驱动微反射镜的方法和装置制造方法及图纸

微光刻投射曝光设备的照明系统(10)中的微反射镜阵列(22)的微反射镜(24)，可关于两个倾斜轴(x、y)通过各倾斜角度(αx、αy)倾斜。微反射镜(24)被分配三个驱动器(E1、E2、E3)，所述三个驱动器可以通过控制信号(U1、U2、U3)被分别驱动，从而使得微反射镜(24)关于所述两个倾斜轴(x、y)倾斜。规定两个控制变量(SGx、SGy)，其每个被分配给一个倾斜轴(x、y)且其两者被分配给未被干扰的倾斜角度(αx、αy)。对于两个控制变量(SGx、SGy)的任何希望的组合，根据两个控制变量(SGx、SGy)，选择三个驱动器中的一个驱动器(E1)并将其控制信号(U1)设为常数值，具体地0。确定控制信号(U1、U2、U3)，使得当控制信号(U1、U2、U3)被施加到其它两个驱动器(E2、E3)时，微反射镜(24)根据两个控制变量(SGx、SGy)采用未被干扰倾斜角度(αx、αy)。

【技术实现步骤摘要】
驱动微反射镜的方法和装置本申请是申请日为2009年10月6日且专利技术名称为“驱动微反射镜的方法和装置”的中国专利申请No.200980139821.0的分案申请。
本专利技术涉及用于驱动微反射镜的方法和装置，所述微反射镜用于微光刻投射曝光设备的照明系统中，从而影响投射光的照明角度分布。
技术介绍
最近已设想对微光刻投射曝光设备的照明系统使用包括多个可单独驱动的微反射镜的所谓的多反射镜阵列(MMAs，也称为微反射镜阵列或微反射镜矩阵)，从而使照明系统的投射光的单独的子光束(sub-beam)朝不同方向分离。借助于微反射镜，例如，投射光的各个子光束可因此被指引到照明系统的光瞳表面的不同位置。由于照明系统的光瞳表面中的强度分布关键性地影响投射光的照明角度分布，因此照明角度分布由于微反射镜的可单独驱动性而可被规定得更加灵活。尤其对于在光瞳表面中照明环形区域或多极的所谓非传统的照明设置，MMAs的使用能够使照明角度分布适应于各个情况，且尤其适应于要被投射的掩模，而例如不需要替换衍射光学元件。诸如半导体技术已知的，这样的MMAs通常通过光刻方法被制造为微机电系统(MEMS)。典型的结构尺寸有时为几微米。这样的系统的已知示例例如为，其微反射镜可关于两端位置之间的轴被数字化倾斜MMAs。这样的数字MMAs通常用于显示图像或影像的数字投影仪中。然而为了在微光刻投射曝光设备的照明系统中使用，MMAs的微反射镜应该能够准连续地采用工作角度范围内的每个倾斜角度。具体地，微反射镜应该关于两个倾斜轴为可倾斜的。因此，例如存在已知的微反射镜，该微反射镜的反射镜表面以通用悬挂的方式被安装，且可借助于驱动器关于两个倾斜轴被倾斜。驱动器例如可被构造为静电或电磁驱动器。在已知的具有静电驱动器的布置中，具有两个倾斜轴的微反射镜被安装在四个控制电极之上并且在其背侧具有配位电极或反射镜电极。当电压被施加到控制电极与配位电极之间时，在它们之间由于静电吸引产生引力作用。依据被驱动的电极，每个倾斜轴被分配两个相对的控制电极，且微反射镜可朝一个方向或其它方向倾斜。通过关于两个倾斜轴倾斜的各种组合，反射镜可倾斜进入工作角度范围内的任何位置。为了驱动单独的驱动器，每个驱动器需要其自己的电压或电流供应线以及与之连接的驱动电路。为了减小费用以及实现MMAs中的微反射镜的最大的高排列密度，US2003/0189389因此提出一种采用三个驱动器的系统。然而由于当采用三个驱动器时单独的驱动器的驱动不再独立地按单个倾斜轴动作，采用一种方法，通过该方法可从关于两个倾斜轴倾斜的两个控制变量确定驱动器的三个控制信号。在此方法中，通过采用线性方程系统，从两个控制变量计算得到三个控制信号。方程系统的解集被各种限制条件限制。例如，此转换的一个要求在于两个控制变量分别引起关于彼此独立的相关倾斜轴的倾斜。另一限制条件在于由三个驱动器施加到微反射镜上的总力要保持为常数。由于微光刻投射曝光设备的照明系统中的微反射镜的使用对反射镜对准的准确性提出非常多的需要，因此，在此系统中，为驱动器提供可变的控制信号的信号放大器，诸如高压输出级，也必须在信号稳定性以及可重复性方面满足最严格的要求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于驱动微反射镜的方法和装置，借助于该方法和装置用于驱动微反射镜的驱动器的费用可被进一步降低。关于方法，根据本专利技术通过提供微反射镜阵列实现此目的，微反射镜阵列布置于微光刻透射曝光设备的照明系统中且包括微反射镜。微反射镜可关于两个倾斜轴通过各倾斜角度倾斜。微反射镜此外被分配有三个驱动器，该三个驱动器可通过控制信号被分别驱动，从而使得微反射镜关于两个倾斜轴倾斜。两个控制变量随后被规定，每个被分配给一个倾斜轴且其两者被分配给未被干扰倾斜角度。接着，对于两个控制变量的任何希望的组合，根据两个控制变量，三个驱动器中的一个被选择且其控制信号被设为常数值，具体地为0。控制信号随后被确定，使得当控制信号被施加到其它两个驱动器时，微反射镜根据两个控制变量采用未被干扰倾斜角度。最后，控制信号被施加到驱动器。因此，根据本专利技术，对于可通过三个驱动器关于两个倾斜轴倾斜的微反射镜，选择将被分配给关于倾斜轴的倾斜角度的两个控制变量转换成三个控制信号，使得在每种情况下驱动器中的一个接收设为0或至少设为常数的控制信号。这样，为了驱动特定的倾斜角度组合，分别仅需要两个信号放大器，该两个信号放大器产生对应改变的控制信号并将它们施加到其它两个驱动器。其控制信号被设为常数(具体地被设为0)的驱动器例如通过简单的多路电路可被设为预定值。此预定值通过信号放大器可被选择为对微反射镜阵列的微反射镜的所有组均相等，使得对于每个单独的微反射镜总共需要小于三个的信号放大器。控制变量被优选线性分配为未被干扰倾斜角度，这是因为经由三个驱动器的微反射镜的驱动通过这样的分配就在先步骤而言(例如控制和调节算法)更加简单。其控制信号被设为常数值(具体地被设为0)的驱动器可被选择，通过将具有方向的二维控制变量向量分配给两个控制变量，该两个控制变量被分配到关于两个倾斜轴的未被干扰的倾斜角度。有效倾斜向量被进一步分配给每个单独的驱动器，且随后驱动器被选择，该驱动器的有效倾斜向量的方向与控制变量向量的方向不直接相邻。这使得可以将二维控制变量向量表示为两个直接相邻的有效倾斜向量的线性组合。不直接相邻的并且具有与控制变量向量相反的分量的有效倾斜向量因此从线性组合被去除。不直接相邻的有效倾斜向量的方向也旨在包括其中控制变量向量和有效倾斜向量相符且驱动器的控制信号均因此被设为0的情况。驱动器的前述有效倾斜向量在此情况下由控制变量获得，该控制变量被分配给当仅此驱动器被驱动时微反射镜采用的未被干扰的倾斜角度。有效倾斜向量因此表示每个单独的驱动器影响微反射镜的倾斜的方式，即，如何烈地影响以及在哪个方向上影响。替代由设计数据确定有效倾斜向量，通过测量确定有效倾斜向量是有利的。制造微反射镜以及各分配的驱动器时的制造公差将由此被考虑。在前述方法中，控制变量向量以及有效倾斜向量的方向优选根据下式确定：其中SGxandSGy为分配给关于各个倾斜轴的未被干扰的倾斜角度的控制变量，且θ表示各个向量与方向y所成的角度，方向y与两个倾斜轴中的一个一致。具体地，三个驱动器可以任意希望的方式被布置，且例如在静电驱动器的情况下，以任何希望的方式成形，只要它们的有效倾斜向量可利用正的线性组合产生所有给定的控制变量向量，即，只要每个控制变量向量可通过有效倾斜向量的正倍数被表示。然而，对于最佳的力分布，将驱动器以三重对称方式布置是有利的。前述情况的结果是第一驱动器的有效倾斜向量的方向与方向y在排列角度内一致，第二驱动器的有效倾斜向量与第一驱动器的有效倾斜向量本质上成120°的角度，且第三驱动器的有效倾斜向量与第二驱动器的有效倾斜向量本质上成120°的角度。控制变量向量的角度θ确定之后，第三驱动器(E3)随后被选择第一驱动器(E1)随后被选择且第二驱动器(E2)随后被选择为了能够更加准确地调节微反射镜的倾斜角度，有利的是，在本方法的确定变量的步骤中，通过控制算法、调节算法或组合的控制和调节算法，由设置点倾斜角度确定两个控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动微反射镜(24)的方法，包括下面的步骤：a)提供微反射镜阵列(22)，其布置于微光刻投射曝光设备的照明系统(10)中且包括所述微反射镜(24)，所述微反射镜(24)可关于两个倾斜轴(x、y)通过各倾斜角度(αx、αy)倾斜，且所述微反射镜(24)被分配三个驱动器(E1、E2、E3)，所述三个驱动器(E1、E2、E3)可通过控制信号(U1、U2、U3)被分别驱动，从而使得所述微反射镜(24)关于所述两个倾斜轴(x、y)倾斜；b)规定两个控制变量(SGx、SGy)，其每个被分配给一个倾斜轴(x、y)且其两者被分配给未被干扰的倾斜角度(αx、αy)；c)对于所述两个控制变量(SGx、SGy)的任何希望的组合，根据所述两个控制变量(SGx、SGy)，选择所述三个驱动器中的一个驱动器(E1)并将其控制信号(U1)设为常数值，具体地0；d)确定所述控制信号(U1、U2、U3)，使得当所述控制信号(U1、U2、U3)被施加到其它两个驱动器(E2、E3)时，所述微反射镜(24)根据所述两个控制变量(SGx、SGy)采用所述未被干扰倾斜角度；e)将所述控制信号(U1、U2、U3)施加到所述驱动器(E1、E2、E3)。...

【技术特征摘要】
2008.10.08 DE 102008050446.7;2008.10.08 US 61/103,1.一种驱动微反射镜(24)的方法，包括下面的步骤：a)提供微反射镜阵列(22)，其布置于微光刻投射曝光设备的照明系统(10)中且包括所述微反射镜(24)，所述微反射镜(24)可关于两个倾斜轴(x、y)通过各倾斜角度(αx、αy)倾斜，且所述微反射镜(24)被分配三个驱动器(E1、E2、E3)，所述三个驱动器(E1、E2、E3)可通过控制信号(U1、U2、U3)被分别驱动，从而使得所述微反射镜(24)关于所述两个倾斜轴(x、y)倾斜；b)规定两个控制变量(SGx、SGy)，所述两个控制变量中的每一个被分配给一个倾斜轴(x、y)且所述两个控制变量被分配给未被干扰的倾斜角度(αX、αy)；c)对于所述两个控制变量(SGx、SGy)的任何希望的组合，根据所述两个控制变量(SGx、SGy)，选择所述三个驱动器中的一个驱动器(E1)并将其控制信号(U1)设为常数值；d)确定所述控制信号(U1、U2、U3)，使得当所述控制信号(U1、U2、U3)被施加到其它两个驱动器(E2、E3)时，所述微反射镜(24)根据所述两个控制变量(SGx、SGy)采用所述未被干扰倾斜角度；e)将所述控制信号(U1、U2、U3)施加到所述驱动器(E1、E2、E3)。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤c)中，对于所述两个控制变量(SGx、SGy)的任何希望的组合，根据所述两个控制变量(SGx、SGy)，将所述三个驱动器中的一个驱动器(E1)的控制信号(U1)设为0。3.根据权利要求1的所述方法，其特征在于所述控制变量(SGx、SGy)被线性分配给所述未被干扰的倾斜角度(αx、αy)。4.根据权利要求1或3的所述方法，其特征在于通过将具有方向(θ)的二维控制变量向量(SGV)分配给所述两个控制变量(SGx、SGy)，所述两个控制变量(SGx、SGy)被分配给关于所述两个倾斜轴(x、y)的所述未被干扰的倾斜角度(αx、αy)，将有效倾斜向量(w1，w2，w3)分配给每个单独的驱动器(E1、E2、E3)，随后选择所述驱动器(E1)，所述驱动器(E1)的有效倾斜向量(w1)的方向(θ)与所述控制变量向量(SGV)的方向(θ)不直接相邻，从而在步骤c)中选择其控制信号(U1)被设为常数的驱动器(E1)。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过将具有方向(θ)的二维控制变量向量(SGV)分配给所述两个控制变量(SGx、SGy)，所述两个控制变量(SGx、SGy)被分配给关于所述两个倾斜轴(x、y)的所述未被干扰的倾斜角度(αx、αy)，将有效倾斜向量(w1，w2，w3)分配给每个单独的驱动器(E1、E2、E3)，随后选择所述驱动器(E1)，所述驱动器(E1)的有效倾斜向量(w1)的方向(θ)与所述控制变量向量(SGV)的方向(θ)不直接相邻，从而在步骤c)中选择其控制信号(U1)被设为0的驱动器(E1)。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述驱动器(E1、E2、E3)的所述有效倾斜向量(w1，w2，w3)从所述控制变量(SGx、SGy)获得，所述控制变量(SGx、SGy)被分配给当仅此驱动器(E1、E2、E3)被驱动时所述微反射镜(24)采用的所述未被干扰的倾斜角度(αx、αy)。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述有效倾斜向量(w1，w2，w3)通过测量确定。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述控制变量向量(SGV)以及所述有效倾斜向量(w1，w2，w3)的方向根据下式被确定：其中SGx和SGy是分配给关于各个倾斜轴(x、y)的所述未被干扰的倾斜角度(αx、αy)的所述控制变量(SGx、SGy)，且θ表示所述各个向量与方向y所成角度，所述方向y与所述两个倾斜轴(x、y)中的一个一致。9.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于所述驱动器(E1、E2、E3)以三重对称性被布置。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于第一驱动器(E1)的所述有效倾斜向量(w1)的方向与方向y在排列角度内一致，所述第二驱动器(E2)的有效倾斜向量(w2)与所述第一驱动器(E1)的所述有效倾斜向量(w1)实质上成120°，所述第三驱动器(E3)的有效倾斜向量(w3)与所述第二驱动器(E2)的所述有效倾斜向量(w2)实质上成120°，其特征还在于所述控制变量向量(SGV)的方向θ被确定，且随后所述第三驱动器(E3)被选择所述第一驱动器(E1)被选择且所述第二驱动器(E2)随后被选择11.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于在步骤b)中通过控制算法(62)、调节算法(58)或组合的控制和调节算法(54)由设置点倾斜角度确定所述两个控制变量(SGx、SGy)。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于规定目标倾斜角度以及包括一系列的设置点倾斜角度的轨迹，所述轨迹表示实际倾斜角度向所述目标倾斜角度的转变，微反射镜瞬时通过所述实际倾斜角度倾斜。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于当确定所述设置点倾斜角度时考虑校准数据。14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述两个控制变量(SGx、SGy)通过所述调节算法(58)被规定或由此被修正，所述调节算法(58)接收调节差异，所述调节差异由所述设置点倾斜角度以及监控系统(60)测得的实际倾斜角度的负反馈确定，微反射镜瞬时通过所述实际倾斜角度倾斜。15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于通过借助于采用反向系统动力学模型的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：简霍恩，克里斯琴肯普特，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE