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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Feld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf fotolithografische,
optische Systeme, welche bei der Halbleiterherstellung verwendet
werden, und insbesondere auf Systeme zur Formeinstellung deformierbarer
Spiegel in derartigen optischen Systemen. Insbesondere bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf ein System zum Anpassen eines deformierbaren
Spiegels, welches die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 genannten
Merkmale umfasst. Ein derartiges System ist aus
US 4 492 431 bekannt.
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Verwandte
Technik
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Halbleitereinrichtungen
werden üblicherweise
unter Verwendung von fotolithografischen Techniken hergestellt.
In dem Maße,
wie sich die Nachfrage für
immer kleinere halbleitende Einrichtungen erhöht hat, hat sich die Notwendigkeit
für immer
präzisere fotolithografische
Techniken vergrößert. Ein
kritisches Element in der fotolithografischen Technologie ist das
optische System.
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Bis
heute wurden fotolithografische, optische Systeme nahezu bis an
die physikalischen Grenzen des Lichtes vorangetrieben, welches dieselben
manipulieren und leiten sollen. Toleranzen werden typischerweise
in Nanometern gemessen und dies erlaubt nur geringen Platz für Fehler.
Beispielsweise kann die einfache Erwärmung oder Abkühlung eines Spiegels
in einem optischen System um nur einen Bruchteil eines Grades schwerwiegende
Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit
des optischen Systems bedeuten. Eine erhebliche Wärmelast
wird in einer fotografischen Linsenbaugruppe durch die Absorption
des belichtenden Lichtes beigetragen. Weitere dynamische Umweltfaktoren,
welche die Systemleistungsfähigkeit
beeinflussen können,
sind die Feuchtigkeit und der Druck. Statische Fehler können ebenso
in diese komplexen Systeme eingetragen werden. Beispiele für statische
Fehler sind Defekte in dem Spiegel selbst, wie etwa Defekte, welche
durch Polieren oder durch minimale Formvariationen eingebracht werden.
Als Ergebnis dieser möglichen
Fehler werden erfinderische und präzisere Möglichkeiten benötigt, um
geringfügige
Umweltvariationen und statische Variationen auszugleichen.
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Zusätzlich zu
dem Bedarf, die Präzision
zu erhöhen
und die Größe zu verringern,
hat die Halbleiter herstellende Industrie einen stetig wachsenden Bedarf
an Volumenkapazität
erfahren. Aus diesem Grund muss die fotolithografische Technologie
ebenso ausreichend robust sein, um mit den Anforderungen des Herstellungsprozesses
Schritt halten zu können.
Probleme oder Verzögerungen
in irgendeinem Teil des Prozesses können gravierende Auswirkungen
auf die Fähigkeit
der Firmen haben, die Nachfrage zu befriedigen.
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Daher
besteht ein Bedarf für
präzise
optische Systeme mit der Fähigkeit,
Systembildfehler, welche durch statische Fehler, Umweltänderungen
oder Absorption der Belichtungsstrahlung eingebracht werden, dynamisch
auszugleichen, und welche ebenso den Anforderungen einer Umgebung
der Massenproduktion standhalten Können. Unser Beitrag zum Stand
der Technik ist ein präzises,
robustes System, um einen deformierbaren sphärischen Spiegel in der Form
zu beeinflussen, wodurch die Korrektur von verschiedenen optischen
Bildfehlern möglich
wird.
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Ein
deformierbarer Spiegel, welcher dynamisch angepasst werden kann,
ist im Stand der Technik bekannt. Man beachte hierzu beispielsweise
die europäische
Patentanmeldung
EP
0 961 149 A2 mit dem Titel "Catadioptric Objektive for Projection
with Adaptive Mirror and Projection Exposure Method" für Carl Zeiss.
Darin wird ein deformierbarer Spiegel mit wenigen unabhängigen Aktuatoren
offenbart (zwei in der bevorzugten Ausführungsform). Dort wird beschrieben,
dass es vorteilhaft ist, eine geringe Anzahl von Aktuatoren zu haben.
Ein spezifischer Aufbau der Aktuatoren selbst ist nicht offenbart.
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Ein
weiteres ähnliches
System ist in US-Patent Nr. 5,142,132 offenbart mit dem Titel "Adaptive Optic Wafer
Stepper Illumination System",
erteilt am 25. August 1992 für
MacDonald et al. Dort wird ein optisches System offenbart, welches
einen deformierbaren Spiegel enthält, wobei der deformierbare Spiegel
durch eine Vielzahl von Aktuatoren in der Form angepasst werden
kann.
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US 4492431 , welches vorstehend
erwähnt wurde,
beschreibt ebenso ein System zum Anpassen eines deformierbaren Spiegels
unter Verwendung von druckbetriebenen Aktuatoren. Die Kontur des Spiegels
wird durch eine Anzahl von Aktuatoren gesteuert, wobei jeder derselben
einen Druckbehälter umfasst,
welcher entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit enthält. Die
Ausdehnung des Aktuators wird durch Variieren des Drucks innerhalb
des Druckbehälters
gesteuert.
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Die
vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik in
Form einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Ausführung von
tatsächlicher Deformation,
oder Formbeeinflussung eines deformierbaren Spiegels. Die Erfindung
kombiniert die im Stand der Technik notwendige Präzision mit
der im industriellen Prozess erforderlichen Robustheit.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein präzises und
robustes System für
die dynamische Anpassung eines deformierbaren Spiegels in einem
optischen System bereitzustellen, um die gesamte optische Leistungsfähigkeit
zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht ihr Ziel durch Bereitstellen eines
Systems zur Anpassung eines deformierbaren Spiegels mit den in Anspruch
1 aufgeführten
Merkmalen. Die vorliegende Erfindung stellt ebenso ein Verfahren
zum Anpassen eines deformierbaren Spiegels mit den in Anspruch 9
aufgeführten
Schritten bereit.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ein robustes System zum dynamischen
Anpassen der Form eines deformierbaren Spiegels in einem fotolithografischen
Werkzeugen. Die optische Leistungsfähigkeit wird verbessert und
der erfindungsgemäße Gegenstand
ist ausreichend robust, um vielfache, individuelle Komponentenausfälle ohne
eine abnehmende Effektivität
zu überstehen.
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Die
Erfindung verwendet ein System einer Vielzahl von pneumatischen
Aktuatoren, welche, gemäß einer
Ausführungsform,
in etwa gleichabständig um
einen Umfang eines de formierbaren Spiegels angeordnet sind, um dynamisch übertragene
Wellenfrontenaberrationen zu korrigieren. Die pneumatischen Aktuatoren
verwenden einen auskragenden Hebel, um eine Hebelwirkung zu erzielen.
Dies ermöglicht
eine größere Anzahl
von kleineren Aktuatoren, wodurch sowohl eine erhöhte Robustheit
als auch eine größere Kontrolle
des deformierbaren Spiegels, verglichen mit dem Stand der Technik,
realisiert wird.
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Die
Erfindung beabsichtigt eine Vielzahl von unterschiedlichen Wellenfrontfehlern
zu korrigieren. Insbesondere sind Astigmatismus, Bildfehler von dreiblättriger
und vierblättriger
Kleeform für
jedwelche Orientierung unter Verwendung der vorliegenden Erfindung
korrigierbar. Sie ist ausgelegt, diese Korrektur derart zu erzielen,
dass jegliche restliche Fehler, die das System beeinflussen könnten, minimiert werden.
Der Aufbau des Systems kann die Korrektur von anderen Bildfehlern
ebenso berücksichtigen
und ist nicht auf die fünf
vorstehend erwähnten
Aberrationen beschränkt.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Verwendung
einer Vielzahl von Aktuatorgruppen Biegemoden einbringt bei redundanter
Aktuatorbereitstellung, welche eine fortgesetzte Verwendung ermöglicht,
wenn einige individuelle Aktuatorausfälle vorliegen.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die pneumatischen
Aktuatorgruppen in einem selbstreaktiven Aufbau betrieben werden, welcher
in einer Nettokraft von null und einem Nettomoment von null resultiert,
welche an den Systemgrenzen übertragen
werden.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die pneumatischen
Aktuatoren einen Hebel verwenden, um eine mechanische Hebelwirkung
zu erzielen, welche einer größeren Anzahl
von kleineren Aktuatoren erlaubt, um sowohl eine größere Redundanz
als auch eine verbesserte Kontrolle über den deformierbaren Spiegel
bereitzustellen. Derartige Aktuatoren sind ebenso nützlich,
um dicke Spiegel zu deformieren.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass das System
leicht zusammengebaut werden kann, ohne jegliche Spannung oder Beanspruchung
in das System einzubringen.
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Es
ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die pneumatischen
Aktuatoren einfach ausgetauscht werden, ohne jegliche Spannung oder
Beanspruchung in das System einzubringen, und ohne die Form des
Spiegels zu beeinflussen.
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Es
ist noch ein weiterer Vorteil des Systems, dass große Herstelltoleranzen
aufgenommen werden.
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Es
ist noch ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass der Aufbau der
Aktuatoren beliebige lineare Kombinationen von Bildfehlern von den
ausgewählten
Wellenfronten korrigieren kann.
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Es
ist noch ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass die Verwendung
von nicht Wärme
erzeugenden Aktuatoren jegliche thermische Systemstörungen vermeidet,
welche bei bekannten Systemen auftreten können.
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Diese
und andere Ziele, Vorteile und Merkmale werden mit Blick auf die
nachfolgende eingehende Beschreibung der Erfindung schnell offenbar.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachstehenden, eingehenden Beschreibung genauer erkennbar, wenn
diese in Verbindung mit den Zeichnungen genommen wird, in welchen
dieselben Bezugszeichen identische oder funktionell ähnliche
Elemente bezeichnen. Zusätzlich identifiziert
die ganz links stehende Ziffer eines Bezugszeichens die Zeichnung,
in welcher das Bezugszeichen zum ersten Mal erscheint.
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1 ist
eine schematische Gesamtansicht der Vorrichtung und veranschaulicht
einen deformierbaren Spiegel und eine Vielzahl von Aktuatoren gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2A ist
eine Ansicht und zeigt eine Aktuatorvorderseite gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2B ist
eine Ansicht eines Aktuatorquerschnittes gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
die Spiegelunterseite und Aktuatorkonfiguration gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4A–4E zeigen
eine Vielzahl von ausbalancierten Aktuatorabfolgen, welche verwendet werden
zum Korrigieren spezifischer optischer Bildfehler gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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EINGEHENDE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein robustes System bereit, um die
Form eines deformierbaren Spiegels in fotolithografischen Werkzeugen
dynamisch anzupassen. Wenngleich die Erfindung allgemeine Anwendbarkeit
beinhaltet, wird dieselbe beispielhaft beschrieben, wie dieselbe
auf einen sphärischen
Spiegel in einem katadioptrischen, optischen Reduktionssystem angewandt
wird, ähnlich
zu demjenigen, welches in US-Patent Nr. 5,537,260 beschrieben ist.
Es ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die Anwendung
in dieser Beispielsumgebung begrenzt wird. Nach dem Lesen der nachstehenden
Beschreibung wird es tatsächlich
dem Fachmann offenbar, die Erfindung in alternativen Umgebungen,
wie sie jetzt bekannt sind oder in Zukunft entwickelt werden, zu
implementiert. Die vorliegende Erfindung wird zunächst physisch
und dann Betriebsweise beschrieben.
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Physisch
wird die Erfindung zunächst
beschrieben, wie dieselbe typischerweise in ihrem Gehäuse in dem
Projektionsoptikkasten eines katadioptrischen, optischen Reduktionssystems
untergebracht ist. Daraufhin werden die einzelnen Komponenten der
Erfindung, deren Verbindung und deren unterscheidende Merkmale beschrieben.
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In
Hinsicht auf den Betrieb wird die Erfindung in der Weise beschrieben,
wie die Form des Spiegels angepasst wird, um verschiedene optische
Bildfehler zu korrigieren.
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Physische
Beschreibung
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1 zeigt
eine schematische Gesamtansicht der Vorrichtung, um die Auslegungskonzepte besser
deutlich zu machen. Ein deformierbarer sphärischer Spiegel 105 (der
Spiegel) ist ein Spiegel mit einer konkaven, reflektierenden Oberfläche, welche auf
einem deformierbaren Platte mit einer ebenen, nicht reflektierenden
Rückseite
getragen wird. 3 zeigt die Berührungspunkte,
welche als Spiegelknöpfe 107 bezeichnet
werden, welche um den Umfang der nicht reflektierenden Rückseite
des Spiegels angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung stellt ein
robustes und präzises
System zur Anwendung von Druck auf diese Spiegelknöpfe 107 dar,
in einer Weise, welche die Korrektur von verschiedenen optischen
Bildfehlern erlaubt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Spiegel 105 an drei unabhängigen Unterbaugruppen angebracht:
(a) einem inneren Ring 110, (b) einer Reaktionsbaugruppe,
bestehend aus einem Reäktionsplattenring 115 und
der Reaktionsplatte 120 und (c) einem äußeren Ring 150. Jede
dieser Unterbaugruppen weist ihre eigene Gruppe von axialen und
tangentialen Biegeabstützungen
auf. Der Spiegel 105 wird durch eine erste Gruppe von tangentialen
und axialen Biegeelementen getragen, welche an dem inneren Ring 110 befestigt
sind. Die Reaktionsbaugruppe (der Reaktionsplattenring 115 und
die Reaktionsplatte 120) wird daraufhin in diesen inneren
Ring 110 eingeführt.
Der innere Ring 110 und die Reaktionsbaugruppe 115 und 120,
welche ineinander eingepasst sind, werden beide weiterhin durch
einen äußeren Ring 150 getragen.
Die tangentialen und axialen Biegeelementen 157 und 159 des äußeren Ringes
sind einstellbar. Das Einstellen dieser flexiblen Verbindungen des äußeren Rings
erlaubt das optische Einrichten des Spiegels in der "Z"-Ebene, wie durch den Pfeil 155 repräsentiert.
Ein Beispiel einer herkömmlichen
Befestigungskonfiguration ist diejenige, welche in dem "Micrascan III Tool", hergestellt durch
Silicon Valley Group, Inc., 901 Ethan Allen Hwy, Ridgefield, CT
06877 hergestellt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die vorliegende Erfindung ein integraler Teil der Reaktionsbaugruppe.
Das System zum Einstellen der Form des Spiegels umfasst wesentlich
eine Vielzahl von axialen Biegeelementen (Druck-Zug-Biegeelementen) 160,
einer entsprechenden Vielzahl von pneumatischen Aktuatoren 180 und
die Reaktionsplatte 120.
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Die
Reaktionsplatte 120 ist eine kreisrunde Metallplatte, auf
welcher die pneumatischen Aktuatoren 180 angebracht sind.
Die pneumatischen Aktuatoren 180 sind um den Umfang der
Reaktionsplatte 120 und auf der gegenüberliegenden Seite des Spiegels 105 angebracht,
welche sie tragen. Die Reaktionsplatte 120 weist eine Gruppe
von tangentialen Tragbiegeelementen 117 in herkömmlicher
Auslegung auf. Die axiale Unterstützung der Reaktionsplatte 120 wird
durch die pneumatischen Aktuatoren 180 erreicht. Daher
ist die Reaktionsplatte frei, sich kolbenförmig zu bewegen und zu kippen
entsprechend der Kräfte
und Federraten der Aktuatoren 180 alleine. Eine derartige
Konfiguration garantiert eine Nettokraft von null und eine Momentenübertragung auf
die nicht reflektierende Seite des Spiegels 105. Der Fachmann
wird einen großen
Vorteil einer derartigen Konfiguration würdigen: dass dieselbe kolbenförmige Bewegung
und Kippung des Spiegels 105 aufgrund von Unbalance der
Kräfte
in den Gruppen der Aktuatorkräfte
entschärft.
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Die
Druck-Zug-Biegeelemente 160 sind Biegestäbe, welche
auf die Spiegelknöpfe 107 auf
der nicht reflektierenden Seite des Spiegels wirken. Die Anordnung
der Spiegelknöpfe 107 ist
in 3 dargestellt. Die Druck-Zug-Biegeelemente 160 sind
an einem Ende mit den Spiegelknöpfen 107 auf
eine Weise verbunden, welche erlaubt, Kräfte in zwei Richtungen, Drücken und
Ziehen, anzuwenden. Eine weitere Konfiguration der Erfindung besteht
in der Hinzunahme von Aktuatoren, welche im Inneren des bestehenden
Rings von Aktuatoren angeordnet sind.
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An
dem anderen Ende ist das Druck-Zug-Biegeelement 160 mit
dem pneumatischen Aktuator 180 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird diese Verbindung durch einen reversiblen Epoxyklebeprozess
erreicht, wenngleich äquivalente
Verbindungstechniken verwendet werden können. Die Reversibilität der Verklebung
ist dergestalt wesentlich, dass dieselbe einen einfachen Ersatz
des pneumatischen Aktuators 180 im Fehlerfall ermöglicht.
Die Verklebung wird mit Wärme
rückgängig gemacht
und der Ersatz kann daher vorgenommen werden, ohne die Form des
Spiegels 105 zu beeinflussen. Es ist ebenso wichtig anzumerken,
dass diese Verklebung der letzte Schritt des Zusammenbauprozesses
ist. Die räumliche
Beziehung zwischen den Komponententeilen der Erfindung und dem deformierbaren
Spiegel werden als Erstes eingerichtet. Daraufhin wird eine vorbestimmte
Menge von Epoxid zu der Verbindung zwischen dem auskragenden Hebel 260 und
dem Druck-Zug-Biegeelement bei 270 eingebracht. Schließlich kann
das Epoxid aushärten, wodurch
eine mechanische Verbindung zwischen dem pneumatischen Aktuator 180 und
dem deformierbaren Spiegel 105 über das Druck-Zug-Biegeelement 160 hergestellt
wird. Diese mechanische Verbindung wird in einem spannungsfreien
Zustand aufgebaut, wodurch eine Nettokraft von null an den Grenzen
des deformierbaren Spiegels 105 sichergestellt wird.
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Es
gibt mehrere wichtige Eigenschaften des Druck-Zug-Biegeelements 160 selbst.
Jedes Druck-Zug-Biegeelement 160 ist mit einer niedrigen seitlichen
Steifigkeit ausgelegt, so dass dasselbe nur eine axiale Last auf
die Spiegelknöpfe
ausübt.
Dies wird erreicht durch die Verwendung von vier Schneiden, welche
entlang der Länge
der Stäbe
vorgesehen sind. Eine derartige Schneide 280 ist in den 2A und 2B dargestellt.
Die Schneiden sind senkrecht angeordnet. Der Fachmann wird erkennen,
wie diese Konfiguration eine hohe axiale Belastung, eine hohe Knicksteifigkeit
und doch eine geringe seitliche Steifigkeit ermöglicht.
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Der
pneumatische Aktuator 180 ist eine Vorrichtung zur Anwendung
eines Druckes auf die Spiegelknöpfe 107 über die
Druck-Zug-Biegeelemente 160 auf die nicht reflektierende
Seite des Spiegels 105. Wie in der 2 dargestellt,
wird der Aktuator pneumatisch betrieben und umfasst ein Gehäuse 205,
eine Balggruppe 240 und 240', einen auskragenden Hebel 260 und
ein Gelenk 250. Diese Elemente werden nachfolgend beschrieben.
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Der
pneumatische Aktuator 180 ist hauptsächlich dafür ausgelegt, eine geeignete
Kraft auf die Druck-Zug-Biegeelemente 160 auszuüben, welche verwendet
werden, um die Form des Spiegels 105 zu ändern. In
dieser Ausführungsform
der Erfindung arbeitet der Luftsteuerungsdruck in dem Bereich von
5 bis 55 psi mit einem nominellen Druck von 30 psi. Die Bälge sind
aus Nickel hergestellt und weisen als ein Paar eine Federrate von
weniger als 25 Pound pro inch auf, um den Betriebsdruck des Steuergases
zu beherrschen, ohne unerwünschte
Reaktionen auf den Spiegel 105 auszuüben.
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Wichtige
Merkmale des pneumatischen Aktuators 180 schließen dessen
kleine Größe, das
einfache Austauschen und die großen Herstellungstoleranzen
ein. Aufgrund der wirkungsvollen und kompakten Auslegung kann eine
große
Anzahl von Aktuatoren auf einem Spiegel verwendet werden. Eine große Anzahl
von Aktuatoren beinhaltet mindestens zwei wesentliche Vorteile gegenüber dem
Stand der Technik. Erstens stellt eine größere Anzahl von Aktuatoren
eine Redundanz im Fall von individuellen Aktuatorausfällen bereit.
Zweitens stellt die größere Anzahl
von Aktuatoren eine größere Feinfühligkeit
bei der Deformation des Spiegels bereit, und, im Ergebnis, kann
eine größere Anzahl
von Bildfehlern genauer korrigiert werden. Diese Ausführungsform
der Erfindung erlaubt eine Auflösung
von 0,08 Nanometer über
einen Bereich von ungefähr
Plus/Minus 212 Nanometer für die Korrektur der Wellenfront.
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Das
Gehäuse 205 stellt
die Struktur für
den pneumatischen Aktuator bereit. Es leitet das Steuergas zu dem
Balgsatz 240, 240',
trägt den
Hebelpunkt und den auskragenden Hebel 260 und verankert
den pneumatischen Aktuator 180 an der Reaktionsplatte 120.
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Der
auskragende Hebel 260 ist mit einem Ende an dem Gehäuse 205 durch
das Gelenk 250 angebracht. Mit dem anderen Ende wird der
auskragende Hebel 260 durch die Balggruppe 240, 240' getragen. Das
Druck-Zug-Biegeelement 160 ist mit dem Aktuator 180 an
einem Punkt auf dem auskragenden Hebel 260 nahe dem Gelenk 250 verbunden.
Dadurch wird die Kraft, welche durch die Bälge 240, 240' auf den auskragenden
Hebel 260 ausgeübt wird,
verstärkt,
wenn dieselbe auf das Druck-Zug-Biegeelement 160 durch
die anhebende Wirkung ausgeübt
wird.
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Die
Gruppe von Bälgen 240, 240' überträgt den Steuergasdruck
in eine Bewegung des auskragenden Hebels 260. Wesentliche
Faktoren der Auslegung der Bälge
schließen
die Größer der
Kolben ein, auf welche das Steuergas wirkt, das Material der Bälge und
die resultierende Federrate. Es ist wichtig, dass die Federrate
gering ist, so dass die Bälge
keine unmäßige Einschränkung für den Spiegel
bewirken. Gleichzeitig müssen
die Bälge
in der Lage sein, den kompletten Bereich der Steuerdrücke ohne
Deformation oder Gasleckage zu widerstehen. Die Gruppe von Bälgen wird
durch Servometer Corp. of 501 Little Falls Road, Cedar Grove, NJ
07009 hergestellt.
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Beschreibung
des Betriebes
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Die
vorliegende Erfindung ist in der Lage, eine Vielzahl von Wellenfrontfehlern
zu korrigieren. Insbesondere kann die Erfindung Astigmatismus, Bildfehler
von dreiblättriger
und vierblättriger
Kleeform für
jeglicher Orientierung korrigieren. Die Konfiguration des Systems
kann ebenso weitere Bildfehler berücksichtigen und ist nicht beschränkt auf
die fünf spezifischen,
vorstehend genannten Bildfehler. Die vorliegende Erfindung ermöglicht,
dass diese Korrekturen auf eine flexible, genaue und robuste Weise durchgeführt werden.
Dies wird nachstehend beschrieben.
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Die
pneumatischen Aktuatoren 180 werden entsprechend dem Spiegelknopf 107,
welchen sie abstützen,
durchnummeriert. Dieses Nummerierungsschema ist in 3 dargestellt.
Während
des Betriebes des Systems, z.B., durch ein computergesteuertes System
mit geschlossener Regelschleife, werden die pneumatischen Aktuatoren
in ausbalancierten Gruppen bewegt. Beispielsweise bilden die Aktuatoren
1, 7, 13 und 19 eine ausbalancierte Gruppe. Dies ist in 4A als
Szenario 1 dargestellt. Die Aktuatoren 1 und 13 sind zueinander
gegenüberliegend
angeordnet, wie die Aktuatoren 7 und 19. Die Aktuatoren 1 und 13
würden
eine Zugkraft auf den Spiegel ausüben (wie durch einen schwarzen
Kreis über
dem entsprechenden Spiegelknopf angezeigt), während die Aktuatoren 7 und
19 eine Druckkraft anwenden würden
(wie durch die mit X hinterlegten Kreise über den entsprechenden Spiegelknöpfen angezeigt).
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Der
Betrieb der pneumatischen Aktuatoren 180 in ausbalancierten
Gruppen ändert
die Form des Spiegels, übt
aber eine Nettokraft der Größe null über die
Spiegelgrenzen hinweg aus. Das bedeutet, dass die Nettokraft und
das Moment, welches allein durch die Aktuatoren auf die Spiegelrückseite übertragen wird,
gleich null ist. Ein derartiger Betrieb vermeidet eine starre Körperverschiebung
des Spiegels und hält
eine wichtige optische Ausrichtung aufrecht. Wenn ein Aktuator bewegt
wird, welcher nicht ausbalanciert ist, hat dies zur Wirkung, dass
eine Belastung auf die Trägerbaugruppen übertragen
wird. Dies bedingt, dass der Spiegel relativ zu der Montierung bewegt
wird und die optische Ausrichtung verschlechtert wird.
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Ein
balancierter Satz von Aktuatoren kann von vier Aktuatoren (siehe 4A,
Szenario 1) bis zur gesamten Anzahl der vorhandenen Aktuatoren (4A,
Szenario 2) enthalten.
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Um
eine Vielzahl von Korrekturen zu erzeugen, können verschiedene Anzahlen
von Aktuatoren verwendet werden. Die Erfinder haben festgestellt, dass
12 Aktuatoren oder weniger die 5 vorstehend erwähnten Bildfehler korrigieren
können.
Die vorliegende Erfindung erlaubt, 24 oder mehr Aktuatoren für die Formveränderung
des deformierbaren Spiegels zu verwenden.
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Jedes
der in 4A bis 4E dargestellten
Szenarien ist ein Beispiel einer ausbalancierten Aktuatorfolge.
Wie gezeigt, werden fünf
unterschiedliche Aktuatorabfolgen verwendet, um jeden der fünf spezifischen
optischen Bildfehler, welche mit Z5, 6, 9, 10 und 14 bezeichnet
sind, durchzuführen.
Der Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf die Aktuatorabfolgen, wie sie in 4A bis 4E dargestellt
sind, beschränkt
ist. Tatsächlich kann
die vorliegende Erfindung verwendet werden, um eine Vielzahl von
optischen Bildfehlern in ähnlicher
Weise zu korrigieren.
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Es
besteht keine Notwendigkeit, die Knöpfe auf dem Spiegel besonders
auszurichten, um zu ermöglichen,
dass die Erfindung verschiedenen optischen Bildfehlern begegnet.
Das Nummerierungsschema der Spiegelknöpfe, wie es in 3 dargestellt
ist, kann in ein computergestütztes
Steuersystem eingegeben werden, nachdem der Spiegel 105 in der
Trägerbaugruppe
angebracht ist.
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Die
Möglichkeit,
eine große
Anzahl von Aktuatoren auf dem Spiegel anzuordnen, bedingt eine Anzahl
von wichtigen Vorteilen der vorliegenden Erfindung. Unter diesen
Vorteilen ist die Robustheit der Auslegung, die erhöhte Feinheit
bei der Formgebung des Spiegels, die minimalen Restfehler, welche
von dem System eingebracht werden, und die höhere Flexibilität bei der
tatsächlichen
Anordnung der Spiegel.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Wenngleich
verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist anzumerken,
dass dieselben ausschließlich
als Beispiele und nicht als Begrenzung angegeben wurden. Der Fachmann
wird erkennen, dass verschiedene Änderungen in Form und Details
in diesen vorgenommen werden können, ohne
von dem Umfang der Erfindung, wie er in den anhängigen Ansprüchen festgelegt
ist, abzuweichen. Daher ist die Breite und der Schutzumfang der
vorliegenden Erfindung nicht auf irgendeine der vorstehend beschriebenen
beispielhaften Ausführungsformen
beschränkt,
sondern sollte ausschließlich
gemäß den nachfolgenden
Ansprüchen
und ihren Äquivalenten
festgelegt werden.