具有用于模块组件的防撞装置的光学模块制造方法及图纸

本发明专利技术关于光学模块，其具有第一及第二组件(108，109)、支撑结构(112)以及防撞装置(114)。第一组件(108)由支撑结构(112)支撑且配置为邻近第二组件(109)并与第二组件(109)相距一距离以形成间隙。支撑结构(112)定义相对运动路径，第一及第二组件(108，109)在干扰的影响下相对在相对运动路径上相对彼此移动，若防撞装置(114)不起作用，则发生第一及第二组件(108，109)的碰撞区域(108.1，109.1)之间的碰撞。防撞装置(114)包含产生第一场的在第一组件(108)上的第一防撞单元(114.1)、并包含指派给第一防撞单元(114.1)并产生第二场的在第二组件(109)上的第二防撞单元。当第一及第二组件(108，109)逐渐地接近彼此时，第一及第二场在第一组件(108)上产生抵消接近的增加的反作用力。第一和/或第二防撞单元(114.1，114.2)包含产生部分场的多个防撞元件，其被指派给彼此使得其部分场的叠加产生一场，其场线密度随着沿相对运动路径离防撞单元(114.1，114.2)的距离增加而比部分场中的一个的场线密度降低地更为急剧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于模块组件的防撞装置的光学模块相关申请的交叉引用本专利申请案依据35U.S.C.119主张2016年8月9日申请的德国专利申请案DE102016214785.4的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术关于光学模块，特别是关于具有许多组件的分面反射镜(facetmirror)，其在操作期间的碰撞通过防撞装置(anticollisiondevice)来避免。本专利技术还关于用于此光学模块的相应组件、关于具有此光学模块的光学成像装置、关于用以支撑此光学模块的组件的方法以及关于相应的光学成像方法。本专利技术可结合任何想要的光学成像方法使用。本专利技术可特别有利地用于制造或检查用于此目的的微电子电路及光学组件(例如光学掩模)。
技术介绍
所述类型的光学模块(特别是分面反射镜)用于操作波长在UV范围(例如在193nm的范围)以及操作波长在5nm到20nm之间(典型在13nm的范围)的所谓极UV范围(EUV)的半导体光刻，用以制造微结构或纳米结构组件。光学模块在这种情况下用以确保掩模平面或掩模母版平面尽可能均匀地被照射。光学模块也可用以在掩模平面或掩模母版平面的区域中获得不同的照明设定(照明角度分布)。在投射曝光设备中的此处所讨论类型的光学模块(特别是分面反射镜)的配置及功能性已揭露于例如DE10053587A1及DE102010003169A1，其全部内容以引用的方式分别并入本文。这类分面反射镜通常包含具有一个或多个反射光学表面的多个分面元件。分面元件由支撑结构支撑且通常配置于多个分面组中。个别分面元件或其光学表面的倾斜角可通过支撑结构的相应致动器系统单独设定或分组设定，以在各个情况下分别达成在照明光束上的期望强度分布或不同的照明设定。支撑相应分面元件的支撑结构在此情况下指定了个别分面元件的运动路径。在上述分面反射镜的情况下，以及在具有个别支撑的分面元件的其他已知的分面反射镜的情况下，基本问题一方面为支撑结构事实上一般设计为足够坚硬以在正常未干扰的操作期间(没有异常的内部或外部机械干扰(例如冲击(shock)或振荡(vibration))的影响)保持相应分面元件于其相应位置和/或定向并避免与邻近分面元件或邻近的成像装置的组件(例如邻近的支撑结构的组件)的碰撞。然而，若有异常的机械干扰、或这类干扰的能量超过特定限制值，则可能发生相应分面元件与邻近组件(例如其他分面元件或支撑结构的组件)之间不想要的碰撞。特别地，这可能造成对光学表面的不想要的损害、分面元件的变形等等。事实上，原则上有可能将个别分面元件的支撑结构设计为更加刚硬以避免这种碰撞。但是这是有限的，尤其是因为一般对分面元件的可调性(尤其是调整运动的动态性)和整个可用空间的要求。原则上从GB1556473A已知使用磁场用以非接触地定位形式为反射镜的光学元件、或将其保持在一预定义位置，因此而防止反射镜与邻近支撑结构的碰撞。然而，此处的问题为，在这种情况下使用的磁场总是处于激活状态，因此当进行调整时，分别需由致动器来克服其对反射镜作用的力、或必须以复杂的方式改变磁场。两者都导致成像装置的设备费用的增加。
技术实现思路
在上述现有技术的背景下，本专利技术基于以下目的：提供光学模块、光学组件、光学成像装置、用于支撑光学组件的方法、以及不具有上述缺点或至少程度较小的成像方法，且特别地，本专利技术基于以下目的：以简单的方式避免由定义的机械干扰引起的此光学模块的组件的碰撞、或减少这类碰撞的风险。本专利技术基于这样的技术教导，即，在开头所述类型的光学模块的情况下，可通过使用防撞装置(其通过相互指派的场而无接触地作用)而以简单的方式来避免由定义的机械干扰所造成的这种光学模块的组件的碰撞、或降低这类碰撞的风险，在此情况下，相互指派的防撞单元的其中至少一个场由防撞单元的多个防撞元件的部分场的叠加来修改，使得场线密度(fieldlinedensity)随着离防撞单元的距离增加而比个别部分场的相应场线密度降低地更为急遽。场线密度的降低较佳为指数的。这实现的效果为：抵消(counteract)碰撞的明显的反作用力仅在相对较小的区域内实现、或仅当两组件彼此接近超过由组件之间的正常调整运动所引起的最大接近时才实现。另一方面，在正常运行期间没有产生明显的反作用力，其中没有干扰或者只有具有无法导致组件彼此靠近或无法导致组件碰撞的这种能量的干扰。因此，对于相关组件的最终正常调整运动(在这种情况下不会发生两个组件的临界接近)，没有明显的反作用力需要克服。因此，为此所需的致动器系统可以是相对简单的设计。这种急剧降低的场线密度的另一个优点为，当组件彼此靠近或比预期的正常量更紧密地接近时，反作用力将较佳地相应急剧增加，以在碰撞前实现组件的相对运动的及时减速，从而避免此碰撞。在这方面不言而喻的是，防撞单元的场及由此可实现的最大反作用力针对预期为最大值的机械干扰的特定预定义能量而设计。在这种情况下可区分不同的干扰情况。特别地，可区分具有不同类型和/或效果方向的干扰，其导致两个组件的不同相对运动。如果预期会有产生两组件的不同相对运动并可特别地导致在不同位置的碰撞的这类不同的干扰，则最终可提供多对防撞单元。这些成对的防撞单元原则上可相同地建构、可能仅在所产生的反作用力方面不同、或者分别适配于各自的干扰情况。根据一个方面，本专利技术因此关于光学模块，特别是分面反射镜，其具有第一组件、第二组件、支撑结构和防撞装置。第一组件由支撑结构所支撑且配置为邻近第二组件。此外，第一组件配置在与第二组件相距一距离处以形成一间隙。支撑结构定义第一组件的相对运动的路径，第一组件在定义的机械干扰(特别是冲击)的影响下沿相对第二组件的接近方向在相对运动路径上移动，其中若防撞装置不存在或不起作用，则发生第一组件的第一碰撞区域与第二组件的第二碰撞区域之间的碰撞。防撞装置包含第一防撞单元，其配置在第一组件上并产生第一场。此外，防撞装置包含第二防撞单元，其配置在第二组件上、指派给第一防撞单元、并产生第二场。第一防撞单元及第二防撞单元设计成使得当第一组件及第二组件沿相对运动路径逐渐地接近彼此时，第一场及第二场在第一组件上产生抵消接近的增加的反作用力。第一防撞单元和/或第二防撞单元包含产生部分场的多个防撞元件，防撞元件彼此指派使得其部分场的叠加产生防撞单元的场，其场线密度随着沿相对运动路径离防撞单元的距离增加而比部分场中一个的场线密度降低地更为急遽。换言之，上述场线的集中在防撞单元的附近实现，因此所述的随着与防撞单元的距离增加而急剧降低的场线密度或比部分场相比更急遽的降低是通过部分场的叠加来实现。由防撞元件的部分场的叠加所造成的场线密度的降低原则上可选择为尽可能地急遽，以分别实现明显反作用力效果的较晚启动及正常调整运动的最小可能或可忽略阻碍的上述效果。较佳地，防撞单元中的至少一个的防撞元件因此彼此指派，使得部分场的叠加产生防撞单元的场，其场线密度根据沿相对运动路径与防撞单元的距离而变化。在此情况中，场线密度较佳为随着离防撞单元的距离而指数地减少。补充地或替代地，可提供场线密度随着离防撞单元的距离而降低5次方到21次方、较佳为降低7次方到21次方、更佳为降低9次方到21次方。在某些变型的情况下，防撞单元的叠加部分场产生实际场，其与预定义反向场相互作用并仅在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学模块，特别是分面反射镜，包含：第一组件(108)，第二组件(109，112.4)，支撑结构(112)，以及防撞装置(114；214；314)，其中该第一组件(108)由该支撑结构(112)支撑且配置为邻近该第二组件(109，112.4)，该第一组件(108)配置在与该第二组件(109，112.4)相距一距离处以形成间隙，该支撑结构(112)定义该第一组件(108)的相对运动路径，该第一组件(108)在定义的机械干扰，特别是冲击的影响下沿相对该第二组件(109，112.4)的接近方向在该相对运动路径上移动，其中若该防撞装置(114；214；314)不存在或不起作用，则发生该第一组件(108)的第一碰撞区域(108.1)与该第二组件(109，112.4)的第二碰撞区域(109.1)之间的碰撞，该防撞装置(114；214；314)包含第一防撞单元(114.1)，其配置在该第一组件(108)上并产生第一场，该防撞装置(114；214；314)包含第二防撞单元，其配置在该第二组件(109，112.4)上、被指派给该第一防撞单元(114.1)并产生第二场，以及该第一防撞单元(114.1)及该第二防撞单元(114.2)设计成使得当该第一组件(108)及该第二组件(109，112.4)沿该相对运动路径逐渐地接近彼此时，该第一场及该第二场在该第一组件(108)上产生抵消该接近的增加的反作用力，其特征在于：该第一防撞单元(114.1)和/或该第二防撞单元(114.2)包含产生部分场的多个防撞元件，其中该防撞元件(115.1，115.2)被指派给彼此，使得该防撞元件的部分场的叠加产生该防撞单元(114.1，114.2)的场，该场的场线密度随着沿该相对运动路径离该防撞单元(114.1，114.2)的距离增加而比该部分场中的一个的场线密度降低地更为急剧。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.09 DE 102016214785.41.一种光学模块，特别是分面反射镜，包含：第一组件(108)，第二组件(109，112.4)，支撑结构(112)，以及防撞装置(114；214；314)，其中该第一组件(108)由该支撑结构(112)支撑且配置为邻近该第二组件(109，112.4)，该第一组件(108)配置在与该第二组件(109，112.4)相距一距离处以形成间隙，该支撑结构(112)定义该第一组件(108)的相对运动路径，该第一组件(108)在定义的机械干扰，特别是冲击的影响下沿相对该第二组件(109，112.4)的接近方向在该相对运动路径上移动，其中若该防撞装置(114；214；314)不存在或不起作用，则发生该第一组件(108)的第一碰撞区域(108.1)与该第二组件(109，112.4)的第二碰撞区域(109.1)之间的碰撞，该防撞装置(114；214；314)包含第一防撞单元(114.1)，其配置在该第一组件(108)上并产生第一场，该防撞装置(114；214；314)包含第二防撞单元，其配置在该第二组件(109，112.4)上、被指派给该第一防撞单元(114.1)并产生第二场，以及该第一防撞单元(114.1)及该第二防撞单元(114.2)设计成使得当该第一组件(108)及该第二组件(109，112.4)沿该相对运动路径逐渐地接近彼此时，该第一场及该第二场在该第一组件(108)上产生抵消该接近的增加的反作用力，其特征在于：该第一防撞单元(114.1)和/或该第二防撞单元(114.2)包含产生部分场的多个防撞元件，其中该防撞元件(115.1，115.2)被指派给彼此，使得该防撞元件的部分场的叠加产生该防撞单元(114.1，114.2)的场，该场的场线密度随着沿该相对运动路径离该防撞单元(114.1，114.2)的距离增加而比该部分场中的一个的场线密度降低地更为急剧。2.如权利要求1所述的光学模块，其中：该防撞单元(114.1，114.2)的场的场线密度随着离该防撞单元(114.1，114.2)的距离而指数地减少，和/或该防撞单元(114.1，114.2)的场的场线密度随着离该防撞单元(114.1，114.2)的距离而降低5次方到21次方、较佳为降低7次方到21次方、更佳为降低9次方到21次方，和/或该防撞单元(114.1，114.2)的部分场的叠加产生与预定义反向场相互作用的实际场，该实际场仅在该第一碰撞区域(108.1)与该第二碰撞区域(109.1)之间的距离小于在理论参考状态下于该第一组件(108)上产生预定义反作用力，为此将在无该部分场的叠加的情况下从各个部分场在该接近方向上所获得的理论分力的量相加在一起。3.如权利要求1或2所述的光学模块，其中：该第一防撞单元(114.1)包含N个第一防撞元件(115.1)且该第二防撞单元(114.2)包含M个第二防撞元件(115.1)，其中特别地，N等于M，和/或N和/或M为偶数，和/或N等于2至20，较佳为N等于4至16，更佳为N等于4至12，和/或M等于2至20，较佳为M等于4至16，更佳为M等于4至12。4.如权利要求1至3中任一项所述的光学模块，其中：该防撞单元(114.1，114.2)中至少一个的防撞元件(115.1，115.2)在其内部定义具有内部极性的部分场的内部场方向，其中该至少一个防撞单元(114.1，114.2)的防撞元件(115.1，115.2)在横向于、特别是垂直于该反作用力而延伸的平面中以实质环形配置来配置，和/或该至少一个防撞单元(114.1，114.2)的防撞元件(115.1，115.2)在垂直于该防撞元件(115.1，115.2)中的一个的内部场方向的平面中以实质环形配置来配置。5.如权利要求4所述的光学模块，其中：该至少一个防撞单元(114.1，114.2)的至少两个防撞元件(115.1，115.2)沿该环形配置的圆周方向配置，使得其具有实质相反的内部极性，和/或该至少一个防撞单元(114.1，114.2)的防撞元件(115.1，115.2)沿该环形配置的圆周方向至少逐段地以该内部场方向的交替极性来配置，和/或该至少一个防撞单元(114.1，114.2)的至少两个防撞元件(115.1，115.2)、特别是所有的防撞元件(115.1，115.2)的内部场方向实质上平行。6.如权利要求1至5中任一项所述的光学模块，其中：在没有该机械干扰的任何影响的静止状态中，该第一碰撞区域(108.1)及该第二碰撞区域(109.1)位于沿该接近方向的静止距离处，其中该第一防撞单元(114.1)及该第二防撞单元(114.2)在该第一组件(108)上产生可忽略的第一反作用力，针对该第一碰撞区域(108.1)及该第二碰撞区域(109.1)，沿该接近方向存在预定义最小距离，在该预定义最小距离之下，该接近在受到该机械干扰的影响下必需不进行，且该第一防撞单元(114.1)及该第二防撞单元(114.2)在该预定义最小距离处于该第一组件(108)上产生第二反作用力，以及针对该第一碰撞区域(108.1)及该第二碰撞区域(109.1)，在该机械干扰的影响下沿该接近方向存在中间距离，该中间距离位于该静止距离与该最小距离之间，且该第一防撞单元(114.1)及该第二防撞单元(114.2)在该中间距离处产生第三反作用力于该第一组件(108)上，该第三反作用力是不可忽略的且具有在该第一反作用力与该第二反作用力之间的大小。7.如权利要求6所述的光学模块，其中：该最小距离为该静止距离的3％到20％、较佳为4％到10％、更佳为4％到6％，和/或该中间距离为该静止距离的20％到70％、较佳为30％到50％、更佳为30％到40％，和/或该静止距离为0.2mm到1.0mm、较佳为0.3mm到0.8mm、更佳为0.4mm到0.6mm，和/或该最小距离为0.015mm到0.1mm、较佳为0.02mm到0.08mm、更佳为0.02mm到0.04mm，和/或该中间距离为0.2mm到0.02mm、较佳为0.15mm到0.04mm、更佳为0.1mm到0.06mm。8.如权利要求6或7所述的光学模块，其中：该第一反作用力小于该第二反作用力的3％到20％、较佳为4％到10％、更佳为4％到6％，和/或该第三反作用力小于该第二反作用力的20％到70％、较佳为30％到50％、更佳为30％到40％，和/或该第三反作用力为该第一反作用力的350％到750％、较佳为500％到750％、更佳为650％到750％。9.如权利要求1至8中任一项所述的光学模块，其中：该相对运动路径在每一点处定义该第一碰撞区域(108.1)及该第二碰撞区域(109.1)之间沿该接近方向的距离，针对该第一组件(108)及该第二组件(109，112.4)，预定义该第一碰撞区域(108.1)及该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：J哈特耶斯，A沃尔夫，T格鲁纳，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE