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Title:
OPTICAL DEVICE FOR A LITHOGRAPHY SYSTEM, AND LITHOGRAPHY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/157602
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical device (200A, 200B, 200C, 200D, 200E) for a lithography system (100A, 100B), comprising an optical element (202), a supporting frame (204), which supports the optical element (202), a sensor frame (206), which is mechanically decoupled from the supporting frame (204), wherein a gap (210) is provided between the supporting frame (204) and the sensor frame (206), and a sensor assembly (208), which is designed to determine a width (b210) of the gap (210) in a contactless manner, wherein the sensor assembly (208) has a contact element (216) and a contact surface (212) and wherein the contact element (216) is designed to contact the contact surface (212) in order to limit relative motion of the supporting frame (204) relative to the sensor frame (206).

Inventors:
ZWEERING RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/053289
Publication Date:
September 21, 2017
Filing Date:
February 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G03F7/20; G02B7/182
Foreign References:
US20120154774A12012-06-21
DE102012212503A12014-01-23
JP2005166996A2005-06-23
US20030010902A12003-01-16
DE102011088735A12012-06-21
DE102011004607A12012-01-12
Attorney, Agent or Firm:
HORN KLEIMANN WAITZHOFER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Optische Vorrichtung (200A, 200B, 200C, 200D, 200E) für eine Lithographie¬ anlage (100A, 100B), aufweisend:

ein optisches Element (202),

einen Tragrahmen (204), der das optische Element (202) trägt,

einen mechanisch von dem Tragrahmen (204) entkoppelten Sensorrahmen (206), wobei zwischen dem Tragrahmen (204) und dem Sensorrahmen (206) ein Spalt (210) vorgesehen ist, und

eine Sensoranordnung (208), die dazu eingerichtet ist, eine Breite (b2io) des

Spalts (210) berührungslos zu ermitteln,

wobei die Sensoranordnung (208) ein Kontaktelement (216) und eine Kon¬ taktfläche (212) aufweist und wobei das Kontaktelement (216) dazu eingerichtet ist, die Kontaktfläche (212) zum Begrenzen einer Relativbewegung des Tragrah- mes (204) relativ zu dem Sensorrahmen (206) zu kontaktieren.

2. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kontaktelement (216) zur Transportsicherung der optischen Vorrichtung (200A, 200B, 200C, 200D, 200E) bezüglich des Sensorrahmens (206) oder des Tragrahmens (204) verlagerbar ist, um den Tragrahmen (204) mit dem Sensorrahmen (206) zu verspannen.

3. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend ein an dem Sensorrahmen (206) oder an dem Tragrahmen (204) angebrachtes Aufnahme¬ element (236), in dem das Kontaktelement (216) aufgenommen ist.

4. Optische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei zwischen dem Aufnahmeele¬ ment (236) und dem Sensorrahmen (206) oder zwischen dem Aufnahmeelement (238) und dem Tragrahmen (204) umlaufend um das Aufnahmeelement (236) ein Spalt (260) zur elektrischen Isolation des Aufnahmeelements (236) und des Kon- taktelements (216) gegenüber dem Sensorrahmen (206) oder dem Tragrahmen (204) vorgesehen ist.

5. Optische Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Kontaktelement (216) entlang einer Mittelachse (M236) des Aufnahmeelements (236) relativ zu diesem verlagerbar ist. 6. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend ein Gegenkontaktelement (290), das die Kontaktfläche (212) aufweist.

7. Optische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Gegenkontaktelement (290) elektrisch leitend mit dem Sensorrahmen (206) oder dem Tragrahmen (204) verbunden ist.

8. Optische Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Gegenkontaktele¬ ment (290) einen Federabschnitt (294) aufweist, der dazu eingerichtet ist, sich bei einem Kontakt mit dem Kontaktelement (216) federelastisch zu verformen.

9. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Tragrah¬ men (204) eines von dem Kontaktelement (216) und der Kontaktfläche (212) und der Sensorrahmen (206) das andere von dem Kontaktelement (216) und der Kon¬ taktfläche (212) aufweist.

10. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sensoran¬ ordnung (208) dazu eingerichtet ist, eine Breite (b2io) des Spalts (210) kapazitiv, optisch oder induktiv zu ermitteln. 11. Optische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Kontaktelement (216) und die Kontaktfläche (212) gemeinsam einen Kondensator (268) der Sensoran¬ ordnung (208) zur kapazitiven Ermittlung der Breite (b2io) des Spalts (210) bil¬ den. 12. Optische Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Sensoranordnung (208) einen an dem Kontaktelement (216) vorgesehenen Schutzring- Kondensator (288) zur Feldabschirmung aufweist.

13. Optische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Sensoranordnung (208) zur optischen Ermittlung der Breite (b2io) des Spalts (210) einen konfokalen Sen¬ sor (208a) aufweist, wobei bevorzugt der konfokale Sensor (208a) oder ein Teil desselben in einer Öffnung (208b) in dem Kontaktelement (216) angeordnet ist.

14. Optische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei in dem Kontaktelement (216) und/oder in der Kontaktfläche (212) ein Wirbelstrom zur induktiven Ermittlung der Breite (b2io) des Spalts (210) erzeugbar ist. 15. Lithographieanlage (100A, 100B), insbesondere EUV- oder DUV- Lithographieanlage, mit einer optischen Vorrichtung (200A, 200B, 200C, 200D, 200E) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

Description:
OPTISCHE VORRICHTUNG FÜR EINE LITHOGRAPHIEANLAGE SOWIE

LITHOGRAPHIEANLAGE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung für eine Lithogra- phieanlage sowie eine Lithographieanlage mit einer solchen optischen Vorrich ¬ tung.

Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2016 204 143.6 wird durch Bezug ¬ nahme vollumfänglich mit einbezogen.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikro strukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be ¬ leuchtungssystem und ein Projektions System aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Pro ¬ jektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be ¬ schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindli ¬ che Beschichtung des Substrats zu übertragen.

Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstel ¬ lung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV- Lithographieanlagen entwi ¬ ckelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 bis 30 nm, insbe ¬ sondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen we- gen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt, Spiegel, anstelle von— wie bisher— brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.

Die Spiegel können beispielsweise an einem Tragrahmen (engl.: force frame) be- festigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewe ¬ gung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im Pikometer- Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, beispielsweise in Folge von thermischen Einflüssen, kompensiert werden.

Zur Halterung der Spiegel an dem Tragrahmen werden üblicherweise Gewichts- kraftkompensationseinrichtungen auf Basis von Permanentmagneten (engl.: magnetic gravity compensators) eingesetzt, wie beispielsweise in der DE 10 2011 088 735 AI beschrieben. Die von einer solchen Gewichtskraftkompensationsein- richtung erzeugte Kompensationskraft wirkt der Gewichtskraft des Spiegels ent ¬ gegen und entspricht dieser im Wesentlichen betragsmäßig.

Aktiv dagegen wird die Bewegung eines jeweiligen Spiegels - insbesondere auch in vertikaler Richtung - dagegen mit Hilfe sogenannter Lorentz-Aktuatoren ge ¬ steuert. Ein solcher Lorentz-Aktuator umfasst jeweils eine bestrombare Spule sowie davon beabstandet einen Permanentmagneten. Gemeinsam erzeugen diese eine einstellbare magnetische Kraft zur Steuerung der Bewegung des jeweiligen Spiegels. Derartige Lorentz-Aktuatoren sind beispielsweise in der DE 10 2011 004 607 beschrieben.

Zur Ermittlung der Position der Spiegel können Sensoren vorgesehen sein, die an einem Sensorrahmen (engl.: sensor frame) vorgesehen sind. Mit Hilfe der Senso ¬ ren kann die Positionierung der Spiegel überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Der Tragrahmen und der Sensorrahmen sind mechanisch voneinander entkoppelt. Unter einer mechanischen Entkopplung ist zu verstehen, dass von dem Sensorrahmen auf den Tragrahmen oder umgekehrt keine Kräfte, Vibratio- nen und/oder Schwingungen übertragen werden. Dies kann beispielsweise durch eine sehr weiche und/oder federnde Lagerung des Sensorrahmens erreicht wer ¬ den.

Um eine Beschädigung des Tragrahmens und/oder des Sensorrahmens bei einem Verkippen oder beim Transport der Lithographieanlage zu verhindern, können sogenannte Endstopps vorgesehen sein, die eine Relativbewegung des Tragrah ¬ mens zu dem Sensorrahmen beschränken und einen definierten Anschlag bilden. Vor der Inbetriebnahme der Lithographieanlage wird eine Breite eines an den Endstopps vorgesehener Spalts mit Hilfe einer Fühlerlehre geprüft. Endstopps, die nicht zugänglich und/oder nicht einsehbar sind, können dabei nur schwer o- der gar nicht überprüft werden. Die Messung der Breite des Spalts an den End- stopps kann alternativ zu der Verwendung einer Fühlerlehre kontaktlos mit Hil ¬ fe eines Luftdruckmessverfahrens erfolgen, bei dem in dem jeweiligen Endstopp eine Düse vorgesehen ist, durch die Luft hindurchgeleitet wird. Uber die Ermitt ¬ lung des Drucks der Luft können Rückschlüsse auf die Breite des Spalts ge ¬ schlossen werden.

Ist der Spalt an den Endstopps zu gering, kann es zu einem mechanischen Kurz- schluss, das heißt, zu einem berührenden Kontakt des Tragrahmens mit dem Sensorrahmen kommen. Ein derartiger mechanischer Kurzschluss kann das Dy ¬ namikverhalten eines Projektionsobjektivs der Lithographieanlage erheblich stö- ren. Die korrekte Ermittlung der Breite des Spalts vor der Inbetriebnahme der Lithographieanlage ist daher für die zuverlässige Funktionalität derselben von essentieller Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte optische Vorrichtung für eine Lithographieanlage sowie eine verbesserte Lithographieanlage bereitzustellen.

Demgemäß wird eine optische Vorrichtung für eine Lithographieanlage bereitge ¬ stellt. Die optische Vorrichtung weist ein optisches Element, einen Tragrahmen, der das optische Element trägt, einen mechanisch von dem Tragrahmen entkop ¬ pelten Sensorrahmen, wobei zwischen dem Tragrahmen und dem Sensorrahmen ein Spalt vorgesehen ist, und eine Sensoranordnung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Breite des Spalts berührungslos zu ermitteln. Dabei weist die Sensoran ¬ ordnung ein Kontaktelement und eine Kontaktfläche auf, wobei das Kontaktele- ment dazu eingerichtet ist, die Kontaktfläche zum Begrenzen einer Relativbewe ¬ gung des Tragrahmens relativ zu dem Sensorrahmen zu kontaktieren. Vorteilhaft erfüllen das Kontaktelement und die Kontaktfläche also zwei Funkti- onen^ Einerseits bilden sie einen Teil einer Sensoranordnung zu berührungslosen Ermittlung der Breite des Spalts. Andererseits begrenzen sie die Relativbewe ¬ gung des Trag- und Sensorrahmens zueinander, d.h., das Kontaktelement fun- giert als Endstopp. Diese Funktionsintegration bedeutet eine Einsparung von Bauraum und/oder Bauteilen.

Die optische Vorrichtung kann ein Projektionssystem der Lithographieanlage sein. Das Projektions System kann auch als Projektionsobjektiv bezeichnet wer- den. Der Tragrahmen kann auch als Force Frame und der Sensorrahmen kann auch als Sensor Frame bezeichnet werden. Die optische Vorrichtung kann eine Vielzahl an optischen Elementen, beispielsweise Linsen und Spiegel, aufweisen. Darunter, dass der Tragrahmen das optische Element trägt ist zu verstehen, dass das optische Element mit Hilfe der zuvor beschriebenen Gewichtskraftkom- pensationseinrichtungen und Lorentz-Aktuatoren mit dem Tragrahmen gekop ¬ pelt ist. Insbesondere ist das optische Element zur Positionierung oder Positions ¬ korrektur desselben manipulierbar, das heißt, verstellbar und/oder deformierbar. Der Tragrahmen und/oder der Sensorrahmen können aus einem keramischen Werkstoff oder einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Insbesondere kann der Tragrahmen aus einer Nichtoxidkeramik, beispielsweise aus einem Silizi- umcarbid, gefertigt sein. Vorzugsweise ist zumindest der Tragrahmen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gefertigt. An dem Sensorrahmen kann insbeson ¬ dere eine Vielzahl an Sensoren vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, die Positionierung des optischen Elements zu erfassen. Mit Hilfe der von den Senso- ren ermittelten Position des optischen Elements kann dessen Ausrichtung mit Hilfe von an den Tragrahmen gekoppelten Aktuatoren, insbesondere Lorentz- Aktuatoren, korrigiert werden. Die Breite des Spalts beträgt vorzugsweise 100 bis 300 μπι. Unter einer mechanischen Entkopplung des Tragrahmens von dem Sensorrah ¬ men ist vorzugsweise zu verstehen, dass von dem Tragrahmen auf den Sensor ¬ rahmen und umgekehrt keine oder zumindest vernachlässigbare Schwingungen, Kräfte und/oder Vibrationen übertragen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Sensorrahmen mit Hilfe einer weichen Lagerung oder Aktorik gelagert ist. Beispielsweise kann der Sensorrahmen mit Hilfe von sehr weichen Federelementen gelagert sein. Vorzugsweise ist der Tragrahmen geerdet.

Zum Begrenzen der Relativbewegung des Tragrahmens bezüglich des Sensor ¬ rahmens kann das Kontaktelement die Kontaktfläche flächig oder punktuell kon ¬ taktieren. Vorzugsweise ist das Kontaktelement aus einer Aluminium-Bronze- Legierung gebildet, wodurch eine hohe Druckfestigkeit bei gleichzeitig geringem Abrieb erreicht werden kann. Insbesondere ist es für die Funktionalität der opti ¬ schen Vorrichtung entscheidend, dass keine Partikel, wie beispielsweise Metall ¬ abrieb, entstehen. Hierdurch wird die Funktionalität der optischen Vorrichtung auch bei einem Kontakt des Kontaktelements und der Kontaktfläche nicht ge ¬ fährdet. Die Kontaktfläche kann eine an dem Tragrahmen oder an dem Sensor- rahmen vorgesehene Stirnseite desselben sein, die dann, wenn sie an dem Trag ¬ rahmen vorgesehen ist, dem Sensorrahmen zugewandt ist und umgekehrt. Das Kontaktelement und die Kontaktfläche sind jeweils bevorzugt elektrisch leitend. Die Breite des Spalts kann definiert sein als ein Abstand zwischen der Kontakt ¬ fläche und einer Stirnseite des Kontaktelements.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement zur Transport ¬ sicherung der optischen Vorrichtung bezüglich des Sensorrahmens oder des Tragrahmens verlagerbar, um den Tragrahmen mit dem Sensorrahmen zu ver ¬ spannen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl derartiger Kontaktelemente und korres- pondierender Kontaktflächen vorgesehen. Zum Verspannen des Tragrahmens mit dem Sensorrahmen können die Kontaktelemente gegen die korrespondieren ¬ den Kontaktflächen gefahren werden, wodurch eine Verspannung des Tragrah ¬ mens und des Sensorrahmens erzielt werden kann. Hierdurch kann eine Trans ¬ portsicherung erreicht werden. Zur Inbetriebnahme der Lithographieanlage wer- den die Kontaktelemente von den Kontaktflächen weggefahren und die jeweilige Breite des Spalts wird ermittelt und gegebenenfalls eingestellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Vorrichtung ferner ein an dem Sensorrahmen oder an dem Tragrahmen angebrachtes Aufnahme ¬ element, in dem das Kontaktelement aufgenommen ist. Das Aufnahmeelement kann beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff gefertigt sein. Das Aufnahmeele- ment weist vorzugsweise einen rohrförmigen Basisabschnitt auf, in dem das Kontaktelement aufnehmbar ist. Insbesondere umfasst das Kontaktelement ei ¬ nen Kontaktabschnitt zum Kontaktieren der Kontaktfläche und einen in dem Basisabschnitt aufgenommenen Schaftabschnitt. Weiterhin umfasst das Auf ¬ nahmeelement vorzugsweise einen scheibenförmigen Flanschabschnitt, der ma- terialeinstückig mit dem Basisabschnitt verbunden ist. Der Flanschabschnitt kann mit Hilfe von Befestigungselementen, wie beispielsweise Befestigungs ¬ schrauben, fest mit dem Tragrahmen oder dem Sensorrahmen verbunden sein. Zwischen dem Flanschabschnitt und dem Sensorrahmen oder dem Flanschab ¬ schnitt und dem Tragrahmen kann ein Isolationselement, wie beispielsweise eine Keramikscheibe, vorgesehen sein. Hierdurch kann eine elektrische Isolation des Aufnahmeelements und des Kontaktelements gegenüber dem Sensorrahmen o- der dem Kontaktrahmen erreicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Aufnahmeelement und dem Sensorrahmen oder zwischen dem Aufnahmeelement und dem Tragrahmen umlaufend um das Aufnahmeelement ein Spalt zur elektrischen Isolation des Aufnahmeelements und des Kontaktelements gegenüber dem Sensorrahmen o- der dem Tragrahmen vorgesehen. Vorzugsweise ist das Kontaktelement elektrisch leitend mit dem Aufnahmeelement verbunden. Der Spalt läuft vor- zugsweise um den Basisabschnitt des Aufnahmeelements vollständig um. Der Spalt kann beispielsweise eine Breite von 50 μηι aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement entlang einer Mittelachse des Aufnahmeelements relativ zu diesem verlagerbar. Vorzugsweise ist das Kontaktelement rotationssymmetrisch zu einer Mittelachse desselben ausgebildet. Auch das Aufnahmeelement ist rotationssymmetrisch zu seiner Mit ¬ telachse ausgebildet. Vorzugsweise sind die Mittelachse des Kontaktelements und die Mittelachse des Aufnahmeelements kollinear zueinander angeordnet. Das Kontaktelement weist vorzugsweise den zylinderförmigen Kontaktabschnitt sowie den stift- oder stabförmigen Basisabschnitt auf. Vorzugsweise ist außensei ¬ tig an dem Basisabschnitt ein Außengewinde vorgesehen, das formschlüssig in ein korrespondierendes, innenseitig an dem Basisabschnitt des Aufnahmeele ¬ ments vorgesehenes, Innengewinde eingreift. Die Gewinde können beispielsweise jeweils ein Feingewinde, insbesondere ein M12xO,5"Gewinde, sein. Hierdurch ist das Kontaktelement durch eine Rotation desselben relativ zu dem Aufnahme ¬ element verlagerbar. Zum Sichern der Position des Kontaktelements relativ zu dem Aufnahmeelement kann das Kontaktelement mit Hilfe einer Sicherungs ¬ mutter gesichert werden. Zum Verstellen des Kontaktelements kann die Siche ¬ rungsmutter gelöst werden, das Kontaktelement kann anschließend zum Einstel ¬ len der Breite des Spalts zwischen der Kontaktfläche und dem Kontaktelement verdreht werden, wodurch es in das Aufnahmeelement hinein- oder aus diesem herausverlagert wird. Anschließend kann nach dem Positionieren des Kontakte ¬ lements dieses wieder mit Hilfe der Sicherungsmutter in der gewünschten Posi ¬ tion gesichert werden. Alternativ können auch andere EinStelleinrichtungen, wie beispielsweise ein Piezoaktuator, zum Verlagern des Kontaktelements relativ zu dem Aufnahmeelement vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Vorrichtung ferner ein Gegenkontaktelement, das die Kontaktfläche aufweist. Das Gegenkontakte- lement kann beispielsweise platten- oder scheibenförmig sein. Das Gegenkontak ¬ telement kann fest mit dem Tragrahmen oder mit dem Sensorrahmen verbunden sein. Beispielsweise kann das Gegenkontaktelement mit dem Tragrahmen oder mit dem Sensorrahmen verschraubt sein. Das Gegenkontaktelement kann eine kreisrunde Geometrie aufweisen. Vorzugsweise ist das Gegenkontaktelement geerdet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gegenkontaktelement elektrisch leitend mit dem Sensorrahmen oder dem Tragrahmen verbunden. Vorzugsweise ist der Rahmen, an dem das Gegenkontaktelement vorgesehen ist, geerdet. AI- ternativ kann das Gegenkontaktelement gegenüber dem Sensorrahmen oder dem Tragrahmen elektrisch isoliert sein, wobei das Gegenkontaktelement in diesem Fall selbst geerdet ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gegenkontaktelement einen Federabschnitt auf, der dazu eingerichtet ist, sich bei einem Kontakt mit dem Kontaktelement federelastisch zu verformen. Vorzugsweise ist das Gegenkontak ¬ telement topfförmig und weist einen rohrförmigen Basisabschnitt auf, der stirn ¬ seitig durch den Federabschnitt verschlossen ist. Dem Federabschnitt gegenüber- liegend ist an dem Basisabschnitt ein Befestigungsabschnitt vorgesehen, der entweder mit dem Tragrahmen oder mit dem Sensorrahmen fest verbunden ist. Der Basisabschnitt kann ferner eine oder mehrere Bohrungen aufweisen, die da ¬ zu eingerichtet sind, einen Innenraum des Gegenkontaktelements zu entlüften. Hierdurch wird beim Anlegen eines Vakuums an die optische Vorrichtung eine Beschädigung oder eine Verformung des Gegenkontaktelements zuverlässig ver ¬ hindert. Das Gegenkontaktelement ist vorzugsweise aus einer Titan- Aluminium- Legierung gefertigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Tragrahmen eines von dem Kontaktelement und der Kontaktfläche und der Sensorrahmen das andere von dem Kontaktelement und der Kontaktfläche auf. Das heißt, entweder ist die Kontaktfläche an dem Sensorrahmen und das Kontaktelement ist an dem Trag ¬ rahmen vorgesehen oder die Kontaktfläche ist an dem Tragrahmen und das Kon ¬ taktelement ist an dem Sensorrahmen vorgesehen. Hierdurch ergibt sich ein fle- xibler Aufbau der optischen Vorrichtung. Hierdurch ist diese vielseitig einsetz ¬ bar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sensoranordnung dazu eingerich ¬ tet, eine Breite des Spalts kapazitiv, optisch oder induktiv zu ermitteln. Dadurch, dass die Breite des Spalts kapazitiv, optisch oder induktiv gemessen wird, kann auf berührende Messverfahren, beispielsweise mit Hilfe einer Fühlerlehre, und auf technisch aufwendige Messverfahren, wie das zuvor beschriebene Luft- druckmessverfahren, verzichtet werden. Die Breite des Spalts kann auch dann zuverlässig ermittelt werden, wenn der Spalt nicht zugänglich und/oder nicht einsehbar ist. Hierdurch bleibt die Funktionalität der Lithographieanlage stets gewährleistet.

Bevorzugt bilden bei der Sensoranordnung insbesondere zwei Flächen, von denen jeweils eine an dem Tragrahmen und die andere an dem Sensorrahmen vorgese ¬ hen ist, die Platten eines Kondensators, insbesondere eines Plattenkondensators. Bei einer Relativbewegung des Tragrahmens zu dem Sensorrahmen oder umge- kehrt ändert sich die elektrische Kapazität des Kondensators. Das heißt, beim aufeinander zu Bewegen beziehungsweise beim voneinander weg Bewegen des Tragrahmens und des Sensorrahmens ändert sich die Breite des Spalts und da ¬ mit die elektrisch messbare Kapazität des Kondensators. Über die Änderung der Kapazität lässt sich eine Veränderung der Breite des Spalts ermitteln. Zur Mes- sung der Breite wird eine Kennlinie des Kondensators analog oder digital linea- risiert. Die Sensoranordnung bildet somit einen kapazitiven Abstandssensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform bilden das Kontaktelement und die Kontaktfläche gemeinsam einen Kondensator der Sensoranordnung zur kapazi- tiven Ermittlung der Breite des Spalts. Ein Kondensator ist ein passives elektri ¬ sches Bauelement mit der Fähigkeit, in einem Gleichstromkreis elektrische La ¬ dungen und die damit zusammenhängende Energie statisch in einem elektri ¬ schen Feld zu speichern. Die gespeicherte Ladung pro Spannung wird als elektri ¬ sche Kapazität bezeichnet und in der Einheit Farad gemessen. In einem Wech- selstromkreis wirkt ein Kondensator als Wechselstromwiderstand mit einem fre ¬ quenzabhängigen Impedanzwert. Durch ein aufeinander zu verlagern des Kon ¬ taktelements und der Kontaktfläche beziehungsweise durch ein voneinander weg verlagern derselben kann die Kapazität des Kondensators verändert werden. Über die Kapazitätsänderung kann ein Rückschluss auf die Breite des Spalts zwischen dem Kontaktelement und der Kontaktfläche gezogen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoranordnung einen an dem Kontaktelement vorgesehenen Schutzring-Kondensator zur Feldabschir ¬ mung auf. Der Schutzring- Kondensator kann auch als Guard Ring bezeichnet werden. Mit Hilfe des Schutzring-Kondensators kann ein homogenes elektrisches Feld mit annähernd geraden Feldlinien zwischen dem Kontaktelement und der Kontaktfläche erreicht werden. Hierdurch kann die Messgenauigkeit erhöht werden. Die Ermittlung der Breite des Spalts kann so mit einer Genauigkeit von 10 μηι erfolgen. Der Schutzring-Kondensator kann ringförmig sein und an dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements angebracht sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoranordnung zur opti ¬ schen Ermittlung der Breite des Spalts einen konfokalen Sensor auf, wobei be ¬ vorzugt der konfokale Sensor oder ein Teil desselben in einer Öffnung in dem Kontaktelement angeordnet ist. Mit einem konfokalen Sensor ist ein solcher Sen- sor gemeint, bei welchem die Abstandsmessung auf dem Konfokalprinzip basiert, also von zwei Strahlengängen Gebrauch gemacht wird, die einen gemeinsamen Brennpunkt besitzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in dem Kontaktelement und/oder in der Kontaktfläche ein Wirbelstrom zur induktiven Ermittlung der Breite des Spalts erzeugbar. Ein derartiger Wirbelstromsensor ist vorteilhaft unempfindlich gegenüber Medien wie Staub im Messspalt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist an dem Kontaktelement ein elektri- scher Steckverbinder zum elektrischen Verbinden desselben mit einer Auswer ¬ teeinrichtung der Sensoranordnung vorgesehen. Zwischen der Auswerteeinrich ¬ tung und dem Kontaktelement kann ein Kabel vorgesehen sein. Das Kabel weist einen Stecker auf, der lösbar in den elektrischen Steckverbinder einsteckbar ist. Weiterhin kann an dem Kontaktelement ein elektrisches Kabel vorgesehen sein, das dann, wenn das Kontaktelement räumlich schwer zugänglich ist, von diesem weggeführt und an einer gut zugänglichen Stelle der optischen Vorrichtung an ¬ gebracht ist. Die Auswerteeinrichtung kann dann zur Bestimmung der Breite des Spalts mit diesem Kabel verbunden werden. Die Auswerteeinrichtung kann nacheinander an allen Kontaktelementen der optischen Vorrichtung angesteckt werden. Es können auch mehrere Auswerteeinrichtungen vorgesehen sein. Die Auswerteeinrichtungen werden nach dem Einstellen der Breite des Spalts wieder von der optischen Vorrichtung entfernt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Kontaktelement einen kugel ¬ förmig gewölbten Kontaktabschnitt auf. Hierdurch kann ein punktförmiger Kon ¬ takt des Kontaktelements mit der Kontaktfläche erreicht werden. Alternativ kann der Kontaktabschnitt zylinderförmig mit einer kreisrunden Querschnitts ¬ fläche und einer ebenen Stirnseite ausgebildet sein. Hierdurch kann ein flächiger Kontakt des Kontaktelements mit der Kontaktfläche erreicht werden.

Ferner wird eine Lithographieanlage, insbesondere eine EUV- oder DUV- Lithographieanlage, mit zumindest einer Vorrichtung, wie vorstehend beschrie ¬ ben, bereitgestellt. EUV steht für "extremes Ultraviolett" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. DUV steht für "tiefes Ult ¬ raviolett" und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 und 250 nm.

Die für die vorgeschlagene optische Vorrichtung beschriebenen Ausführungsfor ¬ men und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Lithographieanlage entspre ¬ chend. Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli ¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh ¬ rungsbeispiele beschriebene Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der je ¬ weiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen ¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs- beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug ¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage!

Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage!

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer opti- sehen Vorrichtung für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B!

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Detailansicht III gemäß der Fig. 2!

Fig. 4 zeigt eine schematische Aufsicht der optischen Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3!

Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer optischen Vorrichtung für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B!

Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer optischen Vorrichtung für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B! Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer optischen Vorrichtung für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. 1B; und

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer optischen Vorrichtung für die Lithographieanlage gemäß Fig. 1A oder Fig. IB. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Be ¬ zugszeichen versehen worden, sofern nichts Gegenteiliges angegeben ist. Soweit ein Bezugszeichen vorliegende mehrere Bezugslinien aufweist, heißt dies, dass das entsprechende Element mehrfach vorhanden ist. Bezugszeichenlinien, die auf verdeckte Details weisen, sind gestrichelt dargestellt. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maß ¬ stabsgerecht sind.

Die Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions ¬ system 104 umfasst. Dabei steht EUV für "extremes Ultraviolett" (engl.: extreme ultra violet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projekti ¬ onssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum- Gehäuse vorgese- hen, wobei jedes Vakuum- Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuie ¬ rungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren bzw. Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.

Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrot ¬ ron vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extremer ultravio- letter Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 5 bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind. Das in Fig. 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahl ¬ formungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie ¬ gels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektions Systems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektions System 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel Ml bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die An ¬ zahl der Spiegel Ml bis M6 der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dar- gestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel Ml bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel Ml bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.

Die Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlungsformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für "tiefes Ultraviolett" (engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwi ¬ schen 30 und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu Fig. 1A beschrie- ben— in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.

Die DUV- Lithographieanlage 100B weist eine DUV- Lichtquelle 106B auf. Als DUV- Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV- Bereich bei beispielsweise 193 nm emit ¬ tiert. Das in Fig. 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder derglei ¬ chen abgebildet wird.

Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu ei ¬ ner optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV- Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.

Ein Luftspalt zwischen einer letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex größer als 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das flüssige Medium 132 kann als Immersionsmedium oder Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden. Die Fig. 2 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Schnittansicht eine optische Vorrichtung 200A für eine jeweilige Lithographieanlage 100A, 100B ge ¬ mäß den Fig. 1A und IB. Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht III gemäß der Fig. 2. Im Folgenden wird auf die Fig. 2 und 3 gleichzeitig Bezug genommen. Die optische Vorrichtung 200A kann ein Projektionssystem 104 gemäß den Fig. 1A und 1B sein. Die optische Vorrichtung 200A umfasst ein optisches Element 202. Bei dem optischen Element 202 kann es sich um einen der Spiegel Ml bis M6 beziehungsweise 130 oder eine der Linsen 128 handeln, welche im Zusam ¬ menhang mit den Fig. 1A und 1B beschrieben wurden. Alternativ kann es sich bei dem optischen Element 202 auch um ein optisches Gitter oder eine λ-Platte handeln. Die optische Vorrichtung 200A kann eine Vielzahl derartiger optischer Elemente 202 umfassen.

Die optische Vorrichtung 200A umfasst einen Force Frame oder Tragrahmen 204, mit dem das optische Element 202 gekoppelt ist. Zur Halterung des opti ¬ schen Elements 202 an dem Tragrahmen 204 können Gewichtskraftkompensati- onseinrichtungen auf Basis von Permanentmagneten eingesetzt werden. Die von einer solchen Gewichtskraftkompensationseinrichtung erzeugte Kompensations ¬ kraft wirkt der Gewichtskraft des optischen Elements 202 entgegen und ent ¬ spricht dieser im Wesentlichen betragsmäßig. Aktiv kann eine Bewegung des optischen Elements 202 - insbesondere auch in vertikaler Richtung - dagegen mit Hilfe sogenannter Lorentz-Aktuatoren gesteuert werden. Ein solcher Lorentz- Aktuator umfasst jeweils eine bestrombare Spule sowie davon beabstandet einen Permanentmagneten. Gemeinsam erzeugen diese eine einstellbare magnetische Kraft zur Steuerung der Bewegung des optischen Elements 202. Das heißt, das optische Element 202 ist zur Positionierung oder Positionskorrek ¬ tur desselben manipulierbar, insbesondere verstellbar und/oder deformierbar. Hierzu können ein oder mehrere Aktuatoren, insbesondere Lorentz-Aktuatoren, vorgesehen sein. Der Tragrahmen 204 kann eine Vielzahl derartiger optischer Elemente 202 tragen. Der Tragrahmen 204 kann aus einem keramischen Werk- stoff gefertigt sein. Beispielsweise kann der Tragrahmen 204 aus einer Nichto- xidkeramik, beispielsweise einem Siliziumcarbid (SiC/SiSiC) gefertigt sein. Al ¬ ternativ kann der Tragrahmen 204 auch aus einem anderen Werkstoff, wie bei ¬ spielsweise Stahl gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Tragrahmen 204 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gefertigt.

Die optische Vorrichtung 200A umfasst weiterhin einen mechanisch von dem Tragrahmen 204 entkoppelten Sensor Frame oder Sensorrahmen 206. Der Sen- sorrahmen 206 kann ebenfalls aus einem Keramikwerkstoff, wie Siliziumcarbid, oder aus einem Stahlwerkstoff gefertigt sein. An dem Sensorrahmen 206 kann eine Vielzahl an Sensoren vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, die Positi ¬ onierung des optischen Elements 202 beziehungsweise der optischen Elemente 202 zu erfassen. Mit Hilfe der von den Sensoren ermittelten Position des opti ¬ schen Elements 202 kann dessen Ausrichtung mit Hilfe der an dem Tragrahmen 204 vorgesehenen Aktuatoren korrigiert werden.

Unter einer mechanischen Entkopplung des Tragrahmens 204 von dem Sensor- rahmen 206 ist zu verstehen, dass von dem Tragrahmen 204 auf den Sensorrah ¬ men 206 und umgekehrt keine oder zumindest vernachlässigbare Schwingungen, Kräfte und/oder Vibrationen übertragen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Sensorrahmen 206 mit Hilfe einer weichen Lagerung oder Ak- torik gelagert ist. Beispielsweise kann der Sensorrahmen 206 mit Hilfe von sehr weichen Federelementen gelagert sein.

Die optische Vorrichtung 200A umfasst weiterhin eine Sensoranordnung 208, die dazu eingerichtet ist, eine Breite b2io eines Spalts 210 zwischen dem Tragrahmen 204 und dem Sensorrahmen 206 zu ermitteln. Die Breite b2io beträgt vorzugswei- se 100 bis 300 μηι. Die Sensoranordnung 208 ist dazu eingerichtet, die Breite b2io kapazitiv zu ermitteln. Das heißt, die Sensoranordnung 208 bildet einen kapazi ¬ tiven Sensor. Ein kapazitiver Sensor arbeitet auf Basis einer Veränderung der Kapazität eines einzelnen Kondensators oder eines ganzen Kondensatorsystems. Die Sensoranordnung 208 umfasst eine an dem Tragrahmen 204 vorgesehene Kontaktfläche 212. Die Kontaktfläche 212 kann eine dem Sensorrahmen 206 zu ¬ gewandte Stirnseite des Tragrahmens 204 sein. Die Kontaktfläche 212 ist geer ¬ det. Hierzu ist die Kontaktfläche 212 elektrisch leitend mit einer Erdung 214 verbunden. Die Erdung 214 stellt eine elektrisch leitende Verbindung des

Tragrahmens 204 mit einem Gehäusefundament und/oder dem Erdreich dar. Die Sensoranordnung 208 umfasst neben der Kontaktfläche 212 ein Kontaktele ¬ ment 216. Das Kontaktelement 216 ist an dem Sensorrahmen 206 vorgesehen. Das Kontaktelement 216 kann allerdings auch an dem Tragrahmen 204 und die Kontaktfläche 212 kann entsprechend an dem Sensorrahmen 206 vorgesehen sein. Im Folgenden wird jedoch davon ausgegangen, dass das Kontaktelement 216 an dem Sensorrahmen 206 angeordnet ist. Das Kontaktelement 216 kann auch als Endstopp bezeichnet werden.

Das Kontaktelement 216 umfasst einen zylinderförmigen Kontaktabschnitt 218 mit einer Stirnseite 220. Der Kontaktabschnitt 218 kann einen kreisrunden

Querschnitt aufweisen. Die Stirnseite 220 kann eben sein. Die Breite b2io ist de ¬ finiert als der Abstand zwischen der Kontaktfläche 212 und der Stirnseite 220 des Kontaktelements 216. Das Kontaktelement 216 umfasst neben dem Kontakt ¬ abschnitt 218 einen mehrstufigen und einteilig mit dem Kontaktabschnitt 218 ausgebildeten Schaftabschnitt 222. Der Schaftabschnitt 222 und der Kontaktab ¬ schnitt 218 sind vorzugsweise rotationssymmetrisch zu einer Symmetrie- oder Mittelachse M216 des Kontaktelements 216 ausgebildet.

Das Kontaktelement 216 und zumindest der Kontaktabschnitt 218 sind aus einer Aluminium-Bronze-Legierung gefertigt. Hierdurch ergibt sich eine hohe Druck- und Abriebfestigkeit. Hierdurch wird das Entstehen von metallischem Abrieb bei einem Kontakt des Kontaktabschnitts 218 mit der Kontaktfläche 212 zuverlässig verhindert. Der Schaftabschnitt 222 weist vier Abstufungen 224, 226, 228, 230 auf. Insbesondere weist der Schaftabschnitt 222 eine erste Abstufung 224, eine zweite Abstufung 226, eine dritte Abstufung 228 und eine vierte Abstufung 230 auf. Ein Außendurchmesser des Kontaktabschnitts 218 ist größer als ein Außen ¬ durchmesser der ersten Abstufung 224, deren Außendurchmesser wiederum grö ¬ ßer ist als ein Außendurchmesser der zweiten Abstufung 226, deren Außen ¬ durchmesser wiederum größer ist als ein Außendurchmesser der dritten Abstu- fung 228, deren Durchmesser wiederum größer ist als ein Außendurchmesser der vierten Abstufung 230. An der ersten Abstufung 224 ist ein Außengewinde 232 vorgesehen. Das Außen ¬ gewinde 232 ist vorzugsweise ein Feingewinde. Ein Feingewinde hat im Ver ¬ gleich zu einem Regelgewinde ein engeres Gewindeprofil. Das Außengewinde 232 kann beispielsweise ein M12xO,5"Gewinde sein. An die erste Abstufung 224 schließt sich die zweite Abstufung 226 an, die kein Außengewinde aufweist und somit außenseitig glatt ist. An der dritten Abstufung 228 ist wiederum ein Au ¬ ßengewinde 234 vorgesehen. Das Außengewinde 234 kann ein Ml 0x1, 5 -Gewinde sein. Die vierte Abstufung 230 ist wieder außenseitig glattwandig, das heißt, sie weist kein Gewinde auf.

Die optische Vorrichtung 200A umfasst ein an dem Tragrahmen 204 oder an dem Sensorrahmen 206 angebrachtes Aufnahmeelement 236 zum Aufnehmen des Kontaktelements 216. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, kann das Aufnahmeelement 236 an dem Sensorrahmen 206 vorgesehen sein. Das Aufnahmeelement 236 um- fasst einen rohr- oder hülsenförmigen Basisabschnitt 238, in dem der Schaftab ¬ schnitt 222 des Kontaktelements 216 aufgenommen ist. Das Aufnahmeelement 236 kann aus einem Stahlwerkstoff gefertigt sein. Ein Innendurchmesser des Basisabschnitts 238 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser der zweiten Abstufung 226 des Schaftabschnitts 222 des Kontaktelements 216. Das Aufnahmeelement 236 ist gegenüber dem Sensorrahmen 206 elektrisch iso ¬ liert.

Innenseitig an dem Basisabschnitt 238 kann ein zu dem Außengewinde 232 des Schaftabschnitts 222 des Kontaktelements 216 korrespondierendes Innengewin- de 240 vorgesehen sein. Das Außengewinde 232 und das Innengewinde 240 sind optional. Mit Hilfe des Außengewinde 232 und des Innengewinde 240 kann das Kontaktelement 216 entlang einer Mittelachse M236 des Aufnahmeelements 236 relativ zu diesem verlagert werden. Die Mittelachse M236 ist dabei koaxial mit der Mittelachse M216 angeordnet. Weiterhin kann alternativ zu dem Außenge- winde 232 und dem korrespondierenden Innengewinde 240 eine andere Einrich ¬ tung, beispielsweise ein Piezoaktuator, zum Verlagern des Kontaktelements 216 relativ zu dem Aufnahmeelement 236 vorgesehen sein. Das Aufnahmeelement 236 weist weiterhin einen einteilig mit dem Basisab ¬ schnitt 238 ausgebildeten Flanschabschnitt 242 auf. Der Flanschabschnitt 242 ist scheibenförmig und läuft um den Basisabschnitt 238 herum. Zwischen dem Flanschabschnitt 242 und einer Stirnseite 244 des Sensorrahmens 206 ist eine elektrisch isolierende Keramikscheibe 246 positioniert. Der Flanschabschnitt 242 weist vorzugsweise eine Vielzahl an Bohrungen 248 auf, durch die Befestigungs ¬ schrauben 250 zum Befestigen des Aufnahmeelements 236 an dem Sensorrah ¬ men 206 geführt sind. Die Bohrungen 248 können gleichmäßig über einen Um ¬ fang des Flanschabschnitts 242 verteilt angeordnet sein. Die Befestigungs- schrauben 250 können beispielsweise Zylinderkopfschrauben mit einem M6xl,0- Gewinde sein. Die Befestigungsschrauben 250 sind gegenüber dem Flanschab ¬ schnitt 242 elektrisch isoliert, so dass das Aufnahmeelement 236 und damit auch das Kontaktelement 216 nicht elektrisch leitend mit dem Sensorrahmen 206 ver ¬ bunden ist.

Das Kontaktelement 216 ist mit Hilfe einer Sicherungsmutter 252 mit dem Auf ¬ nahmeelement 236 verspannt. Die Sicherungsmutter 252 weist ein Innengewin ¬ de 254 auf, das in das Außengewinde 234 des Schaftabschnitts 222 des Kontakte ¬ lements 216 formschlüssig eingreift. Zwischen der Sicherungsmutter 252 und einer Stirnseite 256 des Basisabschnitts 238 ist eine Unterlegscheibe 258 ange ¬ ordnet. Die Unterlegscheibe 258 kann eine Stahlscheibe sein.

Umlaufend um den Basisabschnitt 238 und zwischen diesem und dem Sensor ¬ rahmen 206 ist ein Spalt 260 vorgesehen, um das Aufnahmeelement 236 und damit auch das Kontaktelement 216, wie zuvor bereits erwähnt, gegenüber dem Sensorrahmen 206 elektrisch zu isolieren. Der Kontaktabschnitt 218 des Kontak ¬ telements 216 ist teilweise innerhalb des Sensorrahmens 206 angeordnet, aber mit Hilfe des Spalts 260 gegenüber diesem elektrisch isoliert. Der Spalt 260 kann eine Breite von 50 μηι aufweisen.

Der Kontaktabschnitt 218 ragt mit einem Abstand b2is über eine dem Tragrah ¬ men 204 zugewandte Stirnseite 262 des Sensorrahmens 206 über diesen hinaus. Der Abstand b2is ist verstellbar. Der Abstand b2is kann dadurch eingestellt wer ¬ den, dass zunächst die Sicherungsmutter 252 gelockert oder entfernt wird. An ¬ schließend kann das Kontaktelement 216 verdreht werden, wodurch je nach Drehrichtung mit Hilfe des Außengewindes 232 des Kontaktelementes 216 und des Innengewindes 240 des Aufnahmeelements 236 der Abstand b2is vergrößert und damit die Breite b2io des Spalts verkleinert oder der Abstand b2is verkleinert und damit die Breite b2io des Spalts 210 vergrößert werden kann. Ist der ge ¬ wünschte Abstand b2is beziehungsweise die gewünschte Breite b2io eingestellt, wird die Sicherungsmutter 252 wieder angezogen, um das Kontaktelement 216 in der gewünschten Position zu fixieren. In einer Endposition, in der ein minimaler Abstand b2is beziehungsweise eine maximale Breite b2io des Spalts 210 einge ¬ stellt ist, liegt eine Stirnseite 264 des Kontaktabschnitts 218 des Kontaktele ¬ ments 216 an einer Stirnseite 266 des Basisabschnitts 238 des Aufnahmeele ¬ ments 236 an.

Das Kontaktelement 216 und insbesondere der Kontaktabschnitt 218 kann die Kontaktfläche 212 zum Begrenzen einer Relativbewegung des Tragrahmens 204 relativ zu dem Sensorrahmen 206 kontaktieren. Das heißt, das Kontaktelement 216 kann an der Kontaktfläche 212 anschlagen. Zu einem Kontakt zwischen dem Kontaktelement 216 und der Kontaktfläche 212 kann es beispielsweise bei star ¬ ken Schwingungen, Vibrationen oder einem Verkippen der optischen Vorrichtung 200A kommen. Dies kann beispielsweise bei einem Transport der optischen Vor ¬ richtung 200A vorkommen. Dadurch, dass mit Hilfe des Kontaktelements 216 und der Kontaktfläche 212 ein definierter Anschlag verwirklicht wird, kann eine Beschädigung der optischen Vorrichtung 200A verhindert werden. Die Verwen ¬ dung einer Aluminium-Bronze-Legierung für das Kontaktelement 216 verhindert ferner zuverlässig das Entstehen von metallischem Abrieb wenn das Kontakte ¬ lement 216 die Kontaktfläche 212 kontaktiert. Das Kontaktelement 216 kann auch zur Transportsicherung der optischen Vor ¬ richtung 200A eingesetzt werden. Insbesondere kann, wie zuvor beschrieben, das Kontaktelement 216 bezüglich des Aufnahmeelements 236 beziehungsweise be- züglich des Sensorrahmens 206 oder für dem Fall, dass das Kontaktelement 216 an dem Tragrahmen 204 vorgesehen ist, bezüglich des Tragrahmens 204 verla ¬ gert werden, um den Tragrahmen 204 mit dem Sensorrahmen 206 zu verspan ¬ nen. Hierzu wird das Kontaktelement 216 solange bezüglich des Aufnahmeele- ments 236 verlagert, bis dieses an der Kontaktfläche 212 anliegt.

Das Kontaktelement 216 und die Kontaktfläche 212 bilden gemeinsam einen elektrischen Kondensator 268, insbesondere einen Plattenkondensator, der Sen ¬ soranordnung 208. Die Kontaktfläche 212 und das Kontaktelement 216 bilden den elektrischen Kondensator 268, wobei die Kapazität des Kondensators 268 durch die Breite b2io des Spalts bestimmt ist. Insbesondere bilden das Kontakte ¬ lement 216, genauer gesagt die Stirnseite 220, und die Kontaktfläche 212 zwei einander gegenüberliegend angeordnete Platten eines Plattenkondensators. Beim aufeinander zu bewegen beziehungsweise beim voneinander weg bewegen der Stirnseite 220 und der Kontaktfläche 212 ändert sich die Breite b2io und da ¬ mit die elektrisch messbare Kapazität des Kondensators 268. Über die Änderung der Kapazität lässt sich eine Veränderung der Breite b2io des Spalts 210 ermit ¬ teln. Zur Messung der Breite b2io wird eine Kennlinie des Kondensators 268 ana ¬ log oder digital linearisiert. Zwischen dem Kontaktelement 216 und der Kontakt- fläche 212 bildet sich ein elektrisches Feld, dessen Feldlinien 270 schematisch dargestellt sind. Die Feldlinien 270 sind gekrümmt.

Anstelle der vorstehend beschriebenen kapazitiven Messung der Breite b2io des Spalts 210 kann auch eine induktive oder optische Messung erfolgen:

Beispielsweise könnte zu einer induktiven Messung vorgesehen sein, dass die Bewegung des Kontaktelements 216 relativ zu der Kontaktfläche 212 zur Induk ¬ tion eines Wirbelstroms in dem Kontaktelement 216 führt. Dieser Wirbelstrom wird erfasst. Anhand des erfassten Wirbelstroms wird die Breite b2io des Spalts 210 ermittelt. Ferner könnte beispielsweise zu einer optischen Messung ein konfokaler oder ein sonstiger optischer Sensor 208a in einer Öffnung 208b des Kontaktelements 216 (insbesondere in Form einer Bohrung) angeordnet sein, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet. An der Kontaktfläche 212 könnte ein entsprechender optischer Messstrahl erzeugt oder zurückreflektiert werden.

Eine bei einem Kontakt des Kontaktelements 216 mit der Kontaktfläche 212 in das Kontaktelement 216 eingeleitete Kraft F216 wird über das Kontaktelement 216, das Aufnahmeelement 236 und die Befestigungsschrauben 250 in den Sen- sorrahmen 206 eingeleitet. Die Krafteinleitung ist in der Fig. 3 mit Hilfe eines Pfeils 272 dargestellt.

An dem Kontaktelement 216, beispielsweise an einer der Stirnseite 220 abge ¬ wandten rückseitigen Stirnseite 274 desselben kann ein elektrischer Steckver- binder 276 zum elektrischen Verbinden des Kontaktelements 216 mit einer Aus ¬ werteeinrichtung 278 vorgesehen sein. Die Auswerteeinrichtung 278 ist dazu eingerichtet, Signale des Kondensators 268 auszuwerten und die aktuelle Breite b2io auszugeben. Die optische Vorrichtung 200A kann die Auswerteeinrichtung 278 umfassen. Die Auswerteeinrichtung 278 weist eine Verbindungsleitung oder ein Kabel 280 auf, an dem endseitig ein Stecker 282 zum elektrischen Verbinden mit dem Steckverbinder 276 vorgesehen ist. Das Kabel 280 kann beispielsweise dann, wenn das Kontaktelement 216 schwer zugänglich ist an dem Kontaktele ¬ ment 216 oder an dem Sensorrahmen 206 verbleiben. Hierzu kann an dem Kabel 280 ein trennbarer Steckverbinder 284 vorgesehen sein, der über ein weiteres Kabel 286 mit der Auswerteeinrichtung 278 verbunden ist.

Mit Hilfe der Sensoranordnung 208 kann somit vor der Inbetriebnahme der opti ¬ schen Vorrichtung 200A die Breite b2io überprüft und gegebenenfalls, wie zuvor beschrieben, mit Hilfe eines Verlagerns des Kontaktelements 216 gegenüber dem Aufnahmeelement 236 eingestellt werden. Vorzugsweise beträgt die Breite b2io nach dem Einstellen derselben 100 bis 300 μηι. Hierdurch kann ein mechani ¬ scher Kurzschluss zwischen dem Tragrahmen 204 und dem Sensorrahmen 206, das heißt, ein berührender Kontakt, zwischen der Kontaktfläche 212 und dem Kontaktelement 216 im Betrieb der optischen Vorrichtung 200A zuverlässig ver ¬ hindert werden. Ein manuelles Messen der Breite b2io, beispielsweise mit Hilfe einer Fühlerlehre, ist verzichtbar. Die Breite b2io ist auch dann zuverlässig und einfach ermittelbar, wenn der Spalt 210 nicht zugänglich und nicht einsehbar ist. Weiterhin kann mit Hilfe des Kontaktelements 216 eine zuverlässige Transport ¬ sicherung der optischen Vorrichtung 200A erreicht werden.

Die Fig. 4 zeigt eine stark vereinfachte schematische Aufsicht der optischen Vor- richtung 200A. An der optischen Vorrichtung 200A kann eine Vielzahl derartiger Sensoranordnungen 208 vorgesehen sein. Der Sensorrahmen 206 ist in der Fig. 4 nicht gezeigt. In den Fig. 2 bis 4 ist ferner jeweils ein Koordinatensystem mit ei ¬ ner χ-Achse x, einer y- Achse y und einer z-Achse z gezeigt. Mit Hilfe der Kontak ¬ telemente 216 der Sensoranordnungen 208 kann eine Fixierung des Tragrah- mens 204 an dem Sensorrahmen 206 oder umgekehrt in einer von der x- Achse x und der y- Achse y aufgespannten Ebene erreicht werden.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer optischen Vorrichtung 200B. Die optische Vorrichtung 200B gemäß der Fig. 5 unterscheidet sich von der opti- sehen Vorrichtung 200A gemäß der Fig. 2 bis 4 nur dadurch, dass an dem Kon ¬ taktelement 216 und insbesondere an dem Kontaktabschnitt 218 des Kontakte ¬ lements 216 ein Guard Ring oder Schutzring-Kondensator 288 zur Feldabschir ¬ mung vorgesehen ist. Der Schutzring- Kondensator 288 umläuft den Kontaktabschnitt 218 ringförmig. Mit Hilfe des Schutzring-Kondensators 288 kann, wie in der Fig. 5 schematisch gezeigt, das elektrische Feld abgeschirmt werden, so dass die Feldlinien 270 im Wesentlichen senkrecht zu der Stirnseite 220 des Kontaktabschnitts 218 des Kontaktelements 216 positioniert sind. Hierdurch kann die Messgenauigkeit deutlich verbessert werden. Insbesondere kann hierdurch die Breite b2io des

Spalts bis auf eine Genauigkeit von 10 μηι eingestellt werden. Die Funktionalität der optischen Vorrichtung 200B entspricht ansonsten der Funktionalität der op ¬ tischen Vorrichtung 200A.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer optischen Vorrichtung 200C. Die optische Vorrichtung 200C gemäß der Fig. 6 unterscheidet sich von der Vor ¬ richtung 200A gemäß der Fig. 2 bis 4 nur dadurch, dass die optische Vorrichtung 200C ein zu dem Kontaktelement 216 korrespondierendes Gegenkontaktelement 290 umfasst, das die Kontaktfläche 212 aufweist. Das Gegenkontaktelement 290 kann beispielsweise mit dem Tragrahmen 204 verschraubt, verklebt oder vernie- tet sein. Das Gegenkontaktelement 290 ist aus einem metallischen Werkstoff ge ¬ fertigt. Das Gegenkontaktelement 290 kann insbesondere aus einer Titan- Aluminium-Legierung gefertigt sein. Das Gegenkontaktelement 290 ist platten- förmig. Das Gegenkontaktelement 290 kann kreisrund sein. Das Gegenkontaktelement 290 ist entweder elektrisch leitend mit dem Tragrah ¬ men 204 verbunden und so über die Erdung 214 geerdet, oder das Gegenkontak ¬ telement 290 ist gegenüber dem Tragrahmen 204 elektrisch isoliert und weist eine eigene Erdung 292 auf. Die optische Vorrichtung 200C kann ferner den in der Fig. 5 gezeigten Schutzring-Kondensator 288 zur Feldabschirmung umfas- sen. Die Funktionalität der optischen Vorrichtung 200C entspricht ansonsten der Funktionalität der optischen Vorrichtung 200A.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer optischen Vorrichtung 200D. Die optische Vorrichtung 200D gemäß der Fig. 7 unterscheidet sich von der opti- sehen Vorrichtung 200C gemäß der Fig. 6 nur durch eine alternative Ausgestal ¬ tung des Gegenkontaktelements 290. Das Gegenkontaktelement 290 ist bei der Ausführungsform der optischen Vorrichtung 200D gemäß der Fig. 7 nicht als massive Platte ausgeführt, sondern umfasst einen Federabschnitt 294, der dazu eingerichtet ist, sich bei einem Kontakt mit dem Kontaktelement 216 federelas- tisch zu verformen. Der Federabschnitt 294 ist insbesondere eine Blattfeder. Das Gegenkontaktelement 290 ist topfförmig und umfasst neben dem Federab ¬ schnitt 294 einen rohrförmigen Basisabschnitt 296, der in Richtung des Sensor ¬ rahmens 206 von dem Federabschnitt 294 stirnseitig verschlossen ist. Gegen ¬ überliegend dem Federabschnitt 294 ist ein ringförmiger umlaufender Befesti- gungsabschnitt 298 vorgesehen, der mit dem Tragrahmen 204 fest verbunden ist. An dem Basisabschnitt 296 kann zumindest eine oder mehrere Bohrungen 300 vorgesehen sein, die diesen durchbrechen. Mit Hilfe der Bohrung 300 oder der Bohrungen 300 kann ein Innenraum 302 des Gegenkontaktelements 290 beim Evakuieren der optischen Vorrichtung 200D entlüftet werden. Hierdurch wird eine unerwünschte Deformation des Gegenkontaktelements 290 verhindert. Die optische Vorrichtung 200D kann den in der Fig. 5 gezeigten Schutzring- Kondensator 288 zur Feldabschirmung umfassen. Die Funktionalität der opti ¬ schen Vorrichtung 200D entspricht ansonsten der Funktionalität der optischen Vorrichtung 200A.

Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer optischen Vorrichtung 200E. Die optische Vorrichtung 200E unterscheidet sich von der optischen Vorrichtung 200A gemäß der Fig. 2 bis 4 nur dadurch, dass der Kontaktabschnitt 218 des Kontaktelements 216 vorderseitig nicht eben sondern, insbesondere kugelförmig, gewölbt ist. Das heißt, die Stirnseite 220 ist sphärisch oder kugelkalottenförmig. Hierdurch kann ein punktueller Kontakt der Stirnseite 220 mit der Kontaktflä ¬ che 212 erzielt werden. Die Breite b2io des Spalts 210 ist dann definiert als ein Abstand der Kontaktfläche 212 zu einem der Kontaktfläche 212 am nächsten lie ¬ genden vordersten Punkt der Stirnseite 220.

Die optische Vorrichtung 200E gemäß der Fig. 8 kann den in der Fig. 5 gezeigten Schutzring- Kondensator 288 zur Feldabschirmung, das in der Fig. 6 gezeigte Ge ¬ genkontaktelement 290 oder das in der Fig. 7 gezeigte Gegenkontaktelement 290 umfassen. Die Funktionalität der optischen Vorrichtung 200E entspricht ansons- ten der Funktionalität der optischen Vorrichtung 200A. Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be ¬ schrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifi ¬ zierbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

100A EUV-Lithographieanlage

100B DUV- Lithographieanlage

102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem

104 Proj ektions System

106A EUV- Lichtquelle

106B DUV- Lichtquelle

108A EUV- Strahlung

108B DUV- Strahlung

110 Spiegel

112 Spiegel

114 Spiegel

116 Spiegel

118 Spiegel

120 Photomaske

122 Spiegel

124 Wafer

126 optische Achse

128 Linse

130 Spiegel

132 Medium

200A optische Vorrichtung

200B optische Vorrichtung

200C optische Vorrichtung

200D optische Vorrichtung

200E optische Vorrichtung

202 optisches Element

204 Tragrahmen

206 Sensorrahmen

208 Sensoranordnung

208a optischer Sensor Öffnung

Spalt

Kontaktfläche

Erdung

Kontaktelement Kontaktabschnitt Stirnseite

Schaftabschnitt Abstufung

Abstufung

Abstufung

Abstufung

Außengewinde Außengewinde Aufnahmeelement Basisabschnitt Innengewinde

Flanschabschnitt Stirnseite

Keramikscheibe Bohrung

Befestigungsschraube Sicherungsmutter Innengewinde

Stirnseite

Unterlegscheibe Spalt

Stirnseite

Stirnseite

Stirnseite

Kondensator

Feldlinie 272 Pfeil

274 Stirnseite

276 Steckverbinder

278 Auswerteeinrichtung 280 Kabel

282 Stecker

284 Steckverbinder

286 Kabel

288 Schutzring-Kondensator 290 Gegenkontaktelement

292 Erdung

294 Federabschnitt

296 Basisabschnitt

298 Befestigungsabschnitt 300 Bohrung

302 Innenraum b210 Breite

b218 Abstand

F 2 i6 Kraft

Ml Spiegel

M2 Spiegel

M3 Spiegel

M4 Spiegel

M5 Spiegel

M6 Spiegel

M 2 16 Mittelachse

M 2 ,36 Mittelachse