CN102227662B - 用于光学元件的支撑元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及特别适用于微光刻的、用于光学元件的支撑元件,其包括支撑构件、将支撑构件连接至外部支撑单元的第一连接元件和将支撑构件连接至光学元件的第二连接元件。所述支撑元件适于以动力学并联方式和其它支撑元件协作,以在六个自由度上将光学元件相对于外部支撑单元定位及定向。所述支撑构件包括多个第一弯曲接头,其中第一连接元件和/或第二连接元件至少包括第二弯曲接头,其中每个第一和第二弯曲接头限定弯曲轴。可通过多个第一和第二弯曲接头的方式在最多两个自由度上实现对光学元件相对于支撑单元的运动限制。每个第一和第二弯曲接头沿弯曲轴设计成长形。
Description
背景技术
本发明依据35U.S.C.119(e)(1)的限定,要求享有2008年11月14日提交的申请号为61/114,540的美国临时专利申请的优先权。同时要求享有2008年提交的官方编号为102008049746.0的德国专利申请的优先权。
申请号为61/114,540的美国临时专利申请的内容和官方编号为102008049746.0的德国专利申请的内容各自为本发明申请的一部分,且通过引用被结合于本申请中。
本申请包括通过引用而包含的对比文件,其构成了本申请的一部分。当本申请的直接公开和通过引用而包含的对比文件的公开之间出现不一致时,本申请的公开优先。
本发明涉及用于光学元件的支撑元件和支撑光学元件的方法。本发明可被结合任意光学装置或光学成像方法使用。具体而言,其可结合在微电子电路的生产中使用的微光刻而使用。
具体而言,在微光刻领域中,除了使用被设计为具有最高可能的精确度的部件之外,尤其是在运行中,将成像装置的光学模块的位置和定向、以及因此例如将具有诸如透镜、反射镜和光栅的光学元件的模块以及使用的掩模和基板尽可能精确地设定在特定的设定值的范围内,或将所述部件稳定在特定的位置或几何形状是必须的,以实现相应的高成像质量(其中在本发明的背景下,术语光学模块既可只表示光学元件,也可表示所述光学元件和其它例如诸如夹持部分的部件的组件)。
为此,经常使用其中多个支撑元件以动力学并联(parallel kinematic)的方式协作的支撑结构,以在六个自由度上设定光学元件的位置和定向。所述动力学并联运动机构的典型示例是所谓的六脚架,其中六个支撑元件(通常成三对,或三个所谓的双脚架)将光学元件相对于表现为环状保持器的较大的支撑单元定位和定向。通常将简单的板簧状元件用作支撑元件,这例如可从文件WO 02/16993A1(Shibazaki)中得知,其完整的公开被通过引用合并于此。
这样的结构通常的缺点是垂直于保持器平面具有相对高的升高(high-rise),以使得具有其中光学元件紧密排列的光学系统的构造的操控器一般需要互相嵌套,以保证光学元件之间希望的距离。这带来的其它缺点是光学元件只能在配合之后相对彼此在一定程度内进行旋转(例如围绕系统的光轴),因此通常不可以将两个或更多个光学元件结合以使得光学元件的成像误差(例如由光学元件的变形引起的)可彼此互相补偿。
文件EP 1632799A1(Shibazaki)的全部内容被通过引用的方式合并于此,从其中已知一种具有沿光轴方向的低升高(low-rise)的六脚架,其中光学元件被六个支撑构件支撑,所述每个支撑构件各自在其两端被通过实现为球接头的挠曲部连接至邻接的部件。此处,对光学元件进行调节是这样实现的,即,使分配给外部支撑结构的支撑构件的关节点与光学元件的圆周方向相切地位移,使得分配给光学元件的支撑体的关节点沿光学元件的光轴的方向或其它方向位移。
由于使用了球接头形式的关节,所以当在小区域内实现需要的调节运动时,仍然存在问题,即两个挠曲部仅具有相对较小的横截面面积,使得在静载荷之下,最重要的是在(高加速度情况下的)动载荷之下,在弯曲元件内产生相对较高的应力。这样的结果是,首先,光学元件操控器的寿命受限制或只允许相对低的加速度,因此(对于一定的调整范围)仅能进行较小的调节运动。考虑到增加行程以获得更大的调节范围的持续的趋势,这是非常的不利。
该构造的另一个缺点是在球接头的区域内,可能的倾斜运动可导致分配给光学元件的关节点的位置沿光轴方向的歪曲,由此造成定位准确性下降。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于支撑光学元件的支撑元件和方法,所述元件和方法不具有上述缺点,或仅在受限的程度内具有上述缺点,且特别地允许以简单的方式,在大的调节运动(和由此引起的光学元件处较高的加速度)情况下,实现光学元件的定位和定向的高准确度和大调节范围,且同时支撑元件的使用寿命较长。
本发明基于以下的认知,即如果支撑元件的挠曲部被构造为在横向于其弯曲轴的方向上呈长形的弯曲元件,则可以在大的调节运动情况下,实现光学元件的定位和定向的特别高的准确度和特别大的控制带宽,且支撑元件具有长使用寿命。通过这种方式,以简单的方式增大了相应挠曲部的横截面面积,使得即使在高动态载荷下也仅产生较小的应力。
这样的构造还具有以下优势:挠曲部可构造为使得其中允许或限制不同的自由度上的运动的区域可被分配给支撑元件的可清晰地区分的区域,且能够更加容易地被控制(capture)。因此,例如,支撑元件在支撑构件的区域内的活动性可以有利的方式被有效地限制在一定的自由度上的运动,同时在该支撑构件的其它位置发生其它自由度上的运动去耦。这使得控制理念不那么复杂且使得能够提高光学元件的定位和定向的准确度。
因此,根据第一方面,本发明涉及特别适用于微光刻的用于光学元件的支撑元件,其包括支撑构件、将支撑构件连接至外部支撑单元的第一连接元件和将支撑构件连接至光学元件的第二连接元件。该支撑元件被构造为以动力学并联方式和其它支撑元件协作,以在六个自由度上将光学元件相对于外部支撑单元定位及定向。
该支撑构件包括多个第一挠曲部,其中第一连接元件和/或第二连接元件包括至少一个第二挠曲部,其中每个第一和第二挠曲部限定弯曲轴。通过所述多个第一和第二挠曲部可在最多两个自由度上实现对光学元件相对于支撑单元的运动限制。每一个所述第一和第二挠曲部构造成沿弯曲轴的长形形式。
根据另一方面,本发明涉及一种特别适用于微光刻的光学元件的支撑元件,其包括支撑构件、用于将支撑构件连接至外部支撑单元的第一连接元件和用于将支撑构件连接至光学元件的第二连接元件,其中所述支撑元件被构造为以动力学并联的方式和其它支撑元件协作,以在六个自由度上将所述光学元件相对于外部支撑构件定位及定向。该第一连接元件被构造为使支撑构件在其与第一连接元件的第一连接区域内沿第一方向发生位移,以使第二连接元件至支撑构件的第二连接区域沿第二方向发生位移。该支撑构件包括多个第一挠曲部,而所述第一连接元件和/或第二连接元件具有至少一个第二挠曲部。所述第一挠曲部被构造及设置为使得其阻止第二连接区域相对第一连接区域绕旋转轴的转动,所述旋转轴位于由第一方向和第二方向限定的运动平面内。
根据另一方面,本发明涉及一种特别适用于微光刻的光学模块,其包括光学元件、多个支撑元件和外部支撑单元,其中所述多个支撑元件在六个自由度上以动力学并联的方式将光学元件相对外部支撑单元定位和定向。该多个支撑元件中的至少一个为根据本发明的支撑元件。
根据本发明的另一方面,本发面涉及一种光学模块,其包括支撑单元、相对于支撑元件保持和/或定位微光刻投射曝光系统中的光学元件的至少一个双脚架,其中所述双脚架包括两个双脚架支架,所述每个支架的第一端,即支架脚,被直接或间接地连接至支撑单元,且所述每个支架的第二端,即支架头,被直接或间接地连接至光学元件,使得至少一个支架头与连接两个支架脚的连接线张成双脚架平面。此处,支架脚沿连接线的间距可任选地大于支架头的间距。或者,支架脚沿连接线的间距可小于或等于支架头的间距。此外,支架脚的间距可通过至少一个被保持在支承部上且经由连接单元接合至至少一个支架脚的杠杆来调节,所述杠杆可沿至少一个运动方向运动,其中所述杠杆的所述至少一个运动方向位于双脚架平面之外,且其中连接单元具有有着恰好一个弯曲平面的至少一个挠曲部,使得所述挠曲部垂直于弯曲平面具有刚性结构。
根据另一方面,本发明涉及一种特别适用于微光刻的光学成像装置,其包括照明设备、容纳包含投射图案的掩模的掩模装置、具有光学元件组的投射装置和容纳基板的基板装置。该照明装置被构造为对投射图案进行照明,其中所述光学元件组被构造为将投射图案投射至基板上。该照明装置和/投射装置包括根据本发明的光学模块。
根据另一方面,本发明涉及一种支撑光学元件的方法,其特别地适用于微光刻,其中该光学元件通过多个支撑元件被支撑在外部支撑单元上,且在六个自由度上以动力学并联方式相对外部支撑单元被定位及定向,其中支撑元件具有经由第一连接元件被连接至外部支撑单元且经由第二连接元件被连接至挂光学元件的支撑构件。该支撑构件包括多个第一挠曲部,而所述第二连接元件和/第二连接元件具有至少一个第二挠曲部,其中每一个第一和第二挠曲部限定弯曲轴。经由所述多个第一和第二挠曲部可在最多两个自由度上实现对光学元件相对于支撑单元的运动限制,其中对每一个第二和第二挠曲部,使用沿弯曲轴被构造成长形形式的接头。
根据另一个方面,本发明最后涉及一种特别适用于微光刻的支撑光学元件的方法,其中所述光学元件通过多个支撑元件被支撑在外部支撑单元上,且在六个自由度上以动力学并联的方式相对于外部支撑单元被定位及定向,其中支撑元件具有支撑构件,支撑构件经由第一连接元件被连接至外部支撑单元,且经由第二连接元件被连接至光学元件。该第一连接元件使支撑构件在与第一连接元件的第一连接区域处沿第一方向发生位移,使得第二连接元件至支撑构件的第二连接区域沿第二方向发生位移。该支撑构件包括多个第一挠曲部,而所述第二连接元件和/第二连接元件具有至少一个第二挠曲部。经由所述多个第一挠曲部,阻止第二连接区域相对于第一连接区域绕旋转轴发生转动,所述旋转轴位于由第一方向和第二方向限定的运动平面内。
本发明的其它优选设计在从属权利要求或下文中参照附图的关于优选实施例的描述中显见。
附图说明
图1为根据本发明的光学成像装置的优选实施例的示意图,该光学成像装置包括带有根据本发明的支撑元件的、根据本发明的光学元件,且可通过所述光学元件来实施根据本发明的用来支撑光学元件的方法的优选实施例;
图2是图1中的成像装置中,根据本发明的光学模块的优选实施例的示意性俯视图;
图3是图2中的光学模块的示意性横截面图(沿图2中的线III-III)
图4是图2中的光学模块的示意性横截面图(沿图2中的线IV-IV);
图5是根据本发明的支撑元件的优选实施例的部分的示意性透视横截面图,所述支撑元件被用在图2中的光学模块中;
图6是图5中支撑元件的另一部分的示意性俯视图;
图7是图5中支撑元件的另一部分的示意性俯视图;
图8是用于支撑光学元件的根据本发明的方法的优选实施例的框图,所述方法可被使用于图1中的光学成像装置;
图9A至9D是根据本发明的支撑元件的其它优选实施例的部分的示意性横截面视图,所述元件可被用在图2中的光学模块中;
图10A至10B是根据本发明的支撑元件的其它优选实施例的部分的示意性横截面视图,所述元件可被用在图2中的光学模块中;
图11A是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性透视图;
图11B是图11A中支撑元件的示意性透视截面图(沿图11A中的线XIB-XIB);
图12是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性透视图;
图13是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性透视图;
图14A至14E是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性横截面视图;
图15A至15D是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性横截面视图;
图16是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的部分的示意性横截面视图;
图17A和17B是可被用于图2中的光学模块中的、根据本发明的支撑元件的另一优选实施例的示意性横截面视图。
具体实施方法
第一实施例
在下文参照图1至8对根据本发明的光学支撑元件的优选实施例进行描述,其被用在用于微光刻的根据本发明的光学成像装置的根据本发明的光学模块中。这种情况下,为了使此描述简单化,xyz坐标系被引入,其中z方向标示了垂直方向。但不言而喻的是,在对本发明进行相应的改动后,可提供该成像装置的组件的任意空间定向。
图1示出了根据本发明的光学成像装置的优选实施例的示意图,所述光学成像装置为微光刻装置101的形式,其使用波长为193nm的UV光进行工作。
光学元件组中的光学元件在本示例中为例如诸如透镜、棱镜、片等形式的折射光学元件。但不言而喻的是在本发明的其它变型中,在所有情况下,可单独或任意组合地使用折射、反射和/或衍射光学元件。
该微光刻装置101包括照明系统102、掩模装置103、物镜104形式的光学投射系统以及基板装置105。照明系统102使用投射光束(未更详细地示出)照射位于掩模装置103的掩模台103.2上的掩模103.1。在掩模103.1上有投射图案,该投射图案通过投射光束经由设置在物镜104内的光学元件组106的光学元件被投射至晶片105.1形式的基板上,所述基板设置在基板装置105的晶片台105.2上。
该照明系统102除光源和其它构件之外尤其还包括光学元件组107,所述光学元件组形成并引导投射光束。如在下文中将利用光学元件组106的光学元件106.1以示例的方式说明的,光学元件组106和107中的单个或全部光学元件根据本发明保持在光学模块108中。
尤其如可从图2至4中推测出的,光学模块108在光学元件106.1之外还包括用于光学元件106.1或由若干件部件形成的光学组件106的保持装置109,所述保持装置被机械地连接至物镜壳体,或可能成为物镜壳体的一部分,由此作用在光学元件106.1或光学组件106上的重力和静载荷以及动载荷被地板或基底结构承担。
该保持装置109包括外环110形式的外部支撑单元,其通过若干个根据本发明的支撑元件111连接至内环112形式的内部支撑单元。
外环110、支撑元件111和内环112在当前示例中被整体地接合在一起。为了达到这个目的,它们可例如被通过线腐蚀(wire erosion)以及必要时的后续机加工由实心块制成。但不言而喻的是,可在本发明的其它变型中,使用由若干个装配在一起的部件(使用任意合适的装配方法)构成的其它保持装置。
当前示例中的保持装置109包括六个支撑元件111,它们各自被按对组成双脚架109.1。用这样的方法形成的三个双脚架109.1被平均地沿圆周方向U分布在光学元件106.1的周边,以形成六角架形式的、按照动力学并联的方式构造的支撑结构,通过该支撑结构可实现所述光学元件106.1的静态确定支撑。此处双脚架109.1(处于中立位置)各自相对于由光学元件106.1限定的径向平面以对称的方式设置,所述平面包含光轴(z方向)和在所有情况下由光学元件106.1限定的径向方向R。
支撑元件111被构造成使得它们能够以空间内的全部六个自由度可调节地定位和定向以任何传统的方式(此处未更详细地描述)固定至内环112的光学元件106.1。为此,每个支撑元件111具有杠杆113形式的第一支撑元件的,所述杠杆113被连接至外环110。该杠杆113在第一连接区域内被连接至支撑元件114的一端,而该支撑元件114的另一端被在第二连接区域内连接至第二连接元件115。第二连接区域115又与内环112连接。
总体地,根据本发明的实施方式(execution)中的光学模块108包括支撑单元110,优选地为外部支撑单元,例如外环110。该光学模块108还包括至少一个双脚架109.1,以相对支撑单元110保持和/或定位微光刻投射曝光系统101的光学元件106.1,其中所述双脚架109.1包括两个双脚架支架,其也被称作支撑构件114,每一个所述支撑构件的第一端,即支架脚,被直接或间接地连接至支撑单元110,且其第二端,即支架头,被直接或间接地连接至光学元件106.1。支架头和支架脚的连接使得至少一个支架头和连接两个支架脚的连接线一起张成一双脚架平面,其中支架脚沿连接线的间距较支架头的间距要大,且其中支架脚的间距可通过至少一个杠杆113来调节,所述杠杆保持在支承部(图6中113.1)上,且通过连接单元与至少一个支架脚接合,其中所述杠杆在至少一个运动方向上是可动的。这里,杠杆的运动的至少一个方向在双脚架平面之外。另外,接头单元包括至少一个恰好具有一个弯曲平面的挠曲部(例如,图5中114.1、114.2),以使得该挠曲部垂直于弯曲平面具有刚性结构。
或者,支架脚之间沿连接线的间距小于或等于支架头的间距。一般,双脚架支架的间距以及由双脚架支架或沿双脚架支架的线的相交点限定的双脚架支架的相交点,限定了倾斜轴的位置,如果若干个双脚架元件以动力学并联的方式(例如以六角架的形式)作用在空间上对齐的平台或构件上,则平台(或构件)的倾斜(旋转)将绕所述倾斜轴发生。
在上述的光学模块108的总体实施例中,作为示例,双脚架的一个双脚架支架可被直接地连接至外环(或支撑单元),而该双脚架的另一个双脚架支架,如上所述,被通过杠杆113间接地连接至外环110。或者,两个双脚架支架可例如通过各自的杠杆113(或总体地经由致动器)与外环(与支撑单元110)连接。此处,在改变支架脚的间距和/或改变支架脚相对于支撑单元110的位置时,如果双脚架的支架头可根据支架脚的位置在若干个方向发生移动,则是具有优势的。这使得光学元件有可能以若干个自由度直接或间接地关节连接至支架头。此处,自由度的数量还取决于保持光学元件的其它安装元件。优选地,光学模块108包括三个双脚架,其如上所述形成了六脚架。在此示例中,光学模块108包括对应于所述至少一个双脚架的、三个优选各自具有相同结构的双脚架,以形成六脚架结构而将光学元件相对于支撑单元保持和/或定位,其中对应于所述至少一个双脚架的每个双脚架都被分配有相应的杠杆和连接单元。由该六脚架形成的动力学并联运动机构(parallelkinematics),其中光学元件可被极其自由地沿多达六个自由度定位而不受限制力的作用,具有如下优势:所有的致动器(杠杆)直接作用在相同的移动平台上。此处,平台是连接至双脚架的支架头的单元或模块。这可例如为光学元件自身(以实现双脚架支架的支架头的直接连接),或例如为适用于光学元件的内部保持环,所述内部保持环也可包括在下文中将更详尽地描述的连接元件。
动力学并联运动机构的一个优势是其较串联运动机构具有较小的质量,在串联运动机构中每个致动器各自作用在其自身的调整平台上,所述平台各自形成了另外的质量。由于动力学并联运动机构的总体质量较小,所以所得到的本征频率是有利的,动力学并联运动机构的最低本征频率通常显著高于串联运动机构中的最低本征频率,这是由于该频率在一级近似中和质量的倒数的平方根成比例。通过较高的本征频率可阻止光学模块受激发生振动。这对诸如使用在微光刻投射曝光系统中的光学模块是至关重要的,因为否则将不能获得高的光学分辨率。由于质量较小,该动力学并联运动机构还较串联运动机构具有更好的动力学特性。动力学并联运动机构的另一优点是不需要移动电线,由此由电缆产生的限制力的风险不会出现。此外,动力学并联运动机构可被制成较串联运动机构更扁平且更紧凑。这在微光刻投射曝光系统中也是至关重要的优势,因为这里光学元件通常被设置为彼此非常靠近,特别是其中设有使用昂贵的自由曲面作为折射和/反射表面的光学元件时。使用在微光刻投射曝光系统中的精密光学元件中另一个非常重要的方面是在诸如六脚架形式的动力学并联运动机构中不会出现在串联运动机构中出现的附加导向错误。因此通过使用动力学并联运动机构可以实现光学元件在光学模块108中的最大定位精确度。
此外,在上述的光学模块108的总体实施例中,如所述,其中一个双脚架支架头可直接接合光学元件。或者,该支架头间接地接合光学元件,其中在下文中被更详尽描述的连接元件115被设置在支架头和光学元件之间,或其中光学元件可被固持在保持器如内部保持环内。通常但不必须地,双脚架的两个支架头以同样的方式接合光学元件,尤其是当光学元件通过六脚架固持在光学模块中时。
由于在光学模块108的总体实施方式中,杠杆的至少一个移动方向位于双脚架平面之外,该模块108可构造为因此沿垂直于支架脚的连接线的方向更加紧凑且更加扁平。因此,诸如例如六脚架的动力学并联运动机构的紧凑结构的优势被进一步优化。在当杠杆的移动的方向垂直双脚架平面时可实现最紧凑的结构,因为此时杠杆沿垂直支架脚之间连接线的方向的运动不需要任何空间。
为了使支架脚的间距在光学模块108的总体实施方式中可变化或可被调节,必须将至少一个支架脚经由接头单元连接至移动杠杆。这是因为,具体而言,支架脚的间距的变动必然导致被杠杆移动的双脚架支架和杠杆之间的角度的变化,这是因为双脚架支架通常具有刚性的结构,即,其长度几乎(ingood approximation)不发生变化。此处接头单元至少包括第一挠曲部。为了充分利用由光学模块108形成的动力学并联运动机构在位置准确度上的优势,当使用挠曲部,诸如例如固态接头时,所述挠曲部具有恰好一个弯曲平面。这阻止了挠曲部沿偏离弯曲平面的方向的寄生弯曲,所述寄生弯曲沿不希望的寄生方向移动与接头单元接合的支架脚。后者将导致相关的双脚架的支架头也发生不希望的寄生移动,从而损害位置准确度。为了使挠曲部恰好具有一个弯曲平面,沿弯曲平面之外的方向,即沿和弯曲平面垂直的方向,所述挠曲部必须具有刚性结构。
相关的术语“刚性”指的是挠曲部沿弯曲平面的方向具有第一阻力矩,垂直弯曲平面具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩至少为所述第一阻力矩的大小的两倍。沿弯曲平面的方向的阻力矩指的是当挠曲部处在弯曲应力下时沿弯曲平面方向具有决定性的阻力矩。相似地,所述第二阻力矩值的是当挠曲部处在弯曲应力下时沿和弯曲平面垂直的方向具有决定性的阻力矩。一般,第二阻力矩越高,挠曲部沿垂直弯曲平面的方向的结构越刚性。所述考虑一般适用于任何方向,而不限于垂直弯曲平面的方向。根据光学元件需要的位置准确度和双脚架的几何形状,尤其是双脚架支架的长度和它们与光学元件的联接以及适当地考虑其它挠曲部,可能要求较高的刚度。因此,该第二阻力矩必须为第一阻力矩的至少5倍或至少10倍大。
此处阻力矩指的是轴向截面二次矩(或面积惯性矩)和挠曲部的最外侧纤维和中间纤维之间最大距离的商。对于给定的弯曲应力(对于给定的弯矩而言),该阻力矩提供了最大的应力载荷,所述弯曲应力为弯矩和阻力矩的商。为了同时考虑扭转应变下的所有最大切应力,以阻力极矩,或阻力扭矩替代阻力矩。
通常以下情况是足以满足上述的沿偏离弯曲平面的方向,即垂直于弯曲平面的方向的刚性需求的:挠曲部具有和弯曲平面垂直的长形的弯曲轴,且此处该挠曲部沿该弯曲轴的方向的长度为弯曲单元的至少一个挠曲部沿弯曲方向垂直于弯曲轴延伸的最大横截面尺寸的至少两倍。如果例如该挠曲部被构造成具有垂直于弯曲平面的方形截面的板簧状的接头,该条件未被满足。如果相反,该挠曲部被设置为具有垂直于弯曲平面的长方形截面,且其中截面长方形的长边和弯曲平面垂直,则当截面长方形的边长比为二时满足上述条件。
图2至图4所示的本示例中的各个支撑构件114(其形成双脚架支架)沿大致和相关的切向T平行的方向(所述切向由光学元件106.1在相应的双脚架109.1所处的径向平面处的切线所限定)延伸。在此实施方式中,每个支撑构件114包括四个第一挠曲部114.1至114.4(图5),它们各自限定了第一弯曲轴。此处,挠曲部114.1和114.3或114.2和114.4的弯曲轴成对地平行延伸,而两个对114.1、114.3和114.2、114.4中的弯曲轴彼此横向地(在此处更准确地为垂直地)延伸。
如图5所示出和描述的,光学模块108的总体实施方式的接头单元可包括具有另外的弯曲平面的另外的挠曲部114.2,所述另外的弯曲平面和所述至少一个挠曲部114.1的弯曲面大致垂直。该另外的挠曲部114.2优选地包括和所述另外的弯曲平面垂直的另一弯曲轴。因此,通过接头单元连接至杠杆113的双脚架109.1的支架脚114通过多个挠曲部被支撑,所述多个挠曲部的旋转轴互相交叉,这导致支架脚以及相应地双脚架支架在两个自由度上被去耦。通过对互相交叉的挠曲部进行适当的布置,利用这些挠曲部可模拟(approximate)球接头,特别是如果相交的旋转轴之间的间距落在挠曲部的垂直于弯曲轴的延展范围内或更小时。
为了充分利用由光学模块108形成的动力学并联运动机构在使用挠曲部例如固态接头时在位置准确度上的优势,所述另外的挠曲部114.2垂直于所述另外的弯曲平面优选也具有刚性结构。此处该另外的挠曲部沿所述另外的弯曲平面的方向具有第一阻力矩,而垂直于所述另外的弯曲平面的方向具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩至少是所述第一阻力矩大小的两倍。以上结合所述至少一个挠曲部提供的关于其刚性的说明以类比的方式适用于其它挠曲部。
为了在可能导致挠曲部扭转的、任何作用在双脚架支架114上的扭转应力的情况下,获得连接至挠曲部的支架脚的最小可能寄生运动,该另外的挠曲部114.2相对于垂直于述另一个弯曲轴的扭转轴构造成使得其关于该扭转轴的阻力极矩为沿所述另外的弯曲平面方向的阻力矩的至少两倍。
在光学模块108的总体实施方式中,这可被构造为使得所述接头单元的所述至少一个挠曲部的弯曲平面平行于光学元件的对称面,或平行于垂直于投射曝光系统内的光轴的平面。这种情况下,该挠曲部的弯曲轴平行于光轴延伸。在如图2至5所示的实施例中,这样的挠曲部对应于接头114.1。如果该实施例包括具有接头单元的光学模块,所述接头单元具有另外的挠曲部,则所述另外的挠曲部的另外的弯曲平面优选垂直于光学元件的对称面,或所述另外的弯曲平面平行于投射曝光系统的光学轴。这样的另外的挠曲部在如图2至4所示的实施例中是接头114.2。此处,所述另外的挠曲部的另外的弯曲平面平行于双脚架平面,尤其是当该光学模块108形成了如上所述的六脚架结构的时候。
图6示出了各自与支撑构件114相关的杠杆113经由第二挠曲部113.1连接至外环110。该第二挠曲部113.1限定了第二弯曲轴且由此限定了杠杆113的旋转轴,其(在保持装置109的中性位置)平行于光学元件106.1的光轴延伸。
在光学模块108内的挠曲部113.1具有这样的位置时,如果双脚架平面平行于光轴延伸,则杠杆的运动方向垂直于双脚架平面。一般,和光轴无关,杠杆的运动方向可垂直于双脚架平面。此处,所述至少一个挠曲部114.1的弯曲平面则垂直于于双脚架平面。该至少一个挠曲部114.1的弯曲轴则平行于双脚架平面。
可通过调节装置116围绕由挠曲部113.1所限定的旋转轴旋转杠杆113(将在下文中更详尽地描述)。此处,支撑构件114的第一连接区域114.5沿相关的切向方向T(x方向)发生位移。该运动由沿光学元件106.1的光轴位移的第一挠曲部114.2和114.4的布置和双脚架109.1中所分配的另一个支撑元件111的邻接力转化成第二连接区域114.6的运动,所述第二连接区域至少部分地沿光学元件106.1的光轴的方向(z方向)延伸。
在根据此处描述的实施例的光学模块中,接头单元的至少一个挠曲部114.1或另外的挠曲部114.2被构造为板簧,如图5所示。此外,分配给相应的双脚架109.1的杠杆的支承部可被构造为挠曲部113.1,其将杠杆113接合至支撑单元110。
与最初引用的文件EP 1632799A1(Shibazaki)中不同,此处相应的第一挠曲部114.1至114.4和相应的第二挠曲部113.1被构造成使得其具有沿其弯曲轴的长形结构。这具有以下优势:挠曲部114.1至114.4或113.1的横截面面积被扩大,以使得在运行中即使在各个挠曲部114.1至114.4或113.1处承受高动态载荷时,在挠曲部114.1至114.4或113.1内也仅出现少许的应力。
与光学元件106.1的有源(active)定位/定向情况下的现有技术构造相比,本发明具有以下优势:由于接头114.1至114.4或113.1中的应力较低,所以允许更大的加速度,从而对于给定的光学元件106.1的位移控制带宽来说,可实现更大的调节运动,而不导致挠曲部114.1至114.4或113.1(可能为长期的)过载。
该构造的另一优势是在各个自由度上的运动被分配给明显区别开的挠曲部。这简化了各个支撑元件处的调节运动的直观控制(envisaged capture)。
最终,横向于第二挠曲部113.1的弯曲轴,因此其构造作为纯粹的旋转接头的短结构具有以下优点:杠杆113最多可绕横向于第二挠曲部113.1的弯曲轴的轴仅发生非常小的倾斜。这对动态载荷下的光学元件106.1的位置和定向的稳定性以及光学元件106.1的定位和定向的准确度具有显著影响,因为这样会消除导致偏离期望位置的倾斜。
为了减少这样的倾斜,构成杠杆113的支承部的挠曲部113.1可具有恰好一个弯曲平面,以使得该支承部的挠曲部具有和其弯曲平面垂直的刚性结构。出于上述的优点,该实施方式在光学模块108的在此处被描述的实施例中特别优选。此处“刚性”的意思也是支承部的挠曲部沿其弯曲平面的方向具有第一阻力矩而垂直于其弯曲平面具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩至少为第一阻力矩大小的两倍。通常以下情况足以实现支承部的挠曲部的刚性:具有垂直于弯曲平面的长形弯曲轴,其中支承部的挠曲部沿其弯曲轴的方向的长度为该支承部的挠曲部沿弯曲方向垂直于支承部的挠曲部伸展的最大横截面尺寸的至少两倍。通过根据此处描述的实施例的光学模块108,支承部的弯曲轴113.1可平行于双脚架平面,所述双脚架平面的双脚架可通过支承部所保持的杠杆113.1被调节。
为了进一步减少上述的倾斜的程度,在本示例中相应杠杆113经由作为支撑接头的挠曲装置117连接至外环。挠曲装置117被构造为大致U形的支撑臂(在xy平面内),其具有三个另外的第二挠曲部117.1,所述另外的第二挠曲部的弯曲轴各自平行于第二挠曲部113.1的弯曲轴延伸。通过这样的方式,其可跟随杠杆113的旋转运动,且同时用作阻碍上述杠杆113的倾斜的支撑件。
支撑臂117相对于第一连接区域114.5布置成与第二挠曲部113.1相反,这使得能够实现阻碍杠杆倾斜的特别好的支撑件。但不言而喻的是,阻碍杠杆倾斜的支撑件可被布置在其它任意合适的点上。
如果要获得特别好的阻碍倾斜的支撑件,若需要,还可以设置成使得其上布置有支撑臂117的外环110的(近乎自由地悬挂的)部分经由增强(诸如拧合)支撑板与位于杠杆113的另一侧的外环110的部分接合,如图2中虚线轮廓118示出的一样。
同样不言而喻的是,在本发明的其它变型中可以以其它的方式构造附加的阻碍杠杆倾斜的支撑件。但如果需要的话,在第二挠曲部在预期的静载荷和动载荷下保证了足够的支撑时,也可完全省去所述附加的支撑件。
为了减小光学模块108的所述实施例中的上述杠杆113的倾斜,杠杆108可具有至少一个连接有支撑单元110的另外的挠曲部。此处,所述杠杆的另外的挠曲部恰好具有一个平行于支承部的挠曲部113.1的弯曲平面的弯曲平面是具有优势的。此外,杠杆的另外的挠曲部也具有垂直于其弯曲平面的刚性构造。如果该另外的挠曲部设置成与支承部隔开小于杠杆的载荷臂长度两倍的一段距离也是有优势。结果,对于通常较高的力和载荷臂的挠曲比,通常大于5,整个支撑杠杆的所述另外的挠曲部,仅需要该另外的挠曲部处的较小的运动补偿,出于这一原因,该另外的挠曲部可同样具有刚性结构。一般,该杠杆可被构造为单边或双边杠杆。可替换地或附加地,为了减少倾斜,杠杆可被经由挠曲部914.1接合至双脚架支架914,特别是如果该支架又经由挠曲部913.2由支撑单元110支撑(见图16)。
如特别地由图7可推测出,杠杆113在其远离支撑体113的自由端处被连接至调节装置116,经由所述调节装置可设定杠杆113绕其旋转轴的旋转。在示出的示例中,调节装置116是通常已知的无源装置,经由该装置通过各种手段(螺纹连接和调节垫圈)可实现对杠杆旋转的粗调节和细调节。此处不言而喻的是,作为所述的该无源调节装置的附加或替代,可以设置有源调节装置(按照任意的运行原理或运行原理的组合进行工作)。
然而,在本构造中特别具有优势而又和已知的构造(例如,最初提及的文件EP 1632799A1中的构造)不同的是,在杠杆113的回转平面内结合了用于杠杆113的预拉伸装置119。该预拉伸装置119在此处被构造为简单的板簧,其被加入在外环110和杠杆113之间的间隙中。这具有以下优势:通过该预拉伸力,没有附加的旋转力矩被施加在杠杆113上。此外,板簧119本身(由于其在其延伸平面内的高刚度)仍然可用作杠杆113的倾斜支撑件,或允许后者的存在。
在如此处所述的光学模块108的其它实施例中,杠杆可包括预拉伸装置和例如如上所述的调节装置。
如特别地由图5可推测出的,在本示例中,横向于它们的弯曲轴的第一挠曲部114.1和114.3构造成较短,并因此成为纯粹的旋转接头,而同样横向于它们的弯曲轴的两个第一挠曲部114.2和114.4构造为长形的板簧元件。这样的构造意味着两个第一挠曲部114.2和114.4还可吸收(take up)绕横向于其弯曲轴的轴(此处为x轴)扭转。
通过这种方式,例如光学元件106.1绕横向于其光轴延伸的轴的倾斜可由支撑元件111补偿。相应地,在本示例中,支撑构件114在恰好一个自由度(即,沿x方向的平动)上形成了对光学元件106.1相对外环的运动的限制。
但不言而喻的是,对于本发明的某些变型(例如用于光学元件的纯粹平动调节),也可能不存在这样对倾斜的补偿。这样的情况下,例如,所有四个第一挠曲部可被实现为(在横向于弯曲轴的方向上较短的)纯粹的旋转接头。在这种情况下,对光学元件106.1相对于外环的运动的限制可发生在两个自由度(即沿x方向的平动和绕x方向的旋转)上。
图8示出了根据本发明的用来支撑被使用在微光刻设备101中的光学元件106.1的方法的优选实施例的流程图。
最初在步骤120.1中,使光学模块108的部件如之前它们已经被描述的那样可用。
在步骤120.2中,然后光学元件106.1和保持装置109被连接在一起。
然后,在步骤120.3中,经由调节装置116按照前述的方式设定光学元件的位置和定向。
第二实施例
在下文中,参照图1、2和9A描述根据本发明的支撑元件211的另一个优选实施例。支撑元件211可用来取代成像装置101中的支撑元件111。该支撑元件211的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加100。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
图9A中示出了支撑构件214的区域内的横截面。支撑元件211和支撑元件111之间仅有的不同是支撑元件214的第一挠曲部214.2和214.4被构造为横向于x方向延伸的板簧元件。通过这种方式,同样可形成对恰好一个自由度(即绕x轴的旋转)上的运动的限制,因此这里也可获得对光学元件106.1的静态确定支撑。
图9B至9D示出了第一挠曲部214.1至214.4的布置和构造的其它变型。此处不言而喻的是,挠曲部214.1至214.4的构造和布置基本上可以任意的方式选定。因此,例如,图9B示出了第一实施例的布置的变体,其中挠曲部214.1至214.4在沿力流方向具有互换过的顺序。
作为原则,此处的挠曲部的布置取决于所希望的运动机构(kinematics)或与刚度无关的状况,诸如生产能力和/或装配能力。具体而言,在第一连接区域内214.5和第二连接区域214.6中的位移之间的传动比取决于所述两个第一挠曲部214.2和214.4之间的间距。
图9C示出了结合第一实施例在上文中已经被描述的一个变型,其中所有的挠曲部被实现在横向于弯曲轴的方向上较短的接头,从而实现为旋转接头。
在图9D的变型中,两个板簧状挠曲部214.2和214.4被沿力流方向K对齐。结果,它们的弯曲轴因此被布置为与力流方向K共面。对于其它方面,适用于图9C中的结构。通过这种方式,最终获得在载荷作用下出现的所希望的应力分布或设置(例如纯拉伸/压缩应力的产生、弯曲应力的减少)。
在根据此处描述的实施例的光学模块108中,双脚架支架可被沿其平行于支撑单元表面的纵向方向布置,其中双脚架支架的支架脚和支架头各自通过至少一个挠曲部214.2、214.4沿直径方向接合在一起,使得它们的连接线与支撑单元的表面以一角度相交。
第三实施例
在下文中,参照图1、2和10A描述根据本发明的支撑元件311的另一个优选实施例。该支撑元件311可用来取代成像装置101中的支撑元件111。该支撑元件311的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以仅对不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加200。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
图10A示出了在支撑构件314的区域内的横截面。支撑元件311和支撑元件111之间仅有的不同是支撑元件314的第一挠曲部314.1被构造为板簧元件(沿x方向延伸),而和挠曲部114.3类似的挠曲部被省略。换句话说,此处挠曲部314.1首先集成了两个弯曲元件114.1和114.3的功能,并且还通过其扭转提供了对光学元件106.1的倾斜运动(绕横向于光轴延伸的倾斜轴)的去耦。通过这种方式,同样形成对恰好一个自由度上的运动(即绕x轴的旋转)的限制,从而获得对光学元件106.1的静态确定支撑。
图10B示出的构造在构造和功能上类似于图10A中的构造,其中以彼此紧邻设置的两个短板簧314.1和314.4取代一个长板簧。
第四实施例
在下文中,参照图1、2、11A和11B描述根据本发明的支撑元件411的另一个优选实施例。该支撑元件411可用来取代成像装置101中的支撑元件111。该支撑元件411的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加300。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
在此结构中,支撑构件414仅具有两个第一挠曲部414.1和414.3(它们的弯曲轴平行于y方向延伸),使得在支撑构件414的区域内实现对四个自由度上的运动的限制。在此变型中,另外两个自由度上的去耦发生在第二连接元件415的区域内。为此,提供有第二连接元件415的两个也沿其弯曲轴呈长形的第二挠曲部415.1和415.2。
挠曲部415.1对光学元件106.1绕横向于光轴延伸的倾斜轴的倾斜运动去耦,而挠曲部415.2提供了对该光学元件的绕其光轴的旋转运动的去耦。
该构造具有以下优势:光学元件106.1的倾斜和旋转运动的去耦发生在光学元件的紧邻周边,这样由其引发的任何光学元件的位置相对其设定值的偏离较其中去耦元件沿力的流转方向远离光学元件106.1的布置而言要小。
和第四实施例类似,此处描述的光学模块108的实施例包括至少一个将双脚架支架的支架头直接或间接连接至光学元件的接头单元,其中该接头单元包括至少一个挠曲部414.3,其弯曲平面和相应的双脚架的双脚架平面平行。此外,在光学模块108中,可替换地或附加地,用于连接光学元件的接头单元可包括至少一个其弯曲平面垂直于相应的双脚架的双脚架平面的挠曲部。
在此处描述的光学模块108的其它实施例中,双脚架的支架头可经由用于连接光学元件的接头单元连接各自经由连接元件415保持光学元件的保持元件112。此处保持元件112或连接元件415可至少包括另外的挠曲部415.1、415.2。这样的话,另外的挠曲部415.1、415.3可具有沿光学元件的光轴方向垂直于双脚架平面的弯曲平面,以及/或者沿和光学元件的光轴垂直的方向垂直于双脚架平面的弯曲平面。
第五和第六实施例
在下文中,参照图1、2、12和13描述根据本发明的支撑元件511和611的其它优选实施例。所述支撑元件511和611可用来取代成像装置101中的支撑元件411。所述支撑元件511和611的基本结构及其操作方法对应于图11A中的支撑元件411,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加100或200。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
支撑元件511和支撑元件411之间的区别在于经由板簧状第二挠曲部515.1在三个自由度上提供去耦,即除了光学元件106.1的倾斜和旋转运动的去耦之外,还有光学元件106.1的径向运动(相应地沿其径向方向的运动)的去耦。
因此,在此构造中,支撑构件514和第二连接元件515提供了对光学元件106.1相对于外环110在恰好一个自由度(即沿x方向的平动)上的运动的限制。
利用图13中的支撑元件611产生对运动的类似的限制,其中就对光学元件106.1的旋转运动的去耦而言,板簧615.1绕其光轴更具刚性。
第七实施例
在下文中,参照图1、2和14A描述根据本发明的支撑元件711的另一优选实施例。所述支撑元件711可用来取代成像装置101中的支撑元件。所述支撑元件711的基本结构及其操作方法对应于图11A中的支撑元件411,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加300。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
支撑元件711和支撑元件411之间的区别在于经由L形板簧状第二挠曲部715.1提供了三个自由度上的去耦,即除了光学元件106.1的倾斜和旋转运动的去耦之外,还有光学元件106.1的径向运动(相应地沿径向方向的运动)的去耦。
图14B至14D示出了该挠曲部715.2的构造的其它变型,其中在各种情形下,在垂直于弯曲轴的切面内,挠曲部715.2的横截面的角形区段(angledcourse)是确保多重去耦的决定性特性。
图14E示出了另一个变型,其中可通过附加的板簧元件715.3解决光学元件沿x方向的可能的寄生运动的问题
第八实施例
在下文中,参照图1、2、15A描述根据本发明的支撑元件811的另一优选实施例。所述支撑元件811可用来取代成像装置101中的支撑元件111。所述支撑元件811的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加700。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
这里与支撑元件111的区别仅在于在第二挠曲部813.1的构造,杠杆813经由第二挠曲部813.1被连接至外环110。在此示例中,为了改善对杠杆813的倾斜支撑,通过两个板簧状元件形成挠曲部813.1,所述板簧状元件的轴相互交叉,并由此限定了杠杆813的旋转运动的瞬时旋转中心。
图15B至15D示出了该构造的其它变型,其中构成挠曲部813.1的两个板簧状元件的布置不同。
在此处描述的光学元件108的其它实施例中,支承部的挠曲部813.1可包括具有各自平行的弯曲平面的多个挠曲部,所述多个挠曲部构成了旋转中心。此处优选的是构成旋转中心的弯曲元件构垂直于它们相应的弯曲平面构造成刚性的。
第九实施例
在下文中,参照图1、2、16描述根据本发明的支撑元件911的另一优选实施例。所述支撑元件911可用来取代成像装置101中的支撑元件111。所述支撑元件911的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加800。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
这里与支撑元件111的区别在于杠杆913的附加倾斜支架的构造。在此示例中,杠杆913没有直接被附加地支撑,而是提供了附加的板簧状构造挠曲部913.2,以经由该挠曲部进一步支撑该支撑构件914(沿z轴方向),以避免杠杆913的倾斜以及由此引起的支撑构件114的倾斜(关于x轴)。
另一个区别是第一挠曲部914.1也具有板簧状构造。该板簧状挠曲部914.1和913的轴相交,从而通过这样的方式,为杠杆913的旋转运动限定杠杆913与支撑构件914之间的补偿运动的瞬时旋转中心。
第十实施例
在下文中,参照图1、2、17A描述根据本发明的支撑元件1011的另一优选实施例。所述支撑元件1011可用来取代成像装置101中的支撑元件111。所述支撑元件1011的基本结构及其操作方法对应于图2中的支撑元件111,所以这里仅对其不同之处进行描述。特别地,将相似的部件的附图标记增加900。除在下文中另行说明之外,与部件的特性相关的描述参照前文中给出的说明。
与支撑元件111之间的区别仅在于预拉伸装置1019的构造,其中经由所述预拉伸装置,杠杆1013承受预拉伸。在本示例中,板簧1019被布置在挠曲部1013.1的区域内,杠杆经由其被连接至外环110。
图17B示出了该结构的另一变型,其中预拉伸装置1019被直接地集成在挠曲部1013.1中。为此,具有U形横截面(在xy平面内)的板簧状元件被整体地接合至杠杆1013。预拉伸可经由接合至外环110的调节螺丝1019.1(或类似的调节手段)来设定。
以上仅以使用波长为193nm的光的微光刻领域内的示例对本发明进行了进一步的说明。然而不言而喻的是,本发明同样可用于其它应用或成像方法中,尤其是任意的成像用光的波长。
Claims (39)
1.一种光学模块,其具有
-支撑单元,
-用来相对于所述支撑单元保持和/或定位微光刻投射曝光系统的光学元件的至少一个双脚架,
-其中所述双脚架包括两个双脚架支架,所述每一个双脚架支架具有第一端,即支架脚,所述第一端被直接或间接地连接至所述支撑单元,且
-所述每一个双脚架支架具有第二端,即支架头,所述第二端被直接或间接地连接至光学元件,使得至少一个支架头与连接所述两个支架脚的连接线张成一双脚架平面,其中
-所述支架脚的间距可通过被保持在支承部上且经由连接单元与至少一个支架脚接合的至少一个杠杆来调节,所述杠杆可沿至少一个运动方向移动,其中
-所述杠杆的至少一个运动方向位于所述双脚架平面之外,且
-其中所述连接单元具有有着恰好一个弯曲平面的至少一个挠曲部,以使得所述挠曲部垂直于所述弯曲平面具有刚性结构,
其中所述挠曲部具有垂直于所述弯曲平面的长形的弯曲轴,且其中所述挠曲部沿所述弯曲轴的方向的长度为所述至少一个挠曲部在所述弯曲平面中的最大横截面尺寸的至少两倍。
2.如权利要求1所述的光学模块,其中所述支架脚沿所述连接线的间距大于所述支架头的间距。
3.如权利要求1所述的光学模块,其中所述支架脚沿所述连接线的间距小于所述支架头的间距。
4.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述挠曲部沿所述弯曲平面的方向具有第一阻力矩,且垂直于所述弯曲平面具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩为所述第一阻力矩的大小的至少两倍。
5.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述杠杆的运动方向垂直于所述双脚架平面,且其中所述至少一个挠曲部的弯曲平面垂直于所述双脚架平面。
6.如权利要求1所述的光学模块,其中所述杠杆的运动方向垂直于所述双脚架平面,且其中所述至少一个挠曲部的弯曲轴平行于所述双脚架平面。
7.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述连接单元包括具有另外的弯曲平面的另外的挠曲部。
8.如权利要求7所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部的所述另外的弯曲平面垂直于所述至少一个挠曲部的所述弯曲平面。
9.如权利要求7所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部垂直于所述弯曲平面具有刚性构造。
10.如权利要求9所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部具有垂直于所述另外的弯曲平面的另外的弯曲轴。
11.如权利要求10所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部相对于垂直于所述另外的弯曲轴的扭转轴的阻力极矩为沿所述另外的弯曲平面的方向的阻力矩的至少两倍。
12.如权利要求9所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部沿所述另外的弯曲平面的方向具有第一阻力矩,而垂直于所述另外的弯曲平面具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩为所述第一阻力矩的大小的至少两倍。
13.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述连接单元的所述至少一个挠曲部的所述弯曲平面平行于所述光学元件的对称面,或平行于和所述投射曝光系统内的光轴平行的平面。
14.如权利要求7所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部的所述另外的弯曲平面垂直于所述光学元件的对称面,或平行于所述投射曝光系统中的光轴。
15.如权利要求7所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部的所述另外的弯曲平面平行于所述双脚架平面。
16.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述双脚架支架沿其平行于所述支撑单元的表面的纵向方向布置,且其中所述双脚架支架的支架脚和支架头各自包括至少一个挠曲部,使得它们的连接线以一角度与所述支撑单元的所述表面相交。
17.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述连接单元的所述至少一个挠曲部或另外的挠曲部被构造为板簧。
18.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中分配给相应的双脚架的所述杠杆的支承部被构造成将所述杠杆连接至所述支撑单元的挠曲部。
19.如权利要求18所述的光学模块,其中所述支承部的挠曲部恰好具有一个弯曲平面,使得所述支承部的挠曲部具有垂直于其弯曲平面的刚性构造。
20.如权利要求19所述的光学模块,其中所述支承部的挠曲部沿其弯曲平面的方向具有第一阻力矩,而垂直于其弯曲平面具有第二阻力矩,其中所述第二阻力矩为所述第一阻力矩的大小的至少两倍。
21.如权利要求19所述的光学模块,其中所述支承部的挠曲部具有垂直于其弯曲平面的长形弯曲轴,且其中所述支承部的挠曲部沿其弯曲轴的方向的长度是所述支承部的挠曲部沿所述弯曲方向垂直于所述支承部的弯曲轴伸展的最大横截面尺寸的至少两倍。
22.如权利要求21所述的光学模块,其中所述支承部的所述弯曲轴平行于所述双脚架平面,所述双脚架平面的所述双脚架支架可通过由所述支承部保持的所述杠杆来调整。
23.如权利要求19所述的光学模块,其中所述支承部的所述弯曲平面平行于所述光学元件的对称面或平行于与所述投射曝光系统内的光轴垂直的平面。
24.如权利要求18所述的光学模块,其中所述支承部的所述挠曲部包括多个挠曲部,所述多个挠曲部各自具有平行的弯曲平面,且构成旋转中心。
25.如权利要求24所述的光学模块,其中所述构成旋转中心的所述挠曲部垂直于它们相应的弯曲平面被构造成刚性的。
26.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述杠杆被构造为单边或双边杠杆。
27.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中双脚架的至少一个双脚架支架通过其支架脚被经由一挠曲部连接至支撑单元,所述挠曲部的弯曲平面平行于与所述支架脚接合的所述连接单元的所述至少一个挠曲部的弯曲平面。
28.如权利要求27所述的光学模块,其中将所述支架脚连接至所述支撑单元的所述挠曲部垂直于其弯曲平面被构造成刚性的。
29.如权利要求19所述的光学模块,其中所述杠杆经由至少一个另外的挠曲部与所述支撑单元连接。
30.如权利要求29所述的光学模块,其中所述杠杆的所述另外的挠曲部恰好具有一个弯曲平面,所述弯曲平面平行于所述支承部的所述挠曲部的所述弯曲平面,且其中所述杠杆的所述另外的挠曲部具有垂直于其弯曲平面的刚性构造。
31.如权利要求29所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部布置成与所述支承部隔开一段距离,所述距离小于所述杠杆的载荷臂的长度的两倍。
32.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中用于所述光学元件的直接或间接连接的双脚架支架的至少一个支架头包括具有至少一个挠曲部的接头单元,所述至少一个挠曲部的弯曲平面平行于对应的双脚架的双脚架平面。
33.如权利要求32所述的光学模块,其中用于连接所述光学元件的所述接头单元包括至少一个另外的挠曲部,所述至少一个另外的挠曲部的弯曲平面垂直于对应的双脚架的双脚架平面。
34.如权利要求32所述的光学模块,其中用于与所述光学元件连接的所述双脚架的所述支架头被经由所述接头单元连接至保持元件,所述保持元件各自经由连接元件保持所述光学元件。
35.如权利要求34所述的光学模块,其中所述保持元件和/或所述连接元件包括至少一个另外的挠曲部。
36.如权利要求35所述的光学模块,其中所述另外的挠曲部具有弯曲平面,所述弯曲平面沿所述光学元件的光轴方向垂直于所述双脚架平面,和/或沿垂直于所述光学元件的光轴的方向垂直于所述双脚架平面。
37.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其中所述杠杆包括预拉伸装置和调节装置。
38.如权利要求1至3之一所述的光学模块,其具有对应于所述至少一个双脚架的三个具有同样构造的双脚架,所述三个双脚架为了相对于所述支撑单元保持和/或定位所述光学元件,形成六角架结构,其中对应于所述至少一个双脚架的所述每一个双脚架各自分配有对应的杠杆和连接单元。
39.一种光学模块,其具有
-支撑单元,
-用来相对于所述支撑单元保持和/或定位微光刻投射曝光系统的光学元件的至少一个双脚架,
-其中所述双脚架包括两个双脚架支架,所述每一个双脚架支架具有第一端,即支架脚,所述第一端被直接或间接地连接至所述支撑单元,且
-所述每一个双脚架支架具有第二端,即支架头,所述第二端被直接或间接地连接至光学元件,使得至少一个支架头与连接所述两个支架脚的连接线张成一双脚架平面,其中
-所述支架脚的间距可通过被保持在支承部上且经由连接单元与至少一个支架脚接合的至少一个杠杆来调节,所述杠杆可沿至少一个运动方向移动,其中
-所述杠杆的至少一个运动方向位于所述双脚架平面之外,且
-其中所述连接单元具有有着恰好一个弯曲平面的至少一个挠曲部,以使得所述挠曲部垂直于所述弯曲平面具有刚性结构,
其中横向于它们的弯曲轴,所述挠曲部被构造为较短,从而成为纯粹的旋转接头,其具有垂直于所述弯曲平面的长形的弯曲轴。
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