DE102009015295A1 - Optical component for lithography lens in projection illumination system for manufacturing semiconductor components, has sections whose resistance is selected, so that point remains at location, during temperature gradient occurrence - Google Patents

Optical component for lithography lens in projection illumination system for manufacturing semiconductor components, has sections whose resistance is selected, so that point remains at location, during temperature gradient occurrence Download PDF

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Abstract

The component (11) has a holding device (10) i.e. socket, for optical elements (3) e.g. mirrors. The holding device has holding elements arranged around a circumference of the optical elements. The optical elements are in contact with the holding elements indirectly. The holding elements exhibit two sections aligned together in opposite direction. Thermal resistance of the sections is selected, such that a point, at which the holding elements are in contact with the optical elements, remains at a location, during occurrence of temperature gradient in the holding elements. An independent claim is also included for a method for manufacturing a semiconductor component.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Baugruppe mit wenigstens einem optischen Element und mit einer Haltevorrichtung für das optische Element, welche mehrere um den Umfang des optischen Elements verteilt angeordnete Haltelemente aufweist, mit denen das optische Element zumindest mittelbar in Kontakt ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Lithographieobjektiv, eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen.The The invention relates to an optical assembly having at least one optical element and with a holding device for the optical element, which is several around the circumference of the optical element distributed arranged holding elements, with which the optical Element is at least indirectly in contact. Furthermore it concerns The invention relates to a lithographic objective, a projection exposure apparatus and a method of manufacturing semiconductor devices.

Aus der US 6,552,862 B2 ist eine Vorrichtung zur Lagerung eines optischen Elements bekannt, bei der das optische Element mit Federbeinen gelagert ist, die bei einer relativen Ausdehnung des optischen Elements zu der Fassung das optische Element nur minimal verformen sollen.From the US 6,552,862 B2 For example, a device for mounting an optical element is known, in which the optical element is mounted with struts which, with a relative extension of the optical element to the mount, are intended to deform the optical element only minimally.

In der US 7,193,794 B2 sind ähnliche Federbeine bei einer Vorrichtung zur Justage eines optischen Elements beschrieben.In the US Pat. No. 7,193,794 B2 Similar struts are described in an apparatus for adjusting an optical element.

Die zu der Fassung für das optische Element gehörenden Füßchen bzw. Federbeine können zum Beispiel durch Verlöten mit dem optischen Element verbunden werden, was zu einem teilweise erheblichen Wärmeeintrag in die Federbeine führt. Durch die insbesondere in Richtung der optischen Achse hohe Steifigkeit der Federbeine ergeben sich beim Abkühlen des Lotes aufgrund der thermoelastischen Deformation derselben verhältnismäßig große Bewegungen an der Lotfläche, die zu einer Deformation des optischen Elements führen können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das optische Element bereits mit drei Federbeinen verlötet wurde und damit an sich statisch bestimmt ist. Der Grund für diese thermoelastische Deformation der Federbeine ist darin zu sehen, dass sich das jeweilige Federbein durch die Erhitzung und Verflüssigung des Lots ausdehnt und nach der Erstarrung des Lots und der anschließenden Abkühlung des Federbeins wieder in seine Ausgangsposition zurückdrängt. Da dies aufgrund des erstarrten Lots nicht möglich ist, übt das Federbein über das Lot eine Kraft auf das optische Element aus, welches dadurch lokal verformt werden kann. Aufgrund der hohen Genauigkeit, die an die Positionierung von optischen Elementen, insbesondere in Lithographieobjektiven, gestellt wird, können bereits kleinste Verformungen des optischen Elements zu einer verschlechterten Abbildungsleistung des Lithographieobjektivs führen.The belonging to the socket for the optical element Feet or struts, for example be connected by soldering to the optical element, what a partial considerable heat input into the Struts leads. By the particular in the direction of optical axis high stiffness of the struts arise during cooling of the solder due to the thermoelastic deformation of the same relatively big movements on the soldering surface leading to a Deformation of the optical element can lead. This is especially the case when the optical element already was soldered with three spring struts and thus static is determined. The reason for this thermoelastic deformation the struts can be seen in that the respective strut by the heating and liquefaction of the solder and expands after the solidification of the solder and the subsequent cooling pushed back the strut back to its original position. Since this is not possible due to the solidified solder practices the strut about the solder a force on the optical Element out, which can be locally deformed. by virtue of the high accuracy required for the positioning of optical elements, especially in lithography lenses, can even the smallest deformations of the optical element to a deteriorated Perform imaging performance of the lithography lens.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Baugruppe mit wenigstens einem optischen Element und mit einer Haltevorrichtung für das optische Element zu schaffen, bei welcher eine Verformung des optischen Elements während der Anbringung desselben an der Haltevorrichtung vermieden wird.It is therefore an object of the present invention, an optical assembly with at least one optical element and with a holding device for the optical element, in which a Deformation of the optical element during mounting the same is avoided on the holding device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine optische Baugruppe mit wenigstens einem optischen Element und mit einer Haltevorrichtung für das optische Element, welche mehrere um den Umfang des optischen Elements verteilt angeordnete Haltelemente aufweist, mit denen das optische Element zumindest mittelbar in Kontakt ist, wobei die Halteelemente jeweils zwei Abschnitte aufweisen, die im Wesentlichen in Gegenrichtung zueinander ausgerichtet sind, und wobei der thermische Widerstand der beiden Abschnitte derart gewählt ist, dass bei Auftreten eines Temperaturgradienten in dem Halteelement der Punkt, an dem das Halteelement mit dem optischen Element in Kontakt ist, im Wesentlichen an demselben Ort bleibt.According to the invention This object is achieved by an optical assembly with at least one optical element and with a holding device for the optical element, which is several around the circumference Having the optical element distributed arranged holding elements, with which the optical element is at least indirectly in contact, wherein the retaining elements each have two sections, which in Essentially oriented in the opposite direction to each other, and wherein the thermal resistance of the two sections selected such is that when a temperature gradient occurs in the holding element the point at which the holding element with the optical element in Contact is essentially staying in the same place.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Halteelemente ist sichergestellt, dass der Ort bzw. der Punkt, an dem das optische Element mit dem jeweiligen Halteelement und somit an einer Vielzahl von Orten mit der Haltevorrichtung verbunden ist, bei Vorherrschen eines Temperaturgradienten bis zu dessen Abklingen, also bis zur Einstellung eines Gleichgewichtszustands, im wesentlichen an seinem Ort und damit positionsstabil bleibt. Durch diese Positionsstabilität wird das Einbringen von Kräften durch die Halteelemente auf das optische Element verhindert und dasselbe kann weitgehend spannungsfrei mit der Haltevorrichtung verbunden werden.By the construction of the holding elements according to the invention it is ensured that the place or the point at which the optical Element with the respective holding element and thus on a variety of places associated with the holding device, in prevalence a temperature gradient until its decay, that is until the Adjustment of a state of equilibrium, essentially in its place and thus remains stable in position. Due to this positional stability is the introduction of forces by the holding elements prevents the optical element and the same can largely be connected stress-free with the holding device.

Auf diese Weise ist es möglich, das optische Element durch Löten mit der Haltevorrichtung zu verbinden, wodurch die Nachteile des bei Lösungen gemäß dem Stand der Technik häufig eingesetzten Klebens, wie beispielsweise die fehlende Langzeitstabilität, das hygroskopische Verhalten und damit die fehlende Dichtigkeit, die insbesondere bei Immersionsobjektiven zu großen Problemen führen kann, umgangen werden.On In this way it is possible to pass through the optical element Soldering with the fixture to connect, causing the Disadvantages of solutions according to the The art often used gluing, such as the lack of long-term stability, the hygroscopic behavior and thus the lack of tightness, especially with immersion objectives can be bypassed, causing major problems.

Eine konstruktiv verhältnismäßig einfach zu beherrschende Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn die Längen der beiden Abschnitte der Halteelemente derart gewählt sind, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in den Halteelementen die Längenänderungen der beiden Abschnitte kompensieren. Mit anderen Worten, die beiden Abschnitte dehnen sich stets gleich stark aus.A constructively relatively easy to control Embodiment of the invention results when the lengths the two sections of the holding elements chosen such are that when a temperature gradient occurs in the Holding elements the length changes of the two Compensate sections. In other words, the two sections always stretch equally strong.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Querschnittsflächen der beiden Abschnitte der Halteelemente derart gewählt sind, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in den Halteelementen die Längenänderungen der beiden Abschnitte kompensieren.alternative or in addition it is also possible that the Cross-sectional areas of the two sections of the holding elements are chosen such that when a temperature gradient occurs in the holding elements, the length changes of compensate for both sections.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die beiden Abschnitte der Halteelemente mäanderförmig zueinander angeordnet und mit einem Steg verbunden sind.It may be particularly advantageous if the both sections of the holding elements meandering to each other and are connected to a web.

Um eine besonders flüssigkeitsbeständige Verbindung des optischen Elements mit der Haltevorrichtung zu erreichen, kann des weiteren vorgesehen sein, dass die Halteelemente mit dem optischen Element verlötet sind.Around a particularly liquid-resistant compound can reach the optical element with the holding device can be further provided that the holding elements with the optical Element are soldered.

Vorzugsweise bestehen die Halteelemente aus Stahl.Preferably the holding elements consist of steel.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die beiden Abschnitte der Halteelemente im wesentlichen in Richtung der optischen Achse des optischen Elements ausgerichtet sind, so führt dies ebenfalls zu einer fertigungstechnisch verhältnismäßig einfachen Lösung, da die Halteelemente beispielsweise durch Drahterodieren hergestellt werden können. Durch die beschriebene Ausrichtung der beiden Abschnitte der Halteelemente ergibt sich des weiteren eine erhöhte Steifigkeit derselben und damit der gesamten Konstruktion in Richtung der optischen Achse, also in z-Richtung, bei gleichzeitig hoher Flexibilität in x-Richtung, also in der Richtung der Ebene des optischen Elements. Dies führt zu einer steiferen Anbindung des optischen Elements an die Haltevorrichtung sowie zu höheren Eigenfrequenzen und einer besseren Entkopplung bei einer Temperaturerhöhung.If provided in a further advantageous embodiment of the invention is that the two sections of the retaining elements substantially aligned in the direction of the optical axis of the optical element This also leads to a manufacturing technology relatively simple solution, since the holding elements produced for example by wire erosion can be. By the described alignment of the two Sections of the holding elements also results in increased rigidity same and thus the entire construction in the direction of the optical Axis, ie in the z-direction, with simultaneous high flexibility in the x-direction, ie in the direction of the plane of the optical element. This leads to a stiffer connection of the optical element to the holding device and to higher natural frequencies and a better decoupling at a temperature increase.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Halteelemente mit wenigstens einem Aktuator zum Manipulieren des optischen Elements verbunden sind, so kann das optische Element für die verschiedensten Zwecke relativ zu der Haltevorrichtung bewegt werden. Hierbei wirkt sich die oben beschriebene erhöhte Steifigkeit in Richtung der optischen Achse ebenfalls positiv aus.If provided in a further advantageous embodiment of the invention is that the holding elements with at least one actuator for manipulating the optical element are connected, so the optical element for a variety of purposes relative to the holding device to be moved. This affects the above described increased Stiffness in the direction of the optical axis also positive.

Eine sehr steife Ausführungsform der Haltevorrichtung ergibt sich, wenn die Halteelemente einstückig mit einem sämtliche Halteelemente verbindenden Fassungsgehäuse verbunden sind.A very rigid embodiment of the holding device results when the holding elements integral with a all Holding elements connecting socket housing are connected.

Ein Lithographieobjektiv mit wenigstens einer erfindungsgemäßen optischen Baugruppe ist in Anspruch 11 angegeben.One Lithography lens with at least one inventive Optical assembly is specified in claim 11.

Aus Anspruch 12 ergibt sich eine Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem und einem derartigen Lithographieobjektiv.Out Claim 12 results in a projection exposure system with a Illumination system and such a lithography lens.

Anspruch 13 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen unter Verwendung einer solchen Projektionsbelichtungsanlage.claim 13 relates to a method of manufacturing semiconductor devices using such a projection exposure apparatus.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims. Below are Embodiments of the invention with reference to the drawing shown in principle.

Es zeigt:It shows:

1 eine sehr schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Lithographieobjektiv; 1 a very schematic representation of a projection exposure system with a lithography objective according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen optischen Baugruppe; 2 a perspective view of the optical assembly according to the invention;

3 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halteelemente; 3 a first embodiment of the holding elements according to the invention;

4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halteelemente; und 4 a second embodiment of the holding elements according to the invention; and

5 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halteelemente. 5 a third embodiment of the holding elements according to the invention.

Ein in 1 äußerst schematisch dargestelltes Lithographieobjektiv 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem mehrere optische Elemente 3 angeordnet sind, die aus einem für den nachfolgend beschriebenen Zweck üblichen Material bestehen können. Das Lithographieobjektiv 1 ist Teil einer Projektionsbelichtungsanlage 4, welche zur Herstellung von Halbleiterbauelementen dient und ein an der Oberseite des Lithographieobjektivs 1 angebrachtes Beleuchtungssystem 5 mit einer Lichtquelle 6 aufweist, die einen Strahlengang 7 durch das Lithographieobjektiv 1 sendet, mit welchem ein Reticle 8 in an sich bekannter Weise auf einen sich unterhalb des Lithographieobjektivs 1 befindlichen Wafer 9 abgebildet wird. Die optischen Elemente 3, die im vorliegenden Fall allesamt als Linsen ausgeführt sind, sind mittels jeweiliger, auch als Fassungen bezeichneter Haltevorrichtungen 10 in dem Gehäuse 2 des Lithographieobjektives 1 gehalten. Statt wie in sämtlichen Figuren der Einfachheit halber dargestellt als Linsen könnten die optischen Elemente 3 auch als Spiegel, als sogenannte Beamsplitter oder als andersartige optische Elemente 3 ausgebildet sein. Die optischen Elemente 3 bilden mit der jeweiligen Haltevorrichtung 10 eine optische Baugruppe 11.An in 1 extremely schematically illustrated lithography lens 1 has a housing 2 on, in which several optical elements 3 are arranged, which may consist of a usual for the purpose described below material. The lithography lens 1 is part of a projection exposure system 4 , which is used for the production of semiconductor devices and one at the top of the lithography lens 1 attached lighting system 5 with a light source 6 having a beam path 7 through the lithography lens 1 sends, with which a reticle 8th in a conventional manner to a below the lithography lens 1 located wafer 9 is shown. The optical elements 3 , which in the present case are all designed as lenses, are by means of respective, also referred to as sockets holding devices 10 in the case 2 of the lithography lens 1 held. Instead of being shown as lenses in all figures for simplicity, the optical elements could 3 also as a mirror, as a so-called beam splitter or as different optical elements 3 be educated. The optical elements 3 form with the respective holding device 10 an optical assembly 11 ,

In 2 ist die optische Baugruppe 11 mit der Haltevorrichtung 10 und dem optischen Element 3 detaillierter dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass die Haltevorrichtung 10 mehrere um den Umfang des optischen Elements 3 verteilt angeordnete Halteelemente 12 aufweist, auf denen das optische Element 3 aufliegt. Um den Umfang des optischen Elements 3 können je nach Durchmesser desselben beispielsweise 30 bis 50 der Halteelement 12 vorgesehen sein, die in relativ geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist das optische Element 3 mit den Halteelementen 12 verlötet, wozu ein nicht dargestelltes Lot auf die Halteelemente 12 aufgelegt und dann mittels eines ebenfalls nicht dargestellten, vorzugsweise durch das optische Element 3 verlaufenden Laserstrahls aufgeschmolzen wird. Nach dem Aufschmelzen erstarrt das Lot und sorgt so für eine Verbindung zwischen dem optischen Element 3 und dem jeweiligen Halteelement 12. Da die Verbindung des optischen Elements 3 mit den einzelnen, um den Umfang desselben verteilt angeordneten Halteelementen 12 nacheinander erfolgt, kann durch das Erstarren des Lots über eines der Halteelemente 12 eine Spannung auf das optische Element 3 aufgebracht werden. Um dies zu verhindern, sind die Halteelemente 12 wie unter Bezugnahme auf die 3, 4 oder 5 ausgebildet.In 2 is the optical assembly 11 with the holding device 10 and the optical element 3 shown in more detail. It can be seen that the holding device 10 several around the circumference of the optical element 3 distributed holding elements 12 comprising, on which the optical element 3 rests. Around the circumference of the optical element 3 can depending on the diameter of the same, for example, 30 to 50 of the retaining element 12 be provided, the at a relatively small distance from each other are ordered. Preferably, the optical element 3 with the retaining elements 12 soldered, including a Lot not shown on the holding elements 12 placed on and then by means of a likewise not shown, preferably by the optical element 3 running laser beam is melted. After melting, the solder solidifies and thus ensures a connection between the optical element 3 and the respective holding element 12 , Because the connection of the optical element 3 with the individual, distributed around the circumference of the same arranged holding elements 12 one after the other can, by the solidification of the solder on one of the holding elements 12 a tension on the optical element 3 be applied. To prevent this, the holding elements 12 as with reference to the 3 . 4 or 5 educated.

Aus der Darstellung von 3, bei der das optische Element an den Halteelementen 12 ”aufgehängt” ist, ist erkennbar, dass die Halteelemente 12 jeweils zwei Abschnitte 13 und 14 aufweisen, die im wesentlichen in Gegenrichtung zueinander ausgerichtet sind. Des weiteren ist der thermische Widerstand der beiden Abschnitte 13 und 14 derart gewählt, dass bei Auftreten eines Temperaturgradienten in dem Halteelement 12, insbesondere bei einer durch den Lötvorgang hervorgerufenen Temperaturerhöhung des Halteelements 12, der Punkt, an dem das Halteelement 12 mit dem optischen Element 3 in Kontakt ist, im wesentlichen an demselben Ort bleibt. Die Formulierung ”in Kontakt sein” im Bezug auf das optische Element 3 und die Halteelemente 12 wird so verstanden, dass das optische Element 3 mit den Halteelementen 12 auch dann in Kontakt ist, wenn sich das Lot dazwischen befindet.From the presentation of 3 in which the optical element on the holding elements 12 Is "suspended", it can be seen that the retaining elements 12 two sections each 13 and 14 have, which are aligned substantially in the opposite direction to each other. Furthermore, the thermal resistance of the two sections 13 and 14 chosen such that when a temperature gradient occurs in the holding element 12 , Especially at a caused by the soldering temperature increase of the holding element 12 , the point at which the holding element 12 with the optical element 3 is in contact, remains essentially in the same place. The phrase "being in contact" with respect to the optical element 3 and the holding elements 12 is understood that the optical element 3 with the retaining elements 12 is in contact even when the solder is in between.

Unabhängig von der Veränderung der Temperatur bleibt also der Ort der Verbindung zwischen dem optischen Element 3 und dem jeweiligen Halteelement 12 stets positionsstabil, wodurch keinerlei Spannungen in das optische Element 3 eingetragen werden können. Bei der Ausführungsform des Halteelements 12 gemäß 3 wird diese Positionsstabilität dadurch erreicht, dass die Längen der beiden Abschnitte 13 und 14 des Halteelements 12 derart gewählt sind, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in dem Halteelement 12 die Längenänderungen der beiden Abschnitte 13 und 14 kompensieren. Hierbei verlängert sich der kürzere Abschnitt 13 infolge seines höheren mittleren Temperaturniveaus trotz seiner geringeren Länge so wie der längere Abschnitt 14. Alternativ wäre es auch möglich, dass die Querschnittsflächen der beiden Abschnitte 13 und 14 des Halteelements 12 derart gewählt werden, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in dem Halteelement 12 die Längenänderungen der beiden Abschnitte 13 und 14 kompensieren, wobei beispielsweise bei einem dickeren Abschnitt 13 dieser infolge der verbesserten Wärmeleitung ein zum vorherigen Fall zusätzlich erhöhtes mittleres Temperaturniveau aufweist. Selbstverständlich ist auch eine Mischung aus einer Anpassung der Längen und der Querschnittsflächen der beiden Abschnitte 13 und 14 möglich.Regardless of the change in temperature thus remains the location of the connection between the optical element 3 and the respective holding element 12 always stable in position, whereby no tension in the optical element 3 can be entered. In the embodiment of the holding element 12 according to 3 This positional stability is achieved by taking the lengths of the two sections 13 and 14 of the holding element 12 are selected such that when a temperature gradient occurs in the holding element 12 the changes in length of the two sections 13 and 14 compensate. This extends the shorter section 13 due to its higher average temperature level despite its shorter length as the longer section 14 , Alternatively, it would also be possible for the cross-sectional areas of the two sections 13 and 14 of the holding element 12 be chosen such that when a temperature gradient occurs in the holding element 12 the changes in length of the two sections 13 and 14 compensate, for example, in a thicker section 13 this has due to the improved heat conduction to the previous case additionally increased mean temperature level. Of course, a mixture of an adaptation of the lengths and the cross-sectional areas of the two sections 13 and 14 possible.

Die beiden Abschnitte 13 und 14 des Halteelements 12 sind im vorliegenden Fall mäanderförmig zueinander angeordnet und mit einem Steg 15 an ihrer Unterseite miteinander verbunden. Des weiteren sind die beiden Abschnitte 13 und 14 des beispielsweise aus Stahl bestehenden Halteelements 12 im wesentlichen in Richtung der mit dem Bezugszeichen ”z” bezeichneten optischen Achse des optischen Elements 3 ausgerichtet bzw. verlaufen in einem relativ spitzen Winkel dazu.The two sections 13 and 14 of the holding element 12 are meandering in the present case to each other and with a web 15 connected to each other at the bottom. Furthermore, the two sections 13 and 14 of the existing example of steel retaining element 12 essentially in the direction of the optical axis of the optical element designated by the reference "z" 3 aligned or run at a relatively acute angle to it.

Die Halteelemente 12 können vorzugsweise durch Erodieren, z. B. durch Draht- oder Senkerodieren hergestellt werden und sind vorzugsweise einstückig mit einem sämtliche Halteelemente 12 verbindenden, einen Teil der Haltevorrichtung 10 bildenden Fassungsgehäuse 16 verbunden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform könnten die Halteelemente 12 des weiteren mit wenigstens einem Aktuator zum Manipulieren des optischen Elements 3 verbunden sein.The holding elements 12 can preferably by Erodieren, z. B. are produced by wire or sink EDM and are preferably integral with an all holding elements 12 connecting, a part of the holding device 10 forming socket housing 16 connected. In an embodiment not shown, the retaining elements 12 further comprising at least one actuator for manipulating the optical element 3 be connected.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Halteelemente 12 dargestellt, wobei im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 3 das optische Element 3 auf den Halteelementen 12 aufliegt. Auch mit einem derart ausgebildeten Halteelement 12 kann, wie bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen eine Reduktion der Biegespannung in dem mit der Linie A-A bezeichneten Schnitt bei einer Relativdehnung der Haltevorrichtung 10 in radialer Richtung relativ zu dem optischen Element 3 erreicht werden.In 4 is another embodiment of the holding elements 12 illustrated, in contrast to the embodiment according to 3 the optical element 3 on the holding elements 12 rests. Also with a retaining element designed in this way 12 can, as with all embodiments described herein, a reduction of the bending stress in the section indicated by the line AA in a relative expansion of the holding device 10 in the radial direction relative to the optical element 3 be achieved.

Eine Ausführungsform, bei der auch in x-Richtung, also in Richtung der Ebene des optischen Elements 3, eine Kompensation erreicht wird, ist in 5 dargestellt. Im Gegensatz zu den mit relativ geringem Fertigungsaufwand herstellbaren Halteelementen 12 der 3 und 4 ist diese Ausführungsform jedoch verhältnismäßig aufwändig. Wie aus 5 erkennbar ist, müssen die beiden Abschnitte 13 und 14 also nicht notwendigerweise parallel, sondern nur im wesentlichen in Gegenrichtung zueinander ausgerichtet sein.An embodiment in which also in the x-direction, ie in the direction of the plane of the optical element 3 A compensation is achieved in 5 shown. In contrast to the manufacturable with relatively little manufacturing effort retaining elements 12 of the 3 and 4 However, this embodiment is relatively expensive. How out 5 recognizable, the two sections must 13 and 14 so not necessarily parallel, but only essentially aligned in the opposite direction to each other.

Anhand der Ausführungsform des Halteelements 12 gemäß 3 wird nun das Verhalten desselben beim Verlöten des optischen Elements 3 mit dem Halteelement 12 erläutert. Beim Lötvorgang wird an einem mit dem Bezugszeichen 17 bezeichneten Punkt Wärmeenergie in das Halteelement 12 eingebracht, um ein nicht dargestelltes, sich auf dem Halteelement 12 befindliches Lot aufzuschmelzen. Diese Wärmeeinbringung hat eine im wesentlichen linear abfallende Temperatur entlang eines mittels einer gestrichelten Linie dargestellten, mit dem Bezugszeichen 18 bezeichneten Pfades zur Folge. Bei dem Punkt 17 handelt es sich um den Ort, an dem das optische Element 3 mit dem Halteelement 12 verbunden ist, wobei um den Umfang des optischen Elements 3 also eine Vielzahl solcher Punkte 17 vorgesehen ist. Folglich wird ein mit 19 bezeichneter Bereich des Halteelements 12 in der Nähe des Punktes 17 stärker erwärmt als ein mit 20 bezeichneter Bereich, der wiederum stärker erwärmt wird als ein mit 21 bezeichneter Bereich. Wenn sich das Halteelement 12 in Folge seiner Erwärmung ausdehnt, verschieben die Bereiche 19 und 20 den Punkt 17 in z-Richtung nach oben, während der Bereich 21 den Punkt 17 in z-Richtung nach unten verschiebt. Für den Fall, dass die mittlere Temperaturerhöhung in dem Bereich 19 + 20 doppelt so hoch ist wie in dem Bereich 21, müsste der Bereich 21 entlang des gestrichelten Pfades 18 die doppelte Länge wie die Bereiche 19 und 20 aufweisen, um die oben beschriebene Verschiebung des Punktes 17 in z-Richtung zu kompensieren, so dass der Punkt 17 während des Lötvorgangs in z-Richtung keine Bewegung erfährt. Möglicherweise ergeben sich geringfügige Verschiebungen in x-Richtung, was jedoch wesentlich weniger kritisch ist, da die Längenausdehnung des Halteelements 12 in x-Richtung erheblich geringer ausfällt als in z-Richtung und das Halteelement 12 außerdem in x-Richtung eine erheblich größere Flexibilität aufweist.Based on the embodiment of the holding element 12 according to 3 Now the behavior of the same when soldering the optical element 3 with the holding element 12 explained. When soldering is at one with the reference numeral 17 designated point heat energy in the holding element 12 introduced to an unillustrated, on the holding element 12 to melt down the solder. This heat input has a substantially linearly decreasing temperature along a dashed line shown by the reference numeral 18 designated path result. At the point 17 it is the place where the optical element 3 with the holding element 12 is connected, wherein around the circumference of the optical element 3 So a lot of such points 17 is provided. Consequently, a with 19 designated area of the holding element 12 near the point 17 warmed up more than one with 20 designated area, which in turn is heated more than one with 21 designated area. When the retaining element 12 as a result of its warming expands, the areas shift 19 and 20 the point 17 in the z-direction up, while the range 21 the point 17 moves down in z direction. In the event that the mean temperature increase in the range 19 + 20 twice as high as in the area 21 , the area would have to 21 along the dashed path 18 twice the length as the areas 19 and 20 exhibit the displacement of the point described above 17 compensate in z direction, so the point 17 does not move during the soldering process in the z-direction. Possibly, slight displacements in the x-direction, but this is much less critical, since the length extension of the retaining element 12 In x-direction significantly less precipitates than in the z-direction and the holding element 12 also has a much greater flexibility in the x direction.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (13)

Optische Baugruppe mit wenigstens einem optischen Element und mit einer Haltevorrichtung für das optische Element, welche mehrere um den Umfang des optischen Elements verteilt angeordnete Haltelemente aufweist, mit denen das optische Element zumindest mittelbar in Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente jeweils zwei Abschnitte aufweisen, die im Wesentlichen in Gegenrichtung zueinander ausgerichtet sind, und dass der thermische Widerstand der beiden Abschnitte derart gewählt ist, dass bei Auftreten eines Temperaturgradienten in dem Halteelement der Punkt, an dem das Halteelement mit dem optischen Element in Kontakt ist, im Wesentlichen an demselben Ort bleibt.Optical assembly comprising at least one optical element and a holding device for the optical element, which has a plurality of holding elements distributed around the circumference of the optical element, with which the optical element is at least indirectly in contact, characterized in that the holding elements each have two sections which are substantially aligned in the opposite direction to each other, and that the thermal resistance of the two portions is selected such that when a temperature gradient occurs in the holding member, the point at which the holding member is in contact with the optical element substantially at the same location remains. Optische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der beiden Abschnitte der Halteelemente derart gewählt sind, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in den Halteelementen die Längenänderungen der beiden Abschnitte kompensieren.Optical assembly according to claim 1, characterized in that that the lengths of the two sections of the holding elements are selected such that when a temperature gradient occurs in the holding elements, the length changes of the two Compensate sections. Optische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der beiden Abschnitte der Halteelemente derart gewählt sind, dass sich bei Auftreten eines Temperaturgradienten in den Halteelementen die Längenänderungen der beiden Abschnitte kompensieren.Optical assembly according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the cross-sectional areas of the two Sections of the holding elements are selected such that when a temperature gradient occurs in the holding elements compensate for the changes in length of the two sections. Optische Baugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte der Halteelemente mäanderförmig zueinander angeordnet und mit einem Steg verbunden sind.Optical assembly according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the two sections of the holding elements meander arranged to each other and connected to a web. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente mit dem optischen Element verlötet sind.Optical assembly according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the holding elements with the optical element are soldered. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente aus Stahl bestehen.Optical assembly according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the holding elements made of steel consist. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte der Halteelemente im wesentlichen in Richtung der optischen Achse des optischen Elements ausgerichtet sind.Optical assembly according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the two sections of Holding elements substantially in the direction of the optical axis of the aligned optical element. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente durch Erodieren hergestellt sind.Optical assembly according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the holding elements by eroding are made. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente mit wenigstens einem Aktuator zum Manipulieren des optischen Elements verbunden sind.Optical assembly according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the holding elements with at least an actuator for manipulating the optical element connected are. Optische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente einstückig mit einem sämtliche Halteelemente verbindenden Fassungsgehäuse verbunden sind.Optical assembly according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the holding elements in one piece with a socket housing connecting all holding elements are connected. Lithographieobjektiv mit wenigstens einer optischen Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Lithographic lens with at least one optical Assembly according to one of claims 1 to 10. Projektionsbelichtungsanlage mit einem Beleuchtungssystem und mit einem Lithographieobjektiv nach Anspruch 11 zur Herstellung von Halbleiterbauelementen.Projection exposure system with a lighting system and with a lithography lens according to claim 11 for the manufacture of semiconductor devices. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen unter Verwendung einer Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12.Process for the production of semiconductor devices using a projection exposure apparatus according to claim 12th
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