DE102022202355A1 - Micromirror assembly, manufacturing method for manufacturing a micromirror assembly and method for tilting a mirror surface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Mikrospiegelbaugruppe (1) einer Facettenanordnung (2) eines Facettenspiegels (119, 121). Die Mikrospiegelbaugruppe (1) weist einen Basisbereich (5), einen von dem Basisbereich (5) beabstandeten Trägerbereich (3) mit einer von dem Basisbereich (5) abgewandten Spiegelfläche (4) und eine mikromechanische Baugruppe (7) mit einem Federelement (8) und einem separaten Wärmeleitelement (9) auf. Das Federelement (8) und das Wärmeleitelement (9) sind voneinander beabstandet jeweils derart zwischen dem Basisbereich (5) und dem Trägerbereich (3) angeordnet und ausgebildet, dass der Trägerbereich (3) gegenüber dem Basisbereich (5) entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade (R1,2) verkippbar ist.The invention relates to a micromirror assembly (1) of a facet arrangement (2) of a facet mirror (119, 121). The micromirror assembly (1) has a base area (5), a carrier area (3) spaced from the base area (5) with a mirror surface (4) facing away from the base area (5), and a micromechanical assembly (7) with a spring element (8). and a separate heat-conducting element (9). The spring element (8) and the heat-conducting element (9) are each arranged at a distance from one another between the base area (5) and the carrier area (3) and are designed such that the carrier area (3) has at least two rotational degrees of freedom (R1 ,2) can be tilted.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrospiegelbaugruppe einer Facettenanordnung eines Facettenspiegels, aufweisend einen Basisbereich und einen von dem Basisbereich beabstandeten Trägerbereich mit einer Spiegelfläche.The present invention relates to a micromirror assembly of a facet arrangement of a facet mirror, having a base area and a carrier area spaced apart from the base area with a mirror surface.
Die Erfindung betrifft ferner eine Facettenanordnung eines Facettenspiegels, aufweisend mehrere Mikrospiegelbaugruppen.The invention also relates to a facet arrangement of a facet mirror, having a plurality of micro-mirror assemblies.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Facettenspiegel, insbesondere einen Feldfacettenspiegel oder einen Pupillenfacettenspiegel für eine Projektionsbelichtungsanlage, sowie eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie.The invention also relates to a facet mirror, in particular a field facet mirror or a pupil facet mirror for a projection exposure system, and a projection exposure system for microlithography.
Die Erfindung betrifft weiter ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Mikrospiegelbaugruppe einer Facettenanordnung eines Facettenspiegels, sowie ein Verfahren zum Verkippen einer Spiegelfläche eines Facettenspiegels relativ zu einem Basisbereich.The invention further relates to a manufacturing method for manufacturing a micromirror assembly of a facet arrangement of a facet mirror, and a method for tilting a mirror surface of a facet mirror relative to a base region.
Projektionsbelichtungsanlagen bzw. Lithographieanlagen werden verwendet, um integrierte Schaltungen mit hoher Präzision herzustellen. Hierbei wird das Licht einer Strahlungsquelle über optische Elemente, wie Spiegel und/oder Linsen, zu einem zu belichteten Wafer gelenkt. Anordnung, Position und Geometrie der optischen Elemente tragen hierbei entscheidend zur Qualität der Belichtung bei. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von Halbleiterschaltungen erhöhen sich die Anforderung an die Auflösung und die Genauigkeit der Projektionsbelichtungsanlagen gleichermaßen. Entsprechend hohe Anforderungen werden insbesondere an deren optische Elemente und die Aktuierung der optischen Elemente gestellt.Projection exposure systems or lithography systems are used to produce integrated circuits with high precision. Here, the light from a radiation source is directed to a wafer to be exposed via optical elements such as mirrors and/or lenses. The arrangement, position and geometry of the optical elements make a decisive contribution to the quality of the exposure. Due to the progressive miniaturization of semiconductor circuits, the requirements for the resolution and the accuracy of the projection exposure systems are increasing in equal measure. Correspondingly high demands are placed in particular on their optical elements and the actuation of the optical elements.
Um eine besonders hohe Auflösung zu erreichen, werden seit einigen Jahren EUV („Extreme Ultra Violet“) - Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt. Im Beleuchtungssystem derartiger Projektionsbelichtungsanlagen werden in der Regel einzelne Feldfacetten bis hin zu einzelnen Segmenten von Feldfacetten unterschiedlich positionierten Pupillenfacetten(segmenten) zugeordnet. Die Facettenspiegel können dabei durch individuell verkippbare Mikrospiegel realisiert werden.In order to achieve a particularly high resolution, EUV (“Extreme Ultra Violet”) projection exposure systems have been used for a number of years. In the illumination system of such projection exposure systems, individual field facets up to individual segments of field facets are generally assigned to differently positioned pupil facets (segments). The facet mirrors can be implemented using individually tiltable micro-mirrors.
Bei EUV-Projektionsbelichtungsanlagen ist außerdem gewissenhaft darauf zu achten, dass die Spiegel eine definierte Temperatur nicht übersteigen, denn in der Regel wird ein Drittel der auf die Spiegel einstrahlenden Strahlung absorbiert. Die in den Spiegeloptiken deponierte Thermallast muss schließlich abgeleitet werden, um optische Aberrationen bzw. Abbildungsfehler zu vermeiden und um eine dauerhaft hohe Abbildungsgenauigkeit zu gewährleisten. Um einen möglichst hohen Füllfaktor in Spiegelmodulen aus Mikrospiegeln zu erreichen, müssen die Aktuatorik, Sensorik und weitere mikromechanische Elemente unterhalb der Spiegeloberfläche angeordnet sein. Dem Wärmewiderstand dieser mikromechanischen Baugruppe zwischen dem Trägerbereich für die Spiegelfläche und dem Basisbereich der Mikrospiegelbaugruppe kommt dabei eine besonders hohe Bedeutung zu.In the case of EUV projection exposure systems, care must also be taken to ensure that the mirrors do not exceed a defined temperature, because as a rule one third of the radiation incident on the mirrors is absorbed. Finally, the thermal load deposited in the mirror optics must be dissipated in order to avoid optical aberrations or imaging errors and to ensure consistently high imaging accuracy. In order to achieve the highest possible filling factor in mirror modules made from micromirrors, the actuators, sensors and other micromechanical elements must be arranged below the mirror surface. The thermal resistance of this micromechanical assembly between the carrier area for the mirror surface and the base area of the micromirror assembly is of particularly great importance.
Das Abführen der Wärme über die mikromechanischen Bauteile ist häufig problematisch.Dissipating the heat via the micromechanical components is often problematic.
Bisherige Lösungen zur Ermöglichung der Bewegung des Mikrospiegels um zwei Kippachsen beinhalten in der Regel Blattfederelemente, die gemeinsam ein kardanisches Gelenk bilden (vgl. beispielsweise die
Es besteht daher der Bedarf, eine mikromechanische Baugruppe mit einer geringen Biegesteifigkeit und gleichzeitig möglichst geringem Thermalwiderstand bereitzustellen.There is therefore a need to provide a micromechanical assembly with low flexural rigidity and at the same time the lowest possible thermal resistance.
In Anbetracht dessen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Mikrospiegelbaugruppe mit einer mikromechanischen Baugruppe bereitzustellen, die eine geringe Biegesteifigkeit zum Verkippen einer Spiegelfläche aufweist und die die Wärme von der Spiegelfläche dennoch effizient abzuleiten vermag.In view of this, the object of the present invention is to provide a micromirror assembly with a micromechanical assembly that has a low flexural rigidity for tilting a mirror surface and is nevertheless able to efficiently dissipate the heat from the mirror surface.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Facettenanordnung, einen Facettenspiegel und eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, die jeweils wenigstens eine Mikrospiegelbaugruppe mit einer mikromechanischen Baugruppe aufweisen, die eine geringe Biegesteifigkeit zum Verkippen einer Spiegelfläche aufweist und die die Wärme von der Spiegelfläche dennoch effizient abzuleiten vermag.The present invention is also based on the object of providing a facet arrangement, a facet mirror and a projection exposure system, each of which has at least one micromirror assembly with a micromechanical assembly that has a low flexural rigidity for tilting a mirror surface and which is nevertheless able to efficiently dissipate the heat from the mirror surface .
Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen, mittels dem eine Mikrospiegelbaugruppe herstellbar ist, die eine mikromechanische Baugruppe aufweist, die eine geringe Biegesteifigkeit zum Verkippen einer Spiegelfläche aufweist und die die Wärme von der Spiegelfläche dennoch effizient abzuleiten vermag.It is also an object of the invention to propose a production method by means of which a micromirror assembly can be produced which has a micromechanical assembly which has low flexural rigidity for tilting a mirror surface and which is nevertheless able to efficiently dissipate the heat from the mirror surface.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verkippen einer Spiegelfläche vorzuschlagen, das eine flexible und genaue Positionierung der Spiegelfläche ermöglicht, bei gleichzeitig effizienter Wärmeabführung von der Spiegelfläche.Furthermore, it is the object of the invention to propose a method for tilting a mirror surface, which allows flexible and precise positioning of the mirror surface, while at the same time efficiently dissipating heat from the mirror surface.
Die Aufgabe wird für die Mikrospiegelbaugruppe, die Facettenanordnung, den Facettenspiegel, die Projektionsbelichtungsanlage, das Herstellungsverfahren und das Verfahren zum Verkippen der Spiegelfläche mit den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.The object is achieved for the micromirror assembly, the facet arrangement, the facet mirror, the projection exposure system, the manufacturing method and the method for tilting the mirror surface with the respective independent claims. The dependent claims and the features described below relate to advantageous embodiments and variants of the invention.
Es ist eine Mikrospiegelbaugruppe einer Facettenanordnung eines Facettenspiegels vorgesehen, aufweisend einen Basisbereich und einen von dem Basisbereich beabstandeten Trägerbereich mit einer von dem Basisbereich abgewandten Spiegelfläche.A micromirror assembly of a facet arrangement of a facet mirror is provided, having a base area and a carrier area spaced apart from the base area with a mirror surface facing away from the base area.
Der Trägerbereich kann insbesondere einstückig mit der Spiegelfläche ausgebildet sein - beispielsweise kann der Trägerbereich einen Spiegelkörper bilden, wobei der Spiegelkörper auf der der Strahlung zugewandten Fläche entsprechend beschichtet oder auf sonstige Weise bearbeitet ist, um die Spiegelfläche auszubilden. Es kann grundsätzlich aber eine beliebige Ausgestaltung vorgesehen sein, beispielsweise auch eine mehrteilige Aufteilung, wobei der Trägerbereich mit einem separaten Spiegelkörper bzw. einer separaten Spiegelfläche verbunden ist (insbesondere stoffschlüssig).The carrier area can in particular be formed in one piece with the mirror surface—for example, the carrier area can form a mirror body, the mirror body being correspondingly coated on the surface facing the radiation or processed in some other way in order to form the mirror surface. In principle, however, any configuration can be provided, for example also a multi-part division, with the carrier area being connected to a separate mirror body or a separate mirror surface (in particular materially).
Der Trägerbereich ist vorzugsweise gegenüber dem Basisbereich bewegbar, insbesondere verkippbar, wie nachfolgend noch beschrieben wird.The carrier area can preferably be moved, in particular tilted, relative to the base area, as will be described below.
Bei dem Basisbereich handelt es sich vorzugsweise um den feststehenden Teil der Mikrospiegelbaugruppe, der beispielsweise auf einem gemeinsamen Substrat mehrerer Mikrospiegelbaugruppen gebildet ist.The base area is preferably the stationary part of the micro-mirror assembly, which is formed, for example, on a common substrate of a plurality of micro-mirror assemblies.
Die Mikrospiegelbaugruppe weist eine mikromechanische Baugruppe auf, mit wenigstens einem Federelement und wenigstens einem separaten Wärmeleitelement. Das Federelement und das Wärmeleitelement sind voneinander beabstandet und jeweils derart zwischen dem Basisbereich und dem Trägerbereich angeordnet und ausgebildet, dass der Trägerbereich gegenüber dem Basisbereich entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade verkippbar ist.The micromirror assembly has a micromechanical assembly with at least one spring element and at least one separate heat-conducting element. The spring element and the heat-conducting element are spaced apart from one another and are each arranged and configured between the base area and the carrier area in such a way that the carrier area can be tilted relative to the base area along at least two rotational degrees of freedom.
Die mikromechanische Baugruppe kann insbesondere eine Gelenkverbindung, vorzugsweise eine Festkörpergelenkverbindung, aufweisen, die durch das wenigstens eine Federelement und das wenigstens eine Wärmeleitelement gebildet wird. Die mikromechanische Baugruppe kann aber auch noch weitere Komponenten aufweisen, insbesondere auch elektronische Komponenten (Sensorik, Aktorik, etc.), wie dies nachfolgend noch beschrieben wird, und kann daher auch als mikroelektromechanische Baugruppe bezeichnet werden.The micromechanical assembly can in particular have an articulated connection, preferably a solid articulated connection, which is formed by the at least one spring element and the at least one heat-conducting element. However, the micromechanical assembly can also have other components, in particular electronic components (sensors, actuators, etc.), as will be described below, and can therefore also be referred to as a microelectromechanical assembly.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Integration eines zusätzlichen Wärmeleitelementes (oder ggf. auch mehrerer Wärmeleitelemente), neben dem zumindest einen Federelement, die Wärmeleitfähigkeit verbessern kann, ohne die mechanische Steifigkeit der mikromechanischen Baugruppe nennenswert zu erhöhen.The inventors have recognized that the integration of an additional heat conducting element (or possibly also several heat conducting elements) in addition to the at least one spring element can improve the thermal conductivity without significantly increasing the mechanical rigidity of the micromechanical assembly.
Das wenigstens eine zusätzliche Wärmeleitelement kann auf vorteilhafte Weise außerhalb der Biegeebene des wenigstens einen Federelements angeordnet sein (vorzugsweise in Richtung der Spiegelfläche versetzt).The at least one additional heat-conducting element can advantageously be arranged outside the bending plane of the at least one spring element (preferably offset in the direction of the mirror surface).
Die Dimensionen und/oder der geometrische Verlauf des wenigstens einen Wärmeleitelementes kann so bestimmt sein, dass in Kombination mit dem Federelement sowohl der Thermalwiderstand als auch die Biegesteifigkeit gegenüber einem System mit dem Federelement aber ohne zusätzliches Wärmeleitelement (beispielsweise gegenüber einer einfachen Blattfeder) reduziert sind. Diese Eigenschaften können grundsätzlich sogar ohne die Integration zusätzlicher Materialien erreicht werden (wobei die Integration zusätzliche Materialien die Eigenschaften des Wärmeleitelementes aber durchaus noch weiter verbessern kann).The dimensions and/or the geometric course of the at least one heat-conducting element can be determined in such a way that, in combination with the spring element, both the thermal resistance and the flexural rigidity are reduced compared to a system with the spring element but without an additional heat-conducting element (for example compared to a simple leaf spring). In principle, these properties can even be achieved without the integration of additional materials (although the integration of additional materials can certainly further improve the properties of the heat-conducting element).
Es kann sich bei der Mikrospiegelbaugruppe oder zumindest bei der mikromechanischen Baugruppe um ein mikroelektromechanisches System (MEMS) handeln.The micromirror assembly or at least the micromechanical assembly may be a microelectromechanical system (MEMS).
Das wenigstens eine Federelement kann ein Festkörpergelenk ausbilden oder zumindest Teil eines Festkörpergelenks sein. Auch das wenigstens eine Wärmeleitelement kann gegebenenfalls zumindest zu einem gewissen Teil in Zusammenwirkung mit dem wenigstens einen Federelement einen funktionalen Bestandteil des Festkörpergelenks bilden. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann vorzugsweise eine Art Mitläufergelenk im Hinblick auf das wenigstens eine Federelement ausbilden, welches in Aktuierungs- bzw. Kipprichtung des durch das wenigstens eine Federelement gebildeten Festkörpergelenks weicher ausgebildet ist. Die weichere Ausbildung des wenigstens einen Wärmeleitelements kann durch Materialeigenschaften oder die Geometrie oder eine Kombination aus Materialeigenschaften und Geometrie realisiert sein.The at least one spring element can form a flexure joint or be at least part of a flexure joint. The at least one heat-conducting element can optionally also form a functional component of the flexure joint, at least to a certain extent, in cooperation with the at least one spring element. The at least one heat conducting element can preferably form a type of idler joint with regard to the at least one spring element, which is designed to be softer in the actuation or tilting direction of the flexure joint formed by the at least one spring element. The softer design of the at least one heat-conducting element can be realized through material properties or the geometry or a combination of material properties and geometry.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Basisbereich, der Trägerbereich und die mikromechanische Baugruppe im Rahmen eines gemeinsamen Verfahrens zur Herstellung von Mikrostrukturen hergestellt sind. Vorzugsweise ist die gesamte Mikrospiegelbaugruppe im Rahmen eines gemeinsamen Verfahrens zur Herstellung von Mikrostrukturen hergestellt.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the base area, the carrier area and the micromechanical assembly are produced within the scope of a common method for producing microstructures. Preferably, the entire micromirror assembly is fabricated as part of a common microstructure fabrication process.
Ein derartiges Verfahren kann unter anderem die folgenden Verfahrensschritte umfassen:
- - physikalische Gasphasenabscheidung, insbesondere thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen, Lichtbogenverdampfen, Molekularstrahlepitaxie, Sputtern, ionenstrahlgestützte Deposition, ICB-Technik und/oder lonenplattieren; und/oder
- - chemische Gasphasenabscheidung, insbesondere plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, heißdraht-aktivierte Gasphasenabscheidung, chemische Niederdruck-Gasphasenabscheidung und/oder metallorganische chemische Gasphasenabscheidung; und/oder
- - plasma-unterstütztes Ätzen; und/oder
- - reaktives Ionentiefenätzen, insbesondere reaktives Silizium-Ionentiefenätzen.
- - physical vapor deposition, in particular thermal vaporization, electron beam vaporization, laser beam vaporization, arc vaporization, molecular beam epitaxy, sputtering, ion beam assisted deposition, ICB technology and/or ion plating; and or
- - chemical vapor deposition, in particular plasma-enhanced chemical vapor deposition, hot-wire-activated vapor deposition, low-pressure chemical vapor deposition and/or metal-organic chemical vapor deposition; and or
- - plasma-assisted etching; and or
- - Deep reactive ion etching, in particular deep reactive silicon ion etching.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass Komponenten der Mikrospiegelbaugruppe monolithisch ausgebildet sind.According to a further development of the invention, it can be provided in particular that components of the micromirror assembly are of monolithic design.
Vorzugsweise ist die gesamte Mikrospiegelbaugruppe monolithisch ausgebildet.Preferably, the entire micromirror assembly is monolithic.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Spiegelfläche in jeder Richtung eine räumliche Ausdehnung von weniger als 10 mm aufweist, vorzugsweise von weniger als 6 mm, besonders bevorzugt von weniger als 5 mm, ganz besonders bevorzugt von weniger als 3 mm, beispielsweise von weniger als 1 mm.According to a development of the invention, it can be provided in particular that the mirror surface has a spatial extent of less than 10 mm in each direction, preferably less than 6 mm, particularly preferably less than 5 mm, very particularly preferably less than 3 mm. for example less than 1 mm.
Jede einzelne Spiegelfläche kann insbesondere eine Reflexionsfläche mit Abmessungen von 1 mm x 1 mm (beispielsweise bevorzugt für einen Feldfacettenspiegel), 2 mm x 2 mm, 5 mm x 5 mm oder auch von bis zu 6 mm x 6 mm (beispielsweise bevorzugt für einen Pupillenfacettenspiegel) und größer aufweisen. Die Reflexionsfläche kann auch kleinere Abmessungen aufweisen. Sie weist insbesondere Seitenlängen im Mikrometer- oder unteren Millimeterbereich auf. Die einzelnen Spiegelflächen werden daher vorliegend mitunter auch als „Mikrospiegel“ bezeichnet.Each individual mirror surface can in particular be a reflection surface with dimensions of 1 mm x 1 mm (preferred for example for a field facet mirror), 2 mm x 2 mm, 5 mm x 5 mm or up to 6 mm x 6 mm (preferred for example for a pupil facet mirror ) and larger. The reflection surface can also have smaller dimensions. In particular, it has side lengths in the micrometer or lower millimeter range. The individual mirror surfaces are therefore sometimes also referred to as “micromirrors” in the present case.
Die Erfindung eignet sich ganz besonders vorteilhaft zur Verwendung mit Mikrospiegeln mit den oben genannten oder noch kleineren Ausdehnungen.The invention is particularly advantageously suitable for use with micromirrors having the dimensions mentioned above or even smaller.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Komponenten der mikromechanischen Baugruppe, insbesondere das Federelement und/oder das Wärmeleitelement, aus polykristallinem Silizium und/oder monokristallinem Silizium ausgebildet sind.In a development of the invention, it can be provided that one or more components of the micromechanical assembly, in particular the spring element and/or the heat-conducting element, are made of polycrystalline silicon and/or monocrystalline silicon.
Besagte Materialien haben sich als besonders geeignet herausgestellt und lassen sich für die vorliegende mikromechanische Anwendung sehr gut verarbeiten.Said materials have proven to be particularly suitable and can be processed very well for the present micromechanical application.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Komponenten der mikromechanischen Baugruppe, insbesondere das Federelement und/oder das Wärmeleitelement, eine Beschichtung aufweisen, welche Siliziumkarbid (beispielsweise siliziumfiltriertes Siliziumkarbid), Gold, Silber, Aluminium und/oder Kupfer aufweist.In a further development of the invention, it can also be provided that one or more components of the micromechanical assembly, in particular the spring element and/or the heat-conducting element, have a coating which has silicon carbide (e.g. silicon-filtered silicon carbide), gold, silver, aluminum and/or copper .
Eine Beschichtung mit besagten Materialien kann die mechanischen, thermischen und optischen Eigenschaften der mikromechanischen Baugruppe weiter verbessern.A coating with said materials can further improve the mechanical, thermal and optical properties of the micromechanical assembly.
Die Beschichtung kann beispielsweise eine Schichtdicke von 10 nm bis 200 nm aufweisen.The coating can have a layer thickness of 10 nm to 200 nm, for example.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist.In a particularly preferred development of the invention, it can be provided that the spring element is designed as a leaf spring.
Vorzugsweise weist das Federelement ein kardanisches Gelenk auf oder bildet ein kardanisches Gelenk aus (z. B. in Verbindung mit weiteren Federelementen, die einstückig oder mehrteilig mit dem Federelement zusammenwirken), insbesondere wenn das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist. Somit kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise die Verkippbarkeit entlang der beiden Rotationsfreiheitsgrade ermöglicht werden.The spring element preferably has a cardanic joint or forms a cardanic joint (e.g. in connection with further spring elements which interact with the spring element in one piece or in several parts), in particular if the spring element is designed as a leaf spring. The ability to tilt along the two rotational degrees of freedom can thus be made possible in a particularly simple and cost-effective manner.
Es kann grundsätzlich ein beliebiges Gelenk vorgesehen sein, um eine Verkippung um zumindest zwei Rotationsfreiheitsgrade zu ermöglichen oder zu führen, beispielsweise auch ein Punktgelenk.In principle, any joint can be provided in order to enable or guide tilting by at least two rotational degrees of freedom, for example also a point joint.
Vorzugsweise können mehrere Federelemente vorgesehen sein, um insgesamt eine Verkippbarkeit entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade zu ermöglichen. Beispielsweise können zwei, drei, vier oder noch mehr Federelemente (insbesondere Blattfedern) vorgesehen sein. Auch die Verwendung nur eines einzigen Federelements ist allerdings möglich.A plurality of spring elements can preferably be provided in order to enable tilting along at least two rotational degrees of freedom overall. For example, two, three, four or even more spring elements (especially leaf springs) can be provided. Also the uses However, it is possible to use only a single spring element.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement eine niedrigere Biegesteifigkeit aufweist als das Federelement bezüglich der Rotationsfreiheitsgrade, um die der Trägerbereich gegenüber dem Basisbereich verkippbar ist.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the heat-conducting element has a lower flexural rigidity than the spring element with regard to the rotational degrees of freedom by which the carrier area can be tilted relative to the base area.
Vorzugsweise weist das Wärmeleitelement eine um zumindest den Faktor 2, besonders bevorzugt um zumindest den Faktor 4, ganz besonders bevorzugt um zumindest um den Faktor 10 (beispielsweise auch um zumindest den Faktor 20, 30, 40, 50 oder 100) niedrigere Biegesteifigkeit auf als das Federelement bezüglich der Rotationsfreiheitsgrade, um die der Trägerbereich gegenüber dem Basisbereich verkippbar ist. Grundsätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement dieselbe oder zumindest annähernd dieselbe Steifigkeit aufweist wie das Federelement.The heat-conducting element preferably has a bending stiffness that is at least a factor of 2, particularly preferably at least a factor of 4, very particularly preferably at least a factor of 10 (e.g. also at least a factor of 20, 30, 40, 50 or 100) lower than that Spring element with respect to the rotational degrees of freedom by which the carrier area can be tilted relative to the base area. In principle, however, it can also be provided that the heat-conducting element has the same or at least approximately the same rigidity as the spring element.
Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement von dem Federelement getrennt ausgebildet ist. Auch eine einteilige bzw. einstückige Ausgestaltung ist allerdings möglich.Provision can be made for the heat-conducting element to be designed separately from the spring element. However, a one-piece or one-piece configuration is also possible.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Federelement und/oder das Wärmeleitelement eine Biegesteifigkeit von 1 nNm/rad bis 5.000 nNm/rad aufweist. Geeignete Biegesteifigkeiten sind beispielsweise auch 5 nNm/rad bis 500 nNm/rad, besonders bevorzugt 10 nNm/rad bis 200 nNm/rad.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the spring element and/or the heat-conducting element has a flexural rigidity of 1 nNm/rad to 5,000 nNm/rad. Suitable flexural rigidities are also, for example, 5 nNm/rad to 500 nNm/rad, particularly preferably 10 nNm/rad to 200 nNm/rad.
Es kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Federelement und das wenigstens eine Wärmeleitelement derart dimensioniert und gestaltet sind, dass die Biegesteifigkeit des mikromechanischen Systems der Biegesteifigkeit eines mikromechanischen Systems ohne das Wärmeleitelement entspricht. Um dies zu erreichen, kann die Steifigkeit des Federelements entsprechend reduziert werden, um auszugleichen, dass das Wärmeleitelement zumindest eine gewisse Biegesteifigkeit in das System einbringt. Hierfür kann es sich beispielsweise anbieten, die Dicke des Federelements zu reduzieren, da sich die Steifigkeit dann mit der dritten Potenz verringert, während sich der Thermalwiderstand nur linear erhöht.It can be provided that the at least one spring element and the at least one heat conducting element are dimensioned and designed such that the flexural rigidity of the micromechanical system corresponds to the flexural rigidity of a micromechanical system without the heat conducting element. In order to achieve this, the rigidity of the spring element can be correspondingly reduced in order to compensate for the fact that the heat-conducting element introduces at least a certain flexural rigidity into the system. For example, it may be advisable to reduce the thickness of the spring element, since the rigidity then decreases with the third power, while the thermal resistance increases only linearly.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Federelement und/oder das Wärmeleitelement eine Dicke von 100 nm bis 1.000 nm aufweist, vorzugsweise eine Dicke von 400 nm bis 600 nm.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the spring element and/or the heat-conducting element has a thickness of 100 nm to 1,000 nm, preferably a thickness of 400 nm to 600 nm.
Die Dicken können derart gewählt und aufeinander abgestimmt sein, dass der Thermalwiderstand des Gesamtsystems gegenüber einem System ohne das Wärmeleitelement reduziert ist. Hierzu können geeignete Simulationsmodelle herangezogen werden.The thicknesses can be selected and matched to one another in such a way that the thermal resistance of the overall system is reduced compared to a system without the heat-conducting element. Suitable simulation models can be used for this.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Federelement und/oder das Wärmeleitelement einen Wärmewiderstand von 200 K/W bis 20.000 K/W aufweist. Geeignete Wärmewiderstände sind beispielsweise 500 K/W bis 4.000 K/W, besonders bevorzugt 500 K/W bis 2.000 K/W.In a development of the invention, it can be provided that the spring element and/or the heat-conducting element has a thermal resistance of 200 K/W to 20,000 K/W. Suitable thermal resistances are, for example, 500 K/W to 4000 K/W, particularly preferably 500 K/W to 2000 K/W.
Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement in zwei oder drei zueinander orthogonalen Raumrichtungen ausgreifend ausgebildet ist.Provision can be made for the heat-conducting element to be designed to extend in two or three mutually orthogonal spatial directions.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zumindest abschnittsweise quer zu dem Federelement verläuft.According to a development of the invention, it can be provided in particular that the heat-conducting element runs at least in sections transversely to the spring element.
Unter einem Verlauf des Wärmeleitelements „quer“ zu dem Federelement ist vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ein Verlauf des Wärmeleitelements orthogonal zu dem Federelement zu verstehen. Grundsätzlich kann aber ein beliebig winkliger, also auch ein von 90° abweichender Verlauf des Wärmeleitelement zu dem Federelement vorteilhaft sein.A course of the heat conducting element “transverse” to the spring element is preferably, but not necessarily, to be understood as a course of the heat conducting element orthogonal to the spring element. In principle, however, it can be advantageous for the heat-conducting element to run at any angle, that is to say also at a different angle than 90°, relative to the spring element.
Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass einer oder mehrere Abschnitte des wenigstens einen Wärmeleitelementes parallel zu dem Federelement verlaufen, wohingegen andere Abschnitte winklig bzw. quer verlaufen. Diesbezüglich sind verschiedene Varianten denkbar, von denen einige besonders vorteilhafte Geometrien nachfolgend noch beschrieben werden.In particular, it can also be provided that one or more sections of the at least one heat-conducting element run parallel to the spring element, whereas other sections run at an angle or transversely. Various variants are conceivable in this respect, of which some particularly advantageous geometries are described below.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement als Blattfeder mit einer Kröpfung ausgebildet ist.In an advantageous development of the invention, it can be provided, for example, that the heat-conducting element is designed as a leaf spring with a bend.
Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zwei die Kröpfung einseitig oder beiderseits aufnehmende Ansatzabschnitte aufweist. Die Kröpfung kann insbesondere eine Länge von 10 µm bis 100 µm aufweisen, vorzugsweise etwa 40 µm. Es kann vorgesehen sein, dass der oder die Ansatzabschnitt(e) eine Länge von 1 µm bis 50 µm, vorzugsweise ungefähr 5 µm aufweist bzw. aufweisen.Provision can be made for the heat-conducting element to have two attachment sections which accommodate the bend on one side or on both sides. The bend can in particular have a length of 10 μm to 100 μm, preferably about 40 μm. Provision can be made for the attachment section(s) to have a length of 1 μm to 50 μm, preferably approximately 5 μm.
Alternativ oder zusätzlich kann das Wärmeleitelement einen oder mehrere Knicke oder Biegungen aufweisen.Alternatively or additionally, the heat-conducting element can have one or more kinks or bends.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zumindest abschnittsweise spiralförmig ausgebildet ist. Das Wärmeleitelement kann insbesondere in einer aufsteigenden Drehung zwischen dem Basisbereich und dem Trägerbereich verlaufen.According to a development of the invention can also be provided that the heat guide element is at least partially formed in a spiral shape. In particular, the heat-conducting element can run in an ascending rotation between the base area and the carrier area.
Die Drehung des spiralförmigen Abschnitts des Wärmeleitelements kann beispielsweise 10° bis 180° betragen, vorzugweise 70° bis 110°, besonders bevorzugt 89° bis 91°.The rotation of the spiral-shaped section of the heat-conducting element can be, for example, 10° to 180°, preferably 70° to 110°, particularly preferably 89° to 91°.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zumindest abschnittsweise kreisbogenförmig ausgebildet ist oder einen sonstigen kurvigen Verlauf ausbildet.In an advantageous development of the invention, it can also be provided that the heat-conducting element is designed in the shape of a circular arc at least in sections or forms some other curved course.
Der Kreisbogen des kreisbogenförmigen Abschnitts des Wärmeleitelements kann sich beispielsweise über 200° bis 330° erstrecken, vorzugsweise über 250° bis 290°, besonders bevorzugt über 269° bis 271°.The circular arc of the circular arc-shaped section of the heat-conducting element can extend, for example, over 200° to 330°, preferably over 250° to 290°, particularly preferably over 269° to 271°.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mikromechanische Baugruppe zwei Paare von jeweils als Blattfeder ausgeführten Federelementen in orthogonaler Anordnung aufweist, um ein kardanisches Festkörpergelenk auszubilden. Insbesondere können in zwei Quadranten der mikromechanischen Baugruppe jeweils zwei der besagten Federelemente mittels einer Zwischenplatte miteinander verbunden sein, wobei in den beiden anderen Quadranten jeweilige Wärmeleitelemente angeordnet sein können.In a development of the invention, it can be provided that the micromechanical assembly has two pairs of spring elements, each designed as a leaf spring, in an orthogonal arrangement in order to form a cardanic flexure joint. In particular, in two quadrants of the micromechanical assembly, two of said spring elements can be connected to one another by means of an intermediate plate, with respective heat-conducting elements being able to be arranged in the other two quadrants.
Es sind aber auch andere Anordnungen im Rahmen einer erfindungsgemäßen mikromechanischen Baugruppe möglich, beispielsweise auch eine zentrale Anordnung der Wärmeleitelemente.However, other arrangements are also possible within the framework of a micromechanical assembly according to the invention, for example a central arrangement of the heat-conducting elements.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Mikrospiegelbaugruppe eine mikroelektromechanische Aktuatoreinrichtung zur Verkippung des Trägerbereichs relativ zu dem Basisbereich auf (auch als „Kipp-Manipulator“ bekannt).In a preferred development of the invention, the micromirror assembly has a microelectromechanical actuator device for tilting the carrier area relative to the base area (also known as a “tilt manipulator”).
Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Mikrospiegels bzw. der Spiegelfläche in Zusammenwirkung mit dem wenigstens einen Federelement und dem wenigstens einen Wärmeleitelement verändert werden. Die Aktuatoreinrichtung kann vorzugsweise Teil der mikromechanischen Baugruppe sein, insbesondere mit dem wenigstens einen Federelement und dem wenigstens einen Wärmeleitelement ein gemeinsames mikroelektromechanisches System ausbilden.In this way, the orientation of the micromirror or the mirror surface can be changed in cooperation with the at least one spring element and the at least one heat-conducting element. The actuator device can preferably be part of the micromechanical assembly, in particular form a common microelectromechanical system with the at least one spring element and the at least one heat conducting element.
Es können beliebige Arten von Aktuatoreinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise eine kapazitive bzw. elektrostatische Aktuatoreinrichtung eines MEMS-Spiegelkonzepts gemäß der
Ergänzend kann die Mikrospiegelbaugruppe auch noch beliebige weitere Komponenten aufweisen, die jeweils einteilig bzw. monolithisch, gegebenenfalls aber auch mehrteilig, mit den anderen Komponenten verbunden sind. Beispielsweise kann eine Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die den Kippwinkel der Spiegelfläche relativ zu dem Basisbereich zu erfassen vermag.In addition, the micromirror assembly can also have any other components that are connected to the other components in one piece or monolithically, but possibly also in multiple pieces. For example, a sensor device can be provided which is able to detect the tilt angle of the mirror surface relative to the base area.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass im Rahmen der Erfindung genau ein Wärmeleitelement, optional aber auch mehrere Wärmeleitelemente vorgesehen sein können, insbesondere mehrere voneinander und von dem oder den Federelementen beabstandete Wärmeleitelemente.At this point it should be mentioned that within the scope of the invention, exactly one heat-conducting element, but optionally also several heat-conducting elements, can be provided, in particular several heat-conducting elements spaced apart from one another and from the spring element or elements.
Die Erfindung betrifft auch eine Facettenanordnung eines Facettenspiegels, aufweisend mehrere der Mikrospiegelbaugruppen gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen, die derart zueinander angeordnet sind, dass deren Spiegelflächen gemeinsam eine segmentierte Facette des Facettenspiegels ausbilden und/oder die derart zueinander angeordnet sind, dass deren Spiegelflächen jeweilige Facetten des Facettenspiegels ausbilden.The invention also relates to a facet arrangement of a facet mirror, having several of the micromirror assemblies according to the above and following statements, which are arranged in relation to one another in such a way that their mirror surfaces together form a segmented facet of the facet mirror and/or which are arranged in relation to one another in such a way that their mirror surfaces form respective facets form the facet mirror.
Die einzelnen Spiegelflächen bzw. Mikrospiegel können jeweils aktuatorisch verkippbar sein.The individual mirror surfaces or micromirrors can each be tiltable by means of an actuator.
Der Facettenspiegel kann aus einzelnen Spiegelflächen bzw. Mikrospiegeln ausgebildet sein, die jeweils eine einzelne Facette repräsentierenden und eine Dimension von etwa 5 mm in y-Richtung und 100 mm in x-Richtung aufweisen.The facet mirror can be formed from individual mirror surfaces or micromirrors, each of which represents an individual facet and has a dimension of approximately 5 mm in the y-direction and 100 mm in the x-direction.
Alternativ zur Realisierung einer einzelnen Facette durch genau eine einzelne Spiegelfläche bzw. genau einen einzelnen Mikrospiegel kann jede der Facetten auch durch Gruppen von kleineren Spiegelflächen approximiert werden. Eine Facette mit Dimensionen von 5 mm in y-Richtung und von 100 mm in x-Richtung kann z. B. mittels eines 1 x 20-Arrays von einzelnen Spiegelflächen der Dimension 5 mm x 5 mm bis hin zu einem 10 x 200-Array von einzelnen Spiegelflächen mit den Dimensionen 0,5 mm x 0,5 mm aufgebaut sein.As an alternative to realizing an individual facet by exactly one individual mirror surface or exactly one individual micromirror, each of the facets can also be approximated by groups of smaller mirror surfaces. A facet with dimensions of 5 mm in the y-direction and 100 mm in the x-direction can e.g. B. by means of a 1 x 20 array of individual mirror surfaces with dimensions of 5 mm x 5 mm up to a 10 x 200 array be constructed from individual mirror surfaces with the dimensions 0.5 mm x 0.5 mm.
Insgesamt kann der Facettenspiegel beispielsweise etwa 100.000 Mikrospiegel aufweisen. Je nach Größe der einzelnen Spiegelflächen kann der Facettenspiegel auch eine andere Anzahl an einzelnen Spiegelflächen aufweisen. Die Anzahl der einzelnen Spiegelflächen des Facettenspiegels beträgt insbesondere mindestens 1.000, insbesondere mindestens 5.000, insbesondere mindestens 10.000. Sie kann bis zu 100.000, insbesondere bis zu 300.000, insbesondere bis zu 500.000, insbesondere bis zu 1.000.000 betragen.The facet mirror can have a total of around 100,000 micromirrors, for example. Depending on the size of the individual mirror surfaces, the faceted mirror can also have a different number of individual mirror surfaces. The number of individual mirror surfaces of the faceted mirror is in particular at least 1,000, in particular at least 5,000, in particular at least 10,000. It can be up to 100,000, in particular up to 300,000, in particular up to 500,000, in particular up to 1,000,000.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Basisbereiche der einzelnen Mikrospiegelbaugruppen auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sind. Jeder Mikrospiegel kann dann vorteilhaft gegenüber einer gemeinsamen Referenzfläche verkippbar sein.In an advantageous development of the invention, it can be provided that the base regions of the individual micromirror assemblies are arranged on a common substrate. Each micromirror can then advantageously be tiltable relative to a common reference surface.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Facettenspiegel, insbesondere einen Feldfacettenspiegel oder einen Pupillenfacettenspiegel für eine Projektionsbelichtungsanlage, aufweisend eine Facettenanordnung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen.The invention also relates to a facet mirror, in particular a field facet mirror or a pupil facet mirror for a projection exposure system, having a facet arrangement according to the statements above and below.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verwendung von wenigstens einem Wärmeleitelement gewährleistet, dass sowohl der Thermalwiderstand als auch die Federsteifigkeit des Gesamtsystems reduzierbar sind, so dass der Facettenspiegel bzw. der Mikrospiegel besonders vorteilhaft auch unter hoher Thermallast nutzbar ist. Der vorgeschlagene Facettenspiegel eignet sich daher besonders vorteilhaft zur Verwendung mit einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage.The use of at least one heat-conducting element proposed according to the invention ensures that both the thermal resistance and the spring stiffness of the overall system can be reduced, so that the facet mirror or the micromirror can also be used particularly advantageously under high thermal loads. The proposed facet mirror is therefore particularly advantageously suitable for use with an EUV projection exposure system.
Die Erfindung betrifft ferner eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie (insbesondere eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage), mit einem Beleuchtungssystem, das eine Strahlungsquelle und eine Optik aufweist. Die Optik weist einen Facettenspiegel gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen auf, insbesondere einen Feldfacettenspiegel und/oder einen Pupillenfacettenspiegel.The invention also relates to a projection exposure system for microlithography (in particular an EUV projection exposure system) with an illumination system that has a radiation source and an optical system. The optics have a facet mirror according to the statements above and below, in particular a field facet mirror and/or a pupil facet mirror.
Dadurch, dass die erfindungsgemäße Lösung es ermöglicht, den Wärmewiderstand zwischen dem Basisbereich und dem Trägerbereich der Spiegelfläche zu reduzieren, wird die Möglichkeit Wärme von den einzelnen Mikrospiegeln abzuführen, signifikant verbessert. Dies führt dazu, dass, insbesondere wenn es sich um einen Spiegel einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage handelt, die Defektbildung und der Reflexionsverlust, der bei höheren Temperaturen erhöht ist, signifikant reduziert wird. Eine geringere Spiegeltemperatur verbessert außerdem die Driftstabilität (Thermaldeformationen) und bei manchen Sensortypen auch die Messgenauigkeit.Because the solution according to the invention makes it possible to reduce the thermal resistance between the base region and the carrier region of the mirror surface, the possibility of dissipating heat from the individual micromirrors is significantly improved. The result of this is that, particularly when it is a mirror of an EUV projection exposure system, the formation of defects and the reflection loss, which is increased at higher temperatures, are significantly reduced. A lower mirror temperature also improves the drift stability (thermal deformations) and, with some sensor types, also the measuring accuracy.
Von Vorteil ist es, wenn die Mikrospiegelbaugruppe auf die Projektionsbelichtungsanlage abgestimmt und derart gestaltet ist, dass die Temperatur des Mikrospiegels im Betrieb geringer ist als 200°, vorzugweise geringer ist als 100°. Dadurch werden eine Defektbildung und ein Reflexionsverlust an der Spiegeloberfläche effizient reduziert.It is advantageous if the micromirror assembly is matched to the projection exposure system and designed in such a way that the temperature of the micromirror during operation is less than 200°, preferably less than 100°. This efficiently reduces defect formation and reflection loss at the mirror surface.
Erfindungsgemäß ist es durch die verbesserte Wärmeabführung möglich, die Leistung des Systems, welches auf den Spiegel einstrahlt, insbesondere einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage, verglichen mit dem Stand der Technik zu erhöhen und/oder die Abbildungsgenauigkeit der Projektionsbelichtungsanlage zu verbessern.According to the invention, the improved heat dissipation makes it possible to increase the performance of the system that radiates onto the mirror, in particular an EUV projection exposure system, compared to the prior art and/or to improve the imaging accuracy of the projection exposure system.
Es hat sich gezeigt, dass sich erfindungsgemäß der Thermalwiderstand zwischen dem Spiegel und dem Substrat um über 20% reduzieren lässt, bei gleichzeitiger Reduzierung der Biegesteifigkeit um über 25%.It has been shown that, according to the invention, the thermal resistance between the mirror and the substrate can be reduced by more than 20%, with a simultaneous reduction in the flexural rigidity by more than 25%.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Mikrospiegelbaugruppe einer Facettenanordnung eines Facettenspiegels, aufweisend zumindest Verfahrensschritte zur Herstellung:
- - eines Basisbereichs;
- - eines von dem Basisbereich beabstandeten Trägerbereichs mit einer von dem Basisbereich abgewandten Spiegelfläche; und
- - einer mikromechanischen Baugruppe, die ein Federelement und ein separates Wärmeleitelement aufweist, wobei das Federelement und das Wärmeleitelement derart voneinander beabstandet und jeweils zwischen dem Basisbereich und dem Trägerbereich angeordnet und ausgebildet werden, dass der Trägerbereich gegenüber dem Basisbereich entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade verkippbar ist.
- - a base area;
- - A spaced-apart from the base area carrier area with a remote from the base area mirror surface; and
- - a micromechanical assembly that has a spring element and a separate heat-conducting element, the spring element and the heat-conducting element being spaced apart from one another and being arranged and formed between the base area and the carrier area in such a way that the carrier area can be tilted relative to the base area along at least two rotational degrees of freedom.
Auf vorteilhafte Weise kann somit ein kippbarer Mikrospiegel bzw. eine kippbare Mikrospiegelanordnung mit deformierbaren Wärmeleitelementen bereitgestellt werden.A tiltable micromirror or a tiltable micromirror arrangement with deformable heat-conducting elements can thus be provided in an advantageous manner.
Im Rahmen des Herstellungsverfahrens, insbesondere bezüglich der Auswahl der Gestaltungen der Federelemente und/oder der Wärmeleitelemente, kann zunächst vorgesehen sein, entsprechende analytische Modelle aufzustellen, um die jeweiligen Thermaleigenschaften und Steifigkeiten (zumindest näherungsweise) zu beschreiben. Anschließend kann optional vorgesehen sein, freie Parameter des Modells zu reduzieren, um das System zu vereinfachen. Letztendlich können die Thermaleigenschaften und Steifigkeiten für einen definierten Parameterraum berechnet, optimiert und mittels anschließender Simulation überprüft werden.As part of the manufacturing process, in particular with regard to the selection of the designs of the spring elements and/or the heat conducting elements, provision can first be made for appropriate analytical models to be set up in order to (at least approximately) describe the respective thermal properties and rigidities. Subsequently, it can optionally be provided to reduce free parameters of the model in order to simplify the system. Ultimately, the thermal properties and stiffness can be calculated for a defined parameter space, optimized and checked using subsequent simulation.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Mikrospiegelbaugruppe unter Verwendung wenigstens eines der folgenden Verfahrensschritte ausgebildet wird:
- - physikalische Gasphasenabscheidung, insbesondere thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen, Lichtbogenverdampfen, Molekularstrahlepitaxie, Sputtern, ionenstrahlgestützte Deposition, ICB-Technik und/oder lonenplattieren; und/oder
- - chemische Gasphasenabscheidung, insbesondere plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, heißdraht-aktivierte Gasphasenabscheidung, chemische Niederdruck-Gasphasenabscheidung und/oder metallorganische chemische Gasphasenabscheidung; und/oder
- - plasma-unterstütztes Ätzen; und/oder
- - reaktives Ionentiefenätzen, insbesondere reaktives Silizium-Ionentiefenätzen.
- - physical vapor deposition, in particular thermal vaporization, electron beam vaporization, laser beam vaporization, arc vaporization, molecular beam epitaxy, sputtering, ion beam assisted deposition, ICB technology and/or ion plating; and or
- - chemical vapor deposition, in particular plasma-enhanced chemical vapor deposition, hot-wire-activated vapor deposition, low-pressure chemical vapor deposition and/or metal-organic chemical vapor deposition; and or
- - plasma-assisted etching; and or
- - Deep reactive ion etching, in particular deep reactive silicon ion etching.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verkippen einer Spiegelfläche eines Facettenspiegels relativ zu einem Basisbereich, welche wärmeleitend auf einem Trägerbereich angeordnet ist, der über wenigstens ein Federelement und wenigstens ein Wärmeleitelement einer mikromechanischen Baugruppe mit dem Basisbereich verbunden und zu dem Basisbereich entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade verkippbar ist. Es wird eine mikroelektromechanische Aktuatoreinrichtung verwendet, um den Trägerbereich zu verkippen.The invention also relates to a method for tilting a mirror surface of a facet mirror relative to a base area, which is arranged in a thermally conductive manner on a carrier area, which is connected to the base area via at least one spring element and at least one heat-conducting element of a micromechanical assembly and can be tilted with respect to the base area along at least two rotational degrees of freedom is. A microelectromechanical actuator device is used to tilt the carrier area.
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch die erfindungsgemäße Mikrospiegelbaugruppe, die Facettenanordnung, den Facettenspiegel, die Projektionsbelichtungsanlage, das Herstellungsverfahren oder das Verfahren zum Verkippen einer Spiegelfläche beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.Features that have been described in connection with one of the objects of the invention, namely given by the micromirror assembly according to the invention, the facet arrangement, the facet mirror, the projection exposure system, the manufacturing method or the method for tilting a mirror surface, can also be advantageously implemented for the other objects of the invention . Likewise, advantages that were mentioned in connection with one of the objects of the invention can also be understood in relation to the other objects of the invention.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that terms such as "comprising", "having" or "with" do not exclude any other features or steps. Furthermore, terms such as "a" or "that" which indicate a singular number of steps or features do not exclude a plurality of features or steps - and vice versa.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“ eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.In a puristic embodiment of the invention, however, it can also be provided that the features introduced in the invention with the terms “comprising”, “having” or “with” are listed exhaustively. Accordingly, one or more listings of features may be considered complete within the scope of the invention, e.g. considered for each claim. The invention can consist exclusively of the features mentioned in claim 1, for example.
Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie „erstes“ oder „zweites“ etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.It should be mentioned that designations such as “first” or “second” etc. are primarily used for reasons of distinguishing the respective device or method features and are not necessarily intended to indicate that features are mutually dependent or related to one another.
Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.Furthermore, it should be emphasized that the values and parameters described here are deviations or fluctuations of ±10% or less, preferably ±5% or less, more preferably ±1% or less, and very particularly preferably ±0.1% or less of the respectively named Include value or parameter, provided that these deviations are not excluded in the implementation of the invention in practice. The specification of ranges by means of initial and final values also includes all those values and fractions that are enclosed by the range specified in each case, in particular the initial and final values and a respective mean value.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred exemplary embodiments in which individual features of the present invention are shown in combination with one another. Features of an exemplary embodiment can also be implemented separately from the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly easily be combined with features of other exemplary embodiments by a person skilled in the art to form further meaningful combinations and sub-combinations.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
Es zeigen schematisch:
-
1 eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage im Meridionalschnitt; -
2 eine Mikrospiegelbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine mikromechanische Baugruppe mit mehreren Federelementen zur Ausbildung eines Festkörpergelenks für eine erfindungsgemäße Mikrospiegelbaugruppe, gemäß einer ersten Variante; -
4 eine mikromechanische Baugruppe mit mehreren Federelementen zur Ausbildung eines Festkörpergelenks für eine erfindungsgemäße Mikrospiegelbaugruppe, gemäß einer zweiten Variante; -
5 eine Mikrospiegelbaugruppe mit einem einzelnen Federelement gemäß dem Stand der Technik; -
6 eine Mikrospiegelbaugruppe mit einem einzelnen Federelement in Kombination mit einem zusätzlichen Wärmeleitelement gemäß einer Variante der Erfindung in einem nicht ausgelenkten Ruhezustand; -
7 dieMikrospiegelbaugruppe der 6 in einem ausgelenkten Arbeitszustand; -
8 eine Mikrospiegelbaugruppe mit einem einzelnen Federelement in Kombination mit einem zusätzlichen Wärmeleitelement gemäß einer weiteren Variante der Erfindung; und -
9 eine kreisbogenförmige Anordnung eines Wärmeleitelements zwischen dem Basisbereich und dem Trägerbereich.
-
1 an EUV projection exposure system in the meridional section; -
2 a micromirror assembly according to an embodiment of the invention; -
3 a micromechanical assembly with a plurality of spring elements for forming a solid joint for a micromirror assembly according to the invention, according to a first variant; -
4 a micromechanical assembly with a plurality of spring elements for forming a solid joint for a micromirror assembly according to the invention, according to a second variant; -
5 a prior art single spring element micromirror assembly; -
6 a micromirror assembly having a single spring element in combination with an additional thermally conductive element according to a variant of the invention in an undeflected rest state; -
7 themicromirror assembly 6 in a deflected working condition; -
8th a micromirror assembly with a single spring element in combination with an additional thermally conductive element according to another variant of the invention; and -
9 a circular arc-shaped arrangement of a thermally conductive element between the base area and the carrier area.
Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf
Ein Beleuchtungssystem 101 der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 weist neben einer Strahlungsquelle 102 eine Beleuchtungsoptik 103 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 104 in einer Objektebene 105 auf. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 104 angeordnetes Retikel 106. Das Retikel 106 ist von einem Retikelhalter 107 gehalten. Der Retikelhalter 107 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 108 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.In addition to a
In
Die EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 umfasst eine Projektionsoptik 109. Die Projektionsoptik 109 dient zur Abbildung des Objektfeldes 104 in ein Bildfeld 110 in einer Bildebene 111. Die Bildebene 111 verläuft parallel zur Objektebene 105. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111 möglich.The EUV
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 106 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 110 in der Bildebene 111 angeordneten Wafers 112. Der Wafer 112 wird von einem Waferhalter 113 gehalten. Der Waferhalter 113 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 114 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 106 über den Retikelverlagerungsantrieb 108 und andererseits des Wafers 112 über den Waferverlagerungsantrieb 114 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the
Bei der Strahlungsquelle 102 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 102 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 115, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 115 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle („Laser Produced Plasma“, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle („Gas Discharged Produced Plasma“, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln.The
Die Beleuchtungsstrahlung 115, die von der Strahlungsquelle 102 ausgeht, wird von einem Kollektor 116 gebündelt. Bei dem Kollektor 116 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 116 kann im streifenden Einfall („Grazing Incidence“, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall („Normal Incidence“, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 115 beaufschlagt werden. Der Kollektor 116 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung 115 und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.The
Nach dem Kollektor 116 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 115 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 117. Die Zwischenfokusebene 117 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 102 und den Kollektor 116, und der Beleuchtungsoptik 103 darstellen.After the
Die Beleuchtungsoptik 103 umfasst einen Umlenkspiegel 118 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 119. Bei dem Umlenkspiegel 118 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 118 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 115 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 119 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, die zur Objektebene 105 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 119 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 120, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 120 sind in der
Die ersten Facetten 120 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 120 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.The
Wie beispielsweise aus der
Zwischen dem Kollektor 116 und dem Umlenkspiegel 118 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 115 horizontal, also längs der y-Richtung.The
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 ist dem ersten Facettenspiegel 119 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 121. Sofern der zweite Facettenspiegel 121 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 121 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 119 und dem zweiten Facettenspiegel 121 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
Der zweite Facettenspiegel 121 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 122. Die zweiten Facetten 122 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The
Bei den zweiten Facetten 122 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die
Die zweiten Facetten 122 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The
Die Beleuchtungsoptik 103 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugeintegrator („Fly's Eye Integrator“) bezeichnet.The
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 121 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 109 optisch konjugiert ist, anzuordnen.It can be advantageous not to arrange the
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 121 werden die einzelnen ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 121 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 115 im Strahlengang vor dem Objektfeld 104.The individual
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Objektfeld 104 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 120 in das Objektfeld 104 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 103 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, „Normal Incidence“-Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, „Gracing Incidence“-Spiegel) umfassen.In a further embodiment of the
Die Beleuchtungsoptik 103 hat bei der Ausführung, die in der
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 103 kann der Umlenkspiegel 118 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 103 nach dem Kollektor 116 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 119 und den zweiten Facettenspiegel 121.In a further embodiment of the
Die Abbildung der ersten Facetten 120 mittels der zweiten Facetten 122 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 122 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 105 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.The imaging of the
Die Projektionsoptik 109 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der EUV-Projektionsbelichtungsanlage 100 durchnummeriert sind.The
Bei dem in der
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 103, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 115 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. Just like the mirrors of the
Die Projektionsoptik 109 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 104 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 110. Dieser Objekt-Bildversatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 105 und der Bildebene 111.The
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 109 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.The
Die Projektionsoptik 109 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The
Die Projektionsoptik 109 führt in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.Other imaging scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 104 und dem Bildfeld 110 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 109, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind bekannt aus der
Jeweils eine der Pupillenfacetten 122 ist genau einer der Feldfacetten 120 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 120 in eine Vielzahl an Objektfeldern 104 zerlegt. Die Feldfacetten 120 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 122.In each case one of the
Die Feldfacetten 120 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 122 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 104 auf das Retikel 106 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 104 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.The
Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting bezeichnet.The illumination of the entrance pupil of the
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 103 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 104 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the
Die Projektionsoptik 109 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 109 lässt sich regelmäßig mit dem Pupillenfacettenspiegel 121 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 109, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 121 telezentrisch auf den Wafer 112 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.The entrance pupil of the
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 109 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 121 und dem Retikel 106 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Bauelements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.The
Bei der in der
Der erste Facettenspiegel 119 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 121 definiert ist.The
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen, insbesondere für EUV-Projektionsbelichtungsanlagen derart, wie exemplarisch in der
In
Die Mikrospiegelbaugruppe 1 umfasst einen Trägerbereich 3 mit einer Spiegelfläche 4 bzw. einem „Mikrospiegel“. Bei der Spiegelfläche 4 kann es sich insbesondere um eine einzelne Facette 120, 122 eines Facettenspiegels 119, 121 oder um eine von mehreren Spiegelflächen einer einzelnen Facette 120, 122 eines Facettenspiegels 119, 121 handeln. Der Trägerbereich 3 bildet im Ausführungsbeispiel den Spiegelkörper, auf dessen Vorderseite die Reflexionsfläche, also die Spiegelfläche 4 ausgebildet ist. Die Spiegelfläche 4 kann durch eine Viellagenstruktur gebildet und vorzugsweise strahlungsreflektierend für EUV-Strahlung sein.The micromirror assembly 1 includes a
Die Mikrospiegelbaugruppe 1 weist einen Basisbereich 5 auf, der von dem Trägerbereich 3 beabstandet ist. Der Basisbereich 5 ist Teil eines Substrats und kann auch als Grundplatte bezeichnet werden.The micromirror assembly 1 has a
Der Trägerbereich 3 samt Spiegelfläche 4 ist gegenüber dem Basisbereich 5 entlang zumindest zweier Rotationsfreiheitsgrade R1,2 verkippbar, wozu eine nur beispielhaft in
Zur Erfassung der Verschwenkposition der Spiegelfläche 4 kann eine nicht näher bezeichnete Sensoreinrichtung vorgesehen sein - geeignete Realisierungen sind im Stand der Technik bekannt.To detect the pivoting position of the
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die
Gemäß der in
Die Federelemente 8 des Festkörpergelenks weisen in dem an den Mittenbereich anschließenden Bereich der Schenkel der kreuzförmigen Struktur ein T-förmiges Profil auf und sind hierdurch versteift, insbesondere in Bezug auf Auslenkungen in Richtung der Flächennormalen N. Durch gezieltes Design des Versteifungselements 13 lassen sich die mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften des Festkörpergelenks bzw. der mikromechanischen Baugruppe 7 gezielt beeinflussen. Die Versteifungselemente 13 können insbesondere dazu dienen, die Steifigkeit in der Aktuatorebene zu beeinflussen.The
Die mikromechanische Baugruppe 7 dient auch der Wärmeabfuhr aus der Spiegelfläche 4 bzw. aus dem Trägerbereich 3, die erfindungsgemäß durch in den
Bei der in
Anhand der
Der Thermalwiderstand für die in
Gleichwohl gilt es zu berücksichtigen, dass die Biegesteifigkeit für die mikromechanische Baugruppe 7 gemäß
Ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen mikromechanischen Baugruppe 7 ist in
Grundsätzlich können verschiedene Geometrien für das Wärmeleitelement 9 vorgesehen sein, die sich gut eignen, um nur eine geringe zusätzliche Steifigkeit in das System einzubringen. Beispielhaft ist in
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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