DE10339362A1 - Vorrichtung zur Verhinderung des Kriechens eines optischen Elementes - Google Patents

Vorrichtung zur Verhinderung des Kriechens eines optischen Elementes Download PDF

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Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zur Verhinderung des Kriechens eines optischen Elements (2), insbesondere einer Linse oder eines Spiegels, ist das optische Element (2) mit einer Fassung (3) über am Umfang des optischen Elements (2) angeordnete Verbindungsglieder (4) verbunden. Das optische Element (2) weicht in seiner Lage in einem Objektiv (PL) von der vertikalen Achslage ab. Zur Kompensation des Eigengewichts wenigstens des optischen Elements (2) ist zusätzlich zu den Verbindungsgliedern (4) wenigstens ein Halteelement (7) vorgesehen, über das das optische Element (2) an einem Gehäuseteil des Objektivs (PL) gehalten ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Kriechens eines optischen Elements, insbesondere einer Linse oder eines Spiegels, wobei das optische Element mit einer Fassung über am Umfang des optischen Elements angeordnete Verbindungsglieder verbunden ist, und wobei das optische Element in seiner Lage in einem Objektiv von der vertikalen Achslage abweicht.
  • In der Halbleiterlithographie werden optische Elemente bisher durch verschiedene Klemmtechniken, Klemmungen in Kombination mit Formschluss und über stoffschlüssige Verbindungen, beispielsweise über Kleben, in einer Fassung gehalten. Es ist allgemein bekannt, dass bei Schraubverbindungen durch Gestaltung der Schraube die Elastizität des Schraubschaftes möglichst klein zu halten ist, um den Vorspannkraftverlust durch Setz- und Relaxationseffekte des Schaftes in einem tolerierbaren Bereich zu halten. Bei Klemmverbindungen oder mechanischen Koppelstellen werden Elemente mit großer Elastizität eingesetzt, um so die Auswirkungen von Toleranzen beim Einbau und zeitliche Änderungen beim Betrieb auf die funktionsbestimmenden Teile zu minimieren.
  • Des weiteren ist aus der älteren DE 102 11 791.8 bekannt, dass bei vertikaler optischer Achse das optische Element auf elastische Verbindungsglieder bzw. Federelemente geklebt wird. Vor dem Einkleben des optischen Elements wird das optische Element auf die elastischen Verbindungsglieder aufgelegt und die optische Achse des optischen Elements parallel zur Fassungsachse ausgerichtet. Dabei wirkt die Schwerkraft annähernd entlang der optischen Achse des optischen Elements. Dann kann das optische Element mit den elastischen Verbindungsgliedern verbunden bzw. verklebt werden.
  • In Projektionsobjektiven kann eine Fassung mitsamt dem optischen Element so angeordnet werden, dass die optische Achse des optischen Elements horizontal oder in einem bestimmten Winkel zur Vertikalen geneigt ist. Dadurch wirkt die Schwerkraft nicht nur entlang der optischen Achse des optischen Elements, sondern auch quer dazu. Durch die quer zur optischen Achse wirkende Schwerkraft kommt es nun wegen der Lagerung des optischen Elements auf den elastischen Verbindungsgliedern im Allgemeinen zu einer Verschiebung der optischen Achse des optischen Elements quer zur Fassungsachse gegebenenfalls und zu einer Verkippung der optischen Achse des optischen Elements gegenüber der Fassungsachse. Die elastischen Verbindungsglieder werden durch die quer zur optischen Achse wirkende Gewichtskraft des optischen Elements derart deformiert, dass das optische Element gegenüber seiner Ursprungslage in lateraler Richtung verschoben und verkippt wird.
  • Eine laterale bzw. seitliche Verschiebung des optischen Elements kann beim Einbau in das Projektionsobjektiv durch ein entsprechendes Verschieben der Fassung korrigiert werden, wobei eine Kippkorrektur nicht durch ein Verschieben der Fassung beim Einbau in das Objektiv möglich ist. Es ist möglich mit den üblichen Methoden der Elastizitätstheorie, z.B. bekannt aus Stuart. T-Smith: Flexures; Gordon and Breach Science Publishers, 2000., die elastischen Verbindungsglieder so zu gestalten und auszulegen, dass sie bei einer Belastung durch die Schwerkraft des optischen Elements quer zur optischen Achse nicht zu einer Verkippung des optischen Elements, sondern nur zu einer lateralen Verschiebung führen. Die Lage des Schwerpunktes des optischen Elements spielt eine bedeutende Rolle bei der Auslegung der elastischen Verbindungsglieder gegen das Verkippen des optischen Elementes. Die sich bei seitlichem Versatz des optischen Elements ohne Verkippen ergebenden Schnittlasten der elastischen Verbindungsglieder zwischen Verbindungsglieder und optischem Element sollten zusammengefasst als resultierende Kraft eine Kraft durch den Schwerpunkt des optischen Elements bilden, welche den gleichen Betrag wie die Schwerkraft besitzt und ihr entgegen wirkt. Da allerdings die Elastizität der Verbindungsglieder durch Fertigungsungenauigkeiten schwanken kann, kann es trotz einer theoretisch richtigen Auslegung der Verbindungsglieder gegen Verkippen zu einer Verschiebung der resultierenden Kraft und damit zu einem unzulässig großen Kipp des optischen Elements kommen. Die oben erwähnte Korrektur des Lateralversatzes ist allerdings nur dann möglich, wenn der Versatz sich zeitlich nicht ändert. Bei einer bevorzugten Befestigung des optischen Elements über Kleben kann es aber infolge von Schubspannungen zu einem Kriechen des Klebers kommen und damit wieder zu einem zeitlich veränderlichen Lateralversatz.
  • Aus der älteren DE 102 11 791.8 ist ebenfalls bekannt, zwischen den elastischen Verbindungsgliedern und dem optischen Element Einlegeteile, wie beispielsweise Winkel oder Keile, einzusetzen, die über entsprechende Verbindungen zwischen dem optischen Element und den Verbindungsgliedern zusätzliche Klebestellen schaffen. Auch durch eine dadurch entstehende Senkung der Kleberspannung und Erhöhung der Stabilität können die Belastungsänderungen hervorgerufen durch Relaxations-, Setz- und Kriecherscheinungen des optischen Elements an den Verbindungsstellen nicht grundsätzlich verringert werden. Die Einlegeteile verzögern lediglich die Problematik. Ebenso sind kriechfreie Kleber bisher nicht bekannt.
  • Aus Paul. R. Yoder: Design and Mounting of Precision and Small Mirrors in Optical Instruments, Spie Volume TT32, Seite 154, sind ebenfalls Laterallagerungen für das optische Element über zwei „harte" Lager bekannt. Bei jeder Befestigungsart, beispielsweise beim Anschrauben oder Kleben eines optischen Elements, ergeben sich dabei große lokale Störungen im Bereich der Befestigungspunkte an dem optischen Element. Außerdem ist eine einfache Montagetechnik durch Einkugeln, wie aus der US 4,733,945 bekannt, nicht möglich.
  • Aus Untersuchungen zur Laterallagerung von großen Spiegeln ist ebenfalls bekannt, die lateralen Lager tangential oder in einem bestimmten Winkel zur Tangente angreifen zu lassen und da durch die Verbiegung des optischen Elements möglichst zu minimieren. Derartige Untersuchungen sind im Journal of modern Optics, 1988, von Schwesinger, G.: Lateral support of very large telescope mirrors by edge forces only, beschrieben. Werden die tangentialen Lager am optischen Element angeklebt, so ergibt sich ebenfalls ein Kriechen der Linse durch deren Schwerkraft.
  • Eine Befestigung des optischen Elements über Löten, wie aus der DE 197 35 760 A1 bekannt, bringt keine vorteilhafte Verbesserung, da sich bei Temperaturausdehnung das optische Element verzerrt bzw. verzieht. Eine Befestigung über Klemmen erzeugt lokale Spannungen und erfordert einen größeren optisch ungenutzten Überlauf des optischen Elements.
  • Auch aktive Lagerungen, beispielsweise bekannt aus der DE 100 51 706 A1 , wie das Nachstellen der Kriechbewegung des optischen Elements mit Hilfe eines XY-Manipulators und/oder eines Kipp-Manipulators stellen nur unbefriedigende Lösungen dar. Bei derartigen Lösungen würde zwar die Starrkörperbewegung ausgeglichen werden können, nicht jedoch die durch Spannungsumlagerung in den Klebestellen entstehenden Deformationen des optischen Elements. Außerdem erfordern derartige Lagerungen eine aufwändige Konstruktion, welche hohe Kosten verursacht und eine elektronische Ansteuerung notwendig macht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verhinderung des Kriechens von in Fassungen angeordneten und eingeklebten optischen Elementen zu schaffen, wobei optische Achsen der optischen Elemente nicht vertikal sind.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Kompensation des Eigengewichts wenigstens des optischen Elements zusätzlich zu den Verbindungsgliedern wenigstens ein Halteelement vorgesehen ist, wobei in vorteilhafter Weise wenigstens ein Halteelement als weiches Federelement ausgebildet ist, über das das optische Element an einem Gehäuseteil des Objektivs gehalten ist.
  • Das optische Element, welches mit einer Fassung über Verbindungsglieder durch Kleben verbunden ist, weist wenigstens ein Halteelement zur Eigengewichtskompensation bzw. zum Ausgleich des Kippfehlers auf. Das Kriechen kann nun dadurch verhindert werden, dass das Eigengewicht des optischen Elements durch das wenigstens eine Halteelement, welches als weiches, vorgespanntes Federelement ausgebildet sein kann, aufgenommen wird. Die Vorspannungskraft des Federelements sollte dabei der Gewichtskraft des optischen Elements entsprechen. Durch eine derartige Vorrichtung können die Klebestellen zwischen den Verbindungsgliedern und dem optischen Element nahezu spannungslos hinsichtlich der das Kriechen auslösenden Schubspannung sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Halteelement als pneumatisches Federelement ausgebildet ist, welches mit dem optischen Element verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß kann auch das Halteelement als pneumatisches Federelement ausgebildet sein, was eine sehr einfache Variation der Federsteifigkeit des Federelements durch einen an einer anderen Stelle befindlichen Gasspeicher ermöglicht. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass die stützenden Kräfte verteilt werden können, und somit die Deformation des optischen Elementes in Folge der Federkräfte minimiert wird.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Wirkungsgerade der resultierenden Kraft der Federelemente durch einen Verstellmechanismus in den Schwerpunkt des optischen Elements verschiebbar ist.
  • Bei Einsatz eines Verstellmechanismus, mit dem die Wirkungsgerade der resultierenden Kraft aus den Federelementen bzw. Gewichtskompensationsfederelementen verschoben werden kann, kann die Wirkungsgerade derart verschoben werden, dass ein der Verkippung entgegenwirkendes Drehmoment um den Schwerpunkt des optischen Elements übertragen werden kann, um somit eine unzulässig große Verkippung des optischen Elements auszugleichen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 eine prinzipmäßige Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem optischen Element;
  • 2 eine prinzipmäßige Darstellung einer Möglichkeit der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 3 eine prinzipmäßige Darstellung einer weiteren alternativen Möglichkeit der Ausgestaltung der Vorrichtung;
  • 4a und 4b Darstellung einer möglichen Variante der Anbringung von Halteelementen an das optische Element und der Kräfteverteilung; und
  • 5a und 5b eine prinzipmäßige Darstellung eines Verstellmecha nismus zur Verschiebung der Wirkungsgerade der resultierenden Kraft der Halteelemente, wobei in 5a die Draufsicht und in 5b die Seitenansicht dargestellt ist.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 1 in einem prinzipmäßig und ausschnittsweise dargestellten Projektionsobjektiv PL für die Halbleiterlithographie, wobei die Vorrichtung 1 in Verbindung mit einem optischen Element 2, insbesondere einer Linse oder eines Spiegels, dargestellt ist. Das optische Element 2, welches von seiner Lage von einer vertikalen Achslage abweicht, ist mit einer Fassung 3 über am Umfang des optischen Elements 2 angeordnete Verbindungsglieder 4 verbunden. Die Verbindung des optischen Elements 2 mit den Verbindungsgliedern 4 erfolgt über Klebemittel 5. Das optische Element 2 wird wie bei Vor handensein einer vertikalen optischen Achse gelagert, wobei Kräfte in Richtung einer optischen Achse 6 des optischen Elements 2 wie bisher aufgenommen werden. Die Vorrichtung 1 weist Halteelemente 7 auf, welche jeweils an ihren gegenüberliegenden Endpunkten tangential mit dem optischen Element 2 verbunden sind.
  • In 1 ist aufgrund der Darstellung in Seitenansicht nur ein Halteelement 7 aufgezeigt, wobei das zweite Halteelement 7 von dem ersten Halteelement 7 verdeckt wird. Die Halteelemente 7 sind als weiche vorgespannte Federelemente ausgebildet. Die Vorspannung der Federelemente 7 entspricht dabei dem Eigengewicht des optischen Elements 2. Dies ergibt eine gegenüber kleinen Verschiebungen der Befestigungspunkte der Federelemente 7 an dem optischen Element 2 unempfindliche Lagerung. Dadurch, dass die Federelemente 7 das Eigengewicht des optischen Elements 2 kompensieren, werden die Befestigungspunkte (Endpunkte) bzw. die Klebstellen 5 nahezu spannungslos hinsichtlich der das Kriechen auslösenden Schubspannung. Wird der Befestigungspunkt für das weiche Federelement 7 an dem optischen Element 2 angeklebt, so ist ein Kriechen hier ungefährlich, da dies die Vorspannkraft des Federelements 7 nur unwesentlich ändern würde. Da die weichen Federelemente 7 das Gewicht des optischen Elements 2 aufnehmen, was geometrische Veränderungen im Laufe der Zeit während des Einsatzes des Projektionsobjektivs PL, wie beispielsweise Setzen oder Kriechen, hervorruft, verursachen diese aber durch ihre Weichheit keine Belastungsänderungen am optischen Element 2, welche Deformationen oder Starrkörperbewegungen verursachen können.
  • Der Kraftangriff, die Kraftrichtung und der Kraftbetrag der Federelemente 7 können so optimiert werden, dass der Einfluss auf die Linsen- oder Spiegeldeformation sehr gering ist. Derartige Lösungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise aus der Theorie von Schwesinger, G. (1954): Optical Effect of Flexure in Vertically Mounted Precision Mirrors, f. Opt. Soc. Am 44:417 abgeleitet werden. Des weiteren kann die Verstellung der Kräfte in Betrag und Rich tung durch Stellelemente 8, wie beispielsweise Stellschrauben, piezoelektrische, elektromagnetische oder pneumatische Antriebe, vorgenommen werden. Diese dienen zu Justagezwecken bei der Deformationseinstellung des optischen Elements 2. Die Gewichtskraft ist in 1 durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen FG dargestellt.
  • 2 zeigt eine weitere konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung 1, wobei in dieser Ausgestaltung nur ein Halteelement 7 vorgesehen ist, welches ebenfalls als Federelement ausgebildet ist. Das Federelement 7 ist dabei mit einem Verbindungselement 9 über Befestigungselemente 10, die ebenso wie die Federelemente 7 gemäß 1 auf gegenüberliegenden Seiten tangential an dem optischen Element 2 angreifen, mit dem optischen Element 2 verbunden. Wenn die optische Achse 6 in horizontaler Richtung verläuft, bedeutet dies, dass die Federelemente 7 bzw. Befestigungselemente 10 seitlich in der horizontalen Ebene angreifen. Die Befestigungselemente 10 können als Bänder, Drähte oder Seile ausgebildet sein, welche wiederum an das optische Element 2 angeklebt oder auch angeschraubt werden können. In 2 ist seitlich neben der Darstellung der Vorrichtung 1 die Wirkungslinie durch den Schwerpunkt des optischen Elements 2 dargestellt. Somit kann auch hier das Kriechen des optischen Elements 2 dadurch behindert werden, dass das Eigengewicht des optischen Elements 2 durch die Befestigungselemente 10 und dem weichen Federelement 7 aufgenommen wird.
  • In 3 ist eine weitere Alternativmöglichkeit der Vorrichtung 1 dargestellt. Als Halteelemente werden hier pneumatische Federelemente 11 eingesetzt, die eine Kraft in der durch Pfeile angezeigten Richtung in das optische Element 2 einleiten. Die pneumatischen Federelemente 11 greifen auf gegenüberliegenden Seiten an dem optischen Element 2 an und weisen jeweils ein Kolbenelement auf, welches an dem optischen Element 2 angreift. Die pneumatischen Federelemente 11 weisen gleichen Druck auf, wobei die Federelemente 11 mit einem Gasbehälter 12 verbunden sind, der einen konstanten Druck vorsieht. Dabei ist es wichtig, dass der Druck so zu wählen bzw. wählbar oder einstellbar ist, dass das Eigengewicht des optischen Elements 2 kompensiert wird. Durch den Gasbehälter 12 ist es möglich, sehr einfach die Federsteifigkeit der Federelemente 11 zu variieren. In 3 ist ebenfalls seitlich der Vorrichtung 1 die Wirkungslinie durch den Schwerpunkt des optischen Elements 2 angegeben. Bei einer pneumatischen Lösung können die abstützenden Kräfte auf eine größere Fläche verteilt werden, wie bereits in 3 dargestellt, und damit die Deformation des optischen Elements 2 in Folge der Federkräfte minimiert werden. Somit liegt eine gleichmäßige Kräfteverteilung vor.
  • In 4a ist eine mögliche Variante der Anbringung der Halteelemente 7 oder der Befestigungselemente 10 an dem optischen Element 2 dargestellt. Die Halteelemente 7 oder die Befestigungselemente 10 sind gemäß der 1 und 2 an dem optischen Element 2 derart angebracht, dass die Halteelemente 7 oder die Befestigungselemente 10 senkrecht zur optischen Achse 6 des optischen Elements 2 am optischen Element 2 angebracht sind und genau entgegengesetzt zu einer Kraft FG', welche zusammen mit einer Kraft FZ die Gewichtskraft FG ergibt, wirken. Die Kraft FZ wird wie bisher mittels der Verbindungsglieder 4 kompensiert bzw. von diesen aufgenommen. Es ist aber auch möglich, wie in 4a dargestellt, die Halteelemente 7 oder die Befestigungselemente 10 unter einen bestimmten Winkel α zu einer Achse, welche orthogonal zur optischen Achse 6 steht, am optischen Element 2 anzubringen.
  • In 4b ist prinzipmäßig die Kräfteverteilung in Draufsicht auf das optische Element 2 dargestellt, wobei die Kräfte gegenüber der Zeichenebene auch geneigt sein können.
  • Die Anbringung von Federelementen, speziell der pneumatischen Federelemente 11, und deren Aktivierung erfolgt nach der in herkömmlicher Weise durchgeführten Montage und Justage des optischen Elements 2. Durch die weichen Federelemente 7 bzw. 11 sind keine kritischen Montagetoleranzen für die Befestigung der Federelemente 7 bzw. 11 am optischen Element 2 vorhanden.
  • Eine laterale Verschiebung des optischen Elements 2 wird durch die Vorrichtung 1 in dem in 1 dargestellten Projektionsobjektiv PL nahezu verhindert, wobei aber eine Verkippung der optischen Achse 6 des optischen Elements 2 mit einer Vorrichtung 1 nach der 1 nicht kompensiert werden kann.
  • Der Kraftangriff der Halteelemente 7 sollte möglichst derart erfolgen, dass es auch zu keiner Verkippung der optischen Achse 6 des optischen Elements 2 gegenüber einer Fassungsachse der Fassung 3 kommt.
  • Da die Elastizität der Verbindungsglieder 4 durch Fertigungsungenauigkeiten oder auch Materialinhomogenitäten schwanken kann, kann es trotz der richtigen Auslegung der Verbindungsglieder 4 gegen einen Kipp zu einer unzulässig großen Verkippung des optischen Elements 2 gegenüber der Fassung 3 kommen.
  • Ebenso tritt ein Kipp- bzw. Drehmoment auf, wenn der Kraftangriff der Halteelemente bzw. Federelemente 7 oder der Befestigungselemente 10 nicht im Schwerpunkt 13 des optischen Elementes erfolgt.
  • In den 5a und 5b ist eine Maßnahme dargestellt, wodurch man die resultierende Kraft von zwei Federelementen 7 so legen bzw. verschieben kann, dass die resultierende Kraft Fres am Schwerpunkt 13 angreift.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von Federelementen 7 vorgesehen, wobei das optische Element 2 seitlich mit jeweils einem Paar Federelemente 7 verbunden ist. Jedes Paar Federelemente 7 wird um einen Weg so vorgespannt, so dass die resultierende Kraft Fres des Federelementepaares 7, welche auf das optische Element 2 übertragen wird, in ihrem Betrag so eingestellt wird, dass sie die Gewichtskraft des optischen Elementes 2 kompensiert. Wenn alle Federn bezüglich der Federkraft gleich ausgebildet sind und auch die aufgebrachte Vorspannung gleich ist, so beträgt die resultierende Kraft Fres, die am Schwerpunkt 13 angreift, auf jeder Seite des optischen Elementes 2 die Hälfte der Gewichtskraft. Dabei verläuft die resultierende Kraft Fres' jeweils mittig zwischen den Federelementen 7 auf jeder Seite, wie dies gestrichelt dargestellt ist. Befindet sich der Schwerpunkt 13 nicht in idealer Weise auf der Wirkungsgeraden von Fres', sondern, wie dargestellt, um einen Abstand e in Richtung auf ein Federelement 7 versetzt, so würde ein Kipp- bzw. Drehmoment erzeugt werden. Um dies zu vermeiden, muss die Wirkungsgerade der resultierenden Kraft Fres' in den Schwerpunkt 13 verschoben werden, wo sie dann als Fres mit dem gleichen Betrag der Gewichtskraft FG entgegenwirkt.
  • Die Verschiebung der Wirkungsgeraden der resultierenden Kraft Fres in den Schwerpunkt 13 wird dadurch erreicht, dass ein Federelement 7 eines Federelementepaares unabhängig von dem anderen Federelement 7 des Federelementepaares durch eine nur schematisch dargestellte Spanneinrichtung 14 als Verstellmechanismus um den Weg Δs mit einer Kraft stärker gespannt und das andere Federelement 7 um eine Kraft gleicher Größe entspannt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass Fres gesamt von beiden Seiten weiterhin der Gewichtskraft FG entspricht, um die gewünschte Kompensation der Gewichtskraft zu erreichen und – entsprechend diesem Ausführungsbeispiel – auch einen Kipp zu vermeiden.
  • Bei einem Paar Federelemente 7, das um den Weg so vorgespannt ist und dessen eines Federelement 7 nunmehr um den Weg Δs zusätzlich gespannt und das andere Federelement 7 um den Weg Δs entspannt ist, ergibt sich der Betrag der resultierenden Kraft Fres aus folgender Gleichung, wobei die Federkonstante c für die Federelemente 7 eines Paares jeweils gleich groß sein soll: Fres = C (s0 + Δs) + C (s0 – Δs) = 2cs0.
  • Der Abstand e des Schwerpunktes 13 von Fres', d. h. die Mittellinie zwischen den beiden Federn berechnet sich nach folgender Formel: e = h·Δs/s0 wobei h jeweils der Abstand eines Federelementes 7 von der Mittellinie zwischen den beiden Federelementen 7 ist.
  • Bei einer Ausführung der Vorrichtung 1 mit dem in den 5a und 5b dargestellten Verstellmechanismus ist die Vorrichtung 1 somit gleichzeitig als Kipp- und Gewichtskompensator ausgeführt, um so ein Kriechen und ein Kippen des optischen Elements 2 beim Einbau und im Betrieb im Projektionsobjektiv PL zu verhindern.

Claims (21)

  1. Vorrichtung zur Verhinderung des Kriechens eines optischen Elements, insbesondere einer Linse oder eines Spiegels, wobei das optische Element mit einer Fassung über am Umfang des optischen Elements angeordnete Verbindungsglieder verbunden ist, und wobei das optische Element in seiner Lage in einem Objektiv von der vertikalen Achslage abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation des Eigengewichts wenigstens des optischen Elements (2) zusätzlich zu den Verbindungsgliedern (4) wenigstens ein Halteelement (7,11) vorgesehen ist, über das das optische Element (2) an einem Gehäuseteil des Objektivs (PL) gehalten ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) von dem wenigstens einem Halteelement (7,11) auf der von der Gewichtskraftrichtung abgewandten Seite an dem Gehäuseteil des Objektivs (PL) gehalten ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7) zusätzlich zur Kompensation des Eigengewichts auch zur Kompensation eines Kippfehlers vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement als Federelement (7) ausgebildet ist, wobei dessen Federkraft beim Kriechen des optischen Elements (2) im wesentlichen keine Lageänderung des optischen Elements (2) ergibt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) vorgespannt ist, wobei die Vorspannung wenigstens annähernd dem Eigengewicht des optischen Elements (2) entspricht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Federelemente (7) vorgesehen sind, welche jeweils an ihren Endpunkten tangential mit dem optischen Element (2) verbunden sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endpunkte der Federelemente (7) mit dem optischen Element (2) über Kleben verbunden sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentrales Federelement (7) vorgesehen ist, das mit einem Verbindungselement (9) verbunden ist, an welchem Befestigungselemente (10) angeordnet sind, die tangential an dem optischen Element (2) angreifen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7) als pneumatisches Federelement (11) ausgebildet ist, welches mit dem optischen Element (2) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7,11) senkrecht zu einer optischen Achse (6) des optischen Elements (2) an dem optischen Element (2) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7) über wenigstens ein Stellelement (8) verstellbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (7) so angeordnet sind, dass eine Wirkungsgerade der resultierenden Kraft durch einen Schwerpunkt (13) des optischen Elements (2) verläuft.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellmechanismus (14) vorgesehen ist, durch den die Wirkungsgerade der resultierenden Kraft der Federelemente (7) in den Schwerpunkt (13) des optischen Elements (2) verschiebbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (14) zwei Paar Federelemente (7) aufweist, wobei jedes Federelement (7) in einem Abstand vom Schwerpunkt (13) des optischen Elements (2) am optischen Element (2) angreift, und wobei die Federelemente (7) einzeln durch den Verstellmechanismus (14) verstellbar sind.
  15. Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie mit wenigstens einem optischen Element, wobei das optische Element mit einer Fassung über am Umfang des optischen Elements angeordnete Verbindungsglieder verbunden ist, und wobei das optische Element in seiner Lage von der vertikalen Achslage abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation des Eigengewichts wenigstens des optischen Elements (2) zusätzlich zu den Verbindungsgliedern (4) wenigstens ein Halteelement (7,11) vorgesehen ist, über das das optische Element (2) an einem Gehäuseteil gehalten ist.
  16. Projektionsobjektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (2) von dem wenigstens einem Halteelement (7,11) auf der von der Gewichtskraftrichtung abgewandten Seite an dem Gehäuseteil gehalten ist.
  17. Projektionsobjektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7) zusätzlich zur Kompensation des Eigengewichts auch zur Kompensation eines Kippfehlers vorgesehen ist.
  18. Projektionsobjektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement als Federelement (7) ausgebildet ist, wobei dessen Federkraft beim Kriechen des optischen Elements (2) im wesentlichen keine Lageänderung des optischen Elements (2) ergibt.
  19. Projektionsobjektiv nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, dass zwei Federelemente (7) vorgesehen sind, welche jeweils an ihren Endpunkten tangential mit dem optischen Element (2) verbunden sind.
  20. Projektionsobjektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement als pneumatisches Federelement (11) ausgebildet ist, welches mit dem optischen Element (2) verbunden ist.
  21. Projektionsobjektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (7,11) senkrecht zu einer optischen Achse (6) des optischen Elements (2) an dem optischen Element (2) angeordnet ist.
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