending areas protruding from the first main body and the second component has several, in particular two, second bending areas protruding from the second main body, each of the first bending areas being connected to one of the second bending areas .
Falls jedes Bauteil zwei Biegebereiche aufweist, sind diese insbesondere in einer gleichen Ebene angeordnet und stehen beidseitig des Hauptkörpers in entgegengesetzte Richtungen voneinander ab. Bei mehr als zwei Biegebereichen pro Bauteil sind diese insbesondere in einem um den Hauptkörper umlaufenden Ring in einer gleichen Ebene angeordnet, sodass die Kontaktstellen einen Ring bilden.If each component has two bending areas, these are in particular arranged in the same plane and protrude from one another on both sides of the main body in opposite directions. If there are more than two bending areas per component, these are in particular arranged in a ring surrounding the main body in the same plane, so that the contact points form a ring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Bauteil ein Optikelement (auch „optisches Element“ genannt), welches Glas oder Keramik umfasst, und das zweite Bauteil ist ein Rahmen, welcher Metall umfasst.According to a further embodiment, the first component is an optical element (also called “optical element”) which comprises glass or ceramic, and the second component is a frame which comprises metal.
Im Lithographiebereich wird häufig Quarzglas als Material für das erste Bauteil verwendet. Für das zweite Bauteil kommt beispielsweise Stahl in Frage.In the field of lithography, quartz glass is often used as the material for the first component. Steel, for example, can be used for the second component.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Lithographieanlage mit einer Bauteilverbindung gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts bereitgestellt.According to a second aspect, a lithography system with a component connection according to the first aspect or according to an embodiment of the first aspect is provided.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Auslegen der Bauteilverbindung gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts bereitgestellt. Das Verfahren umfasst:
- Bestimmen eines Abstands zwischen der ersten und/oder zweiten dehnungsneutralen Faser und der Kontaktebene, einer Länge, einer Breite und/oder einer Höhe des ersten und/oder zweiten Biegebereichs derart ist, dass eine Biegespannung in dem ersten und/oder in dem zweiten Biegebereich bei Temperaturänderungen, insbesondere bei Temperaturänderungen von höchstens ± 20°C, unterhalb einer vorbestimmten Maximalspannung bleibt.
- Determining a distance between the first and / or second elongation-neutral fiber and the contact plane, a length, a width and / or a height of the first and / or second bending area is such that a bending stress in the first and / or in the second bending area at Changes in temperature, in particular in the case of temperature changes of at most ± 20 ° C., remain below a predetermined maximum voltage.
Die für die Bauteilverbindung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Lithographieanlage und für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the component connection apply accordingly to the proposed lithography system and to the proposed method, and vice versa.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the present case, “a” is not necessarily to be understood as restricting to exactly one element. Rather, several elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other counting word used here is also not to be understood to mean that there is a restriction to precisely the specified number of elements. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations, which are not explicitly mentioned, of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage; -
1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage; -
2 zeigt eine Bauteilverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 zeigt die Bauteilverbindung der2 mit verbogenen Biegebereichen; und -
4 zeigt einen Ausschnitt der Darstellung der3 .
-
1A shows a schematic view of an embodiment of an EUV lithography system; -
1B shows a schematic view of an embodiment of a DUV lithography system; -
2 shows a component connection according to a first embodiment; -
3 shows the component connection of the2 with bent bending areas; and -
4th shows a section of the representation of3 .
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.In the figures, elements that are the same or have the same function have been given the same reference symbols, unless otherwise indicated. It should also be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.
Die EUV-Lithographieanlage
Das in
Das Projektionssystem
Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel
Die DUV-Lithographieanlage
Das in
Das Projektionssystem
Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse
Das zweite Bauteil
Das Verbinden der Bauteile
Das erste Bauteil
Das zweite Bauteil
Die Biegebereiche
Die Biegebereiche
Die Biegebereiche
Die Hauptkörper
Die Bauteile
In der Darstellung der
In der Darstellung der
Die
Aufgrund der Temperaturänderung und der unterschiedlichen Thermalausdehnung der Bauteile
Die Kraft
Ferner ist die richtige Wahl der Dimensionen der Biegebereiche
Im Folgenden ist ein Beispiel für die Bestimmung der Eigenschaften der Biegebereiche
Die Biegebereiche
Jede Kontaktstelle
Eine Höhe
Wichtig für die Berechnung der Spannungen im ersten und zweiten Bauteil
Die Kraft F, die bei einer Thermaldehnung in der Kontaktstelle
Die Steifigkeiten berechnen sich folgendermaßen:
Die Kraft F, die Spannung σ1 im ersten Bauteil
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Es ist zum Beispiel denkbar, an jedem Bauteil
Es ist ferner denkbar, jeweils mehr als zwei Biegebereiche
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100A100A
- EUV-LithographieanlageEUV lithography system
- 100B100B
- DUV-LithographieanlageDUV lithography system
- 102102
- Strahlformungs- und BeleuchtungssystemBeam shaping and lighting system
- 104104
- ProjektionssystemProjection system
- 106A106A
- EUV-LichtquelleEUV light source
- 106B106B
- DUV-LichtquelleDUV light source
- 108A108A
- EUV-StrahlungEUV radiation
- 108B108B
- DUV-StrahlungDUV radiation
- 110110
- Spiegelmirror
- 112112
- Spiegelmirror
- 114114
- Spiegelmirror
- 116116
- Spiegelmirror
- 118118
- Spiegelmirror
- 120120
- PhotomaskePhotomask
- 122122
- Spiegelmirror
- 124124
- WaferWafer
- 126126
- optische Achseoptical axis
- 128128
- Linselens
- 130130
- Spiegelmirror
- 132132
- Mediummedium
- 200200
- BauteilverbindungComponent connection
- 201201
- KontaktebeneContact level
- 203203
- Spaltgap
- 210210
- erstes Bauteilfirst component
- 211211
- erster Hauptkörperfirst main body
- 212212
- erster Biegebereichfirst bending area
- 213213
- erste dehnungsneutrale Faserfirst stretch-neutral fiber
- 214214
- erste Kontaktstellefirst point of contact
- 215215
- erster Thermalentkopplungsbereichfirst thermal decoupling area
- 220220
- zweites Bauteilsecond component
- 221221
- zweiter Hauptkörpersecond main body
- 222222
- zweiter Biegebereichsecond bending area
- 223223
- zweite dehnungsneutrale Fasersecond stretch-neutral fiber
- 224224
- zweite Kontaktstellesecond contact point
- 225225
- zweiter Thermalentkopplungsbereichsecond thermal decoupling area
- αα
- Winkelangle
- aa
- GesamtabstandTotal distance
- A1A1
- erster Abstandfirst distance
- A2A2
- zweiter Abstandsecond distance
- h1h1
- erste Höhefirst height
- h2h2
- zweite Höhesecond height
- M1M1
- Spiegelmirror
- M2M2
- Spiegelmirror
- M3M3
- Spiegelmirror
- M4M4
- Spiegelmirror
- M5M5
- Spiegelmirror
- M6M6
- Spiegelmirror
- KK
- Kraftpower
- l1l1
- erste Längefirst length
- l2l2
- zweite Längesecond length
- ss
- SpalthöheGap height
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102009014972 A1 [0005]DE 102009014972 A1 [0005]
- WO 0216993 A1 [0006]WO 0216993 A1 [0006]
- US 2012/0214675 A1 [0006]US 2012/0214675 A1 [0006]
- US 9417422 B2 [0006]US 9417422 B2 [0006]
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---|---|---|---|
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---|---|
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-
2021
- 2021-02-08 DE DE102021201126.8A patent/DE102021201126A1/en active Pending
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