CN108369386B - 调校组件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种通过导引构件(5)调校组件(1)的装置，其中导引构件(5)的头部区域(6)紧固于组件(1)的固定点(7)且导引构件(5)的底部区域(8)紧固于致动设备(4、14)的致动元件(10)的固定点(9)，其中致动设备(4、14)设计为在移动轴(11)上可移动地保持导引构件(5)，以传输力至组件(1)。调整设备(12)设置为用以调整致动元件(10)的固定点(9)，使得移动轴(11)与导引构件(5)在固定点(7、9)之间的路径之间的角度(α)为可变的。

Description

调校组件的装置

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年12月17日申请的德国专利申请DE 10 2015 225 537.9的优先权，通过引用将其全部公开内容并入本文成为本公开的一部分。

技术领域

本发明关于如权利要求1的前言部分所述的调校组件的装置。

本发明还关于如权利要求18的前言部分所述的用于调校、影响和/或致动组件的装置的致动设备(actuating facility)。

本发明也关于如权利要求19所述的半导体光刻的投射曝光装置，其包含具有辐射源的照明系统和光学单元。

背景技术

调校组件的装置在现有技术中用于多种任务。举例来说，驱动元件(也称作致动器)用于测量、控制和调节技术，以将电信号转换为机械功。在这方面，例如有可能要驱动阀，要操作驱动元件或要抬起物体。调校组件的装置也可用于稳定组件或调整组件的对准。举例来说，这种装置可用于承受组件的重力及安装组件。

在用于半导体光刻的投射曝光装置中，通常使用多种致动器(例如柱塞线圈致动器(plunger coil actuator))以机械地影响和/或操纵和/或变形组件，特别是投射曝光装置的照明系统中的光学元件，以例如控制辐射源的光束路径。

WO 2005/026801 A2揭露在多个自由度上通过形式为洛伦兹致动器的致动设备使用可驱动的移动轴(movement axis)来调整EUV投射曝光装置的光学元件(例如反射镜)。柱塞线圈致动器可用于此目的，其中形式为磁体的线性可移动致动元件(转换器)可通过与环绕转换器的静态安装线圈的电磁相互作用而移动。在此情况中，转换器经由导引构件而连接至光学元件，其中所进行的移动传送至该光学元件。

由于半导体电路的进一步微型化，对投射曝光装置的分辨率和精度的要求也同样地增加。对机械地控制照明系统中的光学元件的致动器布置也有了相应的严格要求。

若调整光学元件的致动器与光学元件本身尽可能多地与重力解耦(decouple)，则将是有利的。较佳地，致动器在无重量或显然无力的状态下调整光学元件。为此目的，使用形式为所谓重量或重力补偿设备的致动设备，其承受光学元件的重力(至少大部分的重力)。因此，简化了致动器对光学元件的致动且需要较低的能量输入至致动器。这进而对投射曝光装置的整体行为有正面影响，因为例如没有因致动器的高能量消耗造成的额外热负载会引入至装置中。

从DE 10 2009 054 549 A1已知用于投射曝光装置中的光学元件的重力补偿设备。

柱塞线圈致动器或洛伦兹致动器可用于重力补偿。此处的一个缺点为致动器由于其设计而必须持续地被供电以补偿作用在光学元件上的静态重力。结果为从柱塞线圈致动器到组件的不可忽略的热释放(evolution of heat)，因此损害图像分辨率。从DE 10 2011004 607 A1已知用于重量补偿的柱塞线圈致动器的概念的修改。

US 2004/0179192 A1揭露了一种被动重量补偿设备。提出了使用一个或多个被动弹簧元件，例如弹性弹簧或永久磁场。然而，这类弹簧元件具有相应的机械或磁性刚度的缺点。若意图通过致动器将组件偏离其中性位置，则致动器需至少部分地补偿作用在弹簧上的回复力，其转而造成导致热产生的不利的能量消耗增加。

此外，US 2004/0001188 A1揭露气动重量补偿设备(pneumatic weightcompensation facility)。此处引入气体介质(例如空气)至压力腔中，其中通过汽缸与活塞，可施加一相应力于连接至活塞的晶片台，以用于该晶片台的重力补偿。

现有技术中的重量补偿设备和致动器(特别是线性马达)的共同点为：在各个情况下，可调整的导引构件将重量或重力补偿设备和致动器耦合至要调校的组件。在此情况中，设置用以调校组件的导引构件可通过头部区域而紧固至要调校的组件(例如光学元件)的固定点。组件的底部区域可紧固于致动设备(例如重量或重力补偿设备)的致动元件处。由于单独部件或组合件的安装中的部件容限或容限，可发生导引构件的一个或两个安装点或固定点与设定点位置偏离。此外，可发生整体的致动设备或要调校的组件及因此相应指派的固定点不在设定点位置。举例来说，投射曝光装置中可发生范围为几百微米的调校误差。此调校误差可导致关于组件(例如反射镜)的力向量方向上的相当大的差异，其可转而导致反射镜上不想要的寄生效应或不想要的致动器负载。这最后也可导致更大的热释放。

为了最小化安装误差(特别是在投射曝光装置中)，在系统的安装期间花费相对大的努力以使经由可调整导引构件耦合的组件尽可能最佳地相对彼此定位。在此情况中，导引构件的移动轴应尽可能地对应导引构件在其两个固定点之间的路径。在基本的安装后，一个更严重的附加因素为，对致动器或对重量补偿设备可能只有有限程度的可达性。此外，在之后可能被引入装置中的组件可造成另外的调校误差，其无法在基本安装时被考虑到。因此，安装期间的调校误差的完全补偿是不可能或非常复杂的。

发明内容

本发明基于以下目的：提供调校组件的装置，其中尽可能最佳地定位导引构件。

本发明进一步基于以下目的：提供调校、影响和/或致动组件的装置的致动设备，其中尽可能最佳地定位导引构件。

本发明的还基于以下目的：提供半导体光刻的投射曝光装置，其中要调校的光学元件的调校被优化。

此目的通过权利要求1中所呈现的特征由调校组件的装置来实现。从属权利要求关于本发明的有利实施例和变型。

所述目的通过权利要求18中所呈现的特征由调校、影响和/或致动组件的装置的致动设备来实现。

根据本发明的装置的有利实施例、变型和构造将于下文中更详细地呈现，其中下文所呈现的特征也可类似地在根据本发明的致动设备中实现。因此，没有在各个情况中个别地强调，下文的描述也关于致动设备的构造变型，其可较佳地用于调校组件的根据本发明的装置。然而，本发明的致动设备也特别地适用于影响和/或致动任意组件。

根据本发明的装置包含导引构件，其中导引构件的头部区域紧固于组件的固定点且导引构件的底部区域紧固于致动设备的致动元件的固定点，其中致动设备设计为在移动轴中可移动地保持导引构件，用以传输力至组件。

举例来说，致动设备可特别为线性马达的致动器，用以操纵和/或调整和/或变形组件。致动设备也可特别为用于组件(特别是光学元件)的重量补偿或安装的设备。

重量或重力补偿设备在下文中被总结地称作重量补偿设备。

导引构件可较佳为转换器的部件。转换器为线性马达的致动元件，例如形式为柱塞线圈致动器的洛伦兹致动器。然而，导引构件也可为转子的部件或活塞的部件，特别是致动设备(例如重量补偿设备)的力传输元件的活塞的部件。导引构件基本上可具有任意的结构。一般而言，导引构件将具有在两个固定点之间直线或线性延伸的区段。此构造特别适合于传输或承受力。在此情况中，移动轴与导引构件在固定点之间的路径之间的角度α可以简单的方式来确定。在同样包含于本发明的一个特定构造中，若导引构件在固定点之间的区段不是直线或线性延伸，则导引构件在固定点之间的路径可通过放置通过两固定点的直线并使用其作为导引构件的路径的参考变量来确定，从而确定角度α。

致动设备较佳实施为重量补偿设备和/或致动器，以安装和/或操纵和/或调整和/或变形组件。组件可例如为光学元件，特别是投射曝光装置的透镜元件或反射镜。然而，本发明并不限于此。可使用根据本发明的解决方案来调校任意组件。

重量补偿设备能够用导引构件通过相应的反作用力来承受或部分地承受要调校的组件的重力和/或作用在要调校的组件上的重力，且还可能调校组件。

除了组件的重量，重量补偿设备也可补偿或承受连接至组件的组件部件的重量，例如致动器布置或重量补偿设备本身的部件。根据本发明的装置可较佳地与重量补偿设备相关联地被使用。

用于重量补偿的装置也可被使用作为致动器。

根据本发明，调整设备设置为以调整致动元件的固定点，使得移动轴与导引构件在固定点之间的路径之间的角度为可变的。

由于移动轴与导引构件的路径之间的角度可由调整设备改变的事实，有可能最佳地设定作用在组件上的力向量。较佳地，移动轴与导引构件的路径间的角度为0°，其中导引构件可通过致动设备沿移动轴位移或至少可移动地保持(较佳在两个方向上)。即，导引构件较佳是意图安装为使得导引构件平行于移动轴调校。然而，由于安装和部件容限，这无法准确地实现。移动轴和导引构件路径之间的每一角度偏差具有以下效应：除了在移动轴方向的力，由于角度偏差的另一力向量被施加到要调校的组件。这可导致在组件调校上的误差，其可由本发明的解决方案完全或部分地校正。

举例来说，在其中可使用根据本发明的装置的投射曝光装置中，组件(在此情况中为光学元件)的调校上的误差或偏差通常是不能接受的，因此必须补偿调校上的偏差。为此目的，通常为作用在组件上的其他致动器来校正组件的调校。然而，致动器的操作具有尤其是相应热释放的缺点，其应被尽可能地避免，特别是在投射曝光装置的情况下。

特别是在投射曝光装置的情况下使用重量补偿设备，其任务为承受组件(特别是光学元件)及可能的另外的组件部件的重力，使得用于调校和/或操纵和/或调整和/或变形光学元件的致动器不需承受任何或任何显著的重力。因此，该致动器可以相应优化的方式来设计。然而，在重量补偿设备的导引构件的非最佳调校的情况下，即移动轴与导引构件路径之间的角度偏差的情况下，本质上仅用于光学元件调校(及类似者)的致动器需额外且永久地抵消角度偏差所造成的力向量。

有利地，可沿重力方向调校导引构件。因此可确保没有横向力或其他寄生力产生。通过避免不想要的寄生力，组件的重力可尽可能地被承受和/或所涉及的致动器布置的移动可实际上最佳地传递到组件。因此，可预期用于调校组件的主动装置的电流消耗将减少，且因此避免干扰的热释放。此外，可避免或至少抑制横向力所产生的“摆动效应”所造成的组件的变形。特别地，装置的动态特征可由根据本发明的解决方案来改善。

根据本发明，可提供的是，调整设备设计为相对移动轴正交地调整致动元件的固定点。

由于相对移动轴正交地调整致动元件的可能性，能以特别简单的方式达成的是，导引构件的底部区域定位为使得以期望的方式调校导引构件，较佳为使得移动轴与导引构件路径之间的角度为0°。

根据本发明，可进一步提供的是，调整设备设计为调整致动元件的固定点，使得平行于移动轴(较佳为与移动轴共轴地)调校导引构件。

针对多数的应用，特别是在投射曝光装置的情况中，若致动元件的固定点被调整为使得平行于移动轴(较佳为与移动轴共轴地)调校导引构件，则是有利的。较佳地，此处的移动轴延伸使得若导引构件的头部区域固定于组件的固定点，则导引构件的头部区域正交于组件的表面而延伸。

根据本发明，可提供的是，调整设备设计为在导引构件的底部区域已紧固于致动元件的固定点后调整致动元件的固定点。

在导引构件已紧固后调整底部区域具有以下优点：这可在当可影响导引构件的调校的所有重要安装步骤已经实行的时间点进行。因此，在已经实行这方面相关的所有部件和安装步骤的时间点，执行导引构件的准确调校。换言之，可针对几乎最终完成的系统或最终完成的系统实现根据本发明的固定点的变化。在使用现有技术的传统方法进行安装时，在系统中的这类干预通常仅可能以复杂的方式进行，特别是对于投射曝光装置而言。

根据本发明，可进一步提供的是，调整设备包含调整模块，从而位移致动设备。

此调整模块可特别地配置于调整设备与固定框或静止外壳部件之间。由于致动元件及致动元件的固定点为致动设备的部件或可与其连接，以此方式有可能通过位移或调整致动设备本身，也相对于要调校的组件改变致动元件的固定点。因此，可例如正交于移动轴来调整调整设备。调整模块也可配置和/或设计为在移动轴的方向上调整致动设备。也可提供致动设备的倾斜。特别地，调整模块可设计为在一个、两个或三个空间方向上位移致动设备和/或关于一个、两个或三个轴旋转/倾斜致动设备。调整模块可因此设计为在六个自由度上调整致动设备。

致动设备可手动地或通过马达(例如经由致动器或操纵器)来调整。调整可在开回路或闭回路控制下进行，特别是也来自致动设备之外。在此情况下，调整可在任何时间进行，例如在开始时或甚至在装置的操作期间。

有利地，致动器或重量补偿设备可设计为使得在固定点偏离中心位置的情况下所产生的额外力矩被补偿。

根据本发明，可提供的是，调整设备包含调整单元，以相对于致动元件位移致动元件的固定点。

已发现相对于致动元件位移致动元件的固定点为技术上及经济上便利的程序。特别是针对线性导引重量补偿设备或致动器，此基点校正可为有利的解决方案。致动元件的基点的调整可比整体致动设备的调整在结构上更简单且更具成本效益地实现。固定点的调整较佳相对移动轴正交地进行。

根据本发明，可提供的是，用于调校组件的装置一方面包含用于位移致动设备的调整模块，且另一方面包含用于位移致动元件的固定点的调整单元。

此组合使得能够在调整单元及调整模块之间划分的调整。

根据本发明，还可提供的是，在导引构件的底部区域已经紧固后且较佳还在包含这些组件部件的整体系统的最终安装后，调整模块和/或调整单元也是可使用的。

调整可手动地进行，即机械地进行。然而，调整也可通过致动器来进行。当然，可在任何时间提供调整，例如在开始时或甚至在装置的操作期间。

根据本发明，可额外地提供致动元件的固定点为调整单元的一部分。此实施例使调整单元有可能直接地或立即地调整固定点。

根据本发明，可提供致动元件的固定点和/或调整单元为可黏着接合的(adhesively bondable)和/或可夹住的(clampable)和/或可旋紧的(screwable)，以固定在一端点位置。

根据本发明，可进一步提供的是，调整单元具有孔洞及用于紧固致动元件的固定点固定装置，其中孔洞具有间隙(play)用以通过位移固定装置来调整致动元件的固定点。孔洞一词在这方面包含任何形式的穿孔，特别是也包含磨铣孔(milled-out hole)或细长孔。

通过此调整单元，以设有一个或多个孔洞或穿孔于其中的界面板(interfaceplate)的方式，固定点可轻易地被调整及紧固。具有间隙的孔洞构成了针对导引构件的底部区域调校固定点的一特别简单的可能性。举例来说，可使用螺丝或类似物作为固定装置，其可于孔洞中在要被补偿的容限范围内位移。在此情况中，紧固导引构件处的固定点附接至螺丝。螺丝在孔洞内的位移因此同样地导致固定点的位移。一旦固定点被相应地调校，螺丝可固定于孔洞中，为此目的，若适当的话可使用其他的螺丝元件。紧固螺丝于例如细长孔洞中为已知的措施。或者，固定点可以销形的方式实施并突出至孔洞中，其中固定点可在所需的容限范围内重复地位移，且其中在相应的调校后，将固化黏着剂或泡沫引入孔洞中或其他接触区域中并在固化后将固定点固定。在此情况中，固定点也可紧固于销上。

根据本发明，可提供的是，在具有孔洞和固定装置的调整单元的使用下，可在两方向上相对移动轴正交地调整固定点。当然，也可仅在一个空间方向上提供调整，为此目的可使用细长孔洞作为孔洞。

根据本发明，也可提供固定点的倾斜。为此目的，固定装置可被相应地设计或可提供额外的元件(例如锥形垫圈(taper washers)或斜面螺丝(bevelled screw))与固定装置结合。致动元件的固定点的倾斜也可通过销的使用结合后续的黏着接合而达成。

根据本发明，可提供的是，调整单元包含至少一个偏心体(eccentric)。

偏心体在现有技术中为充分已知的。通过在偏心体处直接或间接地紧固固定点使得固定点在偏心体被调整时进行偏心运动，有可能在底部区域已紧固于固定点之后以简单的方式针对导引构件的底部区域调整固定点的位置。这可通过偏心体的旋转而以简单的方式达成。

根据本发明，可提供的是，使用预制的偏心盘(eccentric disc)，以设定所需的偏心率。因此，例如通过使用单独的偏心体，有可能通过在调整单元中以可交换的方式配置偏心体而将固定点设定在容限范围内，其中固定点可移动的半径可通过偏心体的相应选择来确定。通过选择偏心体结合偏心体的旋转，有可能在两个空间方向上设定固定点。因此有可能提供一类型的偏心套件(eccentric kit)，其具有一系列可用的偏心体供装配工使用。或者，偏心体和/或导引构件和/或界面板可被特定地制造。

根据本发明，可提供的是，调整单元包含两个偏心体。

使用彼此耦合的两个偏心体使得有可能在两个空间方向上在预定义的圆圈内自由地移动连接至其中一个偏心体的固定点。

根据本发明，偏心体可设计为偏心套筒(eccentric sleeve)和/或偏心盘。

根据本发明，可提供的是，一个偏心体设计为内部偏心体且可旋转地配置于第二偏心体的孔洞中，第二偏心体设计为外部偏心体，其中外部偏心体可旋转地配置于调整单元的孔洞中。

内部偏心体较佳可旋转地配置于外部偏心体的偏离中心孔洞(off-centre hole)中。由于外部偏心体的旋转，内部偏心体因此在偏心路径上移动。由于内部偏心体在外部偏心体的孔洞内旋转，在内部偏心体上偏离中心定义的点在另一偏心圆形路径上移动。两个旋转移动使得内部偏心体的偏离中心点能够在定义的圆形区域内被任意地配置。为此目的，特别适合将外部及内部偏心体在各个情况下设计为套筒或盘。若固定点连接至内部偏心体的偏离中心点，则可因此以技术上简单的方式来调整固定点。

根据本发明，还可提供的是，上部偏心体可旋转地连接至下部偏心体，且下部或上部偏心体可旋转地配置于调整单元上。因此，一解决方案也可能是一个偏心体没有位于另一偏心体中，而是它们彼此耦合使得其中一个位于另一个的顶部。

根据本发明，可提供的是，接头设置用于将导引构件的底部区域紧固于致动元件的固定点。

接头(joint)的使用使得有可能进一步改善导引构件的调校，特别是与调整设备结合。特别地，固定点可通过至少一个旋转自由度(也称作倾斜自由度)来延伸，其结果为避免或至少进一步降低在导引构件的基点处的可能应力。较佳地，接头使得能够绕一个轴旋转或绕相对彼此成直角的两个或多个轴旋转。

接头可构造为使得导引构件可较佳地在所有三个旋转自由度上旋转。

根据本发明，可进一步提供的是，接头具有槽球(slotted ball)及导环，其中槽球接收导引构件的底部区域，且槽球安装于导环中。

此接头也称作球窝式接头(ball-and-socket joint)，其构成可由技术上简单的方式实现的措施。

根据本发明，可提供的是，在将固定点调校于调整结束位置后，将接头固定，较佳为黏着接合和/或夹住和/或旋紧。

根据本发明，设计为重量补偿设备的致动设备较佳设计为磁扰动力补偿设备。特别地，可提供使用永久磁体的被动磁重力补偿设备。或者，也可提供使用主动组件(例如线圈)或使用电永磁体或电磁体的磁重力补偿设备。

根据本发明，可进一步提供的是，要调校的组件为光学元件，较佳为反射镜或透镜元件。组件也可为晶片、晶片台或特别是在投射曝光装置内的某些其他组件部件。

在本发明的一个实施例中，可提供的是，重量补偿设备除了补偿重力以外，也用于偏转组件和/或用于施加另外的力于组件上。

在投射曝光装置(特别是EUV投射曝光装置)中，提供独立于实际致动器的光学元件的重量补偿是有利的。实际上经常使用的一个概念为提供多个磁重力补偿设备(下文中的磁重力补偿器)，例如三个，其保持光学元件(例如反射镜)。那么，光学元件的操纵可由多个致动器(较佳为六个致动器，一个致动器用于一个自由度)来执行。根据本发明的解决方案可整合至该致动器和/或磁重力补偿器中，以获得尽可能理想的力分布，同时避免寄生力。通常结合重量补偿设备使用致动器对。在此情况中，本发明可以致动器对和/或重量补偿设备来实现。

本发明也关于用于调校、影响和/或致动组件的装置的致动设备，其包含导引构件和沿移动轴可移动地保持的致动元件。在此情况中，致动元件具有致动点，导引构件的底部区域紧固于该点。根据本发明，调整设备在此情况中可设置为相对移动轴正交地位移致动点。致动设备特别适用于调校组件的装置，但不限于此。针对致动设备的其他可能细节、构造及变型，参考前文的描述及下文的描述，其中特别是相关于本发明装置的致动设备所提到的构造也可类似地在用于调校、影响和/或致动组件的装置的根据本发明的致动设备中实现。

根据本发明的装置特别适用于半导体光刻的投射曝光装置，其包含具有辐射源的照明系统和光学单元(特别是照明光学单元)，该投射曝光装置具有至少一个要调校的光学元件。根据本发明的装置可用于安装和/或调整和/或操纵和/或变形要调校的光学元件。

附图说明

本发明的有利实施例及变型将以示例的方式在下文中基于附图作出解释。在图中：

图1显示EUV投射曝光装置的示意图；

图2显示另一投射曝光装置的示意图；

图3显示在第一实施例中用于调校光学元件的根据本发明的装置的示意图，其中根据本发明的导引构件的路径与移动轴偏离角度α；

图4显示在第二实施例中用于调校光学元件的根据本发明的装置的示意图，其中根据本发明的导引构件与移动轴互相平行；

图5显示图4中摘录V的放大示意图；

图6根据图3显示用于调校光学元件的根据本发明的装置的示意图，其中根据本发明的导引构件与移动轴互相平行；

图7显示在第一实施例中具有调整单元的图6中摘录VII的放大示意图；

图8显示在第二实施例中具有调整单元的图6中摘录VIII的放大示意图；

图9a显示根据基本原理说明的两个偏心套筒的分解图；

图9b显示在组装状态下的根据图9a的偏心套筒的示图；

图9c显示具有中心对准固定点的根据基本原理说明的两个偏心套筒的剖面图；

图9d显示根据图9c的偏心套筒的剖面图，其中偏心套筒相对彼此旋转；以及

图10显示具有接头的固定点的基本原理的示图。

具体实施方式

图1以示例的方式显示本发明可应用的用于半导体光刻的EUV投射曝光装置400的基本结构。投射曝光装置400的照明系统401除了辐射源402以外还包含用于物平面405中的物场404的照明的光学单元403。示意性地显示被照明的配置于物场404中的掩模母版406，该掩模母版由掩模母版保持器407所保持。投射光学单元408(其仅被示意地描述)用于将物场404成像至像平面410中的像场409。掩模母版406上的结构成像在由晶片保持器412(其同样被部分地显示)所保持的晶片411的光敏层上，该晶片配置在像平面410中的像场409的区域。辐射源402可发射EUV辐射413，特别是在5纳米到30纳米间的范围的EUV辐射。光学上不同设计且可机械调整的光学元件415、416、418、419和420用于控制EUV辐射413的辐射路径。在图1所示的EUV投射曝光装置400的情况中，光学元件在适当的实施例中被设计为可调整的反射镜，其在下文中仅以示例的方式被提及。

由辐射源402所产生的EUV辐射413由整合于辐射源402中的集光器所调校，使得在EUV辐射413照射于场分面反射镜(field facet mirror)415上之前，EUV辐射413通过在中间焦点平面414区域中的中间焦点。在场分面反射镜415的下游，EUV辐射413由光瞳分面反射镜416反射。在光瞳分面反射镜416及具有反射镜418、419和420的光学组合件417的协助下，场分面反射镜415的场分面成像至物场404。

图2描述另一投射曝光装置100。投射曝光装置100包含照明系统103、用于接收及准确定位掩模母版105的称作掩模母版台104的装置(由此确定稍后在晶片102上的结构)、用于保持、移动及准确定位该晶片102的设备106、以及具有多个光学元件108的成像设备(准确地说为投射镜头)107，其中光学元件108通过安装架109而保持于投射镜头107的镜头外壳140中。

光学元件108可设计为单独折射、衍射和/或反射的光学元件108，例如透镜元件、反射镜、棱镜、端板等。

投射曝光装置100的基本工作原理为使引入掩模母版105中的结构成像至晶片102上。

照明系统103提供形式为电磁辐射的投射光束111，其需用于掩模母版105在晶片102上的成像。激光器、等离子体源或类似者可用作此辐射的来源。照明系统103中的光学元件可用于将辐射成形，使得当其入射在掩模母版105上时，投射光束111关于直径、偏振、波前的形状及类似者具有所需的特性。

掩模母版105的像经由投射光束111产生并以适当的缩小形式从投射镜头107转印至晶片102上。在此情况中，掩模母版105和晶片102可同步地移动，使得掩模母版105的区域在所谓扫描操作期间实际上连续地成像至晶片102的对应区域上。

图2显示在掩模母版台104和投射镜头107的第一光学元件108之间的区域中的操纵器200的配置。操纵器200用于校正像差，其中所包含的光学元件由致动器布置来机械地形变，根据本发明的装置也可用于此目的。

各种设计的致动器的使用已知用于调整和/或用于操纵图1和图2所示的投射曝光装置400、100的光学元件415、416、418、419、420和108及晶片411、102。

下文中将参照图3至图10在示例性实施例中更详细地描述根据本发明的装置，其特别适用于调校光学元件415、416、418、419、420、108，也适用于调校晶片411、102、或其他要被准确地安装、调整、操纵或变形的组件。

本发明的装置的使用并不限于用于投射曝光装置100、400，特别是也不限于具有所述的结构。

本发明以及以下示例性实施例不应理解为受限于根据本发明的装置的特定设计。只要从技术的角度不会被排除，下文所述的图3至图10中的特征可彼此任意地结合。

图3显示要调校的组件1，其形式为具有接触表面2的光学元件1，其中光学元件1可通过连接至接触表面2的致动设备4来调校。组件部件在图式中仅示意地表示。

图中所示为用于调校光学元件1的致动设备，其形式为具有导引构件5的重量补偿设备4，其中导引构件5的头部区域6固定于光学元件1的固定点7。在示例性实施例中，固定点7配置于光学元件1的接触表面2。示图更显示导引构件5的底部区域8被紧固于重量补偿设备4的致动元件10的固定点9。重量补偿设备4被设计为在移动轴11上可移动地保持导引构件5，用于传输补偿力至光学元件1。在示例性实施例中，导引构件设计为杆的形式或为线性延伸的销。

如图3所示，根据本发明的调校装置更包含调整设备12。在此实施例中，调整设备12提供调整单元13，以相对致动元件10位移致动元件10的固定点9。这将于图7和图8中以示例的方式作更详细的描述。

可根据本发明来调整致动元件10的固定点9，使得移动轴11与导引构件5在固定点7、9之间的路径之间的角度α为可变的。

图3显示致动元件10的固定点9的位置还未被补偿或还未被优化的视图。明显地，致动元件10的固定点9的位置并不是位于要调校的光学元件1的接触表面2的固定点7的正下方。固定点7、9相对设定点位置在至少两个空间方向上相对于彼此位移距离dx、dy。移动轴11并未平行于导引构件5，其中重量补偿设备4沿移动轴11位移导引构件5。因此，光学元件1、接触表面2及所包含的其他组件的部件(其未作任何更详细的解释)的重力无法被最佳地补偿；不希望的横向力和寄生力矩将产生。这类寄生效应也可特别地由固定点7、9的刚度所引起。

为了避免或降低这类的寄生力或寄生力矩，本发明致力于垂直于移动轴11来调整致动元件10的固定点9，特别在所示的实施例中使得在调整后，平行于移动轴11调校导引构件5。

现有技术中的方法使得仅在投射曝光装置400、100的最终组装的早期阶段且仅以高技术及经济支出来进行此调校。通过本发明的解决方案，即使在导引构件5的底部区域8已被紧固于致动元件10的固定点9之后，仍可调整致动元件10的固定点9。

在示例性实施例中，只有与理解本发明有关的特征会被更详细的解释，因为用于调校组件(特别是所示的光学元件1)的装置在现有技术中为充分已知的。有关磁场与由其所产生的力效应之间的相互作用也是如此。

图4描述本发明的第二实施例。在先前的示例性实施例中已描述过的组件部件将不再进行描述。这也适用于随后的示图。

图4同样地显示在一实施例中的致动设备为重量补偿设备4，作为用于调校光学元件1的根据本发明的装置的部分。示图进一步显示形式为致动器14的两个额外致动设备，其在示例性实施例中设计为例如线性马达(仅示意地表示)。致动器14同样作用在光学元件1的接触表面2的固定点7上，重量补偿设备4的导引构件5也固定于该处。然而，致动器14的固定点也可不同。致动器14较佳可用于在一个自由度或多个自由度上调整和/或操纵和/或变形光学元件1。

也可设置多于两个(特别是六个)致动器14或三个致动器对或其他致动器。也可提供的是，致动器布置和用于重量补偿的组合设备(代替重量补偿设备4)较佳与单一个另外的致动器14组合。

在图4的实施例中，可特别地提供三个根据本发明的调校装置，即两个致动器14及重量补偿设备4在各个情况下为根据本发明的装置的部件，且特别地在各个情况下提供根据本发明的调整设备12。致动器14因此可为根据本发明的装置的部件或具有相应的构造，如有关图3至图10的示例性实施例中所述。

在图4的示例性实施例中，调整设备12包含调整模块15，以位移重量补偿设备4。调整模块15可设计为例如界面板，其中重量补偿设备4可在两个空间方向上垂直于移动轴11而位移，以补偿位移dx、dy，如图3所示。图4显示的示图为致动元件10的固定点9已经位移，以补偿不希望的角度偏离。可明显看出，通过此类型的补偿，不仅平行于移动轴11调校导引构件5，其路径也与移动轴重合。当然，在某些应用中在第三空间方向上沿移动轴11的位移也可能是有利的。本领域技术人员可基于本发明的描述轻易地提供此调整。

调整模块15可使得能够进行重量补偿设备4的手动调整或位移。然而，也可提供由马达来执行调整或位移，例如通过额外的致动器或操纵器。通过使用此调整模块15，可特别地从装置或重量补偿设备4的外部来调整致动元件10的固定点9。该调整可在开始时及在操作期间进行。

图5显示穿过示例性重量补偿设备4的截面的放大示意图。此示例包含被动磁重力补偿设备，其具有永久磁体16.1、16.2。由在定子(stator)17上的磁体16.1以及在致动元件10上的相应反磁体16.2的相应配置(其以类似于致动器的转换器的方式与导引构件5一起被可移动地保持)，有可能在只有很小的变化下在大区域上产生补偿力。仅为了机械导引，示例性实施例中的导引构件5选择性地通过板弹簧18来安装。

在图5中所示的示例性实施例中，导引构件5通过致动元件10的固定点9而固定地连接至致动元件10，并通过形式为螺丝19的固定装置19而固定。这是选择性的。

致动元件10的固定点9可刚性地或例如经由一接头连接至导引构件5。为了将导引构件5的底部区域8固定于致动元件10的固定点9，也可提供一些其他的固定，例如通过黏着接合。

使用被动永久磁体16.1、16.2的重量补偿设备4的作用仅示意地显示。也有可能使用任何其他的重量补偿设备4，例如机械、气动、液压或电磁重量补偿设备，特别是现有技术中所提到的其中一者。

图6显示根据图3的实施例。示图显示调整单元13(其未详细地绘示)如何可位移致动元件10的固定点9，以补偿固定点7、9相对彼此的位移dx、dy(如图3所示)。为此目的，移动轴11和导引构件5可平行地对准。重量补偿设备4可有利地设计为补偿由于致动元件10的固定点9的偏离中心配置而造成的额外力矩。

图7以放大图显示调整单元13的一个可能的实施例。在所示的实施例中，用于将固定点9固定的调整单元13具有孔洞20及固定装置19(其形式较佳为螺丝)，其基本原理已显示于图5中。在此情况下，孔洞20具有间隙(play)，以由固定装置19的位移来调整致动元件10的固定点9。在此情况下，可通过固定装置19的位移而在一个或两个空间方向上设定致动元件10的固定点9。针对仅在一个空间方向上的位移，也可设置形式为细长孔洞的切口(cutout)。在致动元件10的固定点9的期望位移后，固定点9可被固定。为此目的，所示的固定装置19可适当程度地收紧。或者，进行黏着接合或其他夹住也是可能的。

固定点9可刚性地或经由例如一接头而连接至导引构件5。

图8显示调整单元13的另一实施例。设置了两个偏心体21.1、21.2，其中内部偏心体21.1可旋转地配置于外部偏心体21.2的孔洞22.2中，且外部偏心体21.2可旋转地配置于调整单元13或致动元件10的孔洞22.3中。最后，内部偏心体21.1固定至致动元件10的固定点9，在此实施例中通过固定装置19，为此目的可使用孔洞22.1。这是选择性的。固定点9也可与内部偏心体21.1一体地形成、或固定地或不可拆卸地连接于其上。通过两个偏心体21.1、21.2的相应旋转，固定点9可在垂直于移动轴11的两个空间方向上在一预定范围中自由地设置。偏心体21.1、21.2可设计为偏心套筒或偏心盘。类似于图7中的实施例，固定点9和导引构件5之间的连接同样有可能通过接头来实现。此外，也可提供沿移动轴11调整固定点9。偏心体21.1、21.2的安装在此处仅示意地显示。特别地，没有显示沿移动轴11的轴向固定。偏心体21.1、21.2的适当安装(例如通过适当尺寸的固定垫圈)对本领域技术人员来说为熟悉的措施，因此在此处不作进一步的描述。

图9a显示可用于本发明的偏心体21.1、21.2的分解图。在此情况中，内部偏心体21.1被引入至在外部偏心体21.2中设置为偏离中心的孔洞22.2。在此情况中，内部偏心体21.1同样选择性地具有偏离中心的孔洞22.1，用于固定致动元件10的固定点9。

图9b显示两个偏心体21.1、21.2组装的示图。

图9c和图9d显示在预定义的圆圈内，固定点9如何可位移至任意的位置。为此目的，外部偏心体21.2可在调整单元13或致动元件10的孔洞22.3内旋转，且内部偏心体21.1可在外部偏心体21.2的孔洞22.2内旋转。

图9c显示固定点9的中心位置，而图9d显示在一个空间方向上的最大偏移。

具有一个偏心体、特别是两个偏心体21.1、21.2的调整单元13的构造可独立于示例性实施例的其他特征的构造来实现。

图10以示例的方式显示接头23如何可用于接收导引构件5的底部区域8并以铰接的方式将其连接至固定点9。举例来说，致动元件10显示为被不正确地调校角度β。接头23具有槽球24及导环25。此接头23的使用使得有可能也包含致动元件10的固定点9的变化中的旋转自由度和/或倾斜自由度。在致动元件10的固定点9的期望调校之后，所示的接头23可通过黏着接合和/或夹住和/或旋紧而固定，较佳为永久地固定。当然，图10中以示例方式所显示的接头23可与本发明任何其他实施例结合，特别是在先前附图中所描述的实施例。

Claims (19)

1.一种调校组件的装置，包含导引构件，其中该导引构件的头部区域被紧固于该组件的固定点，且该导引构件的底部区域被紧固于致动设备的致动元件的固定点，其中该致动设备设计为在移动轴上可移动地保持该导引构件，用于传输力至该组件，其特征在于：

调整设备(12)设置为调整该致动元件(10)的固定点(9)，使得在该移动轴(11)与该导引构件(5)于该固定点(7、9)之间的路径之间的角度(α)为可变的。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于该调整设备(12)设计为关于该移动轴(11)正交地调整该致动元件(10)的固定点(9)。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于该调整设备(12)设计为调整该致动元件(10)的固定点(9)，使得平行于该移动轴(11)调校该导引构件(5)。

4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于该调整设备(12)设计为在该导引构件(5)的底部区域(8)已紧固于该致动元件(10)的固定点(9)后调整该致动元件(10)的固定点(9)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于该调整设备(12)包含调整模块(15)，以位移该致动设备(4、14)。

6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于该调整设备(12)包含调整单元(13)，以相对于该致动元件(10)位移该致动元件(10)的固定点(9)。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于该致动元件(10)的固定点(9)为该调整单元(13)的部分。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于该致动元件(10)的固定点(9)和/或该调整单元(13)为可黏着接合的和/或可夹住的和/或可旋紧的，以固定在端点位置。

9.如权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于该调整单元(13)具有孔洞(20)和紧固该致动元件(10)的固定点(9)的固定装置(19)，其中该孔洞(20)具有间隙，以通过位移该固定装置(19)来调整该致动元件(10)的固定点(9)。

10.如权利要求6、7或8中任一项所述的装置，其特征在于该调整单元(13)包含至少一个偏心体(21.1、21.2)。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于该调整单元(13)包含两个偏心体(21.1、21.2)。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于一个偏心体设计为内部偏心体(21.1)且可旋转地配置于第二偏心体的孔洞(22.2)中，该第二偏心体设计为外部偏心体(21.2)，其中该外部偏心体(21.2)可旋转地配置于该调整单元(13)的孔洞(22.3)中。

13.如权利要求10、11或12所述的装置，其特征在于所述偏心体(21.1、21.2)设计为偏心套筒和/或偏心盘。

14.如权利要求1至13中任一项所述的装置，其特征在于接头(23)设置为将该导引构件(5)的底部区域(8)紧固于该致动元件(10)的固定点(9)。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于该接头(23)具有槽球(24)和导环(25)，其中该球(24)接收该导引构件(5)的底部区域(8)，且该球(24)安装于该导环(25)中。

16.如权利要求1至15中任一项所述的装置，其特征在于该致动设备设计为重量补偿设备(4)和/或为致动器(14)，用于安装和/或操纵和/或调整和/或变形组件(1)。

17.如权利要求1至16中任一项所述的装置，其特征在于该组件为光学元件(1)。

18.一种致动设备，用于如权利要求1至17中任一项所述的调校组件的装置，该致动设备包含导引构件和沿移动轴可移动地保持的移动元件，其中该致动元件具有固定点，该导引构件的底部区域被紧固于该固定点，其特征在于调整设备(12)设置为关于该移动轴(11)正交地位移该固定点(9)。

19.一种半导体光刻的投射曝光装置(400、100)，包含具有辐射源(402)的照明系统(401、103)和光学单元(403、107)，该光学单元具有至少一个要调校的光学元件(415、416、418、419、420、108)，其中该要调校的光学元件(415、416、418、419、420、108)能够由如权利要求1至17中任一项所述的装置来安装和/或调整和/或操纵和/或变形。

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