[发明专利]用于对准光学元件的致动器装置和方法、光学组装件和投射曝光设备

说明书

本发明涉及一种用于对准投射曝光设备(100、200、400)的光学元件(2)的致动器装置(3)，致动器装置(3)包括轴(9)，轴(9)的第一端部分(9.1)通过接合件(10)在载体结构(5)的基点(11)可偏转地悬置且其第二端部分(9.2)固定到光学元件(2)。提供至少一个致动器单元(7)，其具有固定到轴(9)的平移器(12)和出于达到向轴(9)施加偏转力(F_A)的目的而机械连接到载体结构(5)的定子(13)以便使轴(9)从中间位置(M)径向偏转。另外，提供补偿装置(16)，其配置成独立于偏转力(F_A)向轴(9)施加补偿力(F_K)，补偿力(F_k)取决于轴(9)从中间位置(M)的偏转而增加，补偿力抵消由光学元件(2)的重量(F_G)引起的、在中间位置(M)的方向上作用在轴(9)上的恢复力(F_R)。

本申请要求德国专利申请DE 10 2019 202 868.3的优先权，其内容通过引用全部并入本文中。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于对准投射曝光设备的光学元件的致动器装置。

本发明还涉及投射曝光设备的光学组装件，并涉及用于半导体光刻的投射曝光设备，其具有带辐射源和光学单元的照明系统。

本发明还涉及根据权利要求15的前序部分的用于对准投射曝光设备的光学元件的方法。

由于半导体电路小型化的推进，对投射曝光设备的分辨率和准确度的需求也等同地越来越高。在那里使用的光学元件也必须满足对应的高需求，这尤其影响投射曝光设备内的束路径。

在用于半导体光刻的投射曝光设备中，通常使用大量致动器，例如动圈致动器(“音圈电机”)来机械地调整或对准投射曝光设备的照明系统中的光学元件。

WO 2005/026801 A2公开通过形式为洛伦兹致动器的致动单元使用可驱动的运动轴线以若干自由度来调整或对准用于EUV(“极紫外”)投射曝光设备的光学元件，诸如反射镜。为此可以使用动圈致动器，形式为磁体的可线性移动致动单元(平移器)能够通过与线圈的电磁相互作用而移动，线圈静态地安装在定子上并且围绕平移器。平移器连接到执行的移动被传递到的光学元件。

实际上，动圈致动器通常设计为DC电流线性电动机。基本结构提供了平移器(线性电机的致动元件)，该平移器实质上由永磁体构成或者其上紧固至少一个永磁体并且至少部分地被设计为定子的线圈包围。因此，线圈不是可移动地安装的，这是有利的，因为可移动线圈由于用于给线圈通电的必要构件而需要复杂的结构。此外，通常需要将线圈处发生的任何热损失耗散到周围的组装件中。

在此特别遇到的问题是，由于安装空间的限制和通常相当有困难的热量的热耗散，由动圈致动器可以施加到光学元件的最大偏转力受到限制。此外，出于动态原因，通常动圈致动器的最大行程受到限制，因为通常需要快速控制对准，例如补偿振动。

当使用具有一定刚性的接合件来偏转光学元件时，已知的致动器装置会出现另一个问题，致动器必须首先克服该问题。此外，在光学元件的悬置布置的情况下，偏转可以由于重力而返回到中性中间位置。因此，即使仅旨在静态保持光学元件的对准，致动器通常也要一方面必须抵抗接合件刚度，另一方面抵抗由重力引起的恢复力，这导致能量恒定地流入致动器，因此致动器产生不期望的热量。此外，致动器可以施加的偏转力必须设计得足够大，这会恶化致动器的动态，如上所述。

本发明基于创建用于对准投射曝光设备的光学元件的致动器装置的目的，该致动器装置特别地具有高效率以及得到改善的动态。

本发明还基于的目的在于，提供投射曝光设备的光学组装件和提供投射曝光设备，该投射曝光设备的光学元件可以有效地且以改进的动态对准或调整。

本发明还基于的目的在于，提供用于对准投射曝光设备的光学元件的方法，该方法确保在光学元件的对准中的高效率和改进的动态。