光学系统、光刻设备与方法与流程

文档序号:17438814发布日期:2019-04-17 04:29阅读:280来源:国知局
光学系统、光刻设备与方法与流程

本申请案主张2016年8月18日申请的德国专利申请案de102016215540.7的优先权,其整体内容以引用的方式并入本文。

本发明关于用于光刻设备的光学系统、关于具有此光学系统的光刻设备及用于制造此光学系统的方法。



背景技术:

微光刻技术用以制造微结构部件,例如集成电路。微光刻制程由包含照明系统及投射系统的光刻设备来进行。经由照明系统所照明的掩模(掩模母版)的像在此情况下由投射系统投射至基板上(例如硅晶片),基板涂布有感光层(光刻胶)并配置于投射系统的像平面中,以将掩模结构转印至基板的感光涂层。

投射系统可具有多个折射和/或反射光学元件,例如透镜或反射镜。每一光学元件可被接收或保持在保持装置中,特别是在架座中。在此情况下可在光学元件与保持装置之间提供力配合或摩擦和/或形状配合连接。在光刻设备的操作中,可移动及加速光学元件。光学元件和指派给光学元件的保持装置之间的相对运动是不希望的。

为了确保光学元件相对保持装置的位置,需要限定的夹持力(clampingforce),利用该夹持力将光学元件夹持于保持装置的两个部件之间。在光学元件的加速期间,由夹持力所造成的摩擦力将抵抗作用在光学元件上的加速力。为了防止光学元件相对保持装置的运动,因此需要摩擦力总是大于或至少等于加速力。夹持力因此总是必须保持在足够的水平。

为调整光学元件,光学元件与保持装置之间的接触面也必须尽可能地小,较佳包含点状或线状接触。然而,就两连接配件之间的所谓表面压强的程度来说,点状或线状接触是不利的。如果超过容许的表面压强,则可能会导致所不期望的光学元件的光学特性的应力诱发变化。

因此,为了调整光学元件,光学元件与保持装置之间的接触面需尽可能为小,而为了降低表面压强,接触面需尽可能为大。



技术实现要素:

在此背景下,本发明的目的为提供改善的光学系统。

因此,提出一种用于光刻设备的光学系统。光学系统具有第一部件、第二部件及光学元件,其中光学元件以力配合接合(force-fitengagement)的方式保持于第一部件与第二部件之间并为此目的而受到夹持力,其中至少一个部件包含接触光学元件并具有形状记忆合金(shape-memoryalloy)的支承部分。

特别地,在支承部分的伪弹性变形中,光学元件与至少一个部件之间的接触面增加,且设置在支承部分上的倒圆的半径增加。此表面增大导致光学元件和支承部分之间的表面压强降低。半径的增大导致赫兹应力的降低。这避免影响光学元件的特性,特别是光学特性。此外,表面的增大也改善了光学元件和支承部分之间的热传递。因此,通过与已知的光学系统相比,有可能在固定的夹持力下实现应力降低及改善的夹持,由于接触面变大而改善了热传递,并且降低了表面压强。

特别地,形状记忆合金可伪弹性地变形。支承部分较佳为伪弹性地变形一夹持距离。光学系统的保持装置可包含第一部件及第二部件。保持装置也可指定为架座。支承部分可部分地或完全地由形状记忆合金产生。支承部分可与其中一个部件形成为一体,特别是通过材料接合。即,支承部分及相应部件可彼此黏着地连接并形成一整体的部件。在黏着连接中,连接配件由原子或分子力结合在一起。黏着连接为不可拆卸的连接,其仅能通过连接器件的破坏来分离。或者,支承部分及相应的部件可为彼此刚性连接的两个相互分离的部件。在连接元件(特别是螺丝钉)的协助下,部件可彼此连接。在连接元件的协助下,配置于部件之间的光学元件可受到夹持力。每一部件可包含支承部分。

形状记忆合金为可在马氏体(martensitic)结构与奥氏体(austenitic)结构之间变换的金属材料。形状记忆合金可具有称作奥氏体的高温相及称作马氏体的低温相。对于相转换的启动,温度和机械应力的参数具有相同数值。也就是说,转换不仅可由热引起,也可由夹持力所产生的机械应力引起。

在形状记忆合金中,除了通常的弹性变形外,有可能观察到由外力作用引起的形状的可逆变化。这种行为的原因不是原子的结合力,而是材料内部的相变。为此,形状记忆合金存在于具有奥氏体结构的高温相。在外部应力下,面心立方奥氏体转变为四方扭曲马氏体。卸除时,马氏体转变回奥氏体。由于每个原子在转换过程中都保留其相邻原子,所以这也称作无扩散相变。此特性因此被指定为伪弹性行为。卸除时,材料通过其内部应力恢复到原本的形状。这不需要温度变化。

因此,伪弹性或超弹性(pseudo-elasticityorsuper-elasticity)被理解为由外力作用造成且基于从奥氏体到马氏体的无扩散相变的形状记忆合金的形状的可逆变化。此相变为可逆的。即,一旦力不再作用,马氏体就变回奥氏体。

形状记忆合金可具有镍-钛(niti)或铜-锌-铝(cuznal)。有利地,niti及cuznal为合适的形状记忆合金。此外,滞后行为可通过使用钛-镍-铜(tinicu)和/或钛-镍-钯(tinipd)合金等来减少。

形状记忆合金的伪弹性特别是取决于温度。当可利用伪弹性时的工作点取决于材料处理和合金成分。举例来说,工作点可在22℃且可确保从20℃至100℃的程序温度范围内的夹持。

根据一个实施例,在伪弹性未变形状态下,支承部分以点状或线状方式接触光学元件。

由于点状或线状接触(punctiformorlinearcontact),光学元件可被调整。在调整期间,光学元件可相对第一部件和/或第二部件定向。

根据另一实施例,在伪弹性未变形状态(pseudo-elasticallyundeformedstate)下的支承部分以分别具有多于一个点接触或具有多于一个线接触的点状或线状方式接触光学元件。

举例来说,支承部分以两点接触来接触光学元件。在支承部分的伪弹性变形后,支承部分不再于几个点上与光学元件接触,而是以大接触面来接触。

根据另一实施例,在支承部分的伪弹性未变形状态下在支承部分与光学元件之间的接触面小于在支承部分的伪弹性变形状态下在支承部分与光学元件之间的接触面。

在支承部分的伪弹性变形中,支承部分的体积不变。只有支承部分的几何形状改变。

根据另一实施例,第一部件和/或第二部件在各个情况下包含多个支承部分。

举例来说,第一部件和/或第二部件每一个可包含两个或更多支承部分。支承部分可以任何期望的方式相对于彼此定向。

根据另一实施例,光学元件以形状配合接合的方式接收于第一部件和/或第二部件中。

形状配合连接(form-fitconnection)可通过至少两个连接配件一个在另一个里面或一个在另一个后面接合而获得。特别地,第一部件包含光学元件接收于其中的接收部分。接收部分可具有圆柱形内轮廓,其对应光学元件的圆柱形外轮廓。

根据另一实施例,第一部件及第二部件为环形,其中第二部件以形状配合和/或力配合接合的方式连接至第一部件。

力配合连接在要彼此连接的表面上呈现一正常力(在此情况下为夹持力)。力配合连接可由摩擦接合获得。力配合连接因此也可指定为摩擦连接。第一部件可指定为架座且第二部件可指定为夹持环。

根据另一实施例,支承部分为环形。

支承部分可具有周向封闭轮廓。或者,轮廓也可中断,且例如包含配置成环状的多个点状接触位置。

根据另一实施例,第一部件及第二部件为板形,其中第二部件以形状配合和/或力配合接合的方式连接至第一部件。

第一部件可具有板形基部,其具有从其前面朝向光学元件延伸出的两个脊形支承部分。支承部分较佳配置为彼此平行并彼此间隔开。支承部分与前面之间的相应高度可改变。即,支承部分可相对前面稍微倾斜。高度差可为数微米。支承部分较佳在相反的方向上倾斜。

根据另一实施例,支承部分为腹板形(web-shaped)。

“腹板形(web-shaped)”较佳在此被理解为肋形几何形状(rib-shapedgeometry)。支承部分较佳为直的,即不弯曲。

根据另一实施例,光学元件为棱镜本体、反射镜或透镜。

光学元件可折射或反射电磁辐射,特别是光。光学元件可具有例如石英玻璃、光学玻璃或氟化钙,或可由光学玻璃、石英玻璃或氟化钙制成。光学元件可例如包含相对彼此配置的两个光学有效表面。光学有效表面可进行表面修改,特别是涂布。光学有效表面可为平面或曲面,特别是球形曲面。

此外,提出了具有此光学系统的光刻设备。

光刻设备可包含数个光学系统。光刻设备可为euv光刻设备或duv光刻设备。euv代表“极紫外光”且指工作光的波长在0.1nm到30nm之间。duv代表“深紫外光”且指工作光的波长在30nm到250nm之间。

此外,提出用于制造用于光刻设备的光学系统的方法。方法包含以下步骤:(a)配置光学元件于第一部件与第二部件之间,其中至少一个部件包含接触光学元件并具有形状记忆合金的支承部分,(b)使第一部件和/或第二部件受到夹持力,以由力配合接合的方式将光学元件保持于第一部件与第二部件之间,以及(c)伪弹性地变形支承部分。

方法也可包含调整光学元件的步骤,该步骤在步骤(b)前执行。步骤(b)及步骤(c)较佳为同时发生。特别地,支承部分伪弹性地变形夹持距离。夹持力可通过将第一部件连接至第二部件而施加,特别是经由螺丝钉接合。在步骤(a)中,光学元件可放置于第一部件的接收部分中。形状记忆合金在步骤(c)中伪弹性地变形,其中奥氏体转变为马氏体。此转变不一定是完全的。应力诱发马氏体的部分转变可能足以利用伪弹性效应。转变是可逆的。转变特别是应力诱发的马氏体形成。由于奥氏体状态在能量方面对应至高温状态,因此材料在卸除时回到此状态。

根据一个实施例,第一部件和/或第二部件在步骤(c)之前受到调整力,其中支承部分在调整力的协助下弹性地变形。

调整力小于或等于夹持力。在支承部分的弹性变形中,调整力将增加直到达到伪弹性变形的水平。之后,在沿扩张的伪弹性变形期间,力仅稍微增加一点。当达到夹持力且支承部分伪弹性地变形时,可达到高达最大值8%的扩张。

根据另一实施例,在支承部分的伪弹性变形中,支承部分及光学元件之间的接触面被扩大。

在步骤(c)中,也可增大与光学元件接触的支承部分的倒圆的半径。以此方式,赫兹应力将降低。增大的接触面导致了光学元件与至少一个部件之间的改进的热传递。通过电磁辐射与光学元件的相互作用,热可被引入至光学元件中,其将从光学元件移除,以防止光学元件的光学性质的热致变化。增大的接触面也导致表面压强的降低。

本发明的其他可能实施也包含在前文或下文参照示例性实施例所描述的特征或实施例的未明确提及的组合。在此方面,本领域技术人员也将个别方面加入至本发明的相应基本形式中作为改进或补充。

附图说明

本发明的其他有利构造及方面为从属权利要求及下文所描述的本发明的示例性实施例的主题。在下文中,将参照附图基于较佳实施例更详细地解释本发明。

图1a显示euv光刻设备的实施例的示意图;

图1b显示duv光刻设备的实施例的示意图;

图2显示光学系统的实施例的示意截面图;

图3显示光学系统的另一实施例的示意透视图;

图4显示用于图3中的光学系统的部件的实施例的示意透视图;

图5显示光学系统的另一实施例的示意截面图;

图6显示根据图5的光学系统的示意平面图;

图7显示形状记忆合金的示意性的力-距离图;

图8显示光学系统的另一实施例的示意截面图;

图9显示根据图8的光学系统的示意平面图;以及

图10显示用于制造光学系统的方法的实施例的示意方块图。

具体实施方式

相同的元件或具有相同功能的元件在图中具有相同的参考符号,除非有相反的说明。就目前情况下参考符号具有多个参考线而言,这表示存在多个相应元件。指向隐藏细节的参考标记线以虚线方式示出。亦应注意到,附图中的图式不一定按比例绘制。

图1a显示euv光刻设备100a的示意图,其包含光束成形及照明系统102及投射系统104。euv代表“极紫外光”且指工作光的波长在0.1nm到30nm之间。光束成形及照明系统102及投射系统104分别设置于真空外壳(图未显示)中,每一个真空外壳在抽真空装置(图未显示)的协助下被抽成真空。真空外壳由机械室(图未显示)环绕,其中提供了用于机械地移动或调整光学元件的驱动设备。此外,在此机械室中也可提供电力控制器及类似者。

euv光刻设备100a包含euv光源106a。举例来说,可提供发射在euv范围(极紫外光范围,即例如波长范围为5nm到20nm)的辐射108a的等离子体源(或同步加速器)作为euv光源106a。在光束成形及照明系统102中,聚焦euv辐射108a,并从euv辐射108a过滤出想要的操作波长。由euv光源106a所产生的euv辐射108a对空气具有相对较低的透射率,基于此理由而将在光束成形及照明系统102中及在投射系统104中的光束引导空间抽真空。

在图1a中所显示的光束成形及照明系统102具有五个反射镜110、112、114、116、118。在通过光束成形及照明系统102之后,euv辐射108a被引导至光掩模(称作掩模母版)120。光掩模120同样地形成为反射光学元件且可配置于系统102、104之外。此外,euv辐射108a可由反射镜122指引至光掩模120。光掩模120具有一结构,其经由投射系统104以缩小的方式成像至晶片124或类似物上。

投射系统104(也称作投射物镜)具有六个反射镜m1到m6,用以将光掩模120成像至晶片124。在此情况下,投射系统104的单独反射镜m1到m6可相对投射系统104的光轴126对称地配置。应注意,euv光刻设备100a的反射镜的数量并不限于所表示的数量,而是也可提供更多或更少数量的反射镜。此外,反射镜的前面通常为弯曲的,以用于光束成形。

图1b显示duv光刻设备100b的示意图,其包含光束成形及照明系统102及投射系统104。duv代表“深紫外光”且指工作光的波长在30nm到250nm之间。如已参照图1所作的描述,光束成形及照明系统102及投射系统104可配置于真空外壳中和/或由具有相应驱动设备的机械室所环绕。

duv光刻设备100b具有duv光源106b。举例来说,可提供发射在193nm的duv范围中的辐射108b的arf准分子激光器作为duv光源106b。

图1b中显示的光束成形及照明系统102将duv辐射108b引导至光掩模120。光掩模120实施为透射光学元件且可配置于系统102、104之外。光掩模120具有一结构,其经由投射系统104以缩小的方式成像至晶片124或类似物上。

投射系统104具有多个透镜128和/或反射镜130,用以将光掩模120成像至晶片124。在此情况下,投射系统104的单独透镜128和/或反射镜130可相对投射系统104的光轴126对称地配置。应注意,duv光刻设备100b的透镜及反射镜的数量并不限于所表示的数量,而是也可提供更多或更少数量的透镜和/或反射镜。此外,反射镜的前面通常为弯曲的,以用于光束成形。

最后的透镜128与晶片124之间的空气间隙可由折射率大于1的液体介质132来代替。液体介质可例如为高纯度的水。此架构也称作浸没式光刻并具有增加的光学光刻分辨率。

图2显示光学系统200的示意截面图。光学系统200可为光刻设备100a、100b的部分。举例来说,光学系统200可为光束成形及照明系统102或投射系统104的部分。光学系统200包含光学元件300。光学元件300可为折射(特别是光折射)光学单元(例如透镜130中的一个)或反射(特别是光反射)光学单元(例如反射镜110、112、114、116、118、122、130或m1至m6中的一个)。

图2所示的光学元件300为透镜。光学元件300可具有实质圆柱形的构造,其具有周向的圆柱形外轮廓302。光学元件300可更具有光学有效表面304、306。举例来说,第一光学有效表面304可为凸面,而第二光学有效表面306可为平面。也有可能两个光学有效表面304、306皆为凹面或凸面、或是光学有效表面304、306中的一个为凹面且另一光学有效表面304、306为凸面或平面。光学有效表面304、306中的一个或两个可为球面的,即为球形。光学元件300可具有玻璃(特别是石英玻璃)、或任何其他期望的材料,例如氟化钙。光学元件300可建构为相对对称轴或中心轴308为旋转对称。

光学系统200更包含保持装置400,其用以握持或保持光学元件300。保持装置400也可称作架座。保持装置400包含第一部件402及第二部件404,而光学元件300被夹持于二者之间。第一部件402可为架座,而光学元件300被握持于其中。架座可由参考符号402所标记。第二部件404可为夹环。夹环可由参考符号404所标记。

第一部件402可具有用以接收光学元件300的接收部分406。接收部分406可具有圆柱形内轮廓408。内轮廓408对应光学元件300的外轮廓302。光学元件300可例如以间隙配合而以其外轮廓302接收于内轮廓408中。接收部分406还包含底表面410,其不接触光学元件300。

支承部分412(光学元件300承载于其上)从底表面410在光学元件的方向上延伸。支承部分412可环绕接收部分406以环形延伸。支承部分412可与第一部件402形成为一体,特别是通过材料接合。或者,支承部分412也可设计为独立的结构元件,其刚性地连接至第一部件402。支承部分412具有朝向光学元件300的倒圆(rounding)414。倒圆414可具有例如一毫米的半径。光学元件300在倒圆414上以光学有效表面306线性地承载。

支承部分412包含形状记忆合金或由形状记忆合金制成。整个第一部件402可由形状记忆合金制成。

形状记忆合金为可在马氏体(martensitic)结构与奥氏体(austenitic)结构之间变换的金属材料。形状记忆合金可具有称作奥氏体的高温相及称作马氏体的低温相。对于相转换的启动,温度及机械应力的参数具有相同数值。也就是说,转换不仅可由热引起,也可由机械应力引起。

在所谓双向记忆效应中,通过例如温度的变化,两相可合并成另一相。在所谓单向记忆效应中,加热时会产生形状的一次性变化。然而,单独的冷却不会造成任何的形状改变。形状记忆合金(其可用于作为调整元件的致动器)可通过使用的复位元件(例如形式为弹簧)再次回到其“冷形状”。

在形状记忆合金中,除了通常的弹性变形外,有可能观察到由外力作用引起的形状的可逆变化。这种行为的原因不是原子的结合力,而是材料内部的相变。为此,形状记忆合金存在于具有奥氏体结构的高温相。在外部应力下,面心立方奥氏体转变为四方扭曲(体心立方、四方扭曲晶格(tetragonallydistortedlattice))马氏体(应力诱发马氏体)。卸除时,马氏体转变回奥氏体。由于每个原子在转换过程中都保留其相邻原子,所以这也称作无扩散相变。此特性因此被指定为伪弹性行为。卸除时,材料通过其内部应力恢复到其原本的形状。这不需要温度变化。

形状记忆合金可具有niti或cuznal。有利地,niti及cuznal为合适的形状记忆合金。此外,滞后行为可通过使用tinicu和/或tinipd合金等来减少。

第一部件402还包含用以接收第二部件404的接收部分416。接收部分416包含圆柱形内轮廓418和平面底表面420。底表面410、420可形成彼此平行配置的两个平面。内轮廓408、418可彼此同轴地定位。斜面422设置于底表面420及内轮廓408之间。

第二部件404被接收于接收部分416中。为此目的,第二部件404具有圆柱形外轮廓424,其被接收于接收部分416的内轮廓418中。外轮廓424可例如以间隙配合而接收于内轮廓418中。

第二部件404包含支承部分426,其在光学元件300上、特别是在光学有效表面304上线性地承载。支承部分426可环绕第二部件404以环形延伸。支承部分426可由环形的第二部件404的圆周边缘形成。支承部分426可与第二部件404形成为一体,特别是通过材料接合。或者,支承部分426也可设计为独立的结构元件,其刚性地连接至第二部件404。

支承部分426具有朝向光学元件300的倒圆428。倒圆428可具有例如一毫米的半径。倒圆428以点状或线状方式承载于光学元件300的光学有效表面304上。支承部分426同样可具有形状记忆合金或由形状记忆合金制成。整个第二部件404可由形状记忆合金制成。或者,支承部分426也可具有其他材料,例如钢。

此外,保持装置400也包含至少一个连接元件430,但较佳为包含多个连接元件430,其连接第一部件402至第二部件404。连接元件430较佳为螺丝钉。

为了在保持装置400中将光学元件300握持,首先将光学元件300插入至第一部件402的接收部分406。光学元件300的外轮廓302在此可间隙配合地放置于接收部分406的内轮廓408中。

图3显示光学系统200的另一实施例的示意透视图。在光学系统200的此实施例中,光学元件300不是透镜形状,而是杆状。举例来说,光学元件300为棱镜本体310,特别是棱镜氟化钙体。光学元件300被接收于两个保持装置400中。

第一部件402(其在图4中以示意透视图显示)及第二部件404为板形。第二部件404包含握持部分432、434,其绕光学元件300接合。举例来说,提供四个握持部分432、434。第二部件404在数个连接元件430的协助下连接至第一部件402。第二部件404也可具有弹簧元件(未示于图4),光学元件300通过弹簧元件而与第二部件404固定于其上的另一部件机械地解耦。

如图4所示,第一部件402具有板形基部436,其具有从前面438朝向光学元件300延伸出的两个脊形(ridge-shaped)支承部分412。支承部分412配置为彼此平行并彼此间隔开。支承部分412与前面438之间的相应高度可改变。即,支承部分412可相对前面438稍微倾斜。高度差可为数微米。支承部分412较佳在相反的方向上倾斜。

光学系统200的功能性将解释如下。为此目的,参考图5及图6,其以高度抽象的形式来显示光学系统200。这些图仅详细描述了光学元件300与第一部件402(特别是第一部件402的支承部分412)之间的接触。相同的细节可类似地适用于第二部件404,特别是适用于第二部件404的支承部分426。

图5及图6显示具有x方向(或第一空间方向x)、y方向(或第二空间方向y,其与第一空间方向x正交)和z方向(或第三空间方向z,其定向为正交于第一空间方向x及第二空间方向y)的坐标系统。

光学元件300以形状配合或力配合接合的方式保持于保持装置400中。为了确保光学元件300的位置,例如在光学系统200的加速情况下,相对于保持装置400,需要定义的夹持力fk,光学元件300经由此夹持力而夹持于部件402、404之间。

在最简单的情况下,光学元件300与支承部分412之间的摩擦力fr由夹持力fk与摩擦系数的乘积得出。摩擦系数为与两个物体间的压强相关的摩擦力的无因次度量。摩擦力fr的水平因此取决于摩擦系数。

在光学系统200的加速期间,摩擦力fr抵抗作用在光学元件300上的加速力fb。只要摩擦力fr大于或至少等于加速力fb,光学元件300就不会相对保持装置400移动。即,为了避免光学元件300相对于保持装置400的相对运动,需要始终保持夹持力fk。

为了调整光学元件300,一方面需要光学元件300与部件402、404之间的接触面尽可能的小,较佳包含点状或线状接触。线状接触可在设置于支承部分412上的倒圆414的协助下实现。另一方面,就两连接配件(例如光学元件300及第一部件402或第二部件404)之间的可接受表面压强的水平来说,点状或线状接触是不利的。

表面压强被理解为两个固体(例如光学元件300及第一部件402或第二部件404)间的每一接触面的力。表面压强的水平因此取决于接触面的尺寸。接触面越大,表面压强越低。对于线性弹性材料,表面压强通常基于半空间理论(half-spacetheory)计算;赫兹应力方程(hertzianstressequations)可用于特定、简单的物体。

赫兹应力被理解为在两个弹性体的接触面的中心出现的最大应力。若两个具有曲面的刚性体相互挤压,则在理想情况下,它们彼此仅呈点状或线状接触。然而,实际上,接触位置的弹性将造成平坦化及接触面、以及在两个物体的接触面上的特征应力分布(即表面压强)。

接触面的尺寸及形状以及在接触面下的机械应力的水平及分布可根据赫兹(hertz)来计算。因此,赫兹应力的水平取决于两物体相互挤压的力、取决于其曲率半径且取决于其弹性模数。曲率半径越大,赫兹应力越低。

然而,在光学元件300与第一部件402和/或第二部件404之间的力配合接合中,不得超过限制材料的可容许表面压强。举例来说,若超过可容许的表面压强,则可能导致应力诱发延迟,即光学元件300的光学特性的变化,特别是与光学元件300相互作用的电磁辐射(特别是光)的偏振或相位,而此变化应被避免以确保光学系统200的功能性。

一方面为了确保光学元件300的可调整性且另一方面不要超过可容许的表面压强,利用了用于支承部分412的形状记忆合金的伪弹性效应。此外,也需要实现高度的刚性和良好的导热性,且这可通过光学元件300与第一部件402或第二部件404之间的适当大的接触面来获得。良好的导热性是必需的,以确保引入到光学元件300中的热能可从光学元件300引入到保持装置400。以这种方式,防止了光学元件300的热致应力和/或变形。

如图5所示,将调整力fe施加至第一部件402。调整力fe可小于或等于夹持力fk。调整力fe也可指定为安装力。在调整力fe的协助下,可在支承部分412与光学元件300之间产生形式为点或线的初始接触区或初始接触面440。形状记忆合金的奥氏体由此而弹性地变形。即,在支承部分412与光学元件300之间有点状或线状接触。由于接触面400的小尺寸,光学元件300可被调整得特别良好。

在此连接中,图7显示所使用的形状记忆合金的力-距离图的示例的示意表示。形状记忆合金的特征曲线500显示当形状记忆合金在例如第三空间方向z上变形时的作用力f的初始线性力增加502。举例来说,力f线性地增加至可到达的夹持力fk,其中奥氏体弹性地变形。调整力fe被选择为稍微低于或等于夹持力fk,使得用以调整光学元件300的支承部分412的形状记忆合金的变形仅弹性地发生,而非伪弹性地发生。在支承部分412的弹性变形中,调整力fe增加直到达到伪弹性变形的水平。之后,在沿扩张的伪弹性变形期间,力仅稍微增加一点。当达到夹持力fk且支承部分412伪弹性地变形时,可达到高达8%的最大扩张。

若光学元件300被调整,支承部分412可进一步地变形,其中支承部分412例如在第三空间方向z(同样可适用于第一空间方向x和/或第二空间方向y)上变形夹持距离δz。只有在这个时候才达到夹持力fk。如图7所示,形状记忆合金的特征曲线500具有从夹持力fk开始的力稳定期504。即,在支承部分412变形夹持距离δz期间,夹持力fk不再线性地增加。形状记忆合金伪弹性地变形,其中奥氏体转变为马氏体。此转变为可逆的。力稳定期504可缓缓地上升,因为形状记忆合金的材料特性由支承部分412的几何诱发的弹簧刚度叠加。图7也显示特征曲线500的滞后506。调整力fe和夹持力fk可在连接元件430的协助下来施加。

在支承部分412变形夹持距离δz期间,夹持力fk因此仅稍微改变、或完全不变。实现了夹持力不变或仅轻微地改变的等力行为。然而,支承部分412的几何形状改变,其变形状态在图5中由参考符号412’所标记。支承部分412的体积在其变形期间不会改变。然而,由于支承部分412的变形,初始接触面440将增大而给出最后的接触面440’。此外,倒圆414的半径r414也增加。变形后的倒圆由参考符号414’所标记。变形后的半径由参考符号r414’所标记。

形状记忆合金的伪弹性取决于温度。伪弹性可被利用时的工作点取决于材料处理和合金成分。举例来说,工作点可在22℃且可确保从20℃至100℃的程序温度范围内的夹持。

表面增大导致光学元件300与支承部分412之间的表面压强的降低。半径r414的增大导致赫兹应力的降低。这防止了对光学元件300的特性(特别是光学特性)的不想要的影响。此外,表面增大也改善了光学元件300和支承部分412之间的热传递。因此,通过与已知的光学系统相比,有可能在固定的夹持力fk下实现应力降低及改良的夹持,由于接触面440变大而改善了热传递,并且降低了表面压强。此外,由于制程引起的热膨胀的面积在使用连接时处于伪弹性扩张范围内,因此两个配件的热膨胀不会造成诱发应力的增加。

图8及图9分别显示根据图5及图6的光学系统200的发展的示意截面图及示意平面图。下文仅讨论区分根据图8及图9的光学系统200与根据图5及图6的光学系统200的那些特征。

支承部分412不仅在一个点或仅在一条线接触光学元件300,而是在两点或两条线接触光学元件300。因此,在施加调整力fe时,提供了两个彼此间隔开的初始接触面440。在支承部分412变形夹持距离δz中,支承部分412伪弹性地变形,使得支承部分412以大的最终接触面440’承载于光学元件300上。以此方式,有可能实现特别低的表面压强或特别低的赫兹应力及特别好的热传递。

图10显示用于制造此光学系统200的方法的示意方块图。在步骤s1中,光学元件300配置于第一部件402与第二部件404之间。部件402、404中的至少一个包含接触光学元件300的支承部分412、426,此支承部分具有伪弹性可变形形状记忆合金。

在步骤s2中,第一部件402和/或第二部件404受到夹持力fk,以在第一部件402与第二部件404之间以力配合接合的方式来保持光学元件300。在步骤s3中,支承部分412、426接着伪弹性地变形。在步骤s3中,支承部分412、426特别是伪弹性地变形了夹持距离δz。

虽然本文已基于较佳示例性实施例描述本发明,但不以任何方式将本发明限制于这些实施例,而是能够以许多方式进行修改。

参考符号列表

100aeuv光刻设备

100bduv光刻设备

102束成形及照明系统

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

130反射镜

132浸没液体

200光学系统

300光学元件

302外轮廓

304光学有效表面

306光学有效表面

308中心轴

310棱镜本体

400保持装置

402部件

404部件

406接收部分

408内轮廓

410底表面

412支承部分

412’支承部分

414倒圆

414’倒圆

416接收部分

418内轮廓

420底表面

422斜面

424外轮廓

426支承部分

428倒圆

430连接元件

432握持部分

434握持部分

436基部

438前面

440接触面

500特性曲线

502力增加

504力稳定期

506滞后

f力

fb加速力

fe调整力

fk夹持力

fr摩擦力

m1反射镜

m2反射镜

m3反射镜

m4反射镜

m5反射镜

m6反射镜

r414半径

r414’半径

s1步骤

s2步骤

s3步骤

x空间方向

y空间方向

z空间方向

δz夹持距离

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