DE102013215091A1

DE102013215091A1 - Optisches modul

Info

Publication number: DE102013215091A1
Application number: DE201310215091
Authority: DE
Inventors: Jürgen Baier; Daniel Runde
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2014-08-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, mit einem optischen Element (109) und einer Stützstruktur (108) zur Abstützung des optischen Elements (109) in einer Stützrichtung, wobei die Stützstruktur (108) ein Basiselement (108.2) sowie ein erstes Stützelement (108.1) und ein zweites Stützelement (108.1) zur Abstützung des optischen Elements (109) aufweist, die sich jeweils in einer Längsrichtung zwischen dem Basiselement (108.2) und dem optischen Element (109) erstrecken, wobei das zweite Stützelement (108.1) kinematisch parallel zu dem ersten Stützelement (108.1) angeordnet ist. Das erste Stützelement (108.1) befindet sich in einem deformierten Zustand, in dem das Stützelement (108.1) zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung des optischen Elements (109) bezüglich des Basiselements (108.2), insbesondere zur Einstellung eines Kippwinkels zwischen dem optischen Element (109) und dem Basiselement (108.2), in wenigstens einem Deformationsabschnitt (108.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Modul sowie ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements. Die Erfindung lässt sich im Zusammenhang mit beliebigen optischen Einrichtungen bzw. optischen Abbildungsverfahren anwenden. Insbesondere lässt sie sich im Zusammenhang mit der bei der Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendeten Mikrolithographie oder von Messsystemen für derartige Systeme für die Mikrolithographie einsetzen.
Insbesondere im Bereich der Mikrolithographie ist es neben der Verwendung mit möglichst hoher Präzision ausgeführter Komponenten unter anderem erforderlich, die Position und Geometrie optischer Module der Abbildungseinrichtung, also beispielsweise der Module mit optischen Elementen wie Linsen, Spiegeln oder Gittern aber auch der verwendeten Masken und Substrate, im Betrieb möglichst präzise gemäß vorgegebenen Sollwerten einzustellen bzw. solche Komponenten in einer vorgegebenen Position bzw. Geometrie zu stabilisieren, um eine entsprechend hohe Abbildungsqualität zu erzielen.
Im Bereich der Mikrolithographie liegen die Genauigkeitsanforderungen im mikroskopischen Bereich in der Größenordnung weniger Nanometer oder darunter. Sie sind dabei nicht zuletzt eine Folge des ständigen Bedarfs, die Auflösung der bei der Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendeten optischen Systeme zu erhöhen, um die Miniaturisierung der herzustellenden mikroelektronischen Schaltkreise voranzutreiben.
Mit der erhöhten Auflösung und der damit in der Regel einhergehenden Verringerung der Wellenlänge des verwendeten Lichts steigen naturgemäß die Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung und Orientierung der verwendeten Komponenten. Dies wirkt sich insbesondere für die in der Mikrolithographie verwendeten geringen Arbeitswellenlängen im UV-Bereich (beispielsweise im Bereich von 193 nm), insbesondere aber im so genannten extremen UV-Bereich (EUV) mit Arbeitswellenlängen zwischen 5 nm und 20 nm (typischerweise im Bereich von 13 nm), natürlich auf den Aufwand aus, der für die Einhaltung der hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung und/oder Orientierung der beteiligten Komponenten zu betreiben ist.
Insbesondere im Zusammenhang mit den vorstehend erwähnten EUV-Systemen gewinnt eine verfeinerte Beeinflussung der Intensitätsverteilung des für die Abbildung verwendeten Lichts immer größere Bedeutung. Hierzu werden in der Regel so genannte Facettenspiegel verwendet, bei denen eine Vielzahl kleinster Facettenelemente mit genau definierter Position und/oder Orientierung ihrer optisch wirksamen Fläche bezüglich einer vorgebbaren Referenz in möglichst engem Raster angeordnet werden.
Aus der DE 102 05 425 A1 (Holderer et al.), deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird, ist es im Zusammenhang mit der definierten Positionierung und Orientierung der Facettenelemente eines Facettenspiegels eines EUV-Systems bekannt, diese Facettenelemente einzeln zu justieren und danach durch entsprechende Fixierkräfte im justierten Zustand zu halten.
Problematisch hierbei ist, dass mit zunehmender Verringerung der Größe der Facettenelemente derartige Stützstrukturen mit herkömmlichen Herstellungsverfahren nicht mehr mit einer Präzision realisiert werden können, die ausreicht, um die gewünschte Genauigkeit bei der Justage des einzelnen Facettenelements zu erzielen.
So ist es bei Facettenspiegeln für EUV-Systeme wünschenswert, eine Winkelgenauigkeit bei der Ausrichtung der optisch wirksamen Fläche des einzelnen Facettenelements von weniger als ±100 µrad, vorzugsweise weniger als ±50 µrad zu erzielen. Berücksichtigt man sämtliche wesentlichen Fehlerquellen, so muss die erforderliche Justagegenauigkeit bei einem Bruchteil, typischerweise bei 5% bis 30%, der Winkelgenauigkeit für die Ausrichtung der optisch wirksamen Fläche liegen.
Gerade bei solchen EUV-Systemen besteht eine besondere Herausforderung also darin, die präzise Einstellung der Orientierung einer großen Anzahl von Facettenelementen bei sehr geringen Abmessungen dieser Facettenelemente zu realisieren. So liegt bei einem Facettenspiegel für ein solches EUV-System die Anzahl der Facettenelemente typischerweise in der Größenordnung von mehreren Hundert bis Hunderttausend Facettenelementen, während der Durchmesser der optisch wirksamen Fläche des einzelnen Facettenelements typischerweise in der Größenordnung von wenigen Millimetern bis hinunter zu einigen Hundert Mikrometern liegt.
Ähnliche Mikrospiegelanordnungen mit mehreren Hunderttausend Mikrospiegeln sind beispielsweise auch aus der US 6,906,845 B2 (Cho et al.) bekannt, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Aus der WO 2012/141295 A1 ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei welcher eine Linse am freien Ende eines Haltearmes aus Kunststoff gehalten ist. Die Neigung der optischen Achse der Linse wird bei dieser Gestaltung justiert, indem ein zur Haupterstreckungsebene der Linse im Wesentlichen koplanar angeordneter Justageabschnitt des Haltearmes mittels eines Laserstrahls eine Biege- bzw. Knickstelle eingebracht wird. Nachteilig hierbei ist, dass lediglich die Winkelstellung der Linse eingestellt werden kann, welche zudem eine erhebliche Modifikation der Position der Linse nach sich zieht.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein optisches Modul mit einem optischen Element, eine optische Abbildungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements zur Verfügung zu stellen, welche die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweisen und insbesondere auf einfache Weise eine zuverlässige Positionierung und/oder Orientierung eines optischen Elements gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde, dass man auf einfache Weise auf kleinstem Raum eine Abstützung mit hoch präziser Positionierung und/oder Orientierung eines optischen Elements, insbesondere auch kleinster Facettenelemente, erzielen kann, wenn zumindest eines der kinematisch parallel angeordneten Stützelemente des optischen Elements gegenüber einem Ausgangszustand definiert deformiert wird, um eine Korrektur der Orientierung der optisch wirksamen Fläche des optischen Elements zu erzielen. Ebenso ist es gegebenenfalls aber auch möglich, zusätzlich oder alternativ zur Orientierung der optisch wirksamen Fläche eine Position des optischen Elements bzw. der optisch wirksamen Fläche durch die gezielte Deformation zu korrigieren bzw. zu justieren. Hierbei sind auch Korrekturen in mehreren Freiheitsgraden bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum möglich.
Insbesondere ist es durch die definierte Deformation des Stützelements, beispielsweise das Einbringen einer Knickstelle in das Stützelement, in einfacher Weise möglich, den Abstand zwischen dem optischen Element und dem Basiselement der Stützstruktur im Bereich des Stützelements zu verringern. Hiermit kann eine besonders feinfühlige Justage mit hoher Genauigkeit erzielt werden.
So kann beispielsweise durch das Einbringen einer solchen Knickstelle im mittleren Bereich des Stützelements insbesondere zu Beginn der Auslenkung eine erhebliche Bewegungsuntersetzung zwischen der Auslenkung der Knickstelle quer zur Längsrichtung des Stützelements und der Veränderung des Abstands zwischen dem optischen Element und dem Basiselement erzielt werden, welche eine besonders einfache und dennoch feinfühlige Justage ermöglicht. So liegt die Bewegungsuntersetzung bei kleinen Knickwinkeln im Bereich der Knickstelle von weniger als 20° bei weniger als einem Fünftel.
Die Deformation kann auf beliebige geeignete Weise in das Stützelement eingebracht werden. So kann die Deformation durch mechanische Einwirkung auf das Stützelement erzielt werden. Bei anderen Varianten der Erfindung wird die Deformation durch Einbringen thermischer Energie in das Stützelement erzielt, wodurch sich dessen lokale Struktur, beispielsweise das lokale Gefüge des Stützelements, verändert und zur Deformation des Stützelements führt.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, mit einem optischen Element und einer Stützstruktur zur Abstützung des optischen Elements in einer Stützrichtung, wobei die Stützstruktur ein Basiselement sowie erstes ein Stützelement und ein zweites Stützelement zur Abstützung des optischen Elements aufweist, die sich jeweils in einer Längsrichtung zwischen dem Basiselement und dem optischen Element erstrecken, wobei das zweite Stützelement kinematisch parallel zu dem ersten Stützelement angeordnet ist. Das erste Stützelement befindet sich in einem deformierten Zustand, in dem das erste Stützelement zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung des optischen Elements bezüglich des Basiselements, insbesondere zur Einstellung eines Kippwinkels zwischen dem optischen Element und dem Basiselement, in wenigstens einem Deformationsabschnitt gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Abbildungseinrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung mit einer ersten optischen Elementgruppe, einer Objekteinrichtung zur Aufnahme eines Objekts, einer Projektionseinrichtung mit einer zweiten optischen Elementgruppe und einer Bildeinrichtung, wobei die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Objekts ausgebildet ist und die Projektionseinrichtung zur Projektion einer Abbildung des Objekts auf die Bildeinrichtung ausgebildet ist. Die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Projektionseinrichtung umfasst ein erfindungsgemäßes optisches Modul.
Bei der Objekteinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Maskeneinrichtung handeln, wobei es sich dann bei dem Objekt um eine Maske mit einem Projektionsmuster (bzw. einen Teil einer solchen Maske) handelt, wie sie zum Beispiel für die Mikrolithographie zum Einsatz kommt. Bei der Bildeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein (zum Beispiel in einem Mikrolithographieprozess) zu belichtendes Substrat, also einen Wafer oder dergleichen handeln. Ebenso kann es sich im Zusammenhang mit der Inspektion von Objekten (beispielsweise einer zu inspizierenden Maske) bei der Bildeinrichtung aber auch um eine Sensoreinrichtung handeln, wobei die Projektionseinrichtung dann eine Abbildung des Objekts auf eine Sensoreinheit der Sensoreinrichtung projiziert.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements, insbesondere eines Facettenelements eines Facettenspiegels, bei dem das optische Element durch eine Stützstruktur in einer Stützrichtung abgestützt wird, wobei die Stützstruktur ein Basiselement sowie wenigstens ein erstes Stützelement und ein zweites Stützelement zur Abstützung des optischen Elements aufweist, die sich jeweils in einer Längsrichtung zwischen dem Basiselement und dem optischen Element erstrecken, wobei das zweite Stützelement kinematisch parallel zu dem ersten Stützelement angeordnet ist. Das erste Stützelement wird in einem Deformationsschritt zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung des optischen Elements bezüglich des Basiselements, insbesondere zur Einstellung eines Kippwinkels zwischen dem optischen Element und dem Basiselement, in wenigstens einem Deformationsabschnitt gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Hierbei gehören jegliche Kombinationen der offenbarten Merkmale ungeachtet ihrer Erwähnung in den Ansprüchen zum Gegenstand der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung, welche eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen Moduls umfasst, bei dem eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements zur Anwendung kommt.
2 ist eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße optische Modul aus 1.
3 ist eine schematische Schnittansicht durch einen Teil einer bevorzugten Variante des optischen Moduls aus 2 (entlang Linie III-III aus 2).
4 ist eine schematische Schnittansicht durch den Teil des optischen Moduls aus 3 (entlang Linie IV-IV aus 2).
5 ist ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abstützen eines optischen Elements.
6 ist eine schematische Schnittansicht durch das Detail VI aus 3 in einem Ausgangszustand.
7 ist eine schematische Schnittansicht durch das Detail VI aus 3 in einem deformierten Zustand.
8 ist eine schematische Schnittansicht durch einen Teil einer weiteren bevorzugten Variante des optischen Moduls aus 2 (entlang Linie III-III aus 2 bzw. Linie VIII-VIII aus 9).
9 ist eine schematische Schnittansicht durch den Teil des optischen Moduls aus 8 (entlang Linie IX-IX aus 8).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erstes Ausführungsbeispiel
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Abbildungseinrichtung 101 beschrieben. Zur Vereinfachung des Verständnisses der nachfolgenden Erläuterungen wurde in die beigefügten Zeichnungen ein orthogonales xyz-Koordinatensystem eingeführt, in welchem die z-Richtung mit der Richtung der Gravitationskraft zusammenfällt. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Ausrichtung dieses xyz-Koordinatensystems bzw. der Komponenten der optischen Abbildungseinrichtung im Raum gewählt sein kann.
Die 1 ist eine schematische, nicht maßstäbliche Darstellung der optischen Abbildungseinrichtung in Form einer Mikrolithographieeinrichtung 101, welche zur Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise verwendet wird. Die Abbildungseinrichtung 101 umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 102 und eine optische Projektionseinrichtung 103, die dazu ausgebildet ist, in einem Abbildungsprozess eine Abbildung eines auf einer Maske 104.1 einer Maskeneinrichtung 104 gebildeten Projektionsmusters auf ein Substrat 105.1 einer Substrateinrichtung 105 zu projizieren. Hierzu beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung 102 die Maske 104.1 mit einem (nicht näher dargestellten) Beleuchtungslichtbündel. Die Projektionseinrichtung 103 erhält dann das von der Maske 104.1 kommende Projektionslichtbündel (welches in 1 durch die Linie 101.1 angedeutet ist) und projiziert das Abbild des Projektionsmusters der Maske 104.1 auf das Substrat 105.1, beispielsweise einen so genannten Wafer oder dergleichen.
Die Beleuchtungseinrichtung 102 umfasst ein (in 1 nur stark schematisiert dargestelltes) System optischer Elemente 106, welches unter anderem ein erfindungsgemäßes optisches Modul 106.1 umfasst. Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, ist das optische Modul 106.1 als Facettenspiegel ausgebildet. Die optische Projektionseinrichtung 103 umfasst ein weiteres System optischer Elemente 107, welches eine Mehrzahl optischer Module 107.1 umfasst. Die optischen Module der optischen Systeme 106 und 107 sind dabei entlang einer gefalteten optischen Achse 101.1 der Abbildungseinrichtung 101 angeordnet.
Im gezeigten Beispiel arbeitet die Abbildungseinrichtung 101 mit Licht im EUV-Bereich bei einer Wellenlänge zwischen 5 nm und 20 nm, genauer gesagt bei einer Wellenlänge von etwa 13 nm. Folglich sind die optischen Elemente in der Beleuchtungseinrichtung 102 und der Projektionseinrichtung 103 ausschließlich als reflektive optische Elemente ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung, welche mit anderen Wellenlängen arbeiten, auch einzeln oder in beliebiger Kombination beliebige Arten von optischen Elementen (z. B. refraktive, reflektive oder diffraktive optische Elemente) zum Einsatz kommen können. Weiterhin kann auch die Projektionseinrichtung 103 ein weiteres erfindungsgemäßes optisches Modul, beispielsweise in Form eines weiteren Facettenspiegels, umfassen.
Wie insbesondere den 2 bis 4 zu entnehmen ist, umfasst der Facettenspiegel 106.1 eine Stützstruktur 108, welche eine Vielzahl von optischen Elementen in Form von Facettenelementen 109 abstützt (von denen in 3 nur zwei dargestellt sind). In 2 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur 900 Facettenelemente 109 dargestellt. In der Realität kann der Facettenspiegel 106.1 jedoch auch deutlich mehr Facettenelemente 109 umfassen. Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Erfindung eine beliebige Anzahl von (beliebigen) optischen Elementen auf einer entsprechenden Stützstruktur abgestützt sein kann.
Es sei angemerkt, dass bei Facetteneinrichtungen bevorzugt so viele Facettenelemente wie möglich vorgesehen sind, um eine möglichst weit gehende Homogenisierung des Lichts zu erzielen. Insbesondere bei Facetteneinrichtungen für den Einsatz in der Lithographie im EUV-Bereich sind bevorzugt 100 bis 100.000, vorzugsweise 100 bis 10.000, weiter vorzugsweise 1.000 bis 10.000, Facettenelemente vorgesehen. Insbesondere beim Einsatz für Inspektionszwecke, z. B. in der Maskeninspektion können aber auch weniger Facettenelemente zum Einsatz kommen. Für solche Einrichtungen sind bevorzugt 50 bis 10.000, vorzugsweise 100 bis 7.500, weiter vorzugsweise 500 bis 5.000, Facettenelemente vorgesehen
Im gezeigten Beispiel sind die Facettenelemente 109 in einer regelmäßigen rechtwinkligen Matrix so angeordnet, dass zwischen ihnen ein schmaler Spalt von weniger als 0,2 mm bis 0,02 mm verbleibt, um einen möglichst geringen Verlust an Strahlungsleistung zu erzielen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Anordnung der durch die Stützstruktur abgestützten optischen Elemente in Abhängigkeit von den optischen Anforderungen der Abbildungseinrichtung realisiert sein kann. Insbesondere können die Facettenelemente auch auf Block gesetzt sein, der Spalt mithin also im Wesentlichen 0 mm betragen.
Wie den 2, 3 und 4 zu entnehmen ist, weist das Facettenelement 109 eine reflektierende und damit optisch wirksame Oberfläche 109.1 auf. Die reflektierende Oberfläche 109.1 ist auf einer der Stützstruktur 108 abgewandten bzw. dem Beleuchtungslichtbündel zugewandten Vorderseite eines Facettenkörpers 109.2 des Facettenelements 109 ausgebildet.
Der Flächeninhalt der optisch wirksamen Oberfläche 109.1 des Facettenelements 109 beträgt vorzugsweise 0,1 mm² bis 200 mm², vorzugsweise 0,5 mm² bis 100 mm², weiter vorzugsweise 1,0 mm² bis 50 mm². Im vorliegenden Beispiel liegt der Flächeninhalt der optisch wirksamen Oberfläche 109.1 bei 1,0 mm². Im vorliegenden Beispiel weist die optisch wirksame Oberfläche 109.1 eine quadratische Außenkontur mit einer Kantenlänge von etwa 1,5 mm auf. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten eine beliebige andere zumindest abschnittsweise polygonale und/oder zumindest abschnittsweise gekrümmte Außenkontur vorgesehen sein kann.
An der (der reflektierenden Oberfläche 109.1 abgewandten) Rückseite des jeweiligen Facettenkörpers 109.2 sind im vorliegenden Beispiel drei säulenartige, quer zu ihrer Längsachse voneinander beabstandete und kinematisch parallel angeordnete Stützelemente 108.1 der Stützstruktur 108 vorgesehen, mittels derer das Facettenelement 109 auf einem dem jeweiligen Facettenelement 109 zugeordneten Basiselement 108.2 der Stützstruktur 108 abgestützt ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet hierbei eines der Stützelemente 108.1 ein erstes Stützelement, während ein weiteres Stützelement 108.1 ein zweites Stützelement darstellt. Das Basiselement 108.2 ist seinerseits auf einer Trägerstruktur 108.3 der Stützstruktur 108 befestigt und abgestützt.
Im vorliegenden Beispiel verlaufen die Längsachsen der Stützelemente 108.1 in einem Ausgangszustand im Wesentlichen parallel zueinander sowie im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der optisch wirksamen Oberfläche 109.1 des Facettenelements 109. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch die Längsachsen wenigstens eines der Stützelemente 108.1 in dem Ausgangszustand eine beliebige andere Ausrichtung zu den übrigen Stützelementen 108.1 bzw. der Haupterstreckungsebene der optisch wirksamen Oberfläche 109.1 aufweisen kann.
Im vorliegenden Beispiel sind die Stützelemente 108.1 monolithisch mit dem Facettenkörper 109.2 und dem Basiselement 108.2 verbunden. Hierzu können der Facettenkörper 109.2, die Stützelemente 108.1 und das Basiselement 108.2 nach beliebigen bekannten Herstellungsmethoden in einem Stück gefertigt worden sein bzw. aus einem Stück herausgearbeitet worden sein. Hierdurch lässt sich schon bei der Herstellung dieser Komponente eine besonders hohe Fertigungsgenauigkeit erzielen.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Einheit aus Facettenkörper, Stützelementen und das Basiselement aus beliebig vielen separat gefertigten Komponenten aufgebaut ist, welche zu beliebigen Zeitpunkten während der Herstellung des optischen Moduls miteinander verbunden werden.
Wie der 5 zu entnehmen ist, beginnt das erfindungsgemäße Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements, welches bei der Abbildungseinrichtung 101 zum Einsatz kommt in einem Schritt 110.1. In einem Schritt 110.2 wird dann ein erstes Facettenelement 109 auf der Trägerstruktur 108.3 montiert, indem die Einheit aus Facettenkörper 109.2, Stützelementen 108.1 und Basiselement 108.2 auf der Trägerstruktur 108.3 befestigt wird.
Ist dies geschehen, wird in einem Justageschritt 110.3 zunächst in einem Erfassungsschritt eine für den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zwischen dem Facettenelement 109 und dem Basiselement 108.2 um eine zur y-Achse parallele Kippachse repräsentative Größe erfasst (letztlich wird also die Orientierung der optisch wirksamen Oberfläche 109.1 bezüglich der y-Achse erfasst). Der Ist-Kippwinkel α_yB,ist ist insoweit von Bedeutung als im vorliegenden Beispiel die Einhaltung eines vorgegebenen Soll-Kippwinkels α_yR,soll des jeweiligen Facettenelements 109 um eine zur y-Achse parallele Kippachse bezüglich einer vorgegebenen Referenz R von zentraler Bedeutung für die gewünschte Funktion des Facettenspiegels 106.1 ist.
Der Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R ergibt sich unmittelbar aus dem Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 108.2, nämlich aus einer vorgegebenen Ist-Winkelabweichung Δα_yRB,ist zwischen der Referenz R und dem Basiselement 108.2 zu α_yR,ist = α_yB,ist + Δα_yRB,ist. (1)
Mithin ist also jegliche Größe, welche für den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zwischen dem Facettenelement 109 und dem Basiselement 108.2 repräsentativ ist, gleichermaßen auch für den Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R repräsentativ (und umgekehrt).
Im vorliegenden Beispiel wird diese Größe durch eine Erfassungseinrichtung 111 erfasst, welche eine Messlichtquelle 111.1 und eine Sensoreinrichtung 111.2 aufweist, welche jeweils mit einer Steuereinrichtung 112 verbunden sind. Die Messlichtquelle 111.1 sendet ein Messlichtbündel 111.3 auf die optisch wirksame Fläche 109.1 aus, welches durch die optisch wirksame Fläche 109.1 auf die Sensoreinrichtung 111.2 gelenkt wird. Die Sensoreinrichtung 111.2 sendet Signale an die Steuereinrichtung 112, welche für die Position repräsentativ sind, an welcher das Messlichtbündel 111.3 auf die Sensoreinrichtung 111.2 auftrifft. Aus der Position, an welcher das Messlichtbündel 111.3 auf die Sensoreinrichtung 111.2 auftrifft, ermittelt die Steuereinrichtung 112 wiederum den Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 108.2.
Aus dem Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R ermittelt die Steuereinrichtung 112 in einem Referenzierschritt des Justageschritts 110.3 weiterhin als Kippwinkelabweichung bzw. Orientierungsabweichung eine Ist-Abweichung Δα_yR,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist von einem vorgebbaren Sollwert des Kippwinkels α_yR,soll, zu: Δα_yR,ist = α_yR,soll – α_yR,ist. (2)
Aufgrund der in Gleichung (1) manifestierten Beziehung zwischen dem Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R und dem Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 108.2 gilt hierbei: Δα_yR,ist = Δα_yB,ist. (3)
Ergibt sich in dem Referenzierschritt eine Kippwinkelabweichung Δα_yR,ist = Δα_yR,ist ungleich Null, so erfolgt in einem Korrekturschritt des Justageschritts 110.3 eine Korrektur des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 108.2.
Hierzu steuert die Steuereinrichtung 112 in einem Deformationsschritt des Justageschritts 110.3 eine Deformationseinrichtung in Form einer Lasereinrichtung 113 derart an, dass die Lasereinrichtung 113 ein Laserlichtbündel 113.1 auf einen Deformationsabschnitt 108.4 eines der Stützelemente 108.1 lenkt. Der Deformationsabschnitt 108.4 ist dabei in der Längsrichtung des Stützelements 108.1 (die im gezeigten Beispiel parallel zur z-Achse verläuft) mittig zwischen zwei (im Deformationsschritt) im Wesentlichen undeformierten Abschnitten 108.5 des Stützelements 108.1 angeordnet.
Wie insbesondere 6 und 7 zu entnehmen ist, wird durch den Beschuss mit Laserlicht in das Stützelement 108.1 im Bereich des Deformationsabschnitts 108.4 lokal thermische Energie eingebracht, welche im vorliegenden Beispiel zu einem lokalen Aufschmelzen des Materials des Stützelements 108.1 in einem Teilabschnitt 108.6 des Deformationsabschnitts 108.4 führt.
Dieses lokale Aufschmelzen des Materials des Stützelements 108.1 in dem Teilabschnitt 108.6 führt seinerseits zu einem lokalen Fließen des Materials des Stützelements 108.1, welches wiederum zu einer Deformation des Deformationsabschnitts 108.4 und damit zu einer Deformation des Stützelements 108.1 gegenüber seinem Ausgangszustand führt (der in 6 dargestellt ist und in 3 und 7 durch die gestrichelte Kontur 114 angedeutet ist). Das Stützelement 108.1 wird hierbei in einen dauerhaft deformierten Zustand gebracht, in dem es seine Deformation ohne Einfluss externer Kräfte beibehält.
Bei der Deformation des Deformationsabschnitts 108.4 wird eine Knickstelle in das Stützelement 108.1 eingebracht. Dies führt gegenüber dem Ausgangszustand des Stützelements 108.1 zu einer Veränderung, genauer gesagt einer Verringerung, des Abstands A zwischen einem ersten Punkt P1, in dem das Stützelement 108.1 mit dem Facettenelement 109 verbunden ist, und einem zweiten Punkt P2, in dem das Stützelement 108.1 mit dem Basiselement 108.2 verbunden ist.
Diese Veränderung des Abstands A zwischen dem ersten Punkt P1 und dem zweiten Punkt P2 führt aufgrund der unveränderten Länge der beiden anderen Stützelemente 108.1 zu einer Verkippung des Facettenelements 109 um die y-Achse und damit zu einer Änderung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 108.2.
Im vorliegenden Beispiel mit einer quadratischen optisch wirksamen Fläche 109.1 und einem Abstand B = 1 mm der ersten und zweiten Stützelemente 108.1 in der x-Richtung erzeugt eine Änderung des Abstands A um 50 nm eine Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist um etwa 50 µrad. Um diese Änderung des Abstands A um 50 nm zu erzielen, ist im vorliegenden Beispiel bei einem Abstand A = 10mm (im Ausgangszustand) ein Knickwinkel von β = 0,18° in das erste Stützelement 108.1 einzubringen.
Es versteht sich jedoch, dass je nach der geometrischen Gestaltung der Stützstruktur, insbesondere je nach Anordnung und/oder Abstand der Stützelemente 108.1 zueinander (senkrecht zur jeweiligen Kippachse) auch andere Beziehungen zwischen der Änderung des Abstands A und der Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist realisiert werden können. Dabei gilt grundsätzlich, dass bei einer vorgegebenen Änderung des Abstands A die Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist umso größer ausfällt, je geringer der Abstand der Stützelemente 108.1 zueinander senkrecht zur jeweiligen Kippachse gewählt ist.
Ebenso versteht es sich, dass je nach der geometrischen Gestaltung der Stützstruktur, insbesondere je nach dem Abstand A im Ausgangszustand auch andere Beziehungen zwischen der Änderung des Abstands A und dem erforderlichen Knickwinkel β realisiert werden können. Dabei gilt grundsätzlich, dass bei einer vorgegebenen Änderung des Abstands A der Knickwinkel β umso größer ausfallen muss, je geringer der Abstand A im Ausgangszustand gewählt ist.
Hierbei ist zu beachten, dass im vorliegenden Beispiel durch das Einbringen einer Knickstelle in das Stützelement 108.1 eine besonders feinfühlige Einstellung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist realisiert werden kann. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass gerade zu Beginn der Auslenkung des Stützelements 108.1 eine erhebliche Bewegungsuntersetzung zwischen der Auslenkung des Deformationsabschnitts 108.4 quer zur Längsrichtung des Stützelements 108.1 (im vorliegenden Beispiel also der Auslenkung in der x-Richtung) und der Veränderung des Abstands A zwischen dem ersten Punkt P1 und dem zweiten Punkt P2 erzielt werden kann. So liegt die Bewegungsuntersetzung bei kleinen Knickwinkeln β im Bereich der Knickstelle von weniger als 20° bei weniger als einem Fünftel.
Es versteht sich, dass die Lage des Deformationsabschnitts 108.4, insbesondere die Lage des Deformationsabschnitts 108.4 entlang der Längsrichtung des Stützelements 108.1, einen Einfluss auf Deformation des Stützelements 108.1 und damit die Einstellung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw., α_yB,ist hat. Eine maximale Einstellempfindlichkeit ergibt sich, wenn der Deformationsabschnitts 108.4 wie im vorliegenden Beispiel mittig angeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 112 ermittelt die in dem Deformationsschritt in den Deformationsabschnitt 108.4 einzubringende Energiemenge in Abhängigkeit von der Kippwinkelabweichung Δα_yR,ist = Δα_yB,ist unter Verwendung eines zuvor ermittelten mathematischen Deformationsmodells DM des Stützelements 108.1, welches in der Steuereinrichtung 112 gespeichert ist.
Das Deformationsmodell DM repräsentiert das Deformationsverhalten des Stützelements 108.1 in Abhängigkeit von der in den Deformationsabschnitt 108.4 über die Lasereinrichtung 113 eingebrachten Energiemenge. Das Deformationsmodell DM kann vorab theoretisch und/oder experimentell für das Stützelement 108.1 ermittelt worden sein.
Im vorliegenden Beispiel erfolgt zeitlich parallel zur Deformation des Deformationsabschnitts 108.4 in dem Deformationsschritt die Erfassung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 108.2 in dem Erfassungsschritt sowie der nachfolgende Referenzierschritt, dessen Ergebnis wiederum durch die Steuereinrichtung 112 für die Ansteuerung der Laserlichtquelle 113 verwendet wird.
Es versteht sich jedoch, dass zumindest einzelne dieser Schritte zeitlich sequentiell ablaufen können. So kann der Deformationsschritt zunächst abgeschlossen werden, ein weiterer Erfassungsschritt und ein weiterer Referenzierschritt durchgeführt werden und dann ein weiterer Deformationsschritt durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass bei bestimmten Varianten der Erfindung auch mehrere Deformationsabschnitte vorgesehen sein können. Dabei können mehrere Deformationsabschnitte (zeitlich parallel und/oder sequentiell) deformiert werden.
Ebenso ist es natürlich möglich, unterschiedliche Stützelemente 108.1 zu deformieren, um den Kippwinkel um eine oder gegebenenfalls mehrere Kippachsen einzustellen. So kann im vorliegenden Beispiel eines der beiden anderen Stützelemente 108.1 in analoger Weise deformiert werden, um den Ist-Kippwinkel α_xR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels αx_B,ist zum Basiselement 108.2 bezüglich einer zur x-Achse parallelen Kippachse einzustellen. Es versteht sich, dass mit der vorliegenden Erfindung Kippwinkel um beliebig zueinander ausgerichtete, insbesondere quer zueinander verlaufende Kippachsen, eingestellt werden können. Mithin kann also die Orientierung in zwei rotatorischen Freiheitsgraden eingestellt werden.
Es versteht sich weiterhin, dass die Lage des Deformationsabschnitts 108.4, insbesondere die Lage des Deformationsabschnitts 108.4 entlang der Längsrichtung des Stützelements 108.1, einen Einfluss auf Deformation des Stützelements 108.1 und damit die Einstellung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw., α_yB,ist hat. Eine maximale Einstellempfindlichkeit ergibt sich, wenn der Deformationsabschnitts 108.4 wie im vorliegenden Beispiel im Wesentlichen mittig angeordnet ist.
Im vorliegenden Beispiel wird durch das lokale Aufschmelzen des Materials des Stützelements 108.1 in dem Teilabschnitt 108.6 des Deformationsabschnitts 108.4 gegenüber dem Ausgangszustand sowie gegenüber den undeformierten Abschnitten 108.5 eine Änderung in der Struktur des Stützelements 108.1, genauer gesagt im Gefüge des Stützelements 108.1 erzielt.
Mithin weist also das Material des Stützelements 108.1 in den im Wesentlichen undeformierten Abschnitten 108.5 eine erste Struktur bzw. ein erstes Gefüge auf, welche bzw. welches von der zweiten Struktur bzw. dem zweiten Gefüge in dem Deformationsabschnitt 108.4 verschieden ist.
Es versteht sich jedoch, dass eine solche lokale Änderung in der Struktur des Stützelements 108.1, insbesondere im Gefüge des Stützelements 108.1, nicht notwendigerweise durch lokales Aufschmelzen erfolgen muss. Vielmehr kann die eingebrachte Deformationsenergie auch auf beliebige andere Weise eine lokale Strukturänderung bzw. Gefügeänderung mit sich bringen, welche zu der gewünschten Deformation führt bzw. mit dieser einhergeht.
So kann beispielsweise bei einem kristallinen Werkstoff durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie eine Umkristallisation oder dergleichen erfolgen, welche zu der gewünschten Deformation führt. Ebenso kann für die Deformation auch eine anderweitige Änderung des Gefüges genutzt werden, wie dies beispielsweise bei dem so genannten Laserhärten der Fall ist.
Weiterhin versteht es sich, dass sich das verwendete Material durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie sowohl zusammenziehen als auch ausdehnen kann, um die Deformation zu erzielen.
Ebenso versteht es sich, dass die Deformation bzw. die Abstandsänderung zwischen den Punkten P1 und P2 nicht zwingend durch das Einbringen einer Knickstelle erfolgen muss. Vielmehr kann sich das verwendete Material durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie zusammenziehen oder ausdehnen, um eine Deformation in Form einer Verkürzung bzw. Verlängerung des Stützelements entlang seiner Längsrichtung zu erzielen.
Weiterhin versteht es sich, dass die gewünschte Deformation (zusätzlich oder alternativ zur thermischen Deformationsenergie) auch durch mechanische Einwirkung auf das Stützelement 108.1 erzielt werden kann. So kann die Abstandsänderung zwischen den Punkten P1 und P2 auch einfach durch eine dauerhafte, plastische Deformation des Stützelements 108.1 erzielt werden, welche durch ein Deformationselement einer Deformationseinrichtung in das Stützelement 108.1 eingebracht wird. Auch hier kommt es durch lokales Fließen des Werkstoffs zu einer Struktur bzw. gegebenenfalls einer Gefügeänderung im Werkstoff.
Schließlich versteht es sich, dass durch die Deformation eines oder mehrerer, insbesondere aller Stützelemente 108.1 des Facettenelements 109 eine Justage in weiteren rotatorischen und/oder translatorischen Freiheitsgraden bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum möglich ist.
Wurde in dem Justageschritt 110.3 die gewünschte Orientierung und/oder Positionierung des Facettenelements 109 erzielt, mithin also der Justageschritt 110.3 für dieses Facettenelement 109 abgeschlossen, so wird in einem Schritt 110.4 überprüft, ob ein weiteres Facettenelement 109 zu montieren ist. Ist dies der Fall wird zurück zum Schritt 110.2 gesprungen. Andernfalls endet der Verfahrensablauf in einem Schritt 110.5.
Zweites Ausführungsbeispiel
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1, 2, 5, 8 und 9 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Moduls 206.1 beschrieben, welches anstelle des optischen Moduls 106.1 in der Abbildungseinrichtung 101 verwendet werden kann. Das optische Modul 206.1 entspricht in seiner grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise dem optischen Modul aus den 3 und 4, sodass hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Insbesondere sind identische Komponenten mit den identischen Bezugszeichen versehen, während gleichartige Komponenten mit um den Wert 100 erhöhten Bezugszeichen versehen sind. Sofern nachfolgend nichts Anderweitiges ausgeführt wird, wird hinsichtlich der Merkmale, Funktionen und Vorteile dieser Komponenten auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
Ein Unterschied zu der Ausführung aus 3 bis 7 besteht in der Gestaltung der Stützstruktur 208. Wie den 8 und 9 zu entnehmen ist, sind im vorliegenden Beispiel an Stelle der drei Stützelemente 108.1 sechs Stützelemente 208.1 vorgesehen, welche zueinander kinematisch parallel nach Art eines Hexapods angeordnet sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet hierbei eines der Stützelemente 208.1 ein erstes Stützelement, während ein weiteres Stützelement 208.1 ein zweites Stützelement darstellt.
Die Stützelemente 208.1 sind einander im vorliegenden Beispiel paarweise nach Art eines Bipods zugeordnet, wobei die so gebildeten Stützelementpaare bzw. Bipoden 208.7, 208.8, 208.9 ihrerseits im Wesentlichen gleichmäßig am Umfang eines zentralen Schnittstellenelements 208.10 der Stützstruktur 208 verteilt angeordnet sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Anordnung bzw. Verteilung der Stützelemente 208.1 gewählt sein kann.
Das Schnittstellenelement 208.10 ist auf seiner den Stützelementen 208.1 abgewandten Seite seinerseits mit einem optischen Flächenelement in Form eines Facettenkörpers 209.2 des Facettenelements 209 verbunden. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung (bei denen die Facettenelemente nicht auf Vorsprüngen der Stützstruktur sondern in Vertiefungen der Stützstruktur sitzen) auch vorgesehen sein kann, dass das Schnittstellenelement 208.10 auf seiner den Stützelementen 208.1 zugewandten Seite mit einem solchen optischen Flächenelement des Facettenelements verbunden sein kann, wie dies in 8 durch die strich-zweipunktierte Kontur 215 angedeutet ist (wobei die optische Fläche des Facettenelements dann in die entgegengesetzte Richtung, mithin also aus der Vertiefung heraus, weist).
Der Facettenkörper 209.2 weist auf seiner der Stützstruktur 208 abgewandten bzw. dem Beleuchtungslichtbündel zugewandten Vorderseite wiederum eine reflektierende und damit optisch wirksame Oberfläche 209.1 auf. Die optisch wirksame Oberfläche 209.1 weist dabei eine Haupterstreckungsebene auf, die wiederum eine erste Oberflächennormale NO definiert.
Der Facettenkörper 209.2 ist im vorliegenden Beispiel als separate Komponente ausgeführt, welche über eine entsprechende (formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige) Verbindung mit dem Schnittstellenelement 208.10 verbunden ist. Es versteht sich jedoch, dass der Facettenkörper 209.2 bei anderen Varianten der Erfindung auch monolithisch mit dem Schnittstellenelement 208.10 ausgebildet sein kann.
Die Stützelemente 208.1 sind im vorliegenden Beispiel jeweils in einem ersten Punkt P1 mit dem Schnittstellenelement 208.10 verbunden, während sie jeweils in einem zweiten Punkt P2 mit dem Basiselement 208.2 verbunden sind. Das Basiselement 208.2 definiert hierbei im Bereich der Stützelemente 208.1 eine dem optischen Element 209 zugewandte Oberfläche 208.11 mit einer zweiten Oberflächennormalen NB, wobei zumindest bei dem ersten Stützelement 208.1 (im vorliegenden Beispiel sogar bei allen Stützelementen 208.1) zumindest in dem Ausgangszustand der erste Punkt P1 von dem zweiten Punkt P2 in Richtung der Oberflächennormalen NO bzw. NB beabstandet ist.
Im vorliegenden Beispiel sind die Stützelemente 208.1 weiterhin zumindest in dem Ausgangszustand zueinander sowie zu der Oberflächennormalen NO bzw. NB geneigt angeordnet, wodurch eine Abstützung nach Art eines Hexapods erzielt wird, über welche durch die Deformation eines oder mehrerer der Stützelemente 208.1 in einfacher Weise eine Einstellung bzw. Justage der optisch wirksamen Oberfläche 209.1 in bis zu sechs Freiheitsgraden erzielt werden kann.
Der Neigungswinkel der Stützelemente 208.1 zur Oberflächennormalen NO bzw. NB kann beliebig gewählt sein, wobei hierüber auch die Empfindlichkeit der Einstellung in den einzelnen Freiheitsgraden bestimmt bzw. beeinflusst werden kann. Dabei gilt beispielsweise grundsätzlich, dass die Empfindlichkeit der (durch die Deformation eines Stützelements 208.1 bedingten) Einstellung in einem translatorischen Freiheitsgrad abnimmt, je stärker die Längsachse des betreffenden Stützelements 208.1 zu diesem translatorischen Freiheitsgrad geneigt ist.
Der Neigungswinkel der Stützelemente 208.1 zur Oberflächennormalen NO bzw. NB beträgt bevorzugt 0° bis 80°, weiter vorzugsweise 20° bis 70°, weiter vorzugsweise 30° bis 60°, da hiermit eine besonders günstige bzw. gute Einstellbarkeit der optisch wirksamen Oberfläche 209.1 in allen sechs Freiheitsgraden erzielt werden kann.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Längsachse wenigstens eines der Stützelemente 208.1 in dem Ausgangszustand eine beliebige andere Ausrichtung zu den übrigen Stützelementen 208.1 bzw. der Oberflächennormalen NO bzw. NB aufweisen kann. Insbesondere kann die Längsachse wenigstens eines der Stützelemente 208.1 (bis hin zu allen Stützelementen 208.1) in einer Ebene liegen, welche in dem Ausgangszustand im Wesentlichen parallel zu der Oberflächennormalen NO bzw. NB verläuft.
Im vorliegenden Beispiel beträgt der Neigungswinkel der Stützelemente 208.1 zur Oberflächennormalen NO bzw. NB bei etwa 20° bis 30°. Diese Gestaltung mit vergleichsweise steil verlaufenden Stützelementen 208.1 (und demgemäß in Richtung der Oberflächennormalen NO bzw. NB vergleichsweise weit beabstandeten Punkten P1 und P2) bedingt in vorteilhafter Weise eine relativ geringe Empfindlichkeit der Einstellung der Facettenelemente 209 in den translatorischen Freiheitsgraden (x- und y-Richtung), die quer zur Oberflächennormalen NO bzw. NB verlaufen. Dies hat mithin also den Vorteil, dass eine Verkippung des Facettenelements 209 über eine Deformation der Stützelemente 208.1 vergleichsweise geringen Einfluss auf die Position des Facettenelements 209 in diesen beiden translatorischen Freiheitsgraden (x- und y-Richtung) hat.
Im vorliegenden Beispiel sind die Stützelemente 208.1 monolithisch mit dem Schnittstellenelement 208.10 und dem Basiselement 208.2 verbunden. Hierzu können das Schnittstellenelement 208.10, die Stützelemente 208.1 und das Basiselement 208.2 nach beliebigen bekannten Herstellungsmethoden in einem Stück gefertigt worden sein bzw. aus einem Stück herausgearbeitet worden sein. Hierdurch lässt sich schon bei der Herstellung dieser Komponente eine besonders hohe Fertigungsgenauigkeit erzielen.
Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Einheit aus Schnittstellenelement, Stützelementen und das Basiselement aus beliebig vielen separat gefertigten Komponenten aufgebaut ist, welche zu beliebigen Zeitpunkten während der Herstellung des optischen Moduls miteinander verbunden werden können.
Im vorliegenden Beispiel werden das jeweilige Schnittstellenelement 208.10, die zugehörigen Stützelemente 208.1 und das Basiselement 208.2 durch materialabtragende Bearbeitung aus einem plattenförmigen Grundkörper herausgearbeitet. Hierbei entsteht zunächst eine generell gitterförmige Struktur, welcher in der Draufsicht der Struktur aus 9 entspricht. Der Materialabtrag kann dabei auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Insbesondere kommen Verfahren wie Stanzen, Fräsen, Schneiden, Erodieren, Ätzen (insbesondere unter Verwendung photolithographischer Verfahren) etc. oder beliebige Kombinationen hiervon in Betracht.
Anschließend wird der (in diesem Verfahrensstand noch im Wesentlichen plane bzw. im Wesentlichen zweidimensionale) Grundkörper durch plastische Deformation, insbesondere Prägen und/oder Tiefziehen, in die in 8 erkennbare im Wesentlichen dreidimensionale Gestalt gebracht, in welcher das jeweilige Schnittstellenelement 208.10 und die zugehörigen Stützelemente 208.1 aus der Ebene des Basiselements 208.2 herausgerückt sind.
Im gezeigten Beispiel verläuft dabei die Ebene des jeweiligen Schnittstellenelements 208.10 im Wesentlichen parallel zu der Ebene des Basiselements 208.2. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass dem jeweiligen Schnittstellenelement 208.10 bereits eine bestimmte hiervon abweichende Voreinstellung des Kippwinkels der Oberflächennormalen NO zur Oberflächennormalen NB aufgeprägt werden kann, welche bereits an den späteren Einsatz angepasst ist.
In einem weiteren Schritt werden dann die Facettenelemente 209 aufgebracht, indem der jeweilige Facettenkörper 209.2 mit dem zugehörigen Schnittstellenelement 208.10 verbunden wird.
Es versteht sich weiterhin, dass bei anderen Varianten der Erfindung jedoch auch vorgesehen sein kann, dass die Schnittstellenelemente 208.10 mit den zugehörigen Stützelementen 208.1 zunächst als separate Komponenten (gegebenenfalls bereits mit darauf aufgebrachten oder monolithisch damit ausgebildeten Facettenelementen 209) gefertigt werden und erst anschließend über eine entsprechende (formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige) Verbindung mit dem Basiselement 208.2 verbunden werden, um die in 8 dargestellte Konfiguration zu erzielen.
Auch im vorliegenden Beispiel wird dann in einem Justageschritt 110.3 zunächst in einem Erfassungsschritt eine für den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zwischen dem Facettenelement 209 und dem Basiselement 208.2 um eine zur y-Achse parallele Kippachse repräsentative Größe erfasst (letztlich wird also die Orientierung der optisch wirksamen Oberfläche 209.1 bezüglich der y-Achse erfasst). Der Ist-Kippwinkel α_yB,ist ist insoweit von Bedeutung als im vorliegenden Beispiel die Einhaltung eines vorgegebenen Soll-Kippwinkels α_yR,soll des jeweiligen Facettenelements 209 um eine zur y-Achse parallele Kippachse bezüglich einer vorgegebenen Referenz R von zentraler Bedeutung für die gewünschte Funktion des Facettenspiegels 106.1 ist.
Der Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R ergibt sich wiederum gemäß Gleichung (1) unmittelbar aus dem Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 208.2, nämlich aus einer vorgegebenen Ist-Winkelabweichung Δα_yRB,ist zwischen der Referenz R und dem Basiselement 208.2 zu α_yR,ist = α_yB,ist + Δα_yRB,ist.
Mithin ist also jegliche Größe, welche für den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zwischen dem Facettenelement 209 und dem Basiselement 208.2 repräsentativ ist, gleichermaßen auch für den Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R repräsentativ (und umgekehrt).
Im vorliegenden Beispiel wird diese Größe wiederum durch die Erfassungseinrichtung 111 erfasst, welche die Messlichtquelle 111.1 und die Sensoreinrichtung 111.2 aufweist, welche jeweils mit der Steuereinrichtung 112 verbunden sind. Die Messlichtquelle 111.1 sendet wiederum das Messlichtbündel 111.3 auf die optisch wirksame Fläche 209.1 aus, welches durch die optisch wirksame Fläche 209.1 auf die Sensoreinrichtung 111.2 gelenkt wird. Die Sensoreinrichtung 111.2 sendet Signale an die Steuereinrichtung 112, welche für die Position repräsentativ sind, an welcher das Messlichtbündel 111.3 auf die Sensoreinrichtung 111.2 auftrifft. Aus der Position, an welcher das Messlichtbündel 111.3 auf die Sensoreinrichtung 111.2 auftrifft, ermittelt die Steuereinrichtung 112 wiederum den Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. den Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 208.2.
Aus dem Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R ermittelt die Steuereinrichtung 112 in einem Referenzierschritt des Justageschritts 110.3 wiederum gemäß Gleichung (2) als Kippwinkelabweichung bzw. Orientierungsabweichung eine Ist-Abweichung Δα_yR,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist von einem vorgebbaren Sollwert des Kippwinkels α_yR,soll, zu: Δα_yR,ist = α_yR,soll – α_yR,ist.
Aufgrund der in Gleichung (1) manifestierten Beziehung zwischen dem Ist-Kippwinkel α_yR,ist bezüglich der Referenz R und dem Ist-Kippwinkel α_yB,ist zum Basiselement 208.2 gilt hierbei gemäß Gleichung (3): Δα_yR,ist = Δα_yB,ist.
Ergibt sich in dem Referenzierschritt eine Kippwinkelabweichung Δα_yR,ist = Δα_yR,ist ungleich Null, so erfolgt in einem Korrekturschritt des Justageschritts 110.3 eine Korrektur des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 208.2.
Hierzu steuert die Steuereinrichtung 112 in einem Deformationsschritt des Justageschritts 110.3 wiederum die Deformationseinrichtung in Form der Lasereinrichtung 113 derart an, dass die Lasereinrichtung 113 das Laserlichtbündel 113.1 auf einen Deformationsabschnitt 208.4 eines der Stützelemente 208.1 lenkt. Der Deformationsabschnitt 208.4 ist dabei in der Längsrichtung des Stützelements 208.1 mittig zwischen zwei (im Deformationsschritt) im Wesentlichen undeformierten Abschnitten des Stützelements 208.1 angeordnet.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird durch den Beschuss mit Laserlicht in das Stützelement 208.1 im Bereich des Deformationsabschnitts 208.4 lokal thermische Energie eingebracht, welche im vorliegenden Beispiel zu einem lokalen Aufschmelzen des Materials des Stützelements 208.1 in einem Teilabschnitt 208.6 des Deformationsabschnitts 208.4 führt, wie dies in dem Detail VI in 6 dargestellt ist.
Dieses lokale Aufschmelzen des Materials des Stützelements 208.1 in dem Teilabschnitt 208.6 führt seinerseits zu einem lokalen Fließen des Materials des Stützelements 208.1, welches wiederum zu einer Deformation des Deformationsabschnitts 208.4 und damit zu einer Deformation des Stützelements 208.1 gegenüber seinem Ausgangszustand führt, wie dies in 8 durch die gestrichelte Kontur 215 angedeutet ist. Das Stützelement 208.1 wird hierbei in einen dauerhaft deformierten Zustand gebracht, in dem es seine Deformation ohne Einfluss externer Kräfte beibehält.
Bei der Deformation des Deformationsabschnitts 208.4 wird eine Knickstelle in die beiden Stützelemente 208.1 des ersten Bipods 208.7 eingebracht. Dies führt gegenüber dem Ausgangszustand der Stützelemente 208.1 zu einer Veränderung, genauer gesagt einer Verringerung, des Abstands A (entlang der Längsachse des jeweiligen Stützelements 208.1) zwischen dem ersten Punkt P1 und dem zweiten Punkt P2.
Diese Veränderung des Abstands A zwischen dem ersten Punkt P1 und dem zweiten Punkt P2 führt aufgrund der im Wesentlichen unveränderten Länge der anderen Stützelemente 208.1 der Bipoden 208.8 und 208.9 zu einer Verkippung des Facettenelements 209 und damit zu einer Änderung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 208.2.
Im vorliegenden Beispiel mit einer quadratischen optisch wirksamen Fläche 209.1 mit einer Kantenlänge von 1,5 mm und einem Abstand B = 0,5 mm der facettenelementseitigen Enden der Bipoden 208.7 und 208.8 bzw. 208.9 in der x-Richtung erzeugt eine Änderung des Abstands A (entlang der Längsachse des jeweiligen Stützelements 208.1) um 50 nm aufgrund der Neigung des jeweiligen Stützelements 208.1 von etwa 30° zur Oberflächennormalen NO bzw. NB (in der seine Längsachse und die Oberflächennormale NO bzw. NB enthaltenden Ebene) wiederum eine Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist um etwa 50 µrad. Um diese Änderung des Abstands A um 50 nm zu erzielen, ist im vorliegenden Beispiel bei einem Abstand A = 0,5 mm (im Ausgangszustand) ein Knickwinkel von β = 0,26° in das jeweilige Stützelement 208.1 des Bipods 208.7 einzubringen.
Es versteht sich jedoch, dass je nach der geometrischen Gestaltung der Stützstruktur, insbesondere je nach Anordnung und/oder Abstand der Stützelemente 208.1 zueinander (senkrecht zur jeweiligen Kippachse) und/oder je nach der Neigung der Stützelemente 208.1 zur Oberflächennormalen NO bzw. NB auch andere Beziehungen zwischen der Änderung des Abstands A und der Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist realisiert werden können. Dabei gilt grundsätzlich, dass bei einer vorgegebenen Änderung des Abstands A die Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist umso größer ausfällt, je geringer der Abstand der Stützelemente 208.1 zueinander senkrecht zur jeweiligen Kippachse gewählt ist. Ebenso gilt grundsätzlich, dass bei einer vorgegebenen Änderung des Abstands A die Änderung Δα_yR,ist bzw. Δα_yB,ist des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist umso geringer ausfällt, je größer die Neigung der Stützelemente 208.1 zur Oberflächennormalen NO bzw. NB gewählt ist.
Ebenso versteht es sich, dass je nach der geometrischen Gestaltung der Stützstruktur, insbesondere je nach dem Abstand A im Ausgangszustand auch andere Beziehungen zwischen der Änderung des Abstands A und dem erforderlichen Knickwinkel β realisiert werden können. Dabei gilt grundsätzlich, dass bei einer vorgegebenen Änderung des Abstands A der Knickwinkel β umso größer ausfallen muss, je geringer der Abstand A im Ausgangszustand gewählt ist.
Hierbei ist zu beachten, dass im vorliegenden Beispiel durch das Einbringen einer Knickstelle in das Stützelement 108.1 eine besonders feinfühlige Einstellung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw. α_yB,ist realisiert werden kann. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass gerade zu Beginn der Auslenkung des Stützelements 108.1 eine erhebliche Bewegungsuntersetzung zwischen der Auslenkung des Deformationsabschnitts 108.4 quer zur Längsrichtung des Stützelements 108.1 (im vorliegenden Beispiel also der Auslenkung in der x-Richtung) und der Veränderung des Abstands A zwischen dem ersten Punkt P1 und dem zweiten Punkt P2 erzielt werden kann. So liegt die Bewegungsuntersetzung bei kleinen Knickwinkeln β im Bereich der Knickstelle von weniger als 20° bei weniger als einem Fünftel.
Es versteht sich, dass die Lage des Deformationsabschnitts 108.4, insbesondere die Lage des Deformationsabschnitts 108.4 entlang der Längsrichtung des Stützelements 108.1, einen Einfluss auf Deformation des Stützelements 108.1 und damit die Einstellung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bzw., α_yB,ist hat. Eine maximale Einstellempfindlichkeit ergibt sich, wenn der Deformationsabschnitts 108.4 wie im vorliegenden Beispiel mittig angeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 112 ermittelt die in dem Deformationsschritt in den Deformationsabschnitt 208.4 einzubringende Energiemenge in Abhängigkeit von der Kippwinkelabweichung Δα_yR,ist = Δα_yB,ist unter Verwendung eines zuvor ermittelten mathematischen Deformationsmodells DM des Stützelements 208.1, welches in der Steuereinrichtung 112 gespeichert ist.
Das Deformationsmodell DM repräsentiert das Deformationsverhalten des Stützelements 208.1 in Abhängigkeit von der in den Deformationsabschnitt 208.4 über die Lasereinrichtung 113 eingebrachten Energiemenge. Das Deformationsmodell DM kann vorab wiederum theoretisch und/oder experimentell für das Stützelement 208.1 ermittelt worden sein.
Im vorliegenden Beispiel erfolgt zeitlich parallel zur Deformation des Deformationsabschnitts 208.4 in dem Deformationsschritt die Erfassung des Ist-Kippwinkels α_yR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels α_yB,ist zum Basiselement 208.2 in dem Erfassungsschritt sowie der nachfolgende Referenzierschritt, dessen Ergebnis wiederum durch die Steuereinrichtung 112 für die Ansteuerung der Laserlichtquelle 113 verwendet wird.
Es versteht sich jedoch, dass zumindest einzelne dieser Schritte zeitlich sequentiell ablaufen können. So kann der Deformationsschritt zunächst abgeschlossen werden, ein weiterer Erfassungsschritt und ein weiterer Referenzierschritt durchgeführt werden und dann ein weiterer Deformationsschritt durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass bei bestimmten Varianten der Erfindung auch mehrere Deformationsabschnitte vorgesehen sein können. Dabei können mehrere Deformationsabschnitte (zeitlich parallel und/oder sequentiell) deformiert werden.
Ebenso ist es natürlich möglich, unterschiedliche Stützelemente 208.1 zu deformieren, um den Kippwinkel um eine oder gegebenenfalls mehrere Kippachsen und/oder die Position des Facettenelements 209 einzustellen. So kann im vorliegenden Beispiel zumindest eines der anderen Stützelemente 208.1 in analoger Weise deformiert werden, um den Ist-Kippwinkel α_xR,ist bezüglich der Referenz R bzw. des Ist-Kippwinkels αx_B,ist zum Basiselement 208.2 bezüglich einer zur x-Achse parallelen Kippachse einzustellen. Es versteht sich, dass mit der vorliegenden Erfindung Kippwinkel um beliebig zueinander ausgerichtete, insbesondere quer zueinander verlaufende Kippachsen, eingestellt werden können. Mithin kann also die Orientierung in zwei rotatorischen Freiheitsgraden eingestellt werden.
Im vorliegenden Beispiel wird durch das lokale Aufschmelzen des Materials des Stützelements 208.1 in dem Teilabschnitt 208.6 des Deformationsabschnitts 208.4 gegenüber dem Ausgangszustand sowie gegenüber den undeformierten Abschnitten 208.5 eine Änderung in der Struktur des Stützelements 208.1, genauer gesagt im Gefüge des Stützelements 208.1 erzielt.
Mithin weist also das Material des Stützelements 208.1 in den im Wesentlichen undeformierten Abschnitten eine erste Struktur bzw. ein erstes Gefüge auf, welche bzw. welches von der zweiten Struktur bzw. dem zweiten Gefüge in dem Deformationsabschnitt 208.4 verschieden ist.
Es versteht sich jedoch, dass eine solche lokale Änderung in der Struktur des Stützelements 208.1, insbesondere im Gefüge des Stützelements 208.1, nicht notwendigerweise durch lokales Aufschmelzen erfolgen muss. Vielmehr kann die eingebrachte Deformationsenergie auch auf beliebige andere Weise eine lokale Strukturänderung bzw. Gefügeänderung mit sich bringen, welche zu der gewünschten Deformation führt bzw. mit dieser einhergeht.
So kann beispielsweise bei einem kristallinen Werkstoff durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie eine Umkristallisation oder dergleichen erfolgen, welche zu der gewünschten Deformation führt. Ebenso kann für die Deformation auch eine anderweitige Änderung des Gefüges genutzt werden, wie dies beispielsweise bei dem so genannten Laserhärten der Fall ist.
Weiterhin versteht es sich, dass sich das verwendete Material durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie sowohl zusammenziehen als auch ausdehnen kann, um die Deformation zu erzielen.
Ebenso versteht es sich, dass die Deformation bzw. die Abstandsänderung zwischen den Punkten P1 und P2 nicht zwingend durch das Einbringen einer Knickstelle erfolgen muss. Vielmehr kann sich das verwendete Material durch die eingebrachte thermische Deformationsenergie zusammenziehen oder ausdehnen, um eine Deformation in Form einer Verkürzung bzw. Verlängerung des Stützelements entlang seiner Längsrichtung zu erzielen.
Weiterhin versteht es sich, dass die gewünschte Deformation (zusätzlich oder alternativ zur thermischen Deformationsenergie) auch durch mechanische Einwirkung auf das Stützelement 208.1 erzielt werden kann. So kann die Abstandsänderung zwischen den Punkten P1 und P2 auch einfach durch eine dauerhafte, plastische Deformation des Stützelements 208.1 erzielt werden, welche durch ein Deformationselement einer Deformationseinrichtung in das Stützelement 208.1 eingebracht wird. Auch hier kommt es durch lokales Fließen des Werkstoffs zu einer Struktur bzw. gegebenenfalls einer Gefügeänderung im Werkstoff.
Schließlich versteht es sich, dass durch die Deformation eines oder mehrerer, insbesondere aller Stützelemente 208.1 des Facettenelements 209 eine Justage in weiteren rotatorischen und/oder translatorischen Freiheitsgraden bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden im Raum möglich ist.
Wurde in dem Justageschritt 110.3 die gewünschte Orientierung und/oder Positionierung des Facettenelements 209 erzielt, mithin also der Justageschritt 110.3 für dieses Facettenelement 209 abgeschlossen, so wird in einem Schritt 110.4 überprüft, ob ein weiteres Facettenelement 209 zu justieren ist. Ist dies der Fall wird zurück zum Schritt 110.2 gesprungen. Andernfalls endet der Verfahrensablauf wiederum in einem Schritt 110.5.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand von Facettenspiegeln beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Modulen bzw. optischen Elementen zum Einsatz kommen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend weiterhin ausschließlich anhand von Beispielen aus dem Bereich der Mikrolithographie beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Anwendungen, insbesondere Abbildungsverfahren bei anderen Wellenlängen, zum Einsatz kommen kann.
So kann die Erfindung im Zusammenhang mit der Inspektion von Objekten, wie beispielsweise der so genannten Maskeninspektion zu Einsatz kommen, bei welcher die für die Mikrolithographie verwendeten Masken auf ihre Integrität etc. untersucht werden. An Stelle des Substrats 105.1 tritt dann in 1 beispielsweise eine Sensoreinheit, welche die Abbildung des Projektionsmusters der Maske 104.1 (zur weiteren Verarbeitung) erfasst.
Diese Maskeninspektion kann dann sowohl im Wesentlichen bei derselben Wellenlänge erfolgen, die im späteren Mikrolithographieprozess verwendet wird. Ebenso können aber auch beliebige hiervon abweichende Wellenlängen für die Inspektion verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend schließlich anhand konkreter Ausführungsbeispiele beschrieben, welche konkrete Kombinationen der in den nachfolgenden Patentansprüchen definierten Merkmale zeigen. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Merkmalskombinationen beschränkt ist, sondern auch sämtliche übrigen Merkmalskombinationen, wie sie sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen ergeben, zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10205425 A1 [0006]
US 6906845 B2 [0010]
WO 2012/141295 A1 [0011]

Claims

Optisches Modul, insbesondere Facettenspiegel, mit – einem optischen Element (109) und – einer Stützstruktur (108; 208) zur Abstützung des optischen Elements (109; 209) in einer Stützrichtung, wobei – die Stützstruktur (108; 208) ein Basiselement (108.2; 208.2) sowie ein erstes Stützelement (108.1; 208.1) und ein zweites Stützelement (108.1; 208.1) zur Abstützung des optischen Elements (109; 209) aufweist, die sich jeweils in einer Längsrichtung zwischen dem Basiselement (108.2; 208.2) und dem optischen Element (109; 209) erstrecken, wobei – das zweite Stützelement (108.1; 208.1) kinematisch parallel zu dem ersten Stützelement (108.1; 208.1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – sich das erste Stützelement (108.1; 208.1) in einem deformierten Zustand befindet, in dem das erste Stützelement (108.1; 208.1) zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung des optischen Elements (109; 209) bezüglich des Basiselements (108.2; 208.2), insbesondere zur Einstellung eines Kippwinkels zwischen dem optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2), in wenigstens einem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert ist.
Optisches Modul nach Anspruch 1, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in einem ersten Punkt mit dem optischen Element (109; 209) verbunden ist und in einem zweiten Punkt mit dem Basiselement (108.2; 208.2) verbunden ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand zur Einstellung der Position und/oder Orientierung, insbesondere des Kippwinkels, in dem wenigstens einen Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) derart deformiert ist, dass ein Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt gegenüber dem Ausgangszustand modifiziert ist, insbesondere verringert ist, wobei – eine Verringerung des Abstands zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt insbesondere durch Einbringen einer Knickstelle in den Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) realisiert ist.
Optisches Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand in dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) durch Eintrag thermischer Deformationsenergie deformiert ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand in dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) insbesondere ein Gefüge aufweist, welches gegenüber dem Ausgangszustand durch die Deformationsenergie, insbesondere durch lokales Aufschmelzen, modifiziert ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) aus wenigstens einem Stützelementmaterial aufgebaut ist, – das erste Stützelement (108.1; 208.1) wenigstens einen, insbesondere im Wesentlichen undeformierten, Abschnitt aufweist, in welchem das Stützelementmaterial eine erste Struktur aufweist, – das erste Stützelementmaterial in dem deformierten Zustand in dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) eine zweite Struktur aufweist, und – die erste Struktur von der zweiten Struktur verschieden ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei – sich das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand in einem dauerhaft deformierten Zustand befindet, wobei – der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) in dem dauerhaft deformierten Zustand seine Deformation ohne Einfluss externer Kräfte beibehält.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand in dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) durch Eintrag mechanischer Energie deformiert ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) insbesondere plastisch deformiert ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) mit dem optischen Element (109; 209) monolithisch verbunden ist und/oder – das erste Stützelement (108.1; 208.1) mit dem Basiselement (108.2; 208.2) monolithisch verbunden ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei – das erste Stützelement (208.1), insbesondere monolithisch, mit einem Schnittstellenelement (208.10) der Stützstruktur (208) verbunden ist, welches, insbesondere auf einer dem ersten Stützelement (208.1) abgewandten Seite, mit einem optischen Flächenelement (209.2) des optischen Elements (209) verbunden ist, welches eine optische Fläche (209.1) des optischen Elements (209) ausbildet, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in einem ersten Punkt mit dem Schnittstellenelement (208.10) verbunden ist und in einem zweiten Punkt mit dem Basiselement (208.2) verbunden ist, – das Basiselement (108.2; 208.2) zumindest im Bereich des ersten Stützelements (208.1) eine dem optischen Element (209) zugewandte Oberfläche mit einer Oberflächennormalen definiert und – zumindest in dem Ausgangszustand der erste Punkt von dem zweiten Punkt in Richtung der Oberflächennormalen beabstandet ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand zur Einstellung der Position und/oder Orientierung, insbesondere des Kippwinkels, in dem wenigstens einen Deformationsabschnitt (208.4) derart deformiert ist, dass ein Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt gegenüber dem Ausgangszustand modifiziert ist, insbesondere verringert ist.
Optisches Modul nach Anspruch 8, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) mit dem Schnittstellenelement (208.10) und/oder mit dem Basiselement (108.2; 208.2) monolithisch verbunden ist, und – der Ausgangszustand durch plastische Deformation, insbesondere Prägen und/oder Tiefziehen, eines das erste Stützelement (208.1) umfassenden Grundkörpers, hergestellt ist, wobei – der Grundkörper insbesondere im Wesentlichen plattenförmig und/oder gitterförmig ausgebildet ist und/oder wobei – das erste Stützelement (208.1) durch materialabtragende Bearbeitung aus dem Grundkörper hergestellt ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) einen weiteren Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) aufweist, wobei – sich das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem deformierten Zustand zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung, insbesondere eines Kippwinkels, in dem weiteren Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert ist.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei – 108.1; 208.1)der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) ein erster Deformationsabschnitt ist sowie die Position und/oder Orientierung eine erste Position und/oder Orientierung ist, insbesondere der Kippwinkel ein erster Kippwinkel um eine erste Kippachse ist, wobei – 108; 208)108.1; 208.1)108.2; 208.2)109; 209)108.1; 208.1)sich das zweite Stützelement (108.1; 208.1) insbesondere in einem deformierten Zustand befindet, in dem das zweite Stützelement (108.1; 208.1) zur Einstellung einer zweiten Position und/oder Orientierung des optischen Elements (109; 209) bezüglich des Basiselements (108.2; 208.2), insbesondere zur Einstellung eines zweiten Kippwinkels um eine zweite Kippachse zwischen dem optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2), in wenigstens einem zweiten Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert ist, wobei – die zweite Kippachse insbesondere quer zu der ersten Kippachse verläuft.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei – die Stützstruktur (108; 208) eine Mehrzahl von Stützelementen (108.1; 208.1), insbesondere drei Stützelemente (108.1; 208.1), zur Abstützung des optischen Elements (109; 209) aufweist, wobei – die Stützelemente (108.1; 208.1) jeweils eine Längsachse definieren und – insbesondere wenigstens zwei der Stützelemente (108.1; 208.1) quer zu ihrer Längsachse voneinander beabstandet angeordnet sind und/oder – die Stützstruktur (208) insbesondere sechs Stützelemente (208.1) aufweist, welche nach Art eines Hexapods angeordnet sind.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei – das optische Element (109; 209) ein Facettenelement, insbesondere ein Facettenspiegel, mit einer optisch wirksamen Oberfläche (109.1; 209.1) ist, wobei – die optisch wirksame Oberfläche (109.1; 209.1) insbesondere eine Fläche von 0,1 mm² bis 200 mm², vorzugsweise 0,5 mm² bis 100 mm², weiter vorzugsweise 1,0 mm² bis 50 mm², aufweist, und/oder – insbesondere 100 bis 100.000, vorzugsweise 100 bis 10.000, weiter vorzugsweise 1.000 bis 10.000, Facettenelemente (109; 209) vorgesehen sind. und/oder – insbesondere 50 bis 10.000, vorzugsweise 100 bis 7.500, weiter vorzugsweise 500 bis 5.000, Facettenelemente (109; 209) vorgesehen sind.
Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei – eine Mehrzahl von optischen Elementen (109; 209) mit jeweils zugehöriger Stützstruktur (108; 208) sowie eine Trägerstruktur (108.3; 208.3) vorgesehen sind und – die Stützstruktur (108; 208) des jeweiligen optischen Elements (109; 209), insbesondere lösbar, an der Trägerstruktur (108.3; 208.3) befestigt ist.
Optische Abbildungseinrichtung, insbesondere, mit – einer Beleuchtungseinrichtung (102) mit einer ersten optischen Elementgruppe (106), – einer Objekteinrichtung (104) zur Aufnahme eines Objekts (104.1), – einer Projektionseinrichtung (103) mit einer zweiten optischen Elementgruppe (107) und – einer Bildeinrichtung (105), wobei – die Beleuchtungseinrichtung (102) zur Beleuchtung des Objekts (104.1)ausgebildet ist und – die Projektionseinrichtung (103) zur Projektion einer Abbildung des Objekts (104.1) auf die Bildeinrichtung (105) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Beleuchtungseinrichtung (102) und/oder die Projektionseinrichtung (103) ein optisches Modul (106.1; 206.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.
Optische Abbildungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei – die Objekteinrichtung eine Maskeneinrichtung (104) zur Aufnahme einer Maske (104.1) mit einem Projektionsmuster, insbesondere für die Mikrolithographie, ist und/oder – die Bildeinrichtung eine Substrateinrichtung (105) oder eine Sensoreinrichtung ist, wobei – die Substrateinrichtung (105) zur Aufnahme eines Substrats (105.1) ausgebildet ist und die Beleuchtungseinrichtung (102) zur Beleuchtung des Projektionsmusters ausgebildet ist und die Projektionseinrichtung (103) zur Projektion des Projektionsmusters auf das Substrat (105.1) ausgebildet ist, – die Projektionseinrichtung (103) zur Projektion einer Abbildung des Objekts, insbesondere einer zu inspizierenden Maske, auf eine Sensoreinheit der Sensoreinrichtung ausgebildet ist,
Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements, insbesondere eines Facettenelements eines Facettenspiegels, bei dem – das optische Element (109; 209) durch eine Stützstruktur (108; 208) in einer Stützrichtung abgestützt wird, wobei – die Stützstruktur (108; 208) ein Basiselement (108.2; 208.2) und wenigstens ein erstes Stützelement (108.1; 208.1) und ein zweites Stützelement (108.1; 208.1) zur Abstützung des optischen Elements (109; 209) aufweist, die sich jeweils in einer Längsrichtung zwischen dem Basiselement (108.2; 208.2) und dem optischen Element (109; 209) erstrecken, wobei – das zweite Stützelement (108.1; 208.1) kinematisch parallel zu dem ersten Stützelement (108.1; 208.1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in einem Deformationsschritt zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung des optischen Elements (109; 209) bezüglich des Basiselements (108.2; 208.2), insbesondere zur Einstellung eines Kippwinkels zwischen dem optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2), in wenigstens einem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in einem ersten Punkt mit dem optischen Element (109; 209) verbunden ist und in einem zweiten Punkt mit dem Basiselement (108.2; 208.2) verbunden ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem Deformationsschritt zur Einstellung der Position und/oder Orientierung, insbesondere des Kippwinkels, in dem wenigstens einen Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) derart deformiert wird, dass ein Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt gegenüber dem Ausgangszustand modifiziert wird, insbesondere verringert wird, wobei – der Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt insbesondere durch Einbringen einer Knickstelle in den Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei – der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) in dem Deformationsschritt durch Eintrag thermischer Deformationsenergie deformiert wird, wobei – die thermische Deformationsenergie insbesondere durch Beaufschlagen mit, insbesondere fokussierten, elektromagnetischen Wellen, insbesondere mit Laserlicht, in das Stützelement (108.1; 208.1) eingebracht wird, – insbesondere ein Gefüge des ersten Stützelements in dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) durch die in dem Deformationsschritt eingebrachte Deformationsenergie gegenüber dem Ausgangszustand, insbesondere durch lokales Aufschmelzen, modifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) aus wenigstens einem Stützelementmaterial aufgebaut ist und – das erste Stützelement (108.1; 208.1) wenigstens einen in dem Deformationsschritt im Wesentlichen undeformierten Abschnitt aufweist, in welchem das Stützelementmaterial eine erste Struktur aufweist, – dasStützelementmaterial in dem Deformationsschritt derart modifiziert wird, dass es nach dem Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) eine zweite Struktur aufweist, die von der ersten Struktur verschieden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem Deformationsschritt in einem dauerhaft deformierten Zustand gebracht wird, wobei – der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) in dem dauerhaft deformierten Zustand seine Deformation ohne Einfluss externer Kräfte beibehält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei – der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) in dem Deformationsschritt durch Eintrag mechanischer Energie deformiert wird, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) insbesondere plastisch deformiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) einen weiteren Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) aufweist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1), insbesondere in einem weiteren Deformationsschritt, zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung, insbesondere eines Kippwinkels, in dem weiteren Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei – das erste Stützelement (208.1), insbesondere monolithisch, mit einem Schnittstellenelement (208.10) des optischen Elements (209) verbunden ist, welches auf einer dem Stützelement (208.1) abgewandten Seite mit einem optischen Flächenelement (209.2) des optischen Elements (209) verbunden ist, welches eine optische Fläche (209.1) des optischen Elements (209) ausbildet, wobei – das erste Stützelement (208.1) in einem ersten Punkt mit dem Schnittstellenelement (208.10) verbunden ist und in einem zweiten Punkt mit dem Basiselement (208.2) verbunden ist, – das Basiselement (108.2; 208.2) zumindest im Bereich des ersten Stützelements (208.1) eine dem optischen Element (209) zugewandte Oberfläche mit einer Oberflächennormalen definiert und – zumindest in dem Ausgangszustand der erste Punkt von dem zweiten Punkt in Richtung der Oberflächennormalen beabstandet ist, wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) in dem Deformationsschritt zur Einstellung der Position und/oder Orientierung, insbesondere des Kippwinkels, in dem wenigstens einen Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) derart deformiert wird, dass ein Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt gegenüber dem Ausgangszustand modifiziert wird, insbesondere verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei – das erste Stützelement (208.1) mit dem Schnittstellenelement (208.10) und/oder mit dem Basiselement (108.2; 208.2) monolithisch verbunden ist, und – der Ausgangszustand durch plastische Deformation, insbesondere Prägen und/oder Tiefziehen, eines das erste Stützelement (208.1) umfassenden Grundkörpers, hergestellt wird, wobei – der Grundkörper insbesondere im Wesentlichen plattenförmig und/oder gitterförmig ausgebildet ist und/oder wobei – das erste Stützelement (108.1; 208.1) durch materialabtragende Bearbeitung aus dem Grundkörper hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei – 108.1; 208.1)der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) ein erster Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) ist sowie die Position und/oder Orientierung eine erste Position und/oder Orientierung ist, insbesondere der Kippwinkel ein erster Kippwinkel um eine erste Kippachse ist, und – 108; 208)108.1; 208.1)108.2; 208.2)109; 209)108.1; 208.1)108.1; 208.1)das zweite Stützelement (108.1; 208.1), insbesondere in einem weiteren Deformationsschritt, zur Einstellung einer zweiten Position und/oder Orientierung des optischen Elements (109; 209) bezüglich des Basiselements (108.2; 208.2), insbesondere zur Einstellung eines zweiten Kippwinkels um eine zweite Kippachse zwischen dem optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2), in wenigstens einem zweiten Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) gegenüber einem undeformierten Ausgangszustand deformiert wird, wobei – die zweite Kippachse insbesondere quer zu der ersten Kippachse verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, wobei – in einem Erfassungsschritt eine für die Position und/oder Orientierung, insbesondere den Kippwinkel, zwischen dem optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2) repräsentative Größe erfasst wird, – in einem Referenzierschritt als Positionsabweichung und/oder Orientierungsabweichung eine Abweichung der Position und/oder Orientierung von einem vorgebbaren Sollwert der Position und/oder Orientierung ermittelt wird, insbesondere als Kippwinkelabweichung eine Abweichung des Kippwinkels von einem vorgebbaren Sollwert des Kippwinkels ermittelt wird, und – der Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) in dem Deformationsschritt in Abhängigkeit von der in dem Referenzierschritt ermittelten Positionsabweichung und/oder Orientierungsabweichung, insbesondere der ermittelten Kippwinkelabweichung, deformiert wird, wobei – der Erfassungsschritt und der Referenzierschritt insbesondere zeitlich parallel zu wenigstens einem Teil des Deformationsschritts durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei – die in dem Deformationsschritt in den Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) einzubringende Energiemenge in Abhängigkeit von der Positionsabweichung und/oder Orientierungsabweichung, insbesondere der Kippwinkelabweichung, unter Verwendung eines zuvor ermittelten Deformationsmodells des ersten Stützelements (108.1; 208.1) ermittelt wird, wobei – das Deformationsmodell für das Deformationsverhalten des erste Stützelements (108.1; 208.1) in Abhängigkeit von der in den Deformationsabschnitt (108.4; 208.4) eingebrachten Energiemenge repräsentativ ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, wobei – ein erstes optisches Element (109; 209) mit einer ersten Stützstruktur (108; 208) auf einer Trägerstruktur (108.3; 208.3) befestigt wird, – wenigstens ein erstes Stützelement (108.1; 208.1) der ersten Stützstruktur (108; 208) in wenigstens einem Deformationsschritt zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung, insbesondere eines Kippwinkels, zwischen dem ersten optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2) der ersten Stützstruktur (108; 208) deformiert wird, – ein zweites optisches Element (109; 209) mit einer zweiten Stützstruktur (108; 208) auf der Trägerstruktur (108.3; 208.3) befestigt wird und – wenigstens ein zweites Stützelement (108.1; 208.1) der zweiten Stützstruktur (108; 208) in wenigstens einem Deformationsschritt zur Einstellung einer Position und/oder Orientierung, insbesondere eines Kippwinkels, zwischen dem zweiten optischen Element (109; 209) und dem Basiselement (108.2; 208.2) der zweiten Stützstruktur (108; 208) deformiert wird.