KR102211467B1 - 광학 모듈 - Google Patents

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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

본 발명은 광학 요소(109)와 광학 요소(109)를 지지하기 위한 지지 구조(108)를 포함하는 광학 모듈, 특히, 패싯 거울에 관한 것으로, 지지 구조(108)는 적어도 하나의 자유도로 광학 요소(109)의 위치 및/또는 배향을 능동적으로 설정하기 위한 위치설정 장치(111)를 포함한다. 지지 구조(108)는 제1 접촉 섹션(113.2)을 갖는 적어도 하나의 접촉 유닛(113.1)을 갖는 선택적으로 작동가능한 접촉 장치(113)를 포함하고, 제1 접촉 섹션(113.2)은 접촉 장치(113)의 작동된 상태에서, 광학 요소(109; 209) 상에 접촉력을 작용하기 위해 광학 요소(109)의 제2 접촉 섹션(109.4)과 접촉하고, 제1 접촉 섹션(113.2)은 접촉 장치(113)의 비작동 상태에서 제2 접촉 섹션(109.4)으로부터 제거된다.

Description

광학 모듈 {OPTICAL MODULE}
본 발명은 광학 모듈, 광학 이미징 장치, 광학 요소를 지지하는 방법, 광학 이미징 방법 및 광학 모듈의 접촉 섹션을 구성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 임의의 원하는 광학 장치 및 광학 이미징 방법과 연계하여 적용될 수 있다. 특히, 이는 마이크로전자 회로의 생산에 사용되는 마이크로리소그래피와 연계하여 사용될 수 있다.
특히, 마이크로리소그래피의 분야에서, 최고 가능 정밀도로 구성된 구성요소를 사용하는 것 이외에, 특히, 이미징 장치의 광학 모듈, 즉, 렌즈 요소, 거울 또는 격자 같은 광학 요소를 갖는 모듈의 위치 및 형상을 설정할 필요가 있지만, 그러나 또한, 대응적으로 높은 이미지 품질을 달성하기 위해, 사전규정된 위치 또는 형상에서 이런 구성요소를 안정화하거나 사전규정된 원하는 값에 따라 동작 동안 사용되는 마스크 및 기판의 위치 및 형상을 가능한 정확하게 설정할 필요가 있다.
마이크로리소그래피의 분야에서, 정확도 요건은 수 나노미터 이하의 크기 수준의 마이크로스코픽 범위이다. 이들은 특히 생성될 마이크로전자 회로의 소형화를 진전시키기 위해 마이크로전자 회로의 생산에 사용되는 광학 시스템의 해상도를 증가시키는 부단한 요구의 결과이다.
증가된 해상도와 일반적으로 동반되는 사용되는 광의 파장의 감소로, 사용되는 구성요소의 배향 및 위치설정의 정확도에 관해 이루어지는 요구는 본질적으로 증가한다. 특히, UV 범위(예로서, 193 nm)의 마이크로리소그래피, 그러나, 특히 5 nm과 20 nm 사이의(통상적으로 13 nm의 범위) 동작 파장을 갖는 소위 극단적 UV 범위(EUV)에서 사용되는 짧은 동작 파장에 대하여, 이는 물론 수반되는 구성요소의 배향 및/또는 위치설정의 정확도에 이루어지는 엄격한 요건과 부합하기 위해 이루어지는 노력에 영향을 미친다.
그러나, 광학 시스템의 상술한 안정화에 연계하여, 시스템에서 발생하거나 외부로부터 시스템으로 도입되는 진동 에너지를 처리하는 것은 특히 문제가 되는 것으로 판명되었다. 이 문제를 해결하기 위해 종종 사용되는 한 가지 접근법은 사용되는 개별적인 또는 복수의 시스템 구성요소, 특히, 사전규정된 배향 및/또는 사전규정된 위치에서 관련 구성요소를 보유하기 위해 사용되는 광학요소의 위치 및/또는 배향에 능동적으로 영향을 주는 것으로 구성된다.
EUV 시스템의 패싯 거울의 패싯 요소의 규정된 위치설정 및 배향과 연계하여 그 내용이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 DE 102 05 425 A1(Holderer 등)은 상기 패싯 요소를 개별적으로 조절하고, 그후, 대응 고정력에 의해 조절된 상태에서 이들을 보유하는 것을 개시한다.
비록, 그 캐리어에 대하여 도입된 진동 에너지의 결과로서 패싯 요소의 오정렬이 이 경우에 대응적으로 설정된 고정력에 의해 방지될 수 있지만, 문제점은 캐리어 자체가 도입된 진동 에너지에 의해 변형되어 패싯 요소가 비임 경로에서 그 원하는 위치 및/또는 배향으로부터 편향될 수 있다.
또한, 광학 시스템의 유연성을 증가시키기 위해 이미징 시스템의 개별적 또는 복수의 광학 요소의 위치 및/또는 배향에 능동적으로 영향을 주는 것이 종종 소망된다. 이에 관하여, 다시 한번,유연한 동공 형성을 위한 EUV 시스템, 특히, 조명 장치의 경우에 그 각각의 위치 및/또는 배향이 그후 물론 매우 정확한 방식으로 설정 및 유지되어야 하는 많은 수의 가동성(통상적으로 경사가능한) 마이크로미러 또는 패싯 요소를 갖는 패싯 거울을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 이런 EUV 시스템의 경우에, 상기 패싯 요소의 매우 작은 치수에 연계하여 많은 수의 패싯 요소의 위치 및/또는 배향의 정확한 설정을 실현하는 것이 특히 과제이다. 이에 관하여, 이런 EUV 시스템을 위한 패싯 거울의 경우에, 패싯 요소의 수는 통상적으로 수십만의 규모 정도의 패싯 요소로 이루어지며, 개별 패싯 요소의 과학적으로 유효한 표면의 직경은 통상적으로 수백 마이크로미터의 규모 수준으로 이루어진다.
또한, 수십만의 마이크로미러를 포함하는 유사한 마이크로미러 어레이는 예로서 그 내용이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 US 6,906,845 B2(Cho 등)로부터 알려져 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 단점을 가지지 않거나, 상술한 단점을 적어도 더 적은 정도로 가지고, 특히, 더 간단한 방식으로 광학 요소의 신뢰성있는 위치설정 및/또는 배향을 보증하는 광학 요소를 포함하는 광학 모듈, 광학 이미징 장치, 광학 요소를 지지하는 방법, 광학 이미징 방법 및 광학 모듈의 접촉 섹션을 구성하는 방법을 제공하는 목적에 기초한다.
본 발명은 그 위에 접촉력을 작용하기 위해 광학 요소의 접촉 섹션과 선택적으로 접촉할 수 있는 접촉 섹션을 포함하는 선택적으로 작동가능한 접촉 장치가 제공되는 경우, 능동적으로 설정가능한 광학 요소, 특히, 심지어 미소한 패싯 요소의 개선된 지지, 그리고, 따라서, 각각의 설정의 광학 요소의 개선된 위치설정 및 배향이 극도로 작은 공간에서 간단한 방식으로 달성된다는 견지에 기초한다. 접촉 장치의 작동된 상태, 그리고, 따라서, 접촉부 또는 접촉력은 광학 요소의 위치 및/또는 배향의 각각의 갱신된 조절(예로서 교정 과정에서 수행됨)이 필요해지거나 광학 모듈의 동작이 종료될 때까지 바람직하게 유지된다.
광학 요소 상에 선택적으로 작용되는 이러한 접촉력은 광학 요소를 각각의 설정된 위치 및/또는 배향에서 보유할 수 있게 한다. 이 경우에, 광학 요소는 접촉 장치에 의해 실질적으로 강성적으로 고정될 수 있다. 그러나, 마찬가지로 또한 적어도 하나의 댐핑 섹션(접촉 장치 및/또는 광학 요소의 영역에 위치됨)의 대응적 진동 감쇠 구성에 의해, 광학 요소에 도입된 진동의 목표 감쇠를 달성하거나 진동의 이러한 도입을 감소, 가능하게는 심지어 완전히 회피하는 것이 가능하다.
접촉 장치의 접촉 섹션과 광학 요소의 접촉 섹션 사이의 접촉을 생성하기 위해, 광학 요소 또는 접촉 장치의 접촉 섹션 중 어느 하나(또는 양자 모두)가 작동 또는 이동될 수 있다. 이러한 경우에, 작동력은 임의의 원하는 동작 원리에 따라 임의의 원하는 방식으로 생성될 수 있다. 바람직하게는, 작동력은 특히 공간 절약적 구성을 달성하기 위해 비접촉 방식으로 생성될 수 있다.
따라서, 제1 양태에 따라서, 본 발명은 광학 요소와 광학 요소를 지지하기 위한 지지 구조를 포함하는 광학 모듈, 특히 패싯 거울에 관련하며, 지지 구조는 적어도 하나의 자유도에서 광학 요소의 위치 및/또는 배향을 능동적으로 설정하기 위한 위치설정 장치를 포함한다. 지지 구조는 제1 접촉 섹션을 갖는 적어도 하나의 접촉 유닛을 구비한 선택적으로 작동가능한 접촉 장치를 포함하고, 제1 접촉 섹션은 접촉 장치의 작동된 상태에서 광학 요소의 제2 접촉 섹션과 접촉하여 광학 요소 상에 접촉력을 작용하고, 제1 섹션은 접촉 장치의 비작동 상태에서 제2 접촉 섹션으로부터 제거된다.
다른 양태에 따라서, 본 발명은 제1 광학 요소 그룹을 갖는 조명 장치, 투영 패턴을 포함하는 마스크를 수용하기 위한 마스크 장치, 제2 광학 요소 그룹을 갖는 투영 장치 및 기판을 수용하기 위한 기판 장치를 포함하는 특히 마이크로리소그래피를 위한 광학 이미징 장치에 관련하며, 조명 장치는 특히 EUV 범위의 광으로 투영 패턴을 조명하기 위해 설계되고, 투영 장치는 기판 상에 투영 패턴을 투영하도록 설계된다. 조명 장치 및/또는 투영 장치는 본 발명에 따른 광학 모듈을 포함한다.
다른 양태에 따라서, 본 발명은 광학 요소, 특히, 패싯 거울의 패싯 요소를 지지하기 위한 방법에 관한 것이며, 광학 요소는 지지 구조에 의해 지지되고, 광학 요소의 위치 및/또는 배향은 적어도 하나의 자유도로 설정된다. 선택적으로 작동가능한 접촉 장치의 제1 접촉 섹션은 접촉 장치의 작동 상태에서 광학 요소의 제2 접촉 섹션과 접촉하여 광학 요소 상에 접촉력을 작용하고, 제1 접촉 섹션은 접촉 장치의 비작동 상태에서 제2 접촉 섹션으로부터 제거된다.
다른 양태에 따라서, 본 발명은 특히 마이크로리소그래피를 위한 광학 이미징 방법에 관한 것이며, 조명 장치는 특히 EUV 범위의 광으로 투영 패턴을 조명하고, 투영 장치는 기판 상으로 투영 패턴을 투영한다. 투영 장치 및/또는 조명 장치의 광학 요소, 특히, 패싯 거울의 패싯 요소는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 지지된다.
다른 양태에 따라서, 본 발명은 본 발명에 따른 광학 모듈의 접촉 섹션을 구조화하는 방법에 관한 것으로, 두 개의 접촉 섹션 중 하나, 특히, 제1 접촉 섹션은 구조화 이후 경화가능한 구조화가능한 재료를 포함하는 적어도 섹션 형태(section wise)의 구조화가능한 접촉 섹션으로서 구성되고, 동시에, 두 개의 접촉 섹션 중 나머지, 특히, 제2 접촉 섹션은 구조화가능한 접촉 섹션의 규정된 구조화를 위해 충분한 강성도를 갖는 적어도 섹션 형태로 구조화 접촉 섹션으로서 구성된다. 구조화가능한 접촉 섹션은 상보적으로 구조화된 제1 및 제2 접촉 섹션을 생성하기 위해 구조화 접촉 섹션에 의해 그 구조화가능한 상태로 구조화되고, 이 구조화 이후 경화된다.
본 발명의 다른 양호한 구성은 첨부 도면을 참조로 하는 양호한 실시예에 대한 이하의 설명과 종속 청구범위로부터 명백해질 것이다. 청구범위에 언급되어 있는지에 무관하게 개시된 특징부의 임의의 조합은 본 발명의 주제에 속한다.
도 1은 광학 요소를 지지하기 위한 본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예가 적용되는 본 발명에 따른 광학 모듈의 양호한 실시예를 포함하는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치의 양호한 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1로부터의 본 발명에 따른 광학 모듈의 개략적 상면도이다.
도 3은 제1 동작 상태에서 도 2로부터(도 2의 선 III-III에 따른)의 광학 모듈의 양호한 변형의 일부를 통한 개략 단면도이다.
도 4는 제2 동작 상태에서 도 3으로부터(도 2의 선 III-III에 따른)의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
도 5는 제3 동작 상태에서 도3으로부터(도 2의 선 III-III에 따른)의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
도 6은 제1 동작 상태에서 도2로부터(도 2의 선 III-III에 따른)의 광학 모듈의 다른 양호한 변형의 일부를 통한 개략 단면도이다.
도 7은 도 6으로부터의 상세부 VII의 개략도이다.
도 8은 제2 동작 상태에서 도 6으로부터의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
도 9는 제3 동작 상태에서 도 6으로부터의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
도 10은 제1 동작 상태에서 도 2로부터(도 2의 선 III-III에 따른)의 광학 모듈의 다른 양호한 변형의 일부를 통한 개략 단면도이다.
도 11은 제2 동작 상태에서 도 10으로부터의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
도 12는 제3 동작 상태에서 도 10으로부터의 광학 모듈의 부분을 통한 개략 단면도이다.
제1 실시예
본 발명에 따른 광학 이미징 장치(101)의 제1 실시예가 도 1 내지 도 5를 참조로 후술된다. 이하의 설명에 대한 이해를 단순화하기 위해, 직교 xyz 좌표 시스템이 첨부 도면에 도입되고, z 방향은 중력 방향과 일치한다. 그러나, 자명하게, 이러한 xyz 좌표 시스템 또는 공간 내의 광학 이미징 장치의 구성요소의 임의의 다른 배향이 또한 본 발명의 다른 변형에서 선택될 수 있다.
도 1은 마이크로전자 회로를 생성하기 위해 사용되는 마이크로리소그래피 장치(101)의 형태의 광학 이미징 장치의 실척대로 그려지지 않은 개략적 예시도이다. 이미징 장치(101)는 조명 장치(102)와 광학 투영 장치(103)를 포함하고, 광학 투영 장치는 이미징 프로세스에서 기판 장치(105)의 기판(105.1) 상으로 마스크 장치(104)의 마스크(104.1) 상에 형성된 투영 패턴의 이미지를 투영하도록 설계된다. 이러한 목적을 위해, 조명 장치(102)는 조명 광 비임(더 구체적으로 상세하게는 예시되지 않음)으로 마스크(104.1)를 조명한다. 투영 장치(103)는 그후 마스크(104.1)로부터 도입되는 투영 광 비임(도 1의 선(101.1)에 의해 표시됨)을 수신하고, 마스크(104.1)의 투영 패턴의 이미지를 예로서 소위 웨이퍼 등의 기판(105.1) 상으로 투영한다.
조명 장치(102)는 광학 요소(106)의 시스템(도 1에 단지 매우 개략적으로 예시됨)을 포함하며, 상기 시스템은 특히 본 발명에 따른 광학 모듈(106.1)을 포함한다. 더 상세히 후술될 바와 같이, 광학 모듈(106.1)은 패싯 거울로서 구성된다. 광학 투영 장치(103)는 광학 요소(107)의 다른 시스템을 포함하며, 이는 복수의 광학 모듈(107.1)을 포함한다. 여기서, 광학 시스템(106, 107)의 광학 모듈은 이미징 장치(101)의 접혀진 광학 축(101.1)을 따라 배열된다.
도시된 예에서, 이미징 장치(101)는 5 nm과 20 nm 사이의 파장, 더 정확하게는 약 13 nm의 파장의 EUV 범위의 광으로 동작한다. 결과적으로, 조명 장치(102)와 투영 장치(103)의 광학 요소는 반사 광학 요소로서 전적으로 구성된다. 그러나, 자명하게, 임의의 원하는 유형의 광학 요소(예를 들어, 굴절, 반사 또는 회절 광학 요소)가 개별적으로 또는 임의의 원하는 조합으로 다른 파장으로 동작하는 본 발명의 다른 변형에 사용될 수 있다. 또한, 투영 장치(103)는 또한 예로서, 다른 패싯 거울 형태의 본 발명에 따른 다른 광학 모듈을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 5로부터 유추할 수 있는 바와 같이, 패싯 거울(106.1)은 지지 구조(108)를 포함하고, 이는 패싯 요소(109)의 형태의 다수의 광학 요소를 지지한다(도 3에 그중 단 하나만이 예시되어 있음). 도 2는 명료성의 이유로 단지 900 패싯 요소(109)만을 예시한다. 그러나, 실제로, 패싯 거울(106.1)은 약 400,000 패싯 요소(109)를 포함할 수 있지만, 자명하게, 본 발명의 다른 변형에서, 다른 수의 (임의적) 광학 요소가 또한 대응 지지 구조 상에 지지될 수 있다.
패싯 장치에서, 바람직하게는 가능한 많은 패싯 요소가 가장 큰 가능한 정도로 광의 균질화를 달성하기 위해 제공된다는 것을 유의하여야 한다. 특히, 패싯 장치에서, 따라서, 바람직하게는 10,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 50,000 내지 600,000, 더욱 바람직하게는 200,000 내지 500,000 패싯 요소가 제공된다.
도시된 예에서, 패싯 요소(109)는 0.05 mm 내지 0.02 mm의 좁은 간극이 이들 사이에 잔류하여 방사선 파워의 가능한 최소의 손실을 달성하도록 규칙적 직사각형 매트릭스로 배열된다. 그러나, 자명하게, 이미징 장치의 광학 요건에 따라서 지지 구조(108)에 의해 지지된 광학 요소의 임의의 다른 배열이 또한 본 발명의 다른 변형에서 실현될 수 있다.
도 2 내지 도 5로부터 유추할 수 있는 바와 같이, 패싯 요소(109)는 반사형이며, 따라서, 광학적으로 유효한 표면(109.1)을 갖는다. 반사 표면(109.1)은 패싯 요소(109)의 패싯 본체(109.2)의 전방 측부에 형성되고, 상기 전방 측부는 지지 구조(108)로부터 멀어지는 방향을 향하고, 조명 광 비임을 향한다.
패싯 요소(109)의 광학적 유효 표면(109.1)의 표면적은 바람직하게는 0.05 mm2 내지 2.0 mm2, 더욱 바람직하게는 0.15 mm2 내지 0.5 mm2이다. 본 예에서, 광학적 유효 표면(109.1)의 표면적은 0.2 mm2과 0.3 mm2 사이, 즉, 0.25 mm2이다.
패싯 본체(109.2)의 후방 측부(반사 표면(109.1)으로부터 멀어지는 방향을 향함)에는 주상 결합 요소(109.3) 형태의 돌출부가 제공되며, 이에 의해, 패싯 요소(109)는 연결 장치(110)를 통해 지지 구조(108)에 연결된다. 본 예에서, 연결 장치(110)는 한편으로는 결합 요소(109.3)에 연결되고 다른 한편으로는 지지 구조(108)에 연결된 탄성 멤브레인 요소 또는 판 스프링 요소로서 구성된다.
지지 구조(108)는 적어도 하나의 자유도로 패싯 요소(109)의 배향 및/또는 위치를 능동적으로 설정하기 위한 위치설정 장치(111)(단지 매우 개략적으로 도 3에 예시됨)를 포함한다. 관련 설정은 각 패싯 요소(109)에 대해 개별적으로 수행될 수 있다. 그러나, 유사하게, 본 발명의 다른 변형에서, 임의적으로 형성된 패싯 요소(109)의 그룹(패싯 거울(106.1)의 모든 패싯 요소(109)를 포함하여, 그리고, 모든 패싯 요소까지)은 물론 또한 결합적으로 설정될 수 있다.
위치설정 장치(111)에 의해, 공간에서 모든 6 자유도를 포함하여 모든 6 자유도까지 필요에 따라 다수의 자유도로 설정될 수 있다. 그러나, 장치의 단순화를 위해, 바람직하게는, 이미징 장치(101)의 이미징 품질 또는 이미징 에러에 대한 무시불가한 영향을 갖는 단지 이들 자유도만이 고려되거나 또는 이미징 품질이나 이미징 에러에 대한 그 영향이 비임 경로의 임의의 위치에서 더욱 단순하게 보상될 수 없다.
본 예에서, 위치설정 장치(111)에 의해 y-축을 중심으로 한 패싯 요소(109)의 회전 자유도, 즉, 따라서, y-축을 중심으로 한 패싯 요소(109)의 경사를 설정하는 것이 가능하다. 이는 예로서 소위 설정 변경을 위해 또는 동공 변동을 위해 조명 장치(102)에서 EUV 범위에서 이미징 장치의 본 예에 사용될 수 있다.
이 목적을 위한 위치설정 장치(111)는 원하는 자유도 또는 자유도들에서 패싯 요소(109)의 설정을 달성하기 위해 작동력(FS) 또는 y-축을 중심으로 하는 대응 위치설정 모멘트(MS)를 패싯 요소(109) 상에 작용하도록 설계된다.
본 예에서, 이는 정전 동작 원리에 따라 비접촉 방식으로 이루어진다. 이 목적을 위해, 예로서, 위치설정 전극(111.1)은 지지 구조(108) 상에 제공될 수 있으며, 전극은 패싯 요소(109)의 영역에서 위치설정 장치(111)에 연결된 제어 장치(112)에 의해 제어된 방식으로 위치설정력(FS) 또는 위치설정 모멘트(MS)를 패싯 요소(109) 상에 생성하기 위해 대응 전기장을 형성한다.
그러나, 자명하게, 본 발명의 다른 변형에서, 위치설정력(FS) 또는 위치설정 모멘트(MS)는 또한 임의의 원하는 방식으로, 패싯 요소(109)에 기계적으로 연결되거나 비접촉으로 또는 대안적으로 촉각적 방식으로 동작하는 위치설정 장치에 의해 생성될 수도 있다.
또한, 지지 구조(108)는 작동 상태에서 패싯 요소(109) 상에 접촉력(FK)을 작용하도록 설계되고, 비작동 상태에서 이런 접촉력(FK)을 패싯 요소(109) 상에 작용하지 않거나 패싯 요소(109)와의 이런 기계적 상호작용이 없는 접촉 유닛(113.1)을 갖는 선택적으로 작동가능한 접촉 장치(113)를 포함한다.
이 목적을 위해, 접촉 유닛(113.1)은 접촉력(FK)이 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4)(그 접촉 표면에 실질적으로 수직, 도 4 및 도 5 참조) 사이에 작용하도록 접촉 장치(113)의 작동 상태에서 패싯 요소(109)의 제2 접촉 섹션(109.4)과 접촉하는 제1 접촉 섹션(113.2)을 포함한다.
도 3으로부터 유추할 수 있는 바와 같이, 제2 접촉 섹션(109.4)은 결합 요소(109.3)의 자유 단부(패싯 본체(109.2)로부터 멀어지는 방향을 향함)에 배열된다. 제2 접촉 섹션(109.4)은 제2 접촉 섹션(109.4)의 제2 접촉 표면(109.5)와 제1 접촉 섹션(113.2)의 제1 접촉 표면(113.3) 사이에 최소 간극 폭(Smin)(제1 접촉 표면(113.3)에 수직)을 갖는 좁은 간극(114)이 형성되도록 접촉 장치(113)의 비작동 상태(도 3에 예시됨)에서 제1 접촉 섹션(113.2)에 인접하게 배열된다.
접촉 장치(113)의 비작동 상태에서, 간극(114) 또는 최소 간극 폭(Smin)은 제1 접촉면(113.3)과 제2 접촉면(109.5) 사이의 적절한 접촉(또는 그로부터 초래되는 적절한 저항) 없이 위치설정 장치(111)가 패싯 요소(109)를 조절할 수 있기에 적어도 충분하게 크다.
본 예에서, 최소 간극 폭(Smin)은 10 ㎛이다. 그러나, 자명하게, 다른 최소 간극 폭(Smin)이 또한 본 발명의 다른 변형에서 선택될 수 있다. 바람직하게는 최소 간극 폭(Smin)은 0.1 ㎛ 내지 10,000 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 1,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 ㎛ 내지 100 ㎛이다.
접촉 장치(113)가 제어 장치(112)에 의해 제어된 방식으로 작동되는 경우, 이때, 접촉 장치(113)는 제1 접촉 표면(113.3)과 제2 접촉 표면(109.5)이 접촉력(FK) 하에 서로에 대해 지탱될 때까지(패싯 요소(109)의 두 개의 다른 설정에 대하여 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 그리고, 점선 윤곽(115)으로 도 3에 표시된 바와 같이) 접촉 유닛(113.1)(실질적으로 고정)을 향해 연결 장치(110)의 탄성 변형과 함께 본 예에서 패싯 요소(109)를 이동시키는 z-축을 따라 작동력(FB)(도 3 참조)을 패싯 요소(109) 상에 작용한다.
접촉 장치(113)는 이것이 역시 정전 작동 원리에 따라 동작한다는 사실에 의해 작동 장치(113.4)에 의해 비접촉 방식으로 본 예에서 작동력(FB)을 작용한다. 이 목적을 위해, 예로서, 작동 장치(113.4)의 작동 전극(113.5)은 지지 구조(108) 상에 제공될 수 있고, 이 전극은 패싯 요소(109)의 영역에서 접촉 장치(113)에 연결된 제어 장치(112)에 의해 제어된 방식으로 각각 제1 접촉 섹션(113.2)과 제2 접촉 섹션(109.4) 사이에 접촉력(FK) 또는 패싯 요소(109) 상에 작동력(FB)을 발생시키기 위해 대응 전기장을 형성한다.
그러나, 자명하게, 작동력(FB) 또는 접촉력(FK)은 각각 본 발명의 다른 변형에서 또한 비접촉식으로 또는 대안적으로 촉각적 방식으로 동작하는 또는 각각 패싯 요소(109)에 기계적으로 연결되는 장치에 의해 임의의 다른 원하는 방식으로 생성될 수도 있다.
본 예에서, 제1 접촉 표면(113.3)은 실질적으로 평면형 표면으로 구성되고, 제2 접촉 표면(109.5)은 적어도 한번 굴곡된 표면으로 구성되고, 그 하나의 원론적 굴곡 축은 y-축에 실질적으로 평행으로(말하자면, 설정될 수 있는 회전 자유도의 축에 실질적으로 평행하게) 연장한다.
패싯 요소(109)가 x-축을 중심으로 회전 자유도로 설정되도록 의도되지 않는 경우, 이때, 제2 접촉 표면(109.5)은 1회 굴곡된 표면, 즉, 실질적으로 원통형 표면일 수 있다. 접촉 장치(113)의 작동 상태에서, 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4)의 강성도(그리고, 물론, 접촉력(FK)의 크기)에 따른 더 크거나 더 작은 영역을 갖는 선형 접촉 구역이 이때 존재하게 된다.
그러나, x-축을 중심으로 한 회전 자유도의 패싯 요소(109)의 설정이 마찬가지로 가능한 것으로 의도되는 경우, 이때, 제2 접촉 표면(109.5)은 이중 굴곡되고, 실질적으로 타원체형 또는 구형 표면이다. 접촉 장치(113)의 작동 상태에서, 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4)의 강성도(그리고, 물론, 접촉력(FK)의 크기)에 따라 더 크거나 더 작은 면적을 갖는 도트형 접촉 영역이 이때 존재한다.
제1 접촉 섹션(113.2)과 제2 접촉 섹션(109.4) 사이의 접촉이 먼저 원론적으로 패싯 요소(109)로부터 지지 구조(108) 내로의 추가적 열의 소산이 이 방식에 의해 달성될 수 있다는 장점을 갖는다. 이 경우에, 다시 한번 선형 접촉 구역은 패싯 요소(109)로부터 지지 구조(108)로의 증가된 열 소산이 달성될 수 있도록 패싯 요소(109)로부터 지지 구조(108)로의 개선된 열 전달을 가능하게 하는 도트형 접촉 구역에 대한 그 더 큰 공간적 범위에 기인하는 장점을 갖는다.
또한, 접촉 장치(113)의 작동 상태에서, 마찰식 로킹 연결이 제1 접촉 표면(113.3)에 평행한 적어도 하나의 마찰식 로킹 방향으로 달성되며(즉, 본 예에서, xy-평면에 평행한 방향으로, 특히, x-축에 평행하게), 그 결과, 패싯 요소(109)는 진동 에너지가 특정 임계치를 초과하지 않는 한 패싯 요소(109)에 도입되는 진동의 영향 하에서도 위치설정 장치(111)에 의해 설정된 패싯 요소(109)의 각각의 위치 및/또는 배향으로 그 위치에 유지된다. 상기 임계치는 접촉 구역에서의 마찰 조건, 특히, 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4) 사이의 마찰 계수와 현재 접촉력(FK)에 의해 관장되는 현재 정적 마찰력(FHR)에 의해 규정된다.
패싯 요소(109)는 진동 에너지로부터 초래되면서 마찰 로킹 방향에 평행한 패싯 요소(109) 상의 전위 효과를 갖는 힘이 상기 정적 마찰력(그리고, 가능하게는 추가적으로 역시 영향을 갖는 위치설정 장치(111)의 보유력)을 초과할 때에만 편향된다. 결과적으로, 본 발명은 따라서 먼저 위치설정 장치(111)의 보유력을 감소시킬 수 있게 한다.
두 번째로, 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4) 사이의 접촉과 결과적인 그 각각의 설정에서의 패싯 요소(109)의 고정에 의해서, 이러한 설정을 안정화할 목적으로, 진용 영향을 보상하는 폐루프 제어에 의해 제어되는 위치설정 장치(111)를 제공할 필요가 없다. 동작 동안 발생하는 진동의 높은 대역폭의 경우에도, 따라서, 대응적으로 높은 제어 대역폭을 갖는 폐루프 제어가 필요하지 않다. 대신, 패싯 요소(109)의 새로운 설정 이전에 또는 패싯 요소(109)의 설정이 수행된 이후에 제어 장치(112)에 의한 접촉 장치(113)의 단순한 작동 또는 비작동이 충분하다. 이 경우에, 단지 접촉 장치(113)를 구동하기 위해 단지 현저히 더 작은 대역폭이 요구된다.
본 예에서, 제2 접촉 표면(109.5)의 각각의 원론적 곡률은 바람직하게는 간극(114) 또는 최소 간극 폭(Smin)이 각 설정에서 실질적으로 불변으로 유지되도록 패싯 요소(109)의 위치설정 이동(위치설정 장치(111)에 의해 생성됨)에 바람직하게 적응된다. 따라서, 패싯 요소(109)는 접촉 장치(113)의 작동시, 제1 접촉 표면(113.3)과 제2 접촉 표면(109.5)이 접촉력(FK) 하에서 서로에 대해 지탱될 때까지 각 설정에서 동일한 거리만큼 접촉 유닛(113.1)을 향해 이동된다.
그러나, 자명하게, 제2 접촉 표면(109.5)의 각각의 원론적 곡률은 본 발명의 다른 변형에서 또한 간극(114) 또는 최소 간극 폭(Smin)이 접촉 장치(113)의 작동시 이미징 품질에 대한 패싯 요소(109)의 이동의 바람직하지 못한 영향을 최소화하기 위해 패싯 요소(109)의 중립 위치(각각 점선 윤곽(116, 117)에 의해 도 4 및 도 5에 표시되고, 도 3에 예시됨)로부터 증가된 편향에 따라 변하는 방식으로 구성될 수도 있다. 이에 관하여, 예로서, 패싯 요소(109)의 중립 위치(도 3에 예시됨)로부터 증가된 편향과 함께 간극(114) 또는 최소 간극 폭(Smin)에 대해 적어도 섹션 형태 감소가 제공될 수 있다. 유사하게, 추가적으로 또는 대안적으로 증가하는 편향과 함께 적어도 폭 방향 증가가 제공될 수 있다.
이 시점에서, 두 개의 접촉 파트너(113.2, 109.4) 사이의 접촉 구역의 전적인 마찰식 로킹 연결으로 본 예에서 선택된 구성은 그 중립 위치로부터 패싯 요소(109)의 임의의 원하는 설정 또는 편향이 패싯 요소(109)의 고정 효과의 적절한 변형이 발생하지 않고 수행될 수 있는 장점을 갖는다는 것을 언급하여야 한다.
본 예에서, 또한, 마찰 로킹 방향으로, 설정가능한 정적 마찰력(FHR) 또는 (정적 마찰력(FHR)이 극복되고 나면) 설정가능한 활주 마찰력(FGR)이 위치설정 장치의 위치설정력(FS)에 대해 조절 저항(W)으로서 작용하도록 제어 장치(112)가 접촉 장치(113)의 작동된 상태에서 접촉력(FK)을 변화시킬 수 있다.
그에 의해, 위치설정 장치(111)의 위치설정력(FS)이 조절 저항(W)에 대해 두 개의 접촉 표면(113.3, 109.5) 사이의 마찰 상대 이동으로 패싯 요소(109)의 설정을 수행하기에 충분한 방식으로 접촉 장치(113)의 작동 상태의 설정 상태의 조절 저항을 감소시키는 것이 가능하다.
접촉 장치(113)의 작동 상태의 고정 상태에서, 조절 저항(W)은 그후 위치설정 장치(111)의 최대 위치설정력(FSmax)이 더 이상 조절 저항(W)에 맞서 패싯 요소(109)의 설정을 수행하기에 충분하지 않은 방식으로 설정 상태에 대해 제어 장치(112)에 의해 증가될 수 있다.
본 예에서, 패싯 요소(109)는 또한 약 600 Hz의 범위인 적어도 하나의 제1 공진 주파수를 갖는다. 그 부분에 대하여, 접촉 유닛(113.1)은 감쇠 섹션(113.6)을 가지며, 이는 패싯 요소의 그 임계 공진 범위에서 이미징 품질에서 정확하게 이미징 품질에 대한 진동 영향을 최소화하기 위해 제1 공진 주파수의 범위에서 진동 감쇠 효과를 갖는다.
또한, 연결 장치(110)와 패싯 요소(109)를 포함하는 배열은 약 750 Hz인 적어도 하나의 제2 공진 주파수를 갖는다. 감쇠 섹션(113.6)은 패싯 요소(109)와 연결 장치(110)를 포함하는 배열의 이 임계 공진 범위에서도 이미징 품질에 대한 진동의 영향을 최소화하기 위해 역시 상기 제2 공진 주파수의 범위에서 진동 감쇠 효과를 갖도록 구성된다.
그러나, 자명하게, 본 발명의 다른 변형에서 패싯 요소(109)는 또한 바람직하게는 1 Hz 내지 2,000 Hz, 바람직하게는 50 Hz 내지 1,500 Hz, 더욱 바람직하게는 200 Hz 내지 1,000 Hz인 하나 이상의 다른 제1 공진 주파수 및/또는 하나 이상의 다른 제2 공진 주파수를 가질 수 있다.
본 예에서, 위치설정 장치(111)는 또한 제1 해제력(FL1)에 의한 접촉 장치(113)의 비활성화 이후 제1 접촉 섹션(113.2)과 제2 접촉 섹션(109.4) 사이의 접촉 해제를 지원하는 작동 해제 장치로서 동작될 수 있도록 구성된다. 본 예에서, 이는 가변적으로, 가능하게는 심지어 교번적으로 위치설정력(FS)이 위치설정 장치(111)에 의해 생성된다는, 즉, 진동 에너지가 따라서 규정된 방식으로 패싯 요소(109) 내로 도입된다는 사실에 의해 발생한다.
상기 제1 해제력(FL1)은 제2 해제력(FL2), 즉, 변형된 연결 장치(110)로부터의 해제 복원력을 지원하며, 제1 접촉 섹션(113.2)과 제2 접촉 섹션(109.4) 사이의 보유 표면 힘(예를 들어, 반 데르 발스 힘)을 해제 또는 극복하는 것을 돕는다.
자명하게, 또한, 본 발명의 변형에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 접촉 장치(113)의 비활성화 이후 소정 다른 방식으로 해제 프로세스가 지원될 수 있게 하도록 구성될 수 있다. 이에 관하여, 대응 해제력을 발생시키는 대응 해제 장치가 접촉 유닛(113.1)의 영역에 제공될 수 있다. 유사하게, 추가적으로 또는 대안적으로, 작동 장치(113.4)는 대응 해제력을 생성할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 도 4 및 도 5는 그 중립 위치로부터 패싯 요소(109)의 두 개의 다른 설정, 예로서, 패싯 요소(109)의 두 대향 극단적 편향(각각 도 4의 윤곽(116) 및 도 5의 윤곽(117) 참조)을 위한 접촉 장치(113)의 작동 상태를 도시한다. 자명하게, 본 예에서, 위치설정 장치(111)의 설정 해상도에 따라서, 필요에 따라 다수의 중간 상태가 이들 극단적 위치 사이에서 실현될 수 있고, 그래서, 패싯 요소(109)의 특히 민감한 설정이 가능하다.
제2 실시예
본 발명에 따른 광학 모듈(206.1)의 다른 양호한 실시예가 도 1, 도 2 및 도 6 내지 도 9를 참조로 후술된다. 광학 모듈(206.1)은 이미징 장치(101)에서 광학 모듈(106.1) 대신 사용될 수 있다. 그 기본적 구조 및 기능에 관하여, 광학 모듈(206.1)은 도 3 내지 도 5로부터의 광학 모듈에 대응하며, 그래서, 단지 차이점만이 본 명세서에 설명된다. 특히, 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호가 제공되고, 동일한 유형의 구성요소는 값(100) 만큼 증가된 참조 부호가 제공된다. 이후 달리 언급하지 않는 한, 상기 구성요소의 특징, 기능 및 장점에 관하여 제1 실시예에 연계한 상술한 설명을 참조한다.
도 3 내지 도 5로부터의 실시예에 관한 본질적 차이는 접촉 장치(213)의 구성으로 구성되며, 여기서, 본 예에서, 제1 접촉 섹션(213.2)의 제1 접촉 표면(213.3)과 제2 접촉 섹션(209.4)의 제2 접촉 표면(209.5)은 접촉 장치(213)의 작동 상태에서 이들은 도 8 및 도 9에 예시된 불연속 설정의 경우에 적어도 하나의 포지티브 로킹 방향으로(본 예에서, x-축에 평행한 방향) 포지티브 로킹 연결을 형성한다.
이 목적을 위해, 제1 접촉 표면(213.3)은 두 개의 대응 만입부(213.7, 213.8)를 가지며, 그 내부로 제2 접촉 표면(209.5)의 상보적으로 구성된 돌출부(209.6, 209.7) 각각이 각 경우에 각각의 설정에서 결합한다(접촉 장치(213)의 작동 상태에서).
본 예에서, 작동 상태에서 포지티브 로킹 연결을 생성하기 위한 상보적 구성은 각각의 접촉 표면(본 예에서 xz 평면)에 수직인 표면을 포함하는 단면 평면에서 접촉 표면(213.3, 209.5)의 서로 대응적인 상보적 다각형 섹션 윤곽에 의해 달성된다.
그러나, 자명하게, 본 발명의 다른 변형에서, 접촉 표면의 단면 윤곽이 원하는 포지티브 로킹 방향으로 포지티브 로킹을 달성하기 위해 작동 상태에서 서로 결합하는 방식으로 각각의 설정에서 서로에 관하여 상보적으로 구성되는 한 접촉 표면(213.3, 209.5)의 임의의 다른 단면 윤곽이 또한 제공된다.
또한, 비교적 큰 면적을 갖는 접촉 구역은 두 개의 접촉 표면(213.3, 209.5)의 상보적 구조화의 결과로서 달성된다. 이는 제1 실시예에 비해, 다시 한번 패싯 요소(209)로부터 지지 구조(108)로의 열의 증가된 소산이 달성되도록 패싯 요소(209)로부터 지지 구조(108)로의 추가적 개선된 열 전달을 초래하는 장점을 갖는다.
두 접촉 표면(213.3, 209.5)의 상보적 구조화는 본 예에서 구조화가능한 접촉 섹션으로서 구성되는 제1 접촉 섹션(213.2)에 의해 달성된다. 이러한 목적을 위해, 패싯 요소(209)에 대면하는 감쇠 섹션(213.6)의 그 측부 상에 배치된 영역(213.9)에서, 제1 접촉 섹션(213.2)은 구조화 이후 경화가능한 구조화가능한 재료로부터 형성된다. 대조적으로, 제2 접촉 섹션(209.4)은 구조화가능한 제1 접촉 섹션(213.2)의 규정된 구조화를 위해 충분한 강성도를 갖는 구조화 접촉 섹션으로서 구성된다.
제1 접촉 섹션(213.2)의 구조화를 달성하기 위해, 구조화가능한 제1 접촉 섹션(213.2)은 먼저 위치설정 장치(111)가 패싯 요소(209)를 제1 설정이 되게 한다는 사실에 의해 구조화 제2 접촉 섹션(209.4)에 의해 그 구조화가능 상태로 구조화되고, 그후, 접촉 장치(213)는 패싯 요소(209)가 그 제2 접촉 섹션(209.4)이 도 8에 예시된 배열이 달성될 때까지 구조화가능한 제1 접촉 섹션(213.2) 내로 압입되도록 작동된다.
그후, 접촉 장치(213)가 작동되고, 패싯 요소(209)는 위치설정 장치(111)에 의해 제2 설정이 되게 되며, 그후, 접촉 장치(213)는 새롭게 작동되고, 그래서, 패싯 요소(209)는 그 제2 접촉 섹션(209.4)이 도 9에 예시된 배열이 달성될 때까지 구조화가능한 제1 접촉 섹션(213.2) 내로 압입된다.
그후, 제1 접촉 섹션(213.2)의 구조화가능한 영역(213.9)은 도 6 내지 도 9에 예시된 구조화된 제1 접촉 표면(213.3)을 달성하기 위해 경화되며, 이는 원하는 포지티브 로킹 방향으로 상술한 포지티브 로킹 연결을 달성할 수 있기에 충분한 강성도를 갖는다.
이 방식으로 구조화된 제1 접촉 섹션(213.2)이 이 과정 동안 충분한 정도로 그 구조화를 유지하는 것을 보증하기 위해, 구조화가능한 영역(213.9)의 경화가능한 재료는 그 구조화가능한 상태에서 겔형 또는 왁스형 밀도를 갖는다.
이 경우에, 본 실시예에서 구조화가능한 영역(213.9)의 경화가능한 재료는 그 구조화가능한 상태에서 중력에 기인한 가속도의 적어도 100%, 바람직하게는 적어도 125%, 더욱 바람직하게는 실질적으로 150%에 대응하는 가속도의 영향 이후 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 90%, 더욱 바람직하게는 실질적으로 100%의 구조화 접촉 섹션에 관한 치수 충실도를 획득하기에 충분한 치수 안정성을 갖는다.
바람직하게는, 경화가능한 재료의 치수 안정성은 재료의 최종 경화까지의 취급 동안 발생할 수 있는 모든 가속도 하에서, 상기 재료는 원하는 추후의 포지티브 로킹 섹션을 위해 충분한 구조화 제2 접촉 섹션(209.4)에 관한 치수 충실도를 유지하도록 선택된다.
사용되는 구조화가능하고 경화가능한 재료는 포토레지스트 재료, 특히 UV 광에 의해 경화가능한, 그리고, 특히 열적으로 경화가능한 다성분 접착제, 분말 코팅 재료로 구성되는 재료 그룹으로부터의 적어도 하나의 재료인 것이 바람직하다. 사용되는 포토레지스트 재료는 원론적으로 마이크로시스템 엔지니어링, 특히, 반도체 리소그래피에서 사용되는 것 같은 임의의 원하는 포토레지스트일 수 있다.
그러나, 자명하게, 두 개의 접촉 표면(213.3, 209.5)의 상보적 구조화는 또한 본 발명의 다른 변형에서 소정의 다른 방식으로 수행될 수도 있다. 이에 관하여, 예로서, 두 개의 접촉 표면(213.3, 209.5)의 역할은 상호교체될 수 있으며, 즉, 따라서, 제1 접촉 섹션(213.2)은 구조화 접촉 섹션을 형성할 수 있고, 제2 접촉 섹션(209.4)은 구조화가능 접촉 섹션으로서 구성된다. 유사하게, 물론, 이들 두 개의 변형의 혼합된 형태가 또한 제공될 수 있으며, 각각의 접촉 섹션은 부분적으로 구조화가능한 것으로서, 그리고, 부분적으로 구조화 접촉 섹션으로서 구성된다.
유사하게, 말할 필요없이, 본 발명의 다른 변형에서 두 개의 접촉 표면(213.3, 209.5)의 상보적 구조화는 또한 각 경우에 개별적으로 별개의 형상의 제조에 의해 및/또는 임의의 원하는 주 성형 및/또는 재료 제거 및/또는 재료 적용 방법에 의한 재가공에 의해 생성될 수 있다.
본 예에서, 이미징 장치(101)의 동작 동안, 패싯 요소(209)는 도 8 및 도 9에 예시된 두 개의 설정을 갖는다. 그에 의해, 예로서, 온/오프 기능을 달성하는 것이 가능하고, 예로서, 도 8로부터의 설정에서 패싯 요소(209)는 본 발명의 이미징 프로세스에서 사용된 광으로서 사용될 수 있고 충돌 광이 도 9로부터의 설정에서 사용된 비임 경로로부터 제거되는 방식으로 충돌 광을 전달한다. 광 손실이 회피되는 본 발명의 다른 변형에서, 또한 서로 다른 사용된 영역으로의 편향만을 달성하는 것도 가능하다.
또한, 자명하게, 두 개보다 많은 불연속 설정이 또한 본 발명의 다른 변형으로 제공될 수 있다. 이 경우에, 물론, 포지티브 로킹 방식으로 서로 대응적으로 결합하는(접촉 장치(213)의 작동 사태에서) 두 개의 접촉 표면(213.3, 209.5)의 대응하는 수의 섹션이 그후 제공된다.
제3 실시예
본 발명에 따른 광학 모듈(306.1)의 다른 양호한 실시예가 도 1, 도 2 및 도 10 내지 도 12를 참조로 후술된다. 광학 모듈(306.1)은 이미징 장치(101)에서 광학 모듈(106.1) 대신 사용될 수 있다. 그 근본적 구성 및 기능에 관하여, 광학 모듈(306.1)은 도 6 내지 도 9로부터의 광학 모듈에 대응하며, 그래서, 단지 차이점만이 여기에 설명된다. 특히, 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호가 제공되며, 동일한 유형의 구성요소에는 값 100만큼 증가된 참조 번호가 제공된다. 이후 달리 표시되지 않는 한, 상기 구성요소의 특징, 기능 및 장점에 관한 제2 실시예에 연계한 상술한 설명을 참조한다.
도 6 내지 도 9로부터의 실시예에 관한 본질적 차이점은 다시 한번 접촉 장치(313)의 구성을 포함한다. 이에 관하여, 본 예에서, 접촉 장치(313)의 접촉 유닛(313.1)은 사실 마찬가지로 제1 접촉 섹션(313.2)의 제1 접촉 표면(313.3)을 구비하고, 이는 제2 실시예의 경우의 것과 동일한 방식으로, 접촉 장치(313)의 작동 상태에서 이들은 도 11 및 도 12에 예시된 두 개의 분리된 설정의 경우에 적어도 하나의 포지티브 로킹 방향으로(본 예에서는 x-축에 평행한 방향) 포지티브 로킹 연결을 형성하도록 제2 접촉 섹션(209.4)의 제2 접촉 표면(209.5)에 관하여 상보적으로 구조화된다. 이에 관하여, 제2 실시예에 관한 상술한 설명에 대한 참조가 명시적으로 이루어진다.
그러나, 본 예에서, 패싯 요소(209)는 각각의 설정에서(위치설정 장치(111)에 의해 설정됨) 실질적으로 고정된 요소로서 구성된다. 대조적으로, 접촉 장치(313)의 작동시(제어 장치(112)에 의해), 작동 장치(313.4)는 z 축 작동력(FB)(도 10 참조)을 따라 접촉 유닛(313.1) 상에 작용되고, 이는 접촉력(FK)(패싯 요소(209)의 두 개의 서로 다른 설정에 대하여 도 11 및 도 12에 예시된 바와 같이) 하에서 서로에 대해 제1 접촉 표면(313.3) 및 제2 접촉 표면(209.5)이 지탱될 때까지(실질적 고정) 패싯 요소(109)를 향해 접촉 유닛(313.1)의 캐리어(313.10)의 탄성 변형에 의해 본 예에서 접촉 유닛(313.1)을 이동시킨다.
본 예에서, 캐리어(313.10)는 접촉 장치(313)의 작동 상태(도 11 및 도 12 참조) 및 접촉 장치(313)의 비작동 상태(도 10 참조)에서 각각의 설정(위치설정 장치(111)에 의해)에서 안정한 상태를 취하도록 구성되며, 이 안정한 상태로부터, 상기 캐리어는 적용되는 대응 작동력(FB)에 의해서만 이동될 수 있다. 이 목적을 위해, 캐리어(313.10)는 아치형 또는 포스트형 단면 윤곽을 갖는 쌍안정 탄성 요소로서(예로서, 멤브레인형 또는 판 스프링형 요소로서) 구성된다.
본 예에서, 접촉 장치(313)는 다시 한번 정전 작동 원리에 따라 동작한다는 사실에 의해 작동 장치(313.4)에 의해 비접촉 방식으로 다시 한번 작동력(FB)을 작용한다. 유사하게, 추가적으로 또는 대안적으로, 또한, 물론, 접촉 유닛(313.1) 또는 탄성 캐리어(313.10)에 대한 직접 기계적 연결로 동작하는 작동 기구를 제공하는 것이 가능하다. 예로서, 대응 작동기(예로서, 압전 작동기)는 탄성 캐리어(313.10)의 두 개의 안정한 단부 위치 사이에서 절환을 위한 대응 굴곡 모멘트를 탄성 캐리어(313.10) 내로 도입하기 위해 지지 구조(108)와 접촉 유닛(313.1) 사이에 배치되는 탄성 캐리어(313.10)의 영역 상에 작용할 수 있다.
이 쌍안정 구성은 모든 다른 시간 지점에 어떠한 에너지도 적용될 필요가 없지만, 탄성 캐리어(313.10)의 두 개의 단부 위치 사이에서의 절환만을 위해 에너지가 인가되어야 한다는 장점을 갖는다. 이는 각각 이미징 장치(101) 내로 다시 소산되어야 하는 열적 에너지 및 열적 에너지의 소산에 관하여 유리하다.
자명하게, 이런 쌍안정 구성은 필요시 또한 연결 장치(110)의 대응 구성에 의해 다른 두 개의 실시예에서 실현될 수 있다.
마찬가지로, 또한, 물론, 제3 실시예에서, 도 10에 점선 윤곽(318)으로 표시된 바와 같이 간단한 멤브레인형 또는 판스프링형 요소로서 캐리어의 종래의 구성을 제공하는 것이 가능하다. 이 경우에, 대응하는 작동력(FB)은 그후 접촉력(FK)을 달성하기 위해 작동 상태에서 항상 적용되어야 한다. 이 경우에, 캐리어(318)는 그후 해제력을 작용하며, 이때, 이 해제력은 적어도 제1 접촉 표면(313.3) 및 제2 접촉 표면(209.5) 사이의 접촉의 해제를 지원한다.
대안적으로, 또한, 물론 작동 상태에서 제1 접촉 표면(313.3)과 제2 접촉 표면(209.5) 사이의 접촉은 항상 캐리어의 대응 기계적 사전응력에 의해(즉, 에너지 공급 없이) 달성되고, 비작동 상태에서, 대응 작동력(FB)은 캐리어의 추가적 탄성 변형으로 제1 접촉 표면(313.3)과 제2 접촉 표면(209.5) 사이의 접촉을 해제하기 위해 적용되어야 한다. 본 발명은 전적으로 패싯 거울에 기초하여 상술되었다. 그러나, 자명하게, 본 발명은 또한 임의의 다른 광학 모듈 및/또는 광학 요소와 연계하여 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명은 전적으로 마이크로리소그래피로부터의 예에 기초하여 설명되었다. 그러나, 자명하게, 본 발명은 또한 임의의 다른 광학 용례, 특히, 다른 파장의 이미징 방법과 연계하여 사용될 수도 있다.

Claims (21)

  1. 광학 모듈로서,
    - 광학 요소(109; 209), 및
    - 광학 요소(109; 209)를 지지하기 위한 지지 구조(108)를 포함하고,
    - 지지 구조(108)는 적어도 하나의 자유도로 광학 요소(109; 209)의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 능동적으로 설정하기 위한 위치설정 장치(111)를 포함하는
    광학 모듈에 있어서,
    - 지지 구조(108)는 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)을 갖는 적어도 하나의 접촉 유닛(113.1; 213.1; 313.1)을 갖는 선택적으로 작동가능한 접촉 장치(113; 213; 313)를 포함하고,
    - 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)은 접촉 장치(113; 213; 313)의 작동 상태에서 광학 요소(109; 209) 상에 접촉력을 작용하기 위해 광학 요소(109; 209)의 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)과 접촉하고,
    - 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)은 접촉 장치(113; 213; 313)의 비작동 상태에서 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)으로부터 제거되고,
    - 제1 접촉 섹션(113.2)은 제1 접촉 표면(113.3)을 가지고, 제2 접촉 섹션(109.4)은 제2 접촉 표면(109.5)을 가지고,
    - 제1 접촉 표면(113.3) 및 제2 접촉 표면(109.5)은 위치설정 장치(111)에 의해 설정된 위치 및 배향 중 적어도 하나에서 이들이 접촉 장치(113)의 작동 상태에서 적어도 하나의 마찰 로킹 방향으로 마찰 로킹 연결을 형성하는 방식으로 구성되고,
    - 제1 접촉 표면(113.3) 및 제2 접촉 표면(109.5) 중 적어도 하나는 적어도 섹션 형태의 굴곡 방식으로 구성되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    - 접촉 장치(113; 213; 313)는 작동 상태에서 광학 요소(109; 209) 및 접촉 유닛(313.1) 중 적어도 하나 상에 작동력을 작용하도록 설계되고, 이 작동력에 의해 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)과 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)은 서로 접촉하게 되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    - 접촉 유닛(113.1; 213.1)은, 고정 요소로서 구성되며, 광학 요소(109; 209)는 작동력에 의해 이동되며,
    또는
    - 광학 요소(209)는, 위치설정 장치(111)에 의해 설정된 그 위치 및 배향 중 적어도 하나에 관하여 고정된 요소로서 구성되고, 접촉 유닛(313.1)은 작동력에 의해 이동되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    접촉 유닛(313.1)은 접촉 장치(313)의 작동 상태 및 비작동 상태에서 각 경우에 에너지 공급 없이 접촉 유닛(313.1)이 유지되는 안정한 상태를 취하는 쌍안정 유닛으로서 구성되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 제1 접촉 표면(113.3) 및 제2 접촉 표면(109.5) 중 적어도 하나는 적어도 섹션 형태의 평면형 방식으로 구성되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 접촉 장치(113)는 접촉 장치(113)의 작동 상태에서 마찰 로킹 방향으로 설정가능한 마찰력이 위치설정 장치(111)의 위치설정력에 대한 조절 저항으로서 작용하는 방식으로 구성되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    - 조절 저항은 위치설정 장치(111)의 위치설정력이 조절 저항에 대한 두 개의 접촉 표면(113.3, 109.5) 사이의 마찰 상대 이동으로 적어도 하나의 자유도로 광학 요소(109)의 설정을 수행하는 방식으로, 접촉 장치(113)의 작동 상태의 설정 상태에서 감소되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    - 조절 저항은 위치설정 장치(111)의 최대 위치설정력이 조절 저항에 대해 적어도 하나의 자유도로 광학 요소(109; 209)의 설정을 수행하지 않는 방식으로, 설정 상태에 대해 접촉 장치(113; 213; 313)의 작동 상태의 고정 상태에서 증가되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    아래 구성 (a) 및 (b) 중 적어도 하나를 포함하고;
    - (a) 광학 요소(109; 209)는 적어도 하나의 제1 공진 주파수를 가지며, 접촉 유닛(113.1; 213.1; 313.1)은 적어도 하나의 제1 공진 주파수의 범위에서 진동 감쇠 효과를 갖는 적어도 하나의 감쇠 섹션(113.6; 213.6; 313.6)을 가지며, 제1 공진 주파수는 1 Hz 내지 2,000 Hz이고,
    - (b) 광학 요소(109; 209)는 지지 장치에 의해 지지 구조 상에 지지되고, 배열은 광학 요소(109; 209)를 포함하며, 지지 장치는 적어도 하나의 제2 공진 주파수를 가지고, 접촉 유닛(113.1; 213.1; 313.1)은 적어도 하나의 제2 공진 주파수의 범위에서 진동 감쇠 효과를 갖는 적어도 하나의 감쇠 섹션(113.6; 213.6; 313.6)을 가지고, 제2 공진 주파수는 1 Hz 내지 2,000 Hz인,
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 광학 요소(109; 209)는 돌출부(109.3)를 갖는 요소 본체(109.2)를 포함하고,
    - 요소 본체(109.2)는 광학적으로 유효한 표면(109.1)를 가지고,
    - 돌출부(109.3)는 광학적 유효 표면(109.1)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 요소 본체(109.2)의 측부에 배열되고,
    - 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)은 요소 본체(109.2)로부터 멀어지는 방향을 향하는 돌출부(109.3)의 단부에 배열되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    - 접촉 장치(113; 213; 313)는 작동 유닛(113.4; 213.4; 313.4)을 포함하고, 이는 접촉 장치(113; 213; 313)의 작동 상태에서 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4) 상에 작동력이 작용되는 효과를 가지며, 이 작동력에 의해 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)과 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)은 서로 접촉하게 되며, 작동 유닛(113.4; 213.4; 313.4)은 정전 동작 원리에 따라 동작하는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    - 위치설정 장치(111)는 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4) 상에 위치설정력을 작용하고,
    - 위치설정 장치(111)는 정전 동작 원리에 따라 동작하는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 작동 해제 장치(111)가 제공되고, 이는 제1 해제력에 의해 접촉 장치(113; 213; 313)의 비활성화 이후 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)과 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4) 사이의 접촉 해제를 적어도 지원하도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    - 광학 요소(109; 209)는 지지 장치(110)에 의해 지지 구조(108) 상에 지지되며, 이 지지 장치는 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)과 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4) 사이의 접촉의 해제를 적어도 지원하는 광학 요소(109; 209) 상에 제2 해제력을 작용하는 방식으로 접촉 장치(113; 213; 313)의 작동 상태에서 탄성적으로 변형되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    - 접촉 유닛(313.1)은 해제 섹션(318)을 가지고, 이 해제 섹션은 접촉 장치(313)의 작동 상태에서 제1 접촉 섹션(313.2) 상에 제3 해제력을 작용하는 방식으로 탄성적으로 변형되고, 이는 제1 접촉 섹션(313.2)과 제2 접촉 섹션(209.4) 사이의 접촉 해제를 적어도 지원하는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  16. 제13항에 있어서,
    - 해제 장치는 광학 요소(109; 209) 및 접촉 유닛(113.1; 213.1; 313.1) 중 적어도 하나로 진동 에너지를 도입하도록 설계되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 광학 요소(109; 209)는 광학적 유효 표면(109.1)을 갖는 패싯 요소인
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    아래 구성 (a) 및 (b) 중 적어도 하나를 포함하고;
    - (a) 광학적 유효 표면(109.1)은 0.05 mm2 내지 2.0 mm2의 면적을 가지고,
    - (b) 10,000 내지 1,000,000 패싯 요소(109; 209)가 제공되는
    것을 특징으로 하는 광학 모듈.
  19. 광학 이미징 장치로서,
    - 제1 광학 요소 그룹(106)을 갖는 조명 장치(102),
    - 투영 패턴을 포함하는 마스크(104.1)를 수용하기 위한 마스크 장치(104),
    - 제2 광학 요소 그룹(107)을 갖는 투영 장치(103), 및
    - 기판(105.1)을 수용하기 위한 기판 장치(105)
    을 포함하고,
    - 조명 장치(102)는 투영 패턴을 조명하도록 설계되고,
    - 투영 장치(103)는 기판(105.1) 상으로 투영 패턴을 투영하도록 설계되는
    광학 이미징 장치에 있어서,
    - 조명 장치(102) 및 투영 장치(103) 중 적어도 하나는 제1항 또는 제2항에 따른 광학 모듈(106.1; 206.1; 306.1)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 장치.
  20. 광학 요소를 지지하기 위한 방법으로서,
    - 광학 요소(109; 209)는 지지 구조(108)에 의해 지지되고,
    - 광학 요소(109; 209)의 위치 및 배향 중 적어도 하나는 적어도 하나의 자유도로 설정되는
    광학 요소를 지지하기 위한 방법에 있어서,
    - 선택적으로 작동가능한 접촉 장치(113; 213; 313)의 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)은 접촉 장치(113; 213; 313)의 작동 상태에서 광학 요소(109; 209) 상에 접촉력을 작용하기 위해 광학 요소(109; 209)의 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)와 접촉하게 되고,
    - 제1 접촉 섹션(113.2; 213.2; 313.2)은 접촉 장치(113; 213; 313)의 비작동 상태에서 제2 접촉 섹션(109.4; 209.4)으로부터 제거되고,
    - 제1 접촉 섹션(113.2)은 제1 접촉 표면(113.3)을 가지고, 제2 접촉 섹션(109.4)은 제2 접촉 표면(109.5)을 가지고,
    - 제1 접촉 표면(113.3) 및 제2 접촉 표면(109.5)은 위치설정 장치(111)에 의해 설정된 위치 및 배향 중 적어도 하나에서 이들이 접촉 장치(113)의 작동 상태에서 적어도 하나의 마찰 로킹 방향으로 마찰 로킹 연결을 형성하는 방식으로 구성되고,
    - 제1 접촉 표면(113.3) 및 제2 접촉 표면(109.5) 중 적어도 하나는 적어도 섹션 형태의 굴곡 방식으로 구성되는
    것을 특징으로 하는 방법.
  21. 광학 이미징 방법으로서,
    - 조명 장치(102)는 투영 패턴을 조명하고,
    - 투영 장치(103)는 기판(105.1) 상으로 투영 패턴을 투영하는
    광학 이미징 방법에 있어서,
    - 조명 장치(102) 및 투영 장치(103) 중 적어도 하나의 광학 요소(109; 209)는 제20항에 따른 방법을 사용하여 지지되는
    것을 특징으로 하는 방법.
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