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DE102012200658A1 - Mirror assembly e.g. pupil facet mirror, for optical system of micro-lithographic projection exposure system, has carrier for individual mirrors, and vibration excitation unit designed such that mirrors displace vibration oscillation - Google Patents

Mirror assembly e.g. pupil facet mirror, for optical system of micro-lithographic projection exposure system, has carrier for individual mirrors, and vibration excitation unit designed such that mirrors displace vibration oscillation Download PDF

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DE102012200658A1
DE102012200658A1 DE201210200658 DE102012200658A DE102012200658A1 DE 102012200658 A1 DE102012200658 A1 DE 102012200658A1 DE 201210200658 DE201210200658 DE 201210200658 DE 102012200658 A DE102012200658 A DE 102012200658A DE 102012200658 A1 DE102012200658 A1 DE 102012200658A1
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DE
Germany
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mirror
individual
vibration
mirrors
individual mirrors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201210200658
Other languages
German (de)
Inventor
Boaz Pnini-Mittler
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
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Abstract

The assembly has a carrier (110) for multiple individual mirrors (101-103) made of silicon. A vibration excitation unit (162) is designed such that one of the individual mirrors displaces vibration oscillation when a mechanical contact between the individual mirrors and the carrier is temporarily solved. Adjustment pins (141-143) are attached to the individual mirrors for tilting the individual mirrors around a tilting axis. The individual mirrors are mechanically biased over spring elements (131-133). The spring elements are arranged on the adjustment pins. An independent claim is also included for a method for adjusting a mirror assembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Justieren einer Spiegelanordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Pupillenfacettenspiegel einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.The invention relates to a mirror arrangement, in particular for use in a microlithographic projection exposure apparatus, and to a method for adjusting a mirror arrangement. In particular, the invention relates to a pupil facet mirror of a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus.

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. Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits or LCDs. The microlithography process is carried out in a so-called projection exposure apparatus which has an illumination device and a projection objective. In this case, the image of a mask (= reticle) illuminated by the illumination device is projected onto a photosensitive layer (photoresist) coated with a photosensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection objective (eg, a silicon wafer) to apply the mask structure to the photosensitive coating of the Transfer substrate.

In für den EUV-Bereich ausgelegten Projektionsobjektiven, d.h. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet.In EUV projected projection lenses, i. at wavelengths of e.g. about 13 nm or about 7 nm, mirrors are used as optical components for the imaging process, due to the lack of availability of suitable translucent refractive materials.

In der Beleuchtungseinrichtung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage ist der Einsatz von Facettenspiegeln in Form von Feldfacettenspiegeln und Pupillenfacettenspiegeln als bündelführende Komponenten z.B. aus DE 10 2008 009 600 A1 bekannt. Derartige Pupillenfacettenspiegel sind aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln aufgebaut, welche jeweils zum Zwecke der Justage oder auch zur Realisierung bestimmter Beleuchtungswinkelverteilungen über Festkörpergelenke kippbar ausgelegt sind. In the illumination device of a microlithographic projection exposure apparatus designed for operation in the EUV, the use of facet mirrors in the form of field facet mirrors and pupil facet mirrors as bundle-guiding components is known, for example DE 10 2008 009 600 A1 known. Such pupil facet mirrors are constructed from a multiplicity of individual mirrors, which are each designed to be tiltable via solid-state joints for the purpose of adjustment or else for the realization of specific illumination angle distributions.

Ein bei der Justage oder bei der Realisierung bestimmter Beleuchtungswinkelverteilungen in der Praxis auftretendes Problem resultiert aus der zwischen den relativ zueinander in ihrer Position verstellten Komponenten auftretenden Reibung sowie hiermit einhergehenden unerwünschten „Slip-Stick-Effekten“ (d.h. ein unter Reibungsbedingungen gegebenenfalls auftretendes Ruckgleiten). Dieses Ruckgleiten kann sich etwa während einer Justage darin äußern, dass die Einzelspiegel infolge der auf sie einwirkenden Haftreibung trotz einer zwecks Positions- bzw. Kippwinkelverstellung vorgenommenen Aktuierung vorübergehend in ihrer Position verbleiben, um erst bei fortwährender Aktuierung bzw. Steigerung der aufgebrachten Kraft ruckartig und ggf. über die gewünschte Zielposition hinaus verschoben zu werden, wodurch die exakte Justage bzw. Kippwinkeleinstellung der Einzelspiegel erschwert wird.A problem occurring in the adjustment or realization of certain illumination angle distributions in practice results from the friction occurring between the components displaced relative to each other in position, as well as undesirable "slip-stick effects" associated therewith (i.e., stick-slip occurring under frictional conditions). This stick slip can manifest itself during an adjustment in that the individual mirrors temporarily remain in their position due to the static friction acting on them, despite an actuation made for the purpose of positional or tilting angle adjustment, to jerky and possibly only with continuous actuation or increase of the applied force . Be moved beyond the desired target position out, whereby the exact adjustment or tilt angle adjustment of the individual mirror is difficult.

Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spiegelanordnung mit einer Mehrzahl von Einzelspiegeln, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie ein Verfahren zum Justieren einer Spiegelanordnung bereitzustellen, welche eine genauere Justage der Spiegelelemente ermöglichen. Against the above background, it is an object of the present invention to provide a mirror arrangement with a plurality of individual mirrors, in particular for use in a microlithographic projection exposure apparatus, and a method for adjusting a mirror arrangement, which allow a more accurate adjustment of the mirror elements.

Diese Aufgabe wird durch die Spiegelanordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. das Verfahren gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 10 gelöst.This object is achieved by the mirror arrangement according to the features of the independent patent claim 1 and the method according to the features of the independent claim 10.

Eine Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, weist auf:

  • – eine Mehrzahl von Einzelspiegeln;
  • – einen Träger für diese Einzelspiegel; und
  • – wenigstens eine Vibrationsanregungseinheit, welche dazu konfiguriert ist, wenigstens einen der Einzelspiegel in eine Vibrationsschwingung zu versetzen, während der ein mechanischer Kontakt zwischen diesem Einzelspiegel und dem Träger vorübergehend gelöst wird.
A mirror arrangement, in particular for use in a microlithographic projection exposure apparatus, comprises:
  • A plurality of individual mirrors;
  • A carrier for these individual mirrors; and
  • At least one vibration excitation unit configured to vibrate at least one of the individual mirrors during which mechanical contact between this individual mirror and the carrier is temporarily released.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, bei einer Spiegelanordnung mit – vorzugsweise einzeln bzw. unabhängig voneinander verkippbaren – Einzelspiegeln eine Justierung dieser Einzelspiegel dadurch spannungsfrei vorzunehmen, dass die Einzelspiegel über eine Vibrationsanregung für vergleichsweise kurze Zeitspannen in ihrem mechanischen Kontakt mit dem Träger gelöst bzw. gegenüber diesem angehoben und damit – für ebendiese Zeitspannen – in einen im wesentlichen reibungsfreien Zustand überführt werden. Während der Vibrationsanregung kann somit die Justage reibungsfrei vorgenommen werden. Dies hat wiederum zur Folge, dass etwa unerwünschte „Slip-Stick-Effekte“ (d.h. ein unter Reibungsbedingungen gegebenenfalls auftretendes Ruckgleiten) der während der Justage in ihrer Relativposition zum Träger verstellten Einzelspiegel vermieden werden können.The invention is based in particular on the concept that, in the case of a mirror arrangement with individual mirrors-preferably individually or independently tiltable-an adjustment of these individual mirrors can be made stress-free by releasing the individual mirrors into their mechanical contact with the carrier via vibration excitation for comparatively short periods of time. raised against this and thus - for just these periods - are transferred to a substantially frictionless state. During the vibration excitation adjustment can thus be made without friction. This, in turn, has the consequence that undesired "slip-stick effects" (i.e., stick-slip occurring under frictional conditions) of the individual mirrors adjusted in their relative position relative to the carrier during the adjustment can be avoided.

Vorzugsweise sind sämtliche Einzelspiegel der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestaltet. Dabei kann entweder den Einzelspiegeln jeweils eine eigene separate Vibrationsanregungseinheit zugeordnet sein, oder es kann auch für mehrere oder sämtliche Einzelspiegel eine gemeinsame Vibrationsanregungseinheit vorgesehen sein.Preferably, all the individual mirrors of the mirror arrangement according to the invention are designed in the manner described above. In this case, either the individual mirrors can each be assigned its own separate vibration excitation unit, or a common vibration excitation unit can also be provided for several or all individual mirrors.

Gemäß einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Einzelspiegel über ein Federelement mechanisch vorgespannt. In dieser Ausgestaltung kann etwa nach der wie vorstehend beschrieben „reibungsfreien“ Justage und Erreichen der gewünschten Kippwinkelposition des jeweiligen Einzelspiegels dieser Einzelspiegel einfach losgelassen werden, um mittels der durch die Federwirkung wiederhergestellten mechanischen Vorspannung die erwünschte (Kippwinkel-)Position zu fixieren bzw. „einzufrieren“. According to one embodiment, the at least one individual mirror is mechanically prestressed via a spring element. In this embodiment, for example, after the "frictionless" adjustment and reaching the desired tilting angle position of the respective individual mirror as described above, these individual mirrors can be easily released in order to fix or "freeze" the desired (tilting) position by means of the mechanical prestress restored by the spring action ".

Gemäß einer Ausführungsform ist dem wenigstens einen Einzelspiegel ein Justagestift zur Verkippung des Einzelspiegels um mindestens eine Kippachse zugeordnet. Das Federelement kann insbesondere auf dem betreffenden Justagestift angeordnet sein.According to one embodiment, the at least one individual mirror is assigned an adjustment pin for tilting the individual mirror about at least one tilting axis. The spring element may in particular be arranged on the relevant adjustment pin.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vibrationsanregungseinheit eine Anregungsfrequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz, insbesondere im Bereich von 2 bis 5 kHz, auf.According to one embodiment, the vibration excitation unit has an excitation frequency in the range of 1 to 10 kHz, in particular in the range of 2 to 5 kHz.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vibrationsschwingung eine Amplitude im Bereich von 1 bis 10 μm auf.According to one embodiment, the vibration vibration has an amplitude in the range of 1 to 10 microns.

Die erfindungsgemäße Spiegelanordnung kann insbesondere ein Facettenspiegel, weiter insbesondere ein Pupillenfacettenspiegel einer Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sein.The mirror arrangement according to the invention can in particular be a facet mirror, more particularly a pupil facet mirror of a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus.

Die Erfindung betrifft ferner ein optisches System, insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung, einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei das optische System eine erfindungsgemäße Spiegelanordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere für die EUV-Lithographie, mit einem solchen optischen System. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Justieren einer Spiegelanordnung, wobei die Spiegelanordnung eine Mehrzahl von Einzelspiegeln und einen Träger für diese Einzelspiegel aufweist,

  • – wobei wenigstens einer der Einzelspiegel in einem Justageschritt in eine gewünschte Kippstellung gebracht wird; und
  • – wobei dieser Einzelspiegel während des Justageschrittes in eine Vibrationsschwingung versetzt wird, während der ein mechanischer Kontakt zwischen dem betreffenden Einzelspiegel und dem Träger vorübergehend gelöst wird.
The invention further relates to an optical system, in particular a lighting device, a microlithographic projection exposure apparatus, wherein the optical system has a mirror arrangement according to the invention with the features described above. Furthermore, the invention also relates to a microlithographic projection exposure apparatus, in particular for EUV lithography, with such an optical system. The invention further relates to a method for adjusting a mirror arrangement, wherein the mirror arrangement has a plurality of individual mirrors and a support for these individual mirrors,
  • - Wherein at least one of the individual mirrors is brought in an adjustment step in a desired tilted position; and
  • - Wherein this individual mirror is placed during the adjustment step in a vibration vibration, during which a mechanical contact between the respective individual mirror and the carrier is temporarily released.

Zu bevorzugten Ausgestaltungen sowie Vorteilen des Verfahrens wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung Bezug genommen.For preferred embodiments and advantages of the method, reference is made to the above statements in connection with the mirror assembly according to the invention.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung; und 1 a schematic representation for explaining an embodiment of the invention; and

2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die Erfindung realisierbar ist. Im Weiteren wird zunächst der Aufbau einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in 1 beschrieben. 2 a schematic representation of the structure of a microlithographic projection exposure apparatus in which the invention can be realized. In the following, the structure of a mirror arrangement according to the invention will first be described with reference to an embodiment with reference to the schematic illustration in FIG 1 described.

Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Spiegelanordnung eine Mehrzahl von Einzelspiegeln 101, 102, 103, ... auf, welche wie im Weiteren erläutert auf einen Träger 110 angeordnet sind. Die Einzelspiegel 101, 102, 103, ... können beispielsweise aus Silizium hergestellt sein. Jedem der Einzelspiegel 101, 102, 103, ... ist ein Justagestift 141, 142, 143, ... zugeordnet, welcher in dem Ausführungsbeispiel in seinem dem jeweiligen Einzelspiegel 101, 102, 103, ... zugewandten Endabschnitt einen (beispielsweise aus Stahl hergestellten) kugelkalottenförmigen Abschnitt 141a, 142a, 143a, ... aufweist, welcher in dem Ausführungsbeispiel mit dem betreffenden Justagestift 141, 142, 143, ... monolithisch ausgebildet ist, alternativ aber auch in beliebiger geeigneter Weise (z.B. mittels einer Schraub- oder Klebeverbindung) an dem Justagestift 141, 142, 143, ... fixiert sein kann. Des Weiteren sind die Justagestifte 141, 142, 143, ... im Ausführungsbeispiel über einen jeweils stirnseitig vorgesehenen Gewindeabschnitt 141b, 142b, 143b, ... in die jeweils zugeordneten Einzelspiegel 101, 102, 103, ... eingeschraubt.According to 1 a mirror arrangement according to the invention has a plurality of individual mirrors 101 . 102 . 103 , ..., which, as explained below, on a carrier 110 are arranged. The individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... can be made of silicon, for example. Each of the individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... is an adjustment pen 141 . 142 . 143 , ..., which in the embodiment in its respective individual mirror 101 . 102 . 103 , ... facing end portion of a (for example made of steel) spherical cap-shaped portion 141 . 142a . 143a , ..., which in the embodiment with the relevant Justagestift 141 . 142 . 143 , ... is formed monolithic, but alternatively also in any suitable manner (eg by means of a screw or adhesive connection) on the Justagestift 141 . 142 . 143 , ... can be fixed. Furthermore, the adjustment pins 141 . 142 . 143 , ... in the exemplary embodiment via a respective threaded portion provided on the front side 141b . 142b . 143b , ... in the respective assigned individual mirror 101 . 102 . 103 , ... screwed in.

Die Ausbildung der von den Einzelspiegeln 101, 102, 103, ... separaten kugelkalottenförmigen Abschnitte 141a, 142a, 143a, ... ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Einzelspiegel 101, 102, 103, ... nicht aus einem metallischen Material wie z.B. Kupfer, sondern – etwa zur Erfüllung bestimmter EUV-Spezifikationen – aus einem keramischen Material (z.B. Silizium) mit typischerweise spröden Materialeigenschaften hergestellt sind, da die Einzelspiegel 101, 102, 103, ... dann selbst nicht mit der kugelkalottenförmigen Geometrie versehen werden müssen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass in weiteren Ausführungsformen (insbesondere bei Herstellung der Einzelspiegel aus einem einfacher bearbeitbaren bzw. nicht spröden Material) auch die betreffenden Abschnitte unmittelbar an den Einzelspiegeln bzw. monolithisch mit diesen ausgebildet werden können.The training of the individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... separate spherical cap sections 141 . 142a . 143a , ... is particularly advantageous when the individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... are not made of a metallic material such as copper, but - for meeting certain EUV specifications - made of a ceramic material (eg silicon) with typically brittle material properties, since the individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... then need not be provided with the spherical cap-shaped geometry itself. However, the invention is not limited thereto, so that in further embodiments (in particular when producing the individual mirrors from a material that is easier to work or not brittle), the relevant sections are also directly attached to the Single mirrors or monolithic with these can be formed.

In einem quantitativen Ausführungsbeispiel (und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) kann etwa jeder der Einzelspiegel 101, 102, 103, ... einen maximalen Durchmesser von 5mm aufweisen, wobei bei einem Durchmesser des Trägers 110 von 300mm z.B. etwa 2.000 Einzelspiegel vorgesehen sein können. Die Dicke des Trägers 110 kann beispielsweise (ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre) im Bereich von 30–40 mm liegen. In a quantitative embodiment (and without the invention being limited thereto), approximately each of the individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... have a maximum diameter of 5mm, with a diameter of the carrier 110 of 300mm, for example, about 2,000 individual mirrors can be provided. The thickness of the carrier 110 For example, (without the invention being limited thereto) may be in the range of 30-40 mm.

In seinem dem jeweiligen Einzelspiegel 101, 102, 103, ... abgewandten Endabschnitt weist jeder Justagestift 141, 142, 143, ... einen Gewindeabschnitt 141b, 142b, 143b, ... auf, über welches der betreffende Justagestift mit einer Gewindehülse 151, 152, 153, ... fest verbunden ist. Im Bereich zwischen Gewindehülse und einem durch den Träger 110 jeweils ausgebildeten oberen Anschlag sitzt auf dem betreffenden Justagestift 141, 142, 143, ... eine Feder 131, 132, 133, ..., über welche der zugehörige Einzelspiegel 101, 102, 103, ... in der jeweiligen Position mechanisch vorgespannt und so fixiert ist.In his individual mirror 101 . 102 . 103 , ... facing away end section, each Justagestift 141 . 142 . 143 , ... a threaded section 141b . 142b . 143b , ..., on which the relevant adjustment pin with a threaded sleeve 151 . 152 . 153 , ... is firmly connected. In the area between the threaded sleeve and one through the carrier 110 each trained upper stop sits on the relevant Justagestift 141 . 142 . 143 , ... a feather 131 . 132 . 133 , ..., about which the corresponding individual mirror 101 . 102 . 103 , ... is mechanically prestressed in the respective position and thus fixed.

Gemäß der Erfindung sind die Justagestifte 141, 142, 143, ... jeweils mit einer Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... (in 1 ist lediglich die Vibrationsanregungseinheit 162 angedeutet) gekoppelt, über welche die jeweilige Anordnung aus Gewindehülse 151, 152, 153, ... und Justagestift 141, 142, 143, ... mitsamt dem daran fixierten Einzelspiegel 101, 102, 103, ... zu einer Vibrationsschwingung anregbar ist. In dem Ausführungsbeispiel (jedoch ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre) greift die Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... an dem Justagestift 141, 142, 143, ... über die jeweils zugehörige Gewindehülse 151, 152, 153, ... an. Die Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... regt hierbei den betreffenden Justagestift 141, 142, 143, ... zu einer oszillierenden (Auf- und Ab-)Bewegung in z-Richtung an, was in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise mittels eines piezoelektrischen Aktuators, welcher einen (Mini-)Hammer aufweist, erfolgen kann. In weiteren Ausführungsformen kann auch für mehrere oder sämtliche Einzelspiegel 101, 102, 103, ... eine gemeinsame Vibrationsanregungseinheit vorgesehen sein.According to the invention, the Justagestifte 141 . 142 . 143 , ... each with a vibration excitation unit 161 . 162 . 163 , ... (in 1 is only the vibration excitation unit 162 indicated), via which the respective arrangement of threaded sleeve 151 . 152 . 153 , ... and adjustment pen 141 . 142 . 143 , ... together with the individual mirror fixed on it 101 . 102 . 103 , ... is excitable to a vibration vibration. In the embodiment (but without the invention being limited thereto), the vibration excitation unit is engaged 161 . 162 . 163 , ... on the adjustment pen 141 . 142 . 143 , ... via the respectively associated threaded sleeve 151 . 152 . 153 , ... at. The vibration excitation unit 161 . 162 . 163 , ... stimulates the relevant adjustment pen 141 . 142 . 143 , ... to an oscillating (up and down) movement in the z-direction, which can be done in one embodiment, for example by means of a piezoelectric actuator having a (mini) hammer. In further embodiments, it is also possible for several or all individual mirrors 101 . 102 . 103 , ... be provided a common vibration excitation unit.

Die Anregungsfrequenz der Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... kann beispielsweise im Bereich von 1 bis 10 kHz, insbesondere im Bereich von 2 bis 5 kHz liegen und ist jeweils in Abhängigkeit von der konkreten Geometrie und Dimensionierung der Anordnung geeignet zu wählen. Unter Zugrundelegung der o.g. Dimensionierungen kann bei einer Federvorspannkraft von 4 Newton (N) etwa die Anregungsfrequenz auf einen Wert von 3 Kilohertz (kH) mit einer Amplitude von 2μm gewählt werden (wobei mittels dieser Werte in einer Simulation gute Ergebnisse erhalten wurden). Insbesondere kann eine unerwünschte Anregung benachbarter Einzelspiegel 101, 102, 103, ... vermieden werden. The excitation frequency of the vibration excitation unit 161 . 162 . 163 , ... can for example be in the range of 1 to 10 kHz, in particular in the range of 2 to 5 kHz and is to be selected depending on the specific geometry and dimensioning of the arrangement suitable. Based on the above-mentioned dimensioning, the excitation frequency can be selected to a value of 3 kilohertz (kH) with an amplitude of 2 μm at a spring preload force of 4 Newton (N) (good results were obtained by means of these values in a simulation). In particular, an undesired excitation of adjacent individual levels 101 . 102 . 103 , ... be avoided.

Infolge der durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... jeweils bewirkte Vibrationsschwingung des zu justierenden Einzelspiegels 101, 102, 103, ... kann dieser nun insofern in einen spannungsfreien bzw. reibungsfreien Zustand überführt werden, als während verhältnismäßig kurzer Zeitspannen der stattfindenden Vibrationsschwingung der jeweilige Einzelspiegel 101, 102, 103, ... in z-Richtung angehoben wird, so dass während dieser Zeitspannen eine Positionsveränderung des Einzelspiegels 101, 102, 103, ... mittels Verkippen z.B. um die x- oder y-Achse ohne Kontakt mit dem Träger 110 und damit ohne Reibung erfolgen kann. Im Ergebnis können auf diese Weise unerwünschte „Slip-Stick-Effekte“ vermieden werden.As a result of the invention provided by the vibration excitation unit 161 . 162 . 163 , ... in each case caused vibration vibration of the individual mirror to be adjusted 101 . 102 . 103 , ... This can now be converted into a tension-free or friction-free state insofar as for a relatively short periods of time held vibration vibration of each individual mirror 101 . 102 . 103 , ... is raised in the z-direction, so that during these periods a change in position of the individual mirror 101 . 102 . 103 , ... by tilting eg around the x- or y-axis without contact with the carrier 110 and thus can be done without friction. As a result, undesirable "slip-stick effects" can be avoided in this way.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die zur Fixierung der Einzelspiegel 101, 102, 103, ... in ihrer jeweiligen Kippwinkelposition auf dem Träger 110 eingesetzte Feder 131, 132, 133, ... auch gegen eine im Bereich zwischen Feder 131, 132, 133, ... und Einzelspiegel 101, 102, 103, ... angeordnete Hülse drücken. In einer solchen Anordnung ist dann die Anregungsfrequenz der jeweiligen Vibrationsanregungseinheit 161, 162, 163, ... so zu wählen, dass diese größer als die Eigenfrequenz des Systems aus Hülse und Feder ist, da anderenfalls das besagte System aus Hülse und Feder trotz der Anregung noch den Kontakt zwischen Einzelspiegel und Träger dauerhaft aufrechterhalten kann und damit die gewünschten reibungsfreien Bedingungen nicht erreicht werden. In a further embodiment, the for fixing the individual mirror 101 . 102 . 103 , ... in their respective tilt angle position on the carrier 110 inserted spring 131 . 132 . 133 , ... also against an area between spring 131 . 132 . 133 , ... and individual mirrors 101 . 102 . 103 Press ... arranged sleeve. In such an arrangement is then the excitation frequency of the respective vibration excitation unit 161 . 162 . 163 , ... to be chosen so that this is greater than the natural frequency of the system of sleeve and spring, otherwise said system of sleeve and spring despite the excitation nor the contact between the individual mirror and carrier can sustain permanently and thus the desired frictionless conditions can not be reached.

2 zeigt lediglich schematisch den Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, in welcher die vorliegende Erfindung realisierbar ist. Die in 2 dargestellte mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 3 auf, wobei die Beleuchtungseinrichtung 2 eine Objektebene OP des Projektionsobjektivs 3 beleuchtet. Das von einer Plasma-Strahlungsquelle 4 erzeugte EUV-Beleuchtungslicht gelangt über einen Kollektorspiegel 5 auf eine Zwischenfokusebene IMI und von dort über einen Feldfacettenspiegel 6 auf einen Pupillenfacettenspiegel 7, welcher gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein kann. Von dem Pupillenfacettenspiegel 7 gelangt das Beleuchtungslicht über eine Übertragungsoptik aus Spiegeln 8–10 in die Objektebene OP des Projektionsobjektivs 3, in welcher eine abzubildende Strukturen aufweisende Maske (Retikel) angeordnet ist. Die Maskenstrukturen werden über das Projektionsobjektiv 3 auf die lichtempfindliche Beschichtung eines in der Bildebene IP des Projektionsobjektivs 3 befindlichen Substrats (Wafer) übertragen. 2 shows only schematically the structure of a designed for operation in EUV microlithographic projection exposure apparatus in which the present invention is feasible. In the 2 illustrated microlithographic projection exposure apparatus 1 has a lighting device 2 and a projection lens 3 on, the lighting device 2 an object plane OP of the projection lens 3 illuminated. That from a plasma radiation source 4 generated EUV illumination light passes through a collector mirror 5 to an intermediate focus level IMI and from there via a field facet mirror 6 on a pupil facet mirror 7 which may be configured according to the embodiments described above. From the pupil facet mirror 7 the illumination light passes through a transmission optics mirrors 8th - 10 in the object plane OP of the projection lens 3 in which a mask (reticle) having structures to be imaged is arranged. The mask structures are over the projection lens 3 on the photosensitive coating of one in the image plane IP of the projection lens 3 transferred substrate (wafer).

Wenngleich die Erfindung vorstehend anhand eines Facettenspiegels (insbesondere eines Pupillenfacettenspiegels) als Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. So besteht eine weitere beispielhafte Realisierungsmöglichkeit auch in einer auch als „MMA“ bezeichneten Mikrospiegelanordnung (= Micro Mirror Array“), wie sie in einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Beleuchtungssettings (d.h. Intensitätsverteilungen in einer Pupillenebene der Beleuchtungseinrichtung) verwendet wird und welche ebenfalls eine Vielzahl unabhängig voneinander verstellbarer Einzelspiegel aufweist. Eine solche Beleuchtungseinrichtung bzw. die zugehörige mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage kann auch für den Betrieb DUV oder VUV (d.h. bei Wellenlängen von z.B. ca. 248 nm, ca. 193 nm oder ca. 157 nm) ausgelegt sein.Although the invention has been described above with reference to a facet mirror (in particular a pupil facet mirror) as an exemplary embodiment, the invention is not limited thereto. Thus, another exemplary realization possibility also exists in a micromirror arrangement (= "Micro Mirror Array"), also referred to as "MMA", which is used in an illumination device for generating different illumination settings (ie intensity distributions in a pupil plane of the illumination device) and which likewise have a large number independently having mutually adjustable individual mirror. Such a lighting device or the associated microlithographic projection exposure apparatus may also be designed for operation DUV or VUV (i.e., at wavelengths of, for example, about 248 nm, about 193 nm, or about 157 nm).

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.While the invention has been described in terms of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be embraced by the present invention, and the scope of the invention is limited only in terms of the appended claims and their equivalents.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008009600 A1 [0004] DE 102008009600 A1 [0004]

Claims (10)

Spiegelanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, mit: • einer Mehrzahl von Einzelspiegeln (101, 102, 103, ...); • einem Träger (110) für diese Einzelspiegel (101, 102, 103, ...); und • wenigstens einer Vibrationsanregungseinheit (161, 162, 163, ...), welche dazu konfiguriert ist, wenigstens einen der Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) in eine Vibrationsschwingung zu versetzen, während der ein mechanischer Kontakt zwischen diesem Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) und dem Träger (110) vorübergehend gelöst wird.Mirror arrangement, in particular for use in a microlithographic projection exposure apparatus, comprising: a plurality of individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...); • a carrier ( 110 ) for these individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...); and at least one vibration excitation unit ( 161 . 162 . 163 , ...), which is configured to at least one of the individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...) into a vibrational vibration, during which a mechanical contact between this individual mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) and the carrier ( 110 ) is temporarily resolved. Spiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) ein Justagestift (141, 142, 143, ...) zur Verkippung des Einzelspiegels (101, 102, 103, ...) um mindestens eine Kippachse zugeordnet ist.Mirror arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one individual mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) an adjustment pen ( 141 . 142 . 143 , ...) for tilting the single mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) is assigned to at least one tilting axis. Spiegelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) über ein Federelement (131, 132, 133, ...) mechanisch vorgespannt ist.Mirror arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one individual mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) via a spring element ( 131 . 132 . 133 , ...) is mechanically prestressed. Spiegelanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (131, 132, 133, ...) auf dem betreffenden Justagestift (141, 142, 143, ...) angeordnet ist.Mirror arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that the spring element ( 131 . 132 . 133 , ...) on the relevant alignment pen ( 141 . 142 . 143 , ...) is arranged. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsanregungseinheit (161, 162, 163, ...) eine Anregungsfrequenz im Bereich von 1 bis 10 kHz, insbesondere im Bereich von 2 bis 5 kHz, aufweist.Mirror arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration excitation unit ( 161 . 162 . 163 , ...) has an excitation frequency in the range of 1 to 10 kHz, in particular in the range of 2 to 5 kHz. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsschwingung eine Amplitude im Bereich von 1 bis 10 μm aufweist.Mirror arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration vibration has an amplitude in the range of 1 to 10 microns. Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Facettenspiegel, insbesondere ein Pupillenfacettenspiegel (7) einer Beleuchtungseinrichtung (2) einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage (1), ist.Mirror arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a facet mirror, in particular a pupil facet mirror ( 7 ) a lighting device ( 2 ) of a microlithographic projection exposure apparatus ( 1 ) is. Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System eine Spiegelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus, characterized in that the optical system comprises a mirror arrangement according to one of the preceding claims. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage, insbesondere für die EUV-Lithographie, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein optisches System nach Anspruch 8 aufweist.Microlithographic projection exposure apparatus, in particular for EUV lithography, characterized in that it comprises an optical system according to claim 8. Verfahren zum Justieren einer Spiegelanordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Spiegelanordnung eine Mehrzahl von Einzelspiegeln (101, 102, 103, ...) und einen Träger (110) für diese Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) aufweist, • wobei wenigstens einer der Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) in einem Justageschritt in eine gewünschte Kippstellung gebracht wird; und • wobei dieser Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) während des Justageschrittes in eine Vibrationsschwingung versetzt wird, während der ein mechanischer Kontakt zwischen dem betreffenden Einzelspiegel (101, 102, 103, ...) und dem Träger (110) vorübergehend gelöst wird.Method for adjusting a mirror arrangement, in particular according to one of claims 1 to 7, wherein the mirror arrangement comprises a plurality of individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...) and a carrier ( 110 ) for these individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...), wherein at least one of the individual mirrors ( 101 . 102 . 103 , ...) is brought in a Justageschritt in a desired tilted position; and wherein this individual mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) is put into a vibration vibration during the adjustment step, during which a mechanical contact between the respective individual mirror ( 101 . 102 . 103 , ...) and the carrier ( 110 ) is temporarily resolved.
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