本发明专利技术涉及一种光学设备（１０１），具体是用于微光刻，包括光学模块（１０４）、支撑结构（１０９）和连接装置（１０８），其中，所述连接装置包括具有第一连接器部分（１１０．１）和第二连接器部分（１１０．２）的至少一个连接单元（１１０）。所述第一连接器部分连接到所述光学模块，所述第二连接器部分连接到所述支撑结构。所述第一连接器部分具有带有第一主曲率（Ｋ１－１）的第一接触表面（１１０．３），所述第一主曲率定义第一主曲率轴（ＡＫ２－１），而所述第二连接器部分具有带有第二主曲率（Ｋ２－１）的第二接触表面（１１０．４），所述第二主曲率定义第二主曲率轴。所述第二主曲率与所述第一主曲率匹配，并且在已安装状态中所述第一接触接触表面与所述第二接触表面接触。所述连接装置包括对所述第一连接器部分和所述第二连接器部分作用的定位装置（１１１）的至少一部分，其中所述定位装置被设计为使得，在出现在所述已安装状态之前的调节状态中，以非接触的方式在所述第一接触表面和所述第二接触表面之间保持窄间隙（１１１．４），从而可以关于所述第一主曲率轴在所述第一接触表面和所述第二接触表面之间进行补偿运动，而在所述第一连接器部分和所述第二连接器部分之间不发生所述补偿运动造成的任何力的作用。
【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光学设备、光学成像设备，包括将光学模块与支撑结构连接的设 备和方法。可以在任何光学设备或光学成像方法中使用本专利技术。具体地，可以在微电子电 路的制造中采用的微光刻中使用本专利技术。
技术介绍
具体地，在微光刻的领域中，除了使用设计为具有最高可能的精度的组件外，还特 别需要在操作期间保持成像设备的光学模块(例如具有物镜、反射镜和栅格的光学元件的 模块)，使得它们与规定的设置位置或规定的设置几何形状具有最小可能的偏差，以获得相 应的高成像质量(其中，在本专利技术的意思中，术语光学模块可以指独立的光学元件或者这 种光学元件与其它组件(例如支架等)的子组装)。在微光刻领域中，显微范围中的精度要求在几个纳米或更小的量级。它们至少是 不断需要提高在微电子电路的制造中使用的光学系统的分辨率的结果，从而向前推动被制 造的微电子电路的微型化。具体地，在为了提高分辨率而使用高数值孔径的现代光刻系统 中，采用高度偏振的UV光，以能够完全利用高数值孔径的优势。因此，当光穿过光学系统时 保持其偏振性在这里特别重要。这里，出现的特殊问题是应力引起的双折射，其由光学元件 中的应力引起，并且导致系统中的偏振损失的重要部分。因此，特别重要是尽可能少地引入 不期望的应力到所考虑的光学模块中以保持其对成像质量的最小负面效应。为此的一个问题对于在光学模块和支撑该光学模块的支撑结构之间产生的连接 出现。从动力学期望的角度，为了获得最高可能的固有频率，光学模块和支撑结构之间的连 接应尽可能的坚硬。然而，系统的高硬度也具有很大的缺点。光学模块和支撑结构之间的接触表面 的形状和位置的公差(Tolerance)原则上仅可以通过相对摩擦运动以及所涉及的组件 的可能变形来补偿。然而，所述相对摩擦运动导致在光学模块中引入寄生切应力(shear stress)，所述变形(由于系统的高硬度)也在光学模块中导致大的寄生应力。此外，由于 所涉及的组件的高硬度，这些寄生应力仅在相对长的部分上建立，从而它们可以深入地传 输到光学模块的光学活性组件中，在那里，特别敏锐地感知到它们对成像质量的负面影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种将光模块与支撑结构连接的光学设备、光学成 像设备或方法，其没有上述缺点，或者至少仅具有更轻程度的上述缺点，以及，特别地，以简 单的方式确保使用中的高成像质量。本专利技术一方面基于如下发现，可以降低由于光学模块被支撑结构支撑而在光学模 块中引入的寄生应力，并因此可以获得特别高的成像质量，其中，在组装状态之前的调节状 态中，以非接触的方式在光学模块的接触表面与支撑结构的接触表面之间保持很窄的间 隙，从而在这些接触表面之间关于它们的主曲率轴中的至少一个进行补偿运动，而没有由于光学模块和支撑结构之间的补偿运动而引起的力的作用。在没有由于光学模块和支撑结构之间的补偿运动所引起的力的作用的情况下保 持非接触的间隙具有如下优点在此补偿运动不导致任何寄生力和力矩，因此最终没有寄 生应力。可以以任何合适的方式产生在光学模块和支撑结构之间保持非接触方式的间隙所 必须的力的作用。因此，为了保持该间隙，可以使用在两个物体之间产生无接触的相应作用 力的任何流体动力学、磁学和电学的工作原理或者它们的任意组合。通过保持该窄间隙，可以在直到接触表面刚刚接触之前的调节状态中执行接合部 位对(joint partner)之间的补偿运动，而不产生寄生应力。因此，基于间隙的尺寸，可以 使两个接触表面进入到相对于对方的至少几乎理想的位置，从而，从该间隙的后续缩小直 到接触表面的最终接触，不再产生值得提及的寄生应力。可以以适用于各自应用的任何方式基本地确定窄间隙的尺寸。有利的间隙尺寸从 5至200 μ m。特别地，该窄间隙的尺寸在几个微米的范围内，优选地在5 μ m至15 μ m之间， 尤其是近似10 μ m。如此，例如光学模块和支撑结构之间的接触可以在一个或多个其它的接合点处被 实际地建立，而两个接触面之间的窄间隙继续被保持。如果接着同样地将该窄间隙减小直 到接触表面之间的最终接触，则，由一方面在接触表面之间、另一方面也在其它接合区域中 的该比较小的运动(如果存在)，在光学模块和支撑结构之间仅产生比较小的相对运动，从 而仅从它们产生非常轻(如果存在)的寄生力或力矩以及由此产生的寄生应力。在该原理应用到光学模块和支撑结构之间的多个(尤其是所有)接合部位的情 况下，其特别有利。此外，在此情况下，同步地降低所涉及的接触表面之间的各个窄间隙使 得各个接合部位处的接触表面基本同时接触(其中，在本说明书的上下文中，术语“基本同 时”是指小于IOOms的最大时间偏差，尤其是小于IOms)是有利的。作为由接合部位之一处 的间隙的降低所导致的相对运动的结果，以有利的方式避免了在一个或多个其它接合区域 中引起相对运动。此时，应该注意，所涉及的接触表面还可以是平表面，其主曲率轴可以位于无穷远 处。在此特殊情况下，换句话说，关于此主曲率轴(位于无穷远处)的补偿运动不涉及旋转 运动，仅是平移运动。根据第一方面，本专利技术因此涉及一种光学设备，具体是用于微光刻，具有光学模 块、支撑结构和连接装置，其中，所述连接装置包括具有第一连接器部分和第二连接器部分 的至少一个连接单元。所述第一连接器部分连接到所述光学模块，所述第二连接器部分连 接到所述支撑结构。所述第一连接器部分具有带有第一主曲率的第一接触表面，所述第一 主曲率定义第一主曲率轴，而所述第二连接器部分具有带有第二主曲率的第二接触表面， 所述第二主曲率定义第二主曲率轴。所述第二主曲率与所述第一主曲率匹配，并且在已安 装状态中所述第一接触接触表面与所述第二接触表面接触。所述连接装置包括对所述第一 连接器部分和所述第二连接器部分作用的定位装置的至少一部分，其中所述定位装置被设 计为使得，在出现在所述已安装状态之前的调节状态中，以非接触的方式在所述第一接触 表面和所述第二接触表面之间保持窄间隙，从而可以关于所述第一主曲率轴在所述第一接 触表面和所述第二接触表面之间进行补偿运动，而在所述第一连接器部分和所述第二连接 器部分之间不发生所述补偿运动造成的任何力的作用。根据另一方面，本专利技术涉及光学成像设备，尤其用于微光刻，具有带有第一光学 元件组的照明装置、容纳包括掩模的投射图案的掩模装置、具有第二光学元件组的投射装 置以及容纳基底的基底装置。所述照明装置被设计为利用所述第一光学元件组照明所述投 射图案，而所述第二光学元件组被设计为将所述投射图案投射在所述基底上。所述照明装 置和/或所述投射装置包括光学模块、支撑结构和连接装置，其中所述连接装置包括具有 第一连接器部分和第二连接器部分的至少一个连接单元。所述第一连接器部分连接到所述 光学模块，并且所述第二连接器部分连接到所述支撑结构。所述第一连接器部分包括带有 第一主曲率的第一接触表面，所述第一主曲率定义第一主曲率轴，而所述第二连接器部分 包括带有第二主曲率的第二接触表面，所述第二主曲率定义第二主曲率轴。所述第二主曲 率与所述第一主曲率匹配，并且在所述已安装状态中所述第一接触接触表面与所述第二接 触表面接触。所述连接装置包括对所述第一连接器部分和所述第二连接器部分作用的定位 装置的至少一部分，其中所述定本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．光学设备，尤其用于微光刻，具有：－光学模块，－支撑结构，以及－连接装置，其中－所述连接装置包括具有第一连接器部分和第二连接器部分的至少一个连接单元，－所述第一连接器部分连接到所述光学模块，所述第二连接器部分连接到所述支撑结构，－所述第一连接器部分具有带有第一主曲率的第一接触表面，所述第一主曲率定义第一主曲率轴，－所述第二连接器部分具有带有第二主曲率的第二接触表面，所述第二主曲率定义第二主曲率轴，－所述第二主曲率与所述第一主曲率匹配，并且在已安装状态中所述第一接触表面与所述第二接触表面接触，其特征在于：－所述连接装置包括对所述第一连接器部分和所述第二连接器部分作用的定位装置的至少一部分，其中－所述定位装置被设计为使得，在所述已安装状态之前的调节状态中，以非接触的方式在所述第一接触表面和所述第二接触表面之间保持窄间隙，从而可以关于所述第一主曲率轴在所述第一接触表面和所述第二接触表面之间进行补偿运动，而在所述第一连接器部分和所述第二连接器部分之间不发生所述补偿运动造成的任何力的作用。
【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：关彦彬，
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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