调节光学装置的方法与流程

文档序号:13520678阅读:219来源:国知局

本发明涉及一种调节光学装置,尤其是光刻设备的光学装置的方法。



背景技术:

微光刻用于制造微结构化部件,比如集成电路。用光刻设备执行微光刻工艺,光刻设备包括照明系统和投射系统。通过照明系统照明的掩模(掩模母版)的像在此情况下通过投射系统投射到涂布有光敏感层(光致抗蚀剂)且布置在投射系统的像平面中的基板(即,硅晶片)上,以将掩模结构转印到基板的光敏感涂层。

由在集成电路的制造中对于越来越小的结构的期望的驱使,当前正在研究的euv光刻设备采用具有范围为0.1nm至30nm的波长的光,尤其是13.5nm。在这样的euv光刻设备的情况下,由于具有此波长的光受大多数材料的高吸收,必须使用反射光学单元(也就是说反射镜)取代(如早前的)折射光学单元(也就是说透镜元件)。

反射镜可以实施为所谓的分面反射镜,其中这样的分面反射镜通常在每个情况下具有数百个分面。每个分面被分配驱动装置,例如洛伦兹致动器,相应的分面借助于驱动装置可倾斜。在此情况下,电磁致动器致动驱动柱塞上提供的磁体元件,驱动柱塞还承载分面。由于安装和制造公差,使驱动装置的部件关于彼此对准是复杂的。

de102014216075a1描述了包括至少一个单独的反射镜的反射镜布置,至少一个单独的反射镜具有反射镜体、轴、承载结构以及致动器,其中反射镜体连接到轴且以可偏转方式从承载结构悬挂,其中致动器具有驱动元件,其布置在轴上且产生电场和/或磁场,以及驱动系统,其在驱动元件上施加第一力,以偏转反射镜体,其中,在反射镜体的偏转的状态下,指向轴的非偏转的位置的恢复力作用在轴上,并且其中单独的反射镜还具有用于屏蔽电场和/或磁场的屏蔽元件以及补偿系统,以产生第二力,其叠加在恢复力上。

de102012223034a1公开了包括分面反射镜的微光刻投射曝光设备的照明系统,分面反射镜具有承载结构和从而承载的多个单独可调节的反射镜分面。经由弯曲部,反射镜分面连接到承载结构,使得其关于两个正交轴可倾斜。反射镜分面还刚性地连接到致动杆,使得通过致动器产生的致动杆的偏转,使反射镜分面关于轴倾斜。每个弯曲部包括至少三个接合支架,接合支架布置在致动杆周围,并且在一端紧固到承载结构且在另一端紧固到反射镜分面或部分刚性地与其连接,其中在致动杆偏转时,接合支架弯曲。

wo2014/060169a1描述了光刻设备,其包括多重的可调节反射镜。每个反射镜由致动器可驱动,致动器具有可移动部件和外壳。借助于致动器,相应的反射镜相对于外壳以两个自由度可倾斜。



技术实现要素:

在此背景下,本发明的目标是提供调节光学装置的改善的方法。

相应地,提出了一种调节光学装置的方法,尤其是调节光刻设备的光学装置的方法,光学装置包括可移动部件、参考部件以及光学部件,其中可移动部件以机械操作连接件连接到光学部件。所述方法包括以下步骤:a)将可移动部件关于参考部件固定在机械限定的位置,b)光学测量光学部件,以获取光学测量结果,以及c)根据光学测量结果调节光学装置。

通过调节光学装置实现的是,可以同时达到光学部件的光学有效表面的光学零位置和可移动部件的零位置,也就是说机械零位置。也就是说,为达到光学零位置,可移动部件不必已经被偏转。因此,为达到光学零位置,也不必对可移动部件施加调节力。因此,光学部件可倾斜的可达到角度范围最大化,或用于驱动可移动部件的致动器的相应地能量消耗最小化。

光学装置可以为分面反射镜。光学有效表面可以配置为反射euv辐射或duv辐射。优选地,可移动部件实施为磁体元件(也就是说作为由永久磁性或可磁化材料构成的元件)。在此情况下,优选地提供电磁致动器,其配置为经由气隙(其中保持高度真空)致动磁体元件,也就是说空间地移动所述磁体元件,并且通过机械操作连接件调节光学部件。尤其在光刻设备的曝光操作(例如晶片用操作光的曝光)中执行光学部件的此致动。任意其他的致动器(例如压电致动器)也可以用来取代电磁致动器。

“机械操作连接件”是指将可移动部件的运动传输到光学部件的这样的连接件。光学装置被调节的事实可以理解为是指例如改变可移动部件的(尤其是磁体元件的)磁性性质,以实现以下效应:减小实际束偏移与设定点束偏移的偏差(所述偏差在步骤b)中判定),和/或改变可移动部件相对于电磁致动器的对准和/或定位。附加地或可替代地,光学装置还可能受光学装置的其他部件的修改的影响,比如,例如,光学部件,尤其是分面、恢复弹簧、磁放大环和/或电磁致动器自身。为了倾斜光学部件,可以包括多个分开地可激励的线圈的电磁致动器在可移动部件上施加调节力,可移动部件可以为永久磁体。调节力变得越大,可移动部件偏转地越远。例如,如果可移动部件不偏转且关于电磁致动器对称定位,调节力最小化。在此情况下,可移动部件的对称轴可以与电磁致动器的对称轴同轴地对准。也就是说,可移动部件位于机械零位置。

根据一个实施例,提供用于步骤a)中的固定的工具,该工具关于参考部件机械固定光学部件。

在步骤b)之后,优选地再次移除工具。优选地,关于载体板中为了借助于工具固定在机械零位置的目的提供的穿孔对准可移动部件。工具可以为套筒的形状。穿孔的对称轴优选地与载体板上提供的接口对准。因此,不必将可移动部件直接关于电磁致动器对准。这简化和加速了方法的执行。

根据其他实施例,步骤b)包括检测光学部件的实际束偏移,其中将检测的实际束偏移与设定点束偏移比较,并且根据比较结果执行调节光学装置。

检测装置可以用于判定实际束偏移。检测装置可以包括例如毛玻璃屏和/或电子芯片。特别地,cmos或ccd芯片可以用作电子芯片。实际束偏移可以表现为光点,尤其在使用毛玻璃屏的情况下。那么,设定点束偏移相应地为参考点,尤其是在毛玻璃屏上。在光学部件的光学有效表面的光学零位置,实际束偏移与设定点束偏移的偏差在预定公差范围内。对于第一空间方向和第二空间方向,每个情况下,预定公差范围可以为例如50μm。可以以多个迭代循环执行方法步骤,直到实际束偏移与设定点束偏移的偏差在预定公差范围内。

优选地,借助于光学测量方法判定实际束偏移与设定点束偏移的偏差,其中借助于光学测量方法判定实际束偏移与设定点束偏移在第一空间方向上的第一偏差和实际束偏移与设定点束偏移在第二空间方向上的第二偏差。可见波长范围中的光优选地用于判定实际束偏移与设定点束偏移的偏差。特别地,适当的检测装置(称为:可见光模块合格测量机,measurementmachineformodulequalificationwithvisiblelight,movis)可以用于此目的。对于第一偏差和第二偏差,可以判定不同值且限定不同可允许公差范围。

根据其他实施例,步骤c)中的调节包括更改光学装置的至少一个部件的几何形状、取向和/或位置、刚度、电场和/或磁场,尤其通过机械处理来更改所述几何形状。

特别地,可以改变磁放大环的材料、形状和/或位置,磁体元件的磁化强度、对准、形状和/或位置,分面的形状、位置和/或倾斜,致动器的位置和/或致动器的线圈的操作点和/或用于调节光学装置的恢复弹簧的刚度。

根据其他实施例,至少一个部件为可移动部件、光学部件、磁放大环、致动可移动部件的致动器、恢复可移动部件的恢复弹簧和/或被机械操作连接件所包括的这样的部件。

例如,可以适配放大环的直径。此外,放大环可以倾斜或旋转。特别地,可以通过在第一空间方向上、第二空间方向上和/或第三空间方向上位移放大环来适配放大环的位置。可以通过使放大环绕第一空间方向、第二空间方向和/或第三空间方向倾斜来适配放大环的取向。例如,可以机械处理光学部件,尤其是分面。特别地,可以接地光学有效表面。也可以设定光学部件相对于驱动装置的驱动柱塞的倾斜。例如,可以倾斜或位移电磁致动器。

根据其他实施例,为了改变可移动部件的取向和/或位置的目的,将间隔体元件插设在所述可移动部件与机械操作连接件的驱动柱塞之间。

间隔体元件可以为间隔体垫圈或所谓的间隔体。例如,可以将间隔体元件拧到驱动柱塞。可移动部件借助于驱动柱塞联接到光学部件,使得在通过电磁致动器的调节力使可移动部件的偏转时,光学部件倾斜。特别地,在此情况下,光学部件可以绕作为旋转轴的第一空间方向和第二空间方向倾斜。光学有效表面背向驱动柱塞。

优选地,通过间隔体元件的插设,将驱动柱塞的对称轴关于驱动装置的对称轴移位和/或倾斜。驱动装置的对称轴可以对应于电磁致动器的对称轴。特别地,驱动柱塞的对称轴关于可移动部件的对称轴移位和/或倾斜。对称轴可以关于彼此在第一空间方向上和/或第二空间方向上移位和/或可以关于彼此绕第一空间方向和/或第二空间方向倾斜。在此情况下,第一空间方向上的和/或第二空间方向上的移位距离优选地为几微米。绕第一空间方向和/或绕第二空间方向的倾斜角可以为从几分之一度至几度。

根据其他实施例,间隔体元件的几何形状适配为使得可移动部件的取向和/或位置改变。

可以通过机加工来处理间隔体元件。优选地,在可移动部件固定在机械零位置之前,间隔体元件的预制标准坯插设在可移动部件与驱动柱塞之间,以判定光学有效表面的实际束偏移与设定点束偏移的偏差,其中在已经判定实际束偏移与设定点束偏移的偏差之后机械处理标准坯,以制造间隔体元件,或在已经判定实际束偏移与设定点束偏移的偏差之后用间隔体元件取代标准坯。

也就是说,在已经判定偏差之后,可以用特别制造的间隔体元件取代标准坯。例如,标准坯可以为铜片。除了标准坯,可以使用一些其他半成产品来制造间隔体元件。在此情况下,标准坯可以被使用数次。可以例如通过机加工来处理标准坯,尤其是借助于cnc机床。

优选地,当调节光学装置时,根据判定的偏差适配可移动部件关于光学有效表面的位置和/或取向,和/或根据判定的偏差对称地磁化可移动部件和/或改变其几何形状。因此,尤其是不必施加调节力,以达到光学有效表面的光学零位置。如果可移动部件对称地磁化,可能零位置上的可移动部件不一定关于电磁致动器中央对准。优选地,适配可移动部件的位置和/或取向,使得实际束偏移对应于设定点束偏移,或实际束偏移与设定点束偏移的偏差至少位于预定公差范围内。

特别地,通过关于光学有效表面在第一空间方向、第二空间方向和/或第三空间方向上位移可移动部件的事实,适配可移动部件关于光学有效表面的位置,和/或其中通过关于光学有效表面绕第一空间方向、第二空间方向和/或第三空间方向倾斜可移动部件的事实,适配可移动部件关于光学有效表面的取向。

特别地,可移动部件的位置应理解为是指其坐标或在可移动部件上提供的测量点的关于第一空间方向或x轴,第二空间方向或y轴以及第三空间方向或z轴的坐标。特别地,可移动部件的取向应理解为是指,其关于三个空间方向的倾斜。也就是说,可移动部件可以绕第一空间方向、第二空间方向和/或第三空间方向倾斜。这对于可移动部件关于光学有效表面的定位和/或取向产生六个自由度。

根据其他实施例,可移动部件为磁体元件,其中磁体元件优选地借助于电磁致动器可移动。

根据其他实施例,参考部件为载体板,可移动部件安装在该载体板上,和/或其中参考部件为放大电磁致动器的场的磁放大环。

优选地,在根据判定的偏差适配可移动部件关于光学有效表面的位置和/或取向的过程之前或之后,将磁放大环安装在载体板的穿孔中或上。放大环可以拧到穿孔中或夹到载体板上。放大环还可以称为背铁环(backironring)。放大环具有穿孔,穿过穿孔引导驱动柱塞。穿孔可以偏心地布置在放大环上和/或可为椭圆形。

根据其他实施例,电磁致动器由致动器板保持,其中借助于接口优选地相对于载体板定位致动器板。

根据其他实施例,光学部件为光反射部件,尤其是分面。

根据其他实施例,在步骤c)之前,光学装置经受触觉测量,其中在步骤c)中,根据光学测量结果和触觉测量结果调节光学装置。

优选地,借助于触觉测量方法判定可移动部件关于电磁致动器的实际位置与设定点位置的偏差,其中根据判定的偏差适配可移动部件关于电磁致动器的位置和/或取向。坐标测量机可以用于触觉测量方法。坐标测量机基于坐标测量技术的原理且包含适于测量空间坐标的测量系统。其可以包括测量头系统,其测量范围通过具有增量位移或角度传感器技术的移动或定位系统延伸。优选地附加于光学测量方法执行触觉测量方法。

特别地,借助于触觉测量方法判定可移动部件关于驱动装置的载体板上提供的接口的实际位置与设定点位置的偏差。接口可以为例如配合销。电磁致动器优选地提供在驱动装置的致动器板上。接口同样提供在致动器板上,电磁致动器关于所述接口对准。借助于接口,载体板和致动器板可以以限定的方式在三个空间方向上关于彼此对准。由于电磁致动器相对于接口的定位为已知的或限定的,不必判定可移动部件直接关于电磁致动器的实际位置。这简化了所述方法。

根据其他实施例,所述方法还包括:在虚拟安装模型中计算光学测量结果和触觉测量结果,以获取计算结果,其中在步骤c)中,根据计算结果调节光学装置。

优选地,关于可移动部件的安装模型计算判定的从光学有效表面的实际束偏移与设定点束偏移的偏差和判定的可移动部件关于电磁致动器的实际位置与设定点位置的偏差,以适配可移动部件关于光学有效表面的位置和/或取向且同时地适配可移动部件关于电磁致动器的位置和/或取向。可以借助于虚拟安装模型确定间隔体元件的所要求的三维几何形状。虚拟安装模型可以包括例如向量计算。

特别地,借助于触觉测量方法,判定第三空间方向上的可移动部件的实际位置与设定点位置的偏差,该第三空间方向取向为平行于驱动装置的对称轴,和/或借助于触觉测量方法判定第一空间方向上和第二空间方向上的可移动部件的实际位置与设定点位置的相应偏差。因此,可以判定和设定对于功能性(也就是说对于可移动部件的偏转)最优的可移动部件与电磁致动器之间的距离。相应地在第三空间方向上适配间隔体元件。

根据其他实施例,触觉测量包括检测光学装置的两个部件之间的距离,尤其是可移动部件与参考部件和/或接口中的至少一个之间的距离。

根据其他实施例,至少在第一空间方向上和与第一空间方向正交的第二空间方向上执行步骤b)中的光学测量,其中至少在与第一和第二空间方向正交的第三空间方向上执行触觉测量,其中优选地附加在第一和第二空间方向上执行触觉测量。

优选地,重复步骤a)至c),直到光学测量结果位于限定的公差范围内。

此外,提出了调节光学装置的方法,尤其是调节光刻设备的光学装置的方法。所述方法包括以下步骤:a)光学测量光学装置,以获取光学测量结果,b)使光学装置经受触觉测量,以获取触觉测量结果,以及c)根据光学测量结果和触觉测量结果调节光学装置。

euv代表“极紫外”并且表示操作光的波长在0.1nm与30nm之间。duv代表“深紫外”并且表示操作光的波长在30nm与250nm之间。

本发明的其他可能的实现方式还包括未明确提及的或上面或下面关于示例性实施例所描述的特征或实施例的组合。在此情况下,本领域技术人员还将添加单独的方面作为对本发明的相应基本形式的改善或补充。

附图说明

本发明的其他有利的配置和方面为独立权利要求和下面描述的示例性实施例的主题。在下文中,参考附图基于优选的实施例更详细解释了本发明。其中:

图1a示出了euv光刻设备的示意图;

图1b示出了duv光刻设备的示意图;

图2示出了根据图1a或1b的用于光刻设备的光学装置的一个实施例的平面示意图;

图3示出了根据图2的光学装置的示意性截面图;

图4示出了根据图2的光学装置的示意性透视图;

图5示出了根据图2的光学装置的其他截面示意图;

图6示出了根据图2的光学装置的其他截面示意图;

图7示出了调节根据图2的光学装置的方法的一个实施例的示意框图;

图8示出了根据图7的方法的其他示意图;以及

图9示出了根据图2的光学装置的高度简化的示意图。

具体实施方式

在图中,相同或功能相同的元件已提供有相同附图标记,除非另有指明。就在本情况下附图标记具有多个标记线而言,这意味着对应的元件重复地呈现。以虚线方式图示了指向隐藏的细节的附图标记线。还应当注意到,附图中的图示不一定按照比例。

图1a示出了euv光刻设备100a的示意图,其包括束成形和照明系统102以及投射系统104。在此情况下,euv代表“极紫外”且表示操作光的波长在0.1与30nm之间。在每种情况下在真空外壳(未示出)中提供束成形和照明系统102和投射系统104,其中借助于排空装置(未图示)排空每个真空外壳。真空外壳由机械室(未图示)围绕,在机械室中提供用于机械移动或设定光学元件的驱动装置。同样还可以在此机械室中提供电控制器等。

euv光刻设备100a包括euv光源106a。例如,可以提供发射euv范围内(极紫外范围)(也就是说,例如在5nm至20nm的波长范围内)的辐射108a的等离子体源(或同步加速器)作为euv光源106a。在束成形和照明系统102中,聚焦euv辐射108a,并且从euv辐射108a过滤出所需操作波长。由euv光源106a产生的euv辐射108a具有穿过空气相对低的透射率,因此排空束成形和照明系统102和投射系统104中的束引导空间。

图1a中所示的束成形和照明系统102具有五个反射镜110、112、114、116、118。在通过束成形和照明系统102之后,将euv辐射108a引导到光掩模(称为:掩模母版)120上。光掩模120同样形成为反射光学元件且可以布置在系统102、104之外。此外,可以通过反射镜122将euv辐射108a引导到光掩模120上。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像到晶片124等上的结构。

投射系统104(也称为投射镜头)包括六个反射镜m1至m6,用于将光掩模120成像到晶片124上。在此情况下,投射系统104的单独的反射镜m1至m6可以关于投射系统104的光轴126对称布置。应注意到,euv光刻系统100a的反射镜的数目不限于图示的数目。也可以提供更多或更少的数目的反射镜。此外,为束成形的目的,反射镜通常在它们的前侧弯曲。

图1b示出了duv光刻设备100b的示意图,其包括束成形和照明系统102和投射系统104。在此情况下,duv代表“深紫外”且表示操作光的波长在30与250nm之间。束成形和照明系统102和投射系统104可以布置在真空外壳中(如已经参考图1a描述的),和/或由具有对应的驱动装置的机械室围绕。

duv光刻设备100b包括duv光源106b。例如,可以提供发射193nm处的duv范围内的辐射108b的arf受激准分子激光器()作为duv光源106b。

图1b中所示的束成形和照明系统102将duv辐射108b引导到光掩模120上。光掩模120实施为透射光学元件且可以布置在系统102、104之外。光掩模120具有通过投射系统104以缩小的方式成像到晶片124等上的结构。

投射系统104具有将光掩模120成像到晶片124上的多个透镜元件128和/或反射镜130。在此情况下,投射系统104的单独的透镜元件128和/或反射镜130可以关于投射系统104的光轴126对称布置。应注意到,duv光刻系统100b的透镜元件和反射镜的数目不限于图示的数目。还可以提供更多或更少数目的透镜元件和/或反射镜。此外,为了束成形的目的,反射镜通常在它们的前侧弯曲。

最后的透镜元件128与晶片124之间的气隙可以由具有>1的折射率的液体介质132取代。液体介质可以为例如高纯水。这样的构造也称为浸没光刻且具有提高的光刻分辨率。

图2示出了光刻设备100a、100b的光学装置200的一个实施例的平面示意图。光学装置200优选地为分面反射镜。分面反射镜在后文中由附图标记200指代。分面反射镜200可以为束成形和照明系统102或投射系统104的部分。例如,反射镜110、112、114、116、118或m1至m6可以在每个情况下实施为一个这样的分面反射镜200。分面反射镜200包括线性布置的多重的分面202。分面202弯曲为弓形或以镰刀形方式弯曲。分面202还可以为多边形,例如六边形。图2仅示出了小数目的分面202。例如,分面反射镜200可以包括几百到几千个分面202。每个分面202为可倾斜的。

如图3所示,每个分面202具有光学有效表面204。光学有效表面204例如配置为反射euv辐射108a或duv辐射108b。此外,分面反射镜200包括多个驱动装置300。

每个分面202分配有驱动装置300中的一个,借助于该驱动装置300,相应的分面202可以倾斜。驱动装置300还可以指定为电机。

在分面反射镜200的致动器板302中提供穿孔304。穿孔304可以实施为穿透致动器板302的圆形孔。穿孔304还可以具有在截面上偏离圆形形状的几何形状。每个穿孔304包括中心轴或对称轴306,关于中心轴或对称轴306对称地,尤其是旋转对称地构建穿孔304。穿孔304的对称轴306同时为驱动装置300的中心轴或对称轴。

在穿孔304中布置驱动装置300的电磁致动器308,尤其是洛伦兹致动器。电磁致动器308可以具有多个线圈,例如其四个彼此分开地可激励。关于中心轴或对称轴310旋转对称地实施电磁致动器308。以绕对称轴310不均匀分布的方式布置线圈。相应的对称轴310可以关于驱动装置300的对称轴306同轴地对准。同轴应理解为是指对称轴306对应于对称轴310。例如,借助于紧固环312将电磁致动器308紧固在穿孔304中。

在致动器板302上提供接口314、316。接口314、316的数目是任意的。接口314、316可以实施为例如配合销或配合弹簧。在致动器板302的制造期间,相对于接口314、316定位穿孔304,或反之亦然。也就是说,每个穿孔304的每个对称轴306关于接口314、316在第一空间方向x上和在与第一空间方向x不同的第二空间方向y上的位置为已知的且在由制造工程支配的公差内。

分面反射镜200还包括载体板318,其关于重力方向g布置在致动器板302下方。取决于分面反射镜200的空间布置,载体板318还可以关于重力方向g布置在致动器板302上方。

载体板318同样包括接口320、322。载体板318的接口320、322对应于致动器板302的接口314、316。也就是说,接口320、322接合到接口314、316中,或反之亦然。接口320、322的数目是任意的。优选地,致动器板302的接口314、316的数目对应于载体板318的接口320、322的数目。借助于接口314、316、320、322,致动器板302和载体板318可以关于第一空间方向x、第二空间方向y以及与第一空间方向x和第二空间方向y不同的第三空间方向z相对于彼此定位。也就是说,接口320、322在载体板318上充当驱动装置300的提供在载体板318上的部件相对于致动器板302或相对于电磁致动器308或对称轴306的定位的参考。第一空间方向x还可以称为x轴,第二空间方向y还可以称为y轴,并且第三空间方向还可以称为z轴。

载体板318具有多个穿孔324,其中每个驱动装置300分配穿孔324。穿孔324可以实施为圆形孔。然而,穿孔324还可以具有截面上不同的几何形状。每个穿孔324分配中心轴或对称轴325。理想地,在每个驱动装置300中,对称轴306、310、325关于彼此同轴定位。

每个驱动装置300还包括磁体元件326。磁体元件326优选地实施为永久磁体。磁体元件326包括至少一个磁北极和至少一个磁南极。磁体元件326包括中心轴或对称轴327,关于中心轴或对称轴327对称地,尤其是旋转对称地构建磁体元件326。磁体元件326为盘形状且可以具有圆形几何形状。可替代地,磁体元件326还可以具有不同的几何形状。对称轴327理想地关于对称轴306、310、325同轴布置。

磁体元件326连接到驱动柱塞328。磁体元件326可以以强制联锁方式连接到驱动柱塞328。作为接合在彼此中或彼此后的至少两个连接配合件的结果产生强制联锁连接。例如,将磁体元件326拧或夹到驱动柱塞328。因此,磁体元件326可以与驱动柱塞328容易地分离和与其再连接。

在驱动柱塞328的一端处提供分面202。可以以强制联锁方式或粘性地将分面202连接到驱动柱塞328。在粘性连接的情况下,连接配合件通过原子或分子力保持在一起。粘性连接为不可释放连接,其仅可以通过连接机构的破坏来分离。例如,分面202粘性接合到驱动柱塞328。

磁体元件326布置在驱动柱塞328远离分面202的端处。从而借助于驱动柱塞328将磁体元件326联接到分面202。以棒的形式引导驱动柱塞328且使其中心穿过载体板318的穿孔324。驱动柱塞328可以具有中心轴或对称轴330。对称轴330理想地关于对称轴306、310、325、327同轴对准。磁体元件326布置在例如致动器板302与载体板318之间。

在图3中的取向中,分面202关于重力方向g定位在载体板318下方。借助于恢复弹簧332、334(尤其是以弯曲部的形式),将分面202从载体板318悬挂或支撑在其上。每个分面202的恢复弹簧332、334的数目是任意的。例如,可以提供每个分面202两个、三个、四个或或甚至更多恢复弹簧332、334。恢复弹簧332、334固定地连接到分面202或到分面侧上的驱动柱塞328。可以提供粘性或强制联锁连接。

在恢复弹簧332、334远离分面202的一端处,所述恢复弹簧固定地联接到载体板318。为此目的,可以提供紧固环336。恢复弹簧332、334固定地连接到紧固环336。紧固环336具有中央穿孔338,穿过中央穿孔338引导驱动柱塞328。可以在紧固环336与载体板318之间提供间隔体板340。在载体板318的前侧342上提供紧固环336。前侧342远离致动器板302。

在载体板318面向致动器板302的后侧344,驱动装置300具有磁放大环346。放大环346起磁场放大的作用。放大环346还可以指定为背铁环(bir)。放大环346具有中央穿孔348,穿过中央穿孔348引导驱动柱塞328。穿孔348可以为圆形或优选地为椭圆形。放大环346关于穿孔324中央对准。也就是说,放大环346定位为使得其中心轴或对称轴349关于对称轴325同轴布置。例如,放大环346可以拧到穿孔324中。

可以借助于驱动装置300倾斜分面202。特别地,借助于驱动装置300通过电磁致动器308的线圈的对应激励,分面202可以绕第一空间方向x且绕第二空间方向y从图3所示的零位置np倾斜。在此情况下,借助于恢复弹簧332、334,分面202恢复到零位置np。在零位置np(其还可以称为机械零位置np,如由分面202的光学有效表面204的光学零位置界定),对称地对准驱动装置300。也就是说,对称轴306、310、325、327、330、349理想地定位为同轴。通过恢复弹簧332、334的恢复力,驱动装置300的所需的调节力与驱动柱塞328的偏转成比例。机械零位置np还可以称为机械零位、机械中性位、机械中性位置或机械限定的位置。

在分面反射镜200的操作期间,借助于相应的驱动装置300倾斜分面202。对于驱动装置300的功能性至关重要的是偏转,也就是说驱动柱塞328可以倾斜的角度范围。由于可用的结构空间(也就是说驱动柱塞328的长度,紧固环336中的穿孔338的尺寸、载体板318中的穿孔324的尺寸和/或放大环346中的穿孔348的尺寸)以及电和磁性性质,限制驱动装置300的调节力。然而,要花费的调节力与驱动柱塞328达到的角度范围成比例。也就是说,驱动柱塞328的偏转越大,调节力越大。驱动柱塞328的偏转越大,激励电磁致动器308的线圈所需的电流越大。这可能导致电磁致动器308的严重发热。

因为安装和制造公差,驱动装置300的构成部分,即分面202、致动器板302、载体板318、电磁致动器308、磁体元件326、驱动柱塞328以及放大环346,可实际上从不关于彼此最优地对准,或者仅能通过很高的技术复杂度来这样地对准。产生的驱动装置300的不对称性具有以下效应:即使当磁体元件326关于电磁致动器308同轴地对准,仍未达到分面202的光学零位置(其中实际束偏移ia对应于设定点束偏移sa)。也就是说,为了达到光学零位置,驱动柱塞328必须已经被偏转,因此磁体元件326不再在驱动装置300中中央地居中。换而言之,磁体元件326从机械零位置np偏转,以达到光学零位置。此效应附加地增加了要由驱动装置300施加的调节力,或减小了对于给定的调节力驱动柱塞328可以倾斜的角度范围。

如图4所示,在安装驱动装置300之后,实际束偏移ia偏离分面202的光学有效表面204的设定点束偏移sa。为了判定实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差,将例如可见光的光束l引导到分面202的光学有效表面204上,并且从其反射至检测装置400的方向上。

检测装置400可以包括例如毛玻璃屏和/或电子芯片。特别地,cmos或ccd芯片可以用作电子芯片。实际束偏移ia可以表现为光点,尤其是使用毛玻璃屏的情况下。那么,设定点束偏移sa相应为参考点,尤其是在毛玻璃屏上。实际束偏移可以在第一空间方向x和第二空间方向y两者上分别从设定点束偏移sa偏离偏差δx、δy。理想地,在磁体元件326的机械零位置np,也就是说如果电磁致动器308的对称轴310和磁体元件326的对称轴327同轴,实际束偏移ia对应于设定点束偏移sa或实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差位于预定公差范围内。换言之,那么分面202的光学有效表面204位于其光学零位置。例如,对于第一空间方向x且对于第二空间方向y,预定公差范围可以为50μm。

为了减小实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差,如上面已经提到的,可以借助于驱动装置300将联接到驱动柱塞328的分面202倾斜到光学零位置。为了达到光学零位置,将磁体元件326位移出其中央机械零位置np。因此,首先,减小驱动装置300可以移动到的角度范围,第二,已经在光学零位置,调节力将要借助于电磁致动器308施加到磁体元件326。

为了避免或至少降低前述效应,提出了调节光学装置200或分面202的驱动装置300的方法。如图5所示,为此目的,首先移除放大环346,且借助于套筒形状工具500将磁体元件326定位在机械零位置np。在此情况下,关于载体板318,尤其是关于穿孔324中的一个,或关于接口320固定磁体元件。借助于工具500,磁体元件326在全部三个空间方向x、y、z上固定。特别地,在此情况下,关于穿孔324的对称轴325同轴定位磁体元件326的对称轴327。可替代地,还可以不拆卸放大环346。在此情况下,工具500配置为相对于放大环346定位和固定磁体元件326。

由于穿孔324的对称轴325关于接口320、322对准,或相对于接口320、322的关于第一空间方向x和第二空间方向y的对称轴325的位置为已知且电磁致动器308关于接口314、316的位置为限定的,足以借助于工具500使磁体元件326相对于载体板318或相对于穿孔324固定。也就是说,可以借助于工具500关于穿孔324的对称轴325对称地对准磁体元件326。

之后,在磁体元件326固定在机械零位置np的情况下,判定光学有效表面204的实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差。借助于光学测量方法执行实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差的此判定。为此目的,检测装置400可以例如将光束l发射到光学有效表面204上,其中光束l被从光学有效表面204反射回到检测装置400。在此情况下,在第一空间方向x上和在第二空间方向y上都判定实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差。

此外,在机械零位置np中,通过触觉测量方法(例如借助于坐标测量机)判定关于接口320、322中的一个的磁体元件326的取向。因此,可以尤其判定在第三空间方向z上关于电磁致动器308的磁体元件326的位置。此外,还可以判定在第一空间方向x上和在第二空间方向y上关于电磁致动器308的磁体元件326的位置。在此情况下,借助于触觉测量方法,可以检测例如第一空间方向上的距离ax、第二空间方向y上的距离ay和/或第三空间方向z上的距离az(图4和图5)。可以例如在磁体元件326与接口320、322中的一个之间判定距离ax、ay、az。

基于借助于光学测量方法和触觉测量方法判定的测量值,随后判定磁体元件326的虚拟安装模型。之后,基于所述虚拟安装模型,影响磁体元件326,使得减小实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差。在此情况下,偏差减小到一定程度,使得符合预定公差(例如在每个情况下在第一空间方向x上和在第二空间方向y上的50μm的偏差)。特别地,影响磁体元件326,使得当分面202的光学有效表面204位于其光学零位置时,驱动装置300不施加或至少施加最小化的调节力。

可以例如通过将磁体元件326对称地磁化来影响驱动装置300。因此,不需施加调节力,以达到分面202的光学有效表面204的光学零位置。然而,则磁体元件326在机械零位置np不必关于电磁致动器308中央对准。

可替代地或附加地,可以适配放大环346的几何形状、材料、位置和/或取向,以影响驱动装置300。此外,还可以取决于判定的偏差适配分面202的几何形状、位置和/或倾斜和/或可以适配电磁致动器308的位置和/或电磁致动器308的线圈的操作点。此外,可以适配恢复弹簧332、334的刚度和/或几何形状。

优选地,当影响驱动装置300时,然而,适配磁体元件326的关于光学有效表面204的位置和/或取向,使得实际束偏移ia对应于设定点束偏移sa或实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差至少位于预定公差范围内。预定公差范围在每个情况下在第一空间方向x上和在第二空间方向y上可以为例如50μm。此外,还可以进行不对称磁化。

磁体元件326的位置应理解为是指其坐标或关于第一空间方向x、第二空间方向y以及第三空间方向z的磁体元件326上提供的测量点的坐标。磁体元件326的取向应理解为是指其关于三个空间方向x、y、z的倾斜。也就是说,磁体元件326可以绕第一空间方向x、第二空间方向y和/或第三空间方向z倾斜。这产生关于磁体元件326的光学有效表面204的定位和/或取向的六个自由度。

此外,适配磁体元件326的关于电磁致动器308的位置和/或取向,使得磁体元件326关于第三空间方向z布置在距电磁致动器308为驱动装置300的功能所需的距离a处。在此情况下,在第三空间方向z上要实现的公差范围可以为例如30μm。

可以例如通过间隔体元件350进行适配磁体元件326的位置和/或取向,间隔体元件350如图6所示,插设在驱动柱塞328与磁体元件326之间。为此目的,在将磁体元件326固定在零位置np之前,预制标准坯352(图5)插设在磁体元件326与驱动柱塞328之间。标准坯352可以为例如铜片。

判定实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差和磁体元件326关于电磁致动器308的实际位置与设定点位置的偏差之后是判定如何适配标准坯352,尤其是评估。为此目的,计算上面已经提到的虚拟安装模型。

之后,将标准坯352从驱动装置300拆卸并且以材料移除方式(例如在机床,尤其是cnc机床上)处理。在此情况下,在第一空间方向x、第二空间方向y和/或第三空间方向z上将材料从标准坯352机械移除。可替代地,除标准坯352以外,还可以使用用于制造间隔体元件350的一些其他半成产品。例如如果标准坯352在第三空间方向z上的厚度对于进一步以材料移除方式处理所述标准坯来说过小。

在标准坯352或一些其他半成产品的处理之后,完成间隔体元件350。之后,如图6所示,将间隔体元件350再次整合到驱动装置300中。间隔体元件350在第一空间方向x、第二空间方向y和/或第三空间方向z上的处理具有以下效应:当磁体元件326位于其机械零位置np时,也就是说,当驱动装置300施加最小化的调节力时,驱动柱塞328可以关于磁体元件326容易地位移和/或倾斜。因此可以实现的是,可以同时达到光学有效表面204的光学零位置和磁体元件326的机械零位置np。

那么,可以在第一空间方向x上和/或在第二空间方向y上关于磁体元件326的对称轴327或关于对称轴306或310位移驱动柱塞228的对称轴330,使得对称轴327、330不再关于彼此同轴定位。此外,可以绕第一空间方向x和/或第二空间方向y关于对称轴327倾斜对称轴330。图6示出了高度夸大的绕第一空间方向x的对称轴330的倾斜和高度夸大的在第二空间方向y上的对称轴330的位移。

由驱动柱塞328的倾斜可以实现的是,首先,磁体元件326关于电磁致动器308的对称轴310精确地中央对准,并且同时实际束偏移ia对应于设定点束偏移sa或位于预定公差范围内。此外,由在第三空间方向z上适配标准坯352可以实现的是,磁体元件326与电磁致动器308之间的距离a呈现了对于驱动装置300的功能性最优化的值。

图7示出了基于磁体元件326的影响而调节光学装置200或驱动装置300的一个实施例的示意框图。在步骤s1中,磁体元件326固定在机械零位置np。在此情况下,磁体元件326可以关于例如载体板318、放大环346或接口314、316、320、322固定。优选地在拆卸致动器板302的情况下执行固定磁体元件326,其中工具500使磁体元件326相对于穿孔324或相对于放大环346居中。

在步骤s2中,光学测量分面202。特别地,判定分面202的光学有效表面204的实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差。这可以借助于检测装置400执行。在此情况下,在第一空间方向x上且在第二空间方向y上判定实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差。

在步骤s3中,固定的磁体元件326经受触觉测量。为此目的可以使用坐标测量机。为此目的,优选地考虑到全部接口314、316、320、322来确定关于电磁致动器308在第一空间方向x、第二空间方向y和/或第三空间方向z上的偏差。在此情况下,尤其是判定关于电磁致动器308在第三空间方向z上的磁体元件326的偏差,以在之后设定最优距离a。

在步骤s4中,基于通过光学测量方法和触觉测量方法判定的测量值,判定用于磁体元件326的虚拟安装模型600(图8)。

在步骤s5中,决定影响磁体元件326(即,磁体元件326的位置和/或取向的适配)是否为必要的。如果适配是不必要的,在步骤s6中安装放大环346。还可以在步骤s1之前已经安装放大环346,或在步骤s1期间安装。此外,在步骤s7中可以取消磁体元件326的固定。

如果驱动装置300的调节是必要的,在步骤s8中,例如影响磁体元件326,使得减小实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差,并且同时借助于电磁致动器308将最小化的调节力施加到磁体元件326。可以在步骤s7之前或之后执行步骤s8。特别地,关于其位置和/或取向适配磁体元件326。为此目的,例如借助于cnc机床通过机加工来处理标准坯352,使得单独适配的间隔体元件350成为可用的。可替代地,可以用特别制造的间隔体元件350取代标准坯352。那么,标准坯352可以被使用多次。

在步骤s9中,将完成的间隔体元件350安装。在步骤s9之后,重复步骤s1至s9,直到实际束偏移ia与设定点束偏移sa的偏差减小到一定程度,使得符合所要求的公差。

如图8中对此补充所示的,关于虚拟安装模型600,计算在步骤s2中检测的光学测量结果(提供有附图标记om)和在步骤s3中检测的触觉测量结果(提供有附图标记tm),以提供计算结果ve,基于计算结果ve执行步骤s8的调节。

图9示出了分面反射镜200的极大简化的示意图,该分面反射镜200在后文中称为光学装置200。光学装置200包括可移动部件700。可移动部件700可以为分面202。光学装置200还包括参考部件702。参考部件702可以为载体板318,载体板318中提供的穿孔324中的一个,或接口314、316、320、322中的一个。

借助于机械操作连接件704将可移动部件700联接到光学部件706。光学部件706优选地为光反射部件。特别地,光学部件706可以为分面202。机械操作连接件704可以为驱动柱塞328或包括驱动柱塞328。此外,光学装置200包括致动器707,致动器707可以为电磁致动器308。可以借助于场708,尤其是磁场,将致动器707操作地连接到可移动部件700。

图7所示的方法用于调节光学装置200。在此情况下,在步骤s1中,将可移动部件700关于参考部件702固定在机械限定的位置,尤其是在零位置np。在步骤s2中,光学测量光学部件706,以获取光学测量结果om。在步骤s8中,根据光学测量结果om调节光学装置200。

为了步骤s1中的固定的目的,借助于固定系统710相对于参考部件702固定可移动部件700。为此目的可以提供工具500,该工具相对于参考部件702将光学部件706机械固定。在步骤s3之后或在步骤s5之后再次移除工具500。

步骤s2可以包括检测光学部件706的实际束偏移ia,其中将检测的实际束偏移ia与设定点束偏移sa比较,并且根据比较结果执行调节光学装置200。

步骤s8中的调节可以包括改变光学装置200的至少一个部件的几何形状(尤其通过机械处理)、取向和/或位置、刚度、电场和/或磁场708。至少一个部件可以为可移动部件700、光学部件706、磁放大环346、致动可移动部件700的电磁致动器308、或恢复可移动部件700的恢复弹簧332、334中的一个和/或被机械操作连接件704所包括的这样的部件。例如,驱动柱塞328被机械操作连接件704所包括。

为了改变可移动部件700的取向和/或位置,将间隔体元件350插设在所述可移动部件与机械操作连接件的驱动柱塞328之间。间隔体元件350的几何形状优选地适配为使得可移动部件700的取向和/或位置改变。优选地,可移动部件700为磁体元件326,其中磁体元件326优选地借助于电磁致动器308可移动。

参考部件702优选地为载体板318,可移动部件700安装在该载体板上,和/或参考部件702为放大电磁致动器308的磁场708的磁放大环346。优选地,电磁致动器308由致动器板302保持,其中借助于接口314、316、320、322优选地相对于载体板318定位致动器板302。

在步骤s8之前,光学装置200经受触觉测量,其中,在步骤s8中,如图8所示,根据光学测量结果om和触觉测量结果tm调节光学装置200。该方法还包括在虚拟安装模型600中计算光学测量结果om和触觉测量结果tm,以获取计算结果ve,其中在步骤s8中根据计算结果ve调节光学装置200。

触觉测量还可以包括检测光学装置200的两个部件之间的距离ax,ay,az,尤其是可移动部件700与参考部件702之间的距离和/或可移动部件700与接口314、316、320、322中的至少一个之间的距离。

在第一空间方向x上且在与第一空间方向x正交的第二空间方向y上执行步骤s2中的光学测量,其中至少在与第一和第二空间方向x,y正交的第三空间方向z上执行触觉测量,其中优选地附加地在第一和第二空间方向x,y上执行触觉测量。

该方法可以包括光学测量光学装置200以获取光学测量结果om的步骤s2,使光学装置200经受触觉测量以获取触觉测量结果tm的步骤s3,以及根据光学测量结果om和触觉测量结果tm调节光学装置200的步骤s8。

尽管已经在本文中基于优选的示例性实施例描述了本发明,但其不以任何方式受此限制,而是能够以多样的方式修改。

附图标记列表

100aeuv光刻设备

100bduv光刻设备

102束成形和照明系统

104投射系统

106aeuv光源

106bduv光源

108aeuv辐射

108bduv辐射

110反射镜

112反射镜

114反射镜

116反射镜

118反射镜

120光掩模

122反射镜

124晶片

126光轴

128透镜元件

130反射镜

132浸没液体

200光学装置/分面反射镜

202分面

204表面

300驱动装置

302致动器板

304穿孔

306对称轴

308致动器

310对称轴

312紧固环

314接口

316接口

318载体板

320接口

322接口

324穿孔

325对称轴

326磁体元件

327对称轴

328驱动柱塞

330对称轴

332恢复弹簧

334恢复弹簧

336紧固环

338穿孔

340间隔体板

342前侧

344后侧

346放大环

348穿孔

349对称轴

350间隔体元件

352标准坯

400检测装置

500工具

600虚拟安装模型

700可移动部件

702参考部件

704机械操作连接件

706光学部件

707致动器

708场

710固定系统

a距离

ax距离

ay距离

az距离

g重力方向

ia实际束偏移

l光束

m1反射镜

m2反射镜

m3反射镜

m4反射镜

m5反射镜

m6反射镜

np零位置

om光学测量结果

sa设定点束偏移

s1步骤

s2步骤

s3步骤

s4步骤

s5步骤

s6步骤

s7步骤

s8步骤

s9步骤

tm触觉测量结果

ve计算结果

x空间方向

y空间方向

z空间方向

δx偏差

δy偏差

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