本申請尤其根據(jù)35 U.S.C.§119要求保護于2014年8月5日提交的德國專利申請10 2014 215 452.9的利用和優(yōu)先權(quán)。所述德國專利申請的公開內(nèi)容明確地包含在本申請中。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及一種光學單元以及一種用于支撐光學單元的方法。本發(fā)明能夠與任意的光學裝置或者光學成像方法相關(guān)地使用。本發(fā)明尤其能夠與在制造微電子電路時應(yīng)用的微光刻或者用于微光刻的測量系統(tǒng)相關(guān)地使用。

尤其在微光刻領(lǐng)域，除了應(yīng)用以盡可能高的精度設(shè)計的部件還要求在運行中盡可能準確地按照預(yù)設(shè)的額定值調(diào)節(jié)成像裝置的位置和光學模塊(例如具有光學元件如透鏡、鏡子或者光柵和所應(yīng)用的遮擋器件和基底的模塊)的幾何形狀，或者使處于預(yù)設(shè)的位置或幾何形狀中的部件穩(wěn)定，以便實現(xiàn)相應(yīng)較高的成像質(zhì)量。

在微光刻領(lǐng)域，在顯微術(shù)領(lǐng)域中的精度要求在幾納米或者更小的數(shù)量級。在此，它們也是不斷需要提高在制造微電子電路時應(yīng)用的光學系統(tǒng)的分辨率以便推進待制造的微電子電路的小型化的結(jié)果。

隨著分辨率的提高和通常由此帶來的所用光線波長的減小，對于所使用的部件的位置和定向的精度要求自然升高。這尤其對于在微光刻中使用的紫外線范圍內(nèi)(例如193nm范圍內(nèi))的較小工作波長，但尤其是在工作波長在5nm至20nm之間的所謂的極紫外范圍(EUV)中(例如13nm范圍內(nèi))影響了用于保持對涉及部件的定位和/或定向的較高精度要求的耗費。

尤其與前述EUV系統(tǒng)相關(guān)地，用于成像的光線的強度分布的細化影響越來越重要。為此，通常使用所謂的分段鏡(“Facettenspiegel”：亦可稱“分面反射鏡”)，其中多個最小的分段元件(“Facettenelement”：亦可稱“分面元件”)相對于可預(yù)設(shè)的參考以盡可能緊密的柵格陣布置，所述分段元件的光學有效表面具有準確定義的位置和/或定向。在此，(例如對于照明設(shè)置的轉(zhuǎn)換)非常期望或者說需要的是，改變分段元件的定向，因此使其光學表面傾斜。

由相應(yīng)的公開內(nèi)容通過引用包含在本發(fā)明中的DE 102 05 425 A1(Holderer等人)以及DE 10 2008 009 600 A1(Dinger)與EUV系統(tǒng)的分段鏡的分段元件的定義的定位和定向相關(guān)地已知，單獨地調(diào)校這些分段元件。為此，分段元件借助相應(yīng)的傾斜力矩圍繞通過支撐結(jié)構(gòu)定義的傾斜軸線傾斜，所述傾斜力矩通過配屬的促動器單元施加在分段元件上。

對于由DE 102 05 425 A1已知的旋轉(zhuǎn)對稱的分段元件中的一些，傾斜軸線處于光學表面的主延伸平面中，其中，通過促動器單元施加的傾斜力矩平行于光學表面的主延伸平面延伸，因此能夠在分段元件不從設(shè)置用于分段元件的結(jié)構(gòu)空間中側(cè)向移出的情況下實現(xiàn)光學表面的單純傾斜。

由于傾斜時沒有側(cè)向移出，已知的分段元件原則上可以彼此特別緊密地定位，也就是不需要在分段元件之間存在較大縫隙。然而在此的問題是，旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)造本身導致相對較少地利用面積或者分段元件之間相對較大的空隙，在所述空隙中可能導致相對較大的光損失。

為了避免由于分段元件之間的空隙造成的這種光損失或者基于確定的照明設(shè)置，通常使用長條形的、非旋轉(zhuǎn)對稱的分段元件，它們原則上以確定的定向或者在確定的開關(guān)狀態(tài)中幾乎無空隙地彼此貼靠。這種配置例如由DE 10 2008 009 600 A1已知，其中，分段元件的萬向節(jié)支撐通過兩個垂直的傾斜軸線實現(xiàn)，所述傾斜軸線平行于分段元件的支撐結(jié)構(gòu)的平面延伸。

這種長條形的非旋轉(zhuǎn)對稱的分段元件的類似支撐也由DE 10 2012 223 034 A1(Latzel等人)已知，其公開內(nèi)容在此通過引用包含在本發(fā)明中。在所述專利文獻中，相應(yīng)的分段元件在支撐結(jié)構(gòu)上的支撐通過三桿式支撐按照球形接頭的形式實現(xiàn)，其中，分段元件的光學表面平行于支撐結(jié)構(gòu)的平面延伸。在此，球形接頭狀的支撐定義了用于相應(yīng)的分段元件的無限多的傾斜軸線，因此真正的傾斜軸線必須通過促動器預(yù)設(shè)。所述促動器在此也平行于分段元件的支撐結(jié)構(gòu)平面作用，因此施加在分段元件上的傾斜力矩處于光學表面中。在此通過促動器也實現(xiàn)了平行于分段元件的支撐結(jié)構(gòu)平面延伸的傾斜軸線。

在此需要確定的設(shè)置使得一些(必要時甚至是全部)分段元件的光學表面的主延伸平面相對于其支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)元件的主延伸平面傾斜地延伸。由于存在的結(jié)構(gòu)空間限制這通常也導致由(安裝在其支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)元件區(qū)域內(nèi)的)促動器產(chǎn)生的傾斜力矩相對于光學表面的主延伸平面傾斜地延伸。

傾斜力矩相對于主延伸平面的這種傾斜的缺點是，傾斜力矩除了期望的(產(chǎn)生光學表面傾斜的)平行于主延伸平面的分量也具有寄生的垂直于主延伸平面的分量，其使得光學表面不期望地在主延伸平面中旋轉(zhuǎn)。恰恰在細長的分段元件中，光學表面的這種在主延伸平面中的旋轉(zhuǎn)導致分段元件的自由端部或多或少地側(cè)向移出，針對這種情況需要(在盡可能少的光損失方面)在分段元件之間設(shè)置不期望的自由空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于支撐光學元件的光學單元以及方法，它們不具有或者至少以最少的程度具有前述缺點并且盡管光學表面有傾斜可能性卻尤其以簡單的方式確保特別充分地利用表面或者使分段元件特別緊密地封裝。

該技術(shù)問題按本發(fā)明基于這樣的考慮解決，即，盡管有傾斜可能性，當支撐單元設(shè)計用于在光學表面由于促動器單元的傾斜力矩而傾斜時預(yù)設(shè)用于光學表面的基本上處于光學表面的主延伸平面中的傾斜軸線時，仍能夠?qū)崿F(xiàn)以簡單的方式特別充分地利用表面或者使分段元件特別緊密地封裝。

業(yè)已證明，即使在所列舉的在傾斜力矩定向方面不利的情況下也可以不同耗費地修改促動器(其在傳統(tǒng)設(shè)計方案、例如在由DE 10 2012 223 034 A1已知的設(shè)計方案中是必須的)地通過簡單的單純被動的措施在支撐裝置區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)預(yù)設(shè)用于光學表面的傾斜軸線，所述傾斜軸線基本上處于光學表面的主延伸平面中，因此在這種情況下也可行的是，在光學表面傾斜時防止光學元件的部件側(cè)向移出。由此相應(yīng)地也可行的是，盡管可調(diào)性是主動的(例如在更換照明設(shè)置時)，但仍能以較少的光損失實現(xiàn)光學元件特別緊密的封裝。

按照第一方面，本發(fā)明涉及一種光學單元，尤其是分段鏡單元，其具有光學元件和支撐裝置，其中，光學元件具有尤其是長條形的光學表面，所述光學表面定義主延伸平面和在主延伸平面中的主延伸方向，其中，支撐裝置包括支撐單元和促動器單元。促動器單元設(shè)計用于使光學表面傾斜，方式為通過促動器單元在光學元件上施加傾斜力矩，其中，傾斜力矩傾斜于主延伸平面地延伸。支撐單元設(shè)計用于在光學表面由于促動器單元的傾斜力矩傾斜時預(yù)設(shè)用于光學表面的傾斜軸線，所述傾斜軸線基本上處于光學表面的主延伸平面中。

傾斜軸線可以在主延伸平面中原則上幾乎任意地定向。然而如果支撐單元設(shè)計為，使得用于光學表面的傾斜軸線基本上與主延伸方向平行地、尤其是基本上與主延伸方向在同一條直線上地延伸，則可以特別緊密的封裝光學元件或者將光學元件彼此布置得很近。

本發(fā)明原則上可以使用在具有相對于主延伸平面的任意傾斜力矩斜度的任意情況下。如果傾斜力矩相對于光學表面的主延伸平面和/或主延伸方向傾斜1°至30°，優(yōu)選5°至20°，進一步優(yōu)選8°至15°，則可以實現(xiàn)特別有利的結(jié)果。在這些情況下，相對于主延伸平面傾斜的傾斜力矩或者其垂直于主延伸平面的寄生分量(它們作用產(chǎn)生寄生的側(cè)向轉(zhuǎn)出運動)能夠以特別簡單的被動方式有效地補償。

傾斜軸線原則上可以與光學表面相隔一段距離地延伸。然而如果用于光學表面的傾斜軸線在至少一個傾斜軸線點基本上處于光學表面上，則會產(chǎn)生特別有利的運動學關(guān)系。在此特別優(yōu)選的是，用于光學表面的傾斜軸線處于光學表面的在傾斜軸線點中定義的切平面中。

原則上可以使用主動的或者半主動的部件，以便補償垂直于主延伸平面的寄生的傾斜力矩分量。在本發(fā)明的特別有利的變型方案中，支撐單元設(shè)計為通過被動元件定義傾斜軸線的被動裝置。

支撐單元原則上能夠以任何適當?shù)姆绞皆O(shè)計，以便支撐光學元件。優(yōu)選地，支撐單元包括至少兩個支撐元件，尤其是至少三個支撐元件和基礎(chǔ)元件，其中，通過支撐元件在至少一個運行狀態(tài)中將光學元件的至少大部分重力導入基礎(chǔ)元件中，其中，將光學元件的重力的尤其至少80％，優(yōu)選至少90％，進一步優(yōu)選95％至100％導入基礎(chǔ)元件中。由此能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造特別簡單的設(shè)計方案，其還實現(xiàn)了傾斜力矩的寄生分量的被動抵消的簡單結(jié)合。

在本發(fā)明的特別有利的變型方案中，支撐單元包括至少兩個至少能夠區(qū)段性地彈性變形的支撐元件，所述支撐元件定義傾斜軸線。在此例如可以使用按照板式彈簧形式設(shè)計的元件或者類似元件，其構(gòu)成相應(yīng)的可彈性變形的區(qū)段。

此外，支撐單元可以包括至少一個導引單元，所述導引單元與光學元件相連并且為了定義傾斜軸線限定光學元件的至少兩個運動自由度，尤其是三個運動自由度。

在此優(yōu)選尤其限定垂直于光學表面的主延伸平面的旋轉(zhuǎn)自由度，以便實現(xiàn)傾斜力矩的寄生分量的補償。因此優(yōu)選地，支撐單元包括至少一個導引單元，所述導引單元與光學元件相連并且為了定義傾斜軸線設(shè)計為，使得其承接垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩分量。

在本發(fā)明的特別簡單的變型方案中，支撐單元包括至少兩個按照板式彈簧形式設(shè)計的、能夠彈性變形的支撐元件，所述支撐元件定義傾斜軸線。在此，每個支撐元件優(yōu)選定義板式彈簧主延伸平面，其中，支撐元件這樣彼此傾斜地布置，使得板式彈簧主延伸平面在傾斜軸線中相交。由此能夠以特別簡單的方式實現(xiàn)期望的定向或者按照期望地補償傾斜力矩的寄生分量。

支撐元件的幾何形狀原則上能夠按照任何適當?shù)姆绞竭x擇，以便在期望的位置中定義傾斜軸線。優(yōu)選至少一個支撐元件尤其設(shè)計為板式彈簧，所述板式彈簧在只通過光學元件的重力負載的狀態(tài)下基本上設(shè)計為平的。由此形成能夠特別簡單地制造的牢固的結(jié)構(gòu)。

如果至少一個支撐元件尤其設(shè)計為薄的板式彈簧，所述板式彈簧具有沿縱軸線的長度尺寸和垂直于板式彈簧主延伸平面的最大厚度尺寸，其中，最大厚度尺寸尤其小于長度尺寸的4％，優(yōu)選小于2％，進一步優(yōu)選為0.2％至1％，則產(chǎn)生在動力學觀察角度有利的變型方案。

板式彈簧元件原則上可以具有任意的外輪廓，只要其板式彈簧主延伸平面在傾斜軸線中相交。如果每個支撐元件定義板式彈簧主延伸平面并且至少一個支撐元件在其板式彈簧主延伸平面中具有基本上呈平行四邊形的外輪廓，其中，所述外輪廓的至少一對側(cè)邊基本上平行于傾斜軸線地延伸，則形成能夠特別簡單地制造的牢固的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的其它優(yōu)選且能夠簡單地實現(xiàn)的變型方案中，支撐單元包括至少三個按照彈性撐桿形式設(shè)計的、能夠彈性變形的支撐元件，所述支撐元件定義傾斜軸線。為此，例如可以使用簡單地按照桿式彈簧形式設(shè)計的彈性撐桿。在此，彈性撐桿的布置原則上可以任意地選擇，其中，支撐元件優(yōu)選布置為三腳架的形式。

在本發(fā)明的優(yōu)選變型方案中，每個支撐元件定義桿縱軸線，其中，支撐元件這樣彼此傾斜地布置，使得桿縱軸線在傾斜軸線的一點處相交。由此能夠?qū)崿F(xiàn)光學元件的球形接頭形式的連接。這能夠以特別簡單的方式通過相應(yīng)的導引單元進行補充，通過所述導引單元能夠?qū)崿F(xiàn)期望的傾斜軸線定向或者按照期望地補充傾斜力矩的寄生分量。

優(yōu)選地，支撐元件分別定義桿縱軸線，其中，它們沿著其桿縱軸線基本上具有相同的長度尺寸。由此形成能夠特別簡單地實現(xiàn)的構(gòu)造。

彈性撐桿原則上也可以任意地設(shè)計，尤其具有任何區(qū)段性地彎曲的和/或區(qū)段性地呈多邊形的走向。優(yōu)選地，至少一個支撐元件設(shè)計為桿狀彈簧，所述桿狀彈簧設(shè)計為在只通過光學元件的重力負載的狀態(tài)下基本上呈直線形。

優(yōu)選地，至少一個支撐元件其設(shè)計為細長的桿狀彈簧，所述桿狀彈簧具有沿著縱軸線的長度尺寸和垂直于縱軸線的最大橫向尺寸，其中，最大橫向尺寸尤其小于長度尺寸的4％，優(yōu)選小于2％，進一步優(yōu)選為0.3％至1.8％。由此能夠?qū)崿F(xiàn)在動態(tài)方面特別有利的構(gòu)造。

傾斜軸線的期望定向的確定能夠以任意方式實現(xiàn)。優(yōu)選地，支撐單元包括基礎(chǔ)元件和至少一個用于定義傾斜軸線的導引單元，其中，支撐元件支撐在基礎(chǔ)元件上并且導引單元在運動學上平行于支撐元件地布置在基礎(chǔ)元件與光學元件之間。

導引單元優(yōu)選限定光學元件的至少兩個運動自由度，尤其是三個運動自由度，以便能夠按照期望地補償傾斜力矩的寄生分量。在此當然優(yōu)選地限定垂直于光學表面的主延伸平面的旋轉(zhuǎn)自由度，以便補償傾斜力矩的相應(yīng)寄生分量。因此優(yōu)選地，導引單元尤其設(shè)計為，使得其承接垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩分量。

在此，必要時也可以只部分地補償垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩的寄生分量。導引單元優(yōu)選設(shè)計為，使得其在光學表面由于傾斜力矩傾斜時在光學元件上施加反向力矩，其中，反向力矩補償垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩分量的至少一部分，尤其是至少75％，優(yōu)選至少85％，進一步優(yōu)選90％至100％。

導引單元原則上可以任意地設(shè)計，只要實現(xiàn)對傾斜力矩的寄生分量的期望的至少部分的補償。在本發(fā)明的有利變型方案中，導引單元具有至少一個鉸接地與光學元件和基礎(chǔ)元件相連的導引元件，所述導引元件作用使得至少部分地補償傾斜力矩的寄生分量。

在本發(fā)明的特別牢固但仍設(shè)計簡單的變型方案中，導引單元具有至少兩個鉸接地與光學元件和基礎(chǔ)元件相連的導引元件，其中，導引元件尤其沿光學元件的橫向朝光學元件的對置側(cè)布置，其中，橫向處于主延伸平面中并且垂直于主延伸方向延伸。

導引單元原則上可以任意地設(shè)計，以便實現(xiàn)對傾斜力矩的寄生分量的補償。因此可以使用一個或多個簡單的桿元件或者類似元件，以便將期望的反向力矩導入光學元件中。在簡單且牢固的變型方案中，導引單元具有至少一個按照板式彈簧形式設(shè)計的導引元件。

光學元件與基礎(chǔ)元件之間的連接原則上可以任意地設(shè)計，以便實現(xiàn)對傾斜力矩的寄生分量的補償。優(yōu)選地，至少一個導引元件定義光學元件上的第一鉸接點和基礎(chǔ)元件上的第二鉸接點，其中，處于第一鉸接點與第二鉸接點之間的連接線在垂直于主延伸平面并且平行于傾斜力矩延伸的平面中相對于傾斜力矩傾斜第一傾斜角地延伸，其中，第一傾斜角尤其是1°至30°，優(yōu)選5°至20°，進一步優(yōu)選8°至15°。作為補充或備選，處于第一鉸接點與第二鉸接點之間的連接線在垂直于主延伸平面并且平行于傾斜力矩延伸的平面中相對于主延伸平面傾斜第二傾斜角地延伸，其中，第二傾斜角尤其是-10°至10°，優(yōu)選-5°至5°，進一步優(yōu)選0°至2°。由此分別能夠以特別簡單的方式實現(xiàn)對傾斜力矩的寄生分量至少部分的補償。在此，連接線優(yōu)選按照與主延伸平面相同的旋轉(zhuǎn)方向相對于傾斜力矩傾斜地延伸。

在特別有利的對傾斜力矩的寄生分量進行簡單且有效的補償?shù)淖冃头桨钢?，支撐元件定義尤其處于主延伸平面中的旋轉(zhuǎn)點，而第一鉸接點尤其沿著光學元件的橫向與旋轉(zhuǎn)點間隔一段旋轉(zhuǎn)點距離。第一鉸接點與第二鉸接點之間的鉸接點距離和/或旋轉(zhuǎn)點距離和/或第一傾斜角和/或第二傾斜角在此這樣選擇，使得在光學表面由于促動器單元的傾斜力矩傾斜時預(yù)設(shè)用于光學表面的傾斜軸線，所述傾斜軸線基本上處于光學表面的主延伸平面中。

不言而喻的是，根據(jù)待實現(xiàn)的成像需求或者根據(jù)待達到的設(shè)置的數(shù)量和/或類型，上述傾斜軸線可以是唯一的針對光學表面預(yù)設(shè)的傾斜軸線。相應(yīng)的，傾斜力矩可以是唯一的在運行中預(yù)設(shè)或者產(chǎn)生的傾斜力矩。

然而，在本發(fā)明的優(yōu)選變型方案中，規(guī)定了光學元件圍繞多個傾斜軸線的多個傾斜。相應(yīng)地在這些情況下，前述的傾斜軸線是光學表面的第一傾斜軸線，而對應(yīng)的傾斜力矩是第一傾斜力矩。支撐單元在這些情況下設(shè)計用于在橫向于、尤其是垂直于第一傾斜力矩延伸的第二傾斜力矩的作用下定義光學表面的橫向于、尤其是垂直于第一傾斜軸線延伸的第二傾斜軸線。在此，第二傾斜軸線優(yōu)選基本上也處于光學表面的主延伸平面中。

對于第二傾斜軸線或者說第二傾斜軸線的確定，原則上可以使用與上述(第一)傾斜軸線相同的措施。因此優(yōu)選地，支撐單元也與之相關(guān)地設(shè)計為通過被動元件定義第二傾斜軸線的被動裝置。支撐單元也可以包括至少一個導引單元，所述導引單元與光學元件相連并且為了定義第二傾斜軸線限定光學元件的至少兩個運動自由度，尤其是三個運動自由度。

支撐單元優(yōu)選包括至少兩個能夠至少區(qū)段性地彈性變形的支撐元件，所述支撐元件定義第二傾斜軸線，其中，支撐元件優(yōu)選也指的是按照板式彈簧形式設(shè)計的支撐元件。支撐單元尤其可以包括至少兩個設(shè)計為板式彈簧形式、尤其是薄的板式彈簧的能夠彈性變形的支撐元件，所述支撐元件定義第二傾斜軸線。在此可以規(guī)定，每個支撐元件定義板式彈簧主延伸平面并且支撐元件這樣彼此傾斜地布置，使得板式彈簧主延伸平面在第二傾斜軸線中相交。也還可以規(guī)定，至少一個支撐元件在其板式彈簧主延伸平面中具有基本上呈平行四邊形的外輪廓，其中，所述外輪廓的至少一對側(cè)邊基本上平行于第二傾斜軸線地延伸。

本發(fā)明原則上可以用于促動器的傾斜力矩產(chǎn)生寄生分量的所有情況，所述寄生分量在光學表面傾斜時產(chǎn)生光學元件在光學表面的主延伸平面中的不期望的側(cè)向轉(zhuǎn)出。

細長的或者長條形的光學元件具有特別大的優(yōu)點，因為這種寄生側(cè)向移出由于光學元件的自由端部相對于傾斜軸線(在這些情況下)有較大的距離導致在這些自由端部上有相對較大的寄生偏轉(zhuǎn)。針對這些寄生偏轉(zhuǎn)在其它情況下可能需要在光學元件之間設(shè)置相應(yīng)的間隙，所述間隙會產(chǎn)生較高的光損失。

因此，在本發(fā)明的特別有利的變型方案中，光學表面沿主延伸方向設(shè)計為長條形和/或光學表面橫向于主延伸方向設(shè)計得較窄。在以下情況下特別有利，即光學表面沿主延伸方向具有第一最大尺寸并且垂直于主延伸方向具有第二最大尺寸，其中，第二最大尺寸小于第一最大尺寸的10％，優(yōu)選小于5％，進一步優(yōu)選為0.2％至2％，更優(yōu)選為0.5％至1％。

促動器單元原則上能夠以任何適當?shù)姆绞皆O(shè)計并且必要時可以包括任何適當?shù)漠a(chǎn)生相關(guān)傾斜力矩的促動器。在優(yōu)選的設(shè)計特別簡單的變型方案中，促動器單元設(shè)計用于在運行狀態(tài)中只將相對于主延伸平面傾斜延伸的傾斜力矩施加在光學元件上。作為補充或備選，促動器單元可以設(shè)計用于在運行狀態(tài)中只將橫向于、尤其是垂直于相對主延伸平面傾斜延伸的傾斜力矩延伸的傾斜力矩施加在光學元件上。

本發(fā)明還涉及一種光學模塊，尤其是分段鏡，其具有至少一個按照本發(fā)明的光學單元。由此能夠以相同的程度實現(xiàn)以上結(jié)合按照本發(fā)明的光學單元描述的變型方案和優(yōu)點，因此可以參考上述實施形式。

在按照本發(fā)明的光學模塊中，光學單元原則上可以設(shè)計為單獨的單元，它們以適當?shù)姆绞较嗷ミB接。然而在優(yōu)選的變型方案中設(shè)有共享多個光學單元的部件。因此可以規(guī)定，多個光學單元的支撐單元具有共同的基礎(chǔ)元件。

對于光學元件原則上可以考慮任何(反射的和/或折射的和/或衍射的)光學元件。光學元件優(yōu)選是具有光學作用的表面的分段元件，其中，光學作用的表面的面積尤其是0.1mm²至200mm²，優(yōu)選是0.5mm²至100mm²，進一步優(yōu)選是1.0mm²至50mm²。

光學模塊原則上可以具有任意數(shù)量的光學元件。優(yōu)選設(shè)置100至100000，優(yōu)選100至10000，進一步優(yōu)選1000至10000個分段元件。在本發(fā)明的其它變型方案中，可以設(shè)置50至10000，優(yōu)選100至7500，進一步優(yōu)選500至5000個分段元件。

本發(fā)明還涉及一種尤其用于微光刻的光學成像裝置，其包括具有第一光學元件組的照明裝置、用于容納對象的對象裝置、具有第二光學元件組的投射裝置和圖像裝置，其中，照明裝置設(shè)計用于照亮對象并且投射裝置設(shè)計用于將對象的圖像投射到圖像裝置上。照明裝置和/或投射裝置包括按照本發(fā)明的光學模塊或者至少一個按照本發(fā)明的光學單元。由此也能夠以相同的程度實現(xiàn)以上結(jié)合按照本發(fā)明的光學單元描述的變型方案和優(yōu)點，因此可以參考上述實施形式。

按照另一方面，本發(fā)明涉及一種用于借助支撐裝置支撐光學元件、尤其是分段鏡的分段元件的方法，其中，光學元件具有尤其是長條形的光學表面，所述光學表面定義主延伸平面和主延伸平面中的主延伸方向。在所述方法中，通過在光學元件上施加傾斜力矩使光學元件傾斜。在此，傾斜力矩傾斜于主延伸平面地延伸，而支撐單元在光學表面由于傾斜力矩傾斜時預(yù)設(shè)用于光學表面的傾斜軸線，所述傾斜軸線基本上處于光學表面的主延伸平面中。由此也能夠以相同的程度實現(xiàn)以上結(jié)合按照本發(fā)明的光學單元描述的變型方案和優(yōu)點，因此可以參考上述實施形式。

支撐單元優(yōu)選預(yù)設(shè)用于光學表面的傾斜軸線，所述傾斜軸線基本上與主延伸方向平行地、尤其是基本上與主延伸方向在同一條直線上地延伸。此外，為了定義傾斜軸線，優(yōu)選限定光學元件的至少兩個運動自由度，尤其是三個運動自由度。

優(yōu)選地，為了定義傾斜軸線，通過支撐單元的至少一個導引單元承接垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩分量。在有利的變型方案中，導引單元在光學表面傾斜時在光學元件上施加反向力矩，其中，反向力矩補償垂直于光學表面的主延伸平面作用的傾斜力矩分量的至少一部分，尤其是至少75％，優(yōu)選至少85％，進一步優(yōu)選90％至100％。

優(yōu)選地，傾斜軸線在此也是光學表面的第一傾斜軸線，并且傾斜力矩是第一傾斜力矩，其中，支撐單元在橫向于、尤其是垂直于第一傾斜力矩延伸的第二傾斜力矩的作用下定義光學表面的橫向于、尤其是垂直于第一傾斜軸線延伸的第二傾斜軸線。在此，第二傾斜軸線也優(yōu)選基本上處于光學表面的主延伸平面中。也優(yōu)選的是，在運行狀態(tài)中只將相對于主延伸平面傾斜延伸的傾斜力矩施加在光學元件上。作為補充或備選，在運行狀態(tài)中可以只將橫向于、尤其是垂直于相對主延伸平面傾斜延伸的傾斜力矩延伸的傾斜力矩施加在光學元件上。

最后，本發(fā)明涉及一種尤其用于微光刻的光學成像方法，其中，通過具有第一光學元件組的照明裝置照亮對象并且借助具有第二光學元件組的投射裝置將對象的圖像投射到圖像裝置上，其中，在照明裝置和/或投射裝置中應(yīng)用按照本發(fā)明的用于支撐光學元件的方法。由此也能夠以相同的程度實現(xiàn)以上結(jié)合按照本發(fā)明的光學單元描述的變型方案和優(yōu)點，因此可以參考上述實施形式。

本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求和以下參照附圖對優(yōu)選實施例的描述得出。在此，公開內(nèi)容的任何組合無論是否在權(quán)利要求書中提到均為本發(fā)明的保護主題。

附圖說明

圖1示出按照本發(fā)明的光學成像裝置的一種優(yōu)選實施形式的示意圖，所述光學成像裝置包括按照本發(fā)明的光學模塊的一種優(yōu)選實施形式，所述光學模塊具有按照本發(fā)明的光學單元的一種優(yōu)選實施形式，其中應(yīng)用按照本發(fā)明的用于支撐光學元件的方法的一種優(yōu)選實施形式；

圖2示出圖1的按照本發(fā)明的光學模塊的示意性立體圖；

圖3示出圖2的按照本發(fā)明的光學單元的示意性立體圖；

圖4示出(沿著圖3中的剖切線IV-IV)剖切圖3中的光學單元的一部分得到的示意性剖視圖；

圖5示出按照本發(fā)明的光學單元的另一優(yōu)選變型方案的示意性立體圖；

圖6示出圖5中的光學單元的示意性側(cè)視圖；

圖7示出圖5中的光學單元的示意性俯視圖；

圖8示出按照本發(fā)明的光學單元的另一優(yōu)選變型方案的示意性側(cè)視圖；

圖9示出圖8中的光學單元的示意性俯視圖。

具體實施方式

第一實施例

以下參照圖1至圖4描述按照本發(fā)明的光學成像裝置101的第一實施形式。為了簡化對以下闡述的理解，在附圖中引入垂直的xyz坐標系，其中z方向與引力方向重合。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中也可以選擇所述xyz坐標系或者光學成像裝置的部件在空間中的任意其它定向。

圖1示出形式為微光刻裝置101的光學成像裝置的未按比例的示意圖，所述微光刻裝置用于制造微電子電路。成像裝置101包括照明裝置102和光學投射裝置103，其設(shè)計用于在成像過程中將在掩膜裝置104的掩膜104.1上形成的投射圖案的圖像投射到基底裝置105的基底105.1上。為此，照明裝置102通過(未進一步示出的)照明光束照亮掩膜104.1。投射裝置103隨即得到來自掩膜104.1的投射光束(其在圖1中通過線條101.1表示)并且將掩膜104.1的投射圖案的圖像投射到基底105.1、例如所謂的晶片或者類似物上。

照明裝置102包括(在圖1中只強烈示意性示出的)光學元件106的系統(tǒng)，其主要包括按照本發(fā)明的光學模塊106.1。如以下還將詳細闡述的，光學模塊106.1設(shè)計為分段鏡。光學投射裝置103包括另一個光學元件107的系統(tǒng)，其包括多個光學模塊107.1。光學系統(tǒng)106和107的光學模塊在此沿著成像裝置101的折疊的光學軸線101.1布置。

在所示實施例中，成像裝置101在5nm至20nm之間的波長中、更確切地說在波長約為13nm時通過EUV(極紫外光)范圍內(nèi)的光線工作。因此，照明裝置102和投射裝置103中的光學元件只設(shè)計為反射光學元件。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的以其它波長工作的其它變型方案中，也可以使用單獨的或者任意組合的任意類型的光學元件(例如折射的、反射的或者衍射的光學元件)。投射裝置103也可以包括其它按照本發(fā)明的光學模塊，例如形式為其它的分段鏡。

如尤其從圖2至圖5可以看出，分段鏡106.1包括形式為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的支撐結(jié)構(gòu)，其支撐多個形式為分段元件109的光學元件，所述分段元件分別是按照本發(fā)明的光學單元110的組成部分(其中圖3和圖4只示出唯一的光學單元110)。相應(yīng)的光學單元110設(shè)計為，使得為了改變照明設(shè)置可以主動地調(diào)節(jié)分段元件109，如以下還將詳細闡述的那樣。

此外在本實施例中，分段元件109分為十個分段元件組106.2，其中，各個分段元件組106.2的分段元件109的光學表面109.1全都具有相似的、相對于支撐結(jié)構(gòu)108的主延伸平面(xy平面)的粗略定向。如圖2所示，十個分段元件組106.2分別在其粗略定向方面不同。

在圖2中，出于直觀性原因只明確顯示了分段元件組106.2的十一個分段元件109。然而不言而喻的是，分段鏡106.1在現(xiàn)實中也可以包括明顯更多的分段元件109。此外不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中，任意數(shù)量的(任意)光學元件可以支撐在相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。

需要說明的是，在分段裝置中優(yōu)選設(shè)置盡可能多的分段元件109，以便實現(xiàn)盡可能廣的光線均勻化。尤其對于在EUV范圍內(nèi)的光刻中使用的分段裝置，優(yōu)選設(shè)置100至100000，優(yōu)選100至10000，進一步優(yōu)選1000至10000個分段元件。但尤其在針對檢查用途、例如掩膜檢查的使用中，也可以使用較少的分段元件。對于這些裝置優(yōu)選設(shè)置50至10000個，優(yōu)選100至7500，進一步優(yōu)選500至5000個分段元件。

在所示的實施例中，分段元件109這樣布置在相應(yīng)的分段元件組106.2中，使得在它們之間保留寬度最大約0.200mm至0.300mm(也就是約200μm至300μm)的窄縫G，以便實現(xiàn)盡可能少的光功率損失。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中也可以根據(jù)成像裝置的光學要求實現(xiàn)通過支撐結(jié)構(gòu)支撐的光學元件的其它任意的布置。

尤其可以將分段元件109根據(jù)其構(gòu)造、尤其是根據(jù)光學有效表面109.1的構(gòu)造類型設(shè)置得更緊密，分段元件109之間的最大縫隙G也可以小于0.2mm。

如尤其由圖2、圖3和圖4可以看出，分段元件109具有反射的并且因此光學有效的表面109.1(其在以下也稱為光學表面109.1)。反射表面109.1設(shè)計在光學元件109的分段體109.2的遠離基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108或者朝向照明光束的前側(cè)上。

分段元件109的光學有效表面109.1的面積優(yōu)選是0.1mm²至200mm²，優(yōu)選是0.5mm²至100mm²，進一步優(yōu)選是1.0mm²至50mm²。在本實施例中，光學有效表面109.1的面積約為70mm²。

在所示實施例中，光學有效表面109.1還基本上設(shè)計為平的。在此，光學表面109.1具有長條形的、窄的并且一般呈弧形的外輪廓。在本實施例中，光學表面109.1沿主延伸方向DME具有第一最大尺寸，而其垂直于主延伸方向DME具有第二最大尺寸，其中，第二最大尺寸在本實施例中約為第一最大尺寸的6％。然而不言而喻的是，在其它變型方案中也可以選擇其它比例。如果第二最大尺寸小于第一最大尺寸的10％，優(yōu)選小于5％，進一步優(yōu)選為0.2％至2％，更優(yōu)選為0.5％至1％，則形成特別有利的情況。

光學表面109.1的外輪廓還定義主延伸方向DME和主延伸平面PME，它們在本實施例中分別相對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的主延伸平面108.1傾斜地延伸(其中傾斜角在本實施例中約為12°)。在此，主延伸方向DME表示主延伸平面PME中的光學表面109.1具有其最大尺寸的方向。然而不言而喻的是，在其它變型方案中可以設(shè)置任何其它至少區(qū)段性地呈多邊形和/或至少區(qū)段性地彎曲的外輪廓。

如圖3和圖4所示，光學單元110除了分段元件109還包括支撐裝置111，分段元件109通過支撐裝置支撐在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上。在此，支撐裝置111包括被動的支撐單元112以及促動器單元113，所述支撐單元設(shè)置在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上并且將分段元件109的總重力導入基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108中，所述促動器單元113設(shè)計用于使分段元件109并且因此使光學表面109.1傾斜。

為此，支撐單元112包括一系列形式為板式彈簧112.1至112.4的支撐元件，它們分別形成支撐單元112的可彈性變形的區(qū)段并且它們的工作方式在以下詳細闡述。通過這些支撐元件112.1至112.4將分段體109.2與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108相連。為此，分段體109.2首先與支撐單元112的頭部元件112.5相連。在頭部元件112.5與中間元件112.6之間(在支撐裝置中)兩個第一板式彈簧112.1和112.2彼此運動學平行地布置。在中間元件112.6與基礎(chǔ)元件112.7之間(在支撐裝置中)兩個第二板式彈簧112.3和112.4彼此運動學平行地布置。最后，基礎(chǔ)元件112.7以任何適當?shù)姆绞交旧蟿傂缘嘏c基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108相連。

在本實施例中，支撐單元112設(shè)計為由適當材料制成的整體單元。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中，也可以選擇區(qū)分構(gòu)造方式，其中至少部分支撐單元由以適當方式相互連接的單獨部件組成。

促動器單元113包括(只非常示意性地示出)促動器113.1以及桿狀的調(diào)節(jié)元件113.2。在本實施例中，促動器113.1這樣固定在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的遠離分段元件109的一側(cè)上，使得其可以與調(diào)節(jié)元件113.2共同作用。調(diào)節(jié)元件113.2(在圖3中只通過其縱軸線113.3表示)延伸穿過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108以及支撐單元112中的相應(yīng)凹處并且基本上剛性地與分段體109.2相連。

為了使光學表面109.2傾斜，促動器113.1在本實施例中在成像裝置101的第一運行狀態(tài)中將(平行于x軸延伸的)第一力F1施加在調(diào)節(jié)元件113.2的自由端部上以及在成像裝置101的第二運行狀態(tài)中將(平行于y軸延伸的)第二力F2施加在調(diào)節(jié)元件113.2的自由端部上。在本實施例中，兩個力F1和F2基本上彼此垂直并且處于基本上平行于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的主延伸平面108.1延伸的平面內(nèi)。

由圖3和圖4還可以看出，第一力F1通過調(diào)節(jié)元件113.2在光學表面109.1的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生第一傾斜力矩M1，而第二力F2通過調(diào)節(jié)元件113.2在光學表面109.1的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生第二傾斜力矩M2。兩個傾斜力矩M1和M2在此處于基本上平行于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的主延伸平面108.1延伸的平面內(nèi)。

在此，第二傾斜力矩M2處于光學表面109.1的主延伸平面PME中，而第一傾斜力矩M1相對于光學表面109.1的主延伸平面PME以傾斜角Al傾斜地延伸，其中，傾斜角Al在本實施例中為Al＝12°。

第一傾斜力矩M1相對于主延伸平面PME的傾斜使得在光學表面109.1傾斜時，除了第一傾斜力矩M1的處于主延伸平面PME中的傾斜分量MT1，還產(chǎn)生垂直于主延伸平面PME的寄生分量MP1。

在支撐裝置的傳統(tǒng)構(gòu)造中，通常實現(xiàn)具有兩個垂直傾斜軸線的萬向節(jié)式支撐，所述傾斜軸線平行于支撐結(jié)構(gòu)的平面延伸，在主延伸平面PME中產(chǎn)生光學元件的不期望的寄生的側(cè)向轉(zhuǎn)出運動，這在圖3中(由于直觀性原因以夸張的程度)通過點狀輪廓114顯示。

在傳統(tǒng)構(gòu)造中，分段元件114的這種寄生側(cè)向轉(zhuǎn)出運動導致分段元件只能以彼此相應(yīng)較大的空隙或者縫隙布置，以便實現(xiàn)光學表面的期望傾斜運動。分段元件114之間的較大縫隙尺寸又導致相對較大比例的照明光線損失。

在分段元件以與分段鏡106.1相似的方式布置的傳統(tǒng)分段鏡中，通常規(guī)定約為450μm的縫隙寬度。在傳統(tǒng)的構(gòu)造中，(也稱為透射損失的)光功率損失約是11％。

為了降低這種透射損失，支撐單元112在本實施例中設(shè)計用于在光學表面109.1由于促動器單元113的傾斜力矩M1傾斜時，預(yù)設(shè)用于光學表面109.1的第一傾斜軸線TA1，其基本上處于光學表面109.1的主延伸平面PME中。

第一傾斜軸線TA1原則上可以在主延伸平面PME內(nèi)部幾乎任意地定向。然而在本實施例中，通過以下方式實現(xiàn)了分段元件109的特別緊密的封裝或者說彼此較近的布置，即支撐單元112定義第一傾斜軸線TA1，所述第一傾斜軸線基本上平行于光學表面109.1的主延伸方向DME地延伸。由此以有利的方式使得分段元件109在由于第一傾斜力矩M1傾斜時特別少地寄生運動。

不言而喻的是，根據(jù)光學表面或者分段元件的構(gòu)造可能不能避免傾斜時的某些寄生運動，這些寄生運動導致需要在分段元件之間設(shè)置相應(yīng)的縫隙。這尤其適用于光學表面與直線形狀具有很大差別的分段元件，也就是例如突出的弧形構(gòu)造。光學表面的形狀越接近直線形，越能夠進一步地通過本發(fā)明減少寄生運動。在此，如果第一傾斜軸線TA1與光學表面的主延伸方向DME在一條直線上延伸，則產(chǎn)生特別有利的構(gòu)造。

在本實施例中，由于光學表面109.1的平面構(gòu)造，第一傾斜軸線TA1基本上處于光學表面109.1上。由此在由于第一傾斜力矩M1傾斜時產(chǎn)生特別少的寄生運動。

然而不言而喻的是，這種情況不能在彎曲的光學表面中實現(xiàn)，在這些情況下為了將寄生運動最小化優(yōu)選規(guī)定，第一傾斜軸線在至少一個傾斜軸線點與光學表面相交或者相切。在后面的情況下，用于光學表面的第一傾斜軸線則處于光學表面的切平面中，所述切平面在傾斜軸線點定義傾斜軸線。由此也在這些情況下產(chǎn)生具有盡可能少的寄生運動的特別有利的運動學關(guān)系。

此外不言而喻的是，傾斜軸線在其它變型方案中原則上也可以與光學表面間隔一定距離地延伸。盡管這產(chǎn)生寄生運動，但尤其當鄰接的分段元件能夠遵循同步的寄生運動時，可能是有意義的或有利的，因此盡管產(chǎn)生寄生運動但仍可以緊密地封裝分段元件。

為了定義第一傾斜軸線TA1，在本實施例中將兩個第一板式彈簧112.1和112.2設(shè)計為薄的、(在由分段元件109的重力產(chǎn)生的載荷作用下)基本上平坦的分段元件，它們這樣彼此傾斜地布置，使得它們的主延伸平面112.8和112.9在第一傾斜軸線TA1中相交并且由此定義第一傾斜軸線TA1。與之相關(guān)地需要說明的是，兩個彼此傾斜的板式彈簧在其主延伸平面的相交線中定義這種傾斜軸線的事實是長期已知的，因此對此不在此處進一步闡釋。

第一板式彈簧112.1和112.2的所述布置除了由此定義第一傾斜軸線TA1的事實還具有的優(yōu)點是，第一板式彈簧112.1和112.2通過傾斜力矩M1的寄生分量MP1主要受到在其相應(yīng)的主延伸平面112.8或者112.9中的剪切載荷。因為兩個第一板式彈簧112.1和112.2自然具有較高的剪切剛性，所以板式彈簧對112.1、112.2可以在自身不明顯變形的情況下承接寄生分量MP1或者通過相應(yīng)的彈性反向力矩補償寄生分量MP1。

換而言之，第一板式彈簧112.1和112.2尤其限定垂直于光學表面109.1的主延伸平面PME的旋轉(zhuǎn)自由度，由此以有利的方式實現(xiàn)了對傾斜力矩M1的寄生分量MP1的補償。

類似地也適用于由兩個第二板式彈簧112.3和112.4組成的第二板式彈簧對，它們由于傾斜力矩M1的寄生分量MP1同樣主要受到在其相應(yīng)的主延伸平面112.10或者112.11中的剪切載荷。

這種構(gòu)造使得盡管傾斜力矩M1傾斜于主延伸平面PME，但傾斜力矩幾乎只使光學表面109.1圍繞第一傾斜軸線傾斜，而由于寄生分量MP1產(chǎn)生的寄生運動幾乎完全通過板式彈簧112.1至112.4的較高剪切剛性被抑制。

為了進一步定義第二傾斜軸線TA2，在本實施例中將兩個第二板式彈簧112.3和112.4以類似方式設(shè)計為薄的、基本上平坦的分段元件，它們這樣彼此傾斜地布置，使得它們的主延伸平面112.10和112.11在第二傾斜軸線TA2中相交并且由此定義第二傾斜軸線TA2。

在本實施例中，第二傾斜軸線M2處于光學表面109.1的主延伸平面PME中，因此其不具有垂直于主延伸平面PME的寄生分量。然而不言而喻的是，在其它變型方案中在必要時第二傾斜軸線M2也可以傾斜于主延伸平面PME。在這些情況下，在第二板式彈簧112.3和112.4中也可以選擇一個與第一板式彈簧112.1和112.2類似的構(gòu)造，以便承接或者補償?shù)诙A斜力矩M2的寄生分量MP2并且由此避免在光學表面109.1由于第二傾斜力矩M2傾斜時的相應(yīng)寄生運動。

因此在本實施例中也可行的是，即使在傾斜力矩M1的定向方面不利時，也能在不用耗費地修改促動器單元113、尤其是促動器113.1的情況下通過簡單的、單純被動的措施在支撐裝置111的區(qū)域內(nèi)預(yù)設(shè)用于光學表面109.1的傾斜軸線TA1，其基本上處于光學表面109.1的主延伸平面PME中。相應(yīng)地也能夠在這些情況下有利地在光學表面109.1傾斜時防止分段元件109的部分側(cè)向移出。

由此相應(yīng)可行的是，盡管光學表面109.1具有主動可調(diào)性(例如在改變照明設(shè)置時)，仍能實現(xiàn)具有較少透射損失的特別緊密的分段元件109的封裝。在本實施例中，由于分段元件109之間本來就需要的縫隙G，透射損失約為4.5％。相對于前述(具有約為11％的透射損失的)傳統(tǒng)構(gòu)造，聽過分段元件109的更緊密的封裝實現(xiàn)了約為60％數(shù)量級的透射損失的減少。

支撐元件的幾何形狀原則上能夠以任何適當?shù)姆绞竭x擇，以便在期望的位置中定義相應(yīng)的傾斜軸線TA1或者TA2。如果至少將板式彈簧112.1至112.4設(shè)計為薄的長條形的彈簧元件，則產(chǎn)生在動力學角度上有利的變型方案，所述彈簧元件具有沿其縱軸線的長度尺寸和垂直于板式彈簧主延伸平面112.8至112.11的最大厚度尺寸，其中，最大厚度尺寸小于長度尺寸的4％，優(yōu)選小于2％，進一步優(yōu)選為0.2％至1％。在本實施例中，板式彈簧112.1至112.4的最大厚度尺寸分別約為長度尺寸的5％。

在此需要提到的是，板式彈簧112.1至112.4原則上可以具有任何外輪廓，只要板式彈簧主延伸平面112.8至112.11在板式彈簧對內(nèi)部在相應(yīng)的傾斜軸線TA1或者TA2中相交。在本實施例中，通過(相應(yīng)的板式彈簧對的)兩個板式彈簧112.1、112.2或者112.3、112.4在其板式彈簧主延伸平面中具有基本上呈平行四邊形的外輪廓，選擇了能夠特別簡單地制造的結(jié)構(gòu)，其中，外輪廓的一對側(cè)邊基本上平行于傾斜軸線地延伸。

如尤其由圖4所示，這在本實施例中是由板式彈簧112.1和112.2的側(cè)邊組成的與頭部元件112.5和中間元件112.6鄰接的相應(yīng)對以及由板式彈簧112.3和112.4的側(cè)邊組成的與中間元件112.6和基礎(chǔ)元件112.7鄰接的相應(yīng)對。

在本實施例中，第一傾斜力矩M1相對于主延伸平面PME的傾斜角如前所述為Al＝12°。然而不言而喻的是，本發(fā)明原則上也可以使用第一傾斜力矩M1相對于主延伸平面PME的任何其它傾斜角。在此需要說明的是，傾斜角Al越大，傾斜力矩M1的寄生分量MP1就越大。具有相對較少的寄生運動的特別有利的結(jié)果通常在以下情況下實現(xiàn)，其中傾斜力矩相對于光學表面的主延伸平面和/或主延伸方向傾斜1°至30°，優(yōu)選5°至20°，進一步優(yōu)選8°至15°。

在按照本發(fā)明的用于支撐光學元件(其在按照本發(fā)明的改變方法中使用在成像裝置101中)的方法中，首先在安裝步驟中將分段元件109安裝到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上，方式為將光學單元110在上述配置中固定在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上。隨即在調(diào)節(jié)步驟中，待調(diào)節(jié)的分段元件109的光學表面109.1按期望地傾斜。在此，傾斜可以在時間上平行地和/或相對于成像地進行。

在此需要提到的是，分段元件109的傾斜在本發(fā)明的某些變型方案中只限制為圍繞兩個傾斜軸線TA1或者TA2的傾斜。也就是促動器113.1必要時可以設(shè)計為，使得其可以產(chǎn)生第一力F1或者第二力F2。同樣地當然也可以規(guī)定，其只能產(chǎn)生第一力F1。在某些變型方案中當然也可以規(guī)定，促動器113.1可以同時產(chǎn)生兩個力F1和F2。

在此，當針對相應(yīng)的力F1和F2設(shè)置單獨的促動器單元時，產(chǎn)生構(gòu)造特別簡單的促動器。在此可以指的是簡單的線性促動器。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中也可以使用任何其它的促動器。尤其可以使用直接產(chǎn)生相應(yīng)力矩的促動器。

第二實施例

以下參照圖1、2和5至7闡述按照本發(fā)明的光學模塊206.1的另一優(yōu)選實施形式，所述光學模塊具有按照本發(fā)明的光學單元210的另一優(yōu)選實施形式。光學模塊206.1取代光學模塊106.1使用在成像裝置101中(這在圖2中通過虛線顯示的分段元件209表示)并且在其基本構(gòu)造和工作方式上相應(yīng)于圖3和4中的光學模塊，因此在此只闡述不同之處。尤其是相同的部件配設(shè)有相同的附圖標記，而同類部件的附圖標記的值提高了100。只要以下沒有另外說明，則關(guān)于這些部件的特征、功能和優(yōu)點可以參考以上結(jié)合第一實施例的說明。

與圖3和4中的光學模塊106.1的一個區(qū)別在于分段元件的構(gòu)造。如尤其由圖5至7所示，分段元件208具有基本上平坦的反射光學表面209.1，然而其面積仍約為70mm²。在此，光學表面109.1具有長條形的并且基本上呈矩形的外輪廓，其又定義了主延伸方向DME和主延伸平面PME，它們在本實施例中分別相對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的主延伸平面108.1傾斜地延伸(其中傾斜角在本實施例中也約為12°)。在本實施例中，光學表面也具有長條形的細長外輪廓，其中第二最大尺寸又是第一最大尺寸的約6％。

與圖3和4中的光學模塊106.1的另一區(qū)別在于支撐裝置211、尤其是支撐單元212的構(gòu)造。如圖5至7所示，在本實施例中，在兩個板式彈簧對的位置上設(shè)有三個支撐元件212.12，它們彼此運動學平行地以三腳架的形式布置在分段元件209的分段體209.2與固定地處于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上的基礎(chǔ)元件209.7之間。支撐單元212還包括用于定義傾斜軸線TA1和TA2的導引單元215，其中，導引單元在運動學上平行于支撐元件212.12地布置在基礎(chǔ)元件212.7與分段元件209之間。

支撐元件212.12在本實施例中是可彈性變形的撐桿，它們由簡單的細長的直線形桿狀彈簧構(gòu)成，所述桿狀彈簧沿它們的相應(yīng)桿縱軸線212.13具有基本上相同的長度。桿212.12在本實施例中設(shè)計為，使得它們在只通過分段元件209的重力受到載荷的狀態(tài)下約承接分段元件209的重力的98％并且將其導入基礎(chǔ)元件212.7中。由此能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)特別簡單的構(gòu)造，其還能簡單地結(jié)合對傾斜力矩的寄生分量的被動補償。

細長的撐桿212.12的最大橫向尺寸在本實施例中約為其縱向尺寸的KLMN％，由此形成較輕和剛性的、在動力學方面有利的構(gòu)造。然而在本發(fā)明的其它變型方案中也可以規(guī)定其它的細長度。優(yōu)選地，最大橫向尺寸小于長度尺寸的4％，優(yōu)選小于2％，進一步優(yōu)選為0.3％至1.8％。由此能夠?qū)崿F(xiàn)在動力學方面特別有利的構(gòu)造。

在此也不言而喻的是，撐桿212在其它變型方案中也可以按其它方式設(shè)計，尤其是可以具有任何區(qū)段性彎曲的和/或區(qū)段性呈多邊形的走向。

撐桿212.12的桿縱軸線212.13在本實施例中這樣彼此傾斜，使得它們在第一傾斜軸線TA1的點RP相交，所述點處于光學表面209.1上。相應(yīng)地(以長期已知的方式)通過撐桿212.12實現(xiàn)了以球形接頭的形式將分段元件209連接在基礎(chǔ)元件212.7上并且由此連接在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108上。

運動學地平行布置的導引單元215通過撐桿212.12補充了球形接頭形式的連接，以便實現(xiàn)傾斜軸線TA1和TA2的期望定向或者按期望地補償?shù)谝粌A斜力矩M1的寄生分量MP1。

為此，導引單元215具有兩個鉸接地與分段元件209和基礎(chǔ)元件212.7相連的導引元件215.1，它們沿分段元件209的橫向TD朝分段元件209的對置側(cè)布置，以便產(chǎn)生相應(yīng)的反向力矩，所述反向力矩承接或者補償傾斜力矩M1的寄生分量MP1。在此，橫向TD處于主延伸平面PME中并且垂直于主延伸方向DME延伸。

相應(yīng)的導引元件215.1與分段元件209的連接分別通過橫桿215.2的自由端部實現(xiàn)，所述橫桿基本上剛性地與分段元件209相連并且沿著橫向TD延伸。在基礎(chǔ)元件212.7上的連接分別通過柱狀元件215.3的自由端部實現(xiàn)，所述柱狀元件基本上剛性地與基礎(chǔ)元件212.7相連并且基本上垂直于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)108的主延伸平面108.1或者基本上平行于調(diào)節(jié)元件113.2地延伸。

在本實施例中，導引元件215.1分別設(shè)計為板式彈簧的形式。然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中也可以規(guī)定導引元件215.1的任何其它構(gòu)造，只要通過導引元件215.1施加相對于傾斜力矩M1的寄生分量MP1的期望反向力矩。因此，在其它變型方案中，導引元件215.1可以設(shè)計為簡單的鉸接的桿元件。

在此，相應(yīng)的導引元件215.1定義分段元件209上的第一鉸接點215.4和基礎(chǔ)元件212.7上(更確切地說是柱狀元件215.3上)的第二鉸接點215.5。在此，處于第一鉸接點215.4與第二鉸接點215.5之間的連接線215.6在垂直于主延伸平面PME并且平行于第一傾斜力矩M1延伸的平面中延伸。在此，連接線215.6以第一傾斜角Al1＝9°相對于第一傾斜力矩M1傾斜地延伸，而連接線215.6以第二傾斜角Al2＝3°相對于主延伸平面PME傾斜地延伸，其中，連接線215.6以與主延伸平面PME相同的旋轉(zhuǎn)方向相對于第一傾斜力矩M1傾斜。

此外，第一鉸接點215.4沿橫向TD分布與旋轉(zhuǎn)點RP間隔旋轉(zhuǎn)點距離RPD，而第一鉸接點215.4與第二鉸接點215.5彼此間隔鉸接點距離APD。

通過傾斜角Al1或者Al2、鉸接點距離APD以及旋轉(zhuǎn)點距離RPD可以調(diào)節(jié)補償作用或者在光學表面209.1圍繞第一傾斜軸線TA1傾斜時形成的補償運動。在本實施例中這樣進行調(diào)節(jié)，使得傾斜軸線TA1與主延伸方向DME在同一條直線上地處于主延伸平面PME中。在此尤其規(guī)定，通過處于相應(yīng)的柱狀元件215.3與基礎(chǔ)元件212.7之間的間隔元件215.7調(diào)節(jié)傾斜角Al1或者Al2。

然而不言而喻的是，在本發(fā)明的其它變型方案中，也可以實現(xiàn)第一傾斜軸線TA1的其它尤其是與分段元件209的幾何形狀和/或定向適配的定向，以便將在光學表面209.1傾斜時的寄生運動減至最小或者與期望的走向適配。

在此，第一傾斜角優(yōu)選為1°至30°，優(yōu)選5°至20°，進一步優(yōu)選8°至15°，而作為補充或備選，第二傾斜角可以為-10°至10°，優(yōu)選-5°至5°，進一步優(yōu)選0°至2°。因此可以分別以特別簡單的方式實現(xiàn)對傾斜力矩M1的寄生分量MP1的至少部分的補償。

在本實施例中，導引單元215限定三個運動自由度，即兩個平移自由度(沿x方向和y方向)和一個旋轉(zhuǎn)自由度(圍繞z軸)，也就是也限定了垂直于光學表面209.1的主延伸平面PME的旋轉(zhuǎn)自由度，以便補償傾斜力矩M1的相應(yīng)寄生分量MP1。

在此不言而喻的是，傾斜力矩M1的寄生分量MP1在某些變型方案中如前所述地必要時也只能被補償一部分，也就是必要時允許一定的寄生運動，以便在必要時跟隨其它鄰接的分段元件209的寄生運動。優(yōu)選這樣設(shè)計導引單元215，使得其在光學表面209.1通過傾斜力矩M1傾斜時在分段元件209上施加反向力矩CM，所述反向力矩補償?shù)谝粌A斜力矩M1的寄生分量MP1的至少一部分，尤其是至少75％，優(yōu)選至少85％，進一步優(yōu)選90％至100％。

如圖5至7所示，第二力F2通過調(diào)節(jié)元件113.2在光學表面109.1的區(qū)域內(nèi)又產(chǎn)生第二傾斜力矩M2，其中，第二傾斜力矩M2或者第二傾斜軸線TA2由于通過導引單元215的連接基本上平行于主延伸平面PME地延伸，但處于旋轉(zhuǎn)點RP與通過兩個第一鉸接點215.4定義的軸線之間。由此產(chǎn)生針對撐桿212.12的特殊載荷，因此本發(fā)明優(yōu)選用于至少主要是、優(yōu)選只是圍繞第一傾斜軸線TA1進行傾斜的應(yīng)用。

第三實施例

以下參照圖1、2、6和9闡述按照本發(fā)明的光學模塊306.1的另一優(yōu)選的實施形式，所述光學模塊具有按照本發(fā)明的光學單元310的另一優(yōu)選的實施形式。光學模塊306.1可以取代光學模塊106.1使用在成像裝置101中并且在其基本構(gòu)造和工作方式上相應(yīng)于圖5至7中的光學模塊，因此在此只闡述不同之處。尤其是相同的部件配設(shè)有相同的附圖標記，而同類部件的附圖標記的值提高了100。只要以下沒有另外說明，則關(guān)于這些部件的特征、功能和優(yōu)點可以參考以上結(jié)合第一或第二實施例的說明。

與圖5至7中的光學模塊206.1的唯一區(qū)別在于導引單元315。如圖8和9所示，在導引單元315中，取代兩個柱狀元件設(shè)置一個唯一的、基本上呈板狀的柱狀元件315.3，其通過設(shè)計為鉸鏈關(guān)節(jié)的固體鉸鏈315.8鉸接在基礎(chǔ)元件212.7上。

由此可以實現(xiàn)的是，導引單元315為了在本實施例中定義傾斜軸線TA1和TA2只限定兩個運動自由度，也就是平移自由度(沿x方向)和旋轉(zhuǎn)自由度(圍繞z軸)，即也限定垂直于光學表面209.1的主延伸平面PME的旋轉(zhuǎn)自由度，以便補償傾斜力矩M1的相應(yīng)寄生分量MP1。

如圖8和9所示，由此還能實現(xiàn)的是，第二力F2通過調(diào)節(jié)元件113.2在光學表面109.1的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生第二傾斜力矩M2，其中，第二傾斜力矩M2或者第二傾斜軸線TA2由于通過導引單元315的連接基本上在主延伸平面PME中延伸，并且延伸經(jīng)過旋轉(zhuǎn)點RP，因此在很大程度上防止了在由于第二傾斜力矩M2傾斜時的寄生運動。

之前只是根據(jù)分段鏡闡述了本發(fā)明。然而不言而喻的是，本發(fā)明也可以結(jié)合任何其它光學模塊或者光學元件使用。

之前只是根據(jù)微光刻領(lǐng)域中的例子闡述了本發(fā)明。然而不言而喻的是，本發(fā)明也可以結(jié)合任何其它的光學應(yīng)用、尤其是在其它波長中的成像方法使用。

因此，本發(fā)明可以結(jié)合對于對象的檢查、如所謂的掩膜檢查使用，在掩膜檢查中研究用于微光刻的掩膜的完整性等。在基底105.1的位置，在圖1中例如設(shè)有傳感器單元，所述傳感器單元檢測掩膜104.1的投射圖案的成像(用于進一步處理)。

掩膜檢查既可以在與之后用于微光刻工藝的波長基本上相同的波長中進行。但同樣也可以將任何與之不同的波長用于檢查。

之前根據(jù)具體實施例闡述了本發(fā)明，所述實施例顯示了在權(quán)利要求書中定義的特征的具體組合。在此需要明確指出的是，本發(fā)明的技術(shù)方案不局限于這些特征組合，而是由權(quán)利要求書形成的其它所有的特征組合也屬于本發(fā)明的技術(shù)方案。