WO2023208491A1 - Actuator and deformation mirror - Google Patents

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WO2023208491A1
WO2023208491A1 PCT/EP2023/057862 EP2023057862W WO2023208491A1 WO 2023208491 A1 WO2023208491 A1 WO 2023208491A1 EP 2023057862 W EP2023057862 W EP 2023057862W WO 2023208491 A1 WO2023208491 A1 WO 2023208491A1
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WO
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actuator
mechanical
mirror
electrodes
optical element
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/057862
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Raba
Markus Hauf
Original Assignee
Carl Zeiss Smt Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Smt Gmbh filed Critical Carl Zeiss Smt Gmbh
Publication of WO2023208491A1 publication Critical patent/WO2023208491A1/en

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70258Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G03F7/70266Adaptive optics, e.g. deformable optical elements for wavefront control, e.g. for aberration adjustment or correction
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus

Definitions

  • the invention relates to an actuator for adjusting an optical element in a lithography device, with an electrostatic actuator which has a pair of electrodes made up of two electrodes that are at least temporarily spaced apart from one another.
  • the invention also relates to a deformation mirror.
  • Projection exposure systems are used to create the finest structures, especially on semiconductor components or other microstructured components.
  • the functional principle of the systems mentioned is based on producing the finest structures down to the nanometer range by means of a generally reducing image of structures on a mask, a so-called reticle, on an element to be structured with photosensitive material, a so-called wafer.
  • the minimum dimensions of the structures created depend directly on the wavelength of the light used. This is formed in lighting optics for optimal illumination of the reticle.
  • light sources with an emission wavelength in the range of a few nanometers, for example between 1 nm and 120 nm, in particular in the range of 13.5 nm have increasingly been used.
  • the wavelength range described is also referred to as the EUV range.
  • the microstructured components are also manufactured with the DUV systems established on the market with a wavelength between 100 nm and 300 nm, in particular 193 nm.
  • the requirements for optical correction in the systems have also increased further.
  • the throughput is increased to increase economic efficiency, which typically leads to greater thermal load and thus to increasing thermally caused imaging errors.
  • manipulators can be assigned to the individual or all optical assemblies of the projection optics which change the position and orientation of the optical elements or influence the imaging properties of the optical elements, in particular mirrors, by deforming the optical effective surface.
  • An optical effective surface is understood to mean that surface of an optical element to which useful light is applied during operation of the associated system.
  • Useful light refers to electromagnetic radiation that is used to image the structures.
  • actuators in particular solid-state actuators, preferably piezostrictive or magnetostrictive actuators
  • the term “adjustment” of the optical element includes both a translational and/or rotational movement or displacement of the (entire) optical element caused by the actuator as well as a deformation of the optical element, at least in some areas, caused by the actuator.
  • a deformation of the optical element at least in some areas, caused by the actuator.
  • the use of sensors with sufficiently high measurement accuracy is not always possible, especially within lithography devices. For this reason, the known actuator systems are often operated in an open control chain (“feed-forward”).
  • the temperature of an optical element within a projection exposure system can change in a range between 20°C and 60°C.
  • Further problems in system modeling relate to intrinsic non-reproducibility of the actuators, such as creep, hysteresis, thermal hysteresis, variation in behavior and/or variation in thermal expansion coefficients.
  • the problem of the material-intrinsic non-reproducibility of the actuator e.g. hysteresis and creep
  • the force effect of electrostatic actuators is based on the force of an electric field that acts between two adjacent electrodes.
  • a problem with the adjustment - sometimes also the deformation - of optical elements using electrostatic actuators is the comparatively limited force effect compared to solid-state actuators and the limited adjustment path.
  • the task relating to the actuator is solved by an actuator with the features of claim 1.
  • the task relating to the deformation mirror is solved by a deformation mirror with the features of claim 12.
  • the actuator is characterized in particular in that one of the electrodes is connected to a mechanical translator which can be coupled to the optical element and which comprises a lever which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes in such a way that the force of the electrostatic actuator by means of the mechanical translator into a mechanical actuation force that is greater than the electrostatic force for adjusting the optical Element is converted.
  • the electrode spacing of the electrodes which are at least temporarily spaced apart from one another, is generally smaller than 500 pm, preferably smaller than 100 pm, particularly preferably smaller than 30 pm, in particular between 0.1 pm and 10 pm.
  • the actuator according to the invention it is possible to reduce non-reproducibility such as hysteresis or creep compared to solid-state actuators.
  • using the electrostatic actuator with the mechanical translator reduces the temperature dependence compared to using solid-state actuators.
  • the combination of the electrostatic actuator and the mechanical translator comprising the lever enables the force generated by the electrostatic actuator to actuate the lever, the lever - according to the lever law - controlling the electrostatic force converted into a larger mechanical actuation force for adjusting the optical element.
  • the actuator according to the invention is free of transverse contraction or at least reduced in transverse contraction compared to a solid-state actuator.
  • the pairs of electrodes can be formed as capacitors, that is, as plates, or as interlocking electrode combs.
  • the electrodes can be formed in one piece or in several parts.
  • Flat electrodes are preferably provided, for example in the form of a plate, a film or a vapor-deposited layer.
  • the thickness of an individual electrode can be, for example, 0.01 pm to 500 pm, preferably 0.01 pm to 100 pm, particularly preferably 0.01 pm to 10 pm. In this context, it is particularly preferred if one of the electrodes is applied to the mechanical translator at least in sections.
  • only one mechanical translator is present, which is connected to one of the electrodes, for example via an additional connecting member.
  • the electrodes can each be formed in one piece or in several parts.
  • the nominal one The electrode spacing of an electrode pair is generally less than 500 pm, preferably less than 100 pm, particularly preferably less than 30 pm, in particular between 0.1 pm and 10 pm.
  • the surface of the mechanical translator can form the electrode, so that a coating step can be dispensed with.
  • the electrodes can be provided with coatings. This is particularly preferred to protect the electrodes from environmental influences such as oxygen, hydrogen, reactive gases and moisture. Furthermore, coatings can serve to provide electrical insulation, reduce leakage currents and limit the damage caused by possible electrical breakdowns. Coatings can also be particularly preferred from an actuator perspective. Particularly preferred coatings include SiÜ2 and Al2O3
  • the thickness of a mechanical translator is usually less than 10mm, preferably less than 5mm, particularly preferably less than 2mm.
  • the actuator is preferably encapsulated, that is, it is surrounded by a housing in order to protect the actuator from contamination, in particular dust. Since there is a risk of short circuits caused by particles or the like due to the small distance between the electrode pairs, encapsulation is a particularly preferred embodiment.
  • the encapsulation can be implemented with or without pressure compensation to the environment. Both represent preferred embodiments.
  • the evacuated encapsulation of the actuator is particularly preferred.
  • the actuator is well suited to be used for nanopositioning (short travel, but comparatively precise positioning), particularly preferred for controlled systems and/or time ranges.
  • the actuator can be advantageously combined with other actuators and actuator types, for example to increase the total travel distance.
  • a plurality of mechanical translators are present and if each mechanical translator is connected to at least one electrode.
  • the actuator according to the invention creates one Increased force achieved.
  • At least one of the mechanical translators in particular all non-edge, i.e. centrally arranged, mechanical translators, are each mechanically connected to two electrodes or two electrodes are applied to it. It is preferred if the electrodes are arranged on opposite sides of the mechanical translator and are mechanically connected to it or applied to it.
  • a first mechanical translator is formed as a hollow body in which a second mechanical translator is accommodated, that a gap is formed between the mechanical translators and that the mutually facing surfaces of the first mechanical translator and the second mechanical translator are each connected at least in sections to an electrode or the electrodes are applied to the surfaces.
  • the hollow body can have any polygonal base area, in particular hexagonal or octagonal.
  • the hollow body is particularly preferably formed as a hollow cylinder.
  • the base area of the second mechanical translator is preferably adapted to the base area of the first mechanical translator.
  • the second mechanical translator can also be formed as a hollow body, in which a further mechanical translator formed as a hollow body or body is accommodated, with a gap being formed between the second translator and the further translator and the surfaces of the mechanical translators facing each other at least are connected in sections to an electrode.
  • the mechanical translators therefore form shells, preferably cylindrical shells.
  • This embodiment is characterized in particular by the fact that the actuator is rotationally symmetrical with respect to its adjustment axis. This allows the stiffness of the actuator to be approximately the same perpendicular to the adjustment axis.
  • the mechanical translators in particular the hollow bodies/body/body shells, are designed to be slotted.
  • the mechanical translators can also be arranged mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis, for example as a body or hollow body with an octagonal or hexagonal base area.
  • the mechanical translator i.e. in particular the lever, is formed as a plate.
  • a plurality of such plates can be arranged next to one another and preferably mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis.
  • the mechanical translators and thus also the electrodes connected to them are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to an adjustment axis.
  • a two- or multi-axis actuation of the optical element can also be carried out by combining and correspondingly arranging several uniaxially adjustable actuators.
  • the lever has a first articulated connection and a further articulated connection for coupling to the optical element and/or to a force-conducting component, for example a force-conducting intermediate component or a back plate.
  • the lever is preferably connected directly or indirectly to the optical element, for example a mirror or a lens, in particular to its rear side, by means of the first articulated connections.
  • the lever is preferably connected directly or indirectly to a back plate of the optical element by means of the further articulated connection.
  • the lever can also be connected to a force-conducting intermediate component by means of the first articulated connection and to a further force-conducting intermediate component by means of the further articulated connection.
  • the first articulated connection and the further articulated connection are preferably arranged at the end of the lever.
  • the lever is formed as a toggle lever that has two Has lever arms that are coupled to one another by means of a further articulated connection, and that the first of the lever arms has a first articulated connection and the second lever arm has a second articulated connection for coupling to the optical element and / or to a force-conducting component.
  • the lever arms can be of the same length or of different lengths.
  • the distance between the first articulated connection and the further articulated connection preferably corresponds to the distance between the second articulated connection and the further articulated connection.
  • the first articulated connection and the second articulated connection are preferably formed at the end or in a terminal area on the toggle lever, i.e.
  • the actuator according to the invention has a mechanical translator designed as a toggle lever, which is connected to one electrode of the pair of electrodes, while the other of the electrodes is fixed, i.e. immovable, connected to, for example, a plate, the plate being firmly connected to the optical Element or a force-conducting component is connected.
  • the electrode can also be designed monolithically with the plate.
  • the mechanical translator may comprise a combination of a lever and a toggle lever, or for one of the mechanical translators to be formed as a lever and another of the mechanical translators of the actuator as a toggle lever.
  • the articulated connection is formed as a notch or as a solid joint, preferably as a leaf spring.
  • the solid-state joints are preferably manufactured monolithically with the mechanical translator, i.e. manufactured by defined material removal.
  • the actuator can be used for monodirectional adjustment along or parallel to an adjustment axis or for a bidirectional adjustment along or parallel to an adjustment axis.
  • a bidirectional actuation i.e. an adjustment of the actuator in two opposite directions along or parallel to the adjustment axis, can be achieved in one embodiment by an electronic control in such a way that an electrical voltage is applied to the electrostatic actuator in a mechanical zero position, so that an adjustment of the optical element in a first direction parallel to the adjustment axis by increasing the voltage and in a second direction opposite to the first direction parallel to the adjustment axis by reducing the voltage.
  • the disadvantage of using such an electrical bias voltage is that the actuator cannot maintain the mechanical zero position itself without applying the voltage.
  • two of the mechanical translators form a first sub-actuator which is set up to adjust the optical element in a first direction parallel to an adjustment axis and/or that two of the mechanical translators form a second sub-actuator which is set up to adjust the optical element to move parallel to the adjustment axis in a second direction opposite to the first direction.
  • the mechanical translator comprises a toggle lever with a first lever arm, which is connected to a second lever arm by means of an articulated connection, the lever arms each having further articulated connections, then in a mechanical zero position the lever arms are aligned in an angular position such that the distance between the first articulated connections (and also between the second articulated connections) of the two mechanical translators is greater than the distance between the further articulated connections of the first subactuator.
  • An electrostatic attraction of the two electrodes consequently leads to a reduction in the distance between the further articulated connections, which creates a moment which leads to an adjustment of the subactuator in a first direction parallel to the adjustment axis.
  • the lever arms are arranged in an angular position such that the distance between the first articulated connections (and also between the second articulated connections) of the two mechanical translators is smaller than the distance between the further articulated connections.
  • An electrostatic attraction of the two electrodes consequently also leads to a reduction in the distance between the further articulated connections, which creates a moment which leads to an adjustment of the second subactuator in a second direction opposite to the first direction, parallel to the adjustment axis.
  • the mechanical translator includes a lever.
  • first sub-actuators are arranged adjacent to second sub-actuators.
  • first subactuators and the second subactuators can also be arranged anywhere within the actuator in any number and order.
  • two (adjacent) subactuators share a mechanical translator, so that two subactuators are preferably formed not from a total of four but only from three mechanical translators.
  • the second mechanical translator of one of the subactuators forms the first mechanical translator of the other (adjacent) subactuator.
  • the actuator can therefore be set up to be actuated in a single-axis monodirectional, single-axis bidirectional, two-axis monodirectional, two-axis bidirectional, multi-axis monodirectional or multi-axis bidirectional manner.
  • the invention also relates to an actuator for deforming an optical element in a lithography device, with an electrostatic actuator which has a pair of electrodes made up of two electrodes that are at least temporarily spaced apart from one another, one of the electrodes having an optical element Element which can be coupled to a mechanical translator is connected, which comprises a lever which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes in such a way that the force of the electrostatic actuator by means of the mechanical translator is converted into a mechanical actuation force which is greater than the electrostatic force for deforming the optical Element is converted.
  • the preferred embodiments and advantages described above for the above actuator for adjusting an optical element can also be applied to the actuator for deforming an optical element.
  • the deformation mirror according to the invention for a lithography arrangement comprises at least one actuator described above, the at least one mechanical translator of which is directly or indirectly connected to the back of the mirror or is inserted into the back of the mirror.
  • This enables the deformation of the mirror surface by the actuator to be more temperature-independent and deterministic.
  • a plurality of actuators are connected directly or indirectly to the back of the mirror by means of the mechanical translator or are inserted into the back of the mirror.
  • the actuators can be arranged at a regular distance, in an actuator network, in particular in an array or in a matrix.
  • actuators are attached to the back of the mirror in such a way that actuation acts parallel to the surface, it is advantageous if the majority of actuators form an actuator surface composite. Adjacent actuators are therefore directly connected to one another.
  • the actuators can be made monolithically from a plate and rigidly connected to the adjacent surfaces become.
  • an impedance meter is assigned to the at least one actuator. This enables precise position determination and the precise acquisition of data regarding deflection (electrode distance), stiffness and force. This means that changing stiffness within the actuator network can be compensated for.
  • the actuators in the actuator composite are arranged relative to one another in such a way that the rigidity along a first axis of the actuator composite differs from the rigidity along an axis deviating from the first axis extending second axis of the actuator composite differs by less than 60%, preferably by less than 50%, most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%.
  • the first axis is preferably aligned orthogonally to the second axis. This arrangement is particularly advantageous when actuators are used that are not rotationally symmetrical with respect to the adjustment axis or with respect to an axis that runs perpendicular to the adjustment axis.
  • the actuator consequently has a first stiffness axis, which has a stiffness that deviates from a second stiffness axis. Adjacent actuators are then preferably arranged relative to one another in such a way that their first stiffness axes form an angle between 50° and 110°, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°.
  • the first stiffness axis is preferably aligned orthogonally to the second stiffness axis.
  • the actuator and in particular the at least one mechanical translator is made of the same material as the mirror body, i.e. preferably made of an optical glass in order to minimize thermal stresses.
  • the material has a low coefficient of thermal expansion, which is generally less than 10*10' 6 K' 1 , preferably less than 5*1 O' 6 K' 1 , particularly preferably 2*1 O' 6 K' 1 , in particular the thermal expansion coefficient can be 0 K -1 to 1 *10' 7 K' 1 . Materials that have a zero crossing temperature and are operated at or close to this are particularly advantageous.
  • the actuator in particular the mechanical translators, preferably has the same thermal expansion transverse to the direction of action as the optical element or the component to which it is joined.
  • the actuator particularly preferably has thermal expansion, so that the temperature-related deformation and/or displacement of a defined interface surface is minimized. In the case of mirrors, this is particularly the optical surface. In the case of nanopositioning systems, this is particularly the point of contact with the component to be positioned.
  • the actuator preferably has a thermal expansion in the effective direction of zero or close to zero at operating temperature.
  • the actuator in particular the mechanical translators, preferably has a thermal expansion transverse to the effective direction of zero or close to zero at operating temperature.
  • the material of the actuator, in particular the mechanical translator can be selected such that effects of thermal expansion of the electrodes, electrode coatings or similar are compensated for in the effective direction.
  • the material of the actuator in particular the mechanical translator, can be chosen such that effects of thermal expansion of the electrodes, electrode coatings on the position and deformation of the interface (mirror surface or contact with the body to be positioned) are compensated.
  • the actuators in particular the mechanical translators, can be made of electrically conductive materials.
  • the use of metals is particularly preferred because of their good ductility properties as solid-state joints and their good manufacturability by eroding. Materials such as silicon are also of interest because of their easy manufacturability.
  • the electrodes can be electrically isolated by the mechanical translator. SiO2 coatings or Al2O3 coatings, along with other inorganic ones, are particularly suitable for this.
  • the surface of the electrically conductive mechanical translator itself can Form an electrode, so that a coating process step can be saved.
  • 1a shows a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in EUV
  • 1 b is a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in a DUV
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a uniaxially acting, monodirectionally actuated actuator with a toggle lever
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a monoaxially acting, bidirectionally actuated actuator with several toggle levers
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of a monoaxially acting, bidirectionally actuated actuator with leaf springs
  • Figure 5 shows section IV-IV from Figure 4 with mechanical translators formed as plates
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment with mechanical translators formed as cylindrical shells
  • FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment with mechanical translators formed as slotted cylindrical shells
  • 8 shows a sixth exemplary embodiment of an actuator with a hexagonal base
  • FIG. 9 shows a seventh exemplary embodiment of a bidirectionally actuable, uniaxially acting actuator with tangentially acting electrostatic forces
  • Figure 10 is a section VIII-VIII from Figure 9,
  • FIG. 11 shows an eighth exemplary embodiment of a two-axis, bidirectionally adjustable actuator
  • Figure 12 shows the section XX from Figure 11
  • Figure 13 shows section XI-XI from Figure 11
  • FIG 17 shows detail A from Figure 16
  • Figure 18 shows an actuator surface composite
  • Figure 19 shows a schematic representation of the electrical control of an actuator according to the invention.
  • Figure 1a shows a schematic representation of an exemplary projection exposure system 600 designed for operation in EUV, in which the present invention invention can be realized, that is, in which the actuator 100 according to the invention can be used.
  • the invention can also be used in other nanopositioning systems.
  • an illumination device in a projection exposure system 600 designed for EUV has a field facet mirror 603 and a pupil facet mirror 604.
  • the light from a light source unit which includes a plasma light source 601 and a collector mirror 602, is directed onto the field facet mirror 603.
  • a first telescope mirror 605 and a second telescope mirror 606 are arranged in the light path after the pupil facet mirror 604.
  • a deflecting mirror 607 is arranged next in the light path and directs the radiation striking it onto an object field in the object plane of a projection lens comprising six mirrors 651-656.
  • a reflective structure-bearing mask 621 is arranged on a mask table 620, which is imaged with the help of the projection lens into an image plane in which a substrate 661 coated with a light-sensitive layer (photoresist) is located on a wafer table 660.
  • a light-sensitive layer photoresist
  • the invention can also be used in a DUV system, as shown in Figure 1b.
  • a DUV system is basically constructed like the EUV system described above from FIG emitted up to 300 nm.
  • the DUV lithography system 700 shown in FIG. 1 b has a DUV light source 701.
  • An ArF excimer laser for example, can be provided as the DUV light source 701, which emits radiation 702 in the DUV range at, for example, 193 nm.
  • a beam shaping and illumination system 703 directs the DUV radiation 702 onto a photomask 704.
  • the photomask 704 is designed as a transmissive optical element and can be arranged outside the systems 703.
  • the photomask 704 has a structure which is imaged in a reduced size onto a wafer 706 or the like by means of the projection system 705.
  • the projection system 705 has several lenses 707 and/or mirrors 708 for imaging the photomask 704 onto the wafer 706.
  • Individual lenses 707 and/or mirror 708 of the projection system 705 can be arranged symmetrically to the optical axis 709 of the projection system 705. It should be noted that the number of lenses 707 and mirrors 708 of the DUV lithography system 700 is not limited to the number shown. More or fewer lenses 707 and/or mirrors 708 can also be provided.
  • the beam shaping and illumination system 703 of the DUV lithography system 700 has a plurality of lenses 707 and/or mirrors 708. Furthermore, the mirrors are usually curved on their front to shape the beam.
  • An air gap 710 between the last lens 707 and the wafer 706 can be replaced by a liquid medium which has a refractive index > 1.
  • the liquid medium can be, for example, highly pure water.
  • Such a setup is also known as immersion lithography and has increased photolithographic resolution.
  • the actuators according to the invention can be used to adjust the lenses 707 and/or mirrors 708 and/or to deform them in the DUV lithography system 700, in particular in its projection system 705.
  • Figure 2 shows an actuator 100 for adjusting an optical element 300 in a lithography device, with an electrostatic actuator 101, which has an electrode pair 102 made up of two electrodes 103, 104 that are at least temporarily spaced apart from one another.
  • the electrodes 103, 104 are connected to a mechanical translator 105 that can be coupled to the optical element 300.
  • the electrodes are applied to the mutually facing surfaces of the mechanical translator 105, with the first electrode 103 and the second electrode 104 each being formed in several parts.
  • the electrodes can also be formed in one piece and only partially connected to the mechanical translator 105 or applied/vapor-deposited onto it.
  • the mechanical translator 105 includes a lever 106, in this case a toggle lever 111, which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes 103, 104 in such a way that the force of the electrostatic actuator 101 by means of the mechanical translator 105 is converted into a mechanical force that is greater than the electrostatic force Actuating force for adjusting the optical element 300 is converted.
  • the lever 106 of the mechanical translator 105 is a toggle lever 111 is formed, which has lever arms 112 which are coupled to one another by means of a further articulated connection 110.
  • the first of the lever arms 112a has a first articulated connection 109a at the end and the second lever arm 112b has a second articulated connection 109b at the end.
  • the first lever arm 112a is connected to the optical element 300 by means of the first articulated connection 109a and the second lever arm 112b is connected to a force-conducting component 304, for example a back plate 305 of the optical element 300, by means of the second articulated connection 109b.
  • the articulated connections 109, 110 are formed as notches or preferably as solid-state joints, in particular as leaf springs.
  • an electrical voltage between the electrodes 103, 104 which leads to an electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104, the distance between the two further articulated connections 110 is reduced, which creates a moment that leads to an adjustment of the optical element 300 along a first direction 115 parallel to the adjustment axis 108.
  • the first direction 115 is shown by the white arrows in FIG.
  • FIG. 3 shows a uniaxially acting, bidirectionally adjustable actuator 100, with two of the mechanical translators 105 forming a first sub-actuator 113, which is set up to adjust the optical element 300 in the first direction 115 (negative z-direction) parallel to the adjustment axis 108. Furthermore, two more of the mechanical translators 105 form a second sub-actuator 114, which is set up to move the optical element parallel to the adjustment axis 108 in a second direction 116 (positive z-direction) that is opposite to the first direction 115.
  • the first sub-actuators 113 are arranged adjacent to the second sub-actuators 114, wherein the sub-actuators 113, 114 can be arranged in any order.
  • the second mechanical translator 105b of the first sub-actuator 113 forms the first mechanical translator 105a of the second sub-actuator 114.
  • the two lever arms 112 of the toggle lever 111 of the sub-actuator 113 are aligned in a mechanical zero position in an angular position such that the distance between the first articulated connections 109a (and also between the second articulated connections 109b) of the two mechanical translators 105a, 105b is greater than the distance between the further articulated connections 110 of the first subactuator 113.
  • An electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104 consequently leads to a reduction in the distance between the further articulated connections 110, whereby a moment arises, which leads to an adjustment of the first sub-actuator 113 in a first direction 115 parallel to the adjustment axis 108.
  • the lever arms 112 are arranged in an angular position such that the distance between the first articulated connections 109a (and also between the second articulated connections 109b) of the two mechanical translators 105b, 105a is smaller than the distance between the further articulated ones Connections 110.
  • An electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104 consequently also leads to a reduction in the distance between the further articulated connections 110, which creates a moment which leads to an adjustment of the second sub-actuator 114 in a second direction 116 opposite to the first direction 115, parallel to the second direction 116 Adjustment axis 108 leads.
  • the mechanical translator 105a includes a lever - that is, only one lever arm 112.
  • the actuator 100 comprises a plurality of mechanical translators 105, which are joined together or on a base plate, for example on a back plate 305, or on a separate base plate, in particular at a distance from one another.
  • the joining can be done using bonding, direct bonding, reactive bonding, frit bonding or adhesive bonding using a joining material.
  • the joining material can also be electrically conductive.
  • the base plate/back plate can also be made of an electrically conductive material. If the joint has only a comparatively small thickness, individual or all mechanical translators 105 can have at least one projection, not shown, on one side or on the opposite sides. By means of the Projections are formed in the assembled state of the mechanical translators 105 between adjacent mechanical translators 105 and sufficiently large distances between the electrodes 102, 103.
  • FIG. 4 shows an actuator 100 which acts analogously to FIG. 3, with the mechanical translators 105 being arranged mirror-symmetrically or rotationally symmetrically with respect to the adjustment axis 108.
  • the articulated connections 109, 110 can be formed as notches, solid-state joints, in particular leaf springs.
  • the section IV-IV of FIG. 4 shown in FIG. 5 shows an embodiment in which the mechanical translators 105 of the actuator 100 are formed as plates on which the electrodes 103, 104 are applied or which are connected to the electrodes 103, 104.
  • the actuator 100 shown in section in Figure 6 shows an embodiment of the actuator 100, in which the mechanical translators 105 are formed as shells, in particular as cylindrical shells, which are accommodated in one another and are arranged nested.
  • the electrodes 103, 104 are connected to or applied to the mutually facing surfaces of adjacent shells/mechanical translators 105a, 105b.
  • the mechanical translators 105 are arranged rotationally symmetrically with respect to the adjustment axis 108.
  • FIGS. 6 and 7 show actuators 100 with mechanical translators 105 designed as cylindrical shells. In contrast, FIG are.
  • an embodiment that is rotationally symmetrical to the adjustment axis 108 is preferred in order to enable homogeneous rigidity perpendicular to the adjustment axis 108.
  • the actuator 100 in particular the mechanical translator 105, is slotted, i.e. segmented, with one or more slots 120, as shown in Figures 7 and 8.
  • FIGS. 9 and 10 show a bidirectionally actuable, uniaxially acting actuator 100 with tangentially acting electrostatic forces. The application of a potential difference to the electrode pairs 102 of the actuator 100 leads to a reduction in the size of the slot 120, which leads to an adjustment of the optical element 300.
  • the first mechanical translators 105a can be designed in such a way that a reduction in the size of the slot 120 caused by the electrostatic attraction of the electrodes 103, 104 enables the optical element 300 to be adjusted in a first direction 115 (negative z-direction), while the second mechanical translators 105b are designed in such a way that a reduction in the size of the slot 120 caused by the electrostatic attraction of the electrodes 103, 104 enables the optical element 300 to be adjusted in the second direction 116 (positive z-direction).
  • the first mechanical translators 105a differ from the second mechanical translators 105b in the arrangement and direction of action of their articulated connections 109,110.
  • the exemplary embodiment according to Figures 11 to 13 shows a two-axis, bidirectionally actuated actuator 100, the plurality of mechanical translators 105 being arranged rotationally symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to the adjustment axes - in this case the x and y axes.
  • the bidirectional adjustment is carried out analogously to the exemplary embodiment described in FIG. 3, with the rotationally symmetrical alignment of the mechanical translators 105 making an adjustment along the x-axis and along the y-axis possible.
  • the toggle lever 111 has a first articulated connection 109a and a second articulated connection 109b, as well as two further articulated connections 110, i.e.
  • the plurality of mechanical translators 105 can also be arranged mirror-symmetrically - for example with an octagonal or hexagonal base - with respect to the axis aligned perpendicular to the adjustment axes 108.
  • the two-axis actuators 100 can also be designed to be slotted.
  • the deformation mirror 300 has a mirror body 301 made of optical glass, which has a reflecting surface 302 and a play back 303 opposite the reflecting surface 302.
  • a plurality of the previously described uniaxially acting, monodirectionally or bidirectionally actuated actuators 100 are arranged directly or indirectly on the rear side of the mirror 303 and are connected to it.
  • the mechanical translators 105 of the actuators 100 are directly or indirectly connected at one end to the back of the mirror 303 and at the other end to a back plate 305.
  • the deformation mirror 300 can be provided with a frame (not shown in detail) (“forceframe”) or frameless, i.e. “forceframe-free”.
  • the actuators 100 are preferably arranged at a regular distance from one another and orthogonally to the back of the mirror 303.
  • the actuators 100 for the deformation mirror 300 can have an anisotropic stiffness behavior due to their structure, especially if they are not formed rotationally symmetrical with respect to the adjustment axis, such as the embodiment according to FIG.
  • the actuators 100 then have a first stiffness axis 122, which has a different stiffness than a second stiffness axis 123. If a plurality of actuators form an actuator assembly 121, as shown in FIG
  • the second axis 119 of the actuator assembly 121 extending from the first axis 118 differs by less than 60%, preferably by less than 50%, most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%.
  • the first axis 118 is preferably orthogonal to the second axis 119 aligned.
  • the first stiffness axes 122 of adjacent actuators 100 form an angle between 50° and 110°, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°. This enables an at least approximately isotropic stiffness behavior of the actuator composite 121.
  • the first stiffness axis 122 is preferably orthogonal to the second stiffness axis 123.
  • the exemplary embodiment according to Figures 16 to 18 shows a deformation mirror 300 for a lithography arrangement with a surface-parallel operating principle of the actuators 100.
  • the mirror back 303 is preferably connected to a plurality of the previously described biaxially acting, monodirectionally or bidirectionally adjustable actuators 100 according to the invention.
  • the mechanical translators 105 of the actuator 100 are attached to the back of the mirror 303 by means of a force-transmitting intermediate element 304.
  • the at least one actuator 100 can also be accommodated in a pocket (not shown) inserted into the mirror body 301 on the mirror back 303.
  • a plurality of actuators 100 form an actuator surface composite 117. Adjacent actuators 100 thus directly adjoin one another.
  • the actuators 100 can be manufactured monolithically from a plate and rigidly connected to the surfaces adjacent to one another.
  • An electrostatic force acting through the electrostatic actuator of the actuator 100 drives the lever 106/toggle lever 111 (not shown) of the mechanical translator 105, which results in a compression or expansion of the actuator 100, which introduces a bending moment into the mirror body 301, whereby the mirror body 301 and thus the reflective surface 302 is deformed at least in sections.
  • the surface-parallel adjustable deformation mirror 300 can also alternatively be operated with a plurality of previously described uniaxially acting actuators 100, with a first group of the uniaxially acting actuators 100 being adjustable parallel to a first axis (x-axis) and a second group of uniaxially acting actuators 100 can be adjusted parallel to a second axis (y-axis) which is orthogonal to the first axis.
  • the groups can be stacked in layers, for example alternately.
  • adjacent actuators 100 can be arranged relative to one another in such a way that an at least approximately isotropic stiffness behavior of the actuator surface composite 117 is achieved.
  • the actuation can also take place with only one of the groups and the actuator 100 can also only have one group.
  • monodirectionally adjustable actuators 100 can also be used for the surface-parallel deformation mirror 300, although bidirectional actuation is still possible using a bias voltage.
  • the various connection options for the actuator 100 can be illustrated using FIG. 19.
  • the various mechanical translators 105 are marked with letters from A to H.
  • the first electrodes 103 in Figure 19 are always the electrodes 103 arranged on the right side of the mechanical translator 105 and the second electrodes 104 in Figure 19 are always the electrodes 104 arranged on the left side of the mechanical translator.
  • the electrodes 103,104 of the mechanical translators A and B, C and D, and E and F are at the same potential, there is no electrostatic force effect between the respective electrodes 103,104 of the mechanical translators A and B, C and D and E and F Since the electrodes 103, 104 of the mechanical translators B and C, D and E, as well as F and G are at different potentials, the resulting electrostatic force enables the lever 111, 112 to be actuated and thus adjusted in the positive z direction. By switching over, an adjustment in the negative z direction can be made possible.
  • one of the electrodes 103, 104 of the electrode pair 102 is used as a control electrode and the other of the electrodes 103, 104 of the electrode pair 102 is at a predetermined potential (for example designed as common ground).
  • Those of the control electrodes 102, 103 that effect an adjustment in a first direction (negative z-direction) parallel to the adjustment axis can be contacted together (and thus controlled). These can be, for example, the first electrodes 103 of the mechanical translator B, D, F and H.
  • Electrodes 102, 103 that effect an adjustment in a second direction (positive z-direction) parallel to the adjustment axis can also be contacted together (and thus controlled). These can be, for example, the second electrodes 104 of the mechanical translators C, E and G. Likewise, the electrodes 103, 104 of the common ground (i.e. the first electrodes 103 of the mechanical translators A, C, E, G, as well as the second electrodes 104 of the mechanical translators B, D and F) can also be contacted together. Of course, separate contacting of all electrodes is also possible. By supplying the respective control electrodes with a control voltage, a bidirectionally actuable actuator 100 can consequently be provided.
  • a first electrode 103 of a first electrode pair 124 (eg the first electrode of the mechanical translator A) is supplied with, for example, a positive constant voltage and a second electrode 104 of a second electrode pair 125 (eg the second electrode of the mechanical translator C) is supplied with a negative constant voltage.
  • the first electrode 103 of the first pair of electrodes 124 can also be supplied with a negative constant voltage and the second electrode 104 of the second pair of electrodes 125 can be supplied with a positive constant voltage, the magnitude of the constant voltages preferably matching one another.
  • the second electrode 104 of the first pair of electrodes 124 (second electrode 104 on mechanical translator B) and the first electrode 103 of the second pair of electrodes 125 (first electrode 103 on mechanical translator B) are electrically connected and are controlled together.
  • the voltage range is preferably between that of the constant voltages.
  • the control voltage applied to the translator C) can be selected in such a way that there are different potential differences between the electrode pairs 124, 135. Depending on the choice of voltage, this enables the optical element 300 to be adjusted in a positive z-direction or in a negative z-direction.
  • connection approaches described above can also be transferred to actuators 100 that act on two axes.
  • Actuator (100) according to clause 1, characterized in that at least one of the electrodes (103,104) is applied to the mechanical translator (105) at least in sections.
  • Actuator (100) according to clause 1 or 2, characterized in that a plurality of mechanical translators (105) are present, and that each of the mechanical translators (105) is connected to at least one electrode (103,104).
  • a first mechanical translator (105a) is formed as a hollow body in which a second mechanical translator (105b) is accommodated, that there is a gap between the mechanical translators (105a, 105b). (107) is formed, and that the mutually facing surfaces of the first mechanical translator (105a) and the second mechanical translator (105b) are each connected at least in sections to an electrode (103,104).
  • Actuator (100) according to one of clauses 1 to 5, characterized in that the mechanical translator (105) is formed as a plate.
  • Actuator (100) according to one of clauses 1 to 8, characterized in that the lever (106) is formed as a toggle lever (111) which has two lever arms (112, 112a, 1 12b) which are connected by means of a further articulated connection ( 110) are coupled, and that the first lever arm (112a) has a first articulated connection (109a) and the second lever arm (112b) has a second articulated connection (109b) for coupling to the optical element (300) and/or to a force-conducting component (304).
  • Actuator (100) according to one of clauses 1 to 10, characterized in that two of the mechanical translators (105) form a first sub-actuator (113) which is set up to parallel the optical element (300) in a first direction (115). an adjustment axis (108) and/or that two of the mechanical translators (105) form a second sub-actuator (114), which is set up to move the optical element (300) in a second direction (116) that is opposite to the first direction (115). ) to be adjusted parallel to the adjustment axis (108).
  • Deformation mirror (300) for a lithography arrangement with a mirror body (301), which has a reflecting surface (302) and a mirror back (303) opposite the reflecting surface (302), and with at least one actuator (100) according to one of Clauses 1 to 13, whose at least one mechanical translator (105) is directly or indirectly connected to the back of the mirror (303) or is incorporated into the back of the mirror (303).
  • Deformation mirror (300) according to clause 14, characterized in that a plurality of actuators (100) are connected directly or indirectly to the back of the mirror (303) by means of the mechanical translator (105) or are introduced into the back of the mirror (303).
  • Deformation mirror (300) according to clause 15, characterized in that the plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator surface composite (117).
  • Deformation mirror (300) according to clause 15, characterized in that a plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator assembly (121), and that the actuators (100) in the actuator assembly (121) are arranged relative to one another in such a way that the Stiffness along a first axis (118) of the actuator composite differs from the stiffness along a second axis (119) of the actuator composite (121) which deviates from the first axis (118) by less than 60%, preferably by less than 50% and most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%.
  • Deformation mirror (300) according to clause 17, characterized in that adjacent actuators (100), which have a different stiffness along a first stiffness axis (122) compared to a second stiffness axis (123), are arranged relative to one another in such a way that their first stiffness axes ( 122) an angle between 50° and 110° to each other, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to an actuator (100) for adjusting an optical element (300) in a lithography device, comprising an electrostatic actuator (101) which has an electrode pair (102) consisting of two electrodes (103, 104) which are at least temporarily mutually spaced. One of the electrodes (103, 104) is connected to a mechanical converter (105) which can be coupled to the optical element (300) and which comprises a lever (106) that is designed to be actuated by the electrostatic force of the electrodes (103) such that the force of the electrostatic actuator (101) is converted into a mechanical actuation force, which is greater than the electrostatic force, by means of the mechanical converter (105) in order to adjust or deform the optical element (300), wherein the mechanical converter (105) is formed as a plate in particular. The invention also relates to a deformation mirror.

Description

Aktuator und Deformationsspiegel Actuator and deformation mirror
Die Erfindung betrifft einen Aktuator zur Verstellung eines optischen Elements in einer Lithographievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator, der ein Elektrodenpaar aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden aufweist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Deformationsspiegel. The invention relates to an actuator for adjusting an optical element in a lithography device, with an electrostatic actuator which has a pair of electrodes made up of two electrodes that are at least temporarily spaced apart from one another. The invention also relates to a deformation mirror.
Projektionsbelichtungsanlagen werden zur Erzeugung feinster Strukturen, insbesondere auf Halbleiterbauelementen oder anderen mikrostrukturierten Bauteilen verwendet. Das Funktionsprinzip der genannten Anlagen beruht dabei darauf, mittels einer in der Regel verkleinernden Abbildung von Strukturen auf einer Maske, einem sogenannten Retikel, auf einem mit fotosensitiven Material versehenen zu strukturierenden Element, einem sogenannten Wafer, feinste Strukturen bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Die minimalen Abmessungen der erzeugten Strukturen hängen dabei direkt von der Wellenlänge des verwendeten Lichts ab. Dieses wird zur optimalen Ausleuchtung des Retikels in einer Beleuchtungsoptik geformt. In jüngerer Zeit werden vermehrt Lichtquellen mit einer Emissionswellenlänge im Bereich weniger Nanometer, beispielsweise zwischen 1 nm und 120 nm, insbesondere im Bereich von 13,5 nm verwendet. Der beschriebene Wellenlängenbereich wird auch als EUV-Bereich bezeichnet. Projection exposure systems are used to create the finest structures, especially on semiconductor components or other microstructured components. The functional principle of the systems mentioned is based on producing the finest structures down to the nanometer range by means of a generally reducing image of structures on a mask, a so-called reticle, on an element to be structured with photosensitive material, a so-called wafer. The minimum dimensions of the structures created depend directly on the wavelength of the light used. This is formed in lighting optics for optimal illumination of the reticle. Recently, light sources with an emission wavelength in the range of a few nanometers, for example between 1 nm and 120 nm, in particular in the range of 13.5 nm, have increasingly been used. The wavelength range described is also referred to as the EUV range.
Die mikrostrukturierten Bauteile werden außer mit im EUV-Bereich arbeitenden Systemen auch mit den im Markt etablierten DUV-Systemen mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm und 300 nm, insbesondere von 193 nm hergestellt. Mit der Anforderung immer kleinere Strukturen herstellen zu können, sind auch die Anforderungen an die optische Korrektur in den Systemen weiter gestiegen. Mit jeder neuen Generation von Projektionsbelichtungsanlagen im EUV-Bereich oder DUV-Bereich wird zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Durchsatz erhöht, was typischerweise zu einer stärkeren thermischen Belastung und damit zu steigenden thermalverursachten Abbildungsfehlern führt. In addition to systems operating in the EUV range, the microstructured components are also manufactured with the DUV systems established on the market with a wavelength between 100 nm and 300 nm, in particular 193 nm. With the requirement to be able to produce ever smaller structures, the requirements for optical correction in the systems have also increased further. With each new generation of projection exposure systems in the EUV range or DUV range, the throughput is increased to increase economic efficiency, which typically leads to greater thermal load and thus to increasing thermally caused imaging errors.
Zur Korrektur der Abbildungsfehler können den einzelnen oder allen optischen Baugruppen der Projektionsoptik unter anderem sogenannte Manipulatoren zugeordnet werden, die die Position und Ausrichtung der optischen Elemente verändern oder aber die Abbildungseigenschaften der optischen Elemente, insbesondere von Spiegeln, durch Deformation der optischen Wirkfläche beeinflussen. Unter einer optischen Wirkfläche wird dabei diejenige Fläche eines optischen Elementes verstanden, die während des Betriebes der zugeordneten Anlage mit Nutzlicht beaufschlagt wird. Unter Nutzlicht ist dabei elektromagnetische Strahlung zu verstehen, die zur Abbildung der Strukturen verwendet wird. To correct the imaging errors, so-called manipulators, among other things, can be assigned to the individual or all optical assemblies of the projection optics which change the position and orientation of the optical elements or influence the imaging properties of the optical elements, in particular mirrors, by deforming the optical effective surface. An optical effective surface is understood to mean that surface of an optical element to which useful light is applied during operation of the associated system. Useful light refers to electromagnetic radiation that is used to image the structures.
Um ein optisches Element verstellen, also manipulieren zu können, werden üblicherweise Aktuatoren, insbesondere Festkörperaktuatoren, bevorzugt piezostriktive oder magnetostriktive Aktuatoren verwendet. Der Begriff „Verstellen“ des optischen Elementes umfasst dabei sowohl eine durch den Aktuator bewirkte translatorische und/oder rotatorischen Bewegung oder auch Verschiebung des (gesamten) optischen Elementes als auch eine durch den Aktuator hervorgerufene zumindest bereichsweise Deformation des optischen Elements. Um eine tatsächlich erfolgte Verstellung des optischen Elements - mitunter also auch eine Deformation des optischen Elementes - kontrollieren zu können, müssen diese kontinuierlich erfasst werden. Die Verwendung von Sensoren mit ausreichend hoher Messgenauigkeit ist allerdings nicht immer möglich, insbesondere innerhalb von Lithographievorrichtun- gen. Die bekannten Aktuatorsysteme werden aus diesem Grund häufig in einer offenen Steuerkette („Feed-forward“) betrieben. Hierzu ist für eine ausreichende Genauigkeit eine umfassende Systemmodellierung/Systemkalibrierung erforderlich, die ein tiefes Systemverständnis des Einflusses der einzelnen Aktuatoren auf das optische Element erfordern. Beschränkend auf die Systemkalibrierung wirkt sich hierbei die Messgüte der verwendeten Sensoren aus. Um eine ausreichende Messgüte zu erzielen ist allerdings ein entsprechend hoher Aufwand zu tätigen. Das Aktuatorverhalten hängt aber auch von nicht messbaren sowie von unbekannten Größen ab. Daraus ergeben sich Ungenauigkeiten bei der Positionierung und auch der Steuerung des Aktuators durch eine Nicht-Berücksichtigung der unbekannten Größen oder durch eine fehlerhafte Berücksichtigung der bekannten und/oder messbaren Größen. Festkörperaktuatoren weisen zudem intrinsische Effekte wie Hysterese oder Kriechen (engl: „creep“) auf, die sich nur schwer voraussagen lassen und ebenfalls zu Fehlern bei der Positionierung des Aktuators führen. Eine der größten Störgrößen stellt dabei die Änderung der Temperatur dar. So kann sich die Temperatur eines optischen Elements innerhalb einer Projektionsbelichtungsanlage in einem Bereich zwischen 20°C und 60°C verändern. Weitere Probleme bei der Systemmodellierung betreffen intrinsische Nichtreproduzierbarkeiten der Aktuatoren, wie beispielsweise Kriechen („Creep“), Hysterese, thermische Hysterese, Variation des Verhaltens und/oder Variation der Wärmeausdehnungskoeffizienten. In order to be able to adjust, i.e. manipulate, an optical element, actuators, in particular solid-state actuators, preferably piezostrictive or magnetostrictive actuators, are usually used. The term “adjustment” of the optical element includes both a translational and/or rotational movement or displacement of the (entire) optical element caused by the actuator as well as a deformation of the optical element, at least in some areas, caused by the actuator. In order to be able to control an actual adjustment of the optical element - sometimes also a deformation of the optical element - this must be recorded continuously. However, the use of sensors with sufficiently high measurement accuracy is not always possible, especially within lithography devices. For this reason, the known actuator systems are often operated in an open control chain (“feed-forward”). To achieve this, comprehensive system modeling/system calibration is required to achieve sufficient accuracy, which requires a deep system understanding of the influence of the individual actuators on the optical element. The measurement quality of the sensors used has a limiting effect on system calibration. However, in order to achieve sufficient measurement quality, a correspondingly high amount of effort must be made. However, the actuator behavior also depends on unmeasurable and unknown variables. This results in inaccuracies in the positioning and control of the actuator due to a failure to take the unknown variables into account or due to an incorrect consideration of the known and/or measurable variables. Solid-state actuators also have intrinsic effects such as hysteresis or creep, which are difficult to predict and also lead to errors in the positioning of the actuator. One of the largest disturbance variables is the change in temperature. The temperature of an optical element within a projection exposure system can change in a range between 20°C and 60°C. Further problems in system modeling relate to intrinsic non-reproducibility of the actuators, such as creep, hysteresis, thermal hysteresis, variation in behavior and/or variation in thermal expansion coefficients.
Das Problem der materialintrinsischen Nichtreproduzierbarkeit des Aktuators (beispielsweise der Hysterese und Kriechen) und die starke Temperaturabhängigkeit kann umgangen werden, indem elektrostatisch wirkende Aktuatoren verwendet werden. Die Kraftwirkung elektrostatischer Aktuatoren basiert dabei auf der Kraft eines elektrischen Feldes, das zwischen zwei benachbarten Elektroden wirkt. Ein Problem bei der Verstellung - mitunter also auch der Deformation - optischer Elemente mittels elektrostatischer Aktuatoren ist allerdings die vergleichsweise begrenzte Kraftwirkung im Vergleich zu Festkörperaktuatoren sowie der beschränkte Stellweg. The problem of the material-intrinsic non-reproducibility of the actuator (e.g. hysteresis and creep) and the strong temperature dependence can be circumvented by using electrostatically acting actuators. The force effect of electrostatic actuators is based on the force of an electric field that acts between two adjacent electrodes. However, a problem with the adjustment - sometimes also the deformation - of optical elements using electrostatic actuators is the comparatively limited force effect compared to solid-state actuators and the limited adjustment path.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Aktuator und einen Deformationsspiegel bereitzustellen, die eine Verstellung des optischen Elements mit hoher Präzision und hoher Kraftwirkung ermöglichen. It is therefore the object of the present invention to provide an actuator and a deformation mirror which enable the optical element to be adjusted with high precision and high force.
Die den Aktuator betreffende Aufgabe, wird durch einen Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die den Deformationsspiegel betreffende Aufgabe wird durch einen Deformationsspiegel mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. The task relating to the actuator is solved by an actuator with the features of claim 1. The task relating to the deformation mirror is solved by a deformation mirror with the features of claim 12. Advantageous refinements with useful further developments are specified in the subclaims.
Der Aktuator zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine der Elektroden mit einem mit dem optischen Element koppelbaren mechanischen Übersetzer verbunden ist, der einen Hebel umfasst, welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden derart betätig zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators mittels des mechanischen Übersetzers in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größere mechanische Betätigungskraft zur Verstellung des optischen Elements umgewandelt wird. Der Elektrodenabstand der zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden ist in der Regel kleiner als 500 pm, bevorzugt kleiner als 100 pm, besonders bevorzugt kleiner als 30pm, im speziellen zwischen 0,1 pm und 10 pm. The actuator is characterized in particular in that one of the electrodes is connected to a mechanical translator which can be coupled to the optical element and which comprises a lever which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes in such a way that the force of the electrostatic actuator by means of the mechanical translator into a mechanical actuation force that is greater than the electrostatic force for adjusting the optical Element is converted. The electrode spacing of the electrodes, which are at least temporarily spaced apart from one another, is generally smaller than 500 pm, preferably smaller than 100 pm, particularly preferably smaller than 30 pm, in particular between 0.1 pm and 10 pm.
Mittels des erfindungsgemäßen Aktuators ist es möglich, die Nicht-Reproduzierbarkeiten wie Hysterese oder Kriechen im Vergleich zu Festkörperaktuatoren zu verringern. Ebenso wird durch die Verwendung des elektrostatischen Aktuators mit dem mechanischen Übersetzer die Temperaturabhängigkeit im Vergleich zu einer Verwendung von Festkörperaktuatoren verringert. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten elektrostatischen Aktuatoren ermöglicht die Kombination aus dem elektrostatischen Aktuator und dem den Hebel umfassenden mechanischen Übersetzer, dass die durch den elektrostatischen Aktuator erzeugte Kraft den Hebel betätigt, wobei der Hebel - gemäß dem Hebelgesetz - die elektrostatische Kraft in eine größere mechanische Betätigungskraft zur Verstellung des optischen Elements umwandelt. Zudem ist der erfindungsgemäße Aktuator im Vergleich zu einem Festkörperaktuator querkontraktionsfrei oder zumindest querkontraktionsreduziert. Using the actuator according to the invention, it is possible to reduce non-reproducibility such as hysteresis or creep compared to solid-state actuators. Likewise, using the electrostatic actuator with the mechanical translator reduces the temperature dependence compared to using solid-state actuators. In contrast to the electrostatic actuators known from the prior art, the combination of the electrostatic actuator and the mechanical translator comprising the lever enables the force generated by the electrostatic actuator to actuate the lever, the lever - according to the lever law - controlling the electrostatic force converted into a larger mechanical actuation force for adjusting the optical element. In addition, the actuator according to the invention is free of transverse contraction or at least reduced in transverse contraction compared to a solid-state actuator.
Die Elektrodenpaare können dabei als Kondensator, das heißt als Platten gebildet sein oder als ineinandergreifende Elektrodenkämme. Die Elektroden können dabei einteilig oder mehrteilig gebildet sein. Vorzugsweise sind flächige Elektroden vorgesehen, beispielsweise in der Art einer Platte, einer Folie oder einer aufgedampften Schicht. Die Dicke einer einzelnen Elektrode kann beispielsweise 0,01 pm bis 500 pm, vorzugsweise 0,01 pm bis 100 pm, besonders bevorzugt 0,01 pm bis 10 pm betragen. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn eine der Elektroden auf den mechanischen Übersetzer zumindest abschnittsweise aufgebracht ist. The pairs of electrodes can be formed as capacitors, that is, as plates, or as interlocking electrode combs. The electrodes can be formed in one piece or in several parts. Flat electrodes are preferably provided, for example in the form of a plate, a film or a vapor-deposited layer. The thickness of an individual electrode can be, for example, 0.01 pm to 500 pm, preferably 0.01 pm to 100 pm, particularly preferably 0.01 pm to 10 pm. In this context, it is particularly preferred if one of the electrodes is applied to the mechanical translator at least in sections.
In einer Ausführungsform ist lediglich ein mechanischer Übersetzer vorhanden, der mit einer der Elektroden beispielsweise über ein zusätzliches Verbindungsglied verbunden ist. In one embodiment, only one mechanical translator is present, which is connected to one of the electrodes, for example via an additional connecting member.
Die Elektroden können jeweils einteilig oder mehrteilig gebildet sein. Der nominelle Elektrodenabstand eines Elektrodenpaares ist in der Regel kleiner als 500 pm, bevorzugt kleiner als 100 pm, besonders bevorzugt kleiner als 30pm, im speziellen zwischen 0,1 pm und 10 pm. In einer Ausführungsform kann die Oberfläche des mechanischen Übersetzers die Elektrode bilden, so dass auf einen Beschichtungsschritt verzichtet werden kann. Die Elektroden können mit Beschichtungen versehen sein. Besonders bevorzugt ist dies zum Schutz der Elektroden vor Umwelteinflüssen wie Sauerstoff, Wasserstoff, reaktiven Gasen und Feuchte. Des Weiteren können Beschichtungen der elektrischen Isolierung, der Verminderung von Kriechströmen und der Schadensbegrenzung eventueller elektrische Durchschläge dienen. Ebenso können Beschichtungen aus aktuatorischer Sicht besonders bevorzugt sein. Als Beschichtungen Besonders bevorzugt sind unter anderen SiÜ2 und AI2O3 The electrodes can each be formed in one piece or in several parts. The nominal one The electrode spacing of an electrode pair is generally less than 500 pm, preferably less than 100 pm, particularly preferably less than 30 pm, in particular between 0.1 pm and 10 pm. In one embodiment, the surface of the mechanical translator can form the electrode, so that a coating step can be dispensed with. The electrodes can be provided with coatings. This is particularly preferred to protect the electrodes from environmental influences such as oxygen, hydrogen, reactive gases and moisture. Furthermore, coatings can serve to provide electrical insulation, reduce leakage currents and limit the damage caused by possible electrical breakdowns. Coatings can also be particularly preferred from an actuator perspective. Particularly preferred coatings include SiÜ2 and Al2O3
Die Dicke eines mechanischen Übersetzers ist in der Regel kleiner 10mm, bevorzugt kleiner 5mm, besonders bevorzugt kleiner 2mm. The thickness of a mechanical translator is usually less than 10mm, preferably less than 5mm, particularly preferably less than 2mm.
Der Aktuator ist bevorzugt gekapselt gebildet, das heißt er ist von einem Gehäuse umgeben, um den Aktuator vor Verunreinigungen, insbesondere Staub zu schützen. Da aufgrund des geringen Abstands der Elektrodenpaare das Risiko von Kurzschlüssen durch Partikel o.ä. besteht, ist die Kapselung eine besonders bevorzugte Ausführungsform. Die Kapselung kann mit oder ohne Druckausgleichsmöglichkeit zur Umgebung realisiert werden. Beides stellt bevorzugte Ausführungsformen dar. Besonders bevorzugt ist die evakuierte Verkapselung des Aktuators. The actuator is preferably encapsulated, that is, it is surrounded by a housing in order to protect the actuator from contamination, in particular dust. Since there is a risk of short circuits caused by particles or the like due to the small distance between the electrode pairs, encapsulation is a particularly preferred embodiment. The encapsulation can be implemented with or without pressure compensation to the environment. Both represent preferred embodiments. The evacuated encapsulation of the actuator is particularly preferred.
Der Aktuator eignet sich gut um für die Nanopositionierung eingesetzt zu werden (kurzer Stellweg, aber vergleichsweise genaue Positionierung), besonders bevorzugt für gesteuerte Systeme und/oder Zeitbereiche. Der Aktuator lässt sich vorteilhaft mit anderen Aktuatoren und Aktuatortypen kombinieren, beispielsweise um den Gesamtstellweg zu vergrößern. The actuator is well suited to be used for nanopositioning (short travel, but comparatively precise positioning), particularly preferred for controlled systems and/or time ranges. The actuator can be advantageously combined with other actuators and actuator types, for example to increase the total travel distance.
Zur Verstärkung der mechanischen Betätigungskraft zur Verstellung des optischen Elements ist es bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von mechanischen Übersetzern vorhanden ist, und wenn jeder mechanische Übersetzer zumindest mit einer Elektrode verbunden ist. Durch Anordnung der Mehrzahl an mechanischen Übersetzern parallel zueinander, also nebeneinander wird mit dem erfindungsgemäßen Aktuator eine Krafterhöhung erzielt. Alternativ ist es allerdings auch möglich die mechanischen Übersetzer in Reihe anzuordnen, das heißt, dass die Mehrzahl der mechanischen Übersetzer entlang der Verstellachse gestapelt angeordnet sind. Dies ermöglicht eine Erhöhung des Gesamtstellwegs des Aktuators. To increase the mechanical actuation force for adjusting the optical element, it is preferred if a plurality of mechanical translators are present and if each mechanical translator is connected to at least one electrode. By arranging the plurality of mechanical translators parallel to each other, i.e. next to each other, the actuator according to the invention creates one Increased force achieved. Alternatively, it is also possible to arrange the mechanical translators in a row, which means that the majority of the mechanical translators are arranged stacked along the adjustment axis. This allows the total travel of the actuator to be increased.
Zur Ausbildung eines möglichst kompakten Aktuators ist es aber bevorzugt, wenn zumindest einer der mechanischen Übersetzer, insbesondere alle nicht-randseiti- gen, also mittig angeordneten mechanischen Übersetzer, jeweils mit zwei Elektroden mechanisch verbunden sind oder jeweils zwei Elektroden auf diesem aufgebracht sind. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Elektroden an gegenüberliegenden Seiten des mechanischen Übersetzers angeordnet und mit diesem mechanisch verbunden oder auf diesem aufgebracht sind. In order to form an actuator that is as compact as possible, it is preferred if at least one of the mechanical translators, in particular all non-edge, i.e. centrally arranged, mechanical translators, are each mechanically connected to two electrodes or two electrodes are applied to it. It is preferred if the electrodes are arranged on opposite sides of the mechanical translator and are mechanically connected to it or applied to it.
Zur Vereinfachung der Fertigung ist es von Vorteil, wenn ein erster mechanischer Übersetzer als ein Hohlkörper gebildet ist, in den ein zweiter mechanischer Übersetzer aufgenommen ist, dass zwischen den mechanischen Übersetzern ein Spalt ausgebildet ist und dass die einander zuweisenden Flächen des ersten mechanischen Übersetzers und des zweiten mechanischen Übersetzers jeweils zumindest abschnittsweise mit einer Elektrode verbunden sind oder die Elektrode auf den Flächen aufgebracht sind. Der Hohlkörper kann dabei jegliche polygone Grundfläche aufweisen, insbesondere hexagonal oder oktogonal gebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Hohlkörper aber als ein Hohlzylinder gebildet. Die Grundfläche des zweiten mechanischen Übersetzers ist dabei bevorzugt angepasst an die Grundfläche des ersten mechanischen Übersetzers. Naturgemäß kann auch der zweite mechanische Übersetzer als ein Hohlkörper gebildet sein, in den ein weiterer als Hohlkörper oder Körper gebildeter mechanischer Übersetzer aufgenommen ist, wobei zwischen dem zweiten Übersetzer und dem weiteren Übersetzer ein Spalt ausgebildet ist und die einander zuweisenden Flächen der mechanischen Übersetzer jeweils zumindest abschnittsweise mit einer Elektrode verbunden sind. Die mechanischen Übersetzer formen folglich Schalen, bevorzugt Zylinderschalen. Diese Ausführungsform zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Aktuator rotationssym metrisch bezüglich seiner Verstellachse ist. Dies ermöglicht, dass die Steifigkeit des Aktuators senkrecht zur Verstellachse annähernd gleich ist. Um die hohe radiale Steifigkeit der Schalen zu reduzieren und um den Verstellweg zu vergrößern und die im Aktuator erzielbare Kraftwirkung zu erhöhen, ist es bevorzugt, wenn die mechanischen Übersetzer, insbesondere die Hohlkörper/Körper/Körperschalen geschlitzt ausgebildet sind. Alternativ können die mechanischen Übersetzer auch spiegelsymmetrisch bezüglich der Verstellachse angeordnet sein, beispielsweise als ein Körper oder Hohlkörper mit einer oktogonalen oder hexagonalen Grundfläche. To simplify production, it is advantageous if a first mechanical translator is formed as a hollow body in which a second mechanical translator is accommodated, that a gap is formed between the mechanical translators and that the mutually facing surfaces of the first mechanical translator and the second mechanical translator are each connected at least in sections to an electrode or the electrodes are applied to the surfaces. The hollow body can have any polygonal base area, in particular hexagonal or octagonal. However, the hollow body is particularly preferably formed as a hollow cylinder. The base area of the second mechanical translator is preferably adapted to the base area of the first mechanical translator. Naturally, the second mechanical translator can also be formed as a hollow body, in which a further mechanical translator formed as a hollow body or body is accommodated, with a gap being formed between the second translator and the further translator and the surfaces of the mechanical translators facing each other at least are connected in sections to an electrode. The mechanical translators therefore form shells, preferably cylindrical shells. This embodiment is characterized in particular by the fact that the actuator is rotationally symmetrical with respect to its adjustment axis. This allows the stiffness of the actuator to be approximately the same perpendicular to the adjustment axis. In order to reduce the high radial rigidity of the shells and to increase the adjustment path and the im In order to increase the force effect that can be achieved by the actuator, it is preferred if the mechanical translators, in particular the hollow bodies/body/body shells, are designed to be slotted. Alternatively, the mechanical translators can also be arranged mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis, for example as a body or hollow body with an octagonal or hexagonal base area.
Erfindungsgemäß ist der mechanische Übersetzer, also insbesondere der Hebel, als eine Platte gebildet. Eine Mehrzahl solcher Platten können nebeneinander und bevorzugt spiegelsymmetrisch bezüglich der Verstellachse angeordnet sein. According to the invention, the mechanical translator, i.e. in particular the lever, is formed as a plate. A plurality of such plates can be arranged next to one another and preferably mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis.
Um eine zweiachsige Aktuierung des optischen Elementes zu ermöglichen, ist es bevorzugt, wenn die mechanischen Übersetzer und damit auch die mit ihnen verbundenen Elektroden rotationssymmetrisch oder spiegelsymmetrisch bezüglich einer zu einer Verstellachse senkrecht ausgerichteten Achse angeordnet sind. In order to enable a two-axis actuation of the optical element, it is preferred if the mechanical translators and thus also the electrodes connected to them are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to an adjustment axis.
Alternativ kann eine zwei- oder mehrachsige Aktuierung des optischen Elements auch durch die Kombination und entsprechenden Anordnung mehrerer einachsig verstellbarer Aktuatoren erfolgen. Alternatively, a two- or multi-axis actuation of the optical element can also be carried out by combining and correspondingly arranging several uniaxially adjustable actuators.
Im Rahmen der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der Hebel eine erste gelenkige Verbindung und eine weitere gelenkige Verbindung zur Kopplung mit dem optischen Element und/oder mit einer kraftleitenden Komponente, beispielsweise einer kraftleitenden Zwischenkomponente oder einer Rückplatte, aufweist. Der Hebel ist bevorzugt mittels der ersten gelenkigen Verbindungen mittelbar oder unmittelbar mit dem optischen Element, - beispielsweise einem Spiegel oder einer Linse - insbesondere mit dessen Rückseite verbunden. Der Hebel ist vorzugsweise mittels der weiteren gelenkigen Verbindung mittelbar oder unmittelbar mit einer Rückplatte des optischen Elements verbunden. Alternativ kann der Hebel auch mittels der ersten gelenkigen Verbindung mit einer kraftleitenden Zwischenkomponente und mittels der weiteren gelenkigen Verbindung mit einer weiteren kraftleitenden Zwischenkomponente verbunden sein. Die erste gelenkige Verbindung und die weitere gelenkige Verbindung sind bevorzugt endständig am Hebel angeordnet. Within the scope of the invention, it is advantageous if the lever has a first articulated connection and a further articulated connection for coupling to the optical element and/or to a force-conducting component, for example a force-conducting intermediate component or a back plate. The lever is preferably connected directly or indirectly to the optical element, for example a mirror or a lens, in particular to its rear side, by means of the first articulated connections. The lever is preferably connected directly or indirectly to a back plate of the optical element by means of the further articulated connection. Alternatively, the lever can also be connected to a force-conducting intermediate component by means of the first articulated connection and to a further force-conducting intermediate component by means of the further articulated connection. The first articulated connection and the further articulated connection are preferably arranged at the end of the lever.
Alternativ ist es bevorzugt, wenn der Hebel als ein Kniehebel gebildet ist, der zwei Hebelarme aufweist, die mittels einer weiteren gelenkigen Verbindung miteinander gekoppelt sind, und dass der erste der Hebelarme eine erste gelenkige Verbindung und der zweite Hebelarm eine zweite gelenkige Verbindung zur Kopplung mit dem optischen Element und/oder mit einer kraftleitenden Komponente aufweist. Die Hebelarme können gleich lang oder unterschiedlich lang ausgebildet sein. Bevorzugt entspricht der Abstand zwischen der ersten gelenkigen Verbindung und der weiteren gelenkigen Verbindung dem Abstand zwischen der zweiten gelenkigen Verbindung und der weiteren gelenkigen Verbindung. Die erste gelenkige Verbindung und die zweite gelenkige Verbindung sind dabei bevorzugt endständig oder in einem endständigen Bereich am Kniehebel, also an den Hebelarmen, ausgebildet und verbinden den Kniehebel an zwei verschiedenen Verbindungsstellen mit dem optischen Element, insbesondere mit einer Rückseite des optischen Elementes und mit einer Rückplatte. Alternativ sind die erste und die zweite gelenkige Verbindung auch mit zwei kraftleitenden Komponenten gekoppelt, die wiederum mit der Rückseite des optischen Elementes verbunden sind. Die gelenkigen Verbindungen können aber auch an beliebigen Stellen der Hebelarme ausgebildet sein. In einer weiteren alternativen Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Aktuator einen als Kniehebel gebildeten mechanischen Übersetzer auf, der mit einer Elektrode des Elektrodenpaars verbunden ist, während die andere der Elektroden feststehend, also unbeweglich, mit beispielsweise einer Platte verbunden ist, wobei die Platte fest mit dem optischen Element oder einer kraftleitenden Komponente verbunden ist. Die Elektrode kann auch monolithisch mit der Platte ausgebildet sein. Alternatively, it is preferred if the lever is formed as a toggle lever that has two Has lever arms that are coupled to one another by means of a further articulated connection, and that the first of the lever arms has a first articulated connection and the second lever arm has a second articulated connection for coupling to the optical element and / or to a force-conducting component. The lever arms can be of the same length or of different lengths. The distance between the first articulated connection and the further articulated connection preferably corresponds to the distance between the second articulated connection and the further articulated connection. The first articulated connection and the second articulated connection are preferably formed at the end or in a terminal area on the toggle lever, i.e. on the lever arms, and connect the toggle lever to the optical element at two different connection points, in particular to a rear side of the optical element and to one Backplate. Alternatively, the first and second articulated connections are also coupled to two force-conducting components, which in turn are connected to the back of the optical element. The articulated connections can also be formed at any point on the lever arms. In a further alternative embodiment, the actuator according to the invention has a mechanical translator designed as a toggle lever, which is connected to one electrode of the pair of electrodes, while the other of the electrodes is fixed, i.e. immovable, connected to, for example, a plate, the plate being firmly connected to the optical Element or a force-conducting component is connected. The electrode can also be designed monolithically with the plate.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass der mechanischen Übersetzer eine Kombination aus einem Hebel und einem Kniehebel umfasst, oder dass einer der mechanischen Übersetzer als ein Hebel und ein anderer der mechanischen Übersetzer des Aktuators als ein Kniehebel gebildet ist. Within the scope of the invention, it is also possible for the mechanical translator to comprise a combination of a lever and a toggle lever, or for one of the mechanical translators to be formed as a lever and another of the mechanical translators of the actuator as a toggle lever.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die gelenkige Verbindung als eine Einkerbung oder als ein Festkörpergelenk, bevorzugt als eine Blattfeder gebildet ist. Die Festkörpergelenke werden bevorzugt monolithisch mit dem mechanischen Übersetzer gefertigt, also durch definierten Materialabtrag gefertigt. Furthermore, it is advantageous if the articulated connection is formed as a notch or as a solid joint, preferably as a leaf spring. The solid-state joints are preferably manufactured monolithically with the mechanical translator, i.e. manufactured by defined material removal.
Der Aktuator kann zu einer monodirektionalen Verstellung entlang bzw. parallel zu einer Verstellachse oder zu einer bidirektionalen Verstellung entlang bzw. parallel zu einer Verstellachse eingerichtet sein. Eine bidirektionale Aktuation, also eine Verstellung des Aktuators in zwei entgegengesetzten Richtungen entlang bzw. parallel zur Verstellachse kann in einer Ausführungsform durch eine elektronische Ansteuerung derart erreicht werden, dass in einer mechanischen Nulllage eine elektrische Spannung an den elektrostatischen Aktuator angelegt wird, sodass ein Verstellung des optischen Elements in eine erste Richtung parallel zur Verstellachse durch Erhöhung der Spannung und in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung parallel zur Verstellachse durch Verringerung der Spannung erreicht wird. Nachteilig bei der Verwendung einer solchen elektrischen Bias-Spannung ist, dass der Aktuator ohne Anlegen der Spannung die mechanische Nulllage nicht selber halten kann. The actuator can be used for monodirectional adjustment along or parallel to an adjustment axis or for a bidirectional adjustment along or parallel to an adjustment axis. A bidirectional actuation, i.e. an adjustment of the actuator in two opposite directions along or parallel to the adjustment axis, can be achieved in one embodiment by an electronic control in such a way that an electrical voltage is applied to the electrostatic actuator in a mechanical zero position, so that an adjustment of the optical element in a first direction parallel to the adjustment axis by increasing the voltage and in a second direction opposite to the first direction parallel to the adjustment axis by reducing the voltage. The disadvantage of using such an electrical bias voltage is that the actuator cannot maintain the mechanical zero position itself without applying the voltage.
Daher ist es bevorzugt, wenn zwei der mechanischen Übersetzer einen ersten Subaktuator bilden, der eingerichtet ist das optische Element in einer ersten Richtung parallel zu einer Verstellachse zu verstellen und/oder dass zwei der mechanischen Übersetzer einen zweiten Subaktuator bilden, der eingerichtet ist das optische Element in einer bezüglich der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung parallel zu der Verstellachse zu verschieben. It is therefore preferred if two of the mechanical translators form a first sub-actuator which is set up to adjust the optical element in a first direction parallel to an adjustment axis and/or that two of the mechanical translators form a second sub-actuator which is set up to adjust the optical element to move parallel to the adjustment axis in a second direction opposite to the first direction.
Umfasst der mechanische Übersetzer einen Kniehebel mit einem ersten Hebelarm, der mittels einer gelenkigen Verbindung mit einem zweiten Hebelarm verbunden ist, wobei die Hebelarme jeweils weitere gelenkige Verbindungen aufweisen, so sind in einer mechanischen Nullstellung die Hebelarme in einer Winkelstellung derart ausgerichtet, dass der Abstand zwischen den ersten gelenkigen Verbindungen (und auch zwischen den zweiten gelenkigen Verbindungen) der beiden mechanischen Übersetzer größer ist, als der Abstand zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen des ersten Subaktuators. Eine elektrostatische Anziehung der beiden Elektroden führt folglich zu einer Verringerung des Abstands zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen, wodurch ein Moment entsteht, welches zu einer Verstellung des Subaktuators in eine erste Richtung parallel zur Verstellachse führt. Bei dem zweiten Subaktuatoren sind die Hebelarme derart in einer Winkelstellung angeordnet, dass der Abstand zwischen den ersten gelenkigen Verbindungen (und auch zwischen den zweiten gelenkigen Verbindungen) der beiden mechanischen Übersetzer geringer ist als der Abstand zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen. Eine elektrostatische Anziehung der beiden Elektroden führt folglich ebenfalls zu einer Verringerung des Abstandes der weiteren gelenkigen Verbindungen, wodurch ein Moment entsteht, welches zu einer Verstellung des zweiten Subaktuators in eine zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung parallel zur Verstellachse führt. Dies gilt analog im Fall, dass der mechanische Übersetzer einen Hebel umfasst. Umgekehrt würde eine elektrostatische Abstoßung zwischen den Elektroden demgegenüber zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen führen derart, dass der erste Subaktuator in die zweite Richtung parallel zur Verstellachse verstellt, während der zweite Subaktuator in die erste Richtung parallel zur Verstellachse verstellt. If the mechanical translator comprises a toggle lever with a first lever arm, which is connected to a second lever arm by means of an articulated connection, the lever arms each having further articulated connections, then in a mechanical zero position the lever arms are aligned in an angular position such that the distance between the first articulated connections (and also between the second articulated connections) of the two mechanical translators is greater than the distance between the further articulated connections of the first subactuator. An electrostatic attraction of the two electrodes consequently leads to a reduction in the distance between the further articulated connections, which creates a moment which leads to an adjustment of the subactuator in a first direction parallel to the adjustment axis. In the second subactuators, the lever arms are arranged in an angular position such that the distance between the first articulated connections (and also between the second articulated connections) of the two mechanical translators is smaller than the distance between the further articulated connections. An electrostatic attraction of the two electrodes consequently also leads to a reduction in the distance between the further articulated connections, which creates a moment which leads to an adjustment of the second subactuator in a second direction opposite to the first direction, parallel to the adjustment axis. This applies analogously in the case that the mechanical translator includes a lever. Conversely, an electrostatic repulsion between the electrodes would lead to an increase in the distance between the further articulated connections such that the first sub-actuator is adjusted in the second direction parallel to the adjustment axis, while the second sub-actuator is adjusted in the first direction parallel to the adjustment axis.
Um einen kompakten Aktuator auszubilden, ist es bevorzugt, wenn erste Subaktuatoren benachbart zu zweiten Subaktuatoren angeordnet sind. Allerdings können die ersten Subaktuatoren und die zweiten Subaktuatoren auch beliebig innerhalb des Aktuators in beliebiger Zahl und Reihenfolge angeordnet sein. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn sich zwei (benachbarte) Subaktuatoren einen mechanischen Übersetzer teilen, so dass zwei Subaktuatoren vorzugsweise nicht aus insgesamt vier sondern nur aus drei mechanischen Übersetzern gebildet sind. In order to form a compact actuator, it is preferred if first sub-actuators are arranged adjacent to second sub-actuators. However, the first subactuators and the second subactuators can also be arranged anywhere within the actuator in any number and order. Furthermore, it is preferred if two (adjacent) subactuators share a mechanical translator, so that two subactuators are preferably formed not from a total of four but only from three mechanical translators.
In anderen Worten bildet der zweite mechanische Übersetzer eines der Subaktuatoren den ersten mechanischen Übersetzer des anderen (benachbarten) Subaktuators. In other words, the second mechanical translator of one of the subactuators forms the first mechanical translator of the other (adjacent) subactuator.
Je nach Kombination der oben beschriebenen Merkmale kann der Aktuator folglich eingerichtet sein einachsig monodirektional, einachsig bidirektional, zweiachsig mo- nodirektional, zweiachsig bidirektional, mehrachsig monodirektional oder mehrachsig bidirektional aktuierbar zu sein. Depending on the combination of the features described above, the actuator can therefore be set up to be actuated in a single-axis monodirectional, single-axis bidirectional, two-axis monodirectional, two-axis bidirectional, multi-axis monodirectional or multi-axis bidirectional manner.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Aktuator zur Deformation, eines optischen Elements in einer Lithographievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator, der ein Elektrodenpaar aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstande- ten Elektroden aufweist, wobei eine der Elektroden mit einem mit dem optischen Element koppelbaren mechanischen Übersetzer verbunden ist, der einen Hebel umfasst, welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden derart betätig zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators mittels des mechanischen Übersetzers in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größere mechanische Betätigungskraft zur Deformation des optischen Elements umgewandelt wird. Die zu dem obenstehenden Aktuator zur Verstellung eines optischen Elementes beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile sind dabei auch auf den Aktuator zur Deformation eines optischen Elementes anwendbar. The invention also relates to an actuator for deforming an optical element in a lithography device, with an electrostatic actuator which has a pair of electrodes made up of two electrodes that are at least temporarily spaced apart from one another, one of the electrodes having an optical element Element which can be coupled to a mechanical translator is connected, which comprises a lever which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes in such a way that the force of the electrostatic actuator by means of the mechanical translator is converted into a mechanical actuation force which is greater than the electrostatic force for deforming the optical Element is converted. The preferred embodiments and advantages described above for the above actuator for adjusting an optical element can also be applied to the actuator for deforming an optical element.
Der erfindungsgemäße Deformationsspiegel für eine Lithographieanordnung, mit einem Spiegelkörper, welcher eine reflektierende Oberfläche und eine der reflektierenden Oberfläche gegenüberliegende Spielrückseite aufweist, umfasst mindestens einen zuvor beschriebenen Aktuator, dessen mindestens ein mechanischer Übersetzer unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite verbunden oder in die Spiegelrückseite eingebracht ist. Dies ermöglicht die Deformation der Spiegeloberfläche durch den Aktuator temperaturunabhängiger und deterministischer zu gestalten. Durch Ersetzung der Festkörperaktuatoren mit den erfindungsgemäßen Aktuatoren und aufgrund der Kombination aus einem elektrostatischen Aktuator und einem einen Hebel umfassenden mechanischen Übersetzer wird die elektrostatische Kraft des elektrostatischen Aktuators verstärkt, sodass eine größere Deformationswirkung möglich ist. Die bezüglich des Aktuators beschriebenen Ausführungsformen und Vorteile sind dabei auch auf den Deformationsspiegel anwendbar. The deformation mirror according to the invention for a lithography arrangement, with a mirror body which has a reflective surface and a play back opposite the reflective surface, comprises at least one actuator described above, the at least one mechanical translator of which is directly or indirectly connected to the back of the mirror or is inserted into the back of the mirror. This enables the deformation of the mirror surface by the actuator to be more temperature-independent and deterministic. By replacing the solid-state actuators with the actuators according to the invention and due to the combination of an electrostatic actuator and a mechanical translator comprising a lever, the electrostatic force of the electrostatic actuator is increased, so that a greater deformation effect is possible. The embodiments and advantages described with regard to the actuator can also be applied to the deformation mirror.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von Aktuatoren mittels des mechanischen Übersetzers unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite verbunden oder in die Spiegelrückseite eingebracht sind. Insbesondere können die Aktuatoren in einem regelmäßigen Abstand, in einem Aktuatorverbund, insbesondere in einem Array oder in einer Matrix angeordnet sein. Furthermore, it is preferred if a plurality of actuators are connected directly or indirectly to the back of the mirror by means of the mechanical translator or are inserted into the back of the mirror. In particular, the actuators can be arranged at a regular distance, in an actuator network, in particular in an array or in a matrix.
Sind die Aktuatoren derart an der Spiegelrückseite befestigt, dass eine flächenparallel wirkende Aktuierung erfolgt, ist es von Vorteil, wenn die Mehrzahl von Aktuatoren einen Aktuatorflächenverbund bilden. Benachbarte Aktuatoren schließen somit unmittelbar aneinander an. Die Aktuatoren können dabei monolithisch aus einer Platte gefertigt werden und an den zueinander angrenzenden Flächen steif verbunden werden. If the actuators are attached to the back of the mirror in such a way that actuation acts parallel to the surface, it is advantageous if the majority of actuators form an actuator surface composite. Adjacent actuators are therefore directly connected to one another. The actuators can be made monolithically from a plate and rigidly connected to the adjacent surfaces become.
Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass dem mindestens einen Aktuator ein Impedanzmesser zugeordnet ist. Dies ermöglicht eine genaue Positionsbestimmung, und die genaue Erfassung von Daten in Bezug auf Auslenkung (Elektrodenabstand), Steifigkeit und Kraft. Somit können sich ändernde Steifigkeiten innerhalb des Aktuatorverbunds kompensiert werden. Within the scope of the invention it is provided that an impedance meter is assigned to the at least one actuator. This enables precise position determination and the precise acquisition of data regarding deflection (electrode distance), stiffness and force. This means that changing stiffness within the actuator network can be compensated for.
Ist der Deformationsspiegel mit einer Mehrzahl von Aktuatoren verbunden, die einen Aktuatorverbund bilden, so ist es bevorzugt, wenn die Aktuatoren im Aktuatorverbund derart zueinander angeordnet sind, dass sich die Steifigkeit entlang einer ersten Achse des Aktuatorverbunds von der Steifigkeit entlang einer abweichend von der ersten Achse verlaufenden zweiten Achse des Aktuatorverbunds um weniger als 60%, bevorzugt um weniger als 50%, ganz bevorzugt um weniger als 30% und ganz besonders bevorzugt um weniger als 10% unterscheidet. Die erste Achse ist vorzugsweise orthogonal zu der zweiten Achse ausgerichtet. Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn Aktuatoren verwendet werden, die nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Verstellachse oder bezüglich einer zur Verstellachse senkrecht verlaufenden Achse ausgebildet sind. Diese Aktuatoren weisen ein anisotropes Steifigkeitsverhalten auf. Der Aktuator weist folglich eine erste Steifigkeitsachse auf, welche eine zu einer zweiten Steifigkeitsachse abweichende Steifigkeit aufweist. Benachbarte Aktuatoren sind dann vorzugsweise derart zueinander angeordnet, dass ihre ersten Steifigkeitsachsen einen Winkel zwischen 50° und 110°, bevorzugt zwischen 60° und 100° und besonders bevorzugt 60° oder 90° ausbilden. Die erste Steifigkeitsachse ist dabei bevorzugt orthogonal zu der zweiten Steifigkeitsachse ausgerichtet. If the deformation mirror is connected to a plurality of actuators that form an actuator composite, it is preferred if the actuators in the actuator composite are arranged relative to one another in such a way that the rigidity along a first axis of the actuator composite differs from the rigidity along an axis deviating from the first axis extending second axis of the actuator composite differs by less than 60%, preferably by less than 50%, most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%. The first axis is preferably aligned orthogonally to the second axis. This arrangement is particularly advantageous when actuators are used that are not rotationally symmetrical with respect to the adjustment axis or with respect to an axis that runs perpendicular to the adjustment axis. These actuators have anisotropic stiffness behavior. The actuator consequently has a first stiffness axis, which has a stiffness that deviates from a second stiffness axis. Adjacent actuators are then preferably arranged relative to one another in such a way that their first stiffness axes form an angle between 50° and 110°, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°. The first stiffness axis is preferably aligned orthogonally to the second stiffness axis.
Weiterhin ist es in Bezug auf die verbesserte die Determinierung des Aktuators von Vorteil, wenn der Aktuator und insbesondere der mindestens ein mechanischer Übersetzer aus demselben Material, demselben Werkstoff wie der Spiegelkörper gebildet ist, also bevorzugt aus einem optischen Glas, um thermische Verspannungen zu minimieren. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Material einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der in der Regel kleiner als 10*10’ 6 K’1, bevorzugt kleiner als 5*1 O’6 K’1, besonders bevorzugt 2*1 O’6 K’1, im speziellen kann der thermische Ausdehnungskoeffizient 0 K-1 bis 1 *10’7 K’1 betragen. Im speziellen sind hierbei Werkstoffe von Vorteil, die eine Zero Crossing Temperatur aufweisen und bei oder nahe dieser betrieben werden. Furthermore, with regard to the improved determination of the actuator, it is advantageous if the actuator and in particular the at least one mechanical translator is made of the same material as the mirror body, i.e. preferably made of an optical glass in order to minimize thermal stresses. Furthermore, it is preferred if the material has a low coefficient of thermal expansion, which is generally less than 10*10' 6 K' 1 , preferably less than 5*1 O' 6 K' 1 , particularly preferably 2*1 O' 6 K' 1 , in particular the thermal expansion coefficient can be 0 K -1 to 1 *10' 7 K' 1 . Materials that have a zero crossing temperature and are operated at or close to this are particularly advantageous.
Bevorzugt weist der Aktuator, insbesondere die mechanischen Übersetzer, dieselbe Wärmedehnung quer zur Wirkrichtung auf, wie das optische Element bzw. die Komponente, an die er gefügt wird. Besonders bevorzugt weist der Aktuator eine Wärmedehnung auf, sodass die temperaturbedingte Verformung und/oder Verschiebung einer definierten Interfacefläche minimiert ist. Hierbei handelt es sich bei Spiegeln insbesondere um die optische Fläche. Bei Nanopositioniersystemen handelt es sich hierbei insbesondere um die Kontaktstelle zum zu positionierenden Bauteil.The actuator, in particular the mechanical translators, preferably has the same thermal expansion transverse to the direction of action as the optical element or the component to which it is joined. The actuator particularly preferably has thermal expansion, so that the temperature-related deformation and/or displacement of a defined interface surface is minimized. In the case of mirrors, this is particularly the optical surface. In the case of nanopositioning systems, this is particularly the point of contact with the component to be positioned.
Bevorzugt weist der Aktuator eine Wärmedehnung in Wirkrichtung von Null oder nahe Null bei Betriebstemperatur auf. The actuator preferably has a thermal expansion in the effective direction of zero or close to zero at operating temperature.
Bevorzugt weist der Aktuator, insbesondere die mechanischen Übersetzer, eine Wärmedehnung quer zur Wirkrichtung von Null oder nahe Null bei Betriebstemperatur auf. Der Werkstoff des Aktuators, insbesondere der mechanische Übersetzer, kann so gewählt sein, dass Effekte der Wärmedehnung der Elektroden, Elektrodenbeschichtungen o.ä. in Wirkrichtung kompensiert werden. The actuator, in particular the mechanical translators, preferably has a thermal expansion transverse to the effective direction of zero or close to zero at operating temperature. The material of the actuator, in particular the mechanical translator, can be selected such that effects of thermal expansion of the electrodes, electrode coatings or similar are compensated for in the effective direction.
Der Werkstoff des Aktuators, insbesondere der mechanischen Übersetzer, kann so gewählt sein, dass Effekte der Wärmedehnung der Elektroden, Elektrodenbeschichtungen auf Position und Deformation des Interfaces (Spiegelfläche oder Kontakt zum zu positionierenden Körper) kompensiert werden. The material of the actuator, in particular the mechanical translator, can be chosen such that effects of thermal expansion of the electrodes, electrode coatings on the position and deformation of the interface (mirror surface or contact with the body to be positioned) are compensated.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante können die Aktuatoren, insbesondere die mechanischen Übersetzer, aus elektrisch leitfähigen Werkstoffen hergestellt sein. Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung von Metallen aufgrund ihrer guten Duktilitätseigenschaften als Festkörpergelenke und ihrer guten Fertigbarkeit durch Erodieren. Des Weiteren sind Werkstoffe wie Silizium aufgrund ihrer guten Fertigbarkeit von Interesse. Die Elektroden können von dem mechanischen Übersetzer elektrisch isoliert werden. Hierfür eignen sich im Besonderen SiO2-Beschichtungen oder Al2O3-Beschichtungen neben weiteren anorganischen besonders gut. In einer weiter besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Oberfläche des elektrisch leitfähigen mechanischen Übersetzers selbst die Elektrode bilden, sodass hierbei ein Beschichtungsprozessschritt eingespart werden kann. In a further particularly preferred embodiment variant, the actuators, in particular the mechanical translators, can be made of electrically conductive materials. The use of metals is particularly preferred because of their good ductility properties as solid-state joints and their good manufacturability by eroding. Materials such as silicon are also of interest because of their easy manufacturability. The electrodes can be electrically isolated by the mechanical translator. SiO2 coatings or Al2O3 coatings, along with other inorganic ones, are particularly suitable for this. In a further particularly preferred embodiment, the surface of the electrically conductive mechanical translator itself can Form an electrode, so that a coating process step can be saved.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvananten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvananten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken. Dabei zeigen: Further features, properties and advantages of the present invention are described in more detail below on the basis of embodiment variants with reference to the attached figures. All features described so far and below are advantageous both individually and in any combination with one another. The embodiment variants described below merely represent examples, which, however, do not limit the subject matter of the invention. Show:
Figur 1a eine schematische Darstellung einer für den Betrieb in EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, 1a shows a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in EUV,
Figur 1 b eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im DUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, 1 b is a schematic representation of a microlithographic projection exposure system designed for operation in a DUV,
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines einachsig wirkenden monodirek- tional aktuierbaren Aktuators mit einem Kniehebel, 2 shows a first exemplary embodiment of a uniaxially acting, monodirectionally actuated actuator with a toggle lever,
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines monoaxial wirkenden bidirektional aktuierbaren Aktuators mit mehreren Kniehebeln, 3 shows a second exemplary embodiment of a monoaxially acting, bidirectionally actuated actuator with several toggle levers,
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines monoaxial wirkenden bidirektional aktuierbaren Aktuators mit Blattfedern, 4 shows a third exemplary embodiment of a monoaxially acting, bidirectionally actuated actuator with leaf springs,
Figur 5 der Schnitt IV-IV aus Figur 4 mit als Platten gebildeten mechanischen Übersetzern Figure 5 shows section IV-IV from Figure 4 with mechanical translators formed as plates
Figur 6 ein viertes Ausführungsbeispiel mit als Zylinderschalen gebildeten mechanischen Übersetzern, 6 shows a fourth exemplary embodiment with mechanical translators formed as cylindrical shells,
Figur 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel mit als geschlitzte Zylinderschalen gebildeten mechanischen Übersetzern, Figur 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Aktuators mit hexagonaler Grundfläche, 7 shows a fifth exemplary embodiment with mechanical translators formed as slotted cylindrical shells, 8 shows a sixth exemplary embodiment of an actuator with a hexagonal base,
Figur 9 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines bidirektional aktuierbaren, einachsig wirkenden Aktuators mit tangential wirkenden elektrostatischen Kräften, 9 shows a seventh exemplary embodiment of a bidirectionally actuable, uniaxially acting actuator with tangentially acting electrostatic forces,
Figur 10 ein Schnitt Vlll-Vlll aus Figur 9, Figure 10 is a section VIII-VIII from Figure 9,
Figur 11 ein achtes Ausführungsbeispiel eines zweiachsig wirkenden bidirektional verstellbaren Aktuators, 11 shows an eighth exemplary embodiment of a two-axis, bidirectionally adjustable actuator,
Figur 12 der Schnitt X-X aus Figur 11 , Figure 12 shows the section XX from Figure 11,
Figur 13 der Schnitt XI-XI aus Figur 11 , Figure 13 shows section XI-XI from Figure 11,
Figur 14 ein flächennormal aktuierbarer Deformationsspiegel, 14 shows a deformation mirror that can be actuated normally,
Figur 15 eine schematische Anordnung eines Aktuatorverbunds aus einer Mehrzahl von Aktuatoren, 15 shows a schematic arrangement of an actuator assembly consisting of a plurality of actuators,
Figur 16 ein flächenparallel aktuierbarer Deformationsspiegel, 16 shows a deformation mirror that can be actuated parallel to the surface,
Figur 17 das Detail A aus Figur 16, Figure 17 shows detail A from Figure 16,
Figur 18 ein Aktuatorflächenverbund, und Figure 18 shows an actuator surface composite, and
Figur 19 eine schematische Darstellung der elektrischen Ansteuerung eines erfindungsgemäßen Aktuators. Figure 19 shows a schematic representation of the electrical control of an actuator according to the invention.
Figur 1a zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600, in welcher die vorliegende Er- findung realisierbar ist, das heißt bei der der erfindungsgemäße Aktuator 100 eingesetzt werden kann. Die Erfindung kann aber auch in anderen Nanopositioniersystemen eingesetzt werden. Figure 1a shows a schematic representation of an exemplary projection exposure system 600 designed for operation in EUV, in which the present invention invention can be realized, that is, in which the actuator 100 according to the invention can be used. However, the invention can also be used in other nanopositioning systems.
Gemäß Fig. 1a weist eine Beleuchtungseinrichtung in einer für EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage 600 einen Feldfacettenspiegel 603 und einen Pupillenfacettenspiegel 604 auf. Auf den Feldfacettenspiegel 603 wird das Licht einer Lichtquelleneinheit, welche eine Plasmalichtquelle 601 und einen Kollektorspiegel 602 umfasst, gelenkt. Im Lichtweg nach dem Pupillenfacettenspiegel 604 sind ein erster Teleskopspiegel 605 und ein zweiter Teleskopspiegel 606 angeordnet. Im Lichtweg nachfolgend ist ein Umlenkspiegel 607 angeordnet, der die auf ihn treffende Strahlung auf ein Objektfeld in der Objektebene eines sechs Spiegel 651 -656 umfassenden Projektionsobjektivs lenkt. Am Ort des Objektfeldes ist eine reflektive strukturtragende Maske 621 auf einem Maskentisch 620 angeordnet, die mit Hilfe des Projektionsobjektivs in eine Bildebene abgebildet wird, in welcher sich ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes Substrat 661 auf einem Wafertisch 660 befindet. 1a, an illumination device in a projection exposure system 600 designed for EUV has a field facet mirror 603 and a pupil facet mirror 604. The light from a light source unit, which includes a plasma light source 601 and a collector mirror 602, is directed onto the field facet mirror 603. A first telescope mirror 605 and a second telescope mirror 606 are arranged in the light path after the pupil facet mirror 604. A deflecting mirror 607 is arranged next in the light path and directs the radiation striking it onto an object field in the object plane of a projection lens comprising six mirrors 651-656. At the location of the object field, a reflective structure-bearing mask 621 is arranged on a mask table 620, which is imaged with the help of the projection lens into an image plane in which a substrate 661 coated with a light-sensitive layer (photoresist) is located on a wafer table 660.
Die Erfindung kann ebenso in einer DUV-Anlage verwendet werden, wie in Figur 1 b dargestellt. Eine DUV-Anlage ist prinzipiell wie die oben beschriebene EUV-Anlage aus der Figur 1 a aufgebaut, wobei in einer DUV-Anlage Spiegel und Linsen als optische Elemente verwendet werden können und die Lichtquelle einer DUV-Anlage eine Nutzstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 300 nm emittiert. The invention can also be used in a DUV system, as shown in Figure 1b. A DUV system is basically constructed like the EUV system described above from FIG emitted up to 300 nm.
Die in Figur 1 b dargestellte DUV-Lithographieanlage 700 weist eine DUV-Licht- quelle 701 auf. Als DUV-Lichtquelle 701 kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 702 im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert. Ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 leitet die DUV-Strah- lung 702 auf eine Photomaske 704. Die Photomaske 704 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 703, angeordnet sein. Die Photomaske 704 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 705 verkleinert auf einen Wafer 706 oder dergleichen abgebildet wird. Das Projektionssystem 705 weist mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 zur Abbildung der Photomaske 704 auf den Wafer 706 auf. Dabei können einzelne Linsen 707 und/oder Spiegel 708 des Projektionssystems 705 symmetrisch zur optischen Achse 709 des Projektionssystems 705 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 707 und Spiegel 708 der DUV-Lithographieanlage 700 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 707 und/oder Spiegel 708 vorgesehen sein. Insbesondere weist das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 703 der DUV-Lithographieanlage 700 mehrere Linsen 707 und/oder Spiegel 708 auf. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt. Ein Luftspalt 710 zwischen der letzten Linse 707 und dem Wafer 706 kann durch ein flüssiges Medium ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Die erfindungsgemäßen Aktuatoren können zur Verstellung der Linsen 707 und/oder Spiegel 708 und/oder zu deren Deformation in der DUV-Lithographieanlage 700 insbesondere in ihrem Projektionssystem 705 eingesetzt werden. The DUV lithography system 700 shown in FIG. 1 b has a DUV light source 701. An ArF excimer laser, for example, can be provided as the DUV light source 701, which emits radiation 702 in the DUV range at, for example, 193 nm. A beam shaping and illumination system 703 directs the DUV radiation 702 onto a photomask 704. The photomask 704 is designed as a transmissive optical element and can be arranged outside the systems 703. The photomask 704 has a structure which is imaged in a reduced size onto a wafer 706 or the like by means of the projection system 705. The projection system 705 has several lenses 707 and/or mirrors 708 for imaging the photomask 704 onto the wafer 706. Individual lenses 707 and/or mirror 708 of the projection system 705 can be arranged symmetrically to the optical axis 709 of the projection system 705. It should be noted that the number of lenses 707 and mirrors 708 of the DUV lithography system 700 is not limited to the number shown. More or fewer lenses 707 and/or mirrors 708 can also be provided. In particular, the beam shaping and illumination system 703 of the DUV lithography system 700 has a plurality of lenses 707 and/or mirrors 708. Furthermore, the mirrors are usually curved on their front to shape the beam. An air gap 710 between the last lens 707 and the wafer 706 can be replaced by a liquid medium which has a refractive index > 1. The liquid medium can be, for example, highly pure water. Such a setup is also known as immersion lithography and has increased photolithographic resolution. The actuators according to the invention can be used to adjust the lenses 707 and/or mirrors 708 and/or to deform them in the DUV lithography system 700, in particular in its projection system 705.
Figur 2 zeigt einen Aktuator 100 zur Verstellung eines optischen Elements 300 in einer Lithographievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator 101 , der ein Elektrodenpaar 102 aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden 103, 104 aufweist. Die Elektroden 103, 104 sind mit einem mit dem optischen Element 300 koppelbaren mechanischen Übersetzer 105 verbunden. Vorliegend sind die Elektroden auf den einander zuweisenden Flächen des mechanischen Übersetzers 105 aufgebracht, wobei die erste Elektrode 103 und die zweite Elektrode 104 jeweils mehrteilig gebildet sind. Die Elektroden können allerdings auch einteilig gebildet sein und auch nur abschnittsweise mit dem mechanischen Übersetzer 105 verbunden oder auf diese aufgebracht/aufgedampft sein. Der mechanische Übersetzer 105 umfasst einen Hebel 106, vorliegend einen Kniehebel 111 , welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden 103,104 derart betätigt zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators 101 mittels des mechanischen Übersetzers 105 in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größeren mechanischen Betätigungskraft zur Verstellung des optischen Elements 300 umgewandelt wird. Figure 2 shows an actuator 100 for adjusting an optical element 300 in a lithography device, with an electrostatic actuator 101, which has an electrode pair 102 made up of two electrodes 103, 104 that are at least temporarily spaced apart from one another. The electrodes 103, 104 are connected to a mechanical translator 105 that can be coupled to the optical element 300. In the present case, the electrodes are applied to the mutually facing surfaces of the mechanical translator 105, with the first electrode 103 and the second electrode 104 each being formed in several parts. However, the electrodes can also be formed in one piece and only partially connected to the mechanical translator 105 or applied/vapor-deposited onto it. The mechanical translator 105 includes a lever 106, in this case a toggle lever 111, which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes 103, 104 in such a way that the force of the electrostatic actuator 101 by means of the mechanical translator 105 is converted into a mechanical force that is greater than the electrostatic force Actuating force for adjusting the optical element 300 is converted.
Vorliegend ist der Hebel 106 des mechanischen Übersetzers 105 als ein Kniehebel 111 gebildet, der Hebelarme 112 aufweist, die mittels einer weiteren gelenkigen Verbindung 110 miteinander gekoppelt sind. Der erste der Hebelarme 112a weist endständig eine erste gelenkige Verbindung 109a und der zweite Hebelarm 112b weist endständig eine zweite gelenkige Verbindung 109b auf. Der erste Hebelarm 112a ist vorliegend mittels der ersten gelenkigen Verbindung 109a mit dem optischen Element 300 und der zweite Hebelarm 112b ist mittels der zweiten gelenkigen Verbindung 109b mit einer kraftleitenden Komponente 304, beispielsweise mit einer Rückplatte 305 des optischen Elements 300, verbunden. Die gelenkigen Verbindungen 109, 110 sind dabei als Einkerbungen oder bevorzugt als Festkörpergelenke, insbesondere als Blattfedern gebildet. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den Elektroden 103,104, die zu einer elektrostatischen Anziehung der beiden Elektroden 103, 104 führt, reduziert sich der Abstand der beiden weiteren gelenkigen Verbindungen 110, was ein Moment entstehen lässt, welches zu einer Verstellung des optischen Elements 300 entlang einer ersten Richtung 115 parallel zur Verstellachse 108 führt. Die erste Richtung 115 ist dabei durch die weißen Pfeile in der Figur 2 dargestellt. In the present case, the lever 106 of the mechanical translator 105 is a toggle lever 111 is formed, which has lever arms 112 which are coupled to one another by means of a further articulated connection 110. The first of the lever arms 112a has a first articulated connection 109a at the end and the second lever arm 112b has a second articulated connection 109b at the end. In the present case, the first lever arm 112a is connected to the optical element 300 by means of the first articulated connection 109a and the second lever arm 112b is connected to a force-conducting component 304, for example a back plate 305 of the optical element 300, by means of the second articulated connection 109b. The articulated connections 109, 110 are formed as notches or preferably as solid-state joints, in particular as leaf springs. By applying an electrical voltage between the electrodes 103, 104, which leads to an electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104, the distance between the two further articulated connections 110 is reduced, which creates a moment that leads to an adjustment of the optical element 300 along a first direction 115 parallel to the adjustment axis 108. The first direction 115 is shown by the white arrows in FIG.
Figur 3 zeigt einen einachsig wirkenden bidirektional verstellbaren Aktuator 100, wobei zwei der mechanischen Übersetzer 105 einen ersten Subaktuator 113 bilden, der eingerichtet ist, das optische Element 300 in der ersten Richtung 115 (negative z-Richtung) parallel zur Verstellachse 108 zu verstellen. Weiterhin bilden zwei weitere der mechanischen Übersetzer 105 einen zweiten Subaktuator 114, der eingerichtet ist, das optische Element in einer bezüglich der ersten Richtung 115 entgegengesetzten zweiten Richtung 116 (positive z-Richtung) parallel zu der Verstellachse 108 zu verschieben. Die ersten Subaktuatoren 113 sind benachbart zu den zweiten Subaktuatoren 114 angeordnet, wobei die Subaktuatoren 113, 114 in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein können. Um einen möglichst kompakten Aufbau des Aktuators 100 zu ermöglichen, bildet der zweite mechanische Übersetzer 105b des ersten Subaktuators 113 den ersten mechanischen Übersetzer 105a des zweiten Subaktuators 114. 3 shows a uniaxially acting, bidirectionally adjustable actuator 100, with two of the mechanical translators 105 forming a first sub-actuator 113, which is set up to adjust the optical element 300 in the first direction 115 (negative z-direction) parallel to the adjustment axis 108. Furthermore, two more of the mechanical translators 105 form a second sub-actuator 114, which is set up to move the optical element parallel to the adjustment axis 108 in a second direction 116 (positive z-direction) that is opposite to the first direction 115. The first sub-actuators 113 are arranged adjacent to the second sub-actuators 114, wherein the sub-actuators 113, 114 can be arranged in any order. In order to enable the actuator 100 to be as compact as possible, the second mechanical translator 105b of the first sub-actuator 113 forms the first mechanical translator 105a of the second sub-actuator 114.
Die beiden Hebelarme 112 des Kniehebels 111 des Subaktuators 113 sind in einer mechanischen Nullstellung in einer Winkelstellung derart ausgerichtet, dass der Abstand zwischen den ersten gelenkigen Verbindungen 109a (und auch zwischen den zweiten gelenkigen Verbindungen 109b) der beiden mechanischen Übersetzer 105a, 105b größer ist als der Abstand zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen 110 des ersten Subaktuators 113. Eine elektrostatische Anziehung der beiden Elektroden 103,104 führt folglich zu einer Verringerung des Abstands zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen 110, wodurch ein Moment entsteht, welches zu einer Verstellung des ersten Subaktuators 113 in eine erste Richtung 115 parallel zur Verstellachse 108 führt. Bei dem zweiten Subaktuator 114 sind die Hebelarme 112 derart in einer Winkelstellung angeordnet, dass der Abstand zwischen den ersten gelenkigen Verbindungen 109a (und auch zwischen den zweiten gelenkigen Verbindungen 109b) der beiden mechanischen Übersetzer 105b, 105a geringer ist als der Abstand zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen 110. Eine elektrostatische Anziehung der beiden Elektroden 103,104 führt folglich ebenfalls zu einer Verringerung des Abstandes der weiteren gelenkigen Verbindungen 110, wodurch ein Moment entsteht, welches zu einer Verstellung des zweiten Subaktuators 114 in eine zu der ersten Richtung 115 entgegengesetzten zweiten Richtung 116 parallel zur Verstellachse 108 führt. Dies gilt analog im Fall, dass der mechanische Übersetzer 105a einen Hebel - also nur einen Hebelarm 112 - umfasst. Umgekehrt würde eine elektrostatische Abstoßung zwischen den Elektroden 103,104 demgegenüber zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen den weiteren gelenkigen Verbindungen 110 führen derart, dass der erste Subaktuator 113 in die zweite Richtung 116 parallel zur Verstellachse 108 verstellt, während der zweite Subaktuator 114 in die erste Richtung 115 parallel zur Verstellachse 108 verstellt. The two lever arms 112 of the toggle lever 111 of the sub-actuator 113 are aligned in a mechanical zero position in an angular position such that the distance between the first articulated connections 109a (and also between the second articulated connections 109b) of the two mechanical translators 105a, 105b is greater than the distance between the further articulated connections 110 of the first subactuator 113. An electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104 consequently leads to a reduction in the distance between the further articulated connections 110, whereby a moment arises, which leads to an adjustment of the first sub-actuator 113 in a first direction 115 parallel to the adjustment axis 108. In the second sub-actuator 114, the lever arms 112 are arranged in an angular position such that the distance between the first articulated connections 109a (and also between the second articulated connections 109b) of the two mechanical translators 105b, 105a is smaller than the distance between the further articulated ones Connections 110. An electrostatic attraction of the two electrodes 103, 104 consequently also leads to a reduction in the distance between the further articulated connections 110, which creates a moment which leads to an adjustment of the second sub-actuator 114 in a second direction 116 opposite to the first direction 115, parallel to the second direction 116 Adjustment axis 108 leads. This applies analogously in the case that the mechanical translator 105a includes a lever - that is, only one lever arm 112. Conversely, an electrostatic repulsion between the electrodes 103, 104 would lead to an increase in the distance between the further articulated connections 110 such that the first sub-actuator 113 is adjusted in the second direction 116 parallel to the adjustment axis 108, while the second sub-actuator 114 is adjusted in the first direction 115 adjusted parallel to the adjustment axis 108.
Der Aktuator 100 gemäß Figur 3 umfasst eine Mehrzahl von mechanischen Übersetzern 105, die mitaneinander oder an eine Grundplatte, beispielsweise an eine Rückplatte 305, oder an eine separate Grundplatte, insbesondere in einem Abstand zueinander gefügt sind. Das Fügen kann mit Hilfe von Bonding, direct Bonding, reaktives Bonding, Frit Bonding oder adhesives Bonding mittels eines Fügestoffes erfolgen. Das Fügematerial kann auch elektrisch leitfähig sein. Ebenso kann die Grundplatte/Rückplatte auch aus einem elektrisch leitfähigen Material sein. Weist die Fügestelle nur eine vergleichsweise geringe Dicke auf, so können einzelne oder alle mechanischen Übersetzer 105 an einer Seite oder an den gegenüberliegenden Seiten mindestens einen nicht näher dargestellten Vorsprung aufweisen. Mittels der Vorsprünge werden im gefügten Zustand der mechanischen Übersetzer 105 zwischen benachbarten mechanischen Übersetzern 105 ausreichend große Abstände zwischen den Elektroden 102, 103 ausgebildet. The actuator 100 according to Figure 3 comprises a plurality of mechanical translators 105, which are joined together or on a base plate, for example on a back plate 305, or on a separate base plate, in particular at a distance from one another. The joining can be done using bonding, direct bonding, reactive bonding, frit bonding or adhesive bonding using a joining material. The joining material can also be electrically conductive. Likewise, the base plate/back plate can also be made of an electrically conductive material. If the joint has only a comparatively small thickness, individual or all mechanical translators 105 can have at least one projection, not shown, on one side or on the opposite sides. By means of the Projections are formed in the assembled state of the mechanical translators 105 between adjacent mechanical translators 105 and sufficiently large distances between the electrodes 102, 103.
Figur 4 zeigt einen zu Figur 3 analog wirkenden Aktuator 100, wobei die mechanischen Übersetzer 105 spiegelsymmetrisch oder rotationssymmetrisch bezüglich der Verstellachse 108 angeordnet sind. Die gelenkigen Verbindungen 109, 110 können als Einkerbungen, Festkörpergelenke, insbesondere Blattfedern gebildet sein. Der in Figur 5 dargestellte Schnitt IV-IV der Figur 4 zeigt dabei eine Ausführungsform, bei dem die mechanischen Übersetzer 105 des Aktuators 100 als Platten gebildet sind, auf denen die Elektroden 103,104 aufgebracht sind oder die mit den Elektroden 103,104 verbunden sind. 4 shows an actuator 100 which acts analogously to FIG. 3, with the mechanical translators 105 being arranged mirror-symmetrically or rotationally symmetrically with respect to the adjustment axis 108. The articulated connections 109, 110 can be formed as notches, solid-state joints, in particular leaf springs. The section IV-IV of FIG. 4 shown in FIG. 5 shows an embodiment in which the mechanical translators 105 of the actuator 100 are formed as plates on which the electrodes 103, 104 are applied or which are connected to the electrodes 103, 104.
Der in Figur 6 in einem Schnitt dargestellte Aktuator 100 zeigt eine Ausführungsform des Aktuators 100, bei dem die mechanischen Übersetzer 105 als Schalen, insbesondere als Zylinderschalen gebildet sind, die ineinander aufgenommen also verschachtelt angeordnet sind. Die Elektroden 103,104 sind dabei mit den einander zuweisenden Flächen benachbarter Schalen/mechanischer Übersetzer 105a, 105b verbunden oder auf diese aufgebracht. Die mechanischen Übersetzer 105 sind dabei rotationssym metrisch bezüglich der Verstellachse 108 angeordnet. The actuator 100 shown in section in Figure 6 shows an embodiment of the actuator 100, in which the mechanical translators 105 are formed as shells, in particular as cylindrical shells, which are accommodated in one another and are arranged nested. The electrodes 103, 104 are connected to or applied to the mutually facing surfaces of adjacent shells/mechanical translators 105a, 105b. The mechanical translators 105 are arranged rotationally symmetrically with respect to the adjustment axis 108.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 6 und 7 zeigen Aktuatoren 100 mit als Zylinderschalen ausgebildeten mechanischen Übersetzern 105. Demgegenüber zeigt die Figur 8, dass auch andere polygone Körperformen für den Aktuator 100, beispielsweise ein Hohlkörper mit hexagonaler oder oktogonaler Grundfläche, also einer zur Verstellachse spiegelsymmetrischen Grundfläche möglich sind. The exemplary embodiments in FIGS. 6 and 7 show actuators 100 with mechanical translators 105 designed as cylindrical shells. In contrast, FIG are.
Insbesondere ist eine zur Verstellachse 108 rotationssymmetrische Ausführungsform bevorzugt, um eine homogene Steifigkeit senkrecht zur Verstellachse 108 zu ermöglichen. Zur Vergrößerung des möglichen Gesamtstellwegs und zur Verringerung der Steifigkeit ist es bevorzugt, wenn der Aktuator 100, insbesondere die mechanische Übersetzer 105 geschlitzt gebildet, also segmentiert gebildet sind, mit einem oder mehreren Schlitzen 120, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Die Ausführungsform nach den Figuren 9 und 10 zeigen einen bidirektional aktuier- baren, einachsig wirkenden Aktuator 100 mit tangential wirkenden elektrostatischen Kräften. Die Anlegung einer Potentialdifferenz an den Elektrodenpaaren 102 des Aktuators 100 führt zu einer Verkleinerung des Schlitzes 120 was zu einer Verstellung des optischen Elements 300 führt. Dabei können die ersten mechanischen Übersetzer 105a derart ausgebildet sein, dass eine durch die elektrostatische Anziehung der Elektroden 103,104 verursachte Verkleinerung des Schlitzes 120 eine Verstellung des optischen Elements 300 in eine erste Richtung 115 (negative z- Richtung) ermöglicht, während die zweiten mechanischen Übersetzer 105b derart ausgebildet sind, dass eine durch die elektrostatische Anziehung der Elektroden 103, 104 verursachte Verkleinerung des Schlitzes 120 zu einer Verstellung des optischen Elements 300 in die zweite Richtung 116 (positive z-Richtung) ermöglicht. Die ersten mechanischen Übersetzer 105a unterscheiden sich dabei von den zweiten mechanischen Übersetzern 105b in der Anordnung und Wirkrichtung ihrer gelenkigen Verbindungen 109,110. In particular, an embodiment that is rotationally symmetrical to the adjustment axis 108 is preferred in order to enable homogeneous rigidity perpendicular to the adjustment axis 108. In order to increase the possible total travel distance and to reduce the rigidity, it is preferred if the actuator 100, in particular the mechanical translator 105, is slotted, i.e. segmented, with one or more slots 120, as shown in Figures 7 and 8. The embodiment according to FIGS. 9 and 10 show a bidirectionally actuable, uniaxially acting actuator 100 with tangentially acting electrostatic forces. The application of a potential difference to the electrode pairs 102 of the actuator 100 leads to a reduction in the size of the slot 120, which leads to an adjustment of the optical element 300. The first mechanical translators 105a can be designed in such a way that a reduction in the size of the slot 120 caused by the electrostatic attraction of the electrodes 103, 104 enables the optical element 300 to be adjusted in a first direction 115 (negative z-direction), while the second mechanical translators 105b are designed in such a way that a reduction in the size of the slot 120 caused by the electrostatic attraction of the electrodes 103, 104 enables the optical element 300 to be adjusted in the second direction 116 (positive z-direction). The first mechanical translators 105a differ from the second mechanical translators 105b in the arrangement and direction of action of their articulated connections 109,110.
Das Ausführungsbeispiel nach den Figur 11 bis 13 zeigt einen zweiachsig wirkenden bidirektional aktuierbaren Aktuator 100, wobei die Mehrzahl von mechanischen Übersetzern 105 rotationsymmetrisch bezüglich einer zu den Verstellachsen - vorliegend der x- und der y- Achse - senkrecht ausgerichteten Achse angeordnet sind. Die bidirektionale Verstellung erfolgt analog zu dem in Figur 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei durch die rotationssymmetrische Ausrichtung der mechanischen Übersetzer 105 eine Verstellung entlang der x-Achse und entlang der y- Achse möglich ist. Der Kniehebel 111 weist dabei eine erste gelenkige Verbindung 109a und eine zweite gelenkige Verbindung 109b, sowie zwei weitere gelenkige Verbindungen 110, also insgesamt vier gelenkige Verbindungen 109,110 auf, um eine rotationssymmetrische Ausbildung bezüglich der zu den Verstellachsen senkrecht ausgerichteten Achse zu ermöglichen. Alternativ wäre auch die Ausbildung nur einer weiteren gelenkigen Verbindung 110 in der Mitte zwischen den beiden gelenkigen Verbindungen 109 möglich. Alternativ und nicht gezeigt, können die Mehrzahl an mechanischen Übersetzern 105 auch spiegelsymmetrisch - beispielsweise mit einer oktogonalen oder hexagonalen Grundfläche - bezüglich der zu den Verstellachsen 108 senkrecht ausgerichteten Achse angeordnet sein. Analog zu den einachsigen Aktuatoren 100, können auch die zweiachsigen Aktuatoren 100 geschlitzt ausgebildet sein. The exemplary embodiment according to Figures 11 to 13 shows a two-axis, bidirectionally actuated actuator 100, the plurality of mechanical translators 105 being arranged rotationally symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to the adjustment axes - in this case the x and y axes. The bidirectional adjustment is carried out analogously to the exemplary embodiment described in FIG. 3, with the rotationally symmetrical alignment of the mechanical translators 105 making an adjustment along the x-axis and along the y-axis possible. The toggle lever 111 has a first articulated connection 109a and a second articulated connection 109b, as well as two further articulated connections 110, i.e. a total of four articulated connections 109, 110, in order to enable a rotationally symmetrical design with respect to the axis aligned perpendicular to the adjustment axes. Alternatively, it would also be possible to form just one further articulated connection 110 in the middle between the two articulated connections 109. Alternatively and not shown, the plurality of mechanical translators 105 can also be arranged mirror-symmetrically - for example with an octagonal or hexagonal base - with respect to the axis aligned perpendicular to the adjustment axes 108. Analogous to the Single-axis actuators 100, the two-axis actuators 100 can also be designed to be slotted.
Figur 14 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Deformationsspiegels 300 für eine Lithographievorrichtung mit einem flächennormalem Wirkprinzip der Aktuatoren 100. Der Deformationsspiegel 300 weist dabei einen Spiegelkörper 301 aus optischem Glas auf, welcher eine reflektierende Oberfläche 302 und eine der reflektierenden Oberfläche 302 gegenüberliegende Spielrückseite 303 aufweist. Eine Mehrzahl der zuvor beschriebenen einachsig wirkenden monodirektional oder bidirektional aktuierbaren Aktuatoren 100 sind an der Spiegelrückseite 303 mittelbar oder unmittelbar angeordnet und mit dieser verbunden. Die nicht näher dargestellten mechanischen Übersetzer 105 der Aktuatoren 100, sind dabei einenends mit der Spiegelrückseite 303 und anderenends mit einer Rückplatte 305 mittelbar oder unmittelbar verbunden. Durch Verstellung mindestens eines der Aktuatoren 100 parallel zu der Verstellachse 108 wird in den Spiegelkörper 301 ein Biegemoment eingeleitet, wodurch der Spiegel 300 zumindest abschnittsweise verformt wird. Der Deformationsspiegel 300 kann mit einem nicht näher dargestellten Rahmen („forceframe“), versehen sein, oder rahmenlos, d.h. „forceframe-frei“ gebildet sein. Die Aktuatoren 100 sind bevorzugt in regelmäßigem Abstand zueinander und orthogonal zur Spiegelrückseite 303 angeordnet. 14 shows a first exemplary embodiment of a deformation mirror 300 for a lithography device with a surface-normal operating principle of the actuators 100. The deformation mirror 300 has a mirror body 301 made of optical glass, which has a reflecting surface 302 and a play back 303 opposite the reflecting surface 302. A plurality of the previously described uniaxially acting, monodirectionally or bidirectionally actuated actuators 100 are arranged directly or indirectly on the rear side of the mirror 303 and are connected to it. The mechanical translators 105 of the actuators 100, not shown in more detail, are directly or indirectly connected at one end to the back of the mirror 303 and at the other end to a back plate 305. By adjusting at least one of the actuators 100 parallel to the adjustment axis 108, a bending moment is introduced into the mirror body 301, whereby the mirror 300 is deformed at least in sections. The deformation mirror 300 can be provided with a frame (not shown in detail) (“forceframe”) or frameless, i.e. “forceframe-free”. The actuators 100 are preferably arranged at a regular distance from one another and orthogonally to the back of the mirror 303.
Die Aktuatoren 100 für den Deformationsspiegel 300 können aufgrund ihres Aufbaus, insbesondere wenn sie nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Verstellachse gebildet sind, wie beispielsweise die Ausführungsform nach Figur 5, ein anisotropes Steifigkeitsverhalten aufweisen. Die Aktuatoren 100 haben dann eine erste Steifigkeitsachse 122, die eine gegenüber einer zweiten Steifigkeitsachse 123 abweichende Steifigkeit aufweist. Bilden eine Mehrzahl von Aktuatoren einen Aktuatorverbund 121 , wie in Figur 15 dargestellt, so ist es von Vorteil, wenn die Aktuatoren 100 im Aktuatorverbund 121 derart zueinander angeordnet sind, dass sich die Steifigkeit entlang einer ersten Achse 118 des Aktuatorverbunds von der Steifigkeit entlang einer abweichend von der ersten Achse 118 verlaufenden zweiten Achse 119 des Aktuatorverbunds 121 um weniger als 60%, bevorzugt um weniger als 50%, ganz bevorzugt um weniger als 30% und ganz besonders bevorzugt um weniger als 10% unterscheidet. Die erste Achse 118 ist vorzugsweise orthogonal zu der zweiten Achse 119 ausgerichtet. Vorzugsweise bilden die ersten Steifigkeitsachsen 122 benachbarter Aktuatoren 100 einen Winkel zwischen 50° und 110°, bevorzugt zwischen 60° und 100° und besonders bevorzugt 60° oder 90° aus. Dies ermöglicht ein zumindest annähernd isotropes Steifigkeitsverhalten des Aktuatorverbunds 121. Die erste Steifigkeitsachse 122 liegt dabei bevorzugt orthogonal zu der zweiten Steifigkeitsachse 123. The actuators 100 for the deformation mirror 300 can have an anisotropic stiffness behavior due to their structure, especially if they are not formed rotationally symmetrical with respect to the adjustment axis, such as the embodiment according to FIG. The actuators 100 then have a first stiffness axis 122, which has a different stiffness than a second stiffness axis 123. If a plurality of actuators form an actuator assembly 121, as shown in FIG The second axis 119 of the actuator assembly 121 extending from the first axis 118 differs by less than 60%, preferably by less than 50%, most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%. The first axis 118 is preferably orthogonal to the second axis 119 aligned. Preferably, the first stiffness axes 122 of adjacent actuators 100 form an angle between 50° and 110°, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°. This enables an at least approximately isotropic stiffness behavior of the actuator composite 121. The first stiffness axis 122 is preferably orthogonal to the second stiffness axis 123.
Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 16 bis 18 zeigt einen Deformationsspiegel 300 für eine Lithographieanordnung mit einem flächenparallelen Wirkprinzip der Aktuatoren 100. Dies hat den Vorteil, dass der Deformationsspiegel 300 rückplattenfrei gebildet ist. Die Spiegelrückseite 303 ist bevorzugt mit einer Mehrzahl von den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen zweiachsig wirkenden monodirektional oder bidirektional verstellbaren Aktuatoren 100 verbundenen. Wie aus der Detailansicht A der Figur 17 zu entnehmen ist, sind die mechanischen Übersetzer 105 des Aktuators 100 mittels eines kraftübertragenden Zwischenelements 304 an der Spiegelrückseite 303 befestigt. Alternativ kann der mindestens eine Aktuator 100 auch in eine in den Spiegelkörper 301 an der Spiegelrückseite 303 eingebrachten nicht näher dargestellten Tasche aufgenommen sein. Wie aus der Figur 17 und der Figur 18 deutlich wird, bilden eine Mehrzahl von Aktuatoren 100 dabei einen Aktuatorflächenverbund 117. Benachbarte Aktuatoren 100 schließen somit unmittelbar aneinander an. Die Aktuatoren 100 können dabei monolithisch aus einer Platte gefertigt werden und an den zueinander angrenzenden Flächen steif verbunden werden. The exemplary embodiment according to Figures 16 to 18 shows a deformation mirror 300 for a lithography arrangement with a surface-parallel operating principle of the actuators 100. This has the advantage that the deformation mirror 300 is formed without a backplate. The mirror back 303 is preferably connected to a plurality of the previously described biaxially acting, monodirectionally or bidirectionally adjustable actuators 100 according to the invention. As can be seen from detailed view A of FIG. 17, the mechanical translators 105 of the actuator 100 are attached to the back of the mirror 303 by means of a force-transmitting intermediate element 304. Alternatively, the at least one actuator 100 can also be accommodated in a pocket (not shown) inserted into the mirror body 301 on the mirror back 303. As is clear from FIG. 17 and FIG. 18, a plurality of actuators 100 form an actuator surface composite 117. Adjacent actuators 100 thus directly adjoin one another. The actuators 100 can be manufactured monolithically from a plate and rigidly connected to the surfaces adjacent to one another.
Eine durch den elektrostatischen Aktuator des Aktuators 100 wirkende elektrostatische Kraft treibt den nicht näher dargestellten Hebel 106/Kniehebel 111 des mechanischen Übersetzers 105 an, wodurch eine Kompression oder Expansion des Aktuators 100 erfolgt, die ein Biegemoment in den Spiegelkörper 301 einleitet, wodurch der Spiegelkörper 301 und damit auch die reflektierende Oberfläche 302 zumindest abschnittsweise verformt wird. An electrostatic force acting through the electrostatic actuator of the actuator 100 drives the lever 106/toggle lever 111 (not shown) of the mechanical translator 105, which results in a compression or expansion of the actuator 100, which introduces a bending moment into the mirror body 301, whereby the mirror body 301 and thus the reflective surface 302 is deformed at least in sections.
Der flächenparallel verstellbare Deformationsspiegel 300 kann auch alternativ mit einer Mehrzahl von zuvor beschriebenen einachsig wirkenden Aktuatoren 100 betrieben werden, wobei eine erste Gruppe der einachsig wirkenden Aktuatoren 100 parallel zu einer ersten Achse (x-Achse) verstellbar ist und eine zweite Gruppe der einachsig wirkenden Aktuatoren 100 parallel zu einer bezüglich der ersten Achse orthogonalen zweiten Achse (y-Achse) verstellbar ist. Die Gruppen können dabei, beispielsweise alternierend, schichtweise gestapelt werden. Auch hier können benachbarte Aktuatoren 100 derart zueinander angeordnet sein, dass ein zumindest annähernd isotropes Steifigkeitsverhalten des Aktuatorflächenverbunds 117 erzielt wird. Die Aktuierung kann dabei aber auch mit lediglich einer der Gruppen erfolgen und der Aktuator 100 auch nur eine Gruppe aufweisen. Weiterhin können auch monodi- rektional verstellbare Aktuatoren 100 für den flächenparallelen Deformationsspiegel 300 eingesetzt werden, wobei mittels einer Bias-Spannung eine bidirektionale Aktu- ation dennoch möglich ist. The surface-parallel adjustable deformation mirror 300 can also alternatively be operated with a plurality of previously described uniaxially acting actuators 100, with a first group of the uniaxially acting actuators 100 being adjustable parallel to a first axis (x-axis) and a second group of uniaxially acting actuators 100 can be adjusted parallel to a second axis (y-axis) which is orthogonal to the first axis. The groups can be stacked in layers, for example alternately. Here too, adjacent actuators 100 can be arranged relative to one another in such a way that an at least approximately isotropic stiffness behavior of the actuator surface composite 117 is achieved. The actuation can also take place with only one of the groups and the actuator 100 can also only have one group. Furthermore, monodirectionally adjustable actuators 100 can also be used for the surface-parallel deformation mirror 300, although bidirectional actuation is still possible using a bias voltage.
Anhand der Figur 19 können die verschiedenen Verschaltungsmöglichkeiten des Aktuators 100 veranschaulicht werden. Die verschiedenen mechanischen Übersetzer 105 sind dabei mit Buchstaben von A bis H gekennzeichnet. Die ersten Elektroden 103 sind in der Figur 19 immer die auf der rechten Seite des mechanischen Übersetzers 105 angeordneten Elektroden 103 und die zweiten Elektroden 104 sind in der Figur 19 immer die auf der linken Seite des mechanischen Übersetzers angeordneten Elektroden 104. The various connection options for the actuator 100 can be illustrated using FIG. 19. The various mechanical translators 105 are marked with letters from A to H. The first electrodes 103 in Figure 19 are always the electrodes 103 arranged on the right side of the mechanical translator 105 and the second electrodes 104 in Figure 19 are always the electrodes 104 arranged on the left side of the mechanical translator.
Zum einen ist es möglich, alle Elektroden 103,104 separat anzusteuern oder alle Elektroden 103, 104 eines Elektrodenpaars 102 eines mechanischen Übersetzers 105 gemeinsam anzusteuern. Letzteres bietet den Vorteil, dass pro mechanischem Übersetzer 105 nur eine Kontaktierung notwendig ist. Die Elektroden 103,104 unterschiedlicher mechanischer Übersetzer 105 sind dabei gegeneinander elektrisch isoliert. Wenn beispielsweise jeweils die Elektroden 103,104 der mechanischen Übersetzer A und B, C und D, sowie E und F auf demselben Potential liegen, ergibt sich keine elektrostatische Kraftwirkung zwischen den jeweiligen Elektroden 103,104 der mechanischem Übersetzer A und B, C und D und E und F. Da die Elektroden 103, 104 der mechanischen Übersetzer B und C, D und E, sowie F und G auf unterschiedlichen Potentialen liegen ermöglicht die daraus resultierende elektrostatische Kraft, eine Betätigung des Hebels 111 ,112 und damit eine Verstellung in positive z- Richtung. Durch Umverschalten kann eine Verstellung in negative z-Richtung ermöglicht werden. Um auf eine Umverschaltung verzichten zu können ist es von Vorteil, wenn eine der Elektroden 103, 104 des Elektrodenpaars 102 als Steuerelektrode und die andere der Elektroden 103,104 des Elektrodenpaar 102 auf einem vorgegebenen Potential (beispielsweise ausgeführt als common ground) liegen. Diejenigen der Steuerelektroden 102,103, die eine Verstellung in eine erste Richtung (negative z-Richtung) parallel zur Verstellachse bewirken, können gemeinsam kontaktiert (und damit gesteuert) werden. Dies können beispielsweise die ersten Elektroden 103 des mechanischen Übersetzers B, D, F und H sein. Diejenigen der Elektroden 102,103, die eine Verstellung in eine zweite Richtung (positive z-Richtung) parallel zur Verstellachse bewirken, können ebenso gemeinsam kontaktiert (und damit gesteuert) werden. Dies können beispielsweise die zweiten Elektroden 104 der mechanischen Übersetzer C, E und G sein. Ebenso können auch die Elektroden 103,104 des common ground (also die ersten Elektroden 103 der mechanischen Übersetzer A, C, E, G, sowie die zweiten Elektroden 104 der mechanischen Übersetzer B, D und F) gemeinsam kontaktiert werden. Selbstverständlich ist auch eine separate Kontaktierung aller Elektroden möglich. Durch Versorgung der jeweiligen Steuerelektroden mit einer Steuerspannung kann folglich ein bidirektional aktuierbarer Aktuator 100 bereitgestellt werden. On the one hand, it is possible to control all electrodes 103, 104 separately or to control all electrodes 103, 104 of an electrode pair 102 of a mechanical translator 105 together. The latter offers the advantage that only one contact is necessary per mechanical translator 105. The electrodes 103,104 of different mechanical translators 105 are electrically insulated from each other. For example, if the electrodes 103,104 of the mechanical translators A and B, C and D, and E and F are at the same potential, there is no electrostatic force effect between the respective electrodes 103,104 of the mechanical translators A and B, C and D and E and F Since the electrodes 103, 104 of the mechanical translators B and C, D and E, as well as F and G are at different potentials, the resulting electrostatic force enables the lever 111, 112 to be actuated and thus adjusted in the positive z direction. By switching over, an adjustment in the negative z direction can be made possible. In order to be able to dispense with reconnection, it is advantageous if one of the electrodes 103, 104 of the electrode pair 102 is used as a control electrode and the other of the electrodes 103, 104 of the electrode pair 102 is at a predetermined potential (for example designed as common ground). Those of the control electrodes 102, 103 that effect an adjustment in a first direction (negative z-direction) parallel to the adjustment axis can be contacted together (and thus controlled). These can be, for example, the first electrodes 103 of the mechanical translator B, D, F and H. Those of the electrodes 102, 103 that effect an adjustment in a second direction (positive z-direction) parallel to the adjustment axis can also be contacted together (and thus controlled). These can be, for example, the second electrodes 104 of the mechanical translators C, E and G. Likewise, the electrodes 103, 104 of the common ground (i.e. the first electrodes 103 of the mechanical translators A, C, E, G, as well as the second electrodes 104 of the mechanical translators B, D and F) can also be contacted together. Of course, separate contacting of all electrodes is also possible. By supplying the respective control electrodes with a control voltage, a bidirectionally actuable actuator 100 can consequently be provided.
Alternativ ist es auch möglich eine Aktuierung in die erste und in die zweite Richtung parallel zur Verstellachse durch dieselbe Steuerleitung zu realisieren. Dabei werden eine erste Elektrode 103 eines ersten Elektrodenpaars 124 (z.B. die erste Elektrode des mechanischen Übersetzers A) mit beispielsweise einer positiven Konstantspannung und eine zweite Elektrode 104 eines zweiten Elektrodenpaars 125 (z.B. die zweite Elektrode des mechanischen Übersetzers C) mit einer negativen Konstantspannung versorgt. Selbstverständlich können die erste Elektrode 103 des ersten Elektrodenpaars 124 auch mit einer negativen Konstantspannung und die zweite Elektrode 104 des zweiten Elektrodenpaars 125 mit einer positiven Konstantspannung versorgt sein, wobei der Betrag der Konstantspannungen bevorzugt miteinander übereinstimmen. Die zweite Elektrode 104 des ersten Elektrodenpaars 124 (zweite Elektrode 104 an mechanischem Übersetzer B) und die erste Elektrode 103 des zweiten Elektrodenpaars 125 (erste Elektrode 103 am mechanischen Übersetzer B) sind elektrisch leitend verbunden und werden gemeinsam angesteuert. Der Spannungsbereich liegt bevorzugt zwischen dem der Konstantspannungen. Liegt zwischen der zweiten Elektrode 104 des ersten Elektrodenpaars 124 (zweite Elektrode 104 des mechanischen Übersetzers B) und der ersten Elektrode 103 des zweiten Elektrodenpaars 125 (erste Elektrode 103 des mechanischen Übersetzers B) eine Spannung an, die genau zwischen den einzelnen Konstantspannungen liegt, so erfolgt, unter Annahme gleicher Elektrodenabstände, keine Verstellung, da die Potentialdifferenzen zwischen dem ersten Elektrodenpaar 124 (erste Elektrode 103 des mechanischen Übersetzers A und zweite Elektrode 104 des mechanischen Übersetzers B), und dem zweiten Elektrodenpaar 125 (zweite Elektrode 104 des mechanischen Übersetzers B und erste Elektrode 103 des mechanischer Übersetzers C), gleich sind. Die zwischen der zweiten Elektrode 104 des ersten Elektrodenpaars 124 (erste Elektrode 103 des mechanischen Übersetzers A und zweite Elektrode 104 des mechanischen Übersetzers B) und der ersten Elektrode 103 des zweiten Elektrodenpaars 125 (zweite Elektrode 104 des mechanischen Übersetzers B und erste Elektrode 103 des mechanischer Übersetzers C) anliegende Steuerspannung kann derart gewählt werden, dass zwischen den Elektrodenpaaren 124, 135 jeweils voneinander abweichende Potentialdifferenzen vorliegen. Dies ermöglicht je nach Wahl der Spannung eine Verstellung des optischen Elements 300 in eine positive z-Richtung oder in eine negative z-Richtung. Alternatively, it is also possible to realize actuation in the first and second directions parallel to the adjustment axis using the same control line. A first electrode 103 of a first electrode pair 124 (eg the first electrode of the mechanical translator A) is supplied with, for example, a positive constant voltage and a second electrode 104 of a second electrode pair 125 (eg the second electrode of the mechanical translator C) is supplied with a negative constant voltage. Of course, the first electrode 103 of the first pair of electrodes 124 can also be supplied with a negative constant voltage and the second electrode 104 of the second pair of electrodes 125 can be supplied with a positive constant voltage, the magnitude of the constant voltages preferably matching one another. The second electrode 104 of the first pair of electrodes 124 (second electrode 104 on mechanical translator B) and the first electrode 103 of the second pair of electrodes 125 (first electrode 103 on mechanical translator B) are electrically connected and are controlled together. The voltage range is preferably between that of the constant voltages. Lies between the second electrode 104 of the first pair of electrodes 124 (second electrode 104 of the mechanical translator B) and the first electrode 103 of the second pair of electrodes 125 (first electrode 103 of the mechanical translator B) a voltage is applied that lies exactly between the individual constant voltages , assuming the same electrode distances, no adjustment, since the potential differences between the first pair of electrodes 124 (first electrode 103 of the mechanical translator A and second electrode 104 of the mechanical translator B), and the second pair of electrodes 125 (second electrode 104 of the mechanical translator B and first Electrode 103 of the mechanical translator C) are the same. The between the second electrode 104 of the first pair of electrodes 124 (first electrode 103 of the mechanical translator A and second electrode 104 of the mechanical translator B) and the first electrode 103 of the second pair of electrodes 125 (second electrode 104 of the mechanical translator B and first electrode 103 of the mechanical The control voltage applied to the translator C) can be selected in such a way that there are different potential differences between the electrode pairs 124, 135. Depending on the choice of voltage, this enables the optical element 300 to be adjusted in a positive z-direction or in a negative z-direction.
Die obenstehend beschriebenen Verschaltungsansätze sind auch auf zweiachsig wirkenden Aktuatoren 100 übertragbar. The connection approaches described above can also be transferred to actuators 100 that act on two axes.
Die Erfindung wird insbesondere durch die folgenden Klauseln beschrieben: The invention is particularly described by the following clauses:
1 . Aktuator (100) zur Verstellung, insbesondere Deformation, eines optischen Elements (300) in einer Lithographievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator (101 ) der ein Elektrodenpaar (102) aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden (103,104) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (103,104) mit einem mit dem optischen Element (300) koppelbaren mechanischen Übersetzer (105) verbunden ist, der einen Hebel (106) umfasst, welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden (103) derart betätigt zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators (101 ) mittels des mechanischen Übersetzers (105) in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größere mechanische Betätigungskraft zur Verstellung, insbesondere Deformation, des optischen Elements (300) umgewandelt wird. 1 . Actuator (100) for adjusting, in particular deforming, an optical element (300) in a lithography device, with an electrostatic actuator (101) which has a pair of electrodes (102) made up of two electrodes (103,104) spaced apart at least at times, characterized in that a the electrodes (103,104) are connected to a mechanical translator (105) which can be coupled to the optical element (300) and which comprises a lever (106) which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes (103) in such a way that the force of the electrostatic actuator (101) by means of the mechanical translator (105) is converted into a mechanical actuation force that is greater than the electrostatic force for adjusting, in particular deforming, the optical element (300).
2. Aktuator (100) nach Klausel 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (103,104) auf dem mechanischen Übersetzer (105) zumindest abschnittsweise aufgebracht ist. 2. Actuator (100) according to clause 1, characterized in that at least one of the electrodes (103,104) is applied to the mechanical translator (105) at least in sections.
3. Aktuator (100) nach Klausel 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von mechanischen Übersetzern (105) vorhanden ist, und dass jeder der mechanischen Übersetzer (105) zumindest mit einer Elektrode (103,104) verbunden ist. 3. Actuator (100) according to clause 1 or 2, characterized in that a plurality of mechanical translators (105) are present, and that each of the mechanical translators (105) is connected to at least one electrode (103,104).
4. Aktuator (100) nach Klausel 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der mechanischen Übersetzer (105) mit zwei Elektroden (103,104) verbunden ist, und dass die Elektroden (103,104) an den gegenüberliegenden Seiten des mechanischen Übersetzers (105) angeordnet sind. 4. Actuator (100) according to clause 3, characterized in that at least one of the mechanical translators (105) is connected to two electrodes (103,104), and that the electrodes (103,104) are arranged on the opposite sides of the mechanical translator (105). .
5. Aktuator (100) nach Klausel 3 oder 4, dass ein erster mechanischer Übersetzer (105a) als ein Hohlkörper gebildet ist, in den ein zweiter mechanischer Übersetzer (105b) aufgenommen ist, dass zwischen den mechanischen Übersetzern (105a, 105b) ein Spalt (107) ausgebildet ist, und dass die einander zuweisenden Flächen des ersten mechanischen Übersetzers (105a) und des zweiten mechanischen Übersetzers (105b) jeweils zumindest abschnittsweise mit einer Elektrode (103,104) verbunden sind. 5. Actuator (100) according to clause 3 or 4, that a first mechanical translator (105a) is formed as a hollow body in which a second mechanical translator (105b) is accommodated, that there is a gap between the mechanical translators (105a, 105b). (107) is formed, and that the mutually facing surfaces of the first mechanical translator (105a) and the second mechanical translator (105b) are each connected at least in sections to an electrode (103,104).
6. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Übersetzer (105) als eine Platte gebildet ist. 6. Actuator (100) according to one of clauses 1 to 5, characterized in that the mechanical translator (105) is formed as a plate.
7. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Übersetzer (105) rotationssymmetrisch oder spiegelsymmetrisch bezüglich der Verstellachse (108) angeordnet sind. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Übersetzer (105) rotationssymmetrisch oder spiegelsymmetrisch bezüglich einer zu einer Verstellachse (108) senkrecht ausgerichteten Achse angeordnet sind. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) eine erste gelenkige Verbindung (109) und eine weitere gelenkige Verbindung (110) zur Kopplung mit dem optischen Element (300) und/oder einer kraftleitenden Komponente (304) aufweist. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) als ein Kniehebel (111 ) gebildet ist, der zwei Hebelarme (112, 112a, 1 12b) aufweist, die mittels einer weiteren gelenkigen Verbindung (110) gekoppelt sind, und dass der erste Hebelarm (112a) eine erste gelenkige Verbindung (109a) und der zweite Hebelarm (112b) eine zweite gelenkige Verbindung (109b) zur Kopplung mit dem optischen Element (300) und/oder mit einer kraftleitenden Komponente (304) aufweist. Aktuator (100) nach Klausel 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung (109, 110) als eine Einkerbung oder als ein Festkörpergelenk, bevorzugt als eine Blattfeder gebildet ist. Aktuator (100) nach einem der Klauseln 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der mechanische Übersetzer (105) einen ersten Subaktuator (113) bilden, der eingerichtet ist, das optische Element (300) in einer ersten Richtung (115) parallel zu einer Verstellachse (108) zu verstellen und/oder dass zwei der mechanischen Übersetzer (105) einen zweiten Subaktuator (114) bilden, der eingerichtet ist, das optische Element (300) in einer bezüglich der ersten Richtung (115) entgegengesetzten zweiten Richtung (116) parallel zu der Verstellachse (108) zu verstellen. Aktuator (100) nach Klausel 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbart angeordnete Subaktuatoren (113,114) einen mechanischen Übersetzer teilen. 14. Deformationsspiegel (300) für eine Lithographieanordnung, mit einem Spiegelkörper (301 ), welcher eine reflektierende Oberfläche (302) und eine der reflektierenden Oberfläche (302) gegenüberliegende Spiegelrückseite (303) aufweist, und mit mindestens einem Aktuator (100) nach einem der Klauseln 1 bis 13, dessen mindestens ein mechanischer Übersetzer (105) unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite (303) verbunden oder in die Spiegelrückseite (303) eingebracht ist. 7. Actuator (100) according to one of clauses 3 to 5, characterized in that the mechanical translators (105) are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis (108). Actuator (100) according to one of clauses 3 to 5, characterized in that the mechanical translators (105) are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to an adjustment axis (108). Actuator (100) according to one of clauses 1 to 8, characterized in that the lever (106) has a first articulated connection (109) and a further articulated connection (110) for coupling to the optical element (300) and/or a force-conducting Component (304). Actuator (100) according to one of clauses 1 to 8, characterized in that the lever (106) is formed as a toggle lever (111) which has two lever arms (112, 112a, 1 12b) which are connected by means of a further articulated connection ( 110) are coupled, and that the first lever arm (112a) has a first articulated connection (109a) and the second lever arm (112b) has a second articulated connection (109b) for coupling to the optical element (300) and/or to a force-conducting component (304). Actuator (100) according to clause 9 or 10, characterized in that the articulated connection (109, 110) is formed as a notch or as a solid-state joint, preferably as a leaf spring. Actuator (100) according to one of clauses 1 to 10, characterized in that two of the mechanical translators (105) form a first sub-actuator (113) which is set up to parallel the optical element (300) in a first direction (115). an adjustment axis (108) and/or that two of the mechanical translators (105) form a second sub-actuator (114), which is set up to move the optical element (300) in a second direction (116) that is opposite to the first direction (115). ) to be adjusted parallel to the adjustment axis (108). Actuator (100) according to clause 12, characterized in that adjacently arranged subactuators (113,114) share a mechanical translator. 14. Deformation mirror (300) for a lithography arrangement, with a mirror body (301), which has a reflecting surface (302) and a mirror back (303) opposite the reflecting surface (302), and with at least one actuator (100) according to one of Clauses 1 to 13, whose at least one mechanical translator (105) is directly or indirectly connected to the back of the mirror (303) or is incorporated into the back of the mirror (303).
15. Deformationsspiegel (300) nach Klausel 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktuatoren (100) mittels des mechanischen Übersetzers (105) unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite (303) verbunden oder in die Spiegelrückseite (303) eingebracht sind. 15. Deformation mirror (300) according to clause 14, characterized in that a plurality of actuators (100) are connected directly or indirectly to the back of the mirror (303) by means of the mechanical translator (105) or are introduced into the back of the mirror (303).
16. Deformationsspiegel (300) nach Klausel 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Aktuatoren (100) zu einem Aktuatorflächenverbund (117) angeordnet sind. 16. Deformation mirror (300) according to clause 15, characterized in that the plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator surface composite (117).
17. Deformationsspiegel (300) nach Klausel 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktuatoren (100) zu einem Aktuatorverbund (121 ) angeordnet sind, und dass die Aktuatoren (100) im Aktuatorverbund (121 ) derart zueinander angeordnet sind, dass sich die Steifigkeit entlang einer ersten Achse (118) des Aktuatorverbunds von der Steifigkeit entlang einer abweichend von der ersten Achse (118) verlaufenden zweiten Achse (119) des Aktuatorverbunds (121 ) um weniger als 60%, bevorzugt um weniger als 50% und ganz bevorzugt um weniger als 30% und ganz besonders bevorzugt um weniger als 10% unterscheidet. 17. Deformation mirror (300) according to clause 15, characterized in that a plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator assembly (121), and that the actuators (100) in the actuator assembly (121) are arranged relative to one another in such a way that the Stiffness along a first axis (118) of the actuator composite differs from the stiffness along a second axis (119) of the actuator composite (121) which deviates from the first axis (118) by less than 60%, preferably by less than 50% and most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%.
18. Deformationsspiegel (300) nach Klausel 17, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Aktuatoren (100), die entlang einer ersten Steifigkeitsachse (122) eine gegenüber einer zweiten Steifigkeitsachse (123) abweichende Steifigkeit aufweisen, derart zueinander angeordnet sind, dass ihre ersten Steifigkeitsachsen (122) zueinander einen Winkel zwischen 50° und 110°, bevorzugt zwischen 60° und 100° und besonders bevorzugt 60° oder 90° ausbilden. Deformationsspiegel (300) nach einem der Klauseln 14 bis 18, dadurch ge- kennzeichnet, dass der mindestens eine mechanische Übersetzer (105) aus demselben Material wie der Spiegelkörper (301 ) gebildet ist. 18. Deformation mirror (300) according to clause 17, characterized in that adjacent actuators (100), which have a different stiffness along a first stiffness axis (122) compared to a second stiffness axis (123), are arranged relative to one another in such a way that their first stiffness axes ( 122) an angle between 50° and 110° to each other, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°. Deformation mirror (300) according to one of clauses 14 to 18, characterized in that the at least one mechanical translator (105) is made of the same material as the mirror body (301).
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
100 Aktuator 100 actuator
101 elektrostatischer Aktuator 101 electrostatic actuator
102 Elektrodenpaar 102 pair of electrodes
103 erste Elektrode (des Elektrodenpaars)103 first electrode (of the electrode pair)
104 zweite Elektrode (des Elektrodenpaars)104 second electrode (of the electrode pair)
105 mechanischer Übersetzer 105 mechanical translator
105a erster mechanischer Übersetzer 105a first mechanical translator
105b zweiter mechanischer Übersetzer 105b second mechanical translator
106 Hebel 106 levers
107 Spalt 107 gap
108 Verstellachse 108 adjustment axis
109 Festlager 109 fixed camps
110 Loslager 110 loose bearings
111 Kniehebel 111 knee levers
112 Hebelarm 112 lever arm
112a erster Hebelarm 112a first lever arm
112b zweiter Hebelarm 112b second lever arm
113 erster Subaktuator 113 first subactuator
114 zweiter Subaktuator 114 second subactuator
115 erste Richtung 115 first direction
116 zweite Richtung 116 second direction
117 Aktuatorflächenverbund 117 actuator surface composite
118 erste Achse 118 first axis
119 zweite Achse 119 second axis
120 Schlitz 120 slot
121 Aktuatorverbund 121 actuator assembly
122 erste Steifigkeitsachse 122 first axis of rigidity
123 zweite Steifigkeitsachse 123 second axis of rigidity
124 erstes Elektrodenpaar 124 first pair of electrodes
125 zweites Elektrodenpaar 125 second pair of electrodes
300 optisches Element, Deformationsspiegel300 optical element, deformation mirror
301 Spiegelkörper 301 mirror body
302 reflektierende Oberfläche 303 Spiegelrückseite 302 reflective surface 303 mirror back
304 kraftleitende Komponente 304 force-conducting component
305 Rückplatte 305 back plate
600 Projektionsbelichtungsanlage 600 projection exposure system
601 Plasmalichtquelle 601 plasma light source
602 Kollektorspiegel 602 collector mirror
603 Feldfacettenspiegel 603 field facet mirrors
604 Pupillenfacettenspiegel 604 pupil facet mirror
605 erster Teleskopspiegel 605 first telescope mirror
606 zweiter Teleskopspiegel 606 second telescope mirror
607 Umlenkspiegel 607 deflection mirror
620 Maskentisch 620 mask table
621 Maske 621 mask
651 Spiegel (Projektionsobjektiv) 651 mirror (projection lens)
652 Spiegel (Projektionsobjektiv) 652 mirror (projection lens)
653 Spiegel (Projektionsobjektiv) 653 mirror (projection lens)
654 Spiegel (Projektionsobjektiv) 654 mirror (projection lens)
655 Spiegel (Projektionsobjektiv) 655 mirror (projection lens)
656 Spiegel (Projektionsobjektiv) 656 mirror (projection lens)
660 Wafertisch 660 wafer table
661 beschichtetes Substrat 661 coated substrate
700 DUV-Lithographieanlage 700 DUV lithography system
701 DUV-Lichtquelle 701 DUV light source
702 DUV-Strahlung /Strahlengang 702 DUV radiation/beam path
703 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem (DUV)703 Beam Forming and Illumination System (DUV)
704 Photomaske 704 photomask
705 Projektionssystem 705 projection system
706 Wafer 706 wafers
707 Linse 707 lens
708 Spiegel 708 mirrors
709 optische Achse 709 optical axis

Claims

ANSPRÜCHE Aktuator (100) zur Verstellung eines optischen Elements (300) in einer Litho- graphievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator (101 ) der ein Elektrodenpaar (102) aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden (103,104) aufweist, wobei eine der Elektroden (103,104) mit einem mit dem optischen Element (300) koppelbaren mechanischen Übersetzer (105) verbunden ist, der einen Hebel (106) umfasst, welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden (103) derart betätigt zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators (101 ) mittels des mechanischen Übersetzers (105) in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größere mechanische Betätigungskraft zur Verstellung des optischen Elements (300) umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Übersetzer (105) als eine Platte gebildet ist. Aktuator (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (103,104) auf dem mechanischen Übersetzer (105) zumindest abschnittsweise aufgebracht ist. Aktuator (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von mechanischen Übersetzern (105) vorhanden ist, und dass jeder der mechanischen Übersetzer (105) zumindest mit einer Elektrode (103,104) verbunden ist. Aktuator (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der mechanischen Übersetzer (105) mit zwei Elektroden (103,104) verbunden ist, und dass die Elektroden (103,104) an den gegenüberliegenden Seiten des mechanischen Übersetzers (105) angeordnet sind. Aktuator (100) nach Anspruch 3 oder 4, dass ein erster mechanischer Übersetzer (105a) als ein Hohlkörper gebildet ist, in den ein zweiter mechanischer Übersetzer (105b) aufgenommen ist, dass zwischen den mechanischen Übersetzern (105a, 105b) ein Spalt (107) ausgebildet ist, und dass die einander zuweisenden Flächen des ersten mechanischen Übersetzers (105a) und des zweiten mechanischen Übersetzers (105b) jeweils zumindest abschnittsweise mit einer Elektrode (103,104) verbunden sind. CLAIMS Actuator (100) for adjusting an optical element (300) in a lithography device, with an electrostatic actuator (101) which has an electrode pair (102) made up of two electrodes (103,104) that are at least temporarily spaced apart from one another, one of the electrodes (103,104 ) is connected to a mechanical translator (105) which can be coupled to the optical element (300), which comprises a lever (106) which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes (103) in such a way that the force of the electrostatic Actuator (101) is converted by means of the mechanical translator (105) into a mechanical actuation force that is greater than the electrostatic force for adjusting the optical element (300), characterized in that the mechanical translator (105) is formed as a plate. Actuator (100) according to claim 1, characterized in that at least one of the electrodes (103,104) is applied at least in sections to the mechanical translator (105). Actuator (100) according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of mechanical translators (105) are present and that each of the mechanical translators (105) is connected to at least one electrode (103,104). Actuator (100) according to claim 3, characterized in that at least one of the mechanical translators (105) is connected to two electrodes (103,104), and that the electrodes (103,104) are arranged on the opposite sides of the mechanical translator (105). Actuator (100) according to claim 3 or 4, that a first mechanical translator (105a) is formed as a hollow body in which a second mechanical translator (105b) is accommodated, that a gap (107.) between the mechanical translators (105a, 105b). ) is formed, and that the mutually facing surfaces of the first mechanical translator (105a) and of the second mechanical translator (105b) are each connected at least in sections to an electrode (103,104).
6. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Übersetzer (105) rotationssymmetrisch oder spiegelsymmetrisch bezüglich der Verstellachse (108) angeordnet sind. 6. Actuator (100) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the mechanical translators (105) are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to the adjustment axis (108).
7. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Übersetzer (105) rotationssymmetrisch oder spiegelsymmetrisch bezüglich einer zu einer Verstellachse (108) senkrecht ausgerichteten Achse angeordnet sind. 7. Actuator (100) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the mechanical translators (105) are arranged rotationally symmetrically or mirror-symmetrically with respect to an axis aligned perpendicular to an adjustment axis (108).
8. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) eine erste gelenkige Verbindung (109) und eine weitere gelenkige Verbindung (110) zur Kopplung mit dem optischen Element (300) und/oder einer kraftleitenden Komponente (304) aufweist. 8. Actuator (100) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the lever (106) has a first articulated connection (109) and a further articulated connection (110) for coupling to the optical element (300) and / or a force-conducting component (304).
9. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) als ein Kniehebel (111 ) gebildet ist, der zwei Hebelarme (112, 112a, 1 12b) aufweist, die mittels einer weiteren gelenkigen Verbindung (110) gekoppelt sind, und dass der erste Hebelarm (112a) eine erste gelenkige Verbindung (109a) und der zweite Hebelarm (112b) eine zweite gelenkige Verbindung (109b) zur Kopplung mit dem optischen Element (300) und/oder mit einer kraftleitenden Komponente (304) aufweist. 9. Actuator (100) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the lever (106) is formed as a toggle lever (111) which has two lever arms (112, 112a, 1 12b), which are articulated by means of a further Connection (110) are coupled, and that the first lever arm (112a) has a first articulated connection (109a) and the second lever arm (112b) has a second articulated connection (109b) for coupling to the optical element (300) and/or to a force-conducting component (304).
10. Aktuator (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung (109, 110) als eine Einkerbung oder als ein Festkörpergelenk, bevorzugt als eine Blattfeder gebildet ist. 1. Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der mechanische Übersetzer (105) einen ersten Subaktuator (113) bilden, der eingerichtet ist, das optische Element (300) in einer ersten Richtung (115) parallel zu einer Verstellachse (108) zu verstellen und/oder dass zwei der mechanischen Übersetzer (105) einen zweiten Subaktuator (114) bilden, der eingerichtet ist, das optische Element (300) in einer bezüglich der ersten Richtung (115) entgegengesetzten zweiten Richtung (116) parallel zu der Verstellachse (108) zu verstellen. 10. Actuator (100) according to claim 8 or 9, characterized in that the articulated connection (109, 110) is formed as a notch or as a solid-state joint, preferably as a leaf spring. 1. Actuator (100) according to one of claims 1 to 9, characterized in that two of the mechanical translators (105) form a first sub-actuator (113) which is set up to move the optical element (300) in a first direction (115). to be adjusted parallel to an adjustment axis (108) and/or that two of the mechanical translators (105) form a second sub-actuator (114), which is set up to adjust the optical element (300) in a second direction (116), which is opposite to the first direction (115), parallel to the adjustment axis (108).
12. Aktuator (100) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbart angeordnete Subaktuatoren (113,114) einen mechanischen Übersetzer teilen. 12. Actuator (100) according to claim 11, characterized in that adjacently arranged subactuators (113,114) share a mechanical translator.
13. Aktuator (100) zur Deformation eines optischen Elements (300) in einer Litho- graphievorrichtung, mit einem elektrostatischen Aktuator (101 ) der ein Elektrodenpaar (102) aus zwei zumindest zeitweise voneinander beabstandeten Elektroden (103,104) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (103,104) mit einem mit dem optischen Element (300) koppelbaren mechanischen Übersetzer (105) verbunden ist, der einen Hebel (106) umfasst, welcher eingerichtet ist, von der elektrostatischen Kraft der Elektroden (103) derart betätigt zu werden, dass die Kraft des elektrostatischen Aktuators (101 ) mittels des mechanischen Übersetzers (105) in eine gegenüber der elektrostatischen Kraft größere mechanische Betätigungskraft zur Deformation des optischen Elements (300) umgewandelt wird. 13. Actuator (100) for deforming an optical element (300) in a lithography device, with an electrostatic actuator (101) which has a pair of electrodes (102) made up of two electrodes (103,104) spaced apart at least at times, characterized in that a the electrodes (103,104) are connected to a mechanical translator (105) which can be coupled to the optical element (300) and which comprises a lever (106) which is set up to be actuated by the electrostatic force of the electrodes (103) in such a way that the force of the electrostatic actuator (101) is converted by means of the mechanical translator (105) into a mechanical actuation force that is greater than the electrostatic force for deforming the optical element (300).
14. Deformationsspiegel (300) für eine Lithographieanordnung, mit einem Spiegelkörper (301 ), welcher eine reflektierende Oberfläche (302) und eine der reflektierenden Oberfläche (302) gegenüberliegende Spiegelrückseite (303) aufweist, und mit mindestens einem Aktuator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dessen mindestens ein mechanischer Übersetzer (105) unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite (303) verbunden oder in die Spiegelrückseite (303) eingebracht ist. 14. Deformation mirror (300) for a lithography arrangement, with a mirror body (301), which has a reflecting surface (302) and a mirror back (303) opposite the reflecting surface (302), and with at least one actuator (100) according to one of Claims 1 to 13, the at least one mechanical translator (105) being directly or indirectly connected to the back of the mirror (303) or incorporated into the back of the mirror (303).
15. Deformationsspiegel (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktuatoren (100) mittels des mechanischen Übersetzers (105) unmittelbar oder mittelbar mit der Spiegelrückseite (303) verbunden oder in die Spiegelrückseite (303) eingebracht sind. 15. Deformation mirror (300) according to claim 14, characterized in that a plurality of actuators (100) are connected directly or indirectly to the back of the mirror (303) by means of the mechanical translator (105) or are introduced into the back of the mirror (303).
16. Deformationsspiegel (300) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Aktuatoren (100) zu einem Aktuatorflächenverbund (117) angeordnet sind. 16. Deformation mirror (300) according to claim 15, characterized in that the plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator surface composite (117).
17. Deformationsspiegel (300) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktuatoren (100) zu einem Aktuatorverbund (121 ) angeordnet sind, und dass die Aktuatoren (100) im Aktuatorverbund (121 ) derart zueinander angeordnet sind, dass sich die Steifigkeit entlang einer ersten Achse (118) des Aktuatorverbunds von der Steifigkeit entlang einer abweichend von der ersten Achse (118) verlaufenden zweiten Achse (119) des Aktuatorverbunds (121 ) um weniger als 60%, bevorzugt um weniger als 50% und ganz bevorzugt um weniger als 30% und ganz besonders bevorzugt um weniger als 10% unterscheidet. 17. Deformation mirror (300) according to claim 15, characterized in that a plurality of actuators (100) are arranged to form an actuator assembly (121), and that the actuators (100) in the actuator assembly (121) are arranged relative to one another in such a way that the Stiffness along a first axis (118) of the actuator composite differs from the stiffness along a second axis (119) of the actuator composite (121) which deviates from the first axis (118) by less than 60%, preferably by less than 50% and most preferably by less than 30% and most preferably by less than 10%.
18. Deformationsspiegel (300) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Aktuatoren (100), die entlang einer ersten Steifigkeitsachse (122) eine gegenüber einer zweiten Steifigkeitsachse (123) abweichende Steifigkeit aufweisen, derart zueinander angeordnet sind, dass ihre ersten Steifigkeitsachsen (122) zueinander einen Winkel zwischen 50° und 110°, bevorzugt zwischen 60° und 100° und besonders bevorzugt 60° oder 90° ausbilden. 18. Deformation mirror (300) according to claim 17, characterized in that adjacent actuators (100), which have a different stiffness along a first stiffness axis (122) compared to a second stiffness axis (123), are arranged relative to one another in such a way that their first stiffness axes ( 122) form an angle between 50° and 110°, preferably between 60° and 100° and particularly preferably 60° or 90°.
19. Deformationsspiegel (300) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine mechanische Übersetzer (105) aus demselben Material wie der Spiegelkörper (301 ) gebildet ist. 19. Deformation mirror (300) according to one of claims 14 to 18, characterized in that the at least one mechanical translator (105) is formed from the same material as the mirror body (301).
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