光学部件的制作方法

文档序号:2709248阅读:155来源:国知局
光学部件的制作方法
【专利摘要】一种光学部件(40),包含:反射镜阵列(22),该反射镜阵列具有多个反射镜元件(23),多个反射镜元件各连接到用于位移的至少一个致动器(131);用于致动器到外部的信号传输连接的多个信号线(47);用于预定单独反射镜元件(23)的绝对位置的全局控制/调节装置(134);及用于调节反射镜元件(23)的定位的多个本地调节装置(136),其中,所述调节装置(136)在各个情况中均完全集成在所述部件(40;40a)中。
【专利说明】光学部件
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 通过参考将德国专利申请DE10 2012 202 501. 4的内容并入于此。

【技术领域】
[0003] 本发明涉及一种光学部件。本发明还涉及一种包含该类型部件的反射镜系统和光 学组件。而且,本发明涉及一种定位反射镜系统的多个反射镜元件的方法。最后,本发明涉 及一种包含该类型反射镜系统的投射曝光设备的光学单元,一种包含该类型的光学单元的 EUV投射曝光设备的照明系统,以及相应的投射曝光设备。最后,本发明涉及一种制造微结 构化或纳米结构化部件的方法,以及根据该方法制造的部件。

【背景技术】
[0004] 从现有技术可知包含由多个单独反射镜构成的反射镜的光学组件。例如,WO 2010/049 076A2公开了一种具有多个可移动的单独反射镜的反射镜阵列。


【发明内容】

[0005] 本发明的一个目的是改进该类型的光学部件。
[0006] 利用权利要求1所述的特征来实现该目的。本发明的核心在于使用两个至少部分 不同的控制/调节系统,以定位反射镜阵列的多个反射镜元件。
[0007] 根据本发明,已认识到,定位反射镜元件所需的数据流可通过调节反射镜元件的 定位的多个本地调节装置来显著减少,该本地调节装置集成在光学部件中或光学部件的 承载结构中。特别地,该调节装置全部集成在光学部件中或光学部件的承载结构中。这 应被理解为表示调节装置的所有组成部分集成在部件或部件的承载结构中。特别地, 这些本地调节装置用于抑止反射镜元件的振动,由于始终存在的基点激励(basepoint excitations),反射镜元件的振动根本不能完全避免。它们在各个情况中形成反馈系统。本 地调节装置导致以特定频率范围有效制动反射镜元件的振动,该特定频率范围在下文中 称为带宽。本地调节装置具有在反射镜元件的固有频率或其几倍的范围中的带宽。调节装 置的带宽尤其为至少500Hz,尤其至少为1kHz,尤其至少为2kHz,尤其至少为5kHz,尤其至 少为IOkHz。特别地,调节装置各包含至少一个速度传感器。位置传感器还可提供作为传感 器。反射镜元件的速度也可利用位置传感器确定。因此,反馈信号时相应反射镜元件的速 度。该信号利用本地传感器(即,集成在部件中的传感器)读出。各个调节装置的调节器 还本地地实施,即,以集成在部件中的方式实施。本地调节装置尤其仅用于调节反射镜元件 相对于承载结构的定位,尤其制动或抑制这种运动。
[0008] 对于反射镜元件的绝对定位,部件具有多个信号线,用于致动器到全局控制/调 节系统的信号传输连接。特别地,全局控制/调节系统包含外部控制/调节装置,其可布置 为与光学部件分离,并且尤其不是光学部件的一部分。利用全局控制/调节装置,可预定 反射镜阵列的多个反射镜元件的绝对位置,尤其是反射镜阵列的所有反射镜元件的绝对位 置。至少部分信号线还可至少部分地用作本地控制回路的一部分。原则上,还可设想使本 地控制回路和全局信号线彼此完全分离,并因此在各个情况中提供完全分离的信号路径。
[0009]此外,本地控制/调节系统和全局控制/调节系统尤其可访问相同的驱动级 (driverstage),以激活反射镜元件的致动器。换言之,驱动级可为本地控制回路的一部分 或全局控制/调节系统的一部分。
[0010] 此外,定位各个反射镜元件的本地控制/调节系统和全局控制/调节系统在各个 情况中可使用同一致动器或相同的致动器,即,在各个情况中由全局控制/调节系统和由 本地控制/调节系统激活的致动器。在该情况中,校正由全局控制/调节装置产生的定位 信号的校正信号可利用本地调节装置产生。作为其替代,本地控制回路还可实施为闭环控 制系统,尤其具有分离的致动器。
[0011] 根据另一方面,本发明涉及一种光学部件,其包含:
[0012] a.反射镜阵列,具有多个反射镜元件,
[0013]i.所述多个反射镜元件各具有至少一个位移自由度,以及
[0014]ii.所述多个反射镜元件各连接至用于位移的至少一个致动器,
[0015]b.承载结构,其机械地连接至所述反射镜阵列,
[0016]c.用于所述致动器到外部的信号传输连接的多个信号线,用于预定单独反射镜元 件的绝对位置的全局控制/调节装置,以及
[0017]d.调节所述反射镜元件的定位的多个本地调节装置,
[0018]e.其中,所述调节装置在各个情况中均集成在所述部件中。
[0019] 根据权利要求2,各个反射镜元件优选分配给相应分离的调节装置。这使得可确 保,可独立于其它反射镜元件的位置调节各个反射镜元件的位置。
[0020] 本地调节装置尤其用于相对于反射镜元件的全局定位抑制反射镜元件的振动和/ 或精确定位反射镜元件,反射镜元件的全局定位可利用外部控制/调节装置来预定。
[0021] 根据权利要求3,本地调节装置在各情况中完全布置在由关联的反射镜元件的平 行投影限定的体积中。因此实现的是,反射镜阵列原则上可具有任意数量的反射镜元件。而 且,多个反射镜阵列可基本上没有任何间隙地并别。
[0022] 特别地,由于以下事实:根据权利要求4,事实本地调节装置各具有至少一个电子 电路,本地调节装置的小结构空间是可能的。本地调节装置可包含尤其至少两个、尤其至少 三个电子电路。调节装置还可构造为电子电路。
[0023] 根据权利要求5,电子电路尤其实施为所谓的专用集成电路(ASIC)的一部分。专 用集成电路可集成在承载结构中,即,布置在承载结构中。可有成本效益地制造这种电子位 移电路(ASIC)。而且,其可非常灵活地适合于各个要求。
[0024] 根据权利要求6,本地调节装置在各情况中实施为主动制动振动的主动阻尼装置。 本地调节装置具有至少1Hz,尤其至少10Hz,尤其至少IOOHz的较低极限频率(limiting frequency)。这里将较低极限频率理解为表示在该较低极限频率之上,振动的振幅减少至 多70%,尤其至多50%。本地调节装置还可用于定位、尤其用于精确定位反射镜元件。本 地调节装置包含至少一个、尤其至少两个、尤其至少三个、尤其至少四个致动器。
[0025] 根据权利要求6,该部件优选包含用于信号线到外部全局控制/调节装置的信号 传输连接的接口。这使得可将全局控制/调节装置与本地调节装置分离。而且,因此确保 该部件的模块式结构(modularconstruction)。该接口尤其包含在各个情况中从光学部件 的各个反射镜元件到至少一个致动器的信号线。原则上,还可为每个部件提供多个接口。
[0026] 本发明的另一目的是改进反射镜系统。
[0027] 该目的通过权利要求8的特征来实现。
[0028] 反射镜系统的优点对应于上述的那些优点。在根据本发明的至少一个部件旁边, 反射镜系统包含全局控制/调节装置,以移动反射镜元件。在该情况中,全局控制/调节装 置用于预定反射镜阵列的多个反射镜元件,尤其是阵列的所有反射镜元件的绝对位置。特 别地,这使得可检测和/或控制和/或调节大数量的反射镜元件。可利用全局控制/调节 装置定位的反射镜元件的数量尤其为至少1000,尤其至少为10000,尤其至少为100000,尤 其至少为1000000。
[0029] 全局控制/调节装置可实施为位置调节器,其具有尤其至多IOHz的低带 宽。全局控制/调节装置还可实施为纯致动元件,尤其具有定期的重新校准(regular recalibration)〇
[0030] 根据权利要求9,全局控制/调节装置和本地调节装置尤其具有比例为至多1:10, 尤其至多1:100,尤其至多1:1000的带宽。因此,定位反射镜元件所需的数据流可显著减 少。
[0031] 根据权利要求10,全局控制/调节装置可具有查找表,以确定反射镜元件的位移 的校正值。这简化定位反射镜元件的控制/调节。
[0032] 本发明的另一目的是改进光学组件。
[0033] 该目的通过权利要求11的特征来实现。
[0034] 该光学组件包含布置在底板上的多个光学部件。在该情况中,光学组件的多个这 种光学部件的反射镜元件可通过单个全局控制/调节装置来定位。
[0035] 本发明的另一目的是改进一种定位反射镜系统的多个反射镜元件的方法。
[0036] 该目的通过权利要求12的特征来实现。本发明的核心在于:通过全局控制/调节 装置预定各个反射镜元件的预定位置数据和通过多个本地调节装置定位反射镜元件的制 动干扰。优点基本上对应于上述那些优点。将定位系统分为全局控制/调节系统和具有多 个本地调节装置的本地调节系统显著简化了方法。特别地,定位反射镜元件所需的数据流 显著减少。
[0037] 本发明的另一目的是改进一种投射曝光设备的光学单元,尤其是投射曝光设备的 照明和/或投射光学单元,一种EUV投射曝光设备的照明系统,以及该类型的投射曝光设 备。这些目的通过权利要求13至15的特征实现。优点对应于已说明的那些优点。
[0038] 本发明的其他方面在于改进制造微结构化或纳米结构化部件的方法,以及改进这 样制造的部件。这些目的借助于权利要求16至17的特征来实现。优点同样对应于上文已 经说明的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0039] 参考附图,基于对多个示例实施例的描述,本发明的另外的细节和优点将变得显 而易见,附图中:
[0040] 图1以子午截面示出具有照明系统和投射光学单元的、用于微光刻的投射曝光设 备的不意图;
[0041] 图2示出具有反射镜阵列(MMA)和由反射镜阵列照明的光瞳分面反射镜的投射曝 光设备的照明系统的实施例;
[0042]图3示意地示出具有对应于照明设定的光瞳分面照明的、根据图2的光瞳分面反 射镜的示例性俯视图;
[0043] 图4示意地示出根据图2的照明系统,其具有反射镜阵列至光瞳分面反射镜的通 道分配,该通道分配可由反射镜元件的位移产生;
[0044] 图5示出具有对应于环形照明设定的光瞳分面照明的、根据图3的光瞳分面反射 镜的示意性俯视图;
[0045] 图6示出根据图2和4的反射镜阵列的两个反射镜元件的示意图,所述反射镜元 件彼此并排布置;
[0046] 图7示出穿过具有反射镜阵列(MM)的光学部件的实施例的示意性横截面;
[0047] 图8至图10示出穿过具有反射镜阵列(MM)的光学部件的其它实施例的示意性 横截面;
[0048] 图11至图15示出光学部件的承载结构的示意图,用于阐明单独的细节;
[0049] 图16示出具有四个光学部件的光学组件的示例性示图,该四个光学部件具有布 置在底板上的反射镜阵列(MMA);
[0050] 图17示出穿过底板的实施例的横截面;
[0051] 图18示出根据图17的底板的示意性俯视图,其中,集成在底板中的接触销和磁体 的布置被示出用于阐明单独的细节;
[0052] 图19和图20示出底板中的弹性接触销的布置和布置在底板的后侧上的电路板的 两个替代实施例;
[0053] 图21至图23示出底板的示意图,用于阐明冷却系统的不同实施例;
[0054] 图24示出穿过具有布置在底板上的部件的光学组件的横截面;
[0055] 图25示出底板上的部件的布置的示意图,用于阐明本发明其他方面;
[0056] 图26至图34示出在制造光学部件期间的不同中间产品;
[0057] 图35示意性地示出用于制造光学部件的方法序列的步骤;
[0058] 图36示意性地示出用于操纵光学部件的工具的示图;
[0059] 图37示意性地示出用于将部件布置在底板上的、用于制造根据图24的组件的方 法的示图;
[0060] 图38示意性地示出用于制造根据图24的组件的方法序列的方法步骤;
[0061]图39示出具有两个分离的控制回路的部件的示意图;
[0062] 图40示出具有两个分离的控制回路的部件的另一示图;
[0063] 图41示出根据图39和40的两个控制回路的频率范围的总示图;
[0064] 图42示出穿过具有反射镜阵列(MM)的光学部件的另一实施例的示意性横截 面;
[0065]图43a至45a示出根据图42的部件在反射镜元件的不同倾斜位置中的示意图;
[0066] 图43b至45b是针对与图43a至45a所示对应的反射镜元件的不同倾斜位置示出 可移动且刚性电极的重叠的示图;
[0067] 图46示出阐明反馈回路的示例性实施例的电路图;
[0068]图47示出测量电子装置的简化电路图;
[0069]图48示出穿过根据另一实施例的光学部件的示意性横截面图;以及
[0070] 图49示出光学部件的另一实施例的示意图。

【具体实施方式】
[0071] 首先,参考示图,在下文中描述投射曝光设备1的基本构造。
[0072] 图1以子午截面示意性地示出用于微光刻的投射曝光设备1。除了辐射源3之外, 投射曝光设备1的照明系统2还具有用于曝光物平面6中的物场5的照明光学单元4。可 将物场5制成为例如具有为13/1的x/y纵横比的矩形或弓形。在该情况下,布置在物场5 中的反射掩模母版(图1中未示出)被曝光,所述掩模母版具有由投射曝光设备1投射的 结构,用于制造微结构或纳米结构半导体部件。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至晶片的光敏层上,该晶片布置在像平面9中 的像场8的区域中,图中未示出所述晶片。
[0073] 在操作投射曝光设备1期间,在y方向上同步扫描由掩模母版保持架(未示出) 保持的掩模母版和由晶片保持架(未示出)保持的晶片。根据投射光学单元7的成像比例, 还可相对于晶片在相反方向上扫描掩模母版。
[0074] 借助于投射曝光设备1,至少一部分掩模母版成像在晶片上的光敏层的区域上,用 于光刻制造微结构或纳米结构部件,尤其是半导体部件,例如微芯片。根据作为扫描曝光机 或步进曝光机的投射曝光设备1的实施例,掩模母版和晶片在扫描操作中连续地或在步进 操作中一步接一步地在y方向上以时间上同步的方式移动。
[0075]辐射源3为EUV辐射源,其具有在5nm和30nm之间的范围内的发射使用辐射。辐 射源可包含等离子体源,例如GDPP源(气体放电产生的等离子体)或LPP源(激光产生的 等离子体)。其他的EUV辐射源,例如基于同步加速器或自由电子激光(FEL)的辐射源也是 可能的。
[0076] 从辐射源3发出的EUV辐射10由聚光器11汇聚。例如从EP1225481获知相应 的聚光器。在聚光器11的下游,EUV辐射10在照到具有多个场分面13a的场分面反射镜 13之前传播通过中间焦平面12。场分面反射镜13布置在照明光学单元4的关于物平面6 光学共轭的平面中。
[0077]EUV辐射10在下文中还称为使用辐射、照明光或成像光。
[0078] 在场分面反射镜13的下游,EUV辐射10由具有多个光瞳分面14a的光瞳分面反 射镜14反射。光瞳分面反射镜14位于投射光学单元7的入瞳平面中或关于该入瞳平面光 学共轭的平面中。场分面反射镜13和光瞳分面反射镜14由多个单独反射镜构造,这在下 文中将得到更详细的描述。在该情况下,将场分面反射镜13细分为单独反射镜可使通过其 本身照明整个物场5的各个场分面13a正好由一个单独反射镜表示。替代地,至少一些或 所有的场分面13a可由多个这种单独反射镜构造。这同样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14a被分别分配给场分面13a,该光瞳分面都可由单个单 独反射镜或由多个这种单独反射镜形成。
[0079]EUV辐射10以小于或等于25°的入射角照到两个分面反射镜13、14上,关于反射 镜表面的法线入射测量入射角。因此,EUV辐射10以垂直入射操作范围照到两个分面反射 镜13、14。还可应用掠入射。光瞳分面反射镜14布置在照明光学单元4的平面中,其构成 投射光学单元7的光瞳平面或关于投射光学单元7的光瞳平面光学共轭。借助于光瞳分面 反射镜14和传输光学单元15的形式的成像光学组件,场分面反射镜13的场分面以彼此叠 加的方式成像在物场5中,传输光学单元15具有按EUV辐射10的光束路径的顺序标注的 反射镜16、17和18。传输光学单兀15的最后反射镜18为应用掠入射的反射镜("掠入射 反射镜")。传输光学单兀15与光瞳分面反射镜14 一起还被称为后续光学单兀,用于从场 分面反射镜13向物场5传输EUV辐射10。利用多个照明通道,从辐射源3向物场5引导照 明光10。各个所述照明通道分配有场分面反射镜13的场分面13a和布置在其下游的光瞳 分面反射镜14的光瞳分面14a。通过致动系统,可倾斜场分面反射镜13的单独反射镜和光 瞳分面反射镜14的单独反射镜,结果,可实现光瞳分面14a至场分面13a的分配的改变和 照明通道构造的相应改变。这导致不同的照明设定,其不同之处在于物场5上的照明光10 的照明角度的分布。
[0080] 为了容易说明位置关系,在下文中使用全局笛卡尔xyz坐标系。X轴朝向图1的观 察者垂直于示图的平面延伸。y轴朝向图1的右侧延伸。z轴在图1中向上延伸。
[0081] 在从后面的示图中选择的示图中示出本地笛卡尔xyz坐标系,其中X轴平行于根 据图1的X轴延伸,y轴与所述X轴一起横越相应光学元件的光学表面。
[0082] 图2示出用于投射曝光设备1的照明系统19的替代构造。与上面参考图1已经 说明的部件对应的部件具有相同的参考数字,并且将不再被详细讨论。
[0083] 从辐射源3 (同样可实施为LPP源)发出的使用辐射10首先由第一聚光器20收 集。聚光器20可为抛物面反射镜,其将辐射源3成像至中间焦平面12,或将来自辐射源3 的光聚焦在中间焦平面12中的中间焦点上。可操作聚光器20,使得以接近0°的入射角将 使用辐射10施加至聚光器。然后,操作聚光器20接近垂直入射,并因此还称为垂直入射 (NI)反射镜。以掠入射操作的聚光镜还可用于代替聚光器20。
[0084] 布置在中间焦平面12下游的是场分面反射镜21,其为多或微反射镜阵列(MMA)形 式,例如用于引导使用辐射(即,EUV辐射光束)10的光学组件。下文中,多或微反射镜阵列 (MMA)还称为反射镜阵列22。场分面反射镜21实施为微机电系统(MEMS)。场分面反射镜 21具有以矩阵状形式布置成阵列中的行和列的多个单独反射镜。下文中,单独反射镜还称 为反射镜元件23。反射镜元件23被设计为通过致动系统而倾斜,如下面将说明的。总体 上,场分面反射镜21具有大约100000个反射镜元件23。取决于反射镜元件23的尺寸,场 分面反射镜21还可具有例如1000、5000、7000个或者数十万个反射镜元件23,例如500000 个反射镜元件23。
[0085] 光谱滤波器可布置在场分面反射镜21的上游,所述光谱滤波器将使用辐射10与 辐射源3发射的不能用于投射曝光的其他波长成分分开。光谱滤波器未被示出。
[0086] 具有840W的功率和6. 5kW/m2的功率密度的使用辐射10应用于场分面反射镜21。 使用辐射10还可具有不同的功率和/或功率密度。
[0087] 分面反射镜21的整个单独反射镜阵列具有500_的直径,并以密集装配有反射镜 元件23的方式来设计。全部场分面阵列的由反射镜元件23覆盖的面积范围(还称为填充 程度或集成密度)至少为70%。除了缩放比例因子之外,只要场分面21a在各个情况中均 正好实现为一个反射镜元件23,反射镜元件23代表物场5的形式。分面反射镜21可由500 个反射镜元件23形成,该500个反射镜元件23分别代表场分面21a且在y方向上具有大约 5mm的尺寸,在X方向上具有IOOmm的尺寸。作为通过正好一个反射镜元件23实现各场分 面21a的替代,各场分面21a可由较小反射镜元件23的组形成。例如利用具有5_X5_ 的尺寸的Ix20的反射镜元件23的阵列至具有0. 5mmX0. 5mm的尺寸的IOx200的反射 镜元件23的阵列,可构造在y方向上具有5mm的尺寸而在X方向上具有IOOmm的尺寸的场 分面21a。根据本发明,反射镜元件23到场分面21a的分配是灵活的。特别地,场分面21a 首先由反射镜元件23的适当驱动来限定。反射镜元件23的形式尤其与宏观场分面的形式 无关。
[0088] 使用光10从分面反射镜21的反射镜兀件23反射,朝向光瞳分面反射镜14。光瞳 分面反射镜14具有大约2000个静止光瞳分面14a。静止光瞳分面14a布置为彼此并排的 多个同心环,使得最内环的光瞳分面14a以扇形形式构造,与最内环直接相邻的环的光瞳 分面14a以环-扇形形式构造。在光瞳分面反射镜14的四分之一部分中,光瞳分面14a在 各个环12中可彼此并排出现。各光瞳分面14a可实施为反射镜阵列22。
[0089] 使用光10从光瞳分面14a反射,朝向布置在物平面6中的反射掩模母版24。然 后,接着是投射光学单元7,如上面根据图1关于投射曝光设备所的说明。
[0090] 传输光学单元15可再次设置在分面反射镜14和掩模母版24之间,如上面根据图 1关于照明光学单元4的说明。
[0091] 图3举例示出光瞳分面反射镜14的光瞳分面14a的照明,用该照明可大约实现根 据图2的常规照明设定。在光瞳分面反射镜14的两个内部光瞳分面环中,在圆周方向上照 明各第二个光瞳分面14a。图3中的该替代照明意在表示以下事实:在该照明设定的情况 中实现的填充密度比环形照明设定的情况小了 2倍。同样,在两个内部光瞳分面环得到均 匀照明分布,但是其占有密度小了 2倍。图3中示出的两个外部光瞳分面环未被照明。
[0092] 图4示意性地示出了照明光学单元4的情况中的条件,在此设置了环形照明设定。 借助于致动器(将在下面说明),通过致动器系统倾斜场分面反射镜21的反射镜元件23, 使得利用使用光10照明在光瞳分面反射镜14上的环扇形光瞳分面14a的外部环。光瞳分 面反射镜14的该示例性照明在图5中示出。基于一个反射镜元件23的示例,在图4中举 例示出用于产生该照明的反射镜元件23的倾斜。
[0093] 为了将照明设定从图2改变到图5,反射镜元件23枢转倾斜角度。反射镜元件23 尤其枢转在至少±50mrad,尤其是至少±80mrad,尤其是±IOOmrad范围内的倾斜角度。 相应倾斜位置以至少〇. 2mrad,尤其是至少0.Imrad,尤其是至少0. 05mrad的精度符合该情 况。
[0094] 反射镜元件23具有多层涂层,用于优化反射镜元件23在使用辐射10的波长下的 反射率。在投射曝光设备1的操作期间,多层涂层的温度不应超过425K。这利用反射镜元 件23的构造(在下文中举例说明的)来实现。如图2示意性所示,照明光学单元4的反射 镜元件23容纳在可排空腔25中。图2仅示意性示出可排空腔25的边界壁26。腔25经由 流体管线27与真空泵29联通,流体管线27中设有断流阀28。可排空腔25的工作压力为 几Pa(H2分压)。所有的其他分压明显低于KT7mbar。
[0095] 反射镜元件23布置在基板30中。基板30经由导热部分31机械连接至镜体32。 导热部分31的部分为允许镜体32相对于基板30倾斜的关节体33。关节体33可实施为固 态关节,但允许镜体32绕限定的倾斜轴倾斜,例如绕一个或两个倾斜轴(尤其是互相垂直 布置的两个)倾斜。关节体33具有固定至基板30的外部保持环34。此外,关节体33具有 以铰接方式连接至外部保持环34的内部保持体35。所述保持体中心地布置在反射镜元件 23的反射表面36的下方。间隔体37布置在中央保持体35和反射表面36之间。
[0096] 沉积在镜体32中的热量,尤其是通过对照射的使用辐射10的吸收而产生的热量 经由导热部分31,即经由间隔体37、中央保持体35和关节体33,以及外部保持体34,朝向 基板30消散。至少10kW/m2,尤其是至少30kW/m2,尤其是至少50kW/m2的热功率密度可经由 导热部分31消散进基板30中。取决于反射镜元件23,消散进基板30中的热功率可为至少 2. 5mW,尤其是至少7. 5mW,尤其是至少12. 5mW。替代地将导热部分31设计为用于使由镜体 32吸收的至少为lkW/m2的热功率密度,或至少为0. 25mW的功率消散进基板30中。吸收的 功率除了是吸收的来自辐射源3的使用辐射10之外,还可是例如吸收的电功率。
[0097] 在保持体35的相对于间隔体37的相对侧上,致动器销38布置在所述保持体上。 致动器销38可具有比间隔体37小的外部直径。致动器销38还可具有与间隔体37相同或 比间隔体37大的直径。
[0098]基板30形成环绕致动器销38的套筒。在各个情况下,总共三个电极54集成在 套筒中,该电极以彼此电绝缘的方式布置,并在各情况中在圆周方向上大约只延伸小于 120°。电极54构成关于致动器销38的相反电极,致动器销38的在该实施例中实施为电极 销。在该情况下,致动器销38可尤其实施为中空圆柱体。原则上,还可为每个致动器销38 提供不同数量的电极54。特别地,可为每个致动器销38提供四个或更多的电极54。通过 在一个或更多的电极54和致动器销38之间产生电势差,可在致动器销38上产生静电力, 该静电力可导致反射镜元件23的偏转,如在图6中的右半部分举例说明的。
[0099] 特别地,基板30可由硅晶片形成,硅晶片上布置有反射镜元件23的整个阵列。
[0100] 致动器销38还可为洛伦兹致动器的一部分。在该情况下,永久磁体布置在致动器 销38的自由端处。可将永久磁体定向为使得其η极和s极沿着致动器销38并排布置。例 如从US7145269Β2可知该类型洛伦兹致动器。可以批量工艺将洛伦兹致动器制造为微机 电系统(MEMS)。利用该类型洛伦兹致动器可达到20kPa的力密度。力密度被限定为致动器 力和致动器力作用的致动器面积的比例。致动器销38的横截面可用作致动器力作用并需 要考虑的致动器侧面积的度量。
[0101] 作为对洛伦兹致动器实施例的替代,用于倾斜反射镜元件23的致动器可实施为 磁阻致动器(例如以WO2007/134 574A所述方式),或为压电致动器。利用磁阻致动器可 实现50kPa的力密度。根据构造,利用压电致动器可实现50kPa至IMPa的力密度。
[0102] 尤其是关于单独反射镜23在基板30中的布置和单独反射镜的利用致动器实现 的可枢转性,以及关节体和导热部分31的实施例的进一步细节,应参考WO2010/049 076 A2。
[0103] 参考图7至15,在下文中将描述具有反射镜阵列22的光学部件40的其它方面和 细节。具有反射镜元件23和基板30的反射镜阵列22具有垂直于表面法线41延伸的总表 面。反射镜阵列22包含多个反射镜元件23,各个反射镜元件23具有反射表面36和两个位 移自由度。一般来说,反射镜元件23具有至少一个位移自由度。反射镜元件23还可具有 三个或更多的位移自由度。反射镜元件23尤其具有至少一个倾斜自由度,优选至少两个倾 斜自由度。反射镜元件23还可具有一个平移自由度。利用致动器可实现的位移可成对地 线性不相关。然而,位移不是必须线性不相关。例如,如上所述,可使三个或更多的电极54 围绕致动器销38等距地布置在平面中。
[0104]反射表面 36 可具有 0· 5x0· 5mm、lx1mm、4x4mm、8x8mm或IOxIOmm的范围。反 射表面还可与方形偏离。反射表面36的其他尺寸同样是可能的。
[0105] 反射镜阵列22尤其具有至少4个,尤其是至少16个,尤其是至少64个,尤其是至 少256个,尤其是至少1024个反射镜元件23。反射镜元件23优选布置为矩形,尤其是方形 矩阵。反射镜元件23具有方的横截面。反射镜元件23原则上还可实施为三角形、矩形或 六角形的形式。反射镜元件23实施为拼接元件。反射镜元件23全体形成反射镜阵列22 的总反射表面的拼接部分。特别地,该拼接为嵌合。反射镜元件23尤其以密集装配方式布 置。反射镜阵列尤其具有至少〇. 85,尤其是至少0. 9,尤其是至少0. 95的填充度。在该情况 下,填充度(在某些例子中还称为集成密度(integrationdensity))表示总反射表面(即 反射镜阵列22的所有反射镜元件23的反射表面36的总和)与阵列22的总表面的比例。
[0106] 反射镜元件23的反射表面36实施为平的。原则上,其还可实施为凹的或为凸的, 或为自由表面。
[0107] 反射镜元件23的反射表面36尤其设有(多层)涂层,用于优化该反射表面在使 用辐射10的波长下的反射率。特别地,多层涂层使得能够反射具有在EUV范围内,尤其是 在5nm至30nm范围内的波长的使用辐射10。
[0108] 模块化地实施反射镜阵列22。特别地,反射镜阵列实施为瓦片元件,使得反射镜 阵列22的总反射表面的拼接部分可通过多个该类型元件(即多个相同实施的反射镜阵列 22)的铺砌而以任意期望的方式延伸。在该情况下,使用不同的术语"拼接"和"铺砌"仅为 了区分用反射镜元件23进行的单独反射镜阵列22的总表面的拼接和用多个反射镜阵列22 进行的多反射镜阵列的拼接。二者都表示在一个平面中的无隙和无叠加覆盖的简单连接领 域。即使总反射表面的覆盖在该情况中优选是完全无隙的(这由填充度〈1表示),则术语 拼接和铺砌在下文中用于假设填充度具有上面指定的值(尤其是至少〇. 85)。
[0109] 反射镜兀件23由基板30保持。基板30具有在垂直于表面法线41的方向上延伸 的边缘区域42。边缘区域42尤其布置为圆周地围绕反射镜元件23。边缘区域在垂直于 表面法线41的方向上具有宽度b,尤其是至多为5mm,尤其至多为3mm,尤其至多为1mm,尤 其至多为0. 5_,尤其至多为0. 3_,尤其至多为0. 2mm的最大宽度b。反射镜阵列22的总 表面因此在垂直于表面法线41的方向上突出超过总反射表面,S卩,在总反射表面的外部边 缘之外至多5mm,尤其至多3mm,尤其至多1mm,尤其至多0· 5mm,尤其至多0· 3mm,尤其至多 0· 2mm〇
[0110] 反射镜阵列22的总表面面积在ImmXImm至50mmX50mm的范围内,尤其在IOmm XIOmm至25mmX25mm的范围内。原则上,其他尺寸同样是可能的。特别地,该表面还可偏 离方形。反射镜阵列22的总表面的超出其总反射表面的突出部还称为侧向顶出。侧向顶 出与在相同方向上的总范围的比例至多为0. 1,尤其是至多为0. 05,尤其是至多为0. 03,尤 其是至多为0. 02,尤其是至多为0. 01。因此,侧向突出部比反射镜阵列22的总反射表面的 总范围小了至少一个数量级。
[0111] 除了反射镜阵列22之外,光学部件40包含承载结构43。承载结构43以在表面法 线41的方向上相对于反射镜阵列偏移,尤其是关于反射镜阵列邻近的方式布置。承载结构 43优选具有等于反射镜阵列22的基板30的横截面的横截面。承载结构43通常在垂直于表 面法线41的方向上突出超过基板30,并因此在反射镜阵列22的总表面之外至多5mm,尤 其是至多3mm,尤其是至多1mm,尤其是至多0· 5mm,尤其是至多0· 1mm,尤其是至多0· 05mm, 尤其是一点也没突出。该类型的布置还称为根据"阴影投射原理"的布置。特别地,这被理 解为表示承载结构43在表面法线41的方向上完全布置在反射镜阵列22的总表面的平行 投影中。
[0112] 承载结构43由陶瓷和/或含硅和/或含铝材料构成。这使反射镜阵列22能够消 散热量以及具有高的机械稳定性。承载结构43的材料的示例包括陶瓷材料、硅、二氧化硅、 氮化铝和氧化铝(例如Al2O3陶瓷)。特别地,承载结构43可由晶片制成。承载结构43还 可由石英或设有所谓的热过孔的玻璃晶片形成。
[0113] 承载结构43具有在一侧敞开的切口 44。切口 44形成在一侧敞开的容纳空间,用 于接收另外的功能构成部分。在表面法线41的方向上,切口 44在其与反射镜阵列22相对 的一侧上由承载结构的基部45定界。切口 44在侧向(即,在垂直于表面法线41的方向 上)由承载结构43的边缘区域46定界。边缘区域46具有在垂直于表面法线41的方向上 的宽度be。在该情况下,0. 5xb<b。< 2xb适用。特别地,承载结构43的边缘区域46可 与基板30的边缘区域42刚好一样宽,即b=be。
[0114] 承载结构43专有地在所述边缘区域46机械地连接至反射镜阵列22。密封元件 61布置在承载结构43和反射镜阵列22之间。密封元件61集成在反射镜阵列22的基板 30的后侧48上的金属化中。密封元件61还可实施为布置在承载结构43的边缘区域46上 的密封环。因此,至少在部件40的制造期间,封装由切口 44形成的容纳空间,S卩,以液密方 式,尤其是以气密方式封闭。原则上,可以封装方式,即以液密方式、尤其是以气密方式封闭 的方式布置ASIC52。这还在反射镜阵列22和ASIC52之间需要连续中间层(图中未示 出)。
[0115] 多个信号线47集成在承载结构43中。信号线47实施为电镀通孔,即所谓的"过 孔"。信号线直接接合至反射镜阵列22的后侧48上,所述后侧为反射表面36的相对侧。 信号线附加地设置有接触元件50,其在反射镜阵列22的相对侧上,即在承载结构43的后 侧49上。各个部件40可具有多于30个,尤其是多于50个,尤其是多于70个的信号线47。 此外,信号线47用作用于反射镜元件23的位移的位移装置51的驱动级的电源。驱动级集 成在承载结构43中。特别地,驱动级实施为专用集成电路(ASIC)。部件40可具有多个 ASIC52。部件40包含至少一个ASIC52,尤其是至少两个,尤其是至少四个,尤其是至少 九个,尤其是至少16个,尤其是至少25个,尤其是至100个ASIC52。在该情况下,各ASIC 52信号连接至至少一个反射镜元件23,尤其是多个反射镜元件23 (尤其是至少两个,尤其 是至少四个,尤其是至少八个反射镜元件23)。关于用于移动反射镜元件23的致动器的控 制细节,应参考WO2010/049 076A2。
[0116] 到ASIC52的信号线47从承载结构43的后侧49通过承载结构43,到达反 射镜阵列22的后侧48上,由此沿着反射镜阵列22的后侧48并经由倒装芯片接触 件53至ASIC52上。关于倒装芯片技术的说明可参考"Baugruppentechnologieder Elektronik-Montage"( "电子装配的组合技术")一书(编者:WolfgangScheel,第二版, VerlagTechnik,柏林,1999)。因此,到集成的或本地驱动器电子装置的信号线通向反射镜 阵列22的后侧48。ASIC52上产生并用作控制一个反射镜元件23的位移的控制电压经由 另外的倒装芯片接触件53施加在反射镜阵列22的后侧48,到达相应电极54。因此,ASIC 52中的一个的所有电接触连接位于ASIC52的相同侧上。它们尤其位于ASIC52的面向反 射镜阵列22的一侧上。因此,可避免双侧接触连接和原则上同样是可能的ASIC52的通孔 电镀。信号线47的这种布置的进一步优点在于,所有信号线47可为设在反射镜阵列22的 后侧48上的单个金属层。这导致对制造工艺的简化以及因此减少制造成本。
[0117] 此外,信号线47实施并布置为使得特定信号线47 -起设在承载结构43的面向反 射镜阵列22的前侧43a上及/或所述承载结构的后侧49上。举例来说,用于ASIC52的 电源的信号线47连接在一起。这导致承载结构43的区域中的信号减少。特别地,承载结 构43的区域中的该信号减少为至少10:1。
[0118] 在承载结构43的后侧49上,部件40具有电接口 55。特别地,电接口 55完全布 置在承载结构43的后侧49上,所述后侧为相对于反射镜阵列22的相对侧。原则上是可能 的侧向接触可完全省略。因此,在信号流动期间,还符合"阴影投射原理"(参考图25)。因 此,部件40的组成部分和部件中的信号及热量流定向在表面法线41的方向上。因此,部件 40具有坚直集成。
[0119] 在图7所示的实施例的情况中,电接口 55具有应用在承载结构43的后侧49上 的多个接触销56。作为其替代,电接口 55的接触元件50还可以平面方式实施,如图9举例 所示。
[0120] 替代地,电接口 55的接触元件50还可实施为承载结构43中的集成销。在该情况 下,在承载结构43的后侧49的区域中,部分地不覆盖承载结构43中的电镀通孔(过孔) (例如实施为填充有金的通孔)。这尤其可通过将承载结构43的环绕电镀通孔的部分材料 蚀刻掉来实现。那么,电镀通孔的未覆盖部分形成接触元件50。
[0121] 此外,承载结构43包含铁磁元件57。承载结构尤其包含至少一个铁磁元件57。还 可提供多个铁磁元件57。铁磁元件57实施为金属板或金属箔。铁磁元件57还可实施为永 久磁性元件。根据图7和9中举例示出的实施例,金属箔57布置在承载结构43的切口中。 特别地,所示金属箔固定地连接至承载结构43。例如,金属箔可接合至承载结构43上。金 属箔还可粘接至承载结构43上。同样可能的是,铁磁金属层直接电解沉积在承载结构43 上作为铁磁元件57。如图10中举例示出的,金属箔57还可布置在承载结构43的后侧49 上。原则上,金属箔57在切口 44中和在承载结构43的后侧49上的布置组合也是可能的。
[0122] 金属箔57可尤其布置在ASIC52和承载结构43的基部45之间。在该情况下,所 述金属箔还可形成ASIC52和承载结构43之间的热界面。该情况下,有利的是金属箔57 实施为软的、波纹状金属箔,即所谓的弹簧箔。
[0123] 此外,附加的导热元件78可布置在ASIC52和承载结构43的基部45之间,尤其 是在ASIC52和金属箔57之间。还可提供多个导热元件78。特别地,ASIC52可至少部分 地嵌入切口 44中的导热元件78。ASIC52和承载结构43的基部45之间的这种热界面改 进了热流通过部件40的坚直集成。在该情况下,来自反射镜阵列22和尤其来自ASIC52 的热量可直接消散到承载结构43的基部45并通过该基部,即基本上在表面法线41的方向 上。
[0124] 此外,部件40具有定向元件58。定向元件58可为定向装置的部分,定位装置首先 有助于部件40的夹紧和操纵,其次有助于部件40在底板59上的布置和定向,这将在下文 中得到更详细描述。特别地,定向元件58可光学地、机械地或电地实施。定向元件58尤其 布置在反射镜阵列22的基板30的边缘区域42中。因此,定向元件58布置在部件40的前 侧60上。定向元件58可相应地设在承载结构43的后侧49上。特别地,在承载结构43的 后侧49上的定向元件58可实施为使得由于与底板59的相应元件的相互作用,造成定向 元件58与底板59上的部件40的自对准。定向元件58还防止底板59上的部件40滑动。 因此,定向元件58造成确保部件40的预定布置和定向。
[0125]参考图8,在下面描述部件40的另一实施例的各方面。相同的部分具有与上述示 例实施例一样的参考符号,在此参考上述示例实施例的描述。
[0126] 图8示意性地示出通过部件40的电接触件和信号线47的主要细节。在该实施 例中,信号线47通过ASIC52a。为此目的,ASIC52a设有所谓的电镀通孔,尤其是硅通孔 (TSV)。电镀通孔为双侧电接触连接。因此,通过部件40a的信号路径进一步缩短。短路的 风险因此降低。此外,热阻降低。这有助于坚直集成和侧向突出物的进一步减少。
[0127] 参考图11至14,在下文中描述承载结构43的其他方面。特别地,可在图11至13 中识别到实施为电镀通孔(穿透通孔)的信号线47。信号线尤其布置为彼此相对的两列。 原则上,还可将信号线47布置在一列或多于两列,尤其是至少三列,尤其是至少四列或更 多的列中。特别地,信号线还可布置在切口 44的全部四个侧上。信号线47例如还可布置 在双列,尤其是偏移的双列中。
[0128] 在图11至14示出的实施例中,铁磁金属箔57应用于承载结构43的后侧49上。 铁磁金属箔57具有两个条状,尤其是矩形的开口 62,用于与接触元件50接触。在图11和 12中额外强调用于与反射镜阵列22接触的接触元件63。接触元件63同样布置为彼此相 对的两列。还可想到替代布置。此外,举例示出用于承载结构43内信号减少的连接线64。 示图举例示出利用该类型连接线64,多个接触元件63可如何引导到相同的信号线47,即与 相同的信号线电接触。信号线47的实际数量,尤其是承载结构43的接触元件63的数量可 显著大于图11至14示出的数量。承载结构43的后侧49上的接触元件50的数量尤其在 10至200的范围内,尤其在40至150的范围内。通过承载结构43的信号线47的数量尤 其至少与承载结构43的后侧49上的接触元件50的数量具有相同的大小。通过承载结构 43的信号线47的数量尤其在10至300的范围内,尤其在30至200的范围内,尤其至少为 50,尤其至少为100。用于与反射镜阵列22接触的接触元件63的数量尤其至少与信号线47 的数量具有相同的大小。原则上,还可连接多个信号线47和单独接触元件63。在该情况 中,接触元件63的数量还可小于信号线47的数量。接触元件63的数量尤其在10至1000 的范围内,尤其至少为50,尤其至少为100。
[0129] 图15举例示出反射镜阵列22的后侧48上的接触。在该情况中,为说明目的以虚 线方式举例示出位于下方的ASIC52的位置。在该实施例中,密封环61集成至在反射镜阵 列22的基板30的金属化后侧48。对于各个ASIC52,在反射镜阵列22的后侧48提供以矩 阵状形式布置的倒装芯片接触件53的组。此外,举例示出在各个情况中的四个信号线47, 其用作ASIC52的电源和输入信号(尤其是数字输入信号)供应。因此,信号线47尤其是 电压供应导线和/或控制ASIC52的数据线。在该情况中,信号线47的组可用于供应多 个ASIC52。因此发生信号的减少。同样提供倒装芯片接触件53用于将信号线47连接至ASIC52。所有的接触件53和信号线47都可被结构化,即集成在反射镜阵列22的后侧48 上的单个金属层中。原则上,在反射镜阵列22的后侧48上的金属化多层实施例同样是可 能的。关于ASIC52的电压和信号供应的示例性细节和利用ASIC52对反射镜阵列22的 致动器的控制,应参考WO2010/049 076A2。
[0130] 部件40形成自包含功能单元。
[0131] 参考图16至24,在下面描述光学组件65的细节和特点。组件65可用作例如投 射曝光设备1的照明光学单元4的分面反射镜13、14。原则上,组件65还可为投射曝光设 备1的投射光学单元7的一部分。如图16中高度示意性所示,组件65包含底板59和多个 上述的光学部件40、40a。底板59形成用于光学部件40的机械支撑元件。底板59具有的 尺寸和形状可自由地选自对底板59的材料进行的材料处理,尤其是金属处理的可能性。此 夕卜,底板59用于冷却光学部件40。部件40、40a布置在底板59上。部件40、40a利用固定 装置66固定在底板59,这在下文中将得到更详细的描述。由于部件40的模块式构造,原则 上可将任意期望数量的部件40布置在底板59上。部件40的数量和布置仅由底板59的尺 寸限制。一般而言,组件65的光学部件40的数量至少为1,尤其是至少为5,尤其是至少为 16,尤其是至少为64,尤其是至少为256。部件40尤其布置在底板59上,使得部件40基本 上无隙地拼接底板59的预定区域。部件40尤其以密集装配的方式布置在底板59上。相 邻部件40布置为在底板59上彼此相隔距离d。相邻布置的部件40之间的距离d尤其至 多为1mm,尤其至多为500μm,尤其至多为300μm,尤其至多为200μm,尤其至多为100μm, 尤其至多为50μm。相邻布置的部件40之间的距离d尤其至多与单独部件40的侧向顶出 的大小相同。由于单独部件40的坚直集成,因此可通过在底板59上的部件40的布置制造 基本上任意形状的,尤其是任意尺寸的总反射镜表面。
[0132] 根据一个有利实施例,可更换,尤其是以非破坏性方式更换布置部件40于底板59 上。作为替代,可将部件40固定连接至底板59。部件40可例如利用粘接层(图中未示出) 而连接至底板59。特别地,部件40和底板59之间的热传导因此可得到进一步改进。
[0133] 部件40和底板59之间的热阻优选小于1K/W。底板59由具有良好导热性的材料 构成。特别地,底板59由金属,例如铜、错或所述元素的化合物构成。底板59在其面向部 件40的前侧67具有抛光表面。这改进了部件40和底板59之间的机械和/或热和/或电 接触。特别地,由于对表面的抛光,从部件40至底板59的热传递阻抗可降低。
[0134] 为了改进对组件65的冷却,尤其是对光学部件40的冷却,组件65具有冷却系统 68。冷却系统68可包含一个或多个冷却线70,冷却流体69可应用于冷却线70。各冷却线 70包含供给线71、集成在底板59中的冷却部分72和排放线73。供给线71和排放线73都 布置在底板59的后侧74,所述后侧为与光学部件40相对的侧。特别地,气体或液体适合作 为冷却流体69。
[0135] 冷却系统68可具有一个或多个冷却线70。冷却线70可以分布在底板59的周界 上的方式布置。还可将冷却线70仅布置在底板59的特定周界区域中,尤其是仅在底板59 的一侧。如图21所示,冷却部分72可仅布置在底板59的边缘区域中。在该情况中,所述 冷却部分尤其以曲折形式实施。
[0136] 图22示出冷却系统68的替代实施例。在该实施例中,冷却线70,尤其是冷却部分 72以平行于底板59的范围的方式布置,即尤其垂直于表面法线41。在该实施例中,冷却部 分72也集成在底板59中。冷却线70,尤其是冷却部分72的这种布置使得可降低,尤其是 避免底板59中的侧向温度梯度。
[0137] 图23示出冷却系统68的另一替代或附加实施例。在该实施例中,冷却线70布置 在分尚的冷却板75中。冷却板75布置为与底板59相隔一距尚。特别地,冷却板75从底板 59机械解f禹。冷却板75可尤其以在表面法线41的方向上关于底板偏移的方式布置。为 了确保从底板59至冷却板75的充足热量流,提供多个导热元件76。导热元件76为具有高 导热性的机械上软的元件。举例来说,铜缆、铜箔或其他专用于热传导的机械上软的元件适 合用于导热元件76。在特别有利的实施例中,导热元件76可由封装的高定向石墨(HOPG) 制成。
[0138] 原则上,底板59从冷却板75的机械解耦可进一步通过附加的机械阻尼元件77来 改进,该机械阻尼兀件布置在底板59和冷却板75之间。在冷却系统65的该实施例中,可 减少由流到底板(尤其是到布置在其上的部件40,尤其是到反射镜元件23)的冷却液体激 发的振动的传输,尤其是可将其避免至少90%的程度。这改进了反射镜元件23的位置稳定 性,并因此改进组件65的部件40的反射镜阵列22的光学质量。
[0139] 原则上,还可不同地布置冷却板75,例如以关于底板59侧向偏移的方式布置。此 夕卜,冷却板75可具有导线通过开口(图23中未示出),用于引导电信号线通过,到达底板 59 〇
[0140] 因此,冷却系统68可直接或间接地连接至底板59。特别地,冷却系统68可以集成 在所述底板中的方式,或与所述底板分离但利用导热元件76连接至所述底板的方式实施。
[0141] 下面更详细地描述固定装置66。固定装置66包含至少一个,尤其是多个磁性构 件。因此,固定装置66还称为磁性固定装置66。固定装置66尤其包含多个永久磁体79的 布置。永久磁体79布置为使得永久磁体79的η极和s极分别在表面法线41的方向上彼 此并排布置。对于布置在底板59上的各个部件40,具有相互相反极性的两个永久磁体79 以在垂直于表面法线41的方向上彼此并排布置的方式布置。同样地,对每个部件40而言, 可有不同数量的永久磁体79。特别地,还可为每个部件40提供一个、四个或八个永久磁体 79。选择永久磁体79的布置,使得由永久磁体79施加在部件40上的保持力得到优化。
[0142] 固定装置66,尤其是永久磁体79集成在底板59中。
[0143] 此外,固定装置79包含铁磁元件80。附加的铁磁元件80同样集成在底板59中。 铁磁元件80用于放大由永久磁体79产生的磁通量。
[0144] 利用固定装置66,磁性保持力可被施加在光学部件40上,尤其是光学部件40的铁 磁元件57上。分别由固定装置66的永久磁体79施加在部件40上的保持力尤其至少为 10Ν。该保持力为可调整的。这例如通过调整固定装置66的永久磁体79和部件40的铁磁 元件57之间的距离来实现。
[0145] 永久磁体79和铁磁元件57之间的距离的范围高达1cm,尤其是在ΙΟΟμπι至Imm 的范围内。
[0146] 永久磁体79可有利地布置在底板59中,使得底板59上的部件40的自对准定向 在其与部件40的铁磁元件57相互作用时发生。
[0147] 在一个有利实施例(参考图37)中,固定装置66可具有附加的电磁体81。在该情 况中,电磁体81优选布置在永久磁体79相对于部件40的相对侧上,尤其是在底板59的后 侧47上。电磁体81可尤其以可释放方式布置在底板59的后侧74上。利用电磁体可产生 附加的暂时磁场。因此,可暂时补偿由永久磁体79施加在光学部件40上的保持力。因此, 利用电磁体81,可实施固定装置66,使得底板59和光学部件40中的一个之间的机械连接 尤其在安装/拆卸过程期间形成所谓的零插入力接口(ZIF)。
[0148] 此外,底板59包含用于产生与光学部件40的接口 55的电接触的工具。这些工具 实施为接触销82。接触销82集成在底板59中的切口 83中。接触销82布置成列。特别 地,接触销82分别布置在固定装置66的永久磁体79的两个相互相对侧上(参考图18)。 特别地,接触销82布置为用于固定相邻部件40的永久磁体79之间的双列。特别地,接触 销82的布置精确地对应于光学部件40的后侧49上的接口 55的接触元件50的布置。接 触销82布置为使得在部件40布置在底板59上时,相应接触销82形成与所述部件的接口 55的接触元件50的电接触。特别地,在各情况中,接触销82和接触元件50之间的接触电 阻至多为IOOmΩ。在一个有利实施例中,在两侧敞开的通道89的栅格布置在底板59中。 通道89从底板59的前侧67延伸远至底板59后侧74。特别地,在各情况中,通道89布置 在固定装置66的两个永久磁体79之间。因此,通道89布置为使得其在各情况中均关于光 学部件40中央地布置。压缩空气可施加在通道89中,从而有助于部件40的拆卸。
[0149] 为了促使在接触销82和部件40的接口 55的相关接触元件50之间形成电接触, 接触销82在各个情况中均为弹性的,即实施为弹性接触销,简称为弹簧销。特别地,接触销 82可实施为双侧都具有弹性。特别地,弹性销82可以成组的组合方式铸造进入电绝缘基板 84,例如由陶瓷、玻璃或聚四氟乙烯构成。基板84作为整体包含在底板59中。该类型的实 施例确保在底板59中的接触销82的特别简单的布置,以及因此有助于其制造方法。
[0150] 在底板59的后侧74上,接触销82在各个情况中均与电路板85电接触。特别地, 电路板85由陶瓷或金属材料构成。特别地,电路板85可为印刷电路板(PCB)。电路板85 用于利用ASIC52接收和传送用于控制单独反射镜23的信号。特别地,单独光学部件40 的校准数据可存储在应用于电路板85上的附加微芯片/ASIC中。特别地,组件65包含多 个电路板85。电路板85实施为条状形式。特别地,电路板85以对应于接口 55的接触元 件50的布置的方式布置在底板59的后侧74上的平行条中。在各情况中均可提供一个电 路板85用于双列接触销82。电路板85固定连接至底板59。电路板85可释放地连接至底 板59。特别地,用螺丝钉将电路板85拧至底板59。在各情况中,用于每个电路板85的多 个连接螺丝钉86用于该目的。当用螺丝钉将电路板85拧至底板59时,电路板85上的接 触区87与接触销82电连接。在替代实施例中,接触销82直接连接(尤其是焊接或熔接) 至电路板85。在该情况中,接触销82被引入底板59中的切口 83中,因此在用螺丝钉拧电 路板85时被集成在底板59中。
[0151]接触销82可附加地用作将部件40定向在底板59上的光学和/或机械辅助件。该 类型的附加光学和/或机械辅助件88还可布置在底板59的前侧67上。在图16中,以高 度简化方式示意地示出该类型的辅助件88。特别地,辅助件88使底板59能够以自动化方 式装配有部件40。这有助于制造组件65。机械辅助件88优选实施为使得机械辅助件88 导致光学部件40在底板59上的被动自对准。
[0152] 参考图35,下面描述用于制造光学部件40的方法。为了阐明该方法,在该情况中 获得的中间产品在图26至34中示意地示出。首先,在预备过程123中预处理反射镜阵列 22。预备过程可包含供给步骤、抛光步骤和涂覆步骤。关于预处理步骤的细节,可参考WO 2010/049 076A2,尤其是图17和相关说明。
[0153] 在接合步骤90中,制造具有预处理的反射镜阵列22和承载基板92的反射镜阵列 晶片层堆91。承载基板92还称为"反射镜操纵晶片"。承载基板92首先用于保护反射镜 阵列22的反射镜元件23,其次对反射镜阵列晶片层堆91的机械稳定性有决定性贡献。承 载基板92可连接至一个或尤其是多个预处理的反射镜阵列22。承载基板92还可为预处理 的反射镜阵列22的一部分。特别地,承载基板92可已经是用于制造具有极光滑表面的微 反射镜的方法的一部分,WO2010/049 076A2中描述了该方法。
[0154] 然后,在连结步骤93中,ASIC52接合在反射镜阵列22的后侧48上。这可以倒 装芯片方法进行。以此方式产生的中间产品被示意地示于图27中。
[0155] 供给步骤94包含提供基板95用于制造承载结构43。基板95为晶片,尤其是硅晶 片,尤其是所谓的硅通孔(TSV)晶片。特别地,硅通孔晶片具有用于信号线47的电镀通孔 96。所述基板还可已经设有接触元件50。
[0156] 应用步骤97包含将铁磁金属箔57应用于TSV晶片95。在该情况中,金属箔57已 经被预先结构化。特别地,金属箔57已具有用于进入接口 55,尤其是接触元件50的开口 62。若有需要,为此目的可提供分开的结构化步骤。特别地,金属箔57接合至TSV晶片95 的后侧49上。作为替代,铁磁金属层可电解沉积在TSV晶片95的后侧49上。
[0157] 在蚀刻步骤98中,TSV晶片95设有切口 44。在图30示出的中间产品的情况中, 切口 44布置在TSV晶片95关于金属箔57的相对侧上。
[0158] 举例来说,提供娃深蚀刻方法(silicondeepetchingmethod)用于蚀刻步骤98。 原则上,还可以一些其他方法,例如利用机械方法,将切口 44引入到TSV晶片95中。
[0159] 为了制造多个平行部件40,可将多个切口 44引入TSV晶片95中。特别地,以单个 方法步骤同时将切口 44引入TSV晶片95中。
[0160] 如上所述,具有不同的金属箔57布置的多个实施例是可能的。在金属箔57布置 在切口 44中的情况中,蚀刻步骤98当然在应用步骤97之前进行。
[0161] 应用步骤97和蚀刻步骤98 -起形成TSV晶片95的预处理步骤105。预处理步骤 105形成承载结构43。
[0162] 在连接步骤99中,设有切口 44的TSV晶片95连接至反射镜阵列晶片层堆91。特 别地,TSV晶片95接合至反射镜阵列晶片层堆91的后侧上。这导致形成在TSV晶片95中 的电镀通孔96和反射镜阵列22的基板30的后侧48上的对应相关倒装芯片接触件53之 间的电接触。
[0163] 在切割步骤100中,在表面法线41的方向上切割晶片95和反射镜阵列晶片层堆 91。在该情况中,切割切口以与部件40的外部尺寸对应的方式布置。在切割步骤100期 间,完全切断TSV晶片95和反射镜阵列22的基板30。选择切割步骤100的切割深度,使得 至多部分地切断形成反射镜阵列晶片层堆91的最上层的承载基板92,尤其是使其保持完 整。在切割步骤100之后,后面的部件40因此一起只由承载基板92保持。
[0164] 在随后的单个化步骤101中,为了单个化部件40的目的,移除承载基板92。优选 提供蚀刻方法用于该目的。在移除承载基板92之后,保护层102仍位于反射镜阵列22上。 保护层102例如由氧化硅构成。
[0165] 在进一步的蚀刻步骤103中,移除保护层102。特别地,为了该目的,提供利用气态 氢氟酸的蚀刻。特别地,可在非氧化气氛中进行蚀刻步骤103,从而防止反射镜元件23的反 射表面36的再次氧化。直到移除保护层102之前,反射镜元件23 -直由保护层102保护。 因此,尤其是在连结步骤93期间,反射镜元件23由保护层102和承载基板92保护。特别 地,在单个化步骤101之前,进行ASIC52的连结和TSV晶片95到反射镜阵列晶片层堆91 的连接。
[0166] 然后,提供涂覆步骤104,从而为反射镜元件23,尤其是反射镜元件23的反射表面 36提供涂层。该涂层可尤其为EUV反射涂层。特别地,可涉及多层涂层。
[0167] 用于制造部件40的上述方法的一个基本优点是,可以批量工艺(S卩,在晶片级别) 连续进行部件40的制造。可避免在芯片级别待执行的工艺步骤。因此,该方法被显著简化。 因此可降低用于制造部件40的成本。
[0168] 参考图36,下面描述用于操纵,尤其是用于移动光学部件40的工具106。工具106 包含基体107。基体107具有适配于光学部件40的尺寸的尺寸。多个电磁体108、109布置 在基体107中,在图36中分别举例示出该电磁体中的两个。一般而言,工具106包含至少 一个电磁体108。可单独地驱动电磁体108。为此目的,工具106具有控制装置110。还可 利用控制装置110来单独驱动电磁体109。可利用电磁体108产生用于保持部件40的磁性 保持力。可利用控制装置110来灵活地控制保持力。电磁体109用于补偿由底板59中的 固定装置66施加在部件40上的保持力。特别地,所述保持力取决于部件40和底板59之 间的距离。通过利用控制装置110来控制由电磁体109产生的磁场,可非常精确地进行对 由固定装置66施加在部件40上的力的补偿。
[0169] 原则上,如果工具106以预定保持力保持部件40,则就足够了。为此目的,仅需要 适当地控制由电磁体108产生磁场。原则上,可省略磁体109。
[0170] 为了测量施加在部件40上的保持力,尤其是部件40和工具106之间的应用压 力,工具106具有压敏传感器111的阵列。压敏传感器111信号连接至控制装置110。特别 地,压敏传感器111分别布置在间隔体元件112和基体107之间。根据反射镜阵列22的基 板30的边缘区域42实施间隔体元件112。特别地,间隔体元件112具有宽度bs,其小于边 缘区域42的宽度b。利用间隔体元件112,可确保光学部件40和工具106之间的接触专有 地发生在边缘区域42中,而不发生在反射镜元件23的区域中。
[0171] 原则上,压敏传感器111可集成在间隔体元件112中。
[0172] 将光学(尤其是透射的)结构113引入间隔体元件112中,所述结构使工具106 能够关于光学部件40精确地定向。为了监测和/或控制工具106关于部件40的定向,附 加地提供光学传感器114,例如微型相机。光学传感器114可集成在基体107中。光学传感 器114可适配于定向元件58,尤其是与定向元件58相互作用。
[0173] 此外,提供用于测量工具106和光学部件40之间的距离的中央距离传感器115。 特别地,距离传感器115中央地(即在中间)布置在基体107的面向部件40的前侧116上。 原则上,还可提供多个,尤其是至少四个距离传感器115。距离传感器115信号连接至控制 装置110。
[0174] 此外,提供距离传感器117以测量工具106,尤其是由底板59保持的部件40关于 底板59的距离和/或定向。距离传感器117信号连接至控制装置110。工具106优选具有 至少三个,尤其是至少四个距离传感器117。
[0175] 此外,可在基体107上侧向地提供一个或多个光学参考件118,从而监测和/或控 制工具106或由工具106保持的部件40相对于底板59的定向。
[0176] 为了特别有利地操纵光学部件40,具有上述功能构成部分的基体107连接至安置 系统(placementsystem),尤其是抓放机器人。借助于工具106,底板59可以自动化、尤其 是全自动化方式装配有光学部件40。
[0177] 参考图37和38,下面描述用于制造光学组件65的方法的各方面。供给步骤120 包含为底板59提供固定装置66。原则上,可将部件40布置在底板59上,以利用布置在底 板59的后侧74上的一个或多个电磁体81来补偿,尤其是中和由固定装置66的永久磁体 79产生的磁场。还可利用磁体81部分地补偿由永久磁体79产生的磁场。在该情况中,可 提供电磁体81作为组件65的一部分,尤其是底板59的一部分,并且电磁体81可固定地或 可释放地连接至底板59。作为其替代,电磁体81还可为分离的辅助工具的一部分。原则 上,还可提供永久磁体来代替电磁体81。
[0178] 利用磁体81至少部分地补偿由磁体79产生的磁场还称为可选的补偿步骤121。
[0179] 在一个或多个安置步骤122中,部件40布置在底板59上。特别地,这借助于工具 106来完成。根据本发明,为了将部件40布置在底板59上的目的,利用附加的磁场,补偿 由固定装置66的永久磁体79施加在分别布置的部件40上的磁性力。利用磁体81和/或 利用用于将部件40保持在工具106上的电磁体108和/或尤其利用电磁体109,可实现附 加的磁场。特别地,执行补偿使得专门作用于待布置的部件40上的力得到补偿,但因此不 影响已经布置在底板59上的部件40 (如果适当的话)。因为磁体81和/或108和/或尤 其是109的适当的布置和/或驱动,上述情况是可能的。因为对由永久磁体79施加在部件 40上的保持力的补偿,底板59针对待布置的部件40形成零插入力接口(ZIF)。这使得能 够特别软地、轻柔地,尤其是无振动地将部件40布置在底板59上。特别地,可防止部件40 在接近底板59时突然折断(snapaway)。
[0180] 为了操纵的目的,尤其是为了底板59上的布置的目的,或为了从底板59移除的目 的,通过工具106仅在反射镜阵列22的边缘区域42中接触部件40。特别地,可省略侧向接 触。在该情况中,借助于传感器111,测量由工具106施加在部件40上的保持力,尤其是应 用压力。尤其利用控制装置110控制(尤其可自动地控制)保持力。
[0181] 利用距离传感器117,监测部件40接近底板59,尤其是其彼此平行的定向。
[0182] 利用光学参考件118,监测部件40相对于底板59的定向。
[0183] 压敏传感器111和/或距离传感器117指示部件40是否与底板59接触。
[0184] 假设部件40已经到达其在底板59上的预定位置,则对可由永久磁体79施加在部 件40上的保持力的补偿可降低至零。补偿优选逐渐地降低,尤其是连续地降低。
[0185] 为了拆卸部件40,由永久磁体79施加在所述部件40上的保持力继而可利用磁体 81和/或尤其利用工具106的电磁体108、109来补偿。通过将压缩空气施加至相应通道 89,可附加地支持部件40的拆卸。
[0186] 下面描述反射镜阵列22的反射镜元件23的位移,即定位的进一步细节。致动器 销38与电极54 -起形成用于移动相应反射镜元件23的致动器131。
[0187] 如图39示意性所示,本发明提供用于定位反射镜阵列22的反射镜元件23的两个 不同的定位系统132、133,用于定位各个反射镜元件23的预定绝对位置数据的全局定位系 统132,以及用于抑制定位反射镜元件23的瞬时干扰、尤其是用于抑制其高频振荡的本地 定位系统133。
[0188] 全局定位系统132包含全局控制/调节装置134。单独反射镜元件23的绝对位置 可借助于全局控制/调节装置134来预定。全局控制/调节装置134可关于光学部件40、 40a布置在外部。全局定位系统132还优选包含用于监测反射镜元件23的绝对定位的全局 传感器装置135。全局传感器装置135可具有用于位相测量偏转法的相机系统。对于其细 节,可参考W02010/094658A1。
[0189] 全局控制/调节装置134可具有查找表,用于确定反射镜元件23的位移的校正 值。关于用于移动反射镜元件23,尤其是用于控制反射镜元件23的位移的方法的细节,应 参考US2011/0188017A1,尤其是[0067]段至[0111]段。
[0190] 如图40示意性所示,致动器131以信号传输方式经由部件40、40a中的信号线47 连接至全局控制/调节装置134。特别地,部件40、40a包含接口 55,用于连接至全局控制 /调节装置134。
[0191] 由于全局定位系统132与本地定位系统133分离,可以且足够以低带宽、尤其是至 多20Hz的带宽、尤其是至多IOHz的带宽实施全局定位系统132、尤其是全局控制/调节装 置134和/或全局传感器装置135。原则上,全局定位系统132还可实施为纯致动元件。在 该情况中,全局定位系统132提供为经历有规律的再校准。
[0192] 本地定位系统133包含多个本地调节装置136,用于调节反射镜元件23的定位。 本地调节装置136在各个情况中完全集成在部件40、40a中。特别地,各个反射镜元件23 分别分配给调节装置136中的一个。调节装置136尤其在各个情况中完全布置在由关联的 反射镜元件23的平行投影限定的体积中。调节装置136各具有至少一个,尤其是两个、三 个或更多的电子电路137。特别地,调节装置136包含至少一个,尤其至少两个,尤其至少 三个,尤其至少四个控制回路。控制回路各包含至少一个致动器、传感器和控制器。它们在 各情况中连接至待调节的反射镜元件23。控制回路之一的电路137之一的一个可能实施 例被举例示于图46中。该实施例包含三个、尤其是串联的运算放大器138、139、140。运算 放大器140在输出侧连接至差动放大器147的输入端。差动放大器147将致动信号148和 利用运算放大器138、139、140放大的反馈信号149加起来。在输出侧,差动放大器147连 接至输出驱动级150。输出驱动级150尤其是高压输出驱动级。高压驱动级经由信号线47 连接至电极54中的至少一个。
[0193] 电子电路137布置在承载结构43中。电子电路尤其实施在ASIC52上。
[0194] 本地调节装置136在各个情况中为阻尼装置,用于主动制动振动。在该情况中,特 别地,反射镜元件23的位移速度用作反馈信号。所述速度利用传感器(尤其是速度传感器 151)读出,该传感器集成在部件40中并在下文中得到更详细地描述。原则上,位置传感器 还可提供作为该传感器。可以简单的方式从其数据得出速度信号。
[0195] 阻尼装置可具有较低的极限频率,其为至少1Hz,尤其至少10Hz,尤其至少100Hz。 阻尼装置优选具有至少500Hz,尤其至少1kHz,尤其至少2kHz,尤其至少5kHz,尤其至少 IOkHz的带宽。在该情况中,阻尼装置的带宽应被理解为表示所述装置是活动的频率范围。
[0196] 通常,用于制动和定位反射镜元件23的阻尼装置设计为使得其中期望发生激励 (excitation)和/或干扰的整个频率范围由阻尼装置覆盖。如果可排除在特定频率范围中 出现干扰的可能性,原则上可省略对在该频率范围中的振动的抑制。
[0197] 在图41中举例示出全局定位系统132或其构成部分134、135的频率范围或带宽 以及本地定位系统133或其构成部分136的频率范围或带宽,以及反射镜元件23的典型干 扰的频率范围。典型干扰包含低频效应,尤其是在光学部件40的使用期中出现的变化152, 由于反射镜元件23的静电充电而出现的效应153,以及热效应154。它们附加地包含反射 镜元件23的固有振动的共振峰155(其尤其由于所谓的基点激励所激发),例如由于冷却、 尤其是水冷却的效应156导致。
[0198] 本发明设置全局定位系统132和本地定位系统133具有比例为至多1:10,尤其至 多1:20,尤其至多1:50的带宽。通过减小全局定位系统132的带宽,全局定位系统132的 复杂性,尤其是关联的数据流可大大地减小。
[0199] 全局定位系统132,尤其是全局控制/调节装置134与信号连接其上的部件40 - 起形成反射镜系统157。反射镜系统157包含部件40、40a中的至少一个。
[0200] 对于定位反射镜阵列22的反射镜元件23,利用全局控制/调节装置134预定用于 各个反射镜元件23的定位的绝对位置数据。定位反射镜元件23时的干扰利用本地调节装 置136来抑止。以该方式可避免采用高带宽的反射镜元件23的绝对位置的测量。本地定 位系统133以高带宽运行,但是不必检测反射镜元件23的绝对位置。相反,利用全局定位 系统132,但仅以低带宽检测反射镜元件的绝对位置。总而言之,用于定位反射镜元件或用 于评估反射镜元件的数据率因此可大大减小。
[0201] 尽管本地定位系统133可完全集成在部件40、40a中,但全局定位系统132可与所 述部件40、40a分离地实施,并可以信号传输方式经由接口 55连接至所述部件40、40a。
[0202] 下面更详细地描述本地定位系统133的构造,尤其是具有速度传感器151的本地 调节装置136。各个调节装置136包含至少一个,尤其是至少两个,尤其是至少三个,尤其 是至少四个控制回路,其在各个情况中具有速度传感器151中的至少一个。速度传感器实 施为电容传感器,其各具有至少一个可移动电极和相对于承载结构43刚性布置的至少一 个电极158。特别地,三个速度传感器151可提供给各个反射镜元件23。尤其对于相关反 射镜元件23的位移的各个自由度,速度传感器151在各个情况中具有相对于承载结构43 刚性布置的至少一个电极158。对于每个位移自由度,速度传感器151优选在各个情况中 具有至少两个刚性电极158。它们尤其差动地互连。尤其有利的是当速度传感器151的电 极158以对应于致动器的电极54的方式布置时。在该情况中,再次可能的是,为每个致动 电极54提供一个刚性布置电极158,有利的是为为每个致动电极54提供两个电极158。差 分互连(differentialinterconnection)又是有利的。传感器151到相应致动器的专用 分配是有利的。特别地,致动器销38充当可移动电极。通常,与特定反射镜元件23相关的 速度传感器151的可移动电极机械地且刚性地连接至反射镜元件23。特别地,致动器销38 与相关反射镜元件23绝缘,即电解偶。例如,这可利用隔离体37和/或内部保持体35的 相应实施例来实现。而且,可将特定绝缘元件161布置在反射镜元件23与致动器销38之 间。在特别简单制造的替代实施例中,可省略致动器销38与相关反射镜元件23的绝缘。
[0203] 在致动器销38作为可移动电极的情况中,可移动电极构造为圆柱形式。致动器销 38尤其具有圆形横截面。原则上,致动器销38的其它横截面形状也是可能的。致动器销可 具有例如椭圆的或多边形的,尤其是矩形的,优选方形的横截面。三角形的或十字形的横截 面也可是有利的。在该情况中,圆柱的外部表面或其一个或多个部分区域充当致动反射镜 元件23的相反电极(counterelectrode)或各相反电极。在该情况中,可移动电极还称为 中央电极。关于其细节以及关于反射镜元件23利用致动器销38和电极54的致动,应参考 WO2010/049076A2〇
[0204] 刚性电极158还称为测量电极。刚性电极以平坦方式实施。刚性电极尤其集成在 ASIC52的金属层159中,尤其在最上金属层159中。刚性电极在各个情况中以与致动器销 38隔开的方式布置在致动器销38的延伸部分中。
[0205] 速度传感器151测量可移动电极(即,致动器销38)的基表面160与刚性测量电 极或多个电极158之间的电容。
[0206] 参考图43a至45b,下面描述速度传感器151的基础功能。在该情况中,图43a和 b示出反射镜元件23的位置,其在下文中称为起始点,并且反射镜元件未倾斜。在该位置 中,镜体32以及在反射表面36实施为平的情况下的反射表面36平行于ASIC52和承载结 构43的取向延伸。在该位置中,反射镜元件23尤其定向为使得镜体32以及尤其是其反射 表面垂直于反射镜阵列22的表面法线41延伸。指定从倾斜轴162的位置相对于基表面 160测量的致动器销38的长度为1,以及反射镜元件23绕倾斜轴162倾斜角度土α,可移 动电极(即,致动器销38)的相对于ASIC52上的刚性电极158的位置有变化。反射镜元 件23倾斜角度±α尤其在一级近似上导致基表面160相对于刚性测量电极158横向移动 ±1α的绝对值。这导致基表面160(即,可移动电极)与刚性电极158之间的有效重叠区 域的变化。这在图43b、44b和45b中举例示出。这种重叠变化可作为电容变化而得到测量。 因此,在第一近似上测量可移动电极38相对于刚性电极158的横向移动。不用说,反射镜 元件23的倾斜还导致致动器销38与测量电极158之间的距离的变化。这还导致电容的变 化,以及因此影响可由传感器151测量的信号。根据本发明,已认识到,可利用该情况达到 以下效果:传感器151的特征可由刚性电极158的设计以简单方式预定。
[0207] 传感器151的特征还可被致动器销38的基表面160的有目标的设计影响,所述 基表面充当可移动电极。动器销38的基表面160例如可以十字形方式实施,其中各个臂 (limb)尤其在反射镜元件23的位移自由度上精确地根据倾斜方向定向。
[0208] 本发明设置至少一个刚性布置的电极158在各个情况中具有预定形状,其实施为 使得传感器151具有预定特征。特别地,利用刚性电极158的有目标的设计,可使传感器 151的特征线性化,S卩,速度传感器151可具有线性特征。作为其替代,有利的可是将传感 器151的特征适配于用于移动相应反射镜元件23的致动器131的特征。这尤其在致动器 特征取决于反射镜元件23的倾斜角度α时是有利的。刚性电极158的使传感器151的特 征与致动器131的特征成比例的实施例使得可大大降低反馈电子装置,尤其是电路137所 需的复杂性。
[0209] 在反射镜元件23的每个倾斜方向有两个或更多刚性电极158的情况中,优选所有 的刚性电极158以相应方式实施。
[0210] 由于刚性电极158在ASIC52的最上金属层159的实施例,刚性电极的形状可非 常灵活地塑造。特别地,在制造部件40、40a期间,提供光刻步骤用于塑造刚性电极158。可 在制造ASIC52期间或在其后处理期间制造刚性电极158。因此,优选不需要附加工艺步骤 用于制造刚性电极158。在方法工程方面,速度传感器151也因此为集成的传感器,即用于 制造速度传感器的方法步骤可完全集成在用于制造ASIC52的方法步骤中。
[0211] 在ASIC52的最上金属层159中的刚性电极158的布置防止寄生电容例如可在基 板30的电镀通孔的情况中出现。而且,信号路径因此最小化,干扰信号的耦合因此减少。这 导致特别高的分辨率和控制质量。
[0212] 利用位于刚性电极158下方的附加引导电极(bootstrapelectrodes)(图中未示 出),利用其与刚性电极158的合适互连,一直出现的寄生电容的影响可进一步最小化。
[0213] 下面描述利用传感器151执行的测量的各方面。如已说明,反射镜元件23绕倾斜 轴162的倾斜导致可移动电极相对于刚性电极158的移动。在第一近似上,可移动电极的 基表面160与刚性电极158之间的电容Csens与重叠区域A成比例。这在用于刚性电极158 的图43b、44b和45b中均被举例示于左侧。刚性电极158实施并布置为使得产生的重叠区 域A为可移动电极的基表面160的位置的预定函数,以及因此为可移动电极相对于相应倾 斜轴162的偏转/倾斜角度α的函数。特别地,刚性电极158的形状可构造为在各个情况 中使重叠区域A的变化与倾斜角度α成比例。因此,可测量电容Csens与反射镜元件23的 倾斜角度ct成比例。
[0214] 优选地,刚性电极158在该情况中实施为使得它们各特别对反射镜元件23的关于 倾斜方向,尤其是位移的单个自由度的位移作出反应,并且尽可能对其它倾斜方向上的位 移不敏感。特别地,刚性电极158以对应于用于致动反射镜元件的倾斜的电极54的方式布 置。这种针对不同位移自由度的电极158之间的交叉耦合的避免进一步简化了反馈和调节 电子装置。换言之,传感器151的各个电极158分配给特定激活方向,尤其是特定位移自由 度。该各电极对其它位移方向的敏感性最小。在每个位移方向至少两个刚性电极158的情 况中,这可利用刚性电极158的差分互连而进一步改善。刚性电极158的差分互连使得可 消除不直接与反射镜元件23的倾斜相关的效应,例如,由于反射镜元件23的上升运动导致 的对电容测量的效应。
[0215] 与反射镜元件23的特定位移方向相关的刚性电极158与相应致动器131的电极 54互连的方式是灵活的。特别地,可使传感器151的电极158与致动器131的电极54在相 同侧上互连。它们还可以镜像倒置的方式互连,其仅需要在反馈回路中符号变化。
[0216] 此外,已认识到,尤其是对于激发的振动的抑制,反射镜元件23的主动制动仅需 要其速度,即反射镜元件23的倾斜角度α的时间导数,用于控制器输入。绝对电容值的检 测不是必需的。特别地,这减小传感器151所需的复杂性。这导致显著减小的空间需求。
[0217] 本发明设置将可移动电极保持在固定电压Ubias。反射镜元件23的绕倾斜轴162的 倾斜因此导致从/到刚性电极58的电荷转移: dQ_, · .dcStts,
[0218] ^ _dt ,
[0219] 原则上,在插入电阻Rsms之后,可将该电荷转移作为测量电压来测量:
[0220]

【权利要求】
I. 一种光学部件(40 ;40a),包含: a. 反射镜阵列(22),具有多个反射镜元件(23),
1. 所述多个反射镜元件各具有至少一个位移自由度,以及 ii.所述多个反射镜元件各连接至用于位移的至少一个致动器(131), b. 承载结构(43),其机械地连接至所述反射镜阵列(22), c. 多个信号线(47),用于所述致动器(131)与外部全局控制/调节装置(134)的信 号传输连接,所述外部全局控制/调节装置(134)用于预定单独反射镜元件(23)的绝对位 置,以及 d. 用于调节所述反射镜元件(23)的定位的多个本地调节装置(136), e. 其中,全体所述反射镜元件(23)形成所述反射镜阵列(22)的总反射表面的拼接, f. 其中,所述反射镜阵列(22)具有垂直于表面法线(41)延伸的总表面, g. 其中,所述承载结构(43)在垂直于所述表面法线(41)的方向上突出所述反射镜阵 列(22)的总表面之外至多5_,以及 h. 其中,所述调节装置(136)分别完全集成在所述部件(40 ;40a)中。
2. 根据权利要求1所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述反射镜元件(23)中的每一 个被分配所述本地调节装置(136)中相应的一个。
3. 根据权利要求2所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述本地调节装置(136)在分 别完全布置在由所关联的反射镜元件(23)的平行投影所限定的体积中。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述本地调节装置 (136)各具有至少一个电子电路(137)。
5. 根据权利要求4所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述电子电路(137)布置在所 述承载结构(43)中。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述本地调节装 置(136)分别被实施为主动阻尼装置,用于所述反射镜元件(23)的精确定位和/或振动的 主动抑止。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的部件(40 ;40a),其特征在于,所述信号线(47)到 外部全局控制/调节装置(134)的信号传输连接的接口(55)。
8. -种反射镜系统(157),包含: a. 根据权利要求1至7中任一项所述的至少一个部件(40 ;40a), b. 移动所述反射镜元件(23)的全局控制/调节装置(132,134)。
9. 根据权利要求8所述的反射镜系统(157),其特征在于,所述全局控制/调节装置 (134)和所述本地调节装置(136)具有的带宽的比例为至多1 : 10。
10. 根据权利要求8或9所述的反射镜系统(157),其特征在于,所述全局控制/调节 装置(134)具有查找表,以确定所述反射镜元件(23)的位移的校正值。 II. 一种光学组件(65),包含: a. 底板(59),用于布置光学部件(40 ;40a), b. 至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的光学部件(40 ;40a), c. 其中,所述至少一个光学部件(40 ;40a)利用固定装置(66)固定在所述底板上。
12. -种定位反射镜系统(157)的多个反射镜元件(23)的方法,包含以下步骤: a. 利用全局控制/调节装置(134)预定用于定位所述反射镜元件(23)中的每一个的 绝对位置数据,, b. 利用本地调节装置(136)抑止所述反射镜元件(23)的定位的干扰。
13. -种投射曝光设备(1)的光学单元(4, 7),包含根据权利要求8至10中任一项所 述的反射镜系统(157)。
14. 一种EUV投射曝光设备(1)的照明系统,包含: a. 根据权利要求13所述的光学单元(4),以及 b. EUV辐射源(3)。
15. -种EUV微光刻的投射曝光设备(1),包含根据权利要求13所述的光学单兀(4, 7)。
16. -种制造微结构或纳米结构部件的方法,包含以下步骤: -提供基板,在该基板上至少部分地施加由光敏材料构成的层, _提供掩模母版(24),所述掩模母版具有待成像的结构, -提供根据权利要求15所述的投射曝光设备(1), -借助于所述投射曝光设备(1),将所述掩模母版(24)的至少一部分投射在所述基板 的光敏层的区域上。
17. -种根据权利要求16所述的方法制造的部件。
【文档编号】G02B26/08GK104380202SQ201380016215
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年2月14日 优先权日:2012年2月17日
【发明者】S.沃尔迪斯, M.奥思, R.M.博斯托克, J.邓, S.拉尼, B.克瑙夫, C.肯普特 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司
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