[发明专利]驱动微反射镜的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于驱动微反射镜的方法和装置，所述微反射镜用于微光刻投射曝光设备的照明系统中，从而影响投射光的照明角度分布。

背景技术

最近已设想对微光刻投射曝光设备的照明系统使用包括多个可单独驱动的微反射镜的所谓的多反射镜阵列(MMAs，也称为微反射镜阵列或微反射镜矩阵)，从而使照明系统的投射光的单独的子光束(sub-beam)朝不同方向分离。借助于微反射镜，例如，投射光的各个子光束可因此被指引到照明系统的光瞳表面的不同位置。由于照明系统的光瞳表面中的强度分布关键性地影响投射光的照明角度分布，因此照明角度分布由于微反射镜的可单独驱动性而可被规定得更加灵活。尤其对于在光瞳表面中照明环形区域或多极的所谓非传统的照明设置，MMAs的使用能够使照明角度分布适应于各个情况，且尤其适应于要被投射的掩模，而例如不需要替换衍射光学元件。

诸如半导体技术已知的，这样的MMAs通常通过光刻方法被制造为微机电系统(MEMS)。典型的结构尺寸有时为几微米。这样的系统的已知示例例如为，其微反射镜可关于两端位置之间的轴被数字化倾斜MMAs。这样的数字MMAs通常用于显示图像或影像的数字投影仪中。

然而为了在微光刻投射曝光设备的照明系统中使用，MMAs的微反射镜应该能够准连续地采用工作角度范围内的每个倾斜角度。具体地，微反射镜应该关于两个倾斜轴为可倾斜的。因此，例如存在已知的微反射镜，该微反射镜的反射镜表面以通用悬挂的方式被安装，且可借助于驱动器关于两个倾斜轴被倾斜。驱动器例如可被构造为静电或电磁驱动器。在已知的具有静电驱动器的布置中，具有两个倾斜轴的微反射镜被安装在四个控制电极之上并且在其背侧具有配位电极或反射镜电极。当电压被施加到控制电极与配位电极之间时，在它们之间由于静电吸引产生引力作用。依据被驱动的电极，每个倾斜轴被分配两个相对的控制电极，且微反射镜可朝一个方向或其它方向倾斜。通过关于两个倾斜轴倾斜的各种组合，反射镜可倾斜进入工作角度范围内的任何位置。

为了驱动单独的驱动器，每个驱动器需要其自己的电压或电流供应线以及与之连接的驱动电路。为了减小费用以及实现MMAs中的微反射镜的最大的高排列密度，US 2003/0189389因此提出一种采用三个驱动器的系统。然而由于当采用三个驱动器时单独的驱动器的驱动不再独立地按单个倾斜轴动作，采用一种方法，通过该方法可从关于两个倾斜轴倾斜的两个控制变量确定驱动器的三个控制信号。在此方法中，通过采用线性方程系统，从两个控制变量计算得到三个控制信号。方程系统的解集被各种限制条件限制。例如，此转换的一个要求在于两个控制变量分别引起关于彼此独立的相关倾斜轴的倾斜。另一限制条件在于由三个驱动器施加到微反射镜上的总力要保持为常数。

由于微光刻投射曝光设备的照明系统中的微反射镜的使用对反射镜对准的准确性提出非常多的需要，因此，在此系统中，为驱动器提供可变的控制信号的信号放大器，诸如高压输出级，也必须在信号稳定性以及可重复性方面满足最严格的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于驱动微反射镜的方法和装置，借助于该方法和装置用于驱动微反射镜的驱动器的费用可被进一步降低。

关于方法，根据本发明通过提供微反射镜阵列实现此目的，微反射镜阵列布置于微光刻透射曝光设备的照明系统中且包括微反射镜。微反射镜可关于两个倾斜轴通过各倾斜角度倾斜。微反射镜此外被分配有三个驱动器，该三个驱动器可通过控制信号被分别驱动，从而使得微反射镜关于两个倾斜轴倾斜。两个控制变量随后被规定，每个被分配给一个倾斜轴且其两者被分配给未被干扰倾斜角度。接着，对于两个控制变量的任何希望的组合，根据两个控制变量，三个驱动器中的一个被选择且其控制信号被设为常数值，具体地为0。控制信号随后被确定，使得当控制信号被施加到其它两个驱动器时，微反射镜根据两个控制变量采用未被干扰倾斜角度。最后，控制信号被施加到驱动器。

因此，根据本发明，对于可通过三个驱动器关于两个倾斜轴倾斜的微反射镜，选择将被分配给关于倾斜轴的倾斜角度的两个控制变量转换成三个控制信号，使得在每种情况下驱动器中的一个接收设为0或至少设为常数的控制信号。这样，为了驱动特定的倾斜角度组合，分别仅需要两个信号放大器，该两个信号放大器产生对应改变的控制信号并将它们施加到其它两个驱动器。其控制信号被设为常数(具体地被设为0)的驱动器例如通过简单的多路电路可被设为预定值。此预定值通过信号放大器可被选择为对微反射镜阵列的微反射镜的所有组均相等，使得对于每个单独的微反射镜总共需要小于三个的信号放大器。