构造尤其用于微光刻投射曝光系统的分面镜的个体反射镜技术方案

技术编号:7126609 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
个体反射镜(112)被用于构造分面镜。个体反射镜(112)的反射镜元件(79)能够绕倾翻铰链(82,83)的至少一个倾翻轴线(w1,w2)相对于刚性支撑元件(81)倾翻。倾翻铰链(82,83)被设计为一体式铰链。该一体式铰链垂直于倾翻轴线(w1,w2)具有铰链厚度S,沿着倾翻轴线(w1,w2)具有铰链长度L,并满足L/S>50。结果得到用于构造分面镜的个体反射镜,其中所述分面镜能够被复制,能够被精确调节,并且同时通过反射镜主体的散热而确保充分地散失热量,尤其是由对个体反射镜反射的有用辐射的残余吸收所产生的热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于构造分面镜的个体反射镜,所述分面镜尤其为在微光刻投射曝光系统中用作光束引导光学部件的分面镜。
技术介绍
US 6,438,199B1和US 6,658,084B2中公开了由个体反射镜构造的此类型的分面^Mi ο
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于构造根据本专利技术的分面镜的个体反射镜,使得分面镜具有用于倾翻个体反射镜的反射面的紧凑布置,并确保足够高的调节力。根据本专利技术,通过具有权利要求1中公开的特征的个体反射镜可以实现此目的。注意到,根据本专利技术的个体反射镜具有紧凑布置且带有致动器,所述个体反射镜允许产生mN(毫牛)范围内的调节力,该调节力利用一体式铰链(solid-bodyjoint)的典型微构造足以产生个体反射镜所需要的倾翻。对应的致动器为所谓的拉链运动(zipping) 致动器(移动楔致动器或卷动关闭致动器),并在例如以下的专业论文中被公开J.Li et al. "Deep-Reactive Ion-Etched Compliant Starting Zone Electrostatic Zipping Actuators,,,Journal of Micromechanical Systems, VOL. 14, NO. 6, 2005 ;以及 Μ. A. Rosa et al. "A novel external electrode configuration for the elastrostatic actuation of MEMS based devices,,,J. Micromech. Microeng. , 14, 2004。根据权利要求2的移动电极的数量已被证明对于确保足够多的移动自由度是有利的。反射面的边形状可被适配于移动电极的数量。如果使用三个移动电极,则个体反射镜的反射面可以是例如三角形。个体反射镜的边形状优选使得利用该边形状,具有相同边的个体反射镜构成的分面镜的总反射面可以无间隙倾翻。根据权利要求3的移动电极的构造提供了当在移动电极与对应电极之间施加电压时连续增加接触面部分的可能性,其中移动电极与对应电极之间的间隔在间隔面部分中减小,从而在那里产生具有相应大调节力的高电场强度。根据权利要求4和5的移动电极的基面设计已被证明特别适合于提供紧凑调节布置。这里,根据权利要求5的螺旋设计特别紧凑。根据权利要求6,在间隔面部分中逐渐增大的电极间隔提供了随着电极之间所施加的电压的增加而发展出相应的自增强(self-reinforcing)力的可能性。根据权利要求7的电压输入,即使在中性位置,也可以提供反射镜主体相对于载置器主体的精确规定的定位。中性位置不由至少一个一体式铰链的未受力状态预先确定。本专利技术的另一目的在于提供用于构造分面镜的个体反射镜,其中所述分面镜可以复制,可以精确调节,并且同时通过反射镜主体的散热而确保充分散失热量,尤其是对个体反射镜反射的有用辐射的残余吸收所产生的热量。根据本专利技术,通过具有权利要求8中公开的特征的个体反射镜实现此目的。在给定低刚度情况下,尤其是为了以较低的力耗费实现调节偏移,铰链长度与铰链厚度的根据本专利技术的尺寸比,确保了从反射镜主体通过一体式铰链向载置器主体充分散热。与铰链厚度相比较大的铰链长度在此情况下确保穿过一体式铰链的足够大的热传递截面。由于铰链厚度相对于铰链长度较小,所以可以利用小的力耗费来进行反射镜主体的给定角度偏转,以调节个体反射镜。例如,这提供了使用致动器系统倾翻反射镜主体的可能性,这可以通过较小的力来实现,因此在设计上可以非常紧凑。特别地,可以用于倾翻反射镜主体的致动器是在传统微反射镜阵列的构造中使用的那些。对于本领域的技术人员来说,此类型的微反射镜布置在关键词“MEMS”之下(微机电系统),例如由EP 1289273A1, 是已知的。与已知的具有小得多长度/厚度比的微反射镜转矩悬架(参见how et al., Sensors and Actuators A 117 (2005),331_;340)相比,当使用根据本专利技术的一体式铰链时,热传递被大大改善。这是有利的,尤其在由于反射镜主体的显著残留吸收而必须散热的情况下,例如,当使用EUV辐射作为被个体反射镜的有用辐射时。此外,通过使用载置器主体中的微通道可以进一步提高反射镜主体和载置器主体之间的热传递,该微通道允许主动冷却,尤其是利用层状通流的冷却液体。根据权利要求9的两个铰链允许照射在反射镜主体上的有用辐射的偏转角度的可变调节。根据权利要求10所涉及的个体反射镜主体的功能分离允许其简单的结构设计。根据权利要求11的具有两个一体式铰链的构造允许通过两个一体式铰链进行良好的热传递。特别地,可以从反射镜主体经由中间体到载置器主体进行良好的热传递。根据权利要求12的分离一体式铰链部分致使一体式铰链的弯曲刚度降低。根据权利要求13的电容式动作电极致动器可以利用微处理技术紧凑地制造。在给定热传递时,具有这么小的弯曲刚度的一体式铰链可以通过根据本专利技术的铰链长度与铰链厚度之间的比来实现,从而此类型的电极致动器所能够产生的、例如在毫牛范围中的典型力足以产生必要的倾翻角度。根据权利要求14的电极间隔,一方面导致高电场强度的产生,另一方面足以产生通常所需要的小倾翻角度。根据权利要求15的具有电极堆的致动器致使通过相邻电极之间的给定绝对电压差能够产生总和较高的调节力。根据权利要求16的个体反射镜的致动器的优点对应于上面结合根据权利要求1 的致动器已经描述的优点。该致动器可以以上面结合权利要求2至7已经说明的方式来改进。根据权利要求17的反射面已证明适合根据本专利技术的分面镜的构造。可选地,反射镜面还可以更小,例如具有跨越反射镜面的在几十毫米范围中的尺度。诸如Imm2的更大的反射镜面也可以。反射面可以具有矩形、六角形或者三角形的边形状。还可以是其他多边形边形状,例如五边形。根据权利要求18的倾翻轴线布置允许对有用辐射的精确调节。如果倾翻轴线位于反射镜面的平面中,则个体反射镜的倾翻不导致出射的有用辐射的偏移,或最多只有非常小的偏移。根据权利要求19的倾翻铰链的侧边布置允许就总体深度实现紧凑结构。根据权利要求20的倾翻铰链布置避免了反射镜主体的反射面的平面上的死区。 从而,相邻个体反射镜的反射面可以被布置为紧密排列,而几乎没有中间空间。根据权利要求21和22彼此分开布置的电极允许反射镜主体相对于载置器主体以若干自由度调节。根据权利要求23的电极的布置简化了个体反射镜的电极致动器系统的启动耗费,该启动耗费用于实现个体反射镜对入射有用辐射的偏转的、例如以目标线性方式运行的改变。根据权利要求M的分面镜的优点对应于上面结合根据本专利技术的个体反射镜已经描述的优点。分面镜可以恰好具有一个根据本专利技术的个体反射镜。分面镜可以具有多个根据本专利技术的个体反射镜。分面镜可以具有超过50、超过100、超过200、超过500或超过1000 个根据本专利技术的个体反射镜。当使用根据权利要求25的分面镜时,当在投射曝光系统中使用分面镜时,对要曝光的物场的各种照明几何形状的调节的可变性增加。将分面镜细分为可以彼此独立倾翻的大量个体反射镜允许将分面镜细分为个体反射镜组的各种实现方式。这可以被用于产生具有不同边的分组,从而例如确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于构造分面镜(13,14;47;64;67;70)的个体反射镜(139),-其中所述个体反射镜(21;99;112;126;138)的反射镜主体(79)被构造为能够绕至少一个倾翻轴线而相对于刚性载置器主体(81)倾翻,其特征在于,用于实现绕所述至少一个倾翻轴线的受控倾翻的致动器(119)具有:-移动电极(120),其可移动地连接到第一铰链体,-对应电极(122),其刚性地连接到第二铰链体,-其中在所述移动电极(120)和所述对应电极(122)之间布置有电介质层(123),-其中所述对应电极(122)在接触面部分(124)中通过所述电介质层(123)直接倚靠在所述移动电极(120)上,并且其中,在间隔面部分(125)中,所述对应电极(122)和所述移动电极(120)之间的间隔在所述致动器(119)的未受力状态下连续地增大,所述移动电极(120)用于连接到所述第一铰链体的连接区域(121,129)位于所述间隔面部分(125)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿明沃伯
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:DE

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