CN117157588A - 致动器-传感器装置和光刻设备 - Google Patents

Abstract

一种用于光刻设备(1)的光学模块(20、22)的致动器‑传感器装置(200)，包括：具有致动器(301)和传感器(302)的致动器‑传感器单元(300)；电连接至致动器‑传感器单元(300)的控制单元(400)；以及支撑元件(500)，该支撑元件在其第一支撑侧(501)上支撑致动器‑传感器单元(300)，并且在其第二支撑侧(502)上支撑控制单元(400)，其中第二支撑侧(502)与第一支撑侧(501)相对。

Description

致动器-传感器装置和光刻设备

优先权申请DE 10 2021 203 721.6的内容通过引用全部并入与此。

技术领域

本发明涉及一种用于光刻设备的致动器-传感器装置，并且涉及一种包括这种致动器-传感器装置的光刻设备。

背景技术

微光刻用于制造微结构化部件，例如集成电路。使用具有照明系统和投射系统的光刻设备来执行微光刻工艺。借助于照明系统照明的掩模(掩模母版)的像在此借助于投射系统投射到衬底上，例如硅晶片上，该衬底涂覆有光敏层(光致抗蚀剂)并且布置在投射系统的像平面中，从而将掩模结构转印到衬底的光敏涂层上。

受集成电路生产中对更小结构的需求的驱使，目前正在开发的是EUV光刻设备，其使用波长在0.1nm至30nm范围内、特别是13.5nm的光。在这种EUV光刻设备的情况下，由于大多数材料对这种波长的光的高吸收率，必须使用反射光学单元(即，反射镜)来代替以前的折射光学单元(即，透镜元件)。

反射镜可以例如紧固到支撑框架(力框架)上，并且被设计为至少部分可操纵的，从而允许相应的反射镜在高达六个自由度上移动，并且因此允许反射镜相对于彼此的高度精确的定位，特别是在pm范围内。这允许补偿例如在光刻设备操作期间发生的光学特性的变化，例如因热影响造成的变化。

为了检测和改变反射镜的姿态，光刻设备可以具有致动器-传感器装置。该致动器-传感器装置包括具有传感器和致动器的致动器-传感器单元，以及激活该致动器-传感器单元的控制单元。

为了在反射镜和控制单元之间形成真空密封，致动器-传感器单元和控制单元被布置在真空密封的壳体中。为此，首先将致动器-传感器单元布置在壳体中，然后从同一侧将控制单元集成在壳体中。在致动器-传感器单元和壳体之间提供真空密封。

在修理、维护和/或更换致动器-传感器单元时，存在一个特殊的问题，即：为了能够接近致动器-传感器单元，必须首先移除控制单元。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种改进的致动器-传感器装置。

根据第一方面，提出了一种用于光刻设备的光学模块的致动器-传感器装置。该致动器-传感器装置包括：

致动器-传感器单元，其具有致动器和传感器；

控制单元，其电连接至致动器-传感器单元；以及

支撑元件，在其第一支撑侧上支撑致动器-传感器单元，在其第二支撑侧上支撑控制单元，第二支撑侧面向第一支撑侧。

致动器-传感器单元和控制单元特别地由支撑元件的不同支撑侧支撑。这允许在不从支撑元件中移除控制单元的情况下修理和/或更换致动器-传感器单元。此外，可在不从支撑元件中移除致动器-传感器单元的情况下修理和/或更换控制单元。这意味着可以不费力地对由支撑元件保持的电子部件(致动器-传感器单元和控制单元)进行修理和/或更换。可以减少致动器-传感器装置不工作的非工作时间。

光学模块优选是光刻设备的照明系统的一部分。光学模块尤其包括多个光学元件，这些光学元件可由指定的致动器单独控制。光学元件可以是反射镜或透镜元件。光学模块可以是具有多个镜分面的分面镜，这些镜分面是光学元件。每个镜分面可根据其姿态单独被激活。

致动器-传感器单元包括至少一个传感器和一个致动器。然而，也可以包括多个传感器和/或致动器。致动器-传感器单元优选地被分配给光刻设备的光学元件，例如，分配给镜分面。

该传感器特别适于检测相关光学元件的姿态。每个光学元件优选地具有六个自由度，特别是在每种情况下沿着第一空间方向或x方向、第二空间方向或y方向和第三空间方向或z方向的三个平移自由度，以及分别围绕x方向、y方向和z方向的三个旋转自由度。换句话说，传感器可以使用六个自由度来确定或描述光学元件的位置和取向。姿态在这里指的是光学元件的位置和取向。

该致动器特别适于移动相关的光学元件。在这种情况下，致动器可以改变光学元件的位置和取向二者。

控制单元可以用于控制致动器-传感器单元。控制单元优选地以通信方式连接至致动器-传感器单元，从而从传感器接收传感器数据和/或向致动器发送控制数据。控制单元可以适于基于接收到的传感器数据来确定控制数据。控制单元和致动器-传感器单元是电子模块。

特别地，控制单元电连接至致动器-传感器单元的事实意味着在控制单元和致动器-传感器单元之间存在永久的或可分离的电接触。这种电连接可以通过控制单元和致动器-传感器单元的接触点的直接接触来实现。还可以想到的是，通过电缆和/或支撑元件的导电元件来实现电连接。控制单元和致动器-传感器单元之间的电连接或接触可用于向各单元供电和/或在两个单元之间通信。

支撑元件也可以被称为支撑框架或支撑壳体。“支撑”特别是指与支撑元件相关的“保持”。致动器-传感器单元由第一支撑侧支撑的事实特别意味着致动器-传感器单元被布置在第一支撑侧上，并且优选地连接至第一支撑侧。为了将致动器-传感器单元连接至第一支撑侧，致动器-传感器单元可以至少部分地被布置在第一支撑侧的第一容纳部中和/或可以用紧固元件(例如用螺钉)紧固至第一支撑侧。为此，支撑元件可以具有用于将致动器-传感器单元拧紧至第一支撑侧和/或用于定位螺纹连接的配件。

控制单元由第二支撑侧支撑的事实特别意味着控制单元被布置在第二支撑侧上，并且优选地连接至第二支撑侧。为了将控制单元连接至第二支撑侧，控制单元可以至少部分地被布置在第二支撑侧的第二容纳部中和/或可以用紧固元件(例如用螺钉)紧固至第二支撑侧。为此，支撑元件可以具有用于将控制单元拧紧至第二支撑侧和/或用于定位螺纹连接的配件。

在致动器-传感器单元和控制单元由支撑元件支撑的状态下，致动器-传感器单元和控制单元优选是接触的。在这种状态下，致动器-传感器单元和控制单元也可以彼此连接。致动器-传感器单元和控制单元尤其通过被布置在支撑元件的相应支撑侧上而彼此电连接。

第二支撑侧面向第一支撑侧的事实特别意味着第一和第二支撑侧是支撑元件的相对侧。支撑元件优选以这样的方式支撑控制单元和致动器-传感器单元，使得支撑元件至少部分地存在于控制单元和致动器-传感器单元之间。在致动器-传感器装置的布置中(其中第一支撑侧在底部，第二支撑侧在顶部)，致动器-传感器单元可以从下面紧固至支撑元件，而控制单元可以从上面紧固至支撑元件。致动器-传感器单元的安装方向特别地平行于控制单元的安装方向、但与其相反。因此，致动器-传感器单元和控制单元可以从支撑元件上单独被移除。

致动器-传感器装置包括至少一个致动器-传感器单元和一个控制单元。然而，优选地，致动器-传感器装置包括多个致动器-传感器单元和/或多个控制单元。支撑元件可以在第一支撑侧上支撑彼此相邻布置的多个致动器-传感器单元和/或在第二支撑侧上支撑彼此相邻布置的多个控制单元。每个致动器-传感器单元可以具有相关联的控制单元。然而，也可以电连接和控制具有多个致动器-传感器单元的控制单元。

根据一个实施例，支撑元件具有至少一个开口，该开口穿透支撑元件，从第一支撑侧到第二支撑侧。致动器-传感器单元和控制单元通过该开口接触，从而彼此电连接。

特别地，该开口允许致动器-传感器单元和控制单元之间的直接接触。优选地，致动器-传感器单元和控制单元的接触点通过该开口接触，从而实现电连接。

根据另一实施例，支撑元件在第一支撑侧上具有第一容纳部，致动器-传感器单元至少部分地插入该第一容纳部中。支撑元件在第二支撑侧上具有第二容纳部，控制单元至少部分地插入该第二容纳部中，第一容纳部面向第二容纳部。

各容纳部可用于将致动器-传感器单元和/或控制单元定位在支撑元件上。容纳部特别地以这样的方式成形，使得致动器-传感器单元和/或控制单元可以仅在单一方向上插入支撑元件中。这有利地防止了致动器-传感器装置的不正确组装。

容纳部还可以用于将致动器-传感器单元和/或控制单元保持在支撑元件上。

根据另一实施例，传感器适于检测光刻设备的光学元件的物理属性，特别是姿态。替代地或附加地，致动器适于改变光学元件的姿态。

根据另一实施例，致动器-传感器单元可拆卸地连接至支撑元件的第一支撑侧，和/或，控制单元可拆卸地连接至支撑元件的第二支撑侧。

可拆卸的连接应该被理解为特别是指可以在不损坏和/或破坏所连接的部件的情况下被释放的连接。这种可拆卸的连接可以例如通过上述的插入式连接实现，其中致动器-传感器单元和/或控制单元插入相应的容纳部中，和/或通过螺纹连接实现。由于这种可拆卸的连接，可以从支撑元件中移除和/或根据需要的频率更换致动器-传感器单元和/或控制单元。这导致了模块化的致动器-传感器装置。

光学模块优选地布置在真空环境中。然而，至少控制单元优选位于正常压力占优势的环境中。致动器-传感器装置优选用于以真空密封的方式相对于光学模块密封控制单元。

根据进一步的实施例：

致动器-传感器单元具有第一接触元件；

控制单元具有带有第二接触元件的印刷电路板；以及

支撑元件支撑致动器-传感器单元和控制单元，使得第一接触元件与第二接触元件接触。

第二接触元件可以被设计为印刷电路板上的镀金表面。特别地，第二接触元件的表面大于第一接触元件的表面，以允许补偿公差。这确保了控制单元和致动器-传感器单元之间的电连接，即使在其中一个单元已经被更换之后。

多个第一接触元件可以对应于多个第二接触元件。如果只有单个致动器-传感器单元连接至控制单元，则可以提供N个第一接触元件和N个第二接触元件(其中N≥1，例如40≥N≥1)。如果M(M≥2)个致动器-传感器单元连接至控制单元，则可以提供N个第一接触元件和P＝M*N个第二接触元件。

根据另一实施例，第一接触元件被设计为销，特别是弹簧接触销。

被设计为销的第一接触元件可以穿过支撑元件中的开口伸出，从而与印刷电路板的第二接触元件接触，由此实现致动器-传感器单元和控制单元之间的电连接。

弹簧接触销是指带有弹簧的接触销，允许销的尾端件轴向移动。这种弹簧接触销的使用允许第一和第二接触元件之间可靠的电接触，而不会有太大的压力施加到接触元件上。弹簧接触销允许补偿该弹簧接触销的轴向上的公差。例如，可以使用弹簧针作为弹簧接触销。

根据进一步的实施例：

控制单元具有主体，该主体具有用于支撑印刷电路板的印刷电路板连接；

印刷电路板连接包括至少两个引脚；

印刷电路板具有至少两个孔，引脚被引入该至少两个孔中，其中至少一个孔是细长孔。

为了形成控制单元，印刷电路板优选地与主体组装在一起。印刷电路板和主体因此形成分离的部件。主体可以包括散热器。将在下面更详细地描述这种散热器。

印刷电路板连接可以与主体的材料一体形成。“与材料一体形成”尤其意味着主体和印刷电路板连接由一个部件和单一材料制成。

印刷电路板上各个孔的位置和尺寸优选对应于印刷电路板连接的引脚的位置和尺寸。这尤其意味着各个孔与引脚相对，并且各个孔的直径等于或略大于引脚的直径。

不是细长孔的孔优选是圆形孔。该孔可以阻止印刷电路板在主体上的平移运动。

通过将其中一个孔形成为细长孔，可以补偿公差。细长孔即允许插入其中的引脚沿着细长孔的纵向方向移动。细长孔和引脚的组合阻止印刷电路板在散热器上围绕垂直于印刷电路板延伸的轴线旋转。然而，通过使用印刷电路板上的细长孔，印刷电路板的定位不会被过度确定。因此，即使印刷电路板中的孔由于制造公差而不具有精确的所需尺寸或位置，印刷电路板也可以连接到主体上。

印刷电路板也可以通过紧固螺钉固定到主体上。

根据进一步的实施例：

支撑元件具有用于散热的金属带；

控制单元具有金属散热器；以及

支撑元件支撑致动器-传感器单元和控制单元，使得散热器与金属带接触。

散热器和金属带优选由具有高导热性的材料制成，例如铝或铜。散热器用于从控制单元排出热量。这可以防止控制单元变得过热并被热损坏。热量通过与散热器接触的金属带消散。金属带可以是支撑框架的一部分。特别地，金属带接触多个控制单元的散热器。

根据进一步的实施例：

散热器具有至少两个凸耳；

金属带具有至少两个凸耳容纳部；以及

支撑元件支撑致动器-传感器单元和控制单元，使得散热器的两个凸耳被两个凸耳容纳部容纳。

两个凸耳可以与散热器的材料一体形成。凸耳容纳部可以形成为金属带中的凹槽。凸耳容纳部的尺寸和位置最好能容纳两个凸耳。例如，凸耳沿着垂直于印刷电路板和/或垂直于第二支撑侧延伸的方向插入凸耳容纳部中。

由于提供了至少两个凸耳和相应的凸耳容纳部，可以防止控制单元相对于支撑元件围绕垂直于印刷电路板和/或垂直于第二支撑侧延伸的轴线旋转。此外，凸耳和相应的凸耳容纳部通常用于将控制单元定位在第二支撑侧上。

根据进一步的实施例：

控制单元具有至少一个定位桩；

支撑元件具有至少一个桩座；以及

支撑元件支撑控制单元，使得桩座容纳定位桩。

定位桩可以设置在印刷电路板上或主体上。定位桩可以与主体的材料一体形成。定位桩可以由印刷电路板引导穿过其中相应的孔。由于定位桩被引导到桩座中，这确保了按照预期相对于支撑框架定位控制单元。

根据另一实施例，控制单元的主体具有印刷电路板保护元件，其横向突出于印刷电路板。

印刷电路板保护元件可以与主体的材料一体形成，特别是与散热器一体形成。它们可以是主体的突出部分，从主体突出得比印刷电路板更远。

当控制单元被安装在支撑元件上时，印刷电路板通常是隐藏的。为了防止印刷电路板由于在仅被部分引导的组装过程中受到碰撞而被损坏，提供了印刷电路板保护元件。印刷电路板保护元件优选地在印刷电路板相对于支撑元件平移偏移的情况下和/或在印刷电路板相对于支撑元件旋转的情况下保护印刷电路板。

根据另一实施例，主体具有两个印刷电路板保护元件，它们布置在印刷电路板的对角处。

布置在印刷电路板的对角处的两个印刷电路板保护元件为印刷电路板提供了最佳保护。

根据第二方面，提供了用于根据第一方面或根据第一方面的实施例的致动器-传感器装置的控制单元。

在第一方面的描述范围内关于控制单元描述的特征在细节上作必要的修改后适用于根据第二方面的控制单元。特别地，控制单元包括具有第二接触元件的印刷电路板、散热器和/或定位销。

根据第三方面，提供了用于根据第一方面或根据第一方面的实施例的致动器-传感器装置的支撑元件。

在第一方面的描述范围内关于支撑元件描述的特征在细节上作必要的修改后适用于根据第三方面的支撑元件。特别地，支撑元件包括相对的第一和第二支撑侧、第一和/或第二容纳部和/或开口。

根据第四方面，提供了用于根据第一方面或根据第一方面的实施例的致动器-传感器装置的致动器-传感器单元。

在第一方面的描述范围内关于致动器-传感器单元描述的特征在细节上作必要的修改后适用于根据第四方面的致动器-传感器单元。特别地，致动器-传感器单元包括传感器和致动器、第一接触元件和/或桩座。

根据第五方面，提供了具有根据第一方面或根据第一方面的实施例的致动器-传感器装置的光刻设备。

特别地，光刻设备是EUV或DUV光刻设备。EUV代表“极紫外”，指的是波长在0.1nm到30nm之间的工作光。DUV代表“深紫外”，指的是波长在30nm到250nm之间的工作光。

针对致动器-传感器装置描述的实施例和特征在加以必要的修正后适用于所提出的光刻设备，反之亦然。

在当前情况下的“一”或“一个”不应该被理解为仅限于一个元件。相反，也可以提供多个元件，例如两个、三个或更多个。这里使用的任何其他数字也不应被理解为对所述元件的确切数量存在限制。相反，除非另有说明，向上和向下的数值偏差是可能的。

本发明的进一步可能的实施方式还包括上面或下面关于示例性实施例描述的特征或实施例的没有明确提及的组合。在这种情况下，本领域的技术人员也将添加单独的方面作为对本发明的相应基本形式的改进或补充。

附图说明

本发明的进一步有利的改进和方面是从属权利要求的主题，也是下面描述的本发明的示例性实施例的主题。此外，下面将参照附图基于优选实施例详细解释本发明。

图1以子午截面示意性地示出了用于EUV投射光刻的投射曝光设备；

图2示出了致动器-传感器装置；

图3示出了用于图2中致动器-传感器装置的控制单元；

图4以俯视图示出了图3中的控制单元；

图5示出了用于图2中致动器-传感器装置的控制单元和支撑元件之间的耦接；

图6示意性地示出了穿过图2中致动器-传感器装置的截面；以及

图7示出了图6的细节，其示出了控制单元和致动器-传感器单元之间的连接。

除非另有说明，否则附图中相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。还应该注意的是，附图中的图示不一定是真实的比例。

具体实施方式

投射曝光设备(光刻设备)1的照明系统2的实施例除了光源或辐射源3外还具有照明光学单元4，用于照明物平面6中的物场5。在替代实施例中，光源3也可以作为与照明系统的其余部分分离的模块来提供。在这种情况下，照明系统2不包括光源3。

布置在物场5中的掩模母版7被曝光。掩模母版7由掩模母版支架8保持。掩模母版支架8可通过掩模母版位移驱动器9移位，特别是在扫描方向上移位。

出于解释的目的，在图1中示出了笛卡尔xyz坐标系。x方向垂直于图纸平面延伸。y方向水平延伸，z方向垂直延伸。扫描方向沿着图1中的y方向延伸。z方向垂直于物平面6延伸。

投射曝光设备1包括投射光学单元10。投射光学单元10用于将物场5成像到像平面12中的像场11中。像平面12平行于物平面6延伸。替代地，物平面6和像平面12之间的角度也可以不为0°。

掩模母版7上的结构被成像到晶片13的光敏层上，晶片13被布置在像平面12中的像场11的区域中。晶片13由晶片支架14保持。晶片支架14可以通过晶片位移驱动器15移位，特别是沿着y方向移位。掩模母版7通过掩模母版位移驱动器9的移位与晶片13通过晶片位移驱动器15的移位可以相互同步地实施。

辐射源3是EUV辐射源。辐射源3尤其发射EUV辐射16，其在下文中也称为使用的辐射、照明辐射或照明光。特别地，使用的辐射具有在5nm和30nm之间范围内的波长。辐射源3可以是等离子体源，例如LPP(激光产生的等离子体)源或GDPP(气体放电产生的等离子体)源。也可以是基于同步加速器的辐射源。辐射源3可以是自由电子激光器(FEL)。

从辐射源3射出的照明辐射16被集光器17聚焦。集光器17可以是具有一个或多个椭圆形和/或双曲面反射表面的集光器。照明辐射16可以以掠入射(GI)，也就是说以大于45°的入射角，或者以法向入射(NI)，也就是说以小于45°的入射角，入射到集光器17的至少一个反射表面上。集光器17可以被结构化和/或涂覆，首先用于优化其对使用的辐射的反射率，其次用于抑制外来光。

在集光器17的下游，照明辐射16通过中间焦平面18中的中间焦点传播。中间焦平面18可以代表具有辐射源3和集光器17的辐射源模块与照明光学单元4之间的间隔。

照明光学单元4包括偏转镜19和在光路中布置在其下游的第一分面镜20。偏转镜19可以是平面偏转镜，或者替代地可以是具有超出纯偏转效果的光束影响效果的反射镜。替代地或附加地，偏转镜19可以被实施为光谱滤波器，该光谱滤波器将照明辐射16的使用的光波长与波长偏离该使用的光波长的外来光分离。如果第一分面镜20被布置在照明光学单元4的与物平面6光学共轭的、作为场平面的平面中，则它也被称为场分面镜。第一分面镜20包括多个单独的第一分面21，其在下文中也被称为场分面。作为示例，图1仅描绘了一些所述分面21。

第一分面21可以实施为宏观分面，特别是矩形分面或具有弓形或部分圆形边缘轮廓的分面。第一分面21可以实施为平面分面，或者替代地实施为凸形或凹形曲面分面。

例如从DE 10 2008 009 600 A1中已知，第一分面21本身也可以分别由多个单独的反射镜构成，特别是多个微镜。第一分面镜20尤其可以是微机电系统(MEMS系统)的形式。详细情况参见DE 10 2008 009 600 A1。

照明辐射16在集光器17和偏转镜19之间水平传播，也就是说沿着y方向传播。

在照明光学单元4的光路中，第二分面镜22布置在第一分面镜20的下游。如果第二分面镜22被布置在照明光学单元4的光瞳平面中，则其也被称为光瞳分面镜。第二分面镜22也可以布置在距照明光学单元4的光瞳平面一定距离处。在这种情况下，第一分面镜20和第二分面镜22的组合也被称为镜面反射器。从US2006/0132747 A1、EP 1 614 008 B1和US 6,573,978中已知镜面反射器。

第二分面镜22包括多个第二分面23。在光瞳分面镜的情况下，第二分面23也被称为光瞳分面。

第二分面23同样可以是宏观分面，其可以例如具有圆形、矩形或六边形边界，或者可以替代地是由微镜构成的分面。在这方面，也可以参考DE 102008 009 600A1。

第二分面23可以具有平面反射表面或者替代地具有带凸曲率或凹曲率的反射表面。

照明光学单元4因此形成双分面系统。这一基本原理也被称为蝇眼积分器。

将第二分面镜22不精确地布置在与投射光学单元10的光瞳平面光学共轭的平面中可能是有利的。特别地，光瞳分面镜22可以被布置成相对于投射光学单元7的光瞳平面倾斜，如例如在DE 10 2017 220 586 A1中所描述的。

使用第二分面镜22将各个第一分面21成像到物场5中。第二分面镜22是物场5上游的光路中的最后一个光束成形反射镜，或者实际上是照明辐射16的最后一个反射镜。

在照明光学单元4的另一实施例(未示出)中，传输光学单元可以布置在第二分面镜22和物场5之间的光路中，所述传输光学单元尤其有助于将第一分面21成像到物场5中。传输光学单元可以包括恰好一个反射镜，或者替代地，两个或更多个反射镜，它们连续地布置在照明光学单元4的光路中。传输光学单元尤其可以包括一个或两个法向入射反射镜(NI反射镜)和/或一个或两个掠入射反射镜(GI反射镜)。

在图1所示的实施例中，照明光学单元4在集光器17的下游具有恰好三个反射镜，具体地说是偏转镜19、场分面镜20和光瞳分面镜22。

在照明光学单元4的另一实施例中，也可以省去偏转镜19，因此照明光学单元4可以在集光器17的下游具有恰好两个反射镜，具体地说是第一分面镜20和第二分面镜22。

借助于第二分面23或使用第二分面23和传输光学单元将第一分面21成像到物平面6中的成像通常只是近似成像。

投射光学单元10包括多个反射镜Mi，这些反射镜根据它们在投射曝光设备1的光路中的布置被连续编号。

在图1所示的示例中，投射光学单元10包括从M1到M6的六个反射镜。具有四个、八个、十个、十二个或任何其他数量的反射镜Mi的替代方案同样是可能的。投射光学单元10是双重遮挡的光学单元。倒数第二个反射镜M5和最后一个反射镜M6分别具有用于照明辐射16的通孔。投射光学单元10的像侧数值孔径大于0.5，也可以大于0.6，例如可以是0.7或0.75。

反射镜Mi的反射表面可以被实施为没有旋转对称轴的自由曲面。替代地，反射镜Mi的反射表面可以被设计为非球面表面，该非球面表面具有反射表面形状的恰好一个旋转对称轴。正如照明光学单元4的反射镜一样，反射镜Mi可以具有用于照明辐射16的高反射涂层。这些涂层可以被设计成多层涂层，特别是具有钼和硅的交替层。

投射光学单元10在物场5的中心的y坐标和像场11的中心的y坐标之间沿y方向具有较大的物像偏移。在y方向上，该物像偏移的大小可以与物平面6和像平面12之间的z距离的大小大致相同。

投射光学单元10尤其可以具有变形形式。特别地，投射光学单元在x和y方向上具有不同的成像比例βx、βy。投射光学单元10的两个成像比例βx、βy优选位于(βx，βy)＝(/-0.25，/+-0.125)。正的成像比例β意味着成像没有图像反转。成像比例β的负号意味着图像是反转成像的。

因此，投射光学单元10导致在x方向上、也就是说在垂直于扫描方向的方向上的尺寸缩小比例为4∶1。

投射光学单元10导致在y方向上、也就是说在扫描方向上的尺寸缩小比例为8∶1。

其他成像比例同样是可能的。在x方向和y方向上具有相同符号和相同绝对值的成像比例也是可能的，例如绝对值为0.125或0.25。

根据投射光学单元10的实施例，在物场5和像场11之间的光路中，x方向和y方向上的中间像平面的数量可以相同或者可以不同。从US 2018/0074303A1中已知在x和y方向上具有不同数量的这种中间图像的投射光学单元的示例。

在每种情况下，其中一个光瞳分面23被分配给其中恰好一个场分面21，用于在每种情况下形成用于照明物场5的照明通道。这尤其可以根据柯勒原理产生照明。借助于场分面21，远场被分解成多个物场5。场分面21在分别分配给其的光瞳分面23上产生中间焦点的多个像。

在每种情况下，场分面21通过分配的光瞳分面23被成像到掩模母版7上，使得它们彼此重叠以用于照明物场5。物场5的照明特别是尽可能均匀的。优选具有小于2％的均匀性误差。可以通过重叠不同的照明通道来实现场均匀性。

投射光学单元10的入射光瞳的照明可以通过光瞳分面的布置来几何地定义。通过选择照明通道，特别是通过选择引导光的光瞳分面的子集，可以设置投射光学单元10的入射光瞳中的强度分布。这种强度分布也被称为照明设置或照明光瞳填充。

通过照明通道的重新分布，可以实现照明光学单元4的照明光瞳的以限定方式照明的部分区域中同样优选的光瞳均匀性。

物场5的照明的其他方面和细节，尤其是投射光学单元10的入射光瞳的照明的其他方面和细节，将在下文中进行描述。

投射光学单元10尤其可以具有同心入射光瞳。同心入射光瞳可以是可接近的。也可以是无法接近的。

投射光学单元10的入射光瞳通常不能通过光瞳分面镜22精确照明。当对将光瞳分面镜22的中心以远心方式成像到晶片13上的投射光学单元10进行成像时，孔径射线通常不相交于单一点。然而，有可能找到这样一个区域，在该区域中，以成对的方式确定的孔径射线的间距最小。该表面区域代表入射光瞳或者真实空间中与其共轭的区域。特别地，该区域具有有限的曲率。

对于切向光路和弧矢光路，投射光学单元10可以具有不同的入射光瞳姿态。在这种情况下，成像元件，特别是传输光学单元的光学组件部分，应该设置在第二分面镜22和掩模母版7之间。借助于该光学元件，可以考虑切向入射光瞳和弧矢入射光瞳的不同姿态。

在图1所示的照明光学单元4的部件的布置中，光瞳分面镜22被布置在与投射光学单元10的入射光瞳共轭的区域中。场分面镜20相对于物平面6倾斜。第一分面镜20相对于由偏转镜19限定的布置平面倾斜。第一分面镜20被布置成相对于由第二分面镜22限定的布置平面倾斜。

图2示出了用于光刻设备1的致动器-传感器装置200。该致动器-传感器装置200包括具有致动器301和传感器302的致动器-传感器单元300。

致动器-传感器单元300被分配给分面镜20、22的分面21、23。分面21、23也可以被称为光学元件，分面镜20、22也可以被称为光学模块。传感器302适于检测相关分面21、23的姿态(位置和取向)。致动器301适于改变相关分面21、23的姿态。

致动器-传感器装置200还包括控制单元400。控制单元400控制致动器传感器单元300。为此，致动器-传感器单元300电连接至控制单元400。控制单元400可以接收由传感器302获取的传感器数据，并且以考虑所接收的传感器数据的方式生成控制数据并将所述数据发送到致动器301，致动器301相应地改变分面21、23的位置。

致动器-传感器装置200还包括支撑致动器-传感器单元300和控制单元400的支撑元件500。致动器-传感器单元300从下方(与z方向相反)插入支撑元件500的第一容纳部504中。对于致动器-传感器单元300，提供第一容纳部504，其被设计为用于容纳致动器-传感器单元300的开口。第一容纳部504设置在支撑元件500的第一支撑侧501上。

控制单元400布置在支撑元件500的第二支撑侧502上。第二支撑侧502位于第一支撑侧501的对面。支撑元件500至少部分地位于致动器-传感器单元300和控制单元400之间。为了容纳控制单元400，第二支撑侧502包括第二容纳部505，将在下面更详细地进行解释。

当安装控制单元400时，从上方(沿z方向)将控制单元400插入第二容纳部505中。在第一和第二容纳部504、505之间，开口503设置在支撑元件500中，该开口从第一支撑侧501到第二支撑侧502地穿透支撑元件500(图6)。当致动器-传感器单元300由第一支撑侧501支撑并且控制单元400由第二支撑侧502支撑时，两个单元300、400通过开口503彼此接触。这种接触提供了单元300、400之间的电连接。

控制单元400布置在真空密封区域中。在该区域中，常压占优势，而在该区域之外(即：布置光学模块20、22的地方)存在真空。

控制单元400可以从支撑元件500中移除而不会被损坏。为此，可以逆着z方向从第二容纳部505中取出待修理、测试和/或更换的控制单元400。可以沿着z方向将代替被移除的控制单元的新的控制单元400插入第二容纳部505中。

这同样适用于致动器-传感器单元300，其也可以从支撑元件500中移除而不会被损坏。仅沿z方向从第一容纳部504中取出待修理、测试和/或更换的致动器-传感器单元300。可以逆着z方向将代替被移除的致动器-传感器单元的新的致动器-传感器单元300插入第一容纳部504中。

可以有利地替换致动器-传感器单元300而不必移除控制单元400，反之亦然。这大大降低了维护成本。

在下文中，将参照图3和图4更详细地描述控制单元400。控制单元400包括主体401，主体401基本上是长方体的并且封装电子部件。在主体401的外周界上，该主体401包括由铜形成的散热器402。

在控制单元400的一侧(在插入支撑元件500时，该侧面向第二支撑侧502)，控制单元400包括印刷电路板403。这在图8的俯视图中示出。印刷电路板403包括接触区域416(第二接触元件)。在其他实施例中，印刷电路板403还可以包括多个接触区域416。第二接触元件416是印刷电路板403的镀金区域。接触区域416用于与致动器-传感器单元300电接触。

当组装控制单元400时，逆着z方向将印刷电路板403放置在主体401上。印刷电路板403通过印刷电路板连接405连接至主体401。印刷电路板连接405包括引脚406、孔407、408和螺钉413。

引脚406设置在主体401上，这里是设置在散热器402上并且与其材料一体形成。引脚406是从散热器中铣削出的。印刷电路板403中的孔407、408被设置成对应于引脚406。当组装印刷电路板403和主体401时，将引脚406插入孔407、408中。使用两个引脚406来定位印刷电路板403。

如图2和3所示，孔407是圆孔(钻孔)，而孔408是细长孔。通过孔407阻止了印刷电路板403沿着散热器402在x和y方向上的平移运动。借助于左侧的引脚406和细长孔408的组合，通过左引脚406阻止了印刷电路板403在散热器402上围绕z方向(Rz)轴线的旋转。细长孔408的使用不会过度确定印刷电路板403的定位。换句话说，可以通过细长孔408来补偿孔407、408的尺寸和定位的较小偏差。

通过两个紧固螺钉413阻止了印刷电路板403在z方向上的平移运动。它们将印刷电路板403牢固地连接至主体401。

如图3所示，散热器402还包括定位桩410，该定位桩410是从散热器402中铣削出的。定位桩410被引导穿过印刷电路板403中的桩孔414，并且当定位桩410被插入支撑元件500中时，其被引导到桩座512中(图6)。这使得控制单元400相对于支撑元件500对准。

为了在垂直隐藏地安装到支撑元件500中的情况下保护印刷电路板403，在散热器402上提供了两个沿对角线相对的印刷电路板保护元件411。所述印刷电路板保护元件是从散热器402中铣削出的突起。印刷电路板保护元件411避免了印刷电路板403在仅部分地被引导的组装期间与平行于印刷电路板403延伸的表面或边缘接触并因此受到损坏。因此，当安装控制单元400时，仅需要防止围绕x轴和z轴的旋转。在围绕y轴平移偏移或旋转的情况下，印刷电路板403被所示的印刷电路板保护元件411保护以免受损坏。在图2的图示中，印刷电路板403与散热器402一起从上方被引入支撑元件500中。在这种情况下，印刷电路板403受到散热器402的特殊形状的保护，以免与支撑元件500的接触表面发生碰撞。代替两个印刷电路板保护元件411，可以在散热器402上布置更多的印刷电路板保护元件411(例如，四个印刷电路板保护元件411)。

如图2所示，支撑元件500在第二支撑侧502上包括由铜制成的金属带507。其用于从散热器402消散热量。为了将散热器402连接至金属带507，在散热器402的侧面上设置突起417(图3)。在散热器的顶侧有两个凸耳409，它们是从散热器402铣削出来的，并设置在孔415的两侧。在安装控制单元400的过程中，凸耳409被插入设置在金属带507中的凸耳容纳部508中。这在图5中示出。凸耳409与凸耳容纳部508的连接防止了控制单元400相对于支撑元件500围绕z轴旋转。凸耳容纳部508被设计为孔518，使得螺钉517能够被引导穿过凸耳容纳部508。在图2和图6的图示中，凸耳409和凸耳容纳部508的连接位置高于桩413和桩座512的连接位置。

图6示出了致动器-传感器装置200的示意性横截面图。在图6的图示中，可以看到致动器-传感器单元300和控制单元400之间通过支撑元件500的连接。所示的致动器-传感器装置200适用于致动器-传感器单元300和控制单元400的可拆卸的电连接，如果它们的安装情况导致相对于彼此的相对定位公差的话。在图6的图示中，致动器-传感器单元300从下方(逆着z方向)引入支撑元件500中，而控制单元400从上方(沿着z方向)引入。两个单元300、400对准并通过配件拧紧到支撑元件500上。在单元300、400之间建立电连接，这可以补偿各个部件在任何方向上的定位公差。

如图6所示，设置第一接触元件300(其被设计为弹簧接触销307)以用于致动器-传感器单元303与致动器-传感器单元300上的控制单元400的电接触。接触销307接触印刷电路板403的第二接触元件416。如图7所示，第二接触元件416沿XY平面的面积大于第一接触元件307沿XY平面的面积。这导致沿x和y方向的公差补偿。通过弹簧接触销307的弹簧安装，z方向上的公差可以在一定程度上得到补偿。

用两个紧固元件(螺钉)513将致动器-传感器单元300紧固到支撑框架500上。布置有控制单元400的真空密封区域的气密密封由光学模块20、22实现。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但可以以各种方式进行修改。例如，可以在致动器-传感器装置200中提供多个致动器-传感器单元300和/或多个控制单元400。致动器-传感器装置200也可以插入DUV光刻设备中。

参考符号列表

1投射曝光设备

2照明系统

3光源

4照明光学单元

5物场

6物平面

7掩模母版

8掩模母版支架

9掩模母版位移驱动器

10投射光学单元

11像场

12像平面

13晶片

14晶片支架

15晶片位移驱动器

16照明辐射

17集光器

18中间焦平面

19偏转镜

20第一分面镜

21第一分面

22第二分面镜

23第二分面

200致动器-传感器装置

300致动器-传感器单元

301致动器

302传感器

303第一接触元件

307弹簧接触销

400控制单元

401主体

402散热器

403印刷电路板

405印刷电路板连接

406引脚

407孔

408细长孔

409凸耳

410定位桩

411印刷电路板保护元件

413螺钉

414桩孔

415孔

416第二接触元件

417突起

500支撑元件

501第一支撑侧

502第二支撑侧

503开口

504第一容纳部

505第二容纳部

507金属带

508凸耳容纳部

512桩座

513紧固元件

517螺钉

518孔

M1反射镜

M2反射镜

M3反射镜

M4反射镜

M5反射镜

M6反射镜

Claims (13)

1.一种用于光刻设备(1)的光学模块(20、22)的致动器-传感器装置(200)，包括：

致动器-传感器单元(300)，其具有致动器(301)和传感器(302)；

控制单元(400)，其电连接至所述致动器-传感器单元(300)；以及

支撑元件(500)，在其第一支撑侧(501)上支撑所述致动器-传感器单元(300)，并且在其第二支撑侧(502)上支撑所述控制单元(400)，所述第二支撑侧(502)面向所述第一支撑侧(501)。

2.根据权利要求1所述的致动器-传感器装置，其中，

所述支撑元件(500)具有至少一个开口(503)，所述开口从所述第一支撑侧(501)到所述第二支撑侧(502)地穿透所述支撑元件(500)；并且

所述致动器-传感器单元(300)和所述控制单元(400)通过所述开口(503)接触并由此彼此电连接。

3.根据权利要求1或2所述的致动器-传感器装置，其中，

所述支撑元件(500)在所述第一支撑侧(501)上具有第一容纳部(504)，所述致动器-传感器单元(300)至少部分地插入所述第一容纳部中；并且

所述支撑元件(500)在所述第二支撑侧(502)上具有第二容纳部(505)，所述控制单元(400)至少部分地插入所述第二容纳部中，所述第一容纳部(504)面向所述第二容纳部(505)。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述传感器(302)适于检测所述光学模块(20、22)的光学元件(21、23)的物理属性，特别是姿态；和/或

所述致动器(301)适于改变所述光学元件(21、23)的姿态。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述致动器-传感器单元(300)可拆卸地连接至所述支撑元件(500)的所述第一支撑侧(501)；和/或

所述控制单元(400)可拆卸地连接至所述支撑元件(500)的所述第二支撑侧(502)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述致动器-传感器单元(300)具有第一接触元件(303)；

所述控制单元(400)具有带有第二接触元件(416)的印刷电路板(403)；并且

所述支撑元件(500)支撑所述致动器-传感器单元(300)和所述控制单元(400)，使得所述第一接触元件(303)与所述第二接触元件(416)接触。

7.根据权利要求6所述的致动器-传感器装置，其中，所述第一接触元件(303)被设计为销，特别是弹簧接触销(307)。

8.根据权利要求6或7所述的致动器-传感器装置，其中，

所述控制单元(400)具有主体(401)，所述主体具有用于支撑所述印刷电路板(403)的印刷电路板连接(405)；

所述印刷电路板连接(405)包括至少两个引脚(406)；

所述印刷电路板(403)具有至少两个孔(407、408)，所述引脚(406)被引入所述孔(407、408)中，并且所述孔(407、408)中的至少一个是细长孔(408)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述支撑元件(500)具有用于散热的金属带(507)；

所述控制单元(400)具有金属散热器(402)；并且

所述支撑元件(500)支撑所述致动器-传感器单元(300)和所述控制单元(400)，使得所述散热器(402)与所述金属带(507)接触。

10.根据权利要求9所述的致动器-传感器装置，其中，

所述散热器(402)具有至少两个凸耳(409)；

所述金属带(507)具有至少两个凸耳容纳部(508)；并且

所述支撑元件(500)支撑所述致动器-传感器单元(300)和所述控制单元(400)，使得所述散热器(402)的两个凸耳(409)被两个凸耳容纳部(508)容纳。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述控制单元(400)具有至少一个定位桩(410)；

所述支撑元件(500)具有至少一个桩座(512)；

所述支撑元件(500)支撑所述控制单元(400)，使得所述桩座(512)容纳所述定位桩(410)。

12.根据权利要求6至11中的一项所述的致动器-传感器装置，其中，

所述控制单元(400)的所述主体(401)具有印刷电路板保护元件(411)，所述印刷电路板保护元件横向突出于所述印刷电路板(403)。

13.一种光刻设备(1)，包括根据权利要求1至12中的一项所述的致动器-传感器装置(200)。