[发明专利]用于尤其在光学系统中操纵元件位置的装置

说明书

本发明涉及用于操纵尤其在光学系统中的元件的位置的装置。按照本发明的装置针对位置操纵的每个自由度具有至少一个执行器(22、52、72、102a、102b、122a、122b、142a、142b、162a、162b)以将可调节的力施加在元件(21、51、71、101、121、141、161)上、针对位置操纵的每个自由度具有至少一个位置传感器(23、53、73、103、163a、163b)以分别产生表征元件位置的传感器信号，并且具有至少一个位置调节器(27、57、77、107)，所述位置调节器在位置调节回路中根据至少一个传感器信号调节由至少一个用于定位元件的执行器施加在元件上的力，其中，至少一个执行器和至少一个位置传感器安装在共同的模块框架(24、54、74、104、124、144、164)上，并且其中，所述模块框架这样机械式地连接在参考框架(25、55、75、105、125、145)上，使得对于所述连接的共振频率(ω_MR)满足条件0.5·ω_B≤ω_MR≤2ω_B，其中，ω_B表示位置调节回路的带宽。

本申请要求申请日为2015年2月3日的德国专利申请DE 10 2015 201 870.9的优先权。该德国专利申请的内容通过引用(“援引并入”)包含在本申请文件中。

本发明的背景

技术领域

本发明涉及一种用于尤其在光学系统中操纵元件位置的装置。所述光学系统在此尤其可以是投影曝光设备的光学系统。

背景技术

微光刻用于制造微型结构化的构件，例如集成电路或者LCD。微光刻工艺在所谓的投影曝光设备中进行，所述投影曝光设备具有照明设备和投影镜头。借助照明设备来照明的罩(即掩膜)的图像在此借助投影镜头投影到涂覆有光敏层(光刻胶)并且布置在投影镜头的图像平面中的衬底(例如硅晶片)上，以将罩结构转移到衬底的光敏层上。

在设计用于EUV(也就是用于波长在15nm以下的电磁射束)的投影曝光设备中，由于缺少透光的材料，用镜子用作成像过程的光学部件。在设计用于在EUV中运行的微光刻投影曝光设备的照明设备中，例如由DE 10 2008 009 600 A1尤其已知使用形式为场分面反射镜和光瞳分面反射镜的分面反射镜作为成束导引的部件。这种分面反射镜由大量的单独镜面或者反射镜分面构成，它们为了调校或者实现某些照明角分布可以设计为可通过固体铰链倾斜。

原则上，在投影曝光设备中，在操纵元件、例如镜面的位置时，可以借助位置传感器测量镜面位置并且借助调节器通过执行器调节到期望的值。然而在此原则上出现这样的问题，即每个由执行器施加在元件例如相应镜面上的力由于牛顿定律“作用力＝反作用力”而带来了沿相反方向作用的等值反作用力。

为了说明，图1示出在作用路径和反作用路径中的开环回路的分解。按照图1，位置调节器11产生用于执行器12的信号，其中，由执行器12产生的力的一部分在作用路径中传递至待定位的元件(例如镜面)13上，并且由执行器12产生的力的另一部分在反作用路径中传递至处于其中的机械部件(例如力框架或者传感器框架)上。在此，可能激励形成处于反作用路径中的机械部件的通常较少地减弱的共振，它们又可能在期望的带宽中使位置调节回路不稳定。

用于克服所述问题的已知方法包括使用用于相应执行器的反作用质量以及实现与支承框架机械脱耦的传感器框架。

作为现有技术只示例性地参考US 6,788,386 B2和WO 2012/152520 A1。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于在投影曝光设备中操纵元件的位置的装置，其在相对较少的设计耗费和紧凑的结构中实现了尽可能精确和无干扰的元件操纵。

该技术问题按本发明通过按照独立权利要求1所述特征的装置解决。

用于尤其在光学系统中在至少一个自由度中操纵元件的位置的装置具有：