移動至少一個光學部件的方法

移動至少一個光學部件的方法
【專利摘要】一種移動光學部件的方法，其中，當移動部件時，所需的最大電功率小于用于移動的至少兩個致動器的最大電功率之和。
【專利說明】
移動至少一個光學部件的方法[0001]相關申請的交叉引用[0002]優先權申請DE102014202755.1的內容作為引用并入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及一種移動至少一個光學部件的方法。本發明還涉及一種光學組件以及一種設計光學組件的方法。此外，本發明涉及一種照明光學單元、一種用于投射曝光設備的照明系統以及一種投射曝光設備。最后，本發明涉及一種用于制造微結構或納米結構部件的方法以及一種對應制造的部件。【背景技術】
[0004]DE 10 2011 006 100 A1公開了一種多反射鏡陣列的投射曝光設備，多反射鏡陣列具有可由致動器移動的單獨反射鏡。
[0005]本發明之目的為改進一種移動至少一個光學部件的方法。
[0006]該目的通過根據權利要求1的方法來實現。為了移動具有至少兩個移動自由度的一個或多個光學部件的目的，本發明之核心在于:預先限定在移動期間允許由所有致動器總體消耗的最大總功率;確認移動光學部件的對應驅動協議；以及根據該驅動協議移動光學部件。
[0007]預先限定在移動期間的最大功率消耗限制了所提供的最大電功率。這對于具有該光學部件的組件的設計來說是有利的。特別地，限制最大功率消耗導致改進光學組件的熱預算，尤其導致用于散熱的裝置的簡化設計。
[0008]特別地，執行確認驅動協議，尤其確認一個或多個移動軌跡，同時遵守預定最大功率Pmax。換言之，當確認驅動協議時，尤其當確認移動軌跡時，該預定最大功率Pmax形成邊界條件。
【發明內容】

[0009]在下文中，除非另外明確指示，否則功率應表示致動器裝置之一在該光學部件的定位或移動期間由此所消耗的電功率消耗。在該情況下，致動器裝置表示定位或移動單獨光學部件的致動器的整體。該致動器裝置尤其包含至少兩個致動器。總功率應理解為意味著用于移動光學部件的所有致動器裝置的電功率消耗之和。在移動多個部件的情況下，尤其獨立的(即完全電屏蔽的)部件的情況下，相應總功率之和也指定為總系統功率。從具有待移動的單獨部件的組件至具有待移動的大量部件的系統，減少總功率的概念可轉換用于減少總系統功率的目的。
[0010]限制最大功率消耗還導致減少在該光學組件中提供電功率的布線與電路的費用。
[0011]移動光學部件的驅動協議尤其應理解為意指用于移動該光學組件的光學部件的所有致動器裝置的受控啟動之的時間輪廓。所述時間輪廓確定該組件的總功率消耗的時間輪廓。
[0012]—般來說，該光學組件形成機電系統或其一部分。該機電系統尤其包含至少一個機械部件，尤其是光學部件的形式，尤其是反射鏡的形式。此外，該機電系統包含電子部件以及尤其包括用于移動機械部件的至少兩個致動器。
[0013]對于該系統的每個被致動機械元件而言，相應移動軌跡表示在空間中從起始位置至目標位置的位置改變(由致動導致)的幾何路徑。一方面，移動軌跡可完全定義為空間坐標的連續函數。然而，還可僅由選定的支持點(即離散空間坐標)定義，其在位置改變過程中必須以預定次序采用。在所有情況下，每個移動軌跡包含起始位置及目標位置的離散空間坐標。
[0014]在系統的多個被致動機械元件的空間位置改變期間發生的幾何路徑的整體被指定為被致動機械元件的移動軌跡組。
[0015]根據本發明的一個方面，在確認驅動協議時，可考慮用于移動軌跡過程的預定邊界條件。特別地，可以針對移動軌跡中的單獨一個預定允許區域(其中，允許移動軌跡行進) 和/或禁止區域(其中不允許移動軌跡行進)。這種區域可例如基于再現用于可能移動位置的致動器所需功率消耗的區域來確定。這可為較高維的區域。尤其，可涉及(K ? n)維區域， 其中K表示單獨機械裝置的致動器的數量，n表示待移動的機械裝置的數量。換言之，不僅可為單獨移動軌跡，還可以為全體移動軌跡預定允許和/或禁止區域。[〇〇16]借助電信號，尤其一系列電信號，系統的機械元件的致動(為實現移動軌跡所需) 指定為相應致動的機械元件之驅動。
[0017]在該情況下，驅動系統的單獨機械元件和驅動系統的所有被致動機械元件組之間有區別。該驅動的受控(尤其調節)的電信號被指定為驅動信號。在系統中用于驅動(至少一個)致動機械元件的電路整體被指定為驅動電子器件。對于驅動電子器件在該系統的操作期間重新配置的那些情況來說，驅動信號相應地包括用于驅動電子器件的可能重新配置的信號。
[0018]設定用于機械元件以實現特定移動軌跡的驅動信號值的次序(order)被指定為前述機械元件的驅動方案(drive scheme)。
[0019]實現系統的被致動機械元件的移動軌跡組所需的所有驅動信號值的時間順序被指定為被致動機械元件的驅動協議。該驅動協議因此包含所有驅動方案的整體。
[0020]本發明之核心尤其在于機電總系統的多個致動器組合電驅動尤其多維被致動反射鏡(尤其在EUV或DUV光刻設備中)，使得與最壞情況設計相比，在致動期間總系統的峰值電功率減小，尤其最小化。致動器還可以被驅動成與最壞情況設計相比，在致動期間總系統的功率損失減小，尤其最小化。總系統的功率損失尤其是平均功率損失的減小(尤其最小化)還被考慮為總系統的峰值電功率的減小尤其最小化的二次條件。[0021 ]在該情況下，機械元件尤其是可多維致動反射鏡的機械方位可以適配尤其優化成使得在致動期間，尤其在特定的預定驅動協議情況下，峰值電功率和/或功率損失最小化。 在該情況下，另外，功率損失的減小尤其最小化還可被考慮為峰值電功率的減小尤其最小化的二次條件。在該情況下，預定驅動協議尤其為所有致動器指定獲得特定的預定反射鏡設定所需的驅動信號，其中，設定表示所有反射鏡的移動位置的整體。
[0022]本發明總體上對包括多個致動器的機電系統是有利的，多個致動器用于至少一個機械元件尤其多個機械元件的位置的電子設定和調整。機械元件尤其可以是反射鏡，尤其是場分面反射鏡的單獨反射鏡，尤其是多反射鏡陣列的單獨反射鏡。尤其可涉及微反射鏡。 機械元件連接到總系統，其中在其致動時電能會轉換成動能及/或勢能。
[0023]該機電系統包含電部件，尤其是電子部件。其尤其包含電驅動放大器。其可包含數字邏輯部件。其可具有其它電子部件，例如位置傳感器，以控制或調節待致動的機械元件。
[0024]在下文中，為了簡化，首先參照移動光學部件中的單獨一個。然而，所提出方面尤其有利于移動多個部件，尤其移動部件組，尤其移動互連布置的多個光學部件，即相對于互連布置以對應方式移動多個光學部件。
[0025]該驅動協議尤其取決于預定最大功率(Pmax)來確認。預定最大功率(Pmax)尤其小于由光學部件的單獨致動器裝置所消耗的最大功率(P^x)之和(S)。尤其適用如下:Pmax:S〈l， 尤其 Pmax: S〈0 ? 8，尤其 pmax: S〈0 ? 6 〇
[0026]該驅動協議尤其取決于Pmax而確定。其尤其適配于Pmax。其可根據Pmax的預定義來優化。其尤其可借助優化方法(尤其為迭代方向)來優化。其還可從許多不同協議中選擇。
[0027]該驅動協議預定移動路徑，其還表示為光學部件從第一移動位置移動到第二移動位置的移動軌跡。根據本發明己認識到，用于移動光學部件的致動器裝置的功率消耗，尤其是所有致動器裝置的總功率消耗取決于移動軌跡，尤其取決于其開始和結束點。特別地，所有致動器裝置的總功率消耗的峰值取決于移動軌跡、尤其移動軌跡組。前述峰值可借助有針對性地選擇移動軌跡來減小，尤其最小化。特別地，致動器裝置的功率消耗是取決于位置和/或路徑的。因此，根據本發明已認識到，在具有至少兩個致動器裝置的情況下，可通過選擇和/或適配移動軌跡和/或有針對性地適配單獨致動器裝置的驅動方案和/或其尤其相對于光學部件的結構方位，尤其其機械安裝件來優化移動光學部件時的功率消耗。
[0028]借助恰當地選擇驅動方案，即控制尤其排序設定用于單獨給定機械元件的驅動信號以實現特定移動軌跡，可以影響、尤其減小、尤其最小化該部件的致動器裝置的功率消耗
[0029]借助恰當地選擇驅動方案，還可保證考慮用于移動軌跡和/或移動位置的預定邊界條件。特別地，可保證避免不被允許移動的移動位置。這使得可保證排除對機械元件和/ 或其致動器裝置的損壞。
[0030]特別地，在具有要移動的多個元件的機電系統的情況下，還可通過驅動協議(即實現被致動機械元件的移動軌跡組所需的所有驅動信號值的時間順序)影響，尤其最小化總功率消耗。
[0031]該光學部件尤其為反射鏡、尤其多反射鏡陣列的單獨反射鏡。特別地，可涉及用于微光刻、尤其用于EUV或DUV光刻的投射曝光設備的照明光學單元的分面反射鏡的單獨反射鏡。特別地，可涉及多反射鏡陣列(MMA)的微機電系統(MEMS)的微反射鏡。該光學部件還可為投射曝光設備尤其是EUV光刻設備的一些其它機電致動光學部件。特別地，還可涉及光瞳分面反射鏡的場分面反射鏡的單獨反射鏡。對于致動器原理的一般解釋，參考由此為本申請的一部分DE 102011 007 917A1。
[0032]根據本發明、尤其根據不同實現變型例的解決方案提供了下列優勢，特別地:
[0033]與最壞情況設計相比，尤其與無功率損失優化相比，獨立于驅動單獨致動器，該峰值電功率和/或該平均電功率損失減小。
[0034]該機械和/或熱系統設計簡化。特別地，冷卻支出減少。
[0035]該系統的壽命增加。這尤其可歸因于功率損失減小及由此的生成熱量較少。
[0036]致動器的動態范圍擴大。這使得對于最壞情況設計的相同功率消耗相比，可增加機械元件的可致動偏轉的范圍。
[0037]位置調節簡化。特別地，系統中具有滯后現象的位置調節簡化。
[0038]根據本發明的一個方面，確認該驅動協議，確認移動軌跡，尤其是移動軌跡組，和/ 或致動器裝置的啟動方案，尤其用于從清單中選擇和/或適配它們，以及用于確認驅動協議和/或取決于所述移動軌跡或所述移動軌跡組和/或所述啟動方案的驅動協議。依據本發明已認識到，為了確認有利的驅動協議，首先適配，尤其優化光學部件的行進路徑(即移動軌跡)，其次優化對致動器裝置的驅動。在該情況下，致動器裝置的啟動方案首先包含致動器裝置的驅動信號的順序(即時間元素)。其還可包含尤其單獨致動器的放大器級的供應電壓的驅動信號的振幅、尤其最大可能振幅的輪廓。
[0039]根據本發明的一個方面，選擇和/或確定移動軌跡使得其在開始移動過程時指向預定方向。在該情況下，特別地，可開發的事實是，具有至少兩個移動自由度的光學部件具有取決于方向的機械硬度，即安裝部件的機械硬度具有方向依賴性。移動軌跡尤其選擇成其在開始移動過程時指向最小硬度的方向。
[0040]在取決于光學部件的靜摩擦力的方向的情況下，還選擇移動軌跡，使得其在開始移動過程時指向最小靜摩擦力的方向。該方向不必對應于從第一到第二移動位置的直接方向。
[0041]根據本發明的另一方面，移動軌跡在至少兩個點處指向不同方向。換言之，光學部件不沿從第一移動位置向第二移動位置的直線軌跡移動。該移動軌跡可實現為分段直線。 其可尤其具有兩個或更多個直線區段。直線區段可平行于特定優選方向延伸。它們可尤其平行于由致動器限定的優選方向延伸。它們還可平行于由光學部件的機械安裝件限定的優選方向延伸。
[0042]移動軌跡還可實現為曲線的。其可尤其具有恒定曲率。
[0043]分段筆直的移動軌跡和曲線移動軌跡的組合同樣是可能的。
[0044]根據本發明的另一方面，移動軌跡一開始從第一移動位置行進至零位置，然后從零位置行進到第二移動位置。在該情況下，零位置應理解為意味著要求最小總電功率的光學部件位置。零位置尤其是當相關致動器裝置沒有啟動時，即移動光學部件的總電功率等于零時，由光學部件采用的位置。特別地，可涉及光學部件的中立位置。這可尤其是當致動器沒有啟動時，由光學部件自然采用的位置。
[0045]還可提供在零位置中的短暫停留時期。在該情況下，特別地，補償和/或校正零位置中的滯后現象。這使得總能從可再現的參考位置無滯后地前往第二移動位置(即該目標位置)。因此，可大幅簡化穩定位置調節。
[0046]在該可再現的零位置的停留還可同時用于校正，尤其用于重新校準用于光學部件的位置調節的傳感器。[〇〇47]根據本發明的另一方面，改進、尤其優化致動器裝置的驅動，尤其是其啟動方案。
[0048]根據本發明的一個方面，異步啟動不同致動器裝置或控制其啟動。特別地，至少部分地相繼啟動不同致動器裝置或控制其啟動。致動器裝置的啟動可以重疊。換言之，可同時啟動多于一個致動器裝置或控制其啟動。致動器裝置的啟動或其控制還可是嚴格相繼的， 即非重疊的。在該情況下，在每一時刻，最多啟動單個致動器或控制其啟動。致動器裝置的啟動可在時間上交錯開。特別地，可以時間交錯的方式啟動相同部件的致動器裝置。還可以時間交錯的方式啟動用不同部件的致動器裝置。因此，可減少該總系統功率。還可以預定義次序分別啟動相同部件的致動器裝置或控制其啟動。還可以由該控制裝置預定的頻率周期的預定間隔分別啟動每個致動器裝置或控制其啟動。
[0049]根據本發明的另一方面，為了確認該驅動協議，確認啟動方案，其中，至少一個致動器驅動放大器的供應電壓適應地適配。該供應電壓的適應性適配還可尤其同時在多個致動器組、尤其不同部件的致動器組中進行。
[0050]根據本發明的另一方面，確定該驅動協議涉及考慮在本地儲存中的電能的可能儲存和/或在至少兩個機械裝置的致動器裝置之間的電磁串擾。根據本發明已認識到，電能可在移動一個或多個部件期間釋放，電能可本地儲存。這尤其是部件從一位置(其設定要求高電能或功率)移動至另一位置(其設定要求電能或功率的低絕對值)的情況。該本地儲存的電能可用于移動相同部件及/或用于移動不同部件。
[0051]額外地已認識到，不同致動器之間，尤其不同部件的不同致動器之間會發生電磁串擾。此種電磁串擾可建設性地利用。
[0052]在確定該驅動協議時有各種優化可能性。舉例來說，首先可確定或預定移動軌跡或移動軌跡組，然后為確定或預定單獨機械元件的致動器裝置的驅動方案，并最終確定驅動協議，即用于實現移動軌跡組的所有驅動信號值的時間次序。在該情況下，可以考慮不同預定義作為邊界條件，不同預定義是例如移動軌跡的可能行程和/或特定驅動方案的預定或排除。對于這些概念的不同變型例和細節，應當參考示例性實施例的描述。在本文中以示例方式呈現的變型例基本上可以彼此隨意組合。[〇〇53]本發明的另一目的是改進光學組件。[〇〇54] 該目的通過一種具有至少一個機械裝置、至少兩個電子致動器和控制裝置的光學組件實現，機械裝置是光學部件的形式，具有至少兩個移動自由度，至少兩個電子致動器用于移動至少一個機械裝置，控制裝置用于控制移動。本發明之核心在于，各裝置中的至少一個適配于至少一個移動軌跡，使得在沿所述移動軌跡移動機械裝置期間，致動器裝置的最大總功率消耗的大小至多等于預定最大值(Pmax)。在該情況下，最小值Pmax小于由單獨致動器裝置消耗的最大功率pimax之和S。特別地，下列式子適用: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]優選地，該光學組件包含如此適配的大量可由致動器移動的機械裝置。
[0056]根據本發明的一個方面，該機械裝置、尤其是光學部件具有至少兩個旋轉軸，且該致動器裝置具有至少兩個致動軸，其中旋轉軸相對于致動軸旋轉角度巾>〇°。換言之，致動軸不與待移動部件的旋轉軸重合。這樣的一般效果，單獨致動器裝置的啟動導致部件的樞轉，其是繞兩個旋轉軸的兩個樞轉的組合。
[0057]待樞轉部件的旋轉軸通常由其結構細節，尤其由其機械安裝件預定。致動軸相對于機械裝置的旋轉軸的旋轉或樞轉例如借助關于光學部件有針對性地布置致動器而是可能的。這尤其可在該系統設計中考慮，即在系統設計中，尤其在光學組件設計中，尤其在其起動之前。
[0058]根據本發明的一個方面，光學部件的旋轉軸相對于致動軸旋轉的角度巾選擇成設定光學部件的所有預定移動位置所需的峰值電功率減小，尤其最小化。
[0059]該選擇可在復雜的最小值-最大值最佳化任務的背景中做出。在該情況下，首先， 對于預定移動位置組和/或移動軌跡組，確定其中設定所需的最大總電功率。依據本發明已認識到，該最大值一般取決于角度巾，即取決于致動軸相對于旋轉軸的相對定位。優選角度小是導致該最大值最小化的那一個。
[0060]根據簡化替代例，僅確認要求最大機械有效功率的移動位置，并且選擇角度小使得為此提出的總電功率(尤其相應地包括致動期間的不可用功率損失)減小，尤其最小化。 在該情況下，致動軸相對于彼此的相對方位固定地預定。
[0061]根據本發明的另一方面，該機械裝置布置成其具有零位置，零位置選擇成設定機械裝置的所有預定移動位置所需的峰值電功率最小化。
[0062]在該情況下，該零位置表示在致動器不啟動的情況下，由機械裝置，尤其由光學部件呈現的位置。該零位置有利地對應于光學部件的優選移動位置，尤其對應于與特定光學設定相對的移動位置。零位置還尤其對應為光學部件的不同尤其所有設置移動位置的平均值，尤其為加權平均值。在該情況下，加權可以取決于頻率來確定，在該頻率下，給定移動位置意在設定和/或取決于為此所需的總功率需求。
[0063]根據本發明的另一方面，該光學組件包含儲存裝置，用于本地儲存電能。該儲存裝置尤其可包含一個儲存電容器或多個儲存電容器。特別地，可以給每個致動器裝置提供對應的儲存電容器。還可以給多個致動器裝置、尤其給多個光學部件提供共同的儲存電容器。 特別有利地，在各情況下，給待移動的預定部件組提供專用的儲存電容器。[〇〇64]本發明之又一目的是改進設計光學組件的方法。此目的借助上面已經描述的最小值-最大值優化方法實現。
[0065]本發明的其它目的是改進投射曝光設備的照明光學單元和照明系統，并改進投射曝光設備。這些目的借助照射光學單元、照射系統及具有根據先前說明的光學組件的相應投射曝光設備實現。[〇〇66] 這些優點從光學組件的那些優點中是顯而易見的。
[0067]本發明的其它目的是改進制造微結構或納米結構部件的方法以及由此制造的部件。
[0068]這些目的通過提供具有根據先前說明的光學組件的投射曝光設備來實現。[〇〇69] 這些優點從組件的那些優點中是顯而易見的。【附圖說明】
[0070]本發明的其它優點和細節從參照附圖的示例性實施例的描述中是顯而易見的，附圖中:
[0071]圖1示出用于微光刻的投射曝光設備在子午截面中的示意圖；
[0072]圖2示出穿過具有可由致動器移動的反射鏡的光學組件的一部分的示意性截面圖；
[0073]圖3示出在具有電磁致動器的可移動反射鏡的情況下，說明致動器原理的示意圖；
[0074]圖4示出具有這樣的致動器布置的圖3的示意圖，其中，致動軸相對于反射鏡的旋轉軸旋轉；
[0075]圖5示出根據具有靜電致動器的部件的圖4的示圖；[0〇76]圖6不出根據圖4或圖5的變型例的一般性不圖；[〇〇77]圖7示出致動器原理的一般性示圖，其中示意性地示出機械和電磁耦合機構；
[0078]圖8示出致動放大器的位置依賴性功率消耗的示圖，以及反射鏡從第一位置移到第二位置的可能移動軌跡；
[0079]圖9示出具有替代移動軌跡的對應于圖8的示圖；
[0080]圖10示意性示出在不具有無滯后現象校正的系統中，在移動位置改變的情況下的功率偏轉圖；
[0081]圖11示出在具有滯后現象校正的系統的情況下，對應于圖10的示圖；
[0082]圖12示出可移動反射鏡的致動器的功率消耗的示意圖；
[0083]圖13示出移動軌跡適配于待移動的反射鏡的機械屬性的示意圖；
[0084]圖14示出用于適應性地限制致動器驅動放大器的供應電壓的放大器電路的示意圖；
[0085]圖15示出在適應性調節的情況下，根據圖14的兩組致動器驅動放大器的供應電壓的時間輪廓的示意圖；
[0086]圖16示用于最小化峰值電功率的系統構造和實現概念的示意圖；
[0087]圖17示出在系統操作期間，減少峰值功率的算法實施的示意圖；
[0088]圖18示出這樣的示意圖，其例示出在位置改變期間兩個致動器的能量需求，還有在該位置改變期間可儲存于儲存電容器中的能量，以及在該位置改變期間外部供給的整個能量；
[0089]圖19示出這樣的示意圖，其闡明了利用兩個致動器之間的電磁串擾的效果；
[0090]圖20示出具有在第一開關位置驅動的脈沖寬度調制致動器的變型例的電路實現的不意圖；[0〇91 ]圖21不出在第_■開關位置根據圖20的電路的不意圖；以及
[0092]圖22示出具有用于放大器級的供應電壓的多路器的放大器電路的示意圖。【具體實施方式】
[0093]首先，下面參照附圖來說明投射曝光設備1的基本構造。本發明尤其關于這種投射曝光設備1進行說明。然而，本發明一般應用于其機械元件以規則間隔改變其移動位置的機電系統。本發明尤其關注于其機械元件意在以互連布置改變其移動位置的機電系統。在該情況下，機械元件尤其可以例如多反射鏡陣列的反射鏡元件，尤其具有微反射鏡。
[0094]圖1示意性地示出用于微光刻的投射曝光設備10的子午截面。除了輻射源3,投射曝光設備1的照明系統2還具有照明光學單元4,用于曝光物平面6中的物場5。例如，物場5可以構造為具有13/1的x/y長寬比的矩形或弧形。布置在物場5中而在圖1中未示出的反射性掩模母版在該情況下被曝光，所述掩模母版支承要由用于制造微結構或納米結構半導體部件的投射曝光設備1投射的結構。投射光學單元7用于將物場5成像在像平面9中的像場8中。 掩模母版上的結構成像于布置在像平面9的像場8的區域中的晶片的光敏層上，所述晶片在附圖中未示出。
[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設備1的操作期間在y方向上同步進行掃描。取決于投射光學單元7的成像比例，該掩模母版還可相對于該晶片在相反方向上進行掃描。
[0096]借助于投射曝光設備I，該掩模母版的至少一部分成像在晶片的光敏層區域上，以光刻地產生微結構或納米結構部件，尤其半導體部分，例如微芯片。取決于投射曝光設備I作為掃描器或步進器的實施例，掩模母版和晶片以時間同步方式在y方向上在掃描器操作中連續地移動或在步進器操作中逐步移動。
[0097]輻射源3是具有在介于5nm與30nm之間范圍內的發射使用輻射的EUV輻射源。在該情況下，可涉及等離子體源，例如GDPP(氣體放電產生等離子體)源或LPP(激光產生等離子體)源。其它EUV輻射源也是可能的，例如基于同步加速器或自由電子激光器(FEL)的EUV輻射源。輻射源3還可以是DUV輻射源或一般產生在不同波長范圍中的照明輻射的輻射源。本發明已證實尤其有利地應用在EUV和DUV光刻中。
[0098]從輻射源3發出的EUV輻射10由聚集器11聚焦。例如，對應的聚集器EP I 225481A中已知。在聚集器11的下游，EUV輻射在照射具有大量場分面13a的場分面反射鏡13之間傳播通過中間焦平面12。場鏡面反射鏡13布置在關于物平面6光學共軛的照射光學單元4的平面上。
[0099 ] EUV輻射1在下文中還稱為使用輻射、照明光或成像光。
[0? 00 ]在場鏡面反射鏡13的下游，EUV福射10由具有大量光瞳分面14a的光瞳分面反射鏡14反射。光瞳分面反射鏡14位于照明光學單元7的入瞳平面中或與其光學共軛的平面中。場分面反射鏡13和光瞳分面反射鏡14由大量單獨反射鏡13構成，這在下面更詳細地描述。在該情況下，場鏡面反射鏡細分成單獨反射鏡23可使得每個場分面13a(本身照明整個物場5)由正好一個單獨反射鏡23表示。或者，場分面13a中的至少一些或所有可由多個這種單獨反射鏡23構成。這可相應地應用于光瞳分面反射鏡14的光瞳分面14a的構造，光瞳分面分別分配給場分面13a，并分別由單個單獨反射鏡13或多個這種單獨反射鏡23形成。
[0101]EUV輻射10以正交于反射鏡表面測量的入射角照射在兩個分面反射鏡13、14上，該入射角小于或等于25°。因此，在正入射操作的范圍中，EUV輻射10應用于兩個分面反射鏡
13、14。具有掠入射的應用也是可能的。光瞳分面反射鏡14布置在照明光學單元4的構成投射光學單元7的光瞳平面或與投射光學單元7的光瞳平面光學共軛的平面中。借助于光瞳分面反射鏡14和傳輸光學單元15形式的成像光學組件(具有在用于EUV輻射10的光路中順序指定的反射鏡16、17、18)，場分面反射鏡13的場分面13a以相互重疊的方式成像在物場5中。傳輸光學單元15的最后一個反射鏡18是用于掠入射的反射鏡(“掠入射反射鏡”)。傳輸光學單元15連同光瞳分面反射鏡14 一起被指定為將EUV輻射10從場分面反射鏡13朝向物場5傳輸的順序光學單元。照明光10經由多個照明通道從輻射源3朝向物場5引導。這些照明通道均分配有場分面反射鏡13的場分面13a及光瞳分面反射鏡14的光瞳分面14a，所述光瞳分面布置在所述場分面的下游。場分面反射鏡13和光瞳分面反射鏡14的單獨反射鏡23可由致動器系統傾斜，使得實現光瞳分面14a到場分面13a的分配的改變及對應的照明通道的構造改變。
[0102]照明光學單元4的反射鏡元件23優選地布置在可抽空腔室中。它們在最大可能程度上不受機械阻尼，使得它們對于由振動引起的擾動十分靈敏地反應。
[0103]下面更詳細地描述場分面反射鏡13的構造，尤其是其單獨反射鏡23的構造。然而，本發明不限于此。一般來說，單獨反射鏡23是光學組件25的部件。
[0104]單獨反射鏡23在下文中還稱為反射鏡元件23。它們設計成可由致動器系統傾斜，如下面將會說明。整體來說，場分面反射鏡具有至少300、尤其至少1000、尤其至少10000、尤其至少100000個單獨反射鏡23。
[0105]反射鏡元件23尤其可以是所謂的微反射鏡。其尤其具有在10—8Hi2至10—4Hi2的范圍內、尤其在10—7Hl2至10—5Hl2的范圍內的尺寸。原則上，還可涉及具有更大尺寸的宏觀反射鏡。
[0106]在圖2所示原理的情況下，反射鏡元件23布置在第一承載結構19上。第一承載結構經由導熱區段機械地連接到反射鏡元件23之一的反射鏡本體20。該導熱區段的一部分是鉸接本體21，其允許反射鏡本體20相對于第一承載結構19傾斜。鉸接本體21可設計成允許反射鏡本體20繞所定義傾斜軸(例如繞一個或兩個傾斜軸，尤其彼此垂直布置)傾斜的彎曲件。關于反射鏡元件23的可傾斜布置、尤其是其在第一承載結構19上的布置的細節，應參照DE 102011 006 100 Al及WO 2010/049 076 A2，它們由此成為本申請的完整部分。
[0107]反射鏡元件23分別機械連接到致動器銷釘22。致動器銷釘22形成機械連接到該反射鏡且在下文中還指定為反射鏡電極的電極。
[0108]第一承載結構19分別形成圍繞致動器銷釘22的套筒。致動器電極24分別結合在該套筒中。在各情況下，每個傾斜自由度提供至少一個致動器電極24。優選地，在各情況下，每個傾斜自由度提供兩個致動器電極24。還可能提供三個致動器電極24來傾斜具有兩個傾斜自由度的反射鏡元件23。三個致動器電極24優選地分別以彼此偏移120°的方式布置在周向方向上。與此偏離的布置同樣也是可能的。
[0109]通過在致動器電極24的一個或多個與致動器銷釘22之間產生電位差，可在致動器銷釘22上產生靜電力，其可導致反射鏡元件23傾斜。一般來說，對致動器電極24施加致動器電壓VAct來傾斜反射鏡元件23。
[0110]代替根據圖2所示原理使用的靜電或電容性致動器，還可提供電磁致動器，尤其是勞侖茲致動器或磁阻致動器來傾斜反射鏡元件23。關于細節，例如參照WO 2010/049076A2o
[0111]放大器級30設置用于將致動器電壓VAct施加到致動器電極24，所述放大器級通過控制裝置29驅動。
[0112]圖2額外地示意性示出第二承載結構26。第二承載結構26尤其用于布置和/或容納其它功能部件，尤其是電氣部件。其尤其用于容納特定用途集成電路(ASIC)27。特別地，致動器電極24可通過ASIC 27驅動。檢測單獨反射鏡23的移動位置的傳感器28可設置在ASIC27上。關于光學組件25的結構性構造的更多細節，尤其應參照DE 10 2011 006 100 Al及W02010/049 076 A2還有WO 20131120926A1 及DE 102012218219.5，它們由此成為本申請的整體部分。
[0113]如所提及的，根據本發明的致動反射鏡組件23的概念不限于靜電致動器。其尤其亦適用于具有電磁致動器、尤其具有勞侖茲致動器或具有磁阻致動器的光學組件25。下面參考圖3至7解釋示例性實現變型例。本文所述原理可進而適用于致動器的其它實現方式。除非另有所指，參照具體類型的致動器并不意味著具有限制性效果。所示示例性實施例的致動器裝置45尤其包含靜電致動器或電磁致動器，尤其是勞侖茲致動器或磁阻致動器。致動器的取向、設計和驅動的所示概念不限于具體類型的致動器，而是可適用于其它類型。
[0114]在圖3至圖6中，為了簡便，沒有詳細地示出光學組件25、尤其是單獨反射鏡23的機械細節。關于此種細節，應參照以上所引述的文件。
[0115]根據圖3和圖4所示的變型例，致動器裝置45包含電磁致動器47，尤其為勞侖茲致動器或磁阻致動器的形式。
[0116]單獨反射鏡23具有旋轉軸A、B。單獨反射鏡23可繞旋轉軸A、B樞轉。
[0117]致動器47限定出致動軸X、Y。在圖3所示示例性實施例中，致動軸X、Y等同于單獨反射鏡23的旋轉軸Α、Β。致動軸X與旋轉軸A重合。致動軸Y與旋轉軸B重合。
[0118]致動器47分別借助分離的放大器級30驅動。放大器級30還對應地被指定為X驅動放大器和Y驅動放大器。它們各自的功率消耗在圖3至圖7中分別示意性地例示為Ρν—χ和Ρν—Y。預先定義單獨反射鏡23的移動位置或移動路徑的單獨反射鏡23的致動器47的驅動放大器30的總功率消耗Ptcit源自單獨驅動放大器30的功率消耗Ρν—X和Ρν—Y之和，Ptclt = Pv—x+Pv—Y。
[0119]用于致動致動器47而提供的可控電流示意性地分別例示為Ix和Ιγ，對應電壓分別為Ux和Uy。
[0120]驅動放大器在輸入側連接到控制裝置29。它們接收尤其控制分別用于致動方向X和Y的驅動信號Sx和Sy。
[0121]在該輸入側，可經由第一信號輸入52將用于單獨反射鏡23的移動位置的設定點值提供給控制裝置29。O
[0122]在該輸入側，可經由第二信號輸入53將用于單獨反射鏡23的移動位置的實際值提供給控制裝置29 ο該控制裝置因此尤其可以是調節裝置。
[0123]對X致動器施加電流Ix和電壓Ux經由力Fx在X方向上導致動量Mx，這導致單獨反射鏡23繞致動軸X旋轉Rx。
[0124]對Y致動器施加電流Iy和電壓Uy經由力Fy在y方向上導致動量Μγ，這導致單獨反射鏡23繞致動軸Y旋轉RY。
[0125]在圖4所示示例性實施例的情況中，致動軸X、Y不再對應于單獨反射鏡23的旋轉軸Α、Β。致動器47取向成致動軸Χ、Υ相對于單獨反射鏡23的旋轉軸Α、Β轉動角度Φ >0。在所示的示例性實施例的情況下，描繪出致動軸X與旋轉軸A之間的角度Φ。角度Φ的絕對值尤其在0°至90°的范圍內，尤其在1°至45°的范圍內，尤其在5°至30°的范圍內。其尤其大于10°、尤其大于20°。
[0126]通過致動軸Χ、Υ相對于單獨反射鏡23的旋轉軸Α、Β的樞轉和/或致動軸Χ、Υ相對于彼此的樞轉，可影響將單獨反射鏡23移動至特定移動位置所需的總功率需求Pt。*。
[0127]致動軸X、Y可彼此重直取向。其還可形成銳角。還可提供多于兩個致動來來移動單獨反射鏡23。致動器尤其具有布置在共同平面中的致動軸。致動器的致動軸尤其在單點處相交。
[0128]由于致動軸Χ、Υ相對于旋轉軸Α、Β的取向，尤其在單獨反射鏡23的移動期間、尤其在單獨反射鏡23的偏移期間，該整體系統的所需峰值功率和/或功率損耗、尤其平均功率損耗可減少、尤其最小化。為此，可提供優化方法，這在下面更詳細地進行說明。
[0129]圖5示意性所示的實施例對應于根據圖4的實施例，提供了靜電致動器57來代替電磁致動器47。
[0130]圖6示意性所示的實施例對應于根據圖4的實施例，提供了未更詳細描述的致動器58來代替電磁致動器47 ο致動器58可以是任意的可電致動的致動器58。
[0131]換言之，圖4和圖5所示的變型例是圖6所示一般實施例的特殊情況。
[0132]該致動器原理的一般性例示連同機械和電磁耦合機構的例示一起在圖7中示意性示出。作用于單獨反射鏡23上的動量Mx、MY分別是由驅動放大器30提供的電流Ιχ、ΙΥ和電壓Ux、UY的函數Gx和GY，并且合適的話還是其它物理變量的函數。該電磁耦合可在函數表示G中考慮。
[0133]在分別相對于單獨反射鏡23的旋轉軸A和B的旋轉Ra和Rb中考慮的機械耦合分別由函數Fa和Fb映像。函數Fa和Fb分別尤其取決于角度Φ。
[0134]使整個系統的功率損失減少、尤其最小化或者增加尤其最大化可用機械功率的其它可能性在于，有針對性地取向單獨反射鏡23和/或其致動器裝置45和/或使其取向彼此適配。特別地，取向單獨反射鏡23的致動器58，使得需要最大機械功率的方向與相關驅動放大器30全體的最小相對總功率損失一致(相對于所述最大機械功率)。這尤其可借助致動器58相對于相應單獨反射鏡23的合適布置來實現。
[0135]還可取向致動器使得驅動放大器30全體的最小相對總功率損失(相對于所需有效功率)與單獨反射鏡23的移動的最頻繁方向一致。在該情況下，致動方向由至少兩個致動器58預先定義。借助單獨反射鏡23相對于致動器58的空間取向，這在致動器58的驅動期間在其移動方向上得到。取決于選擇設定用于光學部件的移動位置，可能的情況是，相比于其它方向，更頻繁地發生或需要特定移動方向。
[0136]另一可能性在于，取向致動器58使得致動器58的最低硬度、尤其是相關聯放大器級30的最低總功率需求與單獨反射鏡23的最頻繁移動方向一致。
[0137]下面描述移動單獨反射鏡23的方法的各方面。一般來說，單獨反射鏡23分別形成光學部件形式的機械裝置。它們分別具有至少兩個移動自由度，尤其是至少兩個傾斜自由度。它們可借助致動器裝置45、尤其借助至少兩個致動器58移動到不同移動位置。致動器裝置45可包含其它部件。其尤其可包含控制或調節電路。其尤其包含其它電子部件。一般來說，單獨反射鏡23作為機械部件連同作為電子部件的相關聯致動器裝置45—起形成機電系統。
[0138]為了將單獨反射鏡23之一移動或定位到特定移動位置，與單獨反射鏡23相關聯的致動器58借助相關聯放大器級30啟動。放大器級30以信號傳輸方式連接到控制裝置29。放大器級30可形成致動器裝置45的一部分。
[0139]關于單獨反射鏡23的移動的一般細節，可參照DE 1 0 2 0 11007917 Al，其由此作為本發明的一部分并入本文。
[0140]放大器級30尤其可體現為ASIC 27的一部分。它們還可與ASIC 27分離實現。
[0141]控制裝置29優選地與ASIC27分離實現。其尤其可關于光學組件25分離實現。其尤其經由接口 31連接到光學組件25。
[0142]控制裝置29還可至少部分地結合于ASIC 27中。
[0143]為了將單獨反射鏡23移入特定移動位置，在各情況下，為與單獨反射鏡23相關聯的放大器級30提供特定電功率P1。要提供的總功率Ptclt(對應于與單獨反射鏡23相關聯的放大器級30的電功率P1之和)取決于單獨反射鏡23的移動位置。換言之，單獨反射鏡23有至少兩個不同的移動位置，其中，相關放大器級30的功率消耗P1之和彼此不同。換言之，存在這樣的至少一個位置，其中，總體系統的電功率消耗比在其它位置時更高。由于移動位置和方向還由放大器輸出級30所輸出的電流和/或電壓的符號確定，所以即使不同的移動位置因電流和電壓的不同符號而確立，即使對于不同的電流/電壓構造，也可導致相同的總功率Pt。*。換言之，不同的移動位置可與總體系統的相同電功率消耗Pt。*相關聯。
[0144]已認識到，與總體系統的相同電功率消耗相關聯的不同移動位置位于封閉曲線上，或者在多于兩個致動器的情況下位于封閉區域上。移動軌跡、尤其是移置軌跡組優選地可以選擇成使得所述移動軌跡盡可能沿這種等值線或等值面行進。移動軌跡尤其可以選擇成使得它們在由兩個等值線或等值面定界的區域內行進，等值線或等值面由移動軌跡的端點預先定義。還可指定最大值，通過該最大值，移動軌跡允許與該(一般更高維)區域分離。
[0145]要求最小總電功率Pmin的單獨反射鏡23的移動位置在下文中還指定為零位置36。特別地，零位置36由尤其鉸接本體21的單獨反射鏡23的安裝件的機械性質給定。若致動器58未被致動，即放大器級30的總功率消耗Ptot等于0，Ptot = 0，則尤其采用零位置36。
[0146]將單獨反射鏡23移動到特定移動位置所需的總電功率匕。*尤其取決于移動位置與零位置36之間的距離、尤其取決于傾斜角度的絕對值、和/或移動方向尤其傾斜方向。
[0147]為了定位或移動單獨反射鏡23，相關聯致動器裝置45、尤其相關聯致動器58以受控方式啟動。為了驅動單獨致動器裝置45，電流強度I1和電壓U1施加于每個致動器裝置，尤其是其放大器級30。瞬時詢問電功率P1源自前述電流強度I1與前述電壓U1的乘積，P1 = I1.U1。詢問率P1由此是電流I1和電壓U1的設定值的結果。那么，詢問以定位或移動單獨反射鏡23之一的總功率匕。*產生為所述單獨反射鏡的所有致動器58的功率P1之和。特別地，致動器裝置45的峰值功率Pimax(尤其是總峰值功率Ptcit max)和平均功率損失(尤其時間平均功率損失)與機電系統的設計相關。在該情況下，功率損失表明由致動器裝置45詢問的電功率與機械有效功率之間的差別。
[0148]最大電功率Pmax可用于定位或移動單獨反射鏡23。最大可用電功率Pmax尤其受到至致動器裝置45的供電線32的數量和/或實現厚度的限制。
[0149]根據本發明已認識到，關于可用功率的所謂的最壞情況設計(即機電系統的設計，尤其是供電線的數量和/或實現厚度的設計，使得所有致動器裝置45，尤其是其放大器級30可同時召喚最大電功率P1max)不是絕對必要的，并導致機電系統的超尺寸，尤其是供電線的數量和/或實現厚度的超尺寸，即導致不必要地浪費空間。本發明使得可減少供電線的數量和/或實現厚度。這導致簡化的機械系統設計。此外，從而可改進抽空系統中的純度。
[0150]通過施加下面更詳細描述的移動光學組件25的單獨反射鏡23尤其移動所有單獨反射鏡23的方法之一，足以設計機電系統，使得所有致動器裝置45(尤其是其放大器級30)的最大可能功率消耗在大小至多等于預定最大功率Pmax，預定最大功率小于所有致動器裝置45的最大功率Pimax之和S，Pmax〈S。光學組件25尤其設計成使得下式適用: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]為了減少單獨致動器裝置45的功率消耗，放大器級30可分別實現為具有至少70%、尤其至少80%、尤其至少90%的效率的放大器。放大器級30可尤其實現為開關或D級放大器。
[0152]此外，所需電功率可借助機械概念、尤其借助單獨反射鏡23的合適安裝而減少。
[0153]根據本發明的致動器裝置45的電源的設計尤其還具有的結果是，簡化對功率損失的散熱設計。
[0154]下面所述的示例性實施例在各情況下可以通過其自身或者彼此結合實現。
[0155]下面參照圖8和圖9說明移動單獨反射鏡23中的至少一個的方法的一個示例性實施例。如在圖8和圖9中以示例形式示出，單獨反射鏡23之一的定位要求致動器裝置45的位置依賴性啟動。因此尤其要求相應致動器裝置45的位置依賴性功率消耗。
[0156]圖8和圖9分別以示例方式示出定位單獨反射鏡23之一所需的致動器裝置45的總功率消耗Ptcit，其中兩個軸分別表示單獨反射鏡23繞相應致動軸x、y的旋轉Rx、Ry的測量，該旋轉由致動器58的啟動引起。為了清楚說明，漸增的總功率消耗范圍由逐漸密集的細線表示。圖8和圖9應理解為示例性的。與單獨反射鏡23的不同移動位置相關聯的總功率消耗的一般性多維空間還可呈現與圖8和圖9所示不同的形式。
[0157]為了簡化，圖8和圖9示出單獨反射鏡23之一定位在xy平面中，相應致動器用于在X和y方向上偏轉。由于位于X軸和y軸之間的對角線上的位置的致動原理，總電功率Pt。*特別尚O
[0158]如在圖8和圖9中以示例方式示出，單獨反射鏡23可沿不同移動路徑33^332從第一移動位置34移動至第二移動位置35。移動軌跡33i尤其代表介于第一移動位置34和第二移動位置35之間的直接連接。本發明提供了不沿著移動軌跡33:而是沿著不同的移動軌跡尤其移動軌跡332移動單獨反射鏡23。
[0159]一般來說，還可提供多于兩個致動器58來移動單獨反射鏡23。移動軌跡33—般在代表致動器裝置的總功率消耗的至少二維空間中行進。所述空間還可以是更高維空間。特別地，在多個單獨反射鏡23移動期間，移動軌跡33可代表所有單獨反射鏡23的移動。所述方面同樣可應用于該情況。
[0160]本發明提供了選擇移動軌跡33使得盡可能避免僅由高總功率Ptcit達到的區域。特別地，驅動致動器裝置45，尤其驅動致動器58，使得在單獨反射鏡23從第一移動位置34移到第二移動位置35期間，由單獨致動器裝置45引起的致動方向(即由單獨致動器裝置45引起的移動路徑)彼此不獨立地選擇，而是彼此協同，使得在位置改變期間，使用的致動器裝置45的共同電功率消耗減小，尤其最小化。移動軌跡33尤其適合總功率消耗的預定最大值Pmax。示例性說明，最大值Pmax的預定義限定出不允許由移動軌跡33穿過的致動器58的總功率消耗的抽象空間中的區域。移動軌跡33尤其可關于待提供的總功率Pmax優化。
[0161]在適配移動軌跡33時，特別地，還可考慮尤其單獨反射鏡23的待移動元件的安裝件的機械細節。移動軌跡33尤其可選擇成使得需要盡可能小的力或功率來施加于從第一移動位置34進入第二移動位置35的路徑上。
[0162]如圖9所示，特別有利地，在從第一移動位置34移動進入第二移動位置期間穿過零位置36。零位置36要求最小功率消耗。換言之，移動軌跡33選擇成使得其引導穿過零位置36 ο
[0163]可短暫停留于零位置36，即暫時中斷該移動。這可用于補償或校正滯后現象。結果，可大幅簡化穩定的位置調節。
[0164]若致動器裝置45的功率偏轉特性(P-R特性曲線)具有滯后現象，則在零位置36(此處P = OW成立)沒有補償該滯后現象的情況下，為了偏轉進第二移動位置35所產生的電流不僅取決于所述第二移動位置35，而且還取決于前述第一移動位置34以及相應致動器裝置45的致動器58的必需功率消耗。這以示例方式說明，并在圖10中示意性示出，其中RlaUI^lJ出兩個不同的開始位置，且Pla、Plb識別出相應設定前述開起位置所需的電功率，而R2a、R2b和P2a、P2b識別出相同目標位置及設定前述目標位置所需的電功率。
[0165]上述功率消耗對第一移動位置34(=R1)的依賴性要求致動器58的靜態和動態偏轉的復雜調節，特別是在總體系統的峰值功率意在通過優化的致動減小的情況下。在該情況下，動態偏轉應理解為意指靜態偏轉之間的改變。
[0166]通過補償零位置36中的滯后現象，可通過保證經由致動器58針對目標位置R2(SP第二移動位置35)設定的功率P2獨立于先前移動位置34來顯著簡化對致動器58的靜態和動態偏轉的調節。這可憑借這樣的事實來實現，在兩個靜態偏轉(即兩個移動位置34、35)之間的改變期間，在固定聚寶的功率P被設定用于目標位置R2之前，每個致動器總是一開始被調節回零位置36，其中，1? = 0，？ = 01。對于圖10所示示例，這在圖11中示意性示出。
[0167]如從圖10和圖11中定性顯而易見的，與不進行滯后現象校正的情況相比，在零位置36中校正滯后現象的情況下，對于目標位置心設定的功率P更小。換言之，該滯后現象校正額外地提供了進一步減少總體系統的峰值功率和功率損失的優勢。該滯后現象補償尤其導致所需峰值功率的減少。這尤其導致總體系統的功率損失的減少。
[0168]此外，在零位置36(尤其是清晰和/或可再現的)中，特別地，還可校準或尤其重新校準用于單獨反射鏡23的位置調節的傳感器28。
[0169]圖12中示出減少要提供的總功率Ptcit的又一可能性。圖12示出兩個致動器58的單獨功率消耗Pi以及相關聯的總功率消耗Ptcit = PhP213此外，該移動過程的開始時間tl和結束時間^分別在圖12中以示例方式示出。
[0170]如在圖12的左半側所示，致動器58的時間平行(即同步)啟動導致特別高的總功率Pt。*。根據圖12右手側所示的示例性實施例，因此，以時間交錯方式(另外完全相繼地)驅動用于移動單獨反射鏡23的致動器58。結果，與同時致動相比，總功率Ptcit的峰值可減少。該可能性還包括一程序，其中，所致動的單獨反射鏡23的移動軌跡33細分成多個部分區段。部分區段隨后可合適組合以減少總功率Pt。*的峰值。
[0171]此示例性實施例可特別有利地與前述示例性實施例組合起來。若移位軌跡332無法引導穿過零位置36，而是由于用于移動的預定義的時間最大值必須跟隨更短路徑則致動器58，則致動器58的相繼驅動是特別有利的。
[0172]下面參考圖13描述另一示例性實施例。如果單獨反射鏡23在第一移動位置34中至少保持靜止一短時間，則靜摩擦效應可在移動過程開始時發生。這種靜摩擦效應可具有方向依賴性。根據圖13所示的方法，因此，選擇移動軌跡332，使得在移動過程開始時(即在第一移置位置34中)其指向最小靜摩擦的方向37。還可在該情況下利用單獨反射鏡23的安裝件的方向依賴性硬度。所以，再一次尤其在移動過程開始時減少尤其最小化所需電功率。
[0173]該靜摩擦的方向依賴性可事先通過實驗或測量確定。舉例來說，其可儲存于系統內部存儲器內。可在存儲器中存儲尤其用于測量方向和/或其導數的測量值或數據模型(從測量值中確認，并允許在系統操作期間針對任意致動開始方向計算出靜摩擦)。
[0174]移動軌跡332可尤其在第一移動位置34中指向零位置36的方向。特別有利地，單獨反射鏡23和/或相關聯致動器電極24取向成最大恢復力總是指向零位置36的方向。在該情況下，最小靜摩擦的方向37也指向零位置36的方向。
[0175]如在圖13中以示例方式示出，移動軌跡332可實現為彎曲的。其尤其可具有恒定曲率半徑。
[0176]在單獨反射鏡23移動期間，減少總功率Ptcit的又一可能性在于電能和/或動能本地儲存在至少一個致動器58處。該能量可尤其在單獨反射鏡23的被致動機械元件的位置改變期間恢復，尤其再利用。其尤其可在該系統的相同和/或其它致動器58中再利用。
[0177]儲存裝置59用于儲存電能。舉例來說，儲存裝置59包含一個或多個本地電容器56。
[0178]前述能量的恢復尤其可例如通過在線圈處的電容器放電和/或電壓感應來實現。[0179 ]在圖20和圖21中示出電能的本地儲存用于減少所需峰值電功率的實施例。在該變型例的情況下，提供了脈沖寬度調制(P麗)致動器驅動。在這種驅動的情況下，致動器58的平均功率消耗通過周期性的供給和移除能量來實現。該平均功率可由通過控制供給周期和移除周期而控制。若該供應和移除僅通過外部電壓源54實現，則與本地儲存的能量重新用于致動的情況相比，由于在供電線55中的功率損失，所產生的峰值功率更高。本發明因此提供為了減少該峰值功率之目的而為待本地儲存的致動提供的部分能量。能量的儲存可例如通過這樣的事實來實現，由外部電壓源54供給到致動器58的能量在致動間隔tal(圖20示出)未返回電壓源54，而是移除進本地儲存電容器56中。這是圖21所示開關位置的情況。儲存于電容器56中的能量隨后可在后續致動問隔ta2中經由切換網絡提供給相同致動器58或其它致動器58。
[0180]由于在供應線55上多個前述致動器58與相關聯開關的并聯連接以及共同儲存電容器56的使用，可實現至少兩個致動器58之間的電能的重新利用，下面圖18所示。
[0181]借助至少兩個致動器58的能量攝取與釋放的建設性重疊，可在該系統中保持盡可能多的能量，這使得可減少在供電線上的功率損失。圖18最上面的線條以示例方式示出在位置改變之間、期間和之后，移動單獨反射鏡23的兩個致動器的能量需求Em、EA2的一個示例性示例。
[0182]圖18最上方的線條示意性示出在該位置改變之前、期間和之后，兩個致動器的任意單位的能量需求Ea1、Ea2。
[0183]在該情況下，待移動的單獨反射鏡位于第一移動位置34直到時刻1^，隨后在間隔[T1J2]內沿移動軌跡33移動到第二移置位置，并后續保持在前述第二移動位置中。
[0184]圖18的中間線條示意性示出在該位置改變期間儲存于儲存電容器56中的能量ESK。
[0185]圖18的最下方線條示出在不具有儲存電容器的系統的情況中外部供給的能量，如曲線O以及在具有儲存電容器的系統的情況中對應能量，如曲線M。在該情況下，為了簡化，假設儲存于儲存電容器56中的全部能量(參見圖18的中間線條)皆可再利用。
[0186]為了進一步最小化功率損失，在該情況下，還可例如在致動器58處適當地改變和/或結合電流流動方向和/或電壓極性。
[0187]該概念的一種可能實現在于在各情況下針對致動器58組使用儲存電容器56，對于致動器組，在至少兩個不同移動位置保持可用(即提供)不同總能量。在位置改變的情況下，待提供的能量隨后可從致動器組的一個致動器58轉移到另一個致動器。在圖18中示意性示出具有兩個致動器58的變型例。
[0188]根據另一變型例，與圖18的頂部線條以示例方式所示的示圖相比，該系統的致動器58不是相繼驅動的，而是盡可能同時驅動。在該情況下，能量可從一個致動器直接轉移至另一個致動器。
[0189]在單獨反射鏡23移動期間減少總功率Ptcit的又一可能性在于建設性地利用在至少兩個致動器之間的電磁串擾。在該情況下，建設性應理解為“非破壞性”的含義，即具有正面效益。這尤其在磁性、電感性及電容性致動器的情況下是可能的。在保持靜態位置和/或時間平行位置變化時，尤其可利用該串擾。
[0190]特別地，可建設性地利用相位匹配的脈沖寬度調制驅動放大器信號的電串擾。
[0191]所提供的調節可以是所謂的“多重輸入多重輸出調節(ΜΙΜ0調節)”，其中致動器之間的串擾不必減少，而是所需總電功率PtOt最小化。為此，寄生功率損失(例如電磁致動器屏蔽中轉換的熱功率)可用作有效功率。
[0192]在該變型例中，例如，有利地故意免除不同致動器之間的電磁屏蔽。
[0193]串擾的效應可以基于模式的方式確定，尤其借助于具有耦合因素的矩陣確定。
[0194]在圖19中示意性示出此變型例的優勢。左手欄分別示出不使用致動器58之間的串擾的情形，圖19中的右手欄示出使用兩個致動器58之間的串擾的情形。圖19的最上方列示出具有Pm的第一致動器58的有效功率。左手欄額外地示出致動器I的寄生功率損失Pn和所需電功率Pb1。右手欄以示例方式示出從致動器2至致動器I的串擾功率Ρ?21。此外，右手欄同樣示出致動器I的總所需電功率Pb1。其小于在不利用串擾情況下的所需電功率ΡΒ1。
[0195]中間行示出利用和不利用來自致動器I的串擾的致動器2的對應關系。
[0196]圖19的最下方行在各情況下示出總所需功率Ptclt= PB1+PB2。可顯示出，總功率Ptcit可通過建設性地利用不同致動器58之間的串擾而減少。
[0197]在位置改變的情況下，有利地，還可通過在建設性串擾的情況下在時間上并行地以及在破壞性串擾的情況下在時間上相繼地驅動致動器58來減小尤其最小化峰值電功率
P max ο
[0198]致動器58之間的串擾可通過免除電磁屏蔽或減弱此種屏蔽而實現。可顯示出，在利用該串擾的情況下的所需峰值電功率Pmax的大小最大等于不利用串擾的情況。該最大所需峰值電功率尤其可通過利用串擾而減少。該減少可為不利用串擾的情況下的所需峰值電功率Pmax的尤其至少I %、尤其至少3%、尤其至少5%。
[0199]在移動單獨反射鏡23期間減少總功率Ptcit的又一可能性包含適應地限制放大器級30的供應電壓。圖15示出在單獨反射鏡23的第一組移動期間在時間間隔^至^中以及在單獨反射鏡23的另一組移動期間在移動間隔t3至t4中，放大器級30的兩組4(h、402的實際供應需求38,和所述組的相關適配提供供應3士的對應時間輪廓。在圖14中示出用于驅動第一組40ι和第二組402的致動器58的相關電路概念。
[0200]群組4(h、402分別包含至少一個致動器58。對于每個群組4(h、402，該供應電壓的適應性限制彼此分離地實現。每個群組40^402的供應電壓例如可借助可調節式DC/DC轉換器42!、422來適應地設定。
[0201]單獨反射鏡23和/或相關聯致動器58整體還可細分成多于兩個群組40^402，其中，對于各群組，供應電壓的適應性限制彼此分離地實現。
[0202]供應電壓的適應性限制首先涉及確認取決于待移動的單獨反射鏡23的第一移動位置34和/或第二移動位置35(即待移動的單獨反射鏡23的開始和/或目標位置)和/或為其提供的移動軌跡332的最大所需供應電壓。
[0203]此外，圖14示意性示出控制裝置29。其在各情況下經由數據傳輸供應線41給放大器級30供應要放大的信號。
[0204]而且，提供控制放大器級30的供應電壓的供電壓源43和裝置44。這些在下文中統稱為供應電壓調節46。
[0205]放大器級30的供應電壓借助供應電壓調節46進行調節。
[0206]在輸出側上，放大器級30在各情況下連接到致動器裝置45之一、尤其連接到致動器58。
[0207]DC/DC轉換器42i具有高效率和低的大信號頻寬。DC/DC轉換器42i的效率尤其可在90%至95%的范圍內。DC/DC轉換器42i的大信號頻寬在此應理解為具有全功率擺動的所支持的頻率涵蓋范圍。其尤其小于10Hz。放大器級30在各情況下具有低效率和比DC/DC轉換器高的大信號頻寬。不具有DC/DC轉換器42i的放大器級30的效率可以在50%至95%的范圍內。
[0208]特別地，調節放大器級30的輸入功率。放大器級30的供應電壓可以被控制尤其被調節成使得其適配于放大器級30的輸出功率。結果，可提高放大器級30的效率。如此，尤其可更好地調制放大器級30。特別地，可最大化對放大器級30的調制。根據本發明，特別地，調節放大器級30的供應電壓并由此調節輸入功率，使得輸入功率與輸出功率的比值在0.1至10的范圍內、尤其在0.3至3的范圍內、尤其在0.5至2的范圍內。
[0209]放大器級30的頻寬可為尤其至少1Hz、尤其至少50Hz、尤其至少10Hz、尤其至少500Hz、尤其至少 100Hz。
[0210]控制裝置29還可以數據傳輸方式連接到供應電壓調節46。借助供應電壓調節46，尤其借助控制裝置29，可給群組4(h、402的放大器級30確認并設定供應電壓、尤其最佳供應電壓。該供應電壓尤其取決于預定義行進設定(即預定義移動軌跡330而確認。
[0211]根據在圖22中示意性示出的一個特別有利實施例，復用方法可提供用于驅動放大器級30。由此，特別地，可取決于行進設定(即取決于所需移動軌跡330組合具有由最大供應電壓所導致的相同或相似需求的放大器級30以形成群組。在該情況下，放大器級30形成群組4(^的聚合并不在該系統設計中靜態實現，而是適應性地實現。其尤其在該系統操作期間實現。其通過放大器電子器件的構造、尤其通過用于供應電壓的多路器50在放大器級處可切換地提供產生的供應電壓來實現。為了選擇供應電壓，多路器50可由具有控制信號的控制裝置51控制。控制裝置51可集成進控制裝置29中或是其一部分。
[0212]上述各種實現變型例和示例性實施例對于以互連布置用在光學組件25中的致動器58和放大器級30的任意組合而言為可能。特別地，這尤其還包括不同致動器58和/或放大器級30的同時使用。在該情況下，可根據上述一個或多個變型例適配、尤其優化致動器58和/或放大器級30的僅一部分。還可根據來自上述那些之中的不同可能性實現不同致動器58和/或放大器級30。
[0213]對于以互連布置與致動器以靜態方式維持的移動位置34、35，為了確認最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正，可使用來自多維優化問題領域的各種數值方法。例如，該方法可借助基于模式的封閉方案而確認，例如借助擬逆法(pseudo-1nverse method)或拉格朗日最佳化。擬逆法尤其適合用在功率最大的相等條件的情況中。拉格朗日優化尤其適合用在功率最大的小于/等于條件的情況中。
[0214]還可通過測試所有可能替代例(所謂的窮舉搜索)確認最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正。
[0215]確認最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正的合適數值方法的示例包括所謂的最速下降算法、單純形算法或切割平面算法。替代算法同樣是可能的。
[0216]為了確定優化參數，尤其可提供兩階段法。在該情況下，借助單調函數模型化移動軌跡33,。移動軌跡33,尤其借助可由迭加的基底函數、尤其多項式或不同頻率的正弦振蕩(例如由此種函數之總和)表示的單調函數模型化。模型化移動軌跡33,的函數尤其允許計算在移動軌跡33i的每一點處的必要電功率。
[0217]隨后在第二步驟中確定基底函數的系數。為此，提供封閉或數值優化。
[0218]對移動軌跡332和/或位置校正的適應性優化而言，這些方法可在外部分離控制單元中、尤其在外部運算單元中實現及進行。它們還可以在接近致動器邏輯中實現及進行。部分外部實現和部分接近致動器邏輯的組合同樣是可能的。這同樣適用于致動器58的電子驅動的實現。
[0219]下面參照圖16和圖17以不同文字再次概括說明根據本發明的概念。圖16示意性示出借助至少兩個致動器58在機械部件移動期間尤其在機電系統62的光學部件61移動期間使峰值電功率最小化的系統構造和實現概念。
[0220]圖16左手側示意性示出代表系統設計和系統優化的方法步驟64。根據本發明，此方法步驟涉及從以下示意性表示的部分概念中進行選擇:機械系統設計65、電子系統設計66和算法系統設計67。
[0221]這尤其意味著機械和電子系統部件的設計。在該情況下，電子部件的設計意味著其選擇和互連，從而達成在該系統中所爭取的電功能。
[0222]在系統設計和系統優化中考慮一系列不同的需求和邊界條件68,。邊界條件68,可例如代表部件61的所有可能移動位置組。邊界條件682可代表最大容許的峰值電功率。
[0223]根據本發明所提供的變型例從在機電系統62的啟動前的算法、電子和機械系統設計65、66、67還有在該系統操作期間的最佳致動軌跡的相關聯適應性系統構造及實現提出選擇。各種可能性可有利地彼此組合。
[0224]致動軌跡、尤其最佳致動軌跡、驅動方案和/或相關聯驅動協議可在該系統操作之前確認，并可儲存于內存69中。內存69可具有儲存放大器級30和移置軌跡33的可能構造的不同部分區域70、71。
[0225]移動軌跡33還可由控制裝置29使用對應的算法手段在該系統操作時間期間確定。
[0226]內存69以數據傳輸方式連接到控制裝置29。控制裝置29包含算法手段，用于在部件61的致動期間使峰值電功率Pmax最小化。控制裝置29經由一個或多個控制和/或調節單元72連接到放大器級30。控制裝置29可尤其經由一個或多個數據傳輸元件73將設定點位置轉發給控制和/或調節單元72。
[0227]控制裝置29具有數據輸入74，其用于預定義目標移動位置。
[0228]控制裝置29以數據傳輸方式經由另一數據傳輸元件75直接連接到放大器級30、尤其其構造電子器件76。
[0229]此外，機電系統62包含一個或多個傳感器元件77。傳感器元件77用于確認待移動部件61的移動位置。所確認的位置經由一個或多個數據傳輸連接件78轉發給控制裝置29和/或控制和/或調節單元72。
[0230]具有其構造電子器件76的放大器級30連同待移動部件61和傳感器元件77—起形成接近致動器部件79。
[0231]內存69、控制裝置29及控制和/或調節單元72可實現為一個或多個分離組件80。分離組件80可實現為接近致動器組件80。其還可實現為外部組件80，尤其為外部數字邏輯組件。
[0232]圖17示意性地示出在機電系統62的操作期間，該峰值功率減少算法實施。目標位置、尤其新目標位置在第一步驟81中預定義。這可涉及第二移動位置35。
[0233]部件61的實際位置隨后在測量步驟82中進行測量。該實際位置可以是第一移動位置34。
[0234]一方面，確定實際位置的測量步驟82之后是確定步驟83，其中，確定與實際和目標位置相關聯的移動軌跡33。這可通過從內存69、尤其部分區域71中讀出對應的移動軌跡33，或通過在該系統操作期間優化移動軌跡33來做到。這兩種可能性的組合同樣是可能的。
[0235]另一方面，為了確定移動軌跡33，此外還提供確定與實際和目標位置相關聯的驅動放大器構造的確定步驟84。所述構造同樣可通過從內存69、尤其從其部分區域70中讀出，或在該系統操作期間通過優化而確定。這兩種可能性的組合同樣是可能的。確定步驟84之后是構造放大器級30的構造步驟85。
[0236]最后，預定義步驟86涉及根據移動軌跡33經由驅動放大器操作的致動器58為機械元件的致動預定義設定點值。
[0237]在使用根據本發明的所述部件和方法用于為投射曝光設備I期間，提供掩模母版和晶片，所述晶片支承對照明光I O光敏感的涂層。之后，該掩模母版的至少一個區段借助于投射曝光設備I投射于該晶片上。在將掩模母版投射至晶片期間，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的方向上移動。該掩模母版和該晶片優選地彼此同步移動。最后，顯影由照明光10曝光過的晶片上的光敏層。如此，制造微結構或納米結構部件，尤其是半導體芯片。
[0238]即使本發明已基于投射曝光設備I進行了說明，但是根據本發明的概念并不限于此。原則上，還可適用于其它機電系統，其中，至少一個機械元件的位置通過電子驅動至少兩個致動器58來設定和/或調節。其特別有利于機械元件意在成組或以互連布置進行移動的機電系統。特別關注機械元件意在尤其以預定時刻(例如周期性地)重復移動的系統。
【主權項】
1.一種移動光學部件形式的至少一個機械裝置(23)的方法，該至少一個機械裝置具有 至少兩個移動自由度，該方法包括下列步驟:-提供具有至少一個機械裝置(23)的機電系統，該至少一個機械裝置能夠借助至少兩 個電動致動器(47; 57; 58)從第一移動位置(34)移動到第二移動位置(35);-預先定義最大功率(Pmax)，其允許由所有致動器(47; 57; 58)在機械裝置(23)的移動期 間在任意時刻一起消耗，其中，最大功率(PmX)小于所有單獨致動器(47;57;58)的最大功率 (P^x)之和(S);-確認驅動協議，用于在符合預定最大功率(Pmax)的同時，使至少一個機械裝置(23)從 該第一移動位置(34)沿移動軌跡(33)移動到該第二移動位置(35);以及-根據驅動協議通過驅動致動器(47; 57; 58)來移動機械裝置(23)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，確認驅動協議包含下列步驟:2.1.預先定義該機電系統的所有機械裝置的移動軌跡(33);2.2.取決于相應移動軌跡(33)，預先定義或確認用于每個機械裝置(23)的驅動方案； 以及2.3.確認單獨機械裝置(23)的移動的時間順序。3.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)在移動過程開 始時指向預定方向(37)。4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)在至少兩個點 處指向不同方向。5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)引導通過該機 械裝置(23)的零位置(36)。6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，不同致動器裝置(24)至少部分 地相繼啟動。7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了確認驅動協議，確認一啟動 方案，其中，至少一個致動器驅動放大器(30)的供應電壓被適應性適配。8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，確定驅動協議涉及考慮在至少 兩個機械裝置(23)的致動器裝置(24)之間的本地儲存和/或電磁串擾中的可能電能儲存。9.一種光學組件(25)，包含；9.1.機電系統，具有；9.1.1.光學部件形式的至少一個機械裝置(23)，具有至少兩個移動自由度；9.1.2.至少兩個電動致動器裝置(45)，用于將至少一個機械裝置(23)從第一移動位置 (34)沿移動軌跡移動到第二移動位置(35);以及9.2.控制裝置(29)，用于借助致動器裝置(45)控制機械裝置(23)的移動，9.3.其中，機械裝置(23)通過致動器裝置(45)的受控啟動移動到預定移動位置組和/ 或沿預定移動軌跡組移動；9.4.其特征在于機電系統的設計，使得當該機械裝置(23)移動到預定移動位置和/或 沿預定移動軌跡移動時，致動器裝置(45)的最大總功率消耗的大小至多等于預定最大功率 (Pmax)，其中，該最大功率(Pmax)小于所有單獨致動器裝置的最大功率(P^x)之和(S)。10.如權利要求9所述的光學組件(25)，其特征在于，該機械裝置(23)具有至少兩個旋轉軸(A，B)，該致動器裝置(45)具有至少兩個致動軸(X，Y)，其中，旋轉軸(A，B)相對于致動 軸(X，Y)旋轉一角度巾>0°。11.如權利要求10所述的光學組件(25)，其特征在于，旋轉軸(A，B)相對于致動軸(X，Y) 旋轉的角度巾被選擇成使得設定要求最大機械有效功率的移動位置所需的電功率最小。12.如權利要求9至11中任一項所述的光學組件(25)，其特征在于，該機械裝置(23)布 置成使得其具有零位置(36)，該零位置被選擇成使得設定機械裝置(23)的所有預定移動位 置所需的峰值電功率最小。13.如權利要求9至12中任一項所述的光學組件(25)，其特征在于，提供儲存裝置(56) 來本地儲存電能。14.一種設計具有至少一個可移動光學部件和致動器(45)的光學組件(25)的方法，至 少一個可移動光學部件具有至少兩個旋轉軸(A，B)，致動器裝置具有帶致動器軸(X，Y)的至 少兩個致動器，以移動光學部件，該方法包括下列步驟:_預先定義用于移動該光學部件的可能移動位置和/或移動軌跡；-確定用于設定所有移動位置和/或移動軌跡所需的峰值總電功率；-取決于旋轉軸(A，B)相對于致動軸(X，Y)旋轉的角度巾，確定峰值總功率的最小值；-關于光學部件取向致動器(45)，使得旋轉軸(A，B)相對于致動軸(X，Y)旋轉一角度小。15.—種包含具有至少一個如權利要求9至13中任一項所述的光學組件(25)的第一分 面反射鏡(13)的照明光學單元的照射光學單元(4)。16.—種照明系統(2)，包含:a.如權利要求15所述的照明光學單元(4);以及b.福射源(3)。17.—種用于微光刻的投射曝光設備(1)，包含:c.如權利要求16所述的照明系統(2);以及d.投射光學單元(7)。18.—種制造微結構或納米結構部件的方法，包含下列步驟:-提供基板，由光敏材料構成的層至少部分地施加到該基板；-提供具有待成像的結構的掩模母版；-提供如權利要求17所述的投射曝光設備(1);-借助投射曝光設備(1)將掩模母版的至少一部分投射到基板的光敏層區域上。19.一種根據如權利要求18所述的方法制造的部件。
【文檔編號】G03F7/20GK106030410SQ201580008654
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月10日
【發明人】S.克朗, L.伯杰
【申請人】卡爾蔡司Smt有限責任公司