移动至少一个光学部件的方法
【专利摘要】一种移动光学部件的方法，其中，当移动部件时，所需的最大电功率小于用于移动的至少两个致动器的最大电功率之和。
【专利说明】
移动至少一个光学部件的方法[0001]相关申请的交叉引用[0002]优先权申请DE102014202755.1的内容作为引用并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种移动至少一个光学部件的方法。本发明还涉及一种光学组件以及一种设计光学组件的方法。此外，本发明涉及一种照明光学单元、一种用于投射曝光设备的照明系统以及一种投射曝光设备。最后，本发明涉及一种用于制造微结构或纳米结构部件的方法以及一种对应制造的部件。【背景技术】
[0004]DE 10 2011 006 100 A1公开了一种多反射镜阵列的投射曝光设备，多反射镜阵列具有可由致动器移动的单独反射镜。
[0005]本发明之目的为改进一种移动至少一个光学部件的方法。
[0006]该目的通过根据权利要求1的方法来实现。为了移动具有至少两个移动自由度的一个或多个光学部件的目的，本发明之核心在于:预先限定在移动期间允许由所有致动器总体消耗的最大总功率;确认移动光学部件的对应驱动协议；以及根据该驱动协议移动光学部件。
[0007]预先限定在移动期间的最大功率消耗限制了所提供的最大电功率。这对于具有该光学部件的组件的设计来说是有利的。特别地，限制最大功率消耗导致改进光学组件的热预算，尤其导致用于散热的装置的简化设计。
[0008]特别地，执行确认驱动协议，尤其确认一个或多个移动轨迹，同时遵守预定最大功率Pmax。换言之，当确认驱动协议时，尤其当确认移动轨迹时，该预定最大功率Pmax形成边界条件。
【发明内容】
[0009]在下文中，除非另外明确指示，否则功率应表示致动器装置之一在该光学部件的定位或移动期间由此所消耗的电功率消耗。在该情况下，致动器装置表示定位或移动单独光学部件的致动器的整体。该致动器装置尤其包含至少两个致动器。总功率应理解为意味着用于移动光学部件的所有致动器装置的电功率消耗之和。在移动多个部件的情况下，尤其独立的(即完全电屏蔽的)部件的情况下，相应总功率之和也指定为总系统功率。从具有待移动的单独部件的组件至具有待移动的大量部件的系统，减少总功率的概念可转换用于减少总系统功率的目的。
[0010]限制最大功率消耗还导致减少在该光学组件中提供电功率的布线与电路的费用。
[0011]移动光学部件的驱动协议尤其应理解为意指用于移动该光学组件的光学部件的所有致动器装置的受控启动之的时间轮廓。所述时间轮廓确定该组件的总功率消耗的时间轮廓。
[0012]—般来说，该光学组件形成机电系统或其一部分。该机电系统尤其包含至少一个机械部件，尤其是光学部件的形式，尤其是反射镜的形式。此外，该机电系统包含电子部件以及尤其包括用于移动机械部件的至少两个致动器。
[0013]对于该系统的每个被致动机械元件而言，相应移动轨迹表示在空间中从起始位置至目标位置的位置改变(由致动导致)的几何路径。一方面，移动轨迹可完全定义为空间坐标的连续函数。然而，还可仅由选定的支持点(即离散空间坐标)定义，其在位置改变过程中必须以预定次序采用。在所有情况下，每个移动轨迹包含起始位置及目标位置的离散空间坐标。
[0014]在系统的多个被致动机械元件的空间位置改变期间发生的几何路径的整体被指定为被致动机械元件的移动轨迹组。
[0015]根据本发明的一个方面，在确认驱动协议时，可考虑用于移动轨迹过程的预定边界条件。特别地，可以针对移动轨迹中的单独一个预定允许区域(其中，允许移动轨迹行进) 和/或禁止区域(其中不允许移动轨迹行进)。这种区域可例如基于再现用于可能移动位置的致动器所需功率消耗的区域来确定。这可为较高维的区域。尤其，可涉及(K ? n)维区域， 其中K表示单独机械装置的致动器的数量，n表示待移动的机械装置的数量。换言之，不仅可为单独移动轨迹，还可以为全体移动轨迹预定允许和/或禁止区域。[〇〇16]借助电信号，尤其一系列电信号，系统的机械元件的致动(为实现移动轨迹所需) 指定为相应致动的机械元件之驱动。
[0017]在该情况下，驱动系统的单独机械元件和驱动系统的所有被致动机械元件组之间有区别。该驱动的受控(尤其调节)的电信号被指定为驱动信号。在系统中用于驱动(至少一个)致动机械元件的电路整体被指定为驱动电子器件。对于驱动电子器件在该系统的操作期间重新配置的那些情况来说，驱动信号相应地包括用于驱动电子器件的可能重新配置的信号。
[0018]设定用于机械元件以实现特定移动轨迹的驱动信号值的次序(order)被指定为前述机械元件的驱动方案(drive scheme)。
[0019]实现系统的被致动机械元件的移动轨迹组所需的所有驱动信号值的时间顺序被指定为被致动机械元件的驱动协议。该驱动协议因此包含所有驱动方案的整体。
[0020]本发明之核心尤其在于机电总系统的多个致动器组合电驱动尤其多维被致动反射镜(尤其在EUV或DUV光刻设备中)，使得与最坏情况设计相比，在致动期间总系统的峰值电功率减小，尤其最小化。致动器还可以被驱动成与最坏情况设计相比，在致动期间总系统的功率损失减小，尤其最小化。总系统的功率损失尤其是平均功率损失的减小(尤其最小化)还被考虑为总系统的峰值电功率的减小尤其最小化的二次条件。[0021 ]在该情况下，机械元件尤其是可多维致动反射镜的机械方位可以适配尤其优化成使得在致动期间，尤其在特定的预定驱动协议情况下，峰值电功率和/或功率损失最小化。 在该情况下，另外，功率损失的减小尤其最小化还可被考虑为峰值电功率的减小尤其最小化的二次条件。在该情况下，预定驱动协议尤其为所有致动器指定获得特定的预定反射镜设定所需的驱动信号，其中，设定表示所有反射镜的移动位置的整体。
[0022]本发明总体上对包括多个致动器的机电系统是有利的，多个致动器用于至少一个机械元件尤其多个机械元件的位置的电子设定和调整。机械元件尤其可以是反射镜，尤其是场分面反射镜的单独反射镜，尤其是多反射镜阵列的单独反射镜。尤其可涉及微反射镜。 机械元件连接到总系统，其中在其致动时电能会转换成动能及/或势能。
[0023]该机电系统包含电部件，尤其是电子部件。其尤其包含电驱动放大器。其可包含数字逻辑部件。其可具有其它电子部件，例如位置传感器，以控制或调节待致动的机械元件。
[0024]在下文中，为了简化，首先参照移动光学部件中的单独一个。然而，所提出方面尤其有利于移动多个部件，尤其移动部件组，尤其移动互连布置的多个光学部件，即相对于互连布置以对应方式移动多个光学部件。
[0025]该驱动协议尤其取决于预定最大功率(Pmax)来确认。预定最大功率(Pmax)尤其小于由光学部件的单独致动器装置所消耗的最大功率(P^x)之和(S)。尤其适用如下:Pmax:S〈l， 尤其 Pmax: S〈0 ? 8，尤其 pmax: S〈0 ? 6 〇
[0026]该驱动协议尤其取决于Pmax而确定。其尤其适配于Pmax。其可根据Pmax的预定义来优化。其尤其可借助优化方法(尤其为迭代方向)来优化。其还可从许多不同协议中选择。
[0027]该驱动协议预定移动路径，其还表示为光学部件从第一移动位置移动到第二移动位置的移动轨迹。根据本发明己认识到，用于移动光学部件的致动器装置的功率消耗，尤其是所有致动器装置的总功率消耗取决于移动轨迹，尤其取决于其开始和结束点。特别地，所有致动器装置的总功率消耗的峰值取决于移动轨迹、尤其移动轨迹组。前述峰值可借助有针对性地选择移动轨迹来减小，尤其最小化。特别地，致动器装置的功率消耗是取决于位置和/或路径的。因此，根据本发明已认识到，在具有至少两个致动器装置的情况下，可通过选择和/或适配移动轨迹和/或有针对性地适配单独致动器装置的驱动方案和/或其尤其相对于光学部件的结构方位，尤其其机械安装件来优化移动光学部件时的功率消耗。
[0028]借助恰当地选择驱动方案，即控制尤其排序设定用于单独给定机械元件的驱动信号以实现特定移动轨迹，可以影响、尤其减小、尤其最小化该部件的致动器装置的功率消耗
[0029]借助恰当地选择驱动方案，还可保证考虑用于移动轨迹和/或移动位置的预定边界条件。特别地，可保证避免不被允许移动的移动位置。这使得可保证排除对机械元件和/ 或其致动器装置的损坏。
[0030]特别地，在具有要移动的多个元件的机电系统的情况下，还可通过驱动协议(即实现被致动机械元件的移动轨迹组所需的所有驱动信号值的时间顺序)影响，尤其最小化总功率消耗。
[0031]该光学部件尤其为反射镜、尤其多反射镜阵列的单独反射镜。特别地，可涉及用于微光刻、尤其用于EUV或DUV光刻的投射曝光设备的照明光学单元的分面反射镜的单独反射镜。特别地，可涉及多反射镜阵列(MMA)的微机电系统(MEMS)的微反射镜。该光学部件还可为投射曝光设备尤其是EUV光刻设备的一些其它机电致动光学部件。特别地，还可涉及光瞳分面反射镜的场分面反射镜的单独反射镜。对于致动器原理的一般解释，参考由此为本申请的一部分DE 102011 007 917A1。
[0032]根据本发明、尤其根据不同实现变型例的解决方案提供了下列优势，特别地:
[0033]与最坏情况设计相比，尤其与无功率损失优化相比，独立于驱动单独致动器，该峰值电功率和/或该平均电功率损失减小。
[0034]该机械和/或热系统设计简化。特别地，冷却支出减少。
[0035]该系统的寿命增加。这尤其可归因于功率损失减小及由此的生成热量较少。
[0036]致动器的动态范围扩大。这使得对于最坏情况设计的相同功率消耗相比，可增加机械元件的可致动偏转的范围。
[0037]位置调节简化。特别地，系统中具有滞后现象的位置调节简化。
[0038]根据本发明的一个方面，确认该驱动协议，确认移动轨迹，尤其是移动轨迹组，和/ 或致动器装置的启动方案，尤其用于从清单中选择和/或适配它们，以及用于确认驱动协议和/或取决于所述移动轨迹或所述移动轨迹组和/或所述启动方案的驱动协议。依据本发明已认识到，为了确认有利的驱动协议，首先适配，尤其优化光学部件的行进路径(即移动轨迹)，其次优化对致动器装置的驱动。在该情况下，致动器装置的启动方案首先包含致动器装置的驱动信号的顺序(即时间元素)。其还可包含尤其单独致动器的放大器级的供应电压的驱动信号的振幅、尤其最大可能振幅的轮廓。
[0039]根据本发明的一个方面，选择和/或确定移动轨迹使得其在开始移动过程时指向预定方向。在该情况下，特别地，可开发的事实是，具有至少两个移动自由度的光学部件具有取决于方向的机械硬度，即安装部件的机械硬度具有方向依赖性。移动轨迹尤其选择成其在开始移动过程时指向最小硬度的方向。
[0040]在取决于光学部件的静摩擦力的方向的情况下，还选择移动轨迹，使得其在开始移动过程时指向最小静摩擦力的方向。该方向不必对应于从第一到第二移动位置的直接方向。
[0041]根据本发明的另一方面，移动轨迹在至少两个点处指向不同方向。换言之，光学部件不沿从第一移动位置向第二移动位置的直线轨迹移动。该移动轨迹可实现为分段直线。 其可尤其具有两个或更多个直线区段。直线区段可平行于特定优选方向延伸。它们可尤其平行于由致动器限定的优选方向延伸。它们还可平行于由光学部件的机械安装件限定的优选方向延伸。
[0042]移动轨迹还可实现为曲线的。其可尤其具有恒定曲率。
[0043]分段笔直的移动轨迹和曲线移动轨迹的组合同样是可能的。
[0044]根据本发明的另一方面，移动轨迹一开始从第一移动位置行进至零位置，然后从零位置行进到第二移动位置。在该情况下，零位置应理解为意味着要求最小总电功率的光学部件位置。零位置尤其是当相关致动器装置没有启动时，即移动光学部件的总电功率等于零时，由光学部件采用的位置。特别地，可涉及光学部件的中立位置。这可尤其是当致动器没有启动时，由光学部件自然采用的位置。
[0045]还可提供在零位置中的短暂停留时期。在该情况下，特别地，补偿和/或校正零位置中的滞后现象。这使得总能从可再现的参考位置无滞后地前往第二移动位置(即该目标位置)。因此，可大幅简化稳定位置调节。
[0046]在该可再现的零位置的停留还可同时用于校正，尤其用于重新校准用于光学部件的位置调节的传感器。[〇〇47]根据本发明的另一方面，改进、尤其优化致动器装置的驱动，尤其是其启动方案。
[0048]根据本发明的一个方面，异步启动不同致动器装置或控制其启动。特别地，至少部分地相继启动不同致动器装置或控制其启动。致动器装置的启动可以重叠。换言之，可同时启动多于一个致动器装置或控制其启动。致动器装置的启动或其控制还可是严格相继的， 即非重叠的。在该情况下，在每一时刻，最多启动单个致动器或控制其启动。致动器装置的启动可在时间上交错开。特别地，可以时间交错的方式启动相同部件的致动器装置。还可以时间交错的方式启动用不同部件的致动器装置。因此，可减少该总系统功率。还可以预定义次序分别启动相同部件的致动器装置或控制其启动。还可以由该控制装置预定的频率周期的预定间隔分别启动每个致动器装置或控制其启动。
[0049]根据本发明的另一方面，为了确认该驱动协议，确认启动方案，其中，至少一个致动器驱动放大器的供应电压适应地适配。该供应电压的适应性适配还可尤其同时在多个致动器组、尤其不同部件的致动器组中进行。
[0050]根据本发明的另一方面，确定该驱动协议涉及考虑在本地储存中的电能的可能储存和/或在至少两个机械装置的致动器装置之间的电磁串扰。根据本发明已认识到，电能可在移动一个或多个部件期间释放，电能可本地储存。这尤其是部件从一位置(其设定要求高电能或功率)移动至另一位置(其设定要求电能或功率的低绝对值)的情况。该本地储存的电能可用于移动相同部件及/或用于移动不同部件。
[0051]额外地已认识到，不同致动器之间，尤其不同部件的不同致动器之间会发生电磁串扰。此种电磁串扰可建设性地利用。
[0052]在确定该驱动协议时有各种优化可能性。举例来说，首先可确定或预定移动轨迹或移动轨迹组，然后为确定或预定单独机械元件的致动器装置的驱动方案，并最终确定驱动协议，即用于实现移动轨迹组的所有驱动信号值的时间次序。在该情况下，可以考虑不同预定义作为边界条件，不同预定义是例如移动轨迹的可能行程和/或特定驱动方案的预定或排除。对于这些概念的不同变型例和细节，应当参考示例性实施例的描述。在本文中以示例方式呈现的变型例基本上可以彼此随意组合。[〇〇53]本发明的另一目的是改进光学组件。[〇〇54] 该目的通过一种具有至少一个机械装置、至少两个电子致动器和控制装置的光学组件实现，机械装置是光学部件的形式，具有至少两个移动自由度，至少两个电子致动器用于移动至少一个机械装置，控制装置用于控制移动。本发明之核心在于，各装置中的至少一个适配于至少一个移动轨迹，使得在沿所述移动轨迹移动机械装置期间，致动器装置的最大总功率消耗的大小至多等于预定最大值(Pmax)。在该情况下，最小值Pmax小于由单独致动器装置消耗的最大功率pimax之和S。特别地，下列式子适用:pmax: S〈0.9，尤其pmax: S〈0.8，尤其 Pmx: S〈0 ? 7，尤其 pmax: S〈0 ? 6，尤其 pmax: S〈0 ? 5。
[0055]优选地，该光学组件包含如此适配的大量可由致动器移动的机械装置。
[0056]根据本发明的一个方面，该机械装置、尤其是光学部件具有至少两个旋转轴，且该致动器装置具有至少两个致动轴，其中旋转轴相对于致动轴旋转角度巾>〇°。换言之，致动轴不与待移动部件的旋转轴重合。这样的一般效果，单独致动器装置的启动导致部件的枢转，其是绕两个旋转轴的两个枢转的组合。
[0057]待枢转部件的旋转轴通常由其结构细节，尤其由其机械安装件预定。致动轴相对于机械装置的旋转轴的旋转或枢转例如借助关于光学部件有针对性地布置致动器而是可能的。这尤其可在该系统设计中考虑，即在系统设计中，尤其在光学组件设计中，尤其在其起动之前。
[0058]根据本发明的一个方面，光学部件的旋转轴相对于致动轴旋转的角度巾选择成设定光学部件的所有预定移动位置所需的峰值电功率减小，尤其最小化。
[0059]该选择可在复杂的最小值-最大值最佳化任务的背景中做出。在该情况下，首先， 对于预定移动位置组和/或移动轨迹组，确定其中设定所需的最大总电功率。依据本发明已认识到，该最大值一般取决于角度巾，即取决于致动轴相对于旋转轴的相对定位。优选角度小是导致该最大值最小化的那一个。
[0060]根据简化替代例，仅确认要求最大机械有效功率的移动位置，并且选择角度小使得为此提出的总电功率(尤其相应地包括致动期间的不可用功率损失)减小，尤其最小化。 在该情况下，致动轴相对于彼此的相对方位固定地预定。
[0061]根据本发明的另一方面，该机械装置布置成其具有零位置，零位置选择成设定机械装置的所有预定移动位置所需的峰值电功率最小化。
[0062]在该情况下，该零位置表示在致动器不启动的情况下，由机械装置，尤其由光学部件呈现的位置。该零位置有利地对应于光学部件的优选移动位置，尤其对应于与特定光学设定相对的移动位置。零位置还尤其对应为光学部件的不同尤其所有设置移动位置的平均值，尤其为加权平均值。在该情况下，加权可以取决于频率来确定，在该频率下，给定移动位置意在设定和/或取决于为此所需的总功率需求。
[0063]根据本发明的另一方面，该光学组件包含储存装置，用于本地储存电能。该储存装置尤其可包含一个储存电容器或多个储存电容器。特别地，可以给每个致动器装置提供对应的储存电容器。还可以给多个致动器装置、尤其给多个光学部件提供共同的储存电容器。 特别有利地，在各情况下，给待移动的预定部件组提供专用的储存电容器。[〇〇64]本发明之又一目的是改进设计光学组件的方法。此目的借助上面已经描述的最小值-最大值优化方法实现。
[0065]本发明的其它目的是改进投射曝光设备的照明光学单元和照明系统，并改进投射曝光设备。这些目的借助照射光学单元、照射系统及具有根据先前说明的光学组件的相应投射曝光设备实现。[〇〇66] 这些优点从光学组件的那些优点中是显而易见的。
[0067]本发明的其它目的是改进制造微结构或纳米结构部件的方法以及由此制造的部件。
[0068]这些目的通过提供具有根据先前说明的光学组件的投射曝光设备来实现。[〇〇69] 这些优点从组件的那些优点中是显而易见的。【附图说明】
[0070]本发明的其它优点和细节从参照附图的示例性实施例的描述中是显而易见的，附图中:
[0071]图1示出用于微光刻的投射曝光设备在子午截面中的示意图；
[0072]图2示出穿过具有可由致动器移动的反射镜的光学组件的一部分的示意性截面图；
[0073]图3示出在具有电磁致动器的可移动反射镜的情况下，说明致动器原理的示意图；
[0074]图4示出具有这样的致动器布置的图3的示意图，其中，致动轴相对于反射镜的旋转轴旋转；
[0075]图5示出根据具有静电致动器的部件的图4的示图；[0〇76]图6不出根据图4或图5的变型例的一般性不图；[〇〇77]图7示出致动器原理的一般性示图，其中示意性地示出机械和电磁耦合机构；
[0078]图8示出致动放大器的位置依赖性功率消耗的示图，以及反射镜从第一位置移到第二位置的可能移动轨迹；
[0079]图9示出具有替代移动轨迹的对应于图8的示图；
[0080]图10示意性示出在不具有无滞后现象校正的系统中，在移动位置改变的情况下的功率偏转图；
[0081]图11示出在具有滞后现象校正的系统的情况下，对应于图10的示图；
[0082]图12示出可移动反射镜的致动器的功率消耗的示意图；
[0083]图13示出移动轨迹适配于待移动的反射镜的机械属性的示意图；
[0084]图14示出用于适应性地限制致动器驱动放大器的供应电压的放大器电路的示意图；
[0085]图15示出在适应性调节的情况下，根据图14的两组致动器驱动放大器的供应电压的时间轮廓的示意图；
[0086]图16示用于最小化峰值电功率的系统构造和实现概念的示意图；
[0087]图17示出在系统操作期间，减少峰值功率的算法实施的示意图；
[0088]图18示出这样的示意图，其例示出在位置改变期间两个致动器的能量需求，还有在该位置改变期间可储存于储存电容器中的能量，以及在该位置改变期间外部供给的整个能量；
[0089]图19示出这样的示意图，其阐明了利用两个致动器之间的电磁串扰的效果；
[0090]图20示出具有在第一开关位置驱动的脉冲宽度调制致动器的变型例的电路实现的不意图；[0〇91 ]图21不出在第_■开关位置根据图20的电路的不意图；以及
[0092]图22示出具有用于放大器级的供应电压的多路器的放大器电路的示意图。【具体实施方式】
[0093]首先，下面参照附图来说明投射曝光设备1的基本构造。本发明尤其关于这种投射曝光设备1进行说明。然而，本发明一般应用于其机械元件以规则间隔改变其移动位置的机电系统。本发明尤其关注于其机械元件意在以互连布置改变其移动位置的机电系统。在该情况下，机械元件尤其可以例如多反射镜阵列的反射镜元件，尤其具有微反射镜。
[0094]图1示意性地示出用于微光刻的投射曝光设备10的子午截面。除了辐射源3,投射曝光设备1的照明系统2还具有照明光学单元4,用于曝光物平面6中的物场5。例如，物场5可以构造为具有13/1的x/y长宽比的矩形或弧形。布置在物场5中而在图1中未示出的反射性掩模母版在该情况下被曝光，所述掩模母版支承要由用于制造微结构或纳米结构半导体部件的投射曝光设备1投射的结构。投射光学单元7用于将物场5成像在像平面9中的像场8中。 掩模母版上的结构成像于布置在像平面9的像场8的区域中的晶片的光敏层上，所述晶片在附图中未示出。
[0095]由掩模母版保持器(未示出)保持的掩模母版及由晶片保持器(未示出)保持的晶片在投射曝光设备1的操作期间在y方向上同步进行扫描。取决于投射光学单元7的成像比例，该掩模母版还可相对于该晶片在相反方向上进行扫描。
[0096]借助于投射曝光设备I，该掩模母版的至少一部分成像在晶片的光敏层区域上，以光刻地产生微结构或纳米结构部件，尤其半导体部分，例如微芯片。取决于投射曝光设备I作为扫描器或步进器的实施例，掩模母版和晶片以时间同步方式在y方向上在扫描器操作中连续地移动或在步进器操作中逐步移动。
[0097]辐射源3是具有在介于5nm与30nm之间范围内的发射使用辐射的EUV辐射源。在该情况下，可涉及等离子体源，例如GDPP(气体放电产生等离子体)源或LPP(激光产生等离子体)源。其它EUV辐射源也是可能的，例如基于同步加速器或自由电子激光器(FEL)的EUV辐射源。辐射源3还可以是DUV辐射源或一般产生在不同波长范围中的照明辐射的辐射源。本发明已证实尤其有利地应用在EUV和DUV光刻中。
[0098]从辐射源3发出的EUV辐射10由聚集器11聚焦。例如，对应的聚集器EP I 225481A中已知。在聚集器11的下游，EUV辐射在照射具有大量场分面13a的场分面反射镜13之间传播通过中间焦平面12。场镜面反射镜13布置在关于物平面6光学共轭的照射光学单元4的平面上。
[0099 ] EUV辐射1在下文中还称为使用辐射、照明光或成像光。
[0? 00 ]在场镜面反射镜13的下游，EUV福射10由具有大量光瞳分面14a的光瞳分面反射镜14反射。光瞳分面反射镜14位于照明光学单元7的入瞳平面中或与其光学共轭的平面中。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14由大量单独反射镜13构成，这在下面更详细地描述。在该情况下，场镜面反射镜细分成单独反射镜23可使得每个场分面13a(本身照明整个物场5)由正好一个单独反射镜23表示。或者，场分面13a中的至少一些或所有可由多个这种单独反射镜23构成。这可相应地应用于光瞳分面反射镜14的光瞳分面14a的构造，光瞳分面分别分配给场分面13a，并分别由单个单独反射镜13或多个这种单独反射镜23形成。
[0101]EUV辐射10以正交于反射镜表面测量的入射角照射在两个分面反射镜13、14上，该入射角小于或等于25°。因此，在正入射操作的范围中，EUV辐射10应用于两个分面反射镜
13、14。具有掠入射的应用也是可能的。光瞳分面反射镜14布置在照明光学单元4的构成投射光学单元7的光瞳平面或与投射光学单元7的光瞳平面光学共轭的平面中。借助于光瞳分面反射镜14和传输光学单元15形式的成像光学组件(具有在用于EUV辐射10的光路中顺序指定的反射镜16、17、18)，场分面反射镜13的场分面13a以相互重叠的方式成像在物场5中。传输光学单元15的最后一个反射镜18是用于掠入射的反射镜(“掠入射反射镜”)。传输光学单元15连同光瞳分面反射镜14 一起被指定为将EUV辐射10从场分面反射镜13朝向物场5传输的顺序光学单元。照明光10经由多个照明通道从辐射源3朝向物场5引导。这些照明通道均分配有场分面反射镜13的场分面13a及光瞳分面反射镜14的光瞳分面14a，所述光瞳分面布置在所述场分面的下游。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14的单独反射镜23可由致动器系统倾斜，使得实现光瞳分面14a到场分面13a的分配的改变及对应的照明通道的构造改变。
[0102]照明光学单元4的反射镜元件23优选地布置在可抽空腔室中。它们在最大可能程度上不受机械阻尼，使得它们对于由振动引起的扰动十分灵敏地反应。
[0103]下面更详细地描述场分面反射镜13的构造，尤其是其单独反射镜23的构造。然而，本发明不限于此。一般来说，单独反射镜23是光学组件25的部件。
[0104]单独反射镜23在下文中还称为反射镜元件23。它们设计成可由致动器系统倾斜，如下面将会说明。整体来说，场分面反射镜具有至少300、尤其至少1000、尤其至少10000、尤其至少100000个单独反射镜23。
[0105]反射镜元件23尤其可以是所谓的微反射镜。其尤其具有在10—8Hi2至10—4Hi2的范围内、尤其在10—7Hl2至10—5Hl2的范围内的尺寸。原则上，还可涉及具有更大尺寸的宏观反射镜。
[0106]在图2所示原理的情况下，反射镜元件23布置在第一承载结构19上。第一承载结构经由导热区段机械地连接到反射镜元件23之一的反射镜本体20。该导热区段的一部分是铰接本体21，其允许反射镜本体20相对于第一承载结构19倾斜。铰接本体21可设计成允许反射镜本体20绕所定义倾斜轴(例如绕一个或两个倾斜轴，尤其彼此垂直布置)倾斜的弯曲件。关于反射镜元件23的可倾斜布置、尤其是其在第一承载结构19上的布置的细节，应参照DE 102011 006 100 Al及WO 2010/049 076 A2，它们由此成为本申请的完整部分。
[0107]反射镜元件23分别机械连接到致动器销钉22。致动器销钉22形成机械连接到该反射镜且在下文中还指定为反射镜电极的电极。
[0108]第一承载结构19分别形成围绕致动器销钉22的套筒。致动器电极24分别结合在该套筒中。在各情况下，每个倾斜自由度提供至少一个致动器电极24。优选地，在各情况下，每个倾斜自由度提供两个致动器电极24。还可能提供三个致动器电极24来倾斜具有两个倾斜自由度的反射镜元件23。三个致动器电极24优选地分别以彼此偏移120°的方式布置在周向方向上。与此偏离的布置同样也是可能的。
[0109]通过在致动器电极24的一个或多个与致动器销钉22之间产生电位差，可在致动器销钉22上产生静电力，其可导致反射镜元件23倾斜。一般来说，对致动器电极24施加致动器电压VAct来倾斜反射镜元件23。
[0110]代替根据图2所示原理使用的静电或电容性致动器，还可提供电磁致动器，尤其是劳仑兹致动器或磁阻致动器来倾斜反射镜元件23。关于细节，例如参照WO 2010/049076A2o
[0111]放大器级30设置用于将致动器电压VAct施加到致动器电极24，所述放大器级通过控制装置29驱动。
[0112]图2额外地示意性示出第二承载结构26。第二承载结构26尤其用于布置和/或容纳其它功能部件，尤其是电气部件。其尤其用于容纳特定用途集成电路(ASIC)27。特别地，致动器电极24可通过ASIC 27驱动。检测单独反射镜23的移动位置的传感器28可设置在ASIC27上。关于光学组件25的结构性构造的更多细节，尤其应参照DE 10 2011 006 100 Al及W02010/049 076 A2还有WO 20131120926A1 及DE 102012218219.5，它们由此成为本申请的整体部分。
[0113]如所提及的，根据本发明的致动反射镜组件23的概念不限于静电致动器。其尤其亦适用于具有电磁致动器、尤其具有劳仑兹致动器或具有磁阻致动器的光学组件25。下面参考图3至7解释示例性实现变型例。本文所述原理可进而适用于致动器的其它实现方式。除非另有所指，参照具体类型的致动器并不意味着具有限制性效果。所示示例性实施例的致动器装置45尤其包含静电致动器或电磁致动器，尤其是劳仑兹致动器或磁阻致动器。致动器的取向、设计和驱动的所示概念不限于具体类型的致动器，而是可适用于其它类型。
[0114]在图3至图6中，为了简便，没有详细地示出光学组件25、尤其是单独反射镜23的机械细节。关于此种细节，应参照以上所引述的文件。
[0115]根据图3和图4所示的变型例，致动器装置45包含电磁致动器47，尤其为劳仑兹致动器或磁阻致动器的形式。
[0116]单独反射镜23具有旋转轴A、B。单独反射镜23可绕旋转轴A、B枢转。
[0117]致动器47限定出致动轴X、Y。在图3所示示例性实施例中，致动轴X、Y等同于单独反射镜23的旋转轴Α、Β。致动轴X与旋转轴A重合。致动轴Y与旋转轴B重合。
[0118]致动器47分别借助分离的放大器级30驱动。放大器级30还对应地被指定为X驱动放大器和Y驱动放大器。它们各自的功率消耗在图3至图7中分别示意性地例示为Ρν—χ和Ρν—Y。预先定义单独反射镜23的移动位置或移动路径的单独反射镜23的致动器47的驱动放大器30的总功率消耗Ptcit源自单独驱动放大器30的功率消耗Ρν—X和Ρν—Y之和，Ptclt = Pv—x+Pv—Y。
[0119]用于致动致动器47而提供的可控电流示意性地分别例示为Ix和Ιγ，对应电压分别为Ux和Uy。
[0120]驱动放大器在输入侧连接到控制装置29。它们接收尤其控制分别用于致动方向X和Y的驱动信号Sx和Sy。
[0121]在该输入侧，可经由第一信号输入52将用于单独反射镜23的移动位置的设定点值提供给控制装置29。O
[0122]在该输入侧，可经由第二信号输入53将用于单独反射镜23的移动位置的实际值提供给控制装置29 ο该控制装置因此尤其可以是调节装置。
[0123]对X致动器施加电流Ix和电压Ux经由力Fx在X方向上导致动量Mx，这导致单独反射镜23绕致动轴X旋转Rx。
[0124]对Y致动器施加电流Iy和电压Uy经由力Fy在y方向上导致动量Μγ，这导致单独反射镜23绕致动轴Y旋转RY。
[0125]在图4所示示例性实施例的情况中，致动轴X、Y不再对应于单独反射镜23的旋转轴Α、Β。致动器47取向成致动轴Χ、Υ相对于单独反射镜23的旋转轴Α、Β转动角度Φ >0。在所示的示例性实施例的情况下，描绘出致动轴X与旋转轴A之间的角度Φ。角度Φ的绝对值尤其在0°至90°的范围内，尤其在1°至45°的范围内，尤其在5°至30°的范围内。其尤其大于10°、尤其大于20°。
[0126]通过致动轴Χ、Υ相对于单独反射镜23的旋转轴Α、Β的枢转和/或致动轴Χ、Υ相对于彼此的枢转，可影响将单独反射镜23移动至特定移动位置所需的总功率需求Pt。*。
[0127]致动轴X、Y可彼此重直取向。其还可形成锐角。还可提供多于两个致动来来移动单独反射镜23。致动器尤其具有布置在共同平面中的致动轴。致动器的致动轴尤其在单点处相交。
[0128]由于致动轴Χ、Υ相对于旋转轴Α、Β的取向，尤其在单独反射镜23的移动期间、尤其在单独反射镜23的偏移期间，该整体系统的所需峰值功率和/或功率损耗、尤其平均功率损耗可减少、尤其最小化。为此，可提供优化方法，这在下面更详细地进行说明。
[0129]图5示意性所示的实施例对应于根据图4的实施例，提供了静电致动器57来代替电磁致动器47。
[0130]图6示意性所示的实施例对应于根据图4的实施例，提供了未更详细描述的致动器58来代替电磁致动器47 ο致动器58可以是任意的可电致动的致动器58。
[0131]换言之，图4和图5所示的变型例是图6所示一般实施例的特殊情况。
[0132]该致动器原理的一般性例示连同机械和电磁耦合机构的例示一起在图7中示意性示出。作用于单独反射镜23上的动量Mx、MY分别是由驱动放大器30提供的电流Ιχ、ΙΥ和电压Ux、UY的函数Gx和GY，并且合适的话还是其它物理变量的函数。该电磁耦合可在函数表示G中考虑。
[0133]在分别相对于单独反射镜23的旋转轴A和B的旋转Ra和Rb中考虑的机械耦合分别由函数Fa和Fb映像。函数Fa和Fb分别尤其取决于角度Φ。
[0134]使整个系统的功率损失减少、尤其最小化或者增加尤其最大化可用机械功率的其它可能性在于，有针对性地取向单独反射镜23和/或其致动器装置45和/或使其取向彼此适配。特别地，取向单独反射镜23的致动器58，使得需要最大机械功率的方向与相关驱动放大器30全体的最小相对总功率损失一致(相对于所述最大机械功率)。这尤其可借助致动器58相对于相应单独反射镜23的合适布置来实现。
[0135]还可取向致动器使得驱动放大器30全体的最小相对总功率损失(相对于所需有效功率)与单独反射镜23的移动的最频繁方向一致。在该情况下，致动方向由至少两个致动器58预先定义。借助单独反射镜23相对于致动器58的空间取向，这在致动器58的驱动期间在其移动方向上得到。取决于选择设定用于光学部件的移动位置，可能的情况是，相比于其它方向，更频繁地发生或需要特定移动方向。
[0136]另一可能性在于，取向致动器58使得致动器58的最低硬度、尤其是相关联放大器级30的最低总功率需求与单独反射镜23的最频繁移动方向一致。
[0137]下面描述移动单独反射镜23的方法的各方面。一般来说，单独反射镜23分别形成光学部件形式的机械装置。它们分别具有至少两个移动自由度，尤其是至少两个倾斜自由度。它们可借助致动器装置45、尤其借助至少两个致动器58移动到不同移动位置。致动器装置45可包含其它部件。其尤其可包含控制或调节电路。其尤其包含其它电子部件。一般来说，单独反射镜23作为机械部件连同作为电子部件的相关联致动器装置45—起形成机电系统。
[0138]为了将单独反射镜23之一移动或定位到特定移动位置，与单独反射镜23相关联的致动器58借助相关联放大器级30启动。放大器级30以信号传输方式连接到控制装置29。放大器级30可形成致动器装置45的一部分。
[0139]关于单独反射镜23的移动的一般细节，可参照DE 1 0 2 0 11007917 Al，其由此作为本发明的一部分并入本文。
[0140]放大器级30尤其可体现为ASIC 27的一部分。它们还可与ASIC 27分离实现。
[0141]控制装置29优选地与ASIC27分离实现。其尤其可关于光学组件25分离实现。其尤其经由接口 31连接到光学组件25。
[0142]控制装置29还可至少部分地结合于ASIC 27中。
[0143]为了将单独反射镜23移入特定移动位置，在各情况下，为与单独反射镜23相关联的放大器级30提供特定电功率P1。要提供的总功率Ptclt(对应于与单独反射镜23相关联的放大器级30的电功率P1之和)取决于单独反射镜23的移动位置。换言之，单独反射镜23有至少两个不同的移动位置，其中，相关放大器级30的功率消耗P1之和彼此不同。换言之，存在这样的至少一个位置，其中，总体系统的电功率消耗比在其它位置时更高。由于移动位置和方向还由放大器输出级30所输出的电流和/或电压的符号确定，所以即使不同的移动位置因电流和电压的不同符号而确立，即使对于不同的电流/电压构造，也可导致相同的总功率Pt。*。换言之，不同的移动位置可与总体系统的相同电功率消耗Pt。*相关联。
[0144]已认识到，与总体系统的相同电功率消耗相关联的不同移动位置位于封闭曲线上，或者在多于两个致动器的情况下位于封闭区域上。移动轨迹、尤其是移置轨迹组优选地可以选择成使得所述移动轨迹尽可能沿这种等值线或等值面行进。移动轨迹尤其可以选择成使得它们在由两个等值线或等值面定界的区域内行进，等值线或等值面由移动轨迹的端点预先定义。还可指定最大值，通过该最大值，移动轨迹允许与该(一般更高维)区域分离。
[0145]要求最小总电功率Pmin的单独反射镜23的移动位置在下文中还指定为零位置36。特别地，零位置36由尤其铰接本体21的单独反射镜23的安装件的机械性质给定。若致动器58未被致动，即放大器级30的总功率消耗Ptot等于0，Ptot = 0，则尤其采用零位置36。
[0146]将单独反射镜23移动到特定移动位置所需的总电功率匕。*尤其取决于移动位置与零位置36之间的距离、尤其取决于倾斜角度的绝对值、和/或移动方向尤其倾斜方向。
[0147]为了定位或移动单独反射镜23，相关联致动器装置45、尤其相关联致动器58以受控方式启动。为了驱动单独致动器装置45，电流强度I1和电压U1施加于每个致动器装置，尤其是其放大器级30。瞬时询问电功率P1源自前述电流强度I1与前述电压U1的乘积，P1 = I1.U1。询问率P1由此是电流I1和电压U1的设定值的结果。那么，询问以定位或移动单独反射镜23之一的总功率匕。*产生为所述单独反射镜的所有致动器58的功率P1之和。特别地，致动器装置45的峰值功率Pimax(尤其是总峰值功率Ptcit max)和平均功率损失(尤其时间平均功率损失)与机电系统的设计相关。在该情况下，功率损失表明由致动器装置45询问的电功率与机械有效功率之间的差别。
[0148]最大电功率Pmax可用于定位或移动单独反射镜23。最大可用电功率Pmax尤其受到至致动器装置45的供电线32的数量和/或实现厚度的限制。
[0149]根据本发明已认识到，关于可用功率的所谓的最坏情况设计(即机电系统的设计，尤其是供电线的数量和/或实现厚度的设计，使得所有致动器装置45，尤其是其放大器级30可同时召唤最大电功率P1max)不是绝对必要的，并导致机电系统的超尺寸，尤其是供电线的数量和/或实现厚度的超尺寸，即导致不必要地浪费空间。本发明使得可减少供电线的数量和/或实现厚度。这导致简化的机械系统设计。此外，从而可改进抽空系统中的纯度。
[0150]通过施加下面更详细描述的移动光学组件25的单独反射镜23尤其移动所有单独反射镜23的方法之一，足以设计机电系统，使得所有致动器装置45(尤其是其放大器级30)的最大可能功率消耗在大小至多等于预定最大功率Pmax，预定最大功率小于所有致动器装置45的最大功率Pimax之和S，Pmax〈S。光学组件25尤其设计成使得下式适用:Pmax: S彡0.9，尤其 Pmax: S彡 0.8，尤其 Pmax: S彡 0.7，尤其 Pmax: S彡 0.6，尤其 Pmax: S彡 0.5。
[0151]为了减少单独致动器装置45的功率消耗，放大器级30可分别实现为具有至少70%、尤其至少80%、尤其至少90%的效率的放大器。放大器级30可尤其实现为开关或D级放大器。
[0152]此外，所需电功率可借助机械概念、尤其借助单独反射镜23的合适安装而减少。
[0153]根据本发明的致动器装置45的电源的设计尤其还具有的结果是，简化对功率损失的散热设计。
[0154]下面所述的示例性实施例在各情况下可以通过其自身或者彼此结合实现。
[0155]下面参照图8和图9说明移动单独反射镜23中的至少一个的方法的一个示例性实施例。如在图8和图9中以示例形式示出，单独反射镜23之一的定位要求致动器装置45的位置依赖性启动。因此尤其要求相应致动器装置45的位置依赖性功率消耗。
[0156]图8和图9分别以示例方式示出定位单独反射镜23之一所需的致动器装置45的总功率消耗Ptcit，其中两个轴分别表示单独反射镜23绕相应致动轴x、y的旋转Rx、Ry的测量，该旋转由致动器58的启动引起。为了清楚说明，渐增的总功率消耗范围由逐渐密集的细线表示。图8和图9应理解为示例性的。与单独反射镜23的不同移动位置相关联的总功率消耗的一般性多维空间还可呈现与图8和图9所示不同的形式。
[0157]为了简化，图8和图9示出单独反射镜23之一定位在xy平面中，相应致动器用于在X和y方向上偏转。由于位于X轴和y轴之间的对角线上的位置的致动原理，总电功率Pt。*特别尚O
[0158]如在图8和图9中以示例方式示出，单独反射镜23可沿不同移动路径33^332从第一移动位置34移动至第二移动位置35。移动轨迹33i尤其代表介于第一移动位置34和第二移动位置35之间的直接连接。本发明提供了不沿着移动轨迹33:而是沿着不同的移动轨迹尤其移动轨迹332移动单独反射镜23。
[0159]一般来说，还可提供多于两个致动器58来移动单独反射镜23。移动轨迹33—般在代表致动器装置的总功率消耗的至少二维空间中行进。所述空间还可以是更高维空间。特别地，在多个单独反射镜23移动期间，移动轨迹33可代表所有单独反射镜23的移动。所述方面同样可应用于该情况。
[0160]本发明提供了选择移动轨迹33使得尽可能避免仅由高总功率Ptcit达到的区域。特别地，驱动致动器装置45，尤其驱动致动器58，使得在单独反射镜23从第一移动位置34移到第二移动位置35期间，由单独致动器装置45引起的致动方向(即由单独致动器装置45引起的移动路径)彼此不独立地选择，而是彼此协同，使得在位置改变期间，使用的致动器装置45的共同电功率消耗减小，尤其最小化。移动轨迹33尤其适合总功率消耗的预定最大值Pmax。示例性说明，最大值Pmax的预定义限定出不允许由移动轨迹33穿过的致动器58的总功率消耗的抽象空间中的区域。移动轨迹33尤其可关于待提供的总功率Pmax优化。
[0161]在适配移动轨迹33时，特别地，还可考虑尤其单独反射镜23的待移动元件的安装件的机械细节。移动轨迹33尤其可选择成使得需要尽可能小的力或功率来施加于从第一移动位置34进入第二移动位置35的路径上。
[0162]如图9所示，特别有利地，在从第一移动位置34移动进入第二移动位置期间穿过零位置36。零位置36要求最小功率消耗。换言之，移动轨迹33选择成使得其引导穿过零位置36 ο
[0163]可短暂停留于零位置36，即暂时中断该移动。这可用于补偿或校正滞后现象。结果，可大幅简化稳定的位置调节。
[0164]若致动器装置45的功率偏转特性(P-R特性曲线)具有滞后现象，则在零位置36(此处P = OW成立)没有补偿该滞后现象的情况下，为了偏转进第二移动位置35所产生的电流不仅取决于所述第二移动位置35，而且还取决于前述第一移动位置34以及相应致动器装置45的致动器58的必需功率消耗。这以示例方式说明，并在图10中示意性示出，其中RlaUI^lJ出两个不同的开始位置，且Pla、Plb识别出相应设定前述开起位置所需的电功率，而R2a、R2b和P2a、P2b识别出相同目标位置及设定前述目标位置所需的电功率。
[0165]上述功率消耗对第一移动位置34(=R1)的依赖性要求致动器58的静态和动态偏转的复杂调节，特别是在总体系统的峰值功率意在通过优化的致动减小的情况下。在该情况下，动态偏转应理解为意指静态偏转之间的改变。
[0166]通过补偿零位置36中的滞后现象，可通过保证经由致动器58针对目标位置R2(SP第二移动位置35)设定的功率P2独立于先前移动位置34来显著简化对致动器58的静态和动态偏转的调节。这可凭借这样的事实来实现，在两个静态偏转(即两个移动位置34、35)之间的改变期间，在固定聚宝的功率P被设定用于目标位置R2之前，每个致动器总是一开始被调节回零位置36，其中，1? = 0，？ = 01。对于图10所示示例，这在图11中示意性示出。
[0167]如从图10和图11中定性显而易见的，与不进行滞后现象校正的情况相比，在零位置36中校正滞后现象的情况下，对于目标位置心设定的功率P更小。换言之，该滞后现象校正额外地提供了进一步减少总体系统的峰值功率和功率损失的优势。该滞后现象补偿尤其导致所需峰值功率的减少。这尤其导致总体系统的功率损失的减少。
[0168]此外，在零位置36(尤其是清晰和/或可再现的)中，特别地，还可校准或尤其重新校准用于单独反射镜23的位置调节的传感器28。
[0169]图12中示出减少要提供的总功率Ptcit的又一可能性。图12示出两个致动器58的单独功率消耗Pi以及相关联的总功率消耗Ptcit = PhP213此外，该移动过程的开始时间tl和结束时间^分别在图12中以示例方式示出。
[0170]如在图12的左半侧所示，致动器58的时间平行(即同步)启动导致特别高的总功率Pt。*。根据图12右手侧所示的示例性实施例，因此，以时间交错方式(另外完全相继地)驱动用于移动单独反射镜23的致动器58。结果，与同时致动相比，总功率Ptcit的峰值可减少。该可能性还包括一程序，其中，所致动的单独反射镜23的移动轨迹33细分成多个部分区段。部分区段随后可合适组合以减少总功率Pt。*的峰值。
[0171]此示例性实施例可特别有利地与前述示例性实施例组合起来。若移位轨迹332无法引导穿过零位置36，而是由于用于移动的预定义的时间最大值必须跟随更短路径则致动器58，则致动器58的相继驱动是特别有利的。
[0172]下面参考图13描述另一示例性实施例。如果单独反射镜23在第一移动位置34中至少保持静止一短时间，则静摩擦效应可在移动过程开始时发生。这种静摩擦效应可具有方向依赖性。根据图13所示的方法，因此，选择移动轨迹332，使得在移动过程开始时(即在第一移置位置34中)其指向最小静摩擦的方向37。还可在该情况下利用单独反射镜23的安装件的方向依赖性硬度。所以，再一次尤其在移动过程开始时减少尤其最小化所需电功率。
[0173]该静摩擦的方向依赖性可事先通过实验或测量确定。举例来说，其可储存于系统内部存储器内。可在存储器中存储尤其用于测量方向和/或其导数的测量值或数据模型(从测量值中确认，并允许在系统操作期间针对任意致动开始方向计算出静摩擦)。
[0174]移动轨迹332可尤其在第一移动位置34中指向零位置36的方向。特别有利地，单独反射镜23和/或相关联致动器电极24取向成最大恢复力总是指向零位置36的方向。在该情况下，最小静摩擦的方向37也指向零位置36的方向。
[0175]如在图13中以示例方式示出，移动轨迹332可实现为弯曲的。其尤其可具有恒定曲率半径。
[0176]在单独反射镜23移动期间，减少总功率Ptcit的又一可能性在于电能和/或动能本地储存在至少一个致动器58处。该能量可尤其在单独反射镜23的被致动机械元件的位置改变期间恢复，尤其再利用。其尤其可在该系统的相同和/或其它致动器58中再利用。
[0177]储存装置59用于储存电能。举例来说，储存装置59包含一个或多个本地电容器56。
[0178]前述能量的恢复尤其可例如通过在线圈处的电容器放电和/或电压感应来实现。[0179 ]在图20和图21中示出电能的本地储存用于减少所需峰值电功率的实施例。在该变型例的情况下，提供了脉冲宽度调制(P丽)致动器驱动。在这种驱动的情况下，致动器58的平均功率消耗通过周期性的供给和移除能量来实现。该平均功率可由通过控制供给周期和移除周期而控制。若该供应和移除仅通过外部电压源54实现，则与本地储存的能量重新用于致动的情况相比，由于在供电线55中的功率损失，所产生的峰值功率更高。本发明因此提供为了减少该峰值功率之目的而为待本地储存的致动提供的部分能量。能量的储存可例如通过这样的事实来实现，由外部电压源54供给到致动器58的能量在致动间隔tal(图20示出)未返回电压源54，而是移除进本地储存电容器56中。这是图21所示开关位置的情况。储存于电容器56中的能量随后可在后续致动问隔ta2中经由切换网络提供给相同致动器58或其它致动器58。
[0180]由于在供应线55上多个前述致动器58与相关联开关的并联连接以及共同储存电容器56的使用，可实现至少两个致动器58之间的电能的重新利用，下面图18所示。
[0181]借助至少两个致动器58的能量摄取与释放的建设性重叠，可在该系统中保持尽可能多的能量，这使得可减少在供电线上的功率损失。图18最上面的线条以示例方式示出在位置改变之间、期间和之后，移动单独反射镜23的两个致动器的能量需求Em、EA2的一个示例性示例。
[0182]图18最上方的线条示意性示出在该位置改变之前、期间和之后，两个致动器的任意单位的能量需求Ea1、Ea2。
[0183]在该情况下，待移动的单独反射镜位于第一移动位置34直到时刻1^，随后在间隔[T1J2]内沿移动轨迹33移动到第二移置位置，并后续保持在前述第二移动位置中。
[0184]图18的中间线条示意性示出在该位置改变期间储存于储存电容器56中的能量ESK。
[0185]图18的最下方线条示出在不具有储存电容器的系统的情况中外部供给的能量，如曲线O以及在具有储存电容器的系统的情况中对应能量，如曲线M。在该情况下，为了简化，假设储存于储存电容器56中的全部能量(参见图18的中间线条)皆可再利用。
[0186]为了进一步最小化功率损失，在该情况下，还可例如在致动器58处适当地改变和/或结合电流流动方向和/或电压极性。
[0187]该概念的一种可能实现在于在各情况下针对致动器58组使用储存电容器56，对于致动器组，在至少两个不同移动位置保持可用(即提供)不同总能量。在位置改变的情况下，待提供的能量随后可从致动器组的一个致动器58转移到另一个致动器。在图18中示意性示出具有两个致动器58的变型例。
[0188]根据另一变型例，与图18的顶部线条以示例方式所示的示图相比，该系统的致动器58不是相继驱动的，而是尽可能同时驱动。在该情况下，能量可从一个致动器直接转移至另一个致动器。
[0189]在单独反射镜23移动期间减少总功率Ptcit的又一可能性在于建设性地利用在至少两个致动器之间的电磁串扰。在该情况下，建设性应理解为“非破坏性”的含义，即具有正面效益。这尤其在磁性、电感性及电容性致动器的情况下是可能的。在保持静态位置和/或时间平行位置变化时，尤其可利用该串扰。
[0190]特别地，可建设性地利用相位匹配的脉冲宽度调制驱动放大器信号的电串扰。
[0191]所提供的调节可以是所谓的“多重输入多重输出调节(ΜΙΜ0调节)”，其中致动器之间的串扰不必减少，而是所需总电功率PtOt最小化。为此，寄生功率损失(例如电磁致动器屏蔽中转换的热功率)可用作有效功率。
[0192]在该变型例中，例如，有利地故意免除不同致动器之间的电磁屏蔽。
[0193]串扰的效应可以基于模式的方式确定，尤其借助于具有耦合因素的矩阵确定。
[0194]在图19中示意性示出此变型例的优势。左手栏分别示出不使用致动器58之间的串扰的情形，图19中的右手栏示出使用两个致动器58之间的串扰的情形。图19的最上方列示出具有Pm的第一致动器58的有效功率。左手栏额外地示出致动器I的寄生功率损失Pn和所需电功率Pb1。右手栏以示例方式示出从致动器2至致动器I的串扰功率Ρ?21。此外，右手栏同样示出致动器I的总所需电功率Pb1。其小于在不利用串扰情况下的所需电功率ΡΒ1。
[0195]中间行示出利用和不利用来自致动器I的串扰的致动器2的对应关系。
[0196]图19的最下方行在各情况下示出总所需功率Ptclt= PB1+PB2。可显示出，总功率Ptcit可通过建设性地利用不同致动器58之间的串扰而减少。
[0197]在位置改变的情况下，有利地，还可通过在建设性串扰的情况下在时间上并行地以及在破坏性串扰的情况下在时间上相继地驱动致动器58来减小尤其最小化峰值电功率
P max ο
[0198]致动器58之间的串扰可通过免除电磁屏蔽或减弱此种屏蔽而实现。可显示出，在利用该串扰的情况下的所需峰值电功率Pmax的大小最大等于不利用串扰的情况。该最大所需峰值电功率尤其可通过利用串扰而减少。该减少可为不利用串扰的情况下的所需峰值电功率Pmax的尤其至少I %、尤其至少3%、尤其至少5%。
[0199]在移动单独反射镜23期间减少总功率Ptcit的又一可能性包含适应地限制放大器级30的供应电压。图15示出在单独反射镜23的第一组移动期间在时间间隔^至^中以及在单独反射镜23的另一组移动期间在移动间隔t3至t4中，放大器级30的两组4(h、402的实际供应需求38,和所述组的相关适配提供供应3士的对应时间轮廓。在图14中示出用于驱动第一组40ι和第二组402的致动器58的相关电路概念。
[0200]群组4(h、402分别包含至少一个致动器58。对于每个群组4(h、402，该供应电压的适应性限制彼此分离地实现。每个群组40^402的供应电压例如可借助可调节式DC/DC转换器42!、422来适应地设定。
[0201]单独反射镜23和/或相关联致动器58整体还可细分成多于两个群组40^402，其中，对于各群组，供应电压的适应性限制彼此分离地实现。
[0202]供应电压的适应性限制首先涉及确认取决于待移动的单独反射镜23的第一移动位置34和/或第二移动位置35(即待移动的单独反射镜23的开始和/或目标位置)和/或为其提供的移动轨迹332的最大所需供应电压。
[0203]此外，图14示意性示出控制装置29。其在各情况下经由数据传输供应线41给放大器级30供应要放大的信号。
[0204]而且，提供控制放大器级30的供应电压的供电压源43和装置44。这些在下文中统称为供应电压调节46。
[0205]放大器级30的供应电压借助供应电压调节46进行调节。
[0206]在输出侧上，放大器级30在各情况下连接到致动器装置45之一、尤其连接到致动器58。
[0207]DC/DC转换器42i具有高效率和低的大信号频宽。DC/DC转换器42i的效率尤其可在90%至95%的范围内。DC/DC转换器42i的大信号频宽在此应理解为具有全功率摆动的所支持的频率涵盖范围。其尤其小于10Hz。放大器级30在各情况下具有低效率和比DC/DC转换器高的大信号频宽。不具有DC/DC转换器42i的放大器级30的效率可以在50%至95%的范围内。
[0208]特别地，调节放大器级30的输入功率。放大器级30的供应电压可以被控制尤其被调节成使得其适配于放大器级30的输出功率。结果，可提高放大器级30的效率。如此，尤其可更好地调制放大器级30。特别地，可最大化对放大器级30的调制。根据本发明，特别地，调节放大器级30的供应电压并由此调节输入功率，使得输入功率与输出功率的比值在0.1至10的范围内、尤其在0.3至3的范围内、尤其在0.5至2的范围内。
[0209]放大器级30的频宽可为尤其至少1Hz、尤其至少50Hz、尤其至少10Hz、尤其至少500Hz、尤其至少 100Hz。
[0210]控制装置29还可以数据传输方式连接到供应电压调节46。借助供应电压调节46，尤其借助控制装置29，可给群组4(h、402的放大器级30确认并设定供应电压、尤其最佳供应电压。该供应电压尤其取决于预定义行进设定(即预定义移动轨迹330而确认。
[0211]根据在图22中示意性示出的一个特别有利实施例，复用方法可提供用于驱动放大器级30。由此，特别地，可取决于行进设定(即取决于所需移动轨迹330组合具有由最大供应电压所导致的相同或相似需求的放大器级30以形成群组。在该情况下，放大器级30形成群组4(^的聚合并不在该系统设计中静态实现，而是适应性地实现。其尤其在该系统操作期间实现。其通过放大器电子器件的构造、尤其通过用于供应电压的多路器50在放大器级处可切换地提供产生的供应电压来实现。为了选择供应电压，多路器50可由具有控制信号的控制装置51控制。控制装置51可集成进控制装置29中或是其一部分。
[0212]上述各种实现变型例和示例性实施例对于以互连布置用在光学组件25中的致动器58和放大器级30的任意组合而言为可能。特别地，这尤其还包括不同致动器58和/或放大器级30的同时使用。在该情况下，可根据上述一个或多个变型例适配、尤其优化致动器58和/或放大器级30的仅一部分。还可根据来自上述那些之中的不同可能性实现不同致动器58和/或放大器级30。
[0213]对于以互连布置与致动器以静态方式维持的移动位置34、35，为了确认最佳移动轨迹332和/或最佳位置校正，可使用来自多维优化问题领域的各种数值方法。例如，该方法可借助基于模式的封闭方案而确认，例如借助拟逆法(pseudo-1nverse method)或拉格朗日最佳化。拟逆法尤其适合用在功率最大的相等条件的情况中。拉格朗日优化尤其适合用在功率最大的小于/等于条件的情况中。
[0214]还可通过测试所有可能替代例(所谓的穷举搜索)确认最佳移动轨迹332和/或最佳位置校正。
[0215]确认最佳移动轨迹332和/或最佳位置校正的合适数值方法的示例包括所谓的最速下降算法、单纯形算法或切割平面算法。替代算法同样是可能的。
[0216]为了确定优化参数，尤其可提供两阶段法。在该情况下，借助单调函数模型化移动轨迹33,。移动轨迹33,尤其借助可由迭加的基底函数、尤其多项式或不同频率的正弦振荡(例如由此种函数之总和)表示的单调函数模型化。模型化移动轨迹33,的函数尤其允许计算在移动轨迹33i的每一点处的必要电功率。
[0217]随后在第二步骤中确定基底函数的系数。为此，提供封闭或数值优化。
[0218]对移动轨迹332和/或位置校正的适应性优化而言，这些方法可在外部分离控制单元中、尤其在外部运算单元中实现及进行。它们还可以在接近致动器逻辑中实现及进行。部分外部实现和部分接近致动器逻辑的组合同样是可能的。这同样适用于致动器58的电子驱动的实现。
[0219]下面参照图16和图17以不同文字再次概括说明根据本发明的概念。图16示意性示出借助至少两个致动器58在机械部件移动期间尤其在机电系统62的光学部件61移动期间使峰值电功率最小化的系统构造和实现概念。
[0220]图16左手侧示意性示出代表系统设计和系统优化的方法步骤64。根据本发明，此方法步骤涉及从以下示意性表示的部分概念中进行选择:机械系统设计65、电子系统设计66和算法系统设计67。
[0221]这尤其意味着机械和电子系统部件的设计。在该情况下，电子部件的设计意味着其选择和互连，从而达成在该系统中所争取的电功能。
[0222]在系统设计和系统优化中考虑一系列不同的需求和边界条件68,。边界条件68,可例如代表部件61的所有可能移动位置组。边界条件682可代表最大容许的峰值电功率。
[0223]根据本发明所提供的变型例从在机电系统62的启动前的算法、电子和机械系统设计65、66、67还有在该系统操作期间的最佳致动轨迹的相关联适应性系统构造及实现提出选择。各种可能性可有利地彼此组合。
[0224]致动轨迹、尤其最佳致动轨迹、驱动方案和/或相关联驱动协议可在该系统操作之前确认，并可储存于内存69中。内存69可具有储存放大器级30和移置轨迹33的可能构造的不同部分区域70、71。
[0225]移动轨迹33还可由控制装置29使用对应的算法手段在该系统操作时间期间确定。
[0226]内存69以数据传输方式连接到控制装置29。控制装置29包含算法手段，用于在部件61的致动期间使峰值电功率Pmax最小化。控制装置29经由一个或多个控制和/或调节单元72连接到放大器级30。控制装置29可尤其经由一个或多个数据传输元件73将设定点位置转发给控制和/或调节单元72。
[0227]控制装置29具有数据输入74，其用于预定义目标移动位置。
[0228]控制装置29以数据传输方式经由另一数据传输元件75直接连接到放大器级30、尤其其构造电子器件76。
[0229]此外，机电系统62包含一个或多个传感器元件77。传感器元件77用于确认待移动部件61的移动位置。所确认的位置经由一个或多个数据传输连接件78转发给控制装置29和/或控制和/或调节单元72。
[0230]具有其构造电子器件76的放大器级30连同待移动部件61和传感器元件77—起形成接近致动器部件79。
[0231]内存69、控制装置29及控制和/或调节单元72可实现为一个或多个分离组件80。分离组件80可实现为接近致动器组件80。其还可实现为外部组件80，尤其为外部数字逻辑组件。
[0232]图17示意性地示出在机电系统62的操作期间，该峰值功率减少算法实施。目标位置、尤其新目标位置在第一步骤81中预定义。这可涉及第二移动位置35。
[0233]部件61的实际位置随后在测量步骤82中进行测量。该实际位置可以是第一移动位置34。
[0234]一方面，确定实际位置的测量步骤82之后是确定步骤83，其中，确定与实际和目标位置相关联的移动轨迹33。这可通过从内存69、尤其部分区域71中读出对应的移动轨迹33，或通过在该系统操作期间优化移动轨迹33来做到。这两种可能性的组合同样是可能的。
[0235]另一方面，为了确定移动轨迹33，此外还提供确定与实际和目标位置相关联的驱动放大器构造的确定步骤84。所述构造同样可通过从内存69、尤其从其部分区域70中读出，或在该系统操作期间通过优化而确定。这两种可能性的组合同样是可能的。确定步骤84之后是构造放大器级30的构造步骤85。
[0236]最后，预定义步骤86涉及根据移动轨迹33经由驱动放大器操作的致动器58为机械元件的致动预定义设定点值。
[0237]在使用根据本发明的所述部件和方法用于为投射曝光设备I期间，提供掩模母版和晶片，所述晶片支承对照明光I O光敏感的涂层。之后，该掩模母版的至少一个区段借助于投射曝光设备I投射于该晶片上。在将掩模母版投射至晶片期间，掩模母版保持器和/或晶片保持器可在平行于物平面6和/或平行于像平面9的方向上移动。该掩模母版和该晶片优选地彼此同步移动。最后，显影由照明光10曝光过的晶片上的光敏层。如此，制造微结构或纳米结构部件，尤其是半导体芯片。
[0238]即使本发明已基于投射曝光设备I进行了说明，但是根据本发明的概念并不限于此。原则上，还可适用于其它机电系统，其中，至少一个机械元件的位置通过电子驱动至少两个致动器58来设定和/或调节。其特别有利于机械元件意在成组或以互连布置进行移动的机电系统。特别关注机械元件意在尤其以预定时刻(例如周期性地)重复移动的系统。
【主权项】
1.一种移动光学部件形式的至少一个机械装置(23)的方法，该至少一个机械装置具有 至少两个移动自由度，该方法包括下列步骤:-提供具有至少一个机械装置(23)的机电系统，该至少一个机械装置能够借助至少两 个电动致动器(47; 57; 58)从第一移动位置(34)移动到第二移动位置(35);-预先定义最大功率(Pmax)，其允许由所有致动器(47; 57; 58)在机械装置(23)的移动期 间在任意时刻一起消耗，其中，最大功率(PmX)小于所有单独致动器(47;57;58)的最大功率 (P^x)之和(S);-确认驱动协议，用于在符合预定最大功率(Pmax)的同时，使至少一个机械装置(23)从 该第一移动位置(34)沿移动轨迹(33)移动到该第二移动位置(35);以及-根据驱动协议通过驱动致动器(47; 57; 58)来移动机械装置(23)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确认驱动协议包含下列步骤:2.1.预先定义该机电系统的所有机械装置的移动轨迹(33);2.2.取决于相应移动轨迹(33)，预先定义或确认用于每个机械装置(23)的驱动方案； 以及2.3.确认单独机械装置(23)的移动的时间顺序。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该移动轨迹(33)在移动过程开 始时指向预定方向(37)。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该移动轨迹(33)在至少两个点 处指向不同方向。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该移动轨迹(33)引导通过该机 械装置(23)的零位置(36)。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，不同致动器装置(24)至少部分 地相继启动。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确认驱动协议，确认一启动 方案，其中，至少一个致动器驱动放大器(30)的供应电压被适应性适配。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，确定驱动协议涉及考虑在至少 两个机械装置(23)的致动器装置(24)之间的本地储存和/或电磁串扰中的可能电能储存。9.一种光学组件(25)，包含；9.1.机电系统，具有；9.1.1.光学部件形式的至少一个机械装置(23)，具有至少两个移动自由度；9.1.2.至少两个电动致动器装置(45)，用于将至少一个机械装置(23)从第一移动位置 (34)沿移动轨迹移动到第二移动位置(35);以及9.2.控制装置(29)，用于借助致动器装置(45)控制机械装置(23)的移动，9.3.其中，机械装置(23)通过致动器装置(45)的受控启动移动到预定移动位置组和/ 或沿预定移动轨迹组移动；9.4.其特征在于机电系统的设计，使得当该机械装置(23)移动到预定移动位置和/或 沿预定移动轨迹移动时，致动器装置(45)的最大总功率消耗的大小至多等于预定最大功率 (Pmax)，其中，该最大功率(Pmax)小于所有单独致动器装置的最大功率(P^x)之和(S)。10.如权利要求9所述的光学组件(25)，其特征在于，该机械装置(23)具有至少两个旋转轴(A，B)，该致动器装置(45)具有至少两个致动轴(X，Y)，其中，旋转轴(A，B)相对于致动 轴(X，Y)旋转一角度巾>0°。11.如权利要求10所述的光学组件(25)，其特征在于，旋转轴(A，B)相对于致动轴(X，Y) 旋转的角度巾被选择成使得设定要求最大机械有效功率的移动位置所需的电功率最小。12.如权利要求9至11中任一项所述的光学组件(25)，其特征在于，该机械装置(23)布 置成使得其具有零位置(36)，该零位置被选择成使得设定机械装置(23)的所有预定移动位 置所需的峰值电功率最小。13.如权利要求9至12中任一项所述的光学组件(25)，其特征在于，提供储存装置(56) 来本地储存电能。14.一种设计具有至少一个可移动光学部件和致动器(45)的光学组件(25)的方法，至 少一个可移动光学部件具有至少两个旋转轴(A，B)，致动器装置具有带致动器轴(X，Y)的至 少两个致动器，以移动光学部件，该方法包括下列步骤:_预先定义用于移动该光学部件的可能移动位置和/或移动轨迹；-确定用于设定所有移动位置和/或移动轨迹所需的峰值总电功率；-取决于旋转轴(A，B)相对于致动轴(X，Y)旋转的角度巾，确定峰值总功率的最小值；-关于光学部件取向致动器(45)，使得旋转轴(A，B)相对于致动轴(X，Y)旋转一角度小。15.—种包含具有至少一个如权利要求9至13中任一项所述的光学组件(25)的第一分 面反射镜(13)的照明光学单元的照射光学单元(4)。16.—种照明系统(2)，包含:a.如权利要求15所述的照明光学单元(4);以及b.福射源(3)。17.—种用于微光刻的投射曝光设备(1)，包含:c.如权利要求16所述的照明系统(2);以及d.投射光学单元(7)。18.—种制造微结构或纳米结构部件的方法，包含下列步骤:-提供基板，由光敏材料构成的层至少部分地施加到该基板；-提供具有待成像的结构的掩模母版；-提供如权利要求17所述的投射曝光设备(1);-借助投射曝光设备(1)将掩模母版的至少一部分投射到基板的光敏层区域上。19.一种根据如权利要求18所述的方法制造的部件。
【文档编号】G03F7/20GK106030410SQ201580008654
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】S.克朗, L.伯杰
【申请人】卡尔蔡司Smt有限责任公司