移動至少一個光學(xué)部件的方法
【專利摘要】一種移動光學(xué)部件的方法，其中，當(dāng)移動部件時，所需的最大電功率小于用于移動的至少兩個致動器的最大電功率之和。
【專利說明】
移動至少一個光學(xué)部件的方法[0001]相關(guān)申請的交叉引用[0002]優(yōu)先權(quán)申請DE102014202755.1的內(nèi)容作為引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種移動至少一個光學(xué)部件的方法。本發(fā)明還涉及一種光學(xué)組件以及一種設(shè)計(jì)光學(xué)組件的方法。此外，本發(fā)明涉及一種照明光學(xué)單元、一種用于投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)以及一種投射曝光設(shè)備。最后，本發(fā)明涉及一種用于制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)部件的方法以及一種對應(yīng)制造的部件?！颈尘凹夹g(shù)】
[0004]DE 10 2011 006 100 A1公開了一種多反射鏡陣列的投射曝光設(shè)備，多反射鏡陣列具有可由致動器移動的單獨(dú)反射鏡。
[0005]本發(fā)明之目的為改進(jìn)一種移動至少一個光學(xué)部件的方法。
[0006]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法來實(shí)現(xiàn)。為了移動具有至少兩個移動自由度的一個或多個光學(xué)部件的目的，本發(fā)明之核心在于:預(yù)先限定在移動期間允許由所有致動器總體消耗的最大總功率;確認(rèn)移動光學(xué)部件的對應(yīng)驅(qū)動協(xié)議；以及根據(jù)該驅(qū)動協(xié)議移動光學(xué)部件。
[0007]預(yù)先限定在移動期間的最大功率消耗限制了所提供的最大電功率。這對于具有該光學(xué)部件的組件的設(shè)計(jì)來說是有利的。特別地，限制最大功率消耗導(dǎo)致改進(jìn)光學(xué)組件的熱預(yù)算，尤其導(dǎo)致用于散熱的裝置的簡化設(shè)計(jì)。
[0008]特別地，執(zhí)行確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議，尤其確認(rèn)一個或多個移動軌跡，同時遵守預(yù)定最大功率Pmax。換言之，當(dāng)確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議時，尤其當(dāng)確認(rèn)移動軌跡時，該預(yù)定最大功率Pmax形成邊界條件。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在下文中，除非另外明確指示，否則功率應(yīng)表示致動器裝置之一在該光學(xué)部件的定位或移動期間由此所消耗的電功率消耗。在該情況下，致動器裝置表示定位或移動單獨(dú)光學(xué)部件的致動器的整體。該致動器裝置尤其包含至少兩個致動器?？偣β蕬?yīng)理解為意味著用于移動光學(xué)部件的所有致動器裝置的電功率消耗之和。在移動多個部件的情況下，尤其獨(dú)立的(即完全電屏蔽的)部件的情況下，相應(yīng)總功率之和也指定為總系統(tǒng)功率。從具有待移動的單獨(dú)部件的組件至具有待移動的大量部件的系統(tǒng)，減少總功率的概念可轉(zhuǎn)換用于減少總系統(tǒng)功率的目的。
[0010]限制最大功率消耗還導(dǎo)致減少在該光學(xué)組件中提供電功率的布線與電路的費(fèi)用。
[0011]移動光學(xué)部件的驅(qū)動協(xié)議尤其應(yīng)理解為意指用于移動該光學(xué)組件的光學(xué)部件的所有致動器裝置的受控啟動之的時間輪廓。所述時間輪廓確定該組件的總功率消耗的時間輪廓。
[0012]—般來說，該光學(xué)組件形成機(jī)電系統(tǒng)或其一部分。該機(jī)電系統(tǒng)尤其包含至少一個機(jī)械部件，尤其是光學(xué)部件的形式，尤其是反射鏡的形式。此外，該機(jī)電系統(tǒng)包含電子部件以及尤其包括用于移動機(jī)械部件的至少兩個致動器。
[0013]對于該系統(tǒng)的每個被致動機(jī)械元件而言，相應(yīng)移動軌跡表示在空間中從起始位置至目標(biāo)位置的位置改變(由致動導(dǎo)致)的幾何路徑。一方面，移動軌跡可完全定義為空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。然而，還可僅由選定的支持點(diǎn)(即離散空間坐標(biāo))定義，其在位置改變過程中必須以預(yù)定次序采用。在所有情況下，每個移動軌跡包含起始位置及目標(biāo)位置的離散空間坐標(biāo)。
[0014]在系統(tǒng)的多個被致動機(jī)械元件的空間位置改變期間發(fā)生的幾何路徑的整體被指定為被致動機(jī)械元件的移動軌跡組。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議時，可考慮用于移動軌跡過程的預(yù)定邊界條件。特別地，可以針對移動軌跡中的單獨(dú)一個預(yù)定允許區(qū)域(其中，允許移動軌跡行進(jìn)) 和/或禁止區(qū)域(其中不允許移動軌跡行進(jìn))。這種區(qū)域可例如基于再現(xiàn)用于可能移動位置的致動器所需功率消耗的區(qū)域來確定。這可為較高維的區(qū)域。尤其，可涉及(K ? n)維區(qū)域， 其中K表示單獨(dú)機(jī)械裝置的致動器的數(shù)量，n表示待移動的機(jī)械裝置的數(shù)量。換言之，不僅可為單獨(dú)移動軌跡，還可以為全體移動軌跡預(yù)定允許和/或禁止區(qū)域。[〇〇16]借助電信號，尤其一系列電信號，系統(tǒng)的機(jī)械元件的致動(為實(shí)現(xiàn)移動軌跡所需) 指定為相應(yīng)致動的機(jī)械元件之驅(qū)動。
[0017]在該情況下，驅(qū)動系統(tǒng)的單獨(dú)機(jī)械元件和驅(qū)動系統(tǒng)的所有被致動機(jī)械元件組之間有區(qū)別。該驅(qū)動的受控(尤其調(diào)節(jié))的電信號被指定為驅(qū)動信號。在系統(tǒng)中用于驅(qū)動(至少一個)致動機(jī)械元件的電路整體被指定為驅(qū)動電子器件。對于驅(qū)動電子器件在該系統(tǒng)的操作期間重新配置的那些情況來說，驅(qū)動信號相應(yīng)地包括用于驅(qū)動電子器件的可能重新配置的信號。
[0018]設(shè)定用于機(jī)械元件以實(shí)現(xiàn)特定移動軌跡的驅(qū)動信號值的次序(order)被指定為前述機(jī)械元件的驅(qū)動方案(drive scheme)。
[0019]實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的被致動機(jī)械元件的移動軌跡組所需的所有驅(qū)動信號值的時間順序被指定為被致動機(jī)械元件的驅(qū)動協(xié)議。該驅(qū)動協(xié)議因此包含所有驅(qū)動方案的整體。
[0020]本發(fā)明之核心尤其在于機(jī)電總系統(tǒng)的多個致動器組合電驅(qū)動尤其多維被致動反射鏡(尤其在EUV或DUV光刻設(shè)備中)，使得與最壞情況設(shè)計(jì)相比，在致動期間總系統(tǒng)的峰值電功率減小，尤其最小化。致動器還可以被驅(qū)動成與最壞情況設(shè)計(jì)相比，在致動期間總系統(tǒng)的功率損失減小，尤其最小化?？傁到y(tǒng)的功率損失尤其是平均功率損失的減小(尤其最小化)還被考慮為總系統(tǒng)的峰值電功率的減小尤其最小化的二次條件。[0021 ]在該情況下，機(jī)械元件尤其是可多維致動反射鏡的機(jī)械方位可以適配尤其優(yōu)化成使得在致動期間，尤其在特定的預(yù)定驅(qū)動協(xié)議情況下，峰值電功率和/或功率損失最小化。 在該情況下，另外，功率損失的減小尤其最小化還可被考慮為峰值電功率的減小尤其最小化的二次條件。在該情況下，預(yù)定驅(qū)動協(xié)議尤其為所有致動器指定獲得特定的預(yù)定反射鏡設(shè)定所需的驅(qū)動信號，其中，設(shè)定表示所有反射鏡的移動位置的整體。
[0022]本發(fā)明總體上對包括多個致動器的機(jī)電系統(tǒng)是有利的，多個致動器用于至少一個機(jī)械元件尤其多個機(jī)械元件的位置的電子設(shè)定和調(diào)整。機(jī)械元件尤其可以是反射鏡，尤其是場分面反射鏡的單獨(dú)反射鏡，尤其是多反射鏡陣列的單獨(dú)反射鏡。尤其可涉及微反射鏡。 機(jī)械元件連接到總系統(tǒng)，其中在其致動時電能會轉(zhuǎn)換成動能及/或勢能。
[0023]該機(jī)電系統(tǒng)包含電部件，尤其是電子部件。其尤其包含電驅(qū)動放大器。其可包含數(shù)字邏輯部件。其可具有其它電子部件，例如位置傳感器，以控制或調(diào)節(jié)待致動的機(jī)械元件。
[0024]在下文中，為了簡化，首先參照移動光學(xué)部件中的單獨(dú)一個。然而，所提出方面尤其有利于移動多個部件，尤其移動部件組，尤其移動互連布置的多個光學(xué)部件，即相對于互連布置以對應(yīng)方式移動多個光學(xué)部件。
[0025]該驅(qū)動協(xié)議尤其取決于預(yù)定最大功率(Pmax)來確認(rèn)。預(yù)定最大功率(Pmax)尤其小于由光學(xué)部件的單獨(dú)致動器裝置所消耗的最大功率(P^x)之和(S)。尤其適用如下:Pmax:S〈l， 尤其 Pmax: S〈0 ? 8，尤其 pmax: S〈0 ? 6 〇
[0026]該驅(qū)動協(xié)議尤其取決于Pmax而確定。其尤其適配于Pmax。其可根據(jù)Pmax的預(yù)定義來優(yōu)化。其尤其可借助優(yōu)化方法(尤其為迭代方向)來優(yōu)化。其還可從許多不同協(xié)議中選擇。
[0027]該驅(qū)動協(xié)議預(yù)定移動路徑，其還表示為光學(xué)部件從第一移動位置移動到第二移動位置的移動軌跡。根據(jù)本發(fā)明己認(rèn)識到，用于移動光學(xué)部件的致動器裝置的功率消耗，尤其是所有致動器裝置的總功率消耗取決于移動軌跡，尤其取決于其開始和結(jié)束點(diǎn)。特別地，所有致動器裝置的總功率消耗的峰值取決于移動軌跡、尤其移動軌跡組。前述峰值可借助有針對性地選擇移動軌跡來減小，尤其最小化。特別地，致動器裝置的功率消耗是取決于位置和/或路徑的。因此，根據(jù)本發(fā)明已認(rèn)識到，在具有至少兩個致動器裝置的情況下，可通過選擇和/或適配移動軌跡和/或有針對性地適配單獨(dú)致動器裝置的驅(qū)動方案和/或其尤其相對于光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)方位，尤其其機(jī)械安裝件來優(yōu)化移動光學(xué)部件時的功率消耗。
[0028]借助恰當(dāng)?shù)剡x擇驅(qū)動方案，即控制尤其排序設(shè)定用于單獨(dú)給定機(jī)械元件的驅(qū)動信號以實(shí)現(xiàn)特定移動軌跡，可以影響、尤其減小、尤其最小化該部件的致動器裝置的功率消耗
[0029]借助恰當(dāng)?shù)剡x擇驅(qū)動方案，還可保證考慮用于移動軌跡和/或移動位置的預(yù)定邊界條件。特別地，可保證避免不被允許移動的移動位置。這使得可保證排除對機(jī)械元件和/ 或其致動器裝置的損壞。
[0030]特別地，在具有要移動的多個元件的機(jī)電系統(tǒng)的情況下，還可通過驅(qū)動協(xié)議(即實(shí)現(xiàn)被致動機(jī)械元件的移動軌跡組所需的所有驅(qū)動信號值的時間順序)影響，尤其最小化總功率消耗。
[0031]該光學(xué)部件尤其為反射鏡、尤其多反射鏡陣列的單獨(dú)反射鏡。特別地，可涉及用于微光刻、尤其用于EUV或DUV光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)單元的分面反射鏡的單獨(dú)反射鏡。特別地，可涉及多反射鏡陣列(MMA)的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的微反射鏡。該光學(xué)部件還可為投射曝光設(shè)備尤其是EUV光刻設(shè)備的一些其它機(jī)電致動光學(xué)部件。特別地，還可涉及光瞳分面反射鏡的場分面反射鏡的單獨(dú)反射鏡。對于致動器原理的一般解釋，參考由此為本申請的一部分DE 102011 007 917A1。
[0032]根據(jù)本發(fā)明、尤其根據(jù)不同實(shí)現(xiàn)變型例的解決方案提供了下列優(yōu)勢，特別地:
[0033]與最壞情況設(shè)計(jì)相比，尤其與無功率損失優(yōu)化相比，獨(dú)立于驅(qū)動單獨(dú)致動器，該峰值電功率和/或該平均電功率損失減小。
[0034]該機(jī)械和/或熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化。特別地，冷卻支出減少。
[0035]該系統(tǒng)的壽命增加。這尤其可歸因于功率損失減小及由此的生成熱量較少。
[0036]致動器的動態(tài)范圍擴(kuò)大。這使得對于最壞情況設(shè)計(jì)的相同功率消耗相比，可增加機(jī)械元件的可致動偏轉(zhuǎn)的范圍。
[0037]位置調(diào)節(jié)簡化。特別地，系統(tǒng)中具有滯后現(xiàn)象的位置調(diào)節(jié)簡化。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，確認(rèn)該驅(qū)動協(xié)議，確認(rèn)移動軌跡，尤其是移動軌跡組，和/ 或致動器裝置的啟動方案，尤其用于從清單中選擇和/或適配它們，以及用于確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議和/或取決于所述移動軌跡或所述移動軌跡組和/或所述啟動方案的驅(qū)動協(xié)議。依據(jù)本發(fā)明已認(rèn)識到，為了確認(rèn)有利的驅(qū)動協(xié)議，首先適配，尤其優(yōu)化光學(xué)部件的行進(jìn)路徑(即移動軌跡)，其次優(yōu)化對致動器裝置的驅(qū)動。在該情況下，致動器裝置的啟動方案首先包含致動器裝置的驅(qū)動信號的順序(即時間元素)。其還可包含尤其單獨(dú)致動器的放大器級的供應(yīng)電壓的驅(qū)動信號的振幅、尤其最大可能振幅的輪廓。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，選擇和/或確定移動軌跡使得其在開始移動過程時指向預(yù)定方向。在該情況下，特別地，可開發(fā)的事實(shí)是，具有至少兩個移動自由度的光學(xué)部件具有取決于方向的機(jī)械硬度，即安裝部件的機(jī)械硬度具有方向依賴性。移動軌跡尤其選擇成其在開始移動過程時指向最小硬度的方向。
[0040]在取決于光學(xué)部件的靜摩擦力的方向的情況下，還選擇移動軌跡，使得其在開始移動過程時指向最小靜摩擦力的方向。該方向不必對應(yīng)于從第一到第二移動位置的直接方向。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，移動軌跡在至少兩個點(diǎn)處指向不同方向。換言之，光學(xué)部件不沿從第一移動位置向第二移動位置的直線軌跡移動。該移動軌跡可實(shí)現(xiàn)為分段直線。 其可尤其具有兩個或更多個直線區(qū)段。直線區(qū)段可平行于特定優(yōu)選方向延伸。它們可尤其平行于由致動器限定的優(yōu)選方向延伸。它們還可平行于由光學(xué)部件的機(jī)械安裝件限定的優(yōu)選方向延伸。
[0042]移動軌跡還可實(shí)現(xiàn)為曲線的。其可尤其具有恒定曲率。
[0043]分段筆直的移動軌跡和曲線移動軌跡的組合同樣是可能的。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，移動軌跡一開始從第一移動位置行進(jìn)至零位置，然后從零位置行進(jìn)到第二移動位置。在該情況下，零位置應(yīng)理解為意味著要求最小總電功率的光學(xué)部件位置。零位置尤其是當(dāng)相關(guān)致動器裝置沒有啟動時，即移動光學(xué)部件的總電功率等于零時，由光學(xué)部件采用的位置。特別地，可涉及光學(xué)部件的中立位置。這可尤其是當(dāng)致動器沒有啟動時，由光學(xué)部件自然采用的位置。
[0045]還可提供在零位置中的短暫停留時期。在該情況下，特別地，補(bǔ)償和/或校正零位置中的滯后現(xiàn)象。這使得總能從可再現(xiàn)的參考位置無滯后地前往第二移動位置(即該目標(biāo)位置)。因此，可大幅簡化穩(wěn)定位置調(diào)節(jié)。
[0046]在該可再現(xiàn)的零位置的停留還可同時用于校正，尤其用于重新校準(zhǔn)用于光學(xué)部件的位置調(diào)節(jié)的傳感器。[〇〇47]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，改進(jìn)、尤其優(yōu)化致動器裝置的驅(qū)動，尤其是其啟動方案。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，異步啟動不同致動器裝置或控制其啟動。特別地，至少部分地相繼啟動不同致動器裝置或控制其啟動。致動器裝置的啟動可以重疊。換言之，可同時啟動多于一個致動器裝置或控制其啟動。致動器裝置的啟動或其控制還可是嚴(yán)格相繼的， 即非重疊的。在該情況下，在每一時刻，最多啟動單個致動器或控制其啟動。致動器裝置的啟動可在時間上交錯開。特別地，可以時間交錯的方式啟動相同部件的致動器裝置。還可以時間交錯的方式啟動用不同部件的致動器裝置。因此，可減少該總系統(tǒng)功率。還可以預(yù)定義次序分別啟動相同部件的致動器裝置或控制其啟動。還可以由該控制裝置預(yù)定的頻率周期的預(yù)定間隔分別啟動每個致動器裝置或控制其啟動。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了確認(rèn)該驅(qū)動協(xié)議，確認(rèn)啟動方案，其中，至少一個致動器驅(qū)動放大器的供應(yīng)電壓適應(yīng)地適配。該供應(yīng)電壓的適應(yīng)性適配還可尤其同時在多個致動器組、尤其不同部件的致動器組中進(jìn)行。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，確定該驅(qū)動協(xié)議涉及考慮在本地儲存中的電能的可能儲存和/或在至少兩個機(jī)械裝置的致動器裝置之間的電磁串?dāng)_。根據(jù)本發(fā)明已認(rèn)識到，電能可在移動一個或多個部件期間釋放，電能可本地儲存。這尤其是部件從一位置(其設(shè)定要求高電能或功率)移動至另一位置(其設(shè)定要求電能或功率的低絕對值)的情況。該本地儲存的電能可用于移動相同部件及/或用于移動不同部件。
[0051]額外地已認(rèn)識到，不同致動器之間，尤其不同部件的不同致動器之間會發(fā)生電磁串?dāng)_。此種電磁串?dāng)_可建設(shè)性地利用。
[0052]在確定該驅(qū)動協(xié)議時有各種優(yōu)化可能性。舉例來說，首先可確定或預(yù)定移動軌跡或移動軌跡組，然后為確定或預(yù)定單獨(dú)機(jī)械元件的致動器裝置的驅(qū)動方案，并最終確定驅(qū)動協(xié)議，即用于實(shí)現(xiàn)移動軌跡組的所有驅(qū)動信號值的時間次序。在該情況下，可以考慮不同預(yù)定義作為邊界條件，不同預(yù)定義是例如移動軌跡的可能行程和/或特定驅(qū)動方案的預(yù)定或排除。對于這些概念的不同變型例和細(xì)節(jié)，應(yīng)當(dāng)參考示例性實(shí)施例的描述。在本文中以示例方式呈現(xiàn)的變型例基本上可以彼此隨意組合。[〇〇53]本發(fā)明的另一目的是改進(jìn)光學(xué)組件。[〇〇54] 該目的通過一種具有至少一個機(jī)械裝置、至少兩個電子致動器和控制裝置的光學(xué)組件實(shí)現(xiàn)，機(jī)械裝置是光學(xué)部件的形式，具有至少兩個移動自由度，至少兩個電子致動器用于移動至少一個機(jī)械裝置，控制裝置用于控制移動。本發(fā)明之核心在于，各裝置中的至少一個適配于至少一個移動軌跡，使得在沿所述移動軌跡移動機(jī)械裝置期間，致動器裝置的最大總功率消耗的大小至多等于預(yù)定最大值(Pmax)。在該情況下，最小值Pmax小于由單獨(dú)致動器裝置消耗的最大功率pimax之和S。特別地，下列式子適用:pmax: S〈0.9，尤其pmax: S〈0.8，尤其 Pmx: S〈0 ? 7，尤其 pmax: S〈0 ? 6，尤其 pmax: S〈0 ? 5。
[0055]優(yōu)選地，該光學(xué)組件包含如此適配的大量可由致動器移動的機(jī)械裝置。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該機(jī)械裝置、尤其是光學(xué)部件具有至少兩個旋轉(zhuǎn)軸，且該致動器裝置具有至少兩個致動軸，其中旋轉(zhuǎn)軸相對于致動軸旋轉(zhuǎn)角度巾>〇°。換言之，致動軸不與待移動部件的旋轉(zhuǎn)軸重合。這樣的一般效果，單獨(dú)致動器裝置的啟動導(dǎo)致部件的樞轉(zhuǎn)，其是繞兩個旋轉(zhuǎn)軸的兩個樞轉(zhuǎn)的組合。
[0057]待樞轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸通常由其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，尤其由其機(jī)械安裝件預(yù)定。致動軸相對于機(jī)械裝置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)例如借助關(guān)于光學(xué)部件有針對性地布置致動器而是可能的。這尤其可在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮，即在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，尤其在光學(xué)組件設(shè)計(jì)中，尤其在其起動之前。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)軸相對于致動軸旋轉(zhuǎn)的角度巾選擇成設(shè)定光學(xué)部件的所有預(yù)定移動位置所需的峰值電功率減小，尤其最小化。
[0059]該選擇可在復(fù)雜的最小值-最大值最佳化任務(wù)的背景中做出。在該情況下，首先， 對于預(yù)定移動位置組和/或移動軌跡組，確定其中設(shè)定所需的最大總電功率。依據(jù)本發(fā)明已認(rèn)識到，該最大值一般取決于角度巾，即取決于致動軸相對于旋轉(zhuǎn)軸的相對定位。優(yōu)選角度小是導(dǎo)致該最大值最小化的那一個。
[0060]根據(jù)簡化替代例，僅確認(rèn)要求最大機(jī)械有效功率的移動位置，并且選擇角度小使得為此提出的總電功率(尤其相應(yīng)地包括致動期間的不可用功率損失)減小，尤其最小化。 在該情況下，致動軸相對于彼此的相對方位固定地預(yù)定。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該機(jī)械裝置布置成其具有零位置，零位置選擇成設(shè)定機(jī)械裝置的所有預(yù)定移動位置所需的峰值電功率最小化。
[0062]在該情況下，該零位置表示在致動器不啟動的情況下，由機(jī)械裝置，尤其由光學(xué)部件呈現(xiàn)的位置。該零位置有利地對應(yīng)于光學(xué)部件的優(yōu)選移動位置，尤其對應(yīng)于與特定光學(xué)設(shè)定相對的移動位置。零位置還尤其對應(yīng)為光學(xué)部件的不同尤其所有設(shè)置移動位置的平均值，尤其為加權(quán)平均值。在該情況下，加權(quán)可以取決于頻率來確定，在該頻率下，給定移動位置意在設(shè)定和/或取決于為此所需的總功率需求。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該光學(xué)組件包含儲存裝置，用于本地儲存電能。該儲存裝置尤其可包含一個儲存電容器或多個儲存電容器。特別地，可以給每個致動器裝置提供對應(yīng)的儲存電容器。還可以給多個致動器裝置、尤其給多個光學(xué)部件提供共同的儲存電容器。 特別有利地，在各情況下，給待移動的預(yù)定部件組提供專用的儲存電容器。[〇〇64]本發(fā)明之又一目的是改進(jìn)設(shè)計(jì)光學(xué)組件的方法。此目的借助上面已經(jīng)描述的最小值-最大值優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)。
[0065]本發(fā)明的其它目的是改進(jìn)投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)單元和照明系統(tǒng)，并改進(jìn)投射曝光設(shè)備。這些目的借助照射光學(xué)單元、照射系統(tǒng)及具有根據(jù)先前說明的光學(xué)組件的相應(yīng)投射曝光設(shè)備實(shí)現(xiàn)。[〇〇66] 這些優(yōu)點(diǎn)從光學(xué)組件的那些優(yōu)點(diǎn)中是顯而易見的。
[0067]本發(fā)明的其它目的是改進(jìn)制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)部件的方法以及由此制造的部件。
[0068]這些目的通過提供具有根據(jù)先前說明的光學(xué)組件的投射曝光設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。[〇〇69] 這些優(yōu)點(diǎn)從組件的那些優(yōu)點(diǎn)中是顯而易見的?！靖綀D說明】
[0070]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)從參照附圖的示例性實(shí)施例的描述中是顯而易見的，附圖中:
[0071]圖1示出用于微光刻的投射曝光設(shè)備在子午截面中的示意圖；
[0072]圖2示出穿過具有可由致動器移動的反射鏡的光學(xué)組件的一部分的示意性截面圖；
[0073]圖3示出在具有電磁致動器的可移動反射鏡的情況下，說明致動器原理的示意圖；
[0074]圖4示出具有這樣的致動器布置的圖3的示意圖，其中，致動軸相對于反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
[0075]圖5示出根據(jù)具有靜電致動器的部件的圖4的示圖；[0〇76]圖6不出根據(jù)圖4或圖5的變型例的一般性不圖；[〇〇77]圖7示出致動器原理的一般性示圖，其中示意性地示出機(jī)械和電磁耦合機(jī)構(gòu)；
[0078]圖8示出致動放大器的位置依賴性功率消耗的示圖，以及反射鏡從第一位置移到第二位置的可能移動軌跡；
[0079]圖9示出具有替代移動軌跡的對應(yīng)于圖8的示圖；
[0080]圖10示意性示出在不具有無滯后現(xiàn)象校正的系統(tǒng)中，在移動位置改變的情況下的功率偏轉(zhuǎn)圖；
[0081]圖11示出在具有滯后現(xiàn)象校正的系統(tǒng)的情況下，對應(yīng)于圖10的示圖；
[0082]圖12示出可移動反射鏡的致動器的功率消耗的示意圖；
[0083]圖13示出移動軌跡適配于待移動的反射鏡的機(jī)械屬性的示意圖；
[0084]圖14示出用于適應(yīng)性地限制致動器驅(qū)動放大器的供應(yīng)電壓的放大器電路的示意圖；
[0085]圖15示出在適應(yīng)性調(diào)節(jié)的情況下，根據(jù)圖14的兩組致動器驅(qū)動放大器的供應(yīng)電壓的時間輪廓的示意圖；
[0086]圖16示用于最小化峰值電功率的系統(tǒng)構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)概念的示意圖；
[0087]圖17示出在系統(tǒng)操作期間，減少峰值功率的算法實(shí)施的示意圖；
[0088]圖18示出這樣的示意圖，其例示出在位置改變期間兩個致動器的能量需求，還有在該位置改變期間可儲存于儲存電容器中的能量，以及在該位置改變期間外部供給的整個能量；
[0089]圖19示出這樣的示意圖，其闡明了利用兩個致動器之間的電磁串?dāng)_的效果；
[0090]圖20示出具有在第一開關(guān)位置驅(qū)動的脈沖寬度調(diào)制致動器的變型例的電路實(shí)現(xiàn)的不意圖；[0〇91 ]圖21不出在第_■開關(guān)位置根據(jù)圖20的電路的不意圖；以及
[0092]圖22示出具有用于放大器級的供應(yīng)電壓的多路器的放大器電路的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0093]首先，下面參照附圖來說明投射曝光設(shè)備1的基本構(gòu)造。本發(fā)明尤其關(guān)于這種投射曝光設(shè)備1進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明一般應(yīng)用于其機(jī)械元件以規(guī)則間隔改變其移動位置的機(jī)電系統(tǒng)。本發(fā)明尤其關(guān)注于其機(jī)械元件意在以互連布置改變其移動位置的機(jī)電系統(tǒng)。在該情況下，機(jī)械元件尤其可以例如多反射鏡陣列的反射鏡元件，尤其具有微反射鏡。
[0094]圖1示意性地示出用于微光刻的投射曝光設(shè)備10的子午截面。除了輻射源3,投射曝光設(shè)備1的照明系統(tǒng)2還具有照明光學(xué)單元4,用于曝光物平面6中的物場5。例如，物場5可以構(gòu)造為具有13/1的x/y長寬比的矩形或弧形。布置在物場5中而在圖1中未示出的反射性掩模母版在該情況下被曝光，所述掩模母版支承要由用于制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體部件的投射曝光設(shè)備1投射的結(jié)構(gòu)。投射光學(xué)單元7用于將物場5成像在像平面9中的像場8中。 掩模母版上的結(jié)構(gòu)成像于布置在像平面9的像場8的區(qū)域中的晶片的光敏層上，所述晶片在附圖中未示出。
[0095]由掩模母版保持器(未示出)保持的掩模母版及由晶片保持器(未示出)保持的晶片在投射曝光設(shè)備1的操作期間在y方向上同步進(jìn)行掃描。取決于投射光學(xué)單元7的成像比例，該掩模母版還可相對于該晶片在相反方向上進(jìn)行掃描。
[0096]借助于投射曝光設(shè)備I，該掩模母版的至少一部分成像在晶片的光敏層區(qū)域上，以光刻地產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)部件，尤其半導(dǎo)體部分，例如微芯片。取決于投射曝光設(shè)備I作為掃描器或步進(jìn)器的實(shí)施例，掩模母版和晶片以時間同步方式在y方向上在掃描器操作中連續(xù)地移動或在步進(jìn)器操作中逐步移動。
[0097]輻射源3是具有在介于5nm與30nm之間范圍內(nèi)的發(fā)射使用輻射的EUV輻射源。在該情況下，可涉及等離子體源，例如GDPP(氣體放電產(chǎn)生等離子體)源或LPP(激光產(chǎn)生等離子體)源。其它EUV輻射源也是可能的，例如基于同步加速器或自由電子激光器(FEL)的EUV輻射源。輻射源3還可以是DUV輻射源或一般產(chǎn)生在不同波長范圍中的照明輻射的輻射源。本發(fā)明已證實(shí)尤其有利地應(yīng)用在EUV和DUV光刻中。
[0098]從輻射源3發(fā)出的EUV輻射10由聚集器11聚焦。例如，對應(yīng)的聚集器EP I 225481A中已知。在聚集器11的下游，EUV輻射在照射具有大量場分面13a的場分面反射鏡13之間傳播通過中間焦平面12。場鏡面反射鏡13布置在關(guān)于物平面6光學(xué)共軛的照射光學(xué)單元4的平面上。
[0099 ] EUV輻射1在下文中還稱為使用輻射、照明光或成像光。
[0? 00 ]在場鏡面反射鏡13的下游，EUV福射10由具有大量光瞳分面14a的光瞳分面反射鏡14反射。光瞳分面反射鏡14位于照明光學(xué)單元7的入瞳平面中或與其光學(xué)共軛的平面中。場分面反射鏡13和光瞳分面反射鏡14由大量單獨(dú)反射鏡13構(gòu)成，這在下面更詳細(xì)地描述。在該情況下，場鏡面反射鏡細(xì)分成單獨(dú)反射鏡23可使得每個場分面13a(本身照明整個物場5)由正好一個單獨(dú)反射鏡23表示?；蛘撸瑘龇置?3a中的至少一些或所有可由多個這種單獨(dú)反射鏡23構(gòu)成。這可相應(yīng)地應(yīng)用于光瞳分面反射鏡14的光瞳分面14a的構(gòu)造，光瞳分面分別分配給場分面13a，并分別由單個單獨(dú)反射鏡13或多個這種單獨(dú)反射鏡23形成。
[0101]EUV輻射10以正交于反射鏡表面測量的入射角照射在兩個分面反射鏡13、14上，該入射角小于或等于25°。因此，在正入射操作的范圍中，EUV輻射10應(yīng)用于兩個分面反射鏡
13、14。具有掠入射的應(yīng)用也是可能的。光瞳分面反射鏡14布置在照明光學(xué)單元4的構(gòu)成投射光學(xué)單元7的光瞳平面或與投射光學(xué)單元7的光瞳平面光學(xué)共軛的平面中。借助于光瞳分面反射鏡14和傳輸光學(xué)單元15形式的成像光學(xué)組件(具有在用于EUV輻射10的光路中順序指定的反射鏡16、17、18)，場分面反射鏡13的場分面13a以相互重疊的方式成像在物場5中。傳輸光學(xué)單元15的最后一個反射鏡18是用于掠入射的反射鏡(“掠入射反射鏡”)。傳輸光學(xué)單元15連同光瞳分面反射鏡14 一起被指定為將EUV輻射10從場分面反射鏡13朝向物場5傳輸?shù)捻樞蚬鈱W(xué)單元。照明光10經(jīng)由多個照明通道從輻射源3朝向物場5引導(dǎo)。這些照明通道均分配有場分面反射鏡13的場分面13a及光瞳分面反射鏡14的光瞳分面14a，所述光瞳分面布置在所述場分面的下游。場分面反射鏡13和光瞳分面反射鏡14的單獨(dú)反射鏡23可由致動器系統(tǒng)傾斜，使得實(shí)現(xiàn)光瞳分面14a到場分面13a的分配的改變及對應(yīng)的照明通道的構(gòu)造改變。
[0102]照明光學(xué)單元4的反射鏡元件23優(yōu)選地布置在可抽空腔室中。它們在最大可能程度上不受機(jī)械阻尼，使得它們對于由振動引起的擾動十分靈敏地反應(yīng)。
[0103]下面更詳細(xì)地描述場分面反射鏡13的構(gòu)造，尤其是其單獨(dú)反射鏡23的構(gòu)造。然而，本發(fā)明不限于此。一般來說，單獨(dú)反射鏡23是光學(xué)組件25的部件。
[0104]單獨(dú)反射鏡23在下文中還稱為反射鏡元件23。它們設(shè)計(jì)成可由致動器系統(tǒng)傾斜，如下面將會說明。整體來說，場分面反射鏡具有至少300、尤其至少1000、尤其至少10000、尤其至少100000個單獨(dú)反射鏡23。
[0105]反射鏡元件23尤其可以是所謂的微反射鏡。其尤其具有在10—8Hi2至10—4Hi2的范圍內(nèi)、尤其在10—7Hl2至10—5Hl2的范圍內(nèi)的尺寸。原則上，還可涉及具有更大尺寸的宏觀反射鏡。
[0106]在圖2所示原理的情況下，反射鏡元件23布置在第一承載結(jié)構(gòu)19上。第一承載結(jié)構(gòu)經(jīng)由導(dǎo)熱區(qū)段機(jī)械地連接到反射鏡元件23之一的反射鏡本體20。該導(dǎo)熱區(qū)段的一部分是鉸接本體21，其允許反射鏡本體20相對于第一承載結(jié)構(gòu)19傾斜。鉸接本體21可設(shè)計(jì)成允許反射鏡本體20繞所定義傾斜軸(例如繞一個或兩個傾斜軸，尤其彼此垂直布置)傾斜的彎曲件。關(guān)于反射鏡元件23的可傾斜布置、尤其是其在第一承載結(jié)構(gòu)19上的布置的細(xì)節(jié)，應(yīng)參照DE 102011 006 100 Al及WO 2010/049 076 A2，它們由此成為本申請的完整部分。
[0107]反射鏡元件23分別機(jī)械連接到致動器銷釘22。致動器銷釘22形成機(jī)械連接到該反射鏡且在下文中還指定為反射鏡電極的電極。
[0108]第一承載結(jié)構(gòu)19分別形成圍繞致動器銷釘22的套筒。致動器電極24分別結(jié)合在該套筒中。在各情況下，每個傾斜自由度提供至少一個致動器電極24。優(yōu)選地，在各情況下，每個傾斜自由度提供兩個致動器電極24。還可能提供三個致動器電極24來傾斜具有兩個傾斜自由度的反射鏡元件23。三個致動器電極24優(yōu)選地分別以彼此偏移120°的方式布置在周向方向上。與此偏離的布置同樣也是可能的。
[0109]通過在致動器電極24的一個或多個與致動器銷釘22之間產(chǎn)生電位差，可在致動器銷釘22上產(chǎn)生靜電力，其可導(dǎo)致反射鏡元件23傾斜。一般來說，對致動器電極24施加致動器電壓VAct來傾斜反射鏡元件23。
[0110]代替根據(jù)圖2所示原理使用的靜電或電容性致動器，還可提供電磁致動器，尤其是勞侖茲致動器或磁阻致動器來傾斜反射鏡元件23。關(guān)于細(xì)節(jié)，例如參照WO 2010/049076A2o
[0111]放大器級30設(shè)置用于將致動器電壓VAct施加到致動器電極24，所述放大器級通過控制裝置29驅(qū)動。
[0112]圖2額外地示意性示出第二承載結(jié)構(gòu)26。第二承載結(jié)構(gòu)26尤其用于布置和/或容納其它功能部件，尤其是電氣部件。其尤其用于容納特定用途集成電路(ASIC)27。特別地，致動器電極24可通過ASIC 27驅(qū)動。檢測單獨(dú)反射鏡23的移動位置的傳感器28可設(shè)置在ASIC27上。關(guān)于光學(xué)組件25的結(jié)構(gòu)性構(gòu)造的更多細(xì)節(jié)，尤其應(yīng)參照DE 10 2011 006 100 Al及W02010/049 076 A2還有WO 20131120926A1 及DE 102012218219.5，它們由此成為本申請的整體部分。
[0113]如所提及的，根據(jù)本發(fā)明的致動反射鏡組件23的概念不限于靜電致動器。其尤其亦適用于具有電磁致動器、尤其具有勞侖茲致動器或具有磁阻致動器的光學(xué)組件25。下面參考圖3至7解釋示例性實(shí)現(xiàn)變型例。本文所述原理可進(jìn)而適用于致動器的其它實(shí)現(xiàn)方式。除非另有所指，參照具體類型的致動器并不意味著具有限制性效果。所示示例性實(shí)施例的致動器裝置45尤其包含靜電致動器或電磁致動器，尤其是勞侖茲致動器或磁阻致動器。致動器的取向、設(shè)計(jì)和驅(qū)動的所示概念不限于具體類型的致動器，而是可適用于其它類型。
[0114]在圖3至圖6中，為了簡便，沒有詳細(xì)地示出光學(xué)組件25、尤其是單獨(dú)反射鏡23的機(jī)械細(xì)節(jié)。關(guān)于此種細(xì)節(jié)，應(yīng)參照以上所引述的文件。
[0115]根據(jù)圖3和圖4所示的變型例，致動器裝置45包含電磁致動器47，尤其為勞侖茲致動器或磁阻致動器的形式。
[0116]單獨(dú)反射鏡23具有旋轉(zhuǎn)軸A、B。單獨(dú)反射鏡23可繞旋轉(zhuǎn)軸A、B樞轉(zhuǎn)。
[0117]致動器47限定出致動軸X、Y。在圖3所示示例性實(shí)施例中，致動軸X、Y等同于單獨(dú)反射鏡23的旋轉(zhuǎn)軸Α、Β。致動軸X與旋轉(zhuǎn)軸A重合。致動軸Y與旋轉(zhuǎn)軸B重合。
[0118]致動器47分別借助分離的放大器級30驅(qū)動。放大器級30還對應(yīng)地被指定為X驅(qū)動放大器和Y驅(qū)動放大器。它們各自的功率消耗在圖3至圖7中分別示意性地例示為Ρν—χ和Ρν—Y。預(yù)先定義單獨(dú)反射鏡23的移動位置或移動路徑的單獨(dú)反射鏡23的致動器47的驅(qū)動放大器30的總功率消耗Ptcit源自單獨(dú)驅(qū)動放大器30的功率消耗Ρν—X和Ρν—Y之和，Ptclt = Pv—x+Pv—Y。
[0119]用于致動致動器47而提供的可控電流示意性地分別例示為Ix和Ιγ，對應(yīng)電壓分別為Ux和Uy。
[0120]驅(qū)動放大器在輸入側(cè)連接到控制裝置29。它們接收尤其控制分別用于致動方向X和Y的驅(qū)動信號Sx和Sy。
[0121]在該輸入側(cè)，可經(jīng)由第一信號輸入52將用于單獨(dú)反射鏡23的移動位置的設(shè)定點(diǎn)值提供給控制裝置29。O
[0122]在該輸入側(cè)，可經(jīng)由第二信號輸入53將用于單獨(dú)反射鏡23的移動位置的實(shí)際值提供給控制裝置29 ο該控制裝置因此尤其可以是調(diào)節(jié)裝置。
[0123]對X致動器施加電流Ix和電壓Ux經(jīng)由力Fx在X方向上導(dǎo)致動量Mx，這導(dǎo)致單獨(dú)反射鏡23繞致動軸X旋轉(zhuǎn)Rx。
[0124]對Y致動器施加電流Iy和電壓Uy經(jīng)由力Fy在y方向上導(dǎo)致動量Μγ，這導(dǎo)致單獨(dú)反射鏡23繞致動軸Y旋轉(zhuǎn)RY。
[0125]在圖4所示示例性實(shí)施例的情況中，致動軸X、Y不再對應(yīng)于單獨(dú)反射鏡23的旋轉(zhuǎn)軸Α、Β。致動器47取向成致動軸Χ、Υ相對于單獨(dú)反射鏡23的旋轉(zhuǎn)軸Α、Β轉(zhuǎn)動角度Φ >0。在所示的示例性實(shí)施例的情況下，描繪出致動軸X與旋轉(zhuǎn)軸A之間的角度Φ。角度Φ的絕對值尤其在0°至90°的范圍內(nèi)，尤其在1°至45°的范圍內(nèi)，尤其在5°至30°的范圍內(nèi)。其尤其大于10°、尤其大于20°。
[0126]通過致動軸Χ、Υ相對于單獨(dú)反射鏡23的旋轉(zhuǎn)軸Α、Β的樞轉(zhuǎn)和/或致動軸Χ、Υ相對于彼此的樞轉(zhuǎn)，可影響將單獨(dú)反射鏡23移動至特定移動位置所需的總功率需求Pt。*。
[0127]致動軸X、Y可彼此重直取向。其還可形成銳角。還可提供多于兩個致動來來移動單獨(dú)反射鏡23。致動器尤其具有布置在共同平面中的致動軸。致動器的致動軸尤其在單點(diǎn)處相交。
[0128]由于致動軸Χ、Υ相對于旋轉(zhuǎn)軸Α、Β的取向，尤其在單獨(dú)反射鏡23的移動期間、尤其在單獨(dú)反射鏡23的偏移期間，該整體系統(tǒng)的所需峰值功率和/或功率損耗、尤其平均功率損耗可減少、尤其最小化。為此，可提供優(yōu)化方法，這在下面更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0129]圖5示意性所示的實(shí)施例對應(yīng)于根據(jù)圖4的實(shí)施例，提供了靜電致動器57來代替電磁致動器47。
[0130]圖6示意性所示的實(shí)施例對應(yīng)于根據(jù)圖4的實(shí)施例，提供了未更詳細(xì)描述的致動器58來代替電磁致動器47 ο致動器58可以是任意的可電致動的致動器58。
[0131]換言之，圖4和圖5所示的變型例是圖6所示一般實(shí)施例的特殊情況。
[0132]該致動器原理的一般性例示連同機(jī)械和電磁耦合機(jī)構(gòu)的例示一起在圖7中示意性示出。作用于單獨(dú)反射鏡23上的動量Mx、MY分別是由驅(qū)動放大器30提供的電流Ιχ、ΙΥ和電壓Ux、UY的函數(shù)Gx和GY，并且合適的話還是其它物理變量的函數(shù)。該電磁耦合可在函數(shù)表示G中考慮。
[0133]在分別相對于單獨(dú)反射鏡23的旋轉(zhuǎn)軸A和B的旋轉(zhuǎn)Ra和Rb中考慮的機(jī)械耦合分別由函數(shù)Fa和Fb映像。函數(shù)Fa和Fb分別尤其取決于角度Φ。
[0134]使整個系統(tǒng)的功率損失減少、尤其最小化或者增加尤其最大化可用機(jī)械功率的其它可能性在于，有針對性地取向單獨(dú)反射鏡23和/或其致動器裝置45和/或使其取向彼此適配。特別地，取向單獨(dú)反射鏡23的致動器58，使得需要最大機(jī)械功率的方向與相關(guān)驅(qū)動放大器30全體的最小相對總功率損失一致(相對于所述最大機(jī)械功率)。這尤其可借助致動器58相對于相應(yīng)單獨(dú)反射鏡23的合適布置來實(shí)現(xiàn)。
[0135]還可取向致動器使得驅(qū)動放大器30全體的最小相對總功率損失(相對于所需有效功率)與單獨(dú)反射鏡23的移動的最頻繁方向一致。在該情況下，致動方向由至少兩個致動器58預(yù)先定義。借助單獨(dú)反射鏡23相對于致動器58的空間取向，這在致動器58的驅(qū)動期間在其移動方向上得到。取決于選擇設(shè)定用于光學(xué)部件的移動位置，可能的情況是，相比于其它方向，更頻繁地發(fā)生或需要特定移動方向。
[0136]另一可能性在于，取向致動器58使得致動器58的最低硬度、尤其是相關(guān)聯(lián)放大器級30的最低總功率需求與單獨(dú)反射鏡23的最頻繁移動方向一致。
[0137]下面描述移動單獨(dú)反射鏡23的方法的各方面。一般來說，單獨(dú)反射鏡23分別形成光學(xué)部件形式的機(jī)械裝置。它們分別具有至少兩個移動自由度，尤其是至少兩個傾斜自由度。它們可借助致動器裝置45、尤其借助至少兩個致動器58移動到不同移動位置。致動器裝置45可包含其它部件。其尤其可包含控制或調(diào)節(jié)電路。其尤其包含其它電子部件。一般來說，單獨(dú)反射鏡23作為機(jī)械部件連同作為電子部件的相關(guān)聯(lián)致動器裝置45—起形成機(jī)電系統(tǒng)。
[0138]為了將單獨(dú)反射鏡23之一移動或定位到特定移動位置，與單獨(dú)反射鏡23相關(guān)聯(lián)的致動器58借助相關(guān)聯(lián)放大器級30啟動。放大器級30以信號傳輸方式連接到控制裝置29。放大器級30可形成致動器裝置45的一部分。
[0139]關(guān)于單獨(dú)反射鏡23的移動的一般細(xì)節(jié)，可參照DE 1 0 2 0 11007917 Al，其由此作為本發(fā)明的一部分并入本文。
[0140]放大器級30尤其可體現(xiàn)為ASIC 27的一部分。它們還可與ASIC 27分離實(shí)現(xiàn)。
[0141]控制裝置29優(yōu)選地與ASIC27分離實(shí)現(xiàn)。其尤其可關(guān)于光學(xué)組件25分離實(shí)現(xiàn)。其尤其經(jīng)由接口 31連接到光學(xué)組件25。
[0142]控制裝置29還可至少部分地結(jié)合于ASIC 27中。
[0143]為了將單獨(dú)反射鏡23移入特定移動位置，在各情況下，為與單獨(dú)反射鏡23相關(guān)聯(lián)的放大器級30提供特定電功率P1。要提供的總功率Ptclt(對應(yīng)于與單獨(dú)反射鏡23相關(guān)聯(lián)的放大器級30的電功率P1之和)取決于單獨(dú)反射鏡23的移動位置。換言之，單獨(dú)反射鏡23有至少兩個不同的移動位置，其中，相關(guān)放大器級30的功率消耗P1之和彼此不同。換言之，存在這樣的至少一個位置，其中，總體系統(tǒng)的電功率消耗比在其它位置時更高。由于移動位置和方向還由放大器輸出級30所輸出的電流和/或電壓的符號確定，所以即使不同的移動位置因電流和電壓的不同符號而確立，即使對于不同的電流/電壓構(gòu)造，也可導(dǎo)致相同的總功率Pt。*。換言之，不同的移動位置可與總體系統(tǒng)的相同電功率消耗Pt。*相關(guān)聯(lián)。
[0144]已認(rèn)識到，與總體系統(tǒng)的相同電功率消耗相關(guān)聯(lián)的不同移動位置位于封閉曲線上，或者在多于兩個致動器的情況下位于封閉區(qū)域上。移動軌跡、尤其是移置軌跡組優(yōu)選地可以選擇成使得所述移動軌跡盡可能沿這種等值線或等值面行進(jìn)。移動軌跡尤其可以選擇成使得它們在由兩個等值線或等值面定界的區(qū)域內(nèi)行進(jìn)，等值線或等值面由移動軌跡的端點(diǎn)預(yù)先定義。還可指定最大值，通過該最大值，移動軌跡允許與該(一般更高維)區(qū)域分離。
[0145]要求最小總電功率Pmin的單獨(dú)反射鏡23的移動位置在下文中還指定為零位置36。特別地，零位置36由尤其鉸接本體21的單獨(dú)反射鏡23的安裝件的機(jī)械性質(zhì)給定。若致動器58未被致動，即放大器級30的總功率消耗Ptot等于0，Ptot = 0，則尤其采用零位置36。
[0146]將單獨(dú)反射鏡23移動到特定移動位置所需的總電功率匕。*尤其取決于移動位置與零位置36之間的距離、尤其取決于傾斜角度的絕對值、和/或移動方向尤其傾斜方向。
[0147]為了定位或移動單獨(dú)反射鏡23，相關(guān)聯(lián)致動器裝置45、尤其相關(guān)聯(lián)致動器58以受控方式啟動。為了驅(qū)動單獨(dú)致動器裝置45，電流強(qiáng)度I1和電壓U1施加于每個致動器裝置，尤其是其放大器級30。瞬時詢問電功率P1源自前述電流強(qiáng)度I1與前述電壓U1的乘積，P1 = I1.U1。詢問率P1由此是電流I1和電壓U1的設(shè)定值的結(jié)果。那么，詢問以定位或移動單獨(dú)反射鏡23之一的總功率匕。*產(chǎn)生為所述單獨(dú)反射鏡的所有致動器58的功率P1之和。特別地，致動器裝置45的峰值功率Pimax(尤其是總峰值功率Ptcit max)和平均功率損失(尤其時間平均功率損失)與機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)。在該情況下，功率損失表明由致動器裝置45詢問的電功率與機(jī)械有效功率之間的差別。
[0148]最大電功率Pmax可用于定位或移動單獨(dú)反射鏡23。最大可用電功率Pmax尤其受到至致動器裝置45的供電線32的數(shù)量和/或?qū)崿F(xiàn)厚度的限制。
[0149]根據(jù)本發(fā)明已認(rèn)識到，關(guān)于可用功率的所謂的最壞情況設(shè)計(jì)(即機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，尤其是供電線的數(shù)量和/或?qū)崿F(xiàn)厚度的設(shè)計(jì)，使得所有致動器裝置45，尤其是其放大器級30可同時召喚最大電功率P1max)不是絕對必要的，并導(dǎo)致機(jī)電系統(tǒng)的超尺寸，尤其是供電線的數(shù)量和/或?qū)崿F(xiàn)厚度的超尺寸，即導(dǎo)致不必要地浪費(fèi)空間。本發(fā)明使得可減少供電線的數(shù)量和/或?qū)崿F(xiàn)厚度。這導(dǎo)致簡化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，從而可改進(jìn)抽空系統(tǒng)中的純度。
[0150]通過施加下面更詳細(xì)描述的移動光學(xué)組件25的單獨(dú)反射鏡23尤其移動所有單獨(dú)反射鏡23的方法之一，足以設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)，使得所有致動器裝置45(尤其是其放大器級30)的最大可能功率消耗在大小至多等于預(yù)定最大功率Pmax，預(yù)定最大功率小于所有致動器裝置45的最大功率Pimax之和S，Pmax〈S。光學(xué)組件25尤其設(shè)計(jì)成使得下式適用:Pmax: S彡0.9，尤其 Pmax: S彡 0.8，尤其 Pmax: S彡 0.7，尤其 Pmax: S彡 0.6，尤其 Pmax: S彡 0.5。
[0151]為了減少單獨(dú)致動器裝置45的功率消耗，放大器級30可分別實(shí)現(xiàn)為具有至少70%、尤其至少80%、尤其至少90%的效率的放大器。放大器級30可尤其實(shí)現(xiàn)為開關(guān)或D級放大器。
[0152]此外，所需電功率可借助機(jī)械概念、尤其借助單獨(dú)反射鏡23的合適安裝而減少。
[0153]根據(jù)本發(fā)明的致動器裝置45的電源的設(shè)計(jì)尤其還具有的結(jié)果是，簡化對功率損失的散熱設(shè)計(jì)。
[0154]下面所述的示例性實(shí)施例在各情況下可以通過其自身或者彼此結(jié)合實(shí)現(xiàn)。
[0155]下面參照圖8和圖9說明移動單獨(dú)反射鏡23中的至少一個的方法的一個示例性實(shí)施例。如在圖8和圖9中以示例形式示出，單獨(dú)反射鏡23之一的定位要求致動器裝置45的位置依賴性啟動。因此尤其要求相應(yīng)致動器裝置45的位置依賴性功率消耗。
[0156]圖8和圖9分別以示例方式示出定位單獨(dú)反射鏡23之一所需的致動器裝置45的總功率消耗Ptcit，其中兩個軸分別表示單獨(dú)反射鏡23繞相應(yīng)致動軸x、y的旋轉(zhuǎn)Rx、Ry的測量，該旋轉(zhuǎn)由致動器58的啟動引起。為了清楚說明，漸增的總功率消耗范圍由逐漸密集的細(xì)線表示。圖8和圖9應(yīng)理解為示例性的。與單獨(dú)反射鏡23的不同移動位置相關(guān)聯(lián)的總功率消耗的一般性多維空間還可呈現(xiàn)與圖8和圖9所示不同的形式。
[0157]為了簡化，圖8和圖9示出單獨(dú)反射鏡23之一定位在xy平面中，相應(yīng)致動器用于在X和y方向上偏轉(zhuǎn)。由于位于X軸和y軸之間的對角線上的位置的致動原理，總電功率Pt。*特別尚O
[0158]如在圖8和圖9中以示例方式示出，單獨(dú)反射鏡23可沿不同移動路徑33^332從第一移動位置34移動至第二移動位置35。移動軌跡33i尤其代表介于第一移動位置34和第二移動位置35之間的直接連接。本發(fā)明提供了不沿著移動軌跡33:而是沿著不同的移動軌跡尤其移動軌跡332移動單獨(dú)反射鏡23。
[0159]一般來說，還可提供多于兩個致動器58來移動單獨(dú)反射鏡23。移動軌跡33—般在代表致動器裝置的總功率消耗的至少二維空間中行進(jìn)。所述空間還可以是更高維空間。特別地，在多個單獨(dú)反射鏡23移動期間，移動軌跡33可代表所有單獨(dú)反射鏡23的移動。所述方面同樣可應(yīng)用于該情況。
[0160]本發(fā)明提供了選擇移動軌跡33使得盡可能避免僅由高總功率Ptcit達(dá)到的區(qū)域。特別地，驅(qū)動致動器裝置45，尤其驅(qū)動致動器58，使得在單獨(dú)反射鏡23從第一移動位置34移到第二移動位置35期間，由單獨(dú)致動器裝置45引起的致動方向(即由單獨(dú)致動器裝置45引起的移動路徑)彼此不獨(dú)立地選擇，而是彼此協(xié)同，使得在位置改變期間，使用的致動器裝置45的共同電功率消耗減小，尤其最小化。移動軌跡33尤其適合總功率消耗的預(yù)定最大值Pmax。示例性說明，最大值Pmax的預(yù)定義限定出不允許由移動軌跡33穿過的致動器58的總功率消耗的抽象空間中的區(qū)域。移動軌跡33尤其可關(guān)于待提供的總功率Pmax優(yōu)化。
[0161]在適配移動軌跡33時，特別地，還可考慮尤其單獨(dú)反射鏡23的待移動元件的安裝件的機(jī)械細(xì)節(jié)。移動軌跡33尤其可選擇成使得需要盡可能小的力或功率來施加于從第一移動位置34進(jìn)入第二移動位置35的路徑上。
[0162]如圖9所示，特別有利地，在從第一移動位置34移動進(jìn)入第二移動位置期間穿過零位置36。零位置36要求最小功率消耗。換言之，移動軌跡33選擇成使得其引導(dǎo)穿過零位置36 ο
[0163]可短暫停留于零位置36，即暫時中斷該移動。這可用于補(bǔ)償或校正滯后現(xiàn)象。結(jié)果，可大幅簡化穩(wěn)定的位置調(diào)節(jié)。
[0164]若致動器裝置45的功率偏轉(zhuǎn)特性(P-R特性曲線)具有滯后現(xiàn)象，則在零位置36(此處P = OW成立)沒有補(bǔ)償該滯后現(xiàn)象的情況下，為了偏轉(zhuǎn)進(jìn)第二移動位置35所產(chǎn)生的電流不僅取決于所述第二移動位置35，而且還取決于前述第一移動位置34以及相應(yīng)致動器裝置45的致動器58的必需功率消耗。這以示例方式說明，并在圖10中示意性示出，其中RlaUI^lJ出兩個不同的開始位置，且Pla、Plb識別出相應(yīng)設(shè)定前述開起位置所需的電功率，而R2a、R2b和P2a、P2b識別出相同目標(biāo)位置及設(shè)定前述目標(biāo)位置所需的電功率。
[0165]上述功率消耗對第一移動位置34(=R1)的依賴性要求致動器58的靜態(tài)和動態(tài)偏轉(zhuǎn)的復(fù)雜調(diào)節(jié)，特別是在總體系統(tǒng)的峰值功率意在通過優(yōu)化的致動減小的情況下。在該情況下，動態(tài)偏轉(zhuǎn)應(yīng)理解為意指靜態(tài)偏轉(zhuǎn)之間的改變。
[0166]通過補(bǔ)償零位置36中的滯后現(xiàn)象，可通過保證經(jīng)由致動器58針對目標(biāo)位置R2(SP第二移動位置35)設(shè)定的功率P2獨(dú)立于先前移動位置34來顯著簡化對致動器58的靜態(tài)和動態(tài)偏轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)。這可憑借這樣的事實(shí)來實(shí)現(xiàn)，在兩個靜態(tài)偏轉(zhuǎn)(即兩個移動位置34、35)之間的改變期間，在固定聚寶的功率P被設(shè)定用于目標(biāo)位置R2之前，每個致動器總是一開始被調(diào)節(jié)回零位置36，其中，1? = 0，？ = 01。對于圖10所示示例，這在圖11中示意性示出。
[0167]如從圖10和圖11中定性顯而易見的，與不進(jìn)行滯后現(xiàn)象校正的情況相比，在零位置36中校正滯后現(xiàn)象的情況下，對于目標(biāo)位置心設(shè)定的功率P更小。換言之，該滯后現(xiàn)象校正額外地提供了進(jìn)一步減少總體系統(tǒng)的峰值功率和功率損失的優(yōu)勢。該滯后現(xiàn)象補(bǔ)償尤其導(dǎo)致所需峰值功率的減少。這尤其導(dǎo)致總體系統(tǒng)的功率損失的減少。
[0168]此外，在零位置36(尤其是清晰和/或可再現(xiàn)的)中，特別地，還可校準(zhǔn)或尤其重新校準(zhǔn)用于單獨(dú)反射鏡23的位置調(diào)節(jié)的傳感器28。
[0169]圖12中示出減少要提供的總功率Ptcit的又一可能性。圖12示出兩個致動器58的單獨(dú)功率消耗Pi以及相關(guān)聯(lián)的總功率消耗Ptcit = PhP213此外，該移動過程的開始時間tl和結(jié)束時間^分別在圖12中以示例方式示出。
[0170]如在圖12的左半側(cè)所示，致動器58的時間平行(即同步)啟動導(dǎo)致特別高的總功率Pt。*。根據(jù)圖12右手側(cè)所示的示例性實(shí)施例，因此，以時間交錯方式(另外完全相繼地)驅(qū)動用于移動單獨(dú)反射鏡23的致動器58。結(jié)果，與同時致動相比，總功率Ptcit的峰值可減少。該可能性還包括一程序，其中，所致動的單獨(dú)反射鏡23的移動軌跡33細(xì)分成多個部分區(qū)段。部分區(qū)段隨后可合適組合以減少總功率Pt。*的峰值。
[0171]此示例性實(shí)施例可特別有利地與前述示例性實(shí)施例組合起來。若移位軌跡332無法引導(dǎo)穿過零位置36，而是由于用于移動的預(yù)定義的時間最大值必須跟隨更短路徑則致動器58，則致動器58的相繼驅(qū)動是特別有利的。
[0172]下面參考圖13描述另一示例性實(shí)施例。如果單獨(dú)反射鏡23在第一移動位置34中至少保持靜止一短時間，則靜摩擦效應(yīng)可在移動過程開始時發(fā)生。這種靜摩擦效應(yīng)可具有方向依賴性。根據(jù)圖13所示的方法，因此，選擇移動軌跡332，使得在移動過程開始時(即在第一移置位置34中)其指向最小靜摩擦的方向37。還可在該情況下利用單獨(dú)反射鏡23的安裝件的方向依賴性硬度。所以，再一次尤其在移動過程開始時減少尤其最小化所需電功率。
[0173]該靜摩擦的方向依賴性可事先通過實(shí)驗(yàn)或測量確定。舉例來說，其可儲存于系統(tǒng)內(nèi)部存儲器內(nèi)?？稍诖鎯ζ髦写鎯τ绕溆糜跍y量方向和/或其導(dǎo)數(shù)的測量值或數(shù)據(jù)模型(從測量值中確認(rèn)，并允許在系統(tǒng)操作期間針對任意致動開始方向計(jì)算出靜摩擦)。
[0174]移動軌跡332可尤其在第一移動位置34中指向零位置36的方向。特別有利地，單獨(dú)反射鏡23和/或相關(guān)聯(lián)致動器電極24取向成最大恢復(fù)力總是指向零位置36的方向。在該情況下，最小靜摩擦的方向37也指向零位置36的方向。
[0175]如在圖13中以示例方式示出，移動軌跡332可實(shí)現(xiàn)為彎曲的。其尤其可具有恒定曲率半徑。
[0176]在單獨(dú)反射鏡23移動期間，減少總功率Ptcit的又一可能性在于電能和/或動能本地儲存在至少一個致動器58處。該能量可尤其在單獨(dú)反射鏡23的被致動機(jī)械元件的位置改變期間恢復(fù)，尤其再利用。其尤其可在該系統(tǒng)的相同和/或其它致動器58中再利用。
[0177]儲存裝置59用于儲存電能。舉例來說，儲存裝置59包含一個或多個本地電容器56。
[0178]前述能量的恢復(fù)尤其可例如通過在線圈處的電容器放電和/或電壓感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。[0179 ]在圖20和圖21中示出電能的本地儲存用于減少所需峰值電功率的實(shí)施例。在該變型例的情況下，提供了脈沖寬度調(diào)制(P麗)致動器驅(qū)動。在這種驅(qū)動的情況下，致動器58的平均功率消耗通過周期性的供給和移除能量來實(shí)現(xiàn)。該平均功率可由通過控制供給周期和移除周期而控制。若該供應(yīng)和移除僅通過外部電壓源54實(shí)現(xiàn)，則與本地儲存的能量重新用于致動的情況相比，由于在供電線55中的功率損失，所產(chǎn)生的峰值功率更高。本發(fā)明因此提供為了減少該峰值功率之目的而為待本地儲存的致動提供的部分能量。能量的儲存可例如通過這樣的事實(shí)來實(shí)現(xiàn)，由外部電壓源54供給到致動器58的能量在致動間隔tal(圖20示出)未返回電壓源54，而是移除進(jìn)本地儲存電容器56中。這是圖21所示開關(guān)位置的情況。儲存于電容器56中的能量隨后可在后續(xù)致動問隔ta2中經(jīng)由切換網(wǎng)絡(luò)提供給相同致動器58或其它致動器58。
[0180]由于在供應(yīng)線55上多個前述致動器58與相關(guān)聯(lián)開關(guān)的并聯(lián)連接以及共同儲存電容器56的使用，可實(shí)現(xiàn)至少兩個致動器58之間的電能的重新利用，下面圖18所示。
[0181]借助至少兩個致動器58的能量攝取與釋放的建設(shè)性重疊，可在該系統(tǒng)中保持盡可能多的能量，這使得可減少在供電線上的功率損失。圖18最上面的線條以示例方式示出在位置改變之間、期間和之后，移動單獨(dú)反射鏡23的兩個致動器的能量需求Em、EA2的一個示例性示例。
[0182]圖18最上方的線條示意性示出在該位置改變之前、期間和之后，兩個致動器的任意單位的能量需求Ea1、Ea2。
[0183]在該情況下，待移動的單獨(dú)反射鏡位于第一移動位置34直到時刻1^，隨后在間隔[T1J2]內(nèi)沿移動軌跡33移動到第二移置位置，并后續(xù)保持在前述第二移動位置中。
[0184]圖18的中間線條示意性示出在該位置改變期間儲存于儲存電容器56中的能量ESK。
[0185]圖18的最下方線條示出在不具有儲存電容器的系統(tǒng)的情況中外部供給的能量，如曲線O以及在具有儲存電容器的系統(tǒng)的情況中對應(yīng)能量，如曲線M。在該情況下，為了簡化，假設(shè)儲存于儲存電容器56中的全部能量(參見圖18的中間線條)皆可再利用。
[0186]為了進(jìn)一步最小化功率損失，在該情況下，還可例如在致動器58處適當(dāng)?shù)馗淖兒?或結(jié)合電流流動方向和/或電壓極性。
[0187]該概念的一種可能實(shí)現(xiàn)在于在各情況下針對致動器58組使用儲存電容器56，對于致動器組，在至少兩個不同移動位置保持可用(即提供)不同總能量。在位置改變的情況下，待提供的能量隨后可從致動器組的一個致動器58轉(zhuǎn)移到另一個致動器。在圖18中示意性示出具有兩個致動器58的變型例。
[0188]根據(jù)另一變型例，與圖18的頂部線條以示例方式所示的示圖相比，該系統(tǒng)的致動器58不是相繼驅(qū)動的，而是盡可能同時驅(qū)動。在該情況下，能量可從一個致動器直接轉(zhuǎn)移至另一個致動器。
[0189]在單獨(dú)反射鏡23移動期間減少總功率Ptcit的又一可能性在于建設(shè)性地利用在至少兩個致動器之間的電磁串?dāng)_。在該情況下，建設(shè)性應(yīng)理解為“非破壞性”的含義，即具有正面效益。這尤其在磁性、電感性及電容性致動器的情況下是可能的。在保持靜態(tài)位置和/或時間平行位置變化時，尤其可利用該串?dāng)_。
[0190]特別地，可建設(shè)性地利用相位匹配的脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動放大器信號的電串?dāng)_。
[0191]所提供的調(diào)節(jié)可以是所謂的“多重輸入多重輸出調(diào)節(jié)(ΜΙΜ0調(diào)節(jié))”，其中致動器之間的串?dāng)_不必減少，而是所需總電功率PtOt最小化。為此，寄生功率損失(例如電磁致動器屏蔽中轉(zhuǎn)換的熱功率)可用作有效功率。
[0192]在該變型例中，例如，有利地故意免除不同致動器之間的電磁屏蔽。
[0193]串?dāng)_的效應(yīng)可以基于模式的方式確定，尤其借助于具有耦合因素的矩陣確定。
[0194]在圖19中示意性示出此變型例的優(yōu)勢。左手欄分別示出不使用致動器58之間的串?dāng)_的情形，圖19中的右手欄示出使用兩個致動器58之間的串?dāng)_的情形。圖19的最上方列示出具有Pm的第一致動器58的有效功率。左手欄額外地示出致動器I的寄生功率損失Pn和所需電功率Pb1。右手欄以示例方式示出從致動器2至致動器I的串?dāng)_功率Ρ?21。此外，右手欄同樣示出致動器I的總所需電功率Pb1。其小于在不利用串?dāng)_情況下的所需電功率ΡΒ1。
[0195]中間行示出利用和不利用來自致動器I的串?dāng)_的致動器2的對應(yīng)關(guān)系。
[0196]圖19的最下方行在各情況下示出總所需功率Ptclt= PB1+PB2?？娠@示出，總功率Ptcit可通過建設(shè)性地利用不同致動器58之間的串?dāng)_而減少。
[0197]在位置改變的情況下，有利地，還可通過在建設(shè)性串?dāng)_的情況下在時間上并行地以及在破壞性串?dāng)_的情況下在時間上相繼地驅(qū)動致動器58來減小尤其最小化峰值電功率
P max ο
[0198]致動器58之間的串?dāng)_可通過免除電磁屏蔽或減弱此種屏蔽而實(shí)現(xiàn)?？娠@示出，在利用該串?dāng)_的情況下的所需峰值電功率Pmax的大小最大等于不利用串?dāng)_的情況。該最大所需峰值電功率尤其可通過利用串?dāng)_而減少。該減少可為不利用串?dāng)_的情況下的所需峰值電功率Pmax的尤其至少I %、尤其至少3%、尤其至少5%。
[0199]在移動單獨(dú)反射鏡23期間減少總功率Ptcit的又一可能性包含適應(yīng)地限制放大器級30的供應(yīng)電壓。圖15示出在單獨(dú)反射鏡23的第一組移動期間在時間間隔^至^中以及在單獨(dú)反射鏡23的另一組移動期間在移動間隔t3至t4中，放大器級30的兩組4(h、402的實(shí)際供應(yīng)需求38,和所述組的相關(guān)適配提供供應(yīng)3士的對應(yīng)時間輪廓。在圖14中示出用于驅(qū)動第一組40ι和第二組402的致動器58的相關(guān)電路概念。
[0200]群組4(h、402分別包含至少一個致動器58。對于每個群組4(h、402，該供應(yīng)電壓的適應(yīng)性限制彼此分離地實(shí)現(xiàn)。每個群組40^402的供應(yīng)電壓例如可借助可調(diào)節(jié)式DC/DC轉(zhuǎn)換器42!、422來適應(yīng)地設(shè)定。
[0201]單獨(dú)反射鏡23和/或相關(guān)聯(lián)致動器58整體還可細(xì)分成多于兩個群組40^402，其中，對于各群組，供應(yīng)電壓的適應(yīng)性限制彼此分離地實(shí)現(xiàn)。
[0202]供應(yīng)電壓的適應(yīng)性限制首先涉及確認(rèn)取決于待移動的單獨(dú)反射鏡23的第一移動位置34和/或第二移動位置35(即待移動的單獨(dú)反射鏡23的開始和/或目標(biāo)位置)和/或?yàn)槠涮峁┑囊苿榆壽E332的最大所需供應(yīng)電壓。
[0203]此外，圖14示意性示出控制裝置29。其在各情況下經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸供應(yīng)線41給放大器級30供應(yīng)要放大的信號。
[0204]而且，提供控制放大器級30的供應(yīng)電壓的供電壓源43和裝置44。這些在下文中統(tǒng)稱為供應(yīng)電壓調(diào)節(jié)46。
[0205]放大器級30的供應(yīng)電壓借助供應(yīng)電壓調(diào)節(jié)46進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0206]在輸出側(cè)上，放大器級30在各情況下連接到致動器裝置45之一、尤其連接到致動器58。
[0207]DC/DC轉(zhuǎn)換器42i具有高效率和低的大信號頻寬。DC/DC轉(zhuǎn)換器42i的效率尤其可在90%至95%的范圍內(nèi)。DC/DC轉(zhuǎn)換器42i的大信號頻寬在此應(yīng)理解為具有全功率擺動的所支持的頻率涵蓋范圍。其尤其小于10Hz。放大器級30在各情況下具有低效率和比DC/DC轉(zhuǎn)換器高的大信號頻寬。不具有DC/DC轉(zhuǎn)換器42i的放大器級30的效率可以在50%至95%的范圍內(nèi)。
[0208]特別地，調(diào)節(jié)放大器級30的輸入功率。放大器級30的供應(yīng)電壓可以被控制尤其被調(diào)節(jié)成使得其適配于放大器級30的輸出功率。結(jié)果，可提高放大器級30的效率。如此，尤其可更好地調(diào)制放大器級30。特別地，可最大化對放大器級30的調(diào)制。根據(jù)本發(fā)明，特別地，調(diào)節(jié)放大器級30的供應(yīng)電壓并由此調(diào)節(jié)輸入功率，使得輸入功率與輸出功率的比值在0.1至10的范圍內(nèi)、尤其在0.3至3的范圍內(nèi)、尤其在0.5至2的范圍內(nèi)。
[0209]放大器級30的頻寬可為尤其至少1Hz、尤其至少50Hz、尤其至少10Hz、尤其至少500Hz、尤其至少 100Hz。
[0210]控制裝置29還可以數(shù)據(jù)傳輸方式連接到供應(yīng)電壓調(diào)節(jié)46。借助供應(yīng)電壓調(diào)節(jié)46，尤其借助控制裝置29，可給群組4(h、402的放大器級30確認(rèn)并設(shè)定供應(yīng)電壓、尤其最佳供應(yīng)電壓。該供應(yīng)電壓尤其取決于預(yù)定義行進(jìn)設(shè)定(即預(yù)定義移動軌跡330而確認(rèn)。
[0211]根據(jù)在圖22中示意性示出的一個特別有利實(shí)施例，復(fù)用方法可提供用于驅(qū)動放大器級30。由此，特別地，可取決于行進(jìn)設(shè)定(即取決于所需移動軌跡330組合具有由最大供應(yīng)電壓所導(dǎo)致的相同或相似需求的放大器級30以形成群組。在該情況下，放大器級30形成群組4(^的聚合并不在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中靜態(tài)實(shí)現(xiàn)，而是適應(yīng)性地實(shí)現(xiàn)。其尤其在該系統(tǒng)操作期間實(shí)現(xiàn)。其通過放大器電子器件的構(gòu)造、尤其通過用于供應(yīng)電壓的多路器50在放大器級處可切換地提供產(chǎn)生的供應(yīng)電壓來實(shí)現(xiàn)。為了選擇供應(yīng)電壓，多路器50可由具有控制信號的控制裝置51控制。控制裝置51可集成進(jìn)控制裝置29中或是其一部分。
[0212]上述各種實(shí)現(xiàn)變型例和示例性實(shí)施例對于以互連布置用在光學(xué)組件25中的致動器58和放大器級30的任意組合而言為可能。特別地，這尤其還包括不同致動器58和/或放大器級30的同時使用。在該情況下，可根據(jù)上述一個或多個變型例適配、尤其優(yōu)化致動器58和/或放大器級30的僅一部分。還可根據(jù)來自上述那些之中的不同可能性實(shí)現(xiàn)不同致動器58和/或放大器級30。
[0213]對于以互連布置與致動器以靜態(tài)方式維持的移動位置34、35，為了確認(rèn)最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正，可使用來自多維優(yōu)化問題領(lǐng)域的各種數(shù)值方法。例如，該方法可借助基于模式的封閉方案而確認(rèn)，例如借助擬逆法(pseudo-1nverse method)或拉格朗日最佳化。擬逆法尤其適合用在功率最大的相等條件的情況中。拉格朗日優(yōu)化尤其適合用在功率最大的小于/等于條件的情況中。
[0214]還可通過測試所有可能替代例(所謂的窮舉搜索)確認(rèn)最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正。
[0215]確認(rèn)最佳移動軌跡332和/或最佳位置校正的合適數(shù)值方法的示例包括所謂的最速下降算法、單純形算法或切割平面算法。替代算法同樣是可能的。
[0216]為了確定優(yōu)化參數(shù)，尤其可提供兩階段法。在該情況下，借助單調(diào)函數(shù)模型化移動軌跡33,。移動軌跡33,尤其借助可由迭加的基底函數(shù)、尤其多項(xiàng)式或不同頻率的正弦振蕩(例如由此種函數(shù)之總和)表示的單調(diào)函數(shù)模型化。模型化移動軌跡33,的函數(shù)尤其允許計(jì)算在移動軌跡33i的每一點(diǎn)處的必要電功率。
[0217]隨后在第二步驟中確定基底函數(shù)的系數(shù)。為此，提供封閉或數(shù)值優(yōu)化。
[0218]對移動軌跡332和/或位置校正的適應(yīng)性優(yōu)化而言，這些方法可在外部分離控制單元中、尤其在外部運(yùn)算單元中實(shí)現(xiàn)及進(jìn)行。它們還可以在接近致動器邏輯中實(shí)現(xiàn)及進(jìn)行。部分外部實(shí)現(xiàn)和部分接近致動器邏輯的組合同樣是可能的。這同樣適用于致動器58的電子驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)。
[0219]下面參照圖16和圖17以不同文字再次概括說明根據(jù)本發(fā)明的概念。圖16示意性示出借助至少兩個致動器58在機(jī)械部件移動期間尤其在機(jī)電系統(tǒng)62的光學(xué)部件61移動期間使峰值電功率最小化的系統(tǒng)構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)概念。
[0220]圖16左手側(cè)示意性示出代表系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化的方法步驟64。根據(jù)本發(fā)明，此方法步驟涉及從以下示意性表示的部分概念中進(jìn)行選擇:機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)65、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)66和算法系統(tǒng)設(shè)計(jì)67。
[0221]這尤其意味著機(jī)械和電子系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)。在該情況下，電子部件的設(shè)計(jì)意味著其選擇和互連，從而達(dá)成在該系統(tǒng)中所爭取的電功能。
[0222]在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化中考慮一系列不同的需求和邊界條件68,。邊界條件68,可例如代表部件61的所有可能移動位置組。邊界條件682可代表最大容許的峰值電功率。
[0223]根據(jù)本發(fā)明所提供的變型例從在機(jī)電系統(tǒng)62的啟動前的算法、電子和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)65、66、67還有在該系統(tǒng)操作期間的最佳致動軌跡的相關(guān)聯(lián)適應(yīng)性系統(tǒng)構(gòu)造及實(shí)現(xiàn)提出選擇。各種可能性可有利地彼此組合。
[0224]致動軌跡、尤其最佳致動軌跡、驅(qū)動方案和/或相關(guān)聯(lián)驅(qū)動協(xié)議可在該系統(tǒng)操作之前確認(rèn)，并可儲存于內(nèi)存69中。內(nèi)存69可具有儲存放大器級30和移置軌跡33的可能構(gòu)造的不同部分區(qū)域70、71。
[0225]移動軌跡33還可由控制裝置29使用對應(yīng)的算法手段在該系統(tǒng)操作時間期間確定。
[0226]內(nèi)存69以數(shù)據(jù)傳輸方式連接到控制裝置29?？刂蒲b置29包含算法手段，用于在部件61的致動期間使峰值電功率Pmax最小化?？刂蒲b置29經(jīng)由一個或多個控制和/或調(diào)節(jié)單元72連接到放大器級30。控制裝置29可尤其經(jīng)由一個或多個數(shù)據(jù)傳輸元件73將設(shè)定點(diǎn)位置轉(zhuǎn)發(fā)給控制和/或調(diào)節(jié)單元72。
[0227]控制裝置29具有數(shù)據(jù)輸入74，其用于預(yù)定義目標(biāo)移動位置。
[0228]控制裝置29以數(shù)據(jù)傳輸方式經(jīng)由另一數(shù)據(jù)傳輸元件75直接連接到放大器級30、尤其其構(gòu)造電子器件76。
[0229]此外，機(jī)電系統(tǒng)62包含一個或多個傳感器元件77。傳感器元件77用于確認(rèn)待移動部件61的移動位置。所確認(rèn)的位置經(jīng)由一個或多個數(shù)據(jù)傳輸連接件78轉(zhuǎn)發(fā)給控制裝置29和/或控制和/或調(diào)節(jié)單元72。
[0230]具有其構(gòu)造電子器件76的放大器級30連同待移動部件61和傳感器元件77—起形成接近致動器部件79。
[0231]內(nèi)存69、控制裝置29及控制和/或調(diào)節(jié)單元72可實(shí)現(xiàn)為一個或多個分離組件80。分離組件80可實(shí)現(xiàn)為接近致動器組件80。其還可實(shí)現(xiàn)為外部組件80，尤其為外部數(shù)字邏輯組件。
[0232]圖17示意性地示出在機(jī)電系統(tǒng)62的操作期間，該峰值功率減少算法實(shí)施。目標(biāo)位置、尤其新目標(biāo)位置在第一步驟81中預(yù)定義。這可涉及第二移動位置35。
[0233]部件61的實(shí)際位置隨后在測量步驟82中進(jìn)行測量。該實(shí)際位置可以是第一移動位置34。
[0234]一方面，確定實(shí)際位置的測量步驟82之后是確定步驟83，其中，確定與實(shí)際和目標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的移動軌跡33。這可通過從內(nèi)存69、尤其部分區(qū)域71中讀出對應(yīng)的移動軌跡33，或通過在該系統(tǒng)操作期間優(yōu)化移動軌跡33來做到。這兩種可能性的組合同樣是可能的。
[0235]另一方面，為了確定移動軌跡33，此外還提供確定與實(shí)際和目標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動放大器構(gòu)造的確定步驟84。所述構(gòu)造同樣可通過從內(nèi)存69、尤其從其部分區(qū)域70中讀出，或在該系統(tǒng)操作期間通過優(yōu)化而確定。這兩種可能性的組合同樣是可能的。確定步驟84之后是構(gòu)造放大器級30的構(gòu)造步驟85。
[0236]最后，預(yù)定義步驟86涉及根據(jù)移動軌跡33經(jīng)由驅(qū)動放大器操作的致動器58為機(jī)械元件的致動預(yù)定義設(shè)定點(diǎn)值。
[0237]在使用根據(jù)本發(fā)明的所述部件和方法用于為投射曝光設(shè)備I期間，提供掩模母版和晶片，所述晶片支承對照明光I O光敏感的涂層。之后，該掩模母版的至少一個區(qū)段借助于投射曝光設(shè)備I投射于該晶片上。在將掩模母版投射至晶片期間，掩模母版保持器和/或晶片保持器可在平行于物平面6和/或平行于像平面9的方向上移動。該掩模母版和該晶片優(yōu)選地彼此同步移動。最后，顯影由照明光10曝光過的晶片上的光敏層。如此，制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)部件，尤其是半導(dǎo)體芯片。
[0238]即使本發(fā)明已基于投射曝光設(shè)備I進(jìn)行了說明，但是根據(jù)本發(fā)明的概念并不限于此。原則上，還可適用于其它機(jī)電系統(tǒng)，其中，至少一個機(jī)械元件的位置通過電子驅(qū)動至少兩個致動器58來設(shè)定和/或調(diào)節(jié)。其特別有利于機(jī)械元件意在成組或以互連布置進(jìn)行移動的機(jī)電系統(tǒng)。特別關(guān)注機(jī)械元件意在尤其以預(yù)定時刻(例如周期性地)重復(fù)移動的系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動光學(xué)部件形式的至少一個機(jī)械裝置(23)的方法，該至少一個機(jī)械裝置具有 至少兩個移動自由度，該方法包括下列步驟:-提供具有至少一個機(jī)械裝置(23)的機(jī)電系統(tǒng)，該至少一個機(jī)械裝置能夠借助至少兩 個電動致動器(47; 57; 58)從第一移動位置(34)移動到第二移動位置(35);-預(yù)先定義最大功率(Pmax)，其允許由所有致動器(47; 57; 58)在機(jī)械裝置(23)的移動期 間在任意時刻一起消耗，其中，最大功率(PmX)小于所有單獨(dú)致動器(47;57;58)的最大功率 (P^x)之和(S);-確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議，用于在符合預(yù)定最大功率(Pmax)的同時，使至少一個機(jī)械裝置(23)從 該第一移動位置(34)沿移動軌跡(33)移動到該第二移動位置(35);以及-根據(jù)驅(qū)動協(xié)議通過驅(qū)動致動器(47; 57; 58)來移動機(jī)械裝置(23)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議包含下列步驟:2.1.預(yù)先定義該機(jī)電系統(tǒng)的所有機(jī)械裝置的移動軌跡(33);2.2.取決于相應(yīng)移動軌跡(33)，預(yù)先定義或確認(rèn)用于每個機(jī)械裝置(23)的驅(qū)動方案； 以及2.3.確認(rèn)單獨(dú)機(jī)械裝置(23)的移動的時間順序。3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)在移動過程開 始時指向預(yù)定方向(37)。4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)在至少兩個點(diǎn) 處指向不同方向。5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該移動軌跡(33)引導(dǎo)通過該機(jī) 械裝置(23)的零位置(36)。6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，不同致動器裝置(24)至少部分 地相繼啟動。7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了確認(rèn)驅(qū)動協(xié)議，確認(rèn)一啟動 方案，其中，至少一個致動器驅(qū)動放大器(30)的供應(yīng)電壓被適應(yīng)性適配。8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定驅(qū)動協(xié)議涉及考慮在至少 兩個機(jī)械裝置(23)的致動器裝置(24)之間的本地儲存和/或電磁串?dāng)_中的可能電能儲存。9.一種光學(xué)組件(25)，包含；9.1.機(jī)電系統(tǒng)，具有；9.1.1.光學(xué)部件形式的至少一個機(jī)械裝置(23)，具有至少兩個移動自由度；9.1.2.至少兩個電動致動器裝置(45)，用于將至少一個機(jī)械裝置(23)從第一移動位置 (34)沿移動軌跡移動到第二移動位置(35);以及9.2.控制裝置(29)，用于借助致動器裝置(45)控制機(jī)械裝置(23)的移動，9.3.其中，機(jī)械裝置(23)通過致動器裝置(45)的受控啟動移動到預(yù)定移動位置組和/ 或沿預(yù)定移動軌跡組移動；9.4.其特征在于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得當(dāng)該機(jī)械裝置(23)移動到預(yù)定移動位置和/或 沿預(yù)定移動軌跡移動時，致動器裝置(45)的最大總功率消耗的大小至多等于預(yù)定最大功率 (Pmax)，其中，該最大功率(Pmax)小于所有單獨(dú)致動器裝置的最大功率(P^x)之和(S)。10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)組件(25)，其特征在于，該機(jī)械裝置(23)具有至少兩個旋轉(zhuǎn)軸(A，B)，該致動器裝置(45)具有至少兩個致動軸(X，Y)，其中，旋轉(zhuǎn)軸(A，B)相對于致動 軸(X，Y)旋轉(zhuǎn)一角度巾>0°。11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)組件(25)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸(A，B)相對于致動軸(X，Y) 旋轉(zhuǎn)的角度巾被選擇成使得設(shè)定要求最大機(jī)械有效功率的移動位置所需的電功率最小。12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的光學(xué)組件(25)，其特征在于，該機(jī)械裝置(23)布 置成使得其具有零位置(36)，該零位置被選擇成使得設(shè)定機(jī)械裝置(23)的所有預(yù)定移動位 置所需的峰值電功率最小。13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的光學(xué)組件(25)，其特征在于，提供儲存裝置(56) 來本地儲存電能。14.一種設(shè)計(jì)具有至少一個可移動光學(xué)部件和致動器(45)的光學(xué)組件(25)的方法，至 少一個可移動光學(xué)部件具有至少兩個旋轉(zhuǎn)軸(A，B)，致動器裝置具有帶致動器軸(X，Y)的至 少兩個致動器，以移動光學(xué)部件，該方法包括下列步驟:_預(yù)先定義用于移動該光學(xué)部件的可能移動位置和/或移動軌跡；-確定用于設(shè)定所有移動位置和/或移動軌跡所需的峰值總電功率；-取決于旋轉(zhuǎn)軸(A，B)相對于致動軸(X，Y)旋轉(zhuǎn)的角度巾，確定峰值總功率的最小值；-關(guān)于光學(xué)部件取向致動器(45)，使得旋轉(zhuǎn)軸(A，B)相對于致動軸(X，Y)旋轉(zhuǎn)一角度小。15.—種包含具有至少一個如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的光學(xué)組件(25)的第一分 面反射鏡(13)的照明光學(xué)單元的照射光學(xué)單元(4)。16.—種照明系統(tǒng)(2)，包含:a.如權(quán)利要求15所述的照明光學(xué)單元(4);以及b.福射源(3)。17.—種用于微光刻的投射曝光設(shè)備(1)，包含:c.如權(quán)利要求16所述的照明系統(tǒng)(2);以及d.投射光學(xué)單元(7)。18.—種制造微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)部件的方法，包含下列步驟:-提供基板，由光敏材料構(gòu)成的層至少部分地施加到該基板；-提供具有待成像的結(jié)構(gòu)的掩模母版；-提供如權(quán)利要求17所述的投射曝光設(shè)備(1);-借助投射曝光設(shè)備(1)將掩模母版的至少一部分投射到基板的光敏層區(qū)域上。19.一種根據(jù)如權(quán)利要求18所述的方法制造的部件。
【文檔編號】G03F7/20GK106030410SQ201580008654
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】S.克朗, L.伯杰
【申請人】卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司