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DE102017207763A1 - Gelenkanordnung für ein optisches Element, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

Gelenkanordnung für ein optisches Element, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage Download PDF

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DE102017207763A1
DE102017207763A1 DE102017207763.8A DE102017207763A DE102017207763A1 DE 102017207763 A1 DE102017207763 A1 DE 102017207763A1 DE 102017207763 A DE102017207763 A DE 102017207763A DE 102017207763 A1 DE102017207763 A1 DE 102017207763A1
Authority
DE
Germany
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optical element
support
actuator
joint arrangement
force
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102017207763.8A
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English (en)
Inventor
Michael Erath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102017207763.8A priority Critical patent/DE102017207763A1/de
Publication of DE102017207763A1 publication Critical patent/DE102017207763A1/de
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
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    • GPHYSICS
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung für ein optisches Element, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur mechanischen Kopplung eines optischen Elements an wenigstens einen zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element ausgelegten Aktor, mit einem ersten Stützelement (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730), welches an dem optischen Element festlegbar ist, wenigstens einem zweiten Stützelement (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720), welches an dem Aktor festlegbar ist, und einer Mehrzahl von Verbindungselementen (141, 142, 143, 241, 242, 243, 341, 342, 343, 441a, 441b, 441c, 443a, 443b), welche das erste Stützelement und das zweite Stützelement mechanisch miteinander verbinden, wobei das zweite Stützelement eine Mehrzahl von jeweils wenigstens eines der Verbindungselemente tragenden Trägerabschnitten (120a, 120b, 120c) aufweist, wobei zwischen wenigstens zwei Trägerabschnitten jeweils eine Aussparung zur teilweisen Unterbringung eines an jeweils einem weiteren Aktor festlegbaren weiteren Stützelements in einer verschachtelten Anordnung vorgesehen ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung für ein optisches Element, 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 13 nm oder etwa 7 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Diese Spiegel können z.B. auf einem 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.
  • Es ist 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. Des Weiteren kann eine die Masse des optischen Elements bzw. Spiegels tragende Gewichtskraftkompensationseinrichtung vorgesehen sein, um den Energieverbrauch der aktiven bzw. steuerbaren Stellelemente zu minimieren, so dass insoweit kein permanenter Energiefluss mit damit einhergehender Wärmeerzeugung erforderlich ist. Die (auch als „MGC“ bezeichnete) Gewichtskompensationseinrichtung kann auf eine gewisse Haltekraft einstellbar sein, die über ein an den Spiegel mechanisch ankoppelndes mechanisches Element (Pin) auf den Spiegel übertragen wird.
  • In Szenarien wie z.B. dem vorstehend beschriebenen, bei denen ein optisches Element wie z.B. ein Spiegel an eine Mehrzahl von Aktoren zur Ausübung von Kräften auf das optische Element mechanisch gekoppelt wird, können in der Praxis Probleme daraus resultieren, dass der zur Unterbringung der Aktoren sowie der die mechanische Kopplung zwischen diesen Aktoren und dem optischen Element herstellenden Gelenkanordnung zur Verfügung stehende Bauraum je nach der konkreten Anwendungssituation stark begrenzt ist. Insbesondere kann die je nach Bauraumbegrenzung erforderliche Anordnung der genannten Komponenten dazu führen, dass je nach Aktuierungszustand des optischen Elements (z.B. abhängig von der Verkippung eines Spiegels) die grundsätzlich gewünschte Übereinstimmung der Krafteinleitungspunkte der einzelnen Aktoren nicht mehr gegeben ist, was wiederum zur Erzeugung unerwünschter parasitärer Kräfte bzw. Momente am optischen Element führen kann.
  • Das vorstehend beschriebene Problem ist in den schematischen Darstellungen von 8a-b und 9a-b veranschaulicht.
  • So ist gemäß 8a-b in einer beispielhaften Baugruppe aus einem optischen Element 800 in Form eines Spiegels sowie zwei lediglich angedeuteten Aktoren 801 und 802 die im Ausgangszustand von 8a (ohne Aktuierung bzw. Verkippung des optischen Elements 800) bestehende Übereinstimmung der Krafteinleitungspunkte der beiden Aktoren 801, 802 für den aktuierten bzw. verkippten Zustand des optischen Elements 800 gemäß 8b nicht mehr gegeben. Dabei ist in 8a-b der Krafteinleitungspunkt des ersten Aktors 801 mit „801a“ bezeichnet. Gemäß 8b wandert beim Übergang in den aktuierten bzw. verkippten Zustand des optischen Elements 800 der Krafteinleitungspunkt 802a für den Aktor 802 in einen Bereich außerhalb der (strichpunktiert dargestellten) Verbindungsachse zwischen dem Aktor 802 und dem Krafteinleitungspunkt 801a des ersten Aktors 801. Infolgedessen hat eine Krafteinleitung über den zweiten Aktor 802 auf das optische Element 800 bzw. den Spiegel in dessen verkipptem bzw. aktuiertem Zustand die Erzeugung eines unerwünschten parasitären Moments und eine unerwünschte Querkraft durch den Pendeleffekt zur Folge.
  • 9a-b zeigen in analoger Weise eine Baugruppe mit noch einem weiteren Aktor 903, wobei im Übrigen zu 8a-b analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „100“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß 9b tritt hier die Erzeugung parasitärer Momente im aktuierten bzw. verkippten Zustand des optischen Elements 900 sowohl über den Aktor 902 als auch über den weiteren Aktor 903 auf, so dass das vorstehend beschriebene Problem weiter vergrößert wird.
  • 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 Gelenkanordnung für ein optisches Element, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, bereitzustellen, welche die Aktuierung des optischen Elements über eine Mehrzahl von Aktoren unter Vermeidung oder Minimierung der Einleitung parasitärer Momente bzw. Kräfte auch bei begrenztem Bauraum ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Eine erfindungsgemäße Gelenkanordnung, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur mechanischen Kopplung eines optischen Elements an wenigstens einen zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element ausgelegten Aktor, weist auf:
    • - ein erstes Stützelement, welches an dem optischen Element festlegbar ist;
    • - wenigstens ein zweites Stützelement, welches an dem Aktor festlegbar ist; und
    • - eine Mehrzahl von Verbindungselementen, welche das erste Stützelement und das zweite Stützelement mechanisch miteinander verbinden;
    • - wobei das zweite Stützelement eine Mehrzahl von jeweils wenigstens eines der Verbindungselemente tragenden Trägerabschnitten aufweist, wobei zwischen wenigstens zwei Trägerabschnitten jeweils eine Aussparung zur teilweisen Unterbringung eines an jeweils einem weiteren Aktor festlegbaren weiteren Stützelements in einer verschachtelten Anordnung vorgesehen ist.
  • Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, eine Gelenkanordnung zur mechanischen Kopplung eines optischen Elements an wenigstens einen zur Ausübung einer Kraft auf ein optisches Element ausgelegten Aktor derart auszugestalten, dass bei Aktuierung des optischen Elements über mehrere Aktoren eine ineinander „verschachtelte“ Platzierung von den jeweiligen Aktoren zugeordneten Komponenten ermöglicht wird. Diese verschachtelte Anordnung der den einzelnen Aktoren zugeordneten Komponenten hat zur Folge, dass es auch bei stark begrenztem verfügbarem Bauraum möglich wird, die betreffenden Aktoren auf ein- und denselben Krafteinleitungspunkt auszurichten und somit auch im aktuierten (z.B. verkippten) Zustand des optischen Elements eine Einleitung parasitärer Momente oder Kräfte in das optische Element zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Durch die drehpunktnahe Anordnung verursachen Drehbewegungen nur minimale Verschiebungen an den Verbindungselementen.
  • Zur Ermöglichung der vorstehend erwähnten, verschachtelten Anordnung ist in der erfindungsgemäßen Gelenkanordnung ein an einem Aktor festlegbares Stützelement mit einer geeigneten Aussparung versehen, welche die Unterbringung eines weiteren (einem anderen Aktor zugeordneten bzw. daran festlegbaren) Stützelements in besagter verschachtelter Anordnung ermöglicht.
  • Der Aufbau der erfindungsgemäßen Gelenkanordnung aus einem ersten, an dem optischen Element festlegbaren Stützelement und dem o.g., an dem jeweiligen Aktor festlegbaren zweiten Stützelement sowie einer Mehrzahl von diese Stützelemente miteinander mechanisch verbindenden Verbindungselementen hat hierbei den weiteren Vorteil, dass in der bereitgestellten Kinematik die in den unterschiedlichen Freiheitsgraden vorhandenen Steifigkeiten individuell über die Anzahl sowie geometrische Ausgestaltung der Verbindungselemente (insbesondere deren Durchmesser und Länge) steuerbar sind. Hierbei kann etwa über eine Erhöhung der Anzahl der Verbindungselemente bei gleichzeitiger Verringerung von deren Durchmesser die Drehsteifigkeit bei unverändert hoher Steifigkeit der mechanischen Kopplung in axialer Richtung (bezogen auf die Antriebsachse des jeweiligen Aktors) verringert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das zweite Stützelement drei Trägerabschnitte auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das zweite Stützelement drei Aussparungen auf, von denen jede zwischen jeweils zwei zueinander benachbarten Trägerabschnitten vorgesehen ist. Gemäß einer Ausführungsform verlaufen die Verbindungselemente auf einen gemeinsamen Krafteinleitungspunkt bzw. Drehpunkt hin.
  • Gemäß einer Ausführungsform trägt jeder der Trägerabschnitte jeweils eine Mehrzahl von Verbindungselementen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Verbindungselemente als drahtförmige Federelemente ausgelegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das wenigstens eine zweite Stützelement jeweils über einen Pin an dem jeweiligen Aktor festlegbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen dem wenigstens einen Aktor und dem optischen Element eine mechanische Kopplung in solcher Weise ausgebildet, dass bezogen auf die Antriebsachse dieses Aktors das Verhältnis der Steifigkeit dieser mechanischen Kopplung in axialer Richtung zur Quersteifigkeit wenigstens 10.000, insbesondere wenigstens 50.000, weiter insbesondere wenigstens 100.000, beträgt. Die Quersteifigkeit beinhaltet dabei u.a. auch die Drehsteifigkeit des erfindungsgemäßen Gelenks. Generell ist eine vergleichsweise hohe axiale Steifigkeit und eine vergleichsweise geringe Drehsteifigkeit gewünscht.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Gelenkanordnung wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei solcher zweiten Stützelemente auf, wobei jedes dieser zweiten Stützelemente an jeweils einem Aktor festlegbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform verlaufen die Verbindungselemente dieser zweiten Stützelemente auf einen gemeinsamen Krafteinleitungspunkt bzw. Drehpunkt hin.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Baugruppe mit wenigstens einem optischen Element und wenigstens zwei Aktoren, welche jeweils zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element ausgelegt sind, wobei diese Aktoren an das optische Element über eine Gelenkanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen gekoppelt sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist einer dieser Aktoren eine Gewichtskraftkompensationseinrichtung zur Ausübung einer Kompensationskraft auf das optische Element, wobei diese Kompensationskraft die auf das optische Element wirkende Gewichtskraft wenigstens teilweise kompensiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, welches wenigstens eine Gelenkanordnung oder 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:
    • 1-7 schematische Darstellungen zur Erläuterung möglicher Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung;
    • 8-9 schematische Darstellungen zur Erläuterung eines der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Problems; und
    • 10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 10 zeigt zunächst eine lediglich schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 10, in welcher die vorliegende Erfindung beispielhaft realisierbar ist.
  • Gemäß 10 weist eine Beleuchtungseinrichtung der Projektionsbelichtungsanlage 10 einen Feldfacettenspiegel 13 und einen Pupillenfacettenspiegel 14 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 13 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 11 und einen Kollektorspiegel 12 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 14 sind ein erster Teleskopspiegel 15 und ein zweiter Teleskopspiegel 16 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein unter streifendem Einfall betriebener Umlenkspiegel 17 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines in 10 lediglich angedeuteten Projektionsobjektivs mit Spiegeln 31-36 lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 31 auf einem Maskentisch 30 angeordnet, die mit Hilfe eines Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 41 auf einem Wafertisch 40 befindet.
  • 1a zeigt eine lediglich schematische und stark vereinfachte Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer Gelenkanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Gelenkanordnung dient zur mechanischen Kopplung eines optischen Elements, bei welchem es sich lediglich beispielhaft um einen Spiegel einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (z.B. der Projektionsbelichtungsanlage 10 von 10) handeln kann, an wenigstens einen Aktor zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Gelenkanordnung zur Verwendung in einer Baugruppe geeignet, in welcher das betreffende optische Element an wenigstens zwei Aktoren gekoppelt ist, wobei eine Ausrichtung dieser Aktoren auf ein- und denselben Krafteinleitungspunkt auch im aktuierten (z.B. verkippten) Zustand des optischen Elements realisiert werden soll.
  • Gemäß 1a weist die erfindungsgemäße Gelenkanordnung ein an dem (nicht dargestellten) optischen Element festlegbares erstes Stützelement 130 sowie ein an einem (ebenfalls nicht dargestellten) Aktor festlegbares zweites Stützelement 120 auf, wobei das erste Stützelement 130 und das zweite Stützelement 120 über eine Mehrzahl von Verbindungselementen 141-143 mechanisch miteinander verbunden sind.
  • Wenngleich in 1a zur einfacheren Darstellung lediglich drei Verbindungselemente 141-143 gezeigt sind, kann deren Anzahl in beliebiger geeigneter Weise gewählt werden, wobei über die jeweilige Wahl des Durchmessers und der Anzahl der Verbindungselemente die Steifigkeit der bereitgestellten Kinematik individuell entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann. Insbesondere kann z.B. durch Erhöhung der Anzahl der Verbindungselemente bei gleichzeitiger Verringerung von deren Durchmesser die Drehsteifigkeit der Kinematik bei unverändert hoher Steifigkeit in axialer Richtung (bezogen auf die Antriebsachse des jeweiligen Aktors) verringert werden. Dabei kann z.B. bezogen auf die Antriebsachse des Aktors das Verhältnis der Steifigkeit der mechanischen Kopplung in axialer Richtung zur Quersteifigkeit wenigstens 10.000, insbesondere wenigstens 50.000, weiter insbesondere wenigstens 100.000, betragen. Die Quersteifigkeit beinhaltet dabei u.a. auch die Drehsteifigkeit des erfindungsgemäßen Gelenks.
  • Des Weiteren ist gemäß 1a ein sich in vertikaler Richtung erstreckender bzw. bezogen auf die Antriebsrichtung (z-Richtung) axial verlaufender Pin 110 (bzw. ein Pinmittenteil als Verbindung von zwei Gelenken) vorhanden, welcher die Bewegung in vertikaler Richtung vom Aktor auf das optische Element bzw. den Spiegel überträgt.
  • Wie aus 1a ersichtlich ist, weist das zweite Stützelement 120 eine Mehrzahl von jeweils wenigstens eines der Verbindungselemente 141-143 tragenden Trägerabschnitten 120a-120c auf, wobei zwischen einander benachbarten Trägerabschnitten 120a-120c jeweils eine Aussparung vorgesehen ist. Diese Aussparungen ermöglichen, wie in den weiteren Ausführungsformen von 5-7 schematisch dargestellt, die wenigstens teilweise Unterbringung jeweils eines analogen weiteren Stützelements (über welches das optische Element an jeweils einen weiteren Aktor koppelbar ist) in einer verschachtelten Anordnung. Durch diese verschachtelte Anordnung wird erreicht, dass die betreffenden Aktoren auch bei stark begrenztem verfügbarem Bauraum und auch noch im aktuierten Zustand des betreffenden optischen Elements auf ein- und denselben Krafteinleitungspunkt ausgerichtet sind, so dass im Ergebnis die Einleitung parasitärer Momente bzw. Kräfte reduziert oder verhindert wird.
  • Das an dem optischen Element festlegbare erste Stützelement 130 kann dabei grundsätzlich eine beliebige geeignete Geometrie aufweisen, wobei lediglich beispielhaft anstelle der dargestellten halbkugelförmigen Geometrie auch eine zum zweiten Stützelement 120 analoge Ausgestaltung (in welcher jeweils Trägerabschnitte für die Verbindungselemente 141-143 mit zwischen den Trägerabschnitten vorhandenen Aussparungen vorgesehen sind) möglich ist.
  • Die Verbindungselemente 141-143 weisen, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, eine drahtförmige Geometrie auf, wobei beispielhafte Querschnitte z.B. im Bereich von 0.1 mm bis 0.3 mm liegen können und wobei die Länge der Verbindungselemente lediglich beispielhaft im Bereich von 3 mm bis 5 mm liegen kann.
  • 1b zeigt in lediglich schematischer Darstellung eine weitere mögliche Ausführungsform, in welcher durch mit geeigneten Versteifungsabschnitten versteifte Verbindungselemente 141'-143' eine erhöhte Axialsteifigeit erzielt wird.
  • 5 zeigt in schematischer Darstellung, ausgehend von der Gelenkanordnung von 1, eine erfindungsgemäß ermöglichte teilweise Unterbringung weiterer Stützelemente 521, 522 in den jeweils an einem Stützelement 520 vorhandenen Aussparungen in der vorstehend beschriebenen verschachtelten Anordnung, wobei jedes der (zweiten) Stützelemente 520-522 über einen entsprechenden Pin 510, 511 bzw. 512 (bzw. ein Pinmittenteil) an einem Aktor festlegbar ist. Das an dem optischen Element bzw. Spiegel festlegbare erste Stützelement ist in 5 mit „530“ bezeichnet. Die in 5 dargestellte Gelenkanordnung ist z.B. zur Verwendung in dem anhand von 9a-b beschriebenen Szenario geeignet, in welcher das betreffende optische Element an drei Aktoren gekoppelt ist, wobei eine Ausrichtung dieser Aktoren auf ein- und denselben Krafteinleitungspunkt auch im aktuierten (z.B. verkippten) Zustand des optischen Elements realisierbar wird.
  • 2-4 zeigen schematische Darstellungen weiterer möglicher Ausführungsformen der Erfindung, wobei im Vergleich zu 1a analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit „100“, „200“ bzw. „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Dabei ist in der Ausführungsform von 2 eine im Vergleich zu 1a steilere (d.h. unter geringerem Winkel zur jeweiligen Oberflächennormalen erfolgende) Anordnung der Verbindungselemente 241-243 an den jeweiligen Trägerabschnitten des zweiten Stützelements realisiert mit der Folge, dass die betreffenden Trägerabschnitte weniger ausladend bzw. mit geringeren Abmessungen ausgebildet werden können und somit insgesamt eine kompaktere Ausgestaltung ermöglicht wird.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform mit im Vergleich zu 1a reduzierter Länge der Verbindungselemente 341-343, wodurch zum einen wie bereits erläutert die Steifigkeit der insgesamt bereitgestellten Kinematik verändert und zum anderen eine weiter verschachtelte Anordnung insofern ermöglicht wird, als bei Kombination mit zusätzlichen seitlichen Stützelementen und dort angebrachten Verbindungselementen mit vergleichsweise größerer Länge der Überlapp bzw. Verschachtelungsgrad weiter erhöht werden kann. Eine Baugruppe unter Ausnutzung des anhand von 3 beschriebenen Aspekts ist in 7 dargestellt, wobei hier im Vergleich zu 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „400“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind und entsprechende weitere Stützelemente in 7 mit „720“, „721“, „722“ und „723“ bezeichnet sind.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform mit im Vergleich zu 1a erhöhter Anzahl der Verbindungselemente, wobei gemäß 4 jedem einzelnen Trägerabschnitt des zweiten Stützelements 420 jeweils eine Mehrzahl von Verbindungselementen 441a, 441b, 441c, ... zugeordnet ist.
  • Eine zu 7 analoge Baugruppe, jedoch mit untereinander übereinstimmender Länge der Verbindungselemente, ist in 6 gezeigt, wobei zu 3 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit „300“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind.
  • 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 [0009]
    • WO 2008/012336 A1 [0009]
    • WO 2012/084675 A1 [0009]

Claims (14)

  1. Gelenkanordnung, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, zur mechanischen Kopplung eines optischen Elements an wenigstens einen zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element ausgelegten Aktor, mit • einem ersten Stützelement (130, 230, 330, 430, 530, 630, 730), welches an dem optischen Element festlegbar ist; • wenigstens einem zweiten Stützelement (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720), welches an dem Aktor festlegbar ist; und • einer Mehrzahl von Verbindungselementen (141, 142, 143, 241, 242, 243, 341, 342, 343, 441a, 441b, 441c, 443a, 443b), welche das erste Stützelement und das zweite Stützelement mechanisch miteinander verbinden; • wobei das zweite Stützelement (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720) eine Mehrzahl von jeweils wenigstens eines der Verbindungselemente tragenden Trägerabschnitten (120a, 120b, 120c) aufweist, wobei zwischen wenigstens zwei Trägerabschnitten (120a, 120b, 120c) jeweils eine Aussparung zur teilweisen Unterbringung eines an jeweils einem weiteren Aktor festlegbaren weiteren Stützelements in einer verschachtelten Anordnung vorgesehen ist.
  2. Gelenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Stützelement (120) drei solcher Trägerabschnitte (120a, 120b, 120c) aufweist.
  3. Gelenkanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Stützelement (120) drei solcher Aussparungen aufweist, von denen jede zwischen jeweils zwei zueinander benachbarten Trägerabschnitten (120a, 120b, 120c) vorgesehen ist.
  4. Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (141, 142, 143, 241, 242, 243, 341, 342, 343, 441a, 441b, 441c, 443a, 443b) auf einen gemeinsamen Krafteinleitungspunkt hin verlaufen.
  5. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Trägerabschnitte (120a, 120b, 120c) jeweils eine Mehrzahl von Verbindungselementen (141, 142, 143, 241, 242, 243, 341, 342, 343, 441a, 441b, 441c, 443a, 443b) trägt.
  6. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (141, 142, 143, 241, 242, 243, 341, 342, 343, 441a, 441b, 441c, 443a, 443b) als drahtförmige Federelemente ausgelegt sind.
  7. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Stützelement (120, 220, 320, 420, 520, 620, 720) jeweils über einen Pin (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710) an dem jeweiligen Aktor festlegbar ist.
  8. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Aktor und dem optischen Element eine mechanische Kopplung in solcher Weise ausgebildet ist, dass bezogen auf die Antriebsachse dieses Aktors das Verhältnis der Steifigkeit dieser mechanischen Kopplung in axialer Richtung zur Quersteifigkeit wenigstens 10.000, insbesondere wenigstens 50.000, weiter insbesondere wenigstens 100.000, beträgt.
  9. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei solcher zweiten Stützelemente (520, 521, 522, 620, 621, 622, 623, 720, 721, 722, 723) aufweist, wobei jedes dieser zweiten Stützelemente an jeweils einem Aktor festlegbar ist.
  10. Gelenkanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente dieser zweiten Stützelemente (520, 521, 522, 620, 621, 622, 623, 720, 721, 722, 723) auf einen gemeinsamen Krafteinleitungspunkt hin verlaufen.
  11. Baugruppe, mit • wenigstens einem optischen Element; und • wenigstens zwei Aktoren, welche jeweils zur Ausübung einer Kraft auf das optische Element ausgelegt sind; • wobei diese Aktoren an das optische Element über eine Gelenkanordnung nach Anspruch 9 oder 10 gekoppelt sind.
  12. Baugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer dieser Aktoren eine Gewichtskraftkompensationseinrichtung zur Ausübung einer Kompensationskraft auf das optische Element ist, wobei diese Kompensationskraft die auf das optische Element wirkende Gewichtskraft wenigstens teilweise kompensiert.
  13. Baugruppe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein Spiegel ist.
  14. Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens eine Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder eine Baugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 13 aufweist.
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