AKTIV VERKIPPBARES OPTISCHES ELEMENT

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. §119 der deutschen Patentanmeldung Nr. 102022 203438.4, eingereicht am 6. April 2022, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Anordnung für die Mikrolithographie, die für die Verwendung von UV Nutzlicht geeignet ist, insbesondere von Licht im extremen ultravioletten (EUV) Bereich. Weiterhin betrifft die Erfindung ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, sowie eine optische Abbildungseinrichtung mit einem solchen optischen Modul. Die Erfindung lässt sich im Zusammenhang mit beliebigen optischen Abbildungsverfahren einsetzen. Besonders vorteilhaft lässt sie sich bei der Herstellung oder der Inspektion mikroelektronischer Schaltkreise sowie der hierfür verwendeten optischen Komponenten (beispielsweise optischer Masken) einsetzen.

Typischerweise umfassen die optischen Systeme, die im Zusammenhang mit der Herstellung solcher mikroelektronischer Schaltkreise verwendet werden, eine Vielzahl von optischen Elementmodulen, die optische Elemente wie etwa Linsen, Spiegel, Gitter usw. umfassen, die im Pfad des Lichts angeordnet sind. Diese optischen Elemente wirken normalerweise in einem Belichtungsprozess zusammen, um ein auf einer Maske, einem Retikel oder dergleichen gebildetes Muster zu beleuchten und ein Bild dieses Musters auf ein Substrat wie einen Wafer zu übertragen. Die optischen Elemente sind üblicherweise in einer oder mehreren funktionell unterschiedlichen optischen Elementgruppen zusammengefasst, die innerhalb unterschiedlicher optischer Elementeinheiten gehalten werden können. Facettenspiegelvorrichtungen wie die oben genannten können unter anderem dazu dienen, den Belichtungslichtstrahl zu homogenisieren, d. h. um eine möglichst gleichmäßige Leistungsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels zu bewirken. Sie können auch verwendet werden, um jede gewünschte spezifische Leistungsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels bereitzustellen.

2021 P00374 WO 21 1019WO KA/el

28. März 2023 Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen besteht nicht nur ein ständiger Bedarf an einer verbesserten Auflösung, sondern auch ein Bedarf an einer verbesserten Genauigkeit der zur Herstellung dieser Halbleiterbauelemente verwendeten optischen Systeme. Diese Genauigkeit muss natürlich nicht nur anfänglich vorhanden sein, sondern muss über den gesamten Betrieb des optischen Systems aufrechterhalten werden. Ein Problem in diesem Zusammenhang ist eine möglichst präzise Leistungsverteilung bzw. Intensitätsverteilung innerhalb des Belichtungslichtbündels, die möglichst gut mit einer gewünschten Leistungsverteilung übereinstimmt, um letztendlich unerwünschte Abbildungsfehler zu vermeiden bzw. zumindest zu reduzieren. Um eine möglichst feinfühlige Leistungsverteilung zu ermöglichen ist es daher wünschenswert, die optische Fläche der einzelnen Facettenelemente zu verringern und die Anzahl der Facettenelemente zu erhöhen, letztlich also die „Auflösung“ des Facettenspiegels zu erhöhen.

Um eine gewünschte Leistungsverteilung zu erzielen, wurden Facettenspiegelvorrichtungen entwickelt, wie sie beispielsweise in der DE 102 05425 A1 (Holderer et al.) offenbart sind, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die DE 102 05425 A1 (Holderer et al.) zeigt unter anderem Facettenspiegelvorrichtungen, bei denen Facettenelemente mit sphärischer Rückfläche in einer zugeordneten Ausnehmung innerhalb eines Trägerelements sitzen. Die kugelförmige Rückfläche liegt an einer entsprechenden kugelförmigen Wand oder mehreren Kontaktpunkten des diese Ausnehmung begrenzenden Stützelementes an. Die sphärische Rückfläche weist einen vergleichsweise kleinen Krümmungsradius auf, so dass sie ein Drehzentrum des Facettenelements definiert, das weit entfernt von einem Krümmungsmittelpunkt der optischen Fläche des Facettenelements liegt. Mit der Rückseite des Facettenelementes ist zentral ein Betätigungshebel verbunden und entsprechende Manipulatoren neigen den Betätigungshebel, d.h. erzeugen seitliche Auslenkungen des freien Endes des Betätigungshebels, um sowohl die Position als auch die Ausrichtung der optischen Fläche der Facette einzustellen.

Ein ähnliches Justageprinzip ist auch aus der WO 2012/175116 A1 (Vogt et al.) bekannt, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Auch hier ist an der Rückseite des Facettenelements ein langgestreckter Betätigungshebel angebracht. Die Verkippung der optischen Fläche des Facettenelements wird auch hier durch eine seitliche Auslenkung eines Betätigungshebels quer zu seiner Längsachse erzielt.

Ein ähnliches Prinzip mit aktiver Verstellung über eine auf den Betätigungshebel wirkende magnetische Aktuatoreinrichtung ist jeweils aus der US 9,785,051 B2 (Van Schoot et al.) und der US 9,927,711 B2 (Hol et al.) bekannt, deren gesamte Offenbarung hierin jeweils durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Hierbei ist jeweils eine passive Stützeinrichtung vorgesehen, mit der das Facettenelement über schlanke Stützstäbe auf einer Stützstruktur (hier einem gemeinsamen Träger für eine größere Anzahl von Facettenelementen) abgestützt ist. Dabei kreuzen sich die Längsachsen der Stützstäbe in einem Punkt, um den das Facettenelement dann nach Art eines Kugelgelenks beliebig verkippbar ist.

Im Beleuchtungssystem von EUV-Lithographieanlagen werden typischerweise die Facetten eines Feldfacettenspiegels unterschiedlich positionierten Facetten eines Pupillenfacettenspiegels zugeordnet. Bei bestimmten Optikdesigns (beispielsweise Designs des Typs „Spekularer Reflektor“) sind neben individuell verkippbaren Feldfacetten auch individuell verkippbare Pupillenfacetten vorgesehen, wobei typischerweise jeweils eine Verkippbarkeit um zwei (meist orthogonale) Achsen zu realisieren ist.

Die Feldfacetten können hierbei als Mikrospiegelarrays mit typischerweise Hunderttausenden einzelnen Feldfacetten ausgestaltet sein, die beispielsweise jeweils eine optische Fläche in der Größenordnung von 1 mm ² aufweisen. Solche aktuierbaren Mikrospiegel können grundsätzlich unter Verwendung so genannter MEMS-Technologien (MEMS = mikro-elektro-mechanisches System) in Silizium gefertigt werden und unmittelbar den Antrieb integrieren, wie dies beispielsweise aus der US 5,914,801 (Dhuler et al.) bekannt ist, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.

Bei den Pupillenfacetten für solche Beleuchtungssysteme werden demgegenüber typischerweise optische Flächen verwendet, deren Flächeninhalt im Bereich zwischen 20 mm ² und 30 mm ² liegt, wobei typischerweise eine Verkippung um ±100 mrad je Kippachse zu realisieren ist. Dabei sind die Pupillenfacetten durch die absorbierte EUV- Strahlung typischerweise einer thermalen Leistungsdichte von bis zu 100 kW/m ² ausgesetzt. Um die Temperatur der Facettenelemente auf einem tolerierbaren Wert (typischerweise unter 200°C, möglichst aber unter 100°C) zu halten, muss die Stützeinrichtung der Facettenelemente eine möglichst gute Wärmeabfuhr ermöglichen. Dies bedingt vergleichsweise große Mindestquerschnitte der verwendeten Stützelemente, die wiederum in einem vergleichsweise großen Drehmoment resultieren, das erforderlich ist, um die gewünschte Verkippung zu erzielen.

Derart große Kippmomente können mit herkömmlichen MEMS-Systemen bei den gegebenen Baugrößen der Pupillenfacetten nicht aufgebracht werden, sodass typischerweise mit konventionellen feinmechanischen Verfahren produzierte Stützeinrichtungen zum Einsatz kommen, wie sie aus der oben genannten US 9,785,051 B2 (Van Schoot et al.) bzw. der US 9,927,711 B2 (Hol et al.) bekannt sind. Diese bekannten Stützeinrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass sie prinzipbedingt vergleichsweise großen Bauraum und vergleichsweise hohe Drehmomente erfordern, um bei ausreichender Wärmeabfuhr die gewünschte Verkippung zu erzielen.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optische Anordnung einer Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, ein entsprechendes optisches Modul sowie eine entsprechende optische Abbildungseinrichtung mit einer solchen Anordnung, ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements sowie ein optisches Abbildungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches die zuvor genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere auf einfache Weise bei geringem Bauraumbedarf und guter Wärmeabfuhr die erforderliche Verkippung der optischen Fläche des optischen Elements ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Der Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, dass man auf einfache Weise bei geringem Bauraumbedarf und guter Wärmeabfuhr die erforderliche Verkippung der optischen Fläche des optischen Elements erzielen kann, wenn man die Stützeinrichtung als passive Komponente gestaltet, die zwei kinematisch seriell angeordnete dezidierte Kippachsen über entsprechende Festkörpergelenkabschnitte definiert. Über eine solche Gestaltung, mit der letztlich eine kardanische Anbindung des optischen Elements an die Stützstruktur erreicht wird, ist es möglich, durch eine entsprechende Dimensionierung des jeweiligen Festkörpergelenkabschnitts entlang der Kippachse einen vergleichsweise großen Wärmedurchgangsquerschnitt bei vergleichsweise geringem Biegewiderstandsmoment um die Kippachse (dank vergleichsweise geringer Abmessungen quer zur Kippachse) zu erzielen.

Hierbei ist es von Vorteil, dass der Bauraum, der durch eine Projektion der Außenkontur des optischen Elements entlang der Längsachse der Hebeleinheit definiert wird (und nachfolgend auch als „Hüllraum“ bezeichnet wird), in einer Richtung quer zu der Längsachse der Hebeleinheit weitgehend für den jeweiligen Festkörpergelenkabschnitt ausgenutzt werden kann (dieser also vergleichsweise lang ausgeführt werden kann), ohne die Projektion der Außenkontur des optischen Elements, mithin also den Hüllraum, seitlich zu überragen. Damit ist beispielsweise bei Facettenspiegeln eine (im Hinblick auf einen geringen Lichtverlust durch Spalte zwischen den Facettenelementen) vorteilhaft dichte Packung der Facettenelemente innerhalb eines Facettenspiegels möglich, die im Wesentlichen durch die Außenkontur der optischen Elemente begrenzt bzw. definiert ist.

Entlang der Längsachse der Hebeleinheit kann die Bauhöhe der Stützeinrichtung hingegen vorteilhaft gering gehalten werden, wodurch sich nicht zuletzt vorteilhaft kurze Wege für die Wärmeabfuhr vom optischen Element zur Stützstruktur bzw. dort angesiedelten Kühleinrichtungen ergeben. Diese axial (hier: entlang der Längsrichtung bzw. Längsachse der Hebeleinheit) kompakte Gestaltung ermöglicht zudem eine in dieser Längsrichtung vergleichsweise kurze Hebeleinheit, die als einfaches Hebelelement gestaltet sein kann. Hierdurch können mit der Querauslenkung der Hebeleinheit, die innerhalb des Hüllraumes möglich ist, vergleichsweise große Verkippwinkel aus der Neutrallage des optischen Elements (d. h. bei inaktiver bzw. in Neutralzustand befindlicher Aktuatoreinrichtung) erzielt werden.

Weiterhin kann es insbesondere von erheblichem Vorteil sein, wenn zumindest der Teil der Stützeinrichtung, der die Festkörpergelenkabschnitte umfasst, als MEMS-Komponente ausgeführt ist. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass mit den MEMS-Fertigungstechnologien besonders kompakte Gestaltungen realisiert werden können, bei denen (im Vergleich zu herkömmlichen feinmechanischen Fertigungstechnologien) gerade im Bereich der Festkörpergelenkabschnitte die Wandstärken besser auf die gegenläufigen Anforderungen an den Wärmedurchgang und das Biegewiderstandsmoment abgestimmt werden können.

Nach einem Aspekt betrifft die Erfindung daher eine optische Anordnung für eine Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), mit einem optischen Element, insbesondere einem Facettenelement, einer passiven Stützeinrichtung und einer Aktuatoreinrichtung, wobei das optische Element eine optische Fläche aufweist. Die Stützeinrichtung ist dazu konfiguriert, das optische Element an einer Stützstruktur abzustützen. Dabei umfasst die Stützeinrichtung eine Kippgelenkeinrichtung, die dazu konfiguriert ist, wenigstens eine erste Kippachse und eine zweite Kippachse des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur zu definieren, wobei die erste Kippachse zu der zweiten Kippachse geneigt verläuft. Die Aktuatoreinrichtung umfasst eine Hebeleinheit, die entlang einer Hebeleinheitslängsachse ein erstes Hebeleinheitsende aufweist, das von dem optischen Element entfernt ist, und ein zweites Hebeleinheitsende aufweist, das dem optischen Element benachbart ist und an das optische Element angebunden ist. Die Aktuatoreinrichtung umfasst weiterhin eine Aktuatoreinheit, die dazu konfiguriert ist, in das erste Hebeleinheitsende quer zu der Hebeleinheitslängsachse aktiv eine erste Stellbewegung einzubringen, die eine Verkippung des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur um die erste Kippachse bewirkt, und aktiv eine zweite Stellbewegung einzubringen, die eine Verkippung des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur um die zweite Kippachse bewirkt. Die Kippgelenkeinrichtung weist hierbei einen ersten Festkörpergelenkabschnitt und einen zweiten Festkörpergelenkabschnitt auf, die entlang eines Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element kinematisch seriell angeordnet sind, wobei der erste Festkörpergelenkabschnitt die erste Kippachse definiert und der zweite Festkörpergelenkabschnitt die zweite Kippachse definiert.

Die Festkörpergelenkabschnitte können grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein, um die gewünschte Kippachse zu definieren. Dabei kann der jeweilige Festkörpergelenkabschnitt auch in mehrere separate Teilabschnitte unterteilt sein, die dann gemeinsam die betreffende Kippachse definieren. Bei vorteilhaft einfach gestalteten Varianten weist der erste Festkörpergelenkabschnitt und/oder der zweite Festkörpergelenkabschnitt wenigstens einen Biegeabschnitt auf, wobei der Biegeabschnitt die zugeordnete Kippachse definiert und sich entlang der zugeordneten Kippachse erstreckt. Der Biegeabschnitt weist gegenüber wenigstens einem der Abschnitte der Kippgelenkeinrichtung, die quer zu der zugeordneten Kippachse unmittelbar an den Biegeabschnitt anschließen, bevorzugt eine verringerte Wandstärke auf, da hierdurch in besonders einfacher Weise eine dezidierte Kippachse definiert werden kann. Weiterhin kann der Biegeabschnitt nach Art eines Scharniergelenks oder nach Art einer Blattfeder ausgebildet sein, denn hiermit ergeben sich besonders einfach zu realisierende Gestaltungen mit klar definierter Kippachse. Gegebenenfalls kann der Biegeabschnitt aber auch aus einer Kombination aus einem oder mehreren Scharniergelenken und einer oder mehreren Blattfedern realisiert sein. Bei bevorzugten Varianten ist der Biegeabschnitt entlang der zugeordneten Kippachse langgestreckt ausgebildet (weist also eine Längsabmessung auf, die deutlich größer, vorzugsweise mindestens 25% bis 50% größer ist als die geringste Querabmessung), denn hiermit lassen sich wie beschrieben besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich Wärmedurchgang und Biegewiderstandsmoment erzielen.

Bei bestimmten bevorzugten Varianten weist der Biegeabschnitt entlang der zugeordneten Kippachse eine Biegeabschnittslänge auf, während der Biegeabschnitt in einer Ebene, die senkrecht zu der zugeordneten Kippachse verläuft, in einer Biegeabschnittsbreitenrichtung eine maximale Biegeabschnittsbreite aufweist und in einer Biegeabschnittsdickenrichtung, die quer zu der Biegeabschnittsbreitenrichtung verläuft, eine minimale Biegeabschnittsdicke aufweist. Besonders günstige Konfigurationen ergeben sich dann bei Varianten, bei denen die Biegeabschnittsbreite 1% bis 20%, vorzugsweise 2% bis 15%, weiter vorzugsweise 4% bis 10%, der maximalen Biegeabschnittslänge beträgt. Bei bestimmten vorteilhaften Varianten mit guter Raumausnutzung weist das optische Element quer zu der Hebeleinheitslängsachse eine maximale Elementquerabmessung auf und die doppelte Biegeabschnittslänge beträgt 40% bis 97%, vorzugsweise 60% bis 95%, weiter vorzugsweise 80% bis 95%, der maximalen Elementquerabmessung. Dabei ist es bevorzugt, ein möglichst großes Verhältnis zu erzielen, also möglichst nahe an den Wert von 100% zu gelangen. Bei Varianten mit günstigen Verhältnissen hinsichtlich des Biegewiderstandsmoments beträgt die minimale Biegeabschnittsdicke 1% bis 20%, vorzugsweise 1,5% bis 10%, weiter vorzugsweise 2% bis 5%, der maximalen Biegeabschnittsbreite. Dabei ist es bevorzugt, die Biegeabschnittsdicke so gering wie technisch möglich zu wählen.

Bei bestimmten Varianten weist der Biegeabschnitt entlang der zugeordneten Kippachse eine Biegeabschnittslänge auf, während der Biegeabschnitt in einer Ebene, die senkrecht zu der zugeordneten Kippachse verläuft, in einer Biegeabschnittsbreitenrichtung eine maximale Biegeabschnittsbreite aufweist und in einer Biegeabschnittsdickenrichtung, die quer zu der Biegeabschnittsbreitenrichtung verläuft, eine minimale Biegeabschnittsdicke aufweist. Besonders günstige Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich eines hohen Wärmedurchgangs und eines geringen Biegewiderstandsmoments, ergeben sich bei den nachfolgenden Varianten (einzeln oder in beliebiger Kombination). So beträgt bei bestimmten Varianten die Biegeabschnittslänge bevorzugt 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 1,25 mm bis 2,75 mm, weiter vorzugsweise 1,5 mm bis 2,5 mm. Bei bestimmten Varianten beträgt die maximale Biegeabschnittsbreite bevorzugt 20 pm bis 400 pm, vorzugsweise 50 pm bis 300 pm, weiter vorzugsweise 100 pm bis 200 pm. Bei bestimmten Varianten beträgt die minimale Biegeabschnittsdicke bevorzugt 1 pm bis 10 pm, vorzugsweise 2 pm bis 8 pm, weiter vorzugsweise 3 pm bis 5 pm.

Die Kippachsen können grundsätzlich in beliebiger räumlicher Lage zu der Hebeleinheit angeordnet sein, solange die gewünschte Verkippung des optischen Elements und seiner optischen Fläche erzielt wird. Bevorzugt schneidet wenigstens eine von der ersten Kippachse und der zweiten Kippachse die Hebeleinheit, da hiermit günstige Kraftverhältnisse und Bewegungsverhältnisse erzielt werden, bei denen eine Auslenkung der Hebeleinheit in einer bestimmten Richtung klar einer Verkippung um eine bestimmte Kippachse zugeordnet werden kann, es gegebenenfalls also zu keiner Verkippung um die andere Kippachse kommt. Besonders günstig ist es, wenn wenigstens eine von der ersten Kippachse und der zweiten Kippachse die Hebeleinheitslängsachse schneidet.

Bei bestimmten Varianten verläuft wenigstens eine von der ersten Kippachse und der zweiten Kippachse in einer Ebene, die in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung um 75° bis 90°, vorzugsweise 80° bis 90°, weiter vorzugsweise 85° bis 90°, zu der Hebeleinheitslängsachse geneigt verläuft. Eine besonders einfache Kinematik und folglich auch eine besonders kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung kann realisiert werden, wenn diese Ebene zumindest im Wesentlichen um 90° zu der Hebeleinheitslängsachse geneigt verläuft.

Weiterhin ergeben sich besonders günstige Bewegungsverhältnisse, wenn die erste Kippachse und die zweite Kippachse unter einem Kippachsenwinkel zueinander geneigt verlaufen, wobei der Kippachsenwinkel 60° bis 90°, vorzugsweise 75° bis 90°, weiter vorzugsweise 85° bis 90°, beträgt.

Eine besonders kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung mit geringer Bauhöhe entlang der Hebeleinheitslängsachse kann weiterhin bei Varianten realisiert werden, bei denen die erste Kippachse und die zweite Kippachse zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Kippachsenebene verlaufen.

Die Stützeinrichtung kann grundsätzlich eine oder mehrere separate Stützeinheiten aufweisen, über welche das optische Element an der Stützstruktur abgestützt wird. Dabei können die separaten Stützeinheiten ihrerseits insbesondere kinematisch parallel zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element wirken. Bei bevorzugten, weil besonders einfach gestalteten Varianten der kinematisch seriellen Anordnung der Festkörpergelenkabschnitte weist die Stützeinrichtung wenigstens eine Stützeinheit auf, wobei die wenigstens eine Stützeinheit entlang des Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element in kinematisch serieller Reihenfolge einen ersten Schnittstellenabschnitt zur Anbindung der wenigstens einen Stützeinheit an die Stützstruktur, zumindest einen ersten Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts, einen Verbindungsabschnitt, zumindest einen ersten Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts und einen zweiten Schnittstellenabschnitt zur Anbindung der wenigstens einen Stützeinheit an das optische Element ausbildet.

Über die Gestaltung des Verbindungsabschnitts lässt sich dabei in besonders einfacher Weise die Lage der beiden Kippachsen zueinander definieren. Bei bestimmten Varianten kann beispielsweise der Verbindungsabschnitt den ersten Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts und den ersten Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts derart verbinden, dass die erste Kippachse und die zweite Kippachse zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Kippachsenebene verlaufen. Hiermit lässt sich einfach die oben beschriebene geringe Bauhöhe bzw. kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung realisieren.

Bei bestimmten Varianten kann der Verbindungsabschnitt im Wesentlichen V-förmig ausgebildet sein, wobei sich ein erster Schenkel des Verbindungsabschnitts entlang der ersten Kippachse erstreckt, insbesondere sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der ersten Kippachse erstreckt, und sich ein zweiter Schenkel des Verbindungsabschnitts entlang der zweiten Kippachse erstreckt, insbesondere sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der zweiten Kippachse erstreckt. Diese Gestaltung hat den speziellen Vorteil, dass der Freiraum zwischen den Schenkeln des Verbindungsabschnitts für die Anordnung weiterer Komponenten, beispielsweise von Sensorkomponenten (beispielsweise zur Ermittlung der Verkippung des optischen Elements), genutzt werden kann.

Wie bereits erwähnt, kann der jeweilige Festkörpergelenkabschnitt nach Art eines einfachen Scharniergelenks ausgebildet sein, welches beispielsweise einfach durch einen (quer zur betreffenden Kippachse) kurzen und dünnen Steg realisiert ist. Bei bestimmten Varianten ist der erste Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts durch eine erste Blattfeder ausgebildet, die eine erste Blattfederhaupterstreckungsebene definiert, während der erste Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts durch eine zweite Blattfeder ausgebildet ist, die eine zweite Blattfederhaupterstreckungsebene definiert. Dabei kann es im Hinblick auf einen guten Wärmedurchgang von Vorteil sein, wenn die erste Blattfeder entlang der ersten Kippachse langgestreckt ausgebildet ist und/oder die zweite Blattfeder entlang der zweiten Kippachse langgestreckt ausgebildet ist.

Die Blattfederhaupterstreckungsebenen können grundsätzlich beliebig zueinander ausgerichtet sein, solange eine ausreichende Neigung der beiden Kippachsen relativ zueinander gewährleistet ist. So können die beiden Blattfederhaupterstreckungsebenen beispielsweise im inaktiven Zustand der Aktuatoreinrichtung jeweils parallel zu der Hebeleinheitslängsachse verlaufen (diese gegebenenfalls sogar enthalten).

Bei bestimmten Varianten verlaufen die erste Blattfederhaupterstreckungsebene und die zweite Blattfederhaupterstreckungsebene um höchstens 5° bis 15°, vorzugsweise höchstens 3° bis 10°, weiter vorzugsweise höchstens 0.5° bis 2°, zueinander geneigt. Insbesondere können die Blattfederhaupterstreckungsebenen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, womit dann besonders kompakte Gestaltungen, insbesondere Gestaltungen mit geringer Bauhöhe (entlang der Hebeleinheitslängsachse) möglich sind. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die erste Blattfederhaupterstreckungsebene und die zweite Blattfederhaupterstreckungsebene zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene verlaufen.

Es kann wie bereits erwähnt ausreichen, lediglich eine Stützeinheit zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element vorzusehen. Bei bestimmten Varianten ist die Stützeinheit jedoch eine erste Stützeinheit und die Stützeinrichtung weist wenigstens eine von der ersten Stützeinheit separate zweite Stützeinheit auf. Die zweite Stützeinheit bildet dann (wie schon die erste Stützeinheit) entlang des Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element in kinematisch serieller Reihenfolge einen weiteren ersten Schnittstellenabschnitt zur Anbindung zweiten Stützeinheit an die Stützstruktur, einen zweiten Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts, einen weiteren Verbindungsabschnitt, einen zweiten Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts und einen weiteren zweiten Schnittstellenabschnitt zur Anbindung der zweiten Stützeinheit an das optische Element aus.

Die zweite Stützeinheit kann grundsätzlich eine beliebige geeignete und von der ersten Stützeinheit abweichende Gestaltung aufweisen. So können beispielsweise unterschiedliche Dimensionierungen vorgesehen sein, um asymmetrischen mechanischen und/oder thermischen Lasten Rechnung zu tragen, die auf das optische Element wirken (also beispielsweise eine höhere Steifigkeit und/oder eine höhere Wärmeabfuhr im Bereich einer der Stützeinheiten zu erzielen).

Bei bestimmten Varianten ist die zweite Stützeinheit zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Stützeinheit ausgebildet, wodurch gleichförmig verteilte Eigenschaften der Abstützung realisierbar sind. Grundsätzlich können die Stützeinheiten kinematisch seriell zueinander wirken. Bei bevorzugten Varianten wirkt die zweite Stützeinheit jedoch kinematisch parallel zu der ersten Stützeinheit zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element. Weiterhin kann die zweite Stützeinheit entlang einer Umfangsrichtung der Stützeinrichtung zu der ersten Stützeinheit verdreht angeordnet sein, insbesondere um zumindest im Wesentlichen 180° verdreht angeordnet sein. Auch hiermit können gleichförmig verteilte Eigenschaften der Abstützung realisiert werden.

Bei bestimmten, besonders einfach gestalteten Varianten sind die erste Stützeinheit und die zweite Stützeinheit derart angeordnet und konfiguriert, dass der erste Teil und der zweite Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts miteinander entlang der ersten Kippachse fluchten sowie der erste Teil und der zweite Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts miteinander entlang der zweiten Kippachse fluchten.

Bei bestimmten Varianten weist die Stützeinrichtung wenigstens einen ersten Schnittstellenabschnitt und wenigstens einen zweiten Schnittstellenabschnitt auf: Dabei ist der wenigstens eine erste Schnittstellenabschnitt zur direkten Anbindung der Stützeinrichtung an die Stützstruktur konfiguriert oder zur Anbindung der Stützeinrichtung an die Stützstruktur über wenigstens ein erstes Anbindungselement der Stützeinrichtung konfiguriert. Analog ist der wenigstens eine zweite Schnittstellenabschnitt zur direkten Anbindung der Stützeinrichtung an das optische Element konfiguriert ist oder zur Anbindung der Stützeinrichtung an das optische Element über wenigstens ein zweites Anbindungselement der Stützeinrichtung konfiguriert.

In bestimmten Varianten, in denen das optische Element quer zu der Hebeleinheitslängsachse eine maximale Elementquerabmessung aufweist und die Stützeinrichtung entlang der Hebeleinheitslängsachse eine maximale Stützeinrichtungshöhenabmessung aufweist, kann die maximale Stützeinrichtungshöhenabmessung dann 5% bis 25%, vorzugsweise 8% bis 20%, weiter vorzugsweise 10% bis 15%, der maximalen Elementquerabmessung betragen. Hiermit werden folglich besonders kompakte Gestaltungen mit vergleichsweise geringer Bauhöhe der Stützeinrichtung realisiert.

Die mechanische Anbindung der Stützeinrichtung an das optische Element bzw. die Stützstruktur bzw. die Hebeleinheit kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Besonders einfach zu realisierende Varianten ergeben sich, wenn das erste Anbindungselement zumindest im Westlichen plattenförmig ausgebildet ist und/oder das zweite Anbindungselement zumindest im Westlichen plattenförmig ausgebildet ist und/oder das zweite Anbindungselement unmittelbar mit dem Hebelelement verbunden ist.

Insbesondere die plattenförmigen Anbindungselemente eignen sich zusätzlich für die Anbringung von zusätzlichen Komponenten (beispielsweise von Sensorkomponenten oder ähnlichem).

Es versteht sich, dass die Stützeinrichtung, das optische Element und die Hebeleinheit grundsätzlich in so genannter Differentialbauweise, also jeweils aus mehreren separaten Komponenten aufgebaut sein können, die (alleine oder in beliebiger Kombination) stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Bei bevorzugten, besonders robusten Varianten kann die Stützeinrichtung zumindest im Wesentlichen monolithisch ausgebildet sein. Ebenso kann die Stützeinrichtung monolithisch mit einem Elementkörper des optischen Elements verbunden sein. Ebenso kann die Stützeinrichtung unmittelbar oder über das optische Element mit dem Hebelelement verbunden sein, wobei sich das Hebelelement durch eine, insbesondere zentrale, Ausnehmung der Stützeinrichtung erstrecken kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützeinrichtung zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, nach Art eines mikro-elektro-mechanischen Systems (MEMS) ausgebildet und hergestellt ist, da hiermit in einfacher Weise mit hoher Präzision eine komplexe, kompakte und robuste Einheit erzielt werden kann.

Die Aktuatoreinrichtung kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein, insbesondere die erforderliche Kraftwirkung auf die Hebeleinheit nach beliebigen geeigneten Wirkprinzipien erzeugen. Bevorzugt wird die Kraftwirkung kontaktlos erzielt. Besonders robuste und einfach ansteuerbare Varianten mit präzise einstellbarer Kraftwirkung ergeben sich, wenn die Aktuatoreinrichtung nach Art eines magnetischen Aktuators ausgebildet ist.

Bei bestimmten vorteilhaften, weil einfach gestalteten Varianten umfasst die Aktuatoreinrichtung eine erste Magneteinrichtung, die im Bereich des ersten Hebeleinheitsendes an der Hebeleinheit angeordnet ist, und eine zweite Magneteinrichtung, die der ersten Magneteinrichtung funktionell und räumlich zugeordnet ist. Die zweite Magneteinrichtung ist dann dazu konfiguriert, mit der ersten Magneteinrichtung berührungslos zusammenzuwirken, um zumindest eine von der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung zu erzeugen. Bei bestimmten Varianten umfasst die Aktuatoreinrichtung eine erste Magneteinrichtung und eine zweite Magneteinrichtung, die einander funktionell und räumlich zugeordnet sind, wobei wenigstens eine von der ersten Magneteinrichtung und der zweiten Magneteinrichtung aktiv ansteuerbar ist, um zumindest eine von der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung zu erzeugen. Besonders einfache Varianten ergeben sich, wenn die Aktuatoreinrichtung eine Permanentmagneteinheit und eine aktiv ansteuerbare Elektromagneteinheit umfasst, die einander funktionell und räumlich zugeordnet sind, um, insbesondere berührungslos, zumindest eine von der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung zu erzeugen.

Gestaltungen mit besonders günstiger Kinematik ergeben sich, wenn die erste Magneteinrichtung an dem ersten Hebeleinheitsende angeordnet ist, wobei das erste Hebeleinheitsende entlang der Hebeleinheitslängsachse von dem optischen Element weg über die Stützeinrichtung hinausragt. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die erste Magneteinrichtung wenigstens eine Permanentmagneteinheit umfasst, deren Magnetisierungsrichtung insbesondere entlang der Hebeleinheitslängsachse verläuft, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Hebeleinheitslängsachse verläuft. Hiermit lässt sich die gewünschte Kraftwirkung quer zu der Hebeleinheitslängsachse auf besonders einfache und feinfühlig dosierbare Weise realisieren.

Im Hinblick auf die Effizienz der Krafterzeugung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aktuatoreinrichtung eine, insbesondere ringförmige, magnetische Rückschlusseinrichtung, umfasst die im Bereich der ersten Magneteinrichtung angeordnet ist. Hierdurch können die magnetischen Verluste im Betrieb gering gehalten werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Aktuatoreinrichtung eine magnetische Rückschlusseinrichtung umfasst, die entlang der Hebeleinheitslängsachse zwischen der ersten Magneteinrichtung und der Stützeinrichtung angeordnet ist. Gleiches gilt, wenn die Aktuatoreinrichtung eine magnetische Rückschlusseinrichtung umfasst, die derart angeordnet ist, dass die erste Magneteinrichtung entlang der Hebeleinheitslängsachse zwischen der Rückschlusseinrichtung und der zweiten Magneteinrichtung angeordnet ist.

Die zweite Magneteinrichtung kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise angeordnet sein, um die gewünschte Kraftwirkung zu erzielen. Vorzugsweise ist die zweite Magneteinrichtung angrenzend an das erste Hebeleinheitsende angeordnet, da hiermit besonders kompakte Gestaltungen mit ausreichender Kraftwirkung in einfacher Weise erzielt werden können.

Grundsätzlich kann eine einzige aktive Magneteinheit ausreichen, deren Magnetfeld dann einer oder mehreren passiven Magneteinheiten überlagert wird, um die gewünschte Magnetfeldverteilung und damit die gewünschte Kraftwirkung zu erzielen. Bevorzugt umfasst die zweite Magneteinrichtung jedoch eine Mehrzahl von M aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten, wobei M insbesondere 2 bis 16, vorzugsweise 2 bis 8, weiter vorzugsweise 2 bis 4, beträgt.

Bei bestimmten Varianten umfasst die zweite Magneteinrichtung eine Mehrzahl von M aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten, die in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung um die Hebeleinheitslängsachse herum verteilt angeordnet sind, insbesondere zumindest im Wesentlichen gleichmäßig und/oder ringförmig um die Hebeleinheitslängsachse herum verteilt angeordnet sind. Hiermit lässt sich in besonders einfacher Weise bei kompakter Gestaltung eine besonders feinfühlige Einstellung der gewünschten Magnetfeldverteilung erzielen. Besonders vorteilhaft ist es in dieser Hinsicht auch, wenn die zweite Magneteinrichtung eine Mehrzahl von M aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten umfasst, deren Magnetisierungsrichtung insbesondere entlang der Hebeleinheitslängsachse verläuft, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Hebeleinheitslängsachse verläuft.

Eine besonders einfache Ansteuerung bzw. Einstellung der Kraftwirkung lässt sich erzielen, wenn die zweite Magneteinrichtung wenigstens ein Magneteinheitenpaar aus zwei aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten umfasst, die einander zugeordnet sind, um eine von der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung zu erzeugen.

Im Hinblick auf die Effizienz bzw. geringe magnetische Verluste günstige Gestaltungen lassen sich erzielen, wenn die zweite Magneteinrichtung wenigstens eine aktiv ansteuerbare Magneteinheit mit einer Spuleneinheit umfasst, die insbesondere um einen Spulenkern angeordnet ist. Der Spulenkern kann dabei entlang der Hebeleinheitslängsachse über die Spuleneinheit hinausragen und an einem der ersten Magneteinrichtung zugewandten Ende mit einer Polschuheinheit verbunden sein und/oder an einem der erste Magneteinrichtung abgewandten Ende mit einer magnetischen Rückschlusseinheit verbunden sein.

Bei besonders vorteilhaften Varianten integriert die optische Anordnung bereits eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung. Die Sensoreinrichtung kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise aufgebaut sein, um die erste und zweite Stellbewegung zu erfassen. Dabei können für die Erfassung (einzeln oder in beliebiger Kombination) hinlänglich bekannte Wirkprinzipien zur Erfassung von Absolut- oder Relativbewegungen zum Einsatz kommen (beispielsweise optische, magnetische oder elektrische Wirkprinzipien).

Bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine zweite Sensoreinheit, die einander funktional und räumlich derart zugeordnet sind, dass im Betrieb der Abbildungseinrichtung beim Verkippen des optischen Elements durch die Aktuatoreinrichtung die zweite Sensoreinheit relativ zu der ersten Sensoreinheit bewegt wird. Hiermit ist auf besonders einfache Weise eine Erfassung der Verkippung möglich.

Bei bestimmten Varianten mit besonders einfacher Erfassung der Verkippung umfasst die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine funktional und räumlich zugeordnete zweite Sensoreinheit, wobei die erste Sensoreinheit derart mechanisch an die Stützeinrichtung oder die Aktuatoreinrichtung gekoppelt ist, dass die erste Sensoreinheit im Betrieb der Abbildungseinrichtung beim Verkippen des optischen Elements durch die Aktuatoreinrichtung bezüglich der Stützstruktur zumindest im Wesentlichen feststeht, und die zweite Sensoreinheit derart mechanisch an das optische Element gekoppelt ist, dass die zweite Sensoreinheit zusammen mit dem optischen Element im Betrieb der Abbildungseinrichtung durch die Aktuatoreinrichtung bewegt wird.

Besonders günstig ist es, wenn die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine funktional und räumlich zugeordnete zweite Sensoreinheit umfasst, wobei die erste Sensoreinheit im Betrieb der Abbildungseinrichtung an der Stützstruktur oder einem der Stützstruktur zugeordneten ersten Anbindungselement der Stützeinrichtung angeordnet ist und die zweite Sensoreinheit im Betrieb der Abbildungseinrichtung an dem optischen Element oder einem dem optischen Element zugeordneten zweiten Anbindungselement der Stützeinrichtung angeordnet ist. Hiermit lassen sich besonders kompakte Gestaltungen mit hohem Funktionsintegrationsgrad erzielen.

Bei bestimmten Varianten umfasst die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit mit wenigstens einem kapazitiven ersten Sensorelement und eine zweite Sensoreinheit mit wenigstens einem kapazitiven zweiten Sensorelement, wobei das zweite Sensorelement dem ersten Sensorelement funktional und räumlich zugeordnet ist, um wenigstens eine von der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung über eine Relativbewegung zwischen dem zweite Sensorelement dem ersten Sensorelement zu erfassen.

Grundsätzlich können zwei einander zugeordnete Sensorelemente ausreichen, um die Verkippung um die betreffende Kippachse zu erfassen. Bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine zweite Sensoreinheit, wobei die erste Sensoreinheit eine Mehrzahl von N kapazitiven ersten Sensorelementen umfasst und die zweite Sensoreinheit eine Mehrzahl von P kapazitiven zweiten Sensorelementen umfasst. Dabei können die ersten Sensorelemente den zweiten Sensorelementen insbesondere derart zugeordnet sein, dass die ersten Sensorelemente und die zweiten Sensorelementen im Betrieb der Abbildungseinrichtung beim Verkippen des optischen Elements durch die Aktuatoreinrichtung kammartig berührungslos ineinandergreifen. Hiermit lässt sich auf einfache Weise eine besonders präzise Bewegungserfassung erzielen.

Bei bestimmten Varianten umfasst die Sensoreinrichtung eine erste Sensoreinheit und eine zweite Sensoreinheit, wobei die erste Sensoreinheit eine Mehrzahl von N rippenförmigen kapazitiven ersten Sensorelementen umfasst und die zweite Sensoreinheit eine Mehrzahl von P rippenförmigen kapazitiven zweiten Sensorelementen umfasst. Die Hebeleinheit definiert dann in einer Ebene senkrecht zu der Hebeleinheitslängsachse eine Hebeleinheitsumfangsrichtung und eine Hebeleinheitsradialrichtung, wobei sich die Sensorelemente in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung entlang der Hebeleinheitsumfangsrichtung erstrecken, insbesondere nach Art von zur Hebeleinheitslängsachse konzentrischen Kreisbogensegmenten erstrecken. Alternativ können sich die Sensorelemente in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung entlang der Hebeleinheitsradialrichtung erstrecken, insbesondere sich bezüglich der Hebeleinheitslängsachse strahlenförmig ausdehnen. In beiden Fällen lassen sich besonders präzise Messungen bei kompakter Gestaltung erzielen.

Die Sensoreinrichtung kann grundsätzlich aus beliebigen Sensorkomponenten gestaltet sein, die separat montiert werden müssen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zumindest Teile der Sensorik bereits bei der Herstellung zumindest in Teile der Stützeinrichtung integriert werden. Bevorzugt ist die Stützeinrichtung daher zumindest in einem MEMS-Teil, insbesondere aber im Wesentlichen vollständig, nach Art eines mikro-elektro-mechanischen Systems (MEMS) ausgebildet und hergestellt, wobei der MEMS-Teil derart konfiguriert ist, dass er zumindest einen Teil der Sensoreinrichtung ausbildet, insbesondere zumindest einen Teil eines Sensors der Sensoreinrichtung ausbildet.

Bei bestimmten, besonders kompakten Varianten umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens eine verformungsempfindliche erste Sensoreinheit, die dem ersten Festkörpergelenkabschnitt zugeordnet ist, und wenigstens eine verformungsempfindliche zweite Sensoreinheit, die dem zweiten Festkörpergelenkabschnitt zugeordnet ist. Dabei kann wenigstens eine der verformungsempfindlichen Sensoreinheiten eine piezoelektrische Einheit umfassen, die mechanisch mit dem Festkörpergelenkabschnitt verbunden ist, wodurch besonders robuste und zuverlässige Konfigurationen erzielt werden können. Es sei hier angemerkt, dass der Begriff piezoelektrische Einheit im Sinne der vorliegenden Anmeldung insbesondere auch piezoresistive Elemente umfasst.

Bei bestimmten, besonders robusten und kompakten Varianten umfasst wenigstens eine der verformungsempfindlichen Sensoreinheiten eine piezoelektrische Beschichtung des Festkörpergelenkabschnitts. Dabei kann der Festkörpergelenkabschnitt ein Blattfederelement umfassen und zumindest in Teil des Blattfederelements, insbesondere eine freie Seitenfläche des Blattfederelements mit einer piezoelektrischen Beschichtung versehen sein, insbesondere im Wesentlichen vollständig mit einer piezoelektrischen Beschichtung versehen sein. Bei bestimmten Varianten wird eine besonders kompakte Konfiguration erzielt, wenn die Stützeinrichtung und die Aktuatoreinrichtung seitlich höchstens geringfügig über einen (virtuellen) prismatischen Raum hinausragen, der durch eine Verschiebung des optischen Elements entlang der Hebeleinheitslängsachse (im inaktiven Ausgangszustand) definiert wird. Bei bestimmten Varianten definiert eine virtuelle Projektion des optischen Elements, die in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung entlang der Hebeleinheitslängsachse auf eine Projektionsebene erfolgt, die senkrecht zu der Hebeleinheitslängsachse verläuft, eine erste Projektionskontur, während eine virtuelle Projektion der Stützeinrichtung die entlang der Hebeleinheitslängsachse auf die Projektionsebene erfolgt, eine zweite Projektionskontur definiert, und eine virtuelle Projektion der Aktuatoreinrichtung die entlang der Hebeleinheitslängsachse auf die Projektionsebene erfolgt, eine dritte Projektionskontur definiert. Bevorzugt überragen die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur die erste Projektionskontur um höchstens 20%, vorzugsweise höchstens 5% bis 10%, weiter vorzugsweise um höchstens 1% bis 3%, der Fläche der ersten Projektionskontur. Vorzugsweise liegen die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb der ersten Projektionskontur. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur mit Abstand zur ersten Projektionskontur innerhalb der ersten Projektionskontur liegen.

Besonders vorteilhafte Gestaltungen ergeben sich, wenn die optische Fläche einen Flächeninhalt von 1 mm ² bis 1000 mm ² , vorzugsweise 10 mm ² bis 100 mm ² , weiter vorzugsweise 20 mm ² bis 30 mm ² , aufweist. Gleiches gilt, wenn die optische Fläche eine maximale Abmessung von 1 mm bis 30 mm, vorzugsweise 3 mm bis 10 mm, weiter vorzugsweise 5 mm bis 6 mm, aufweist. Die optische Fläche kann grundsätzlich beliebig gestaltet, insbesondere beliebig gekrümmt sein. Bei besonders einfachen Gestaltungen ist die optische Fläche eine zumindest im Wesentlichen ebene Fläche. Bevorzugt ist die optische Fläche eine reflektierende Fläche. Es können aber auch refraktive oder diffraktive optische Flächen zum Einsatz kommen. Weiterhin kann die optische Fläche eine beliebige geeignete Außenkontur aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die optische Fläche eine polygonale Außenkontur aufweist, insbesondere eine hexagonale Außenkontur, vorzugsweise eine gleichseitige hexagonale Außenkontur.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein optisches Modul, insbesondere einen Facettenspiegel, mit wenigstens zwei, insbesondere einer Mehrzahl Q, erfindungsgemäßer optischer Anordnungen. Dabei können die optischen Anordnungen mit einer gemeinsamen Stützstruktur verbunden sein. Weiterhin kann die Mehrzahl Q 100 bis 1000000, vorzugsweise 1000 bis 100000, weiter vorzugsweise 5000 bis 10000, betragen. Besonders kompakte Gestaltungen mit einer günstigen Leistungsverteilung und geringem Lichtverlust (durch Spalte zwischen den optischen Elementen) ergeben sich, wenn die optischen Elemente wenigstens zweier optischer Anordnungen unter Ausbildung eines schmalen Spalts zueinander angeordnet sind, wobei der Spalt eine Spaltbreite aufweist und die Spaltbreite in einem montierten Zustand 1% bis 10%, vorzugsweise 2% bis 8%, weiter vorzugsweise 3% bis 6%, einer maximalen Abmessung der optischen Fläche beträgt.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine optische Abbildungseinrichtung, insbesondere für die Mikrolithographie, mit einer Beleuchtungseinrichtung mit einer ersten optischen Elementgruppe, einer Objekteinrichtung zur Aufnahme eines Objekts, einer Projektionseinrichtung mit einer zweiten optischen Elementgruppe und einer Bildeinrichtung, wobei die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Objekts ausgebildet ist und die Projektionseinrichtung zur Projektion einer Abbildung des Objekts auf die Bildeinrichtung ausgebildet ist. Die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Projektionseinrichtung umfasst wenigstens ein erfindungsgemäßes optisches Modul. Hiermit lassen sich ebenfalls die oben im Zusammenhang mit der optischen Anordnung beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Abstützen eines optischen Elements, insbesondere eines Facettenelements, einer Abbildungseinrichtung für die Mikrolithographie, insbesondere für die Verwendung von Licht im extremen UV-Bereich (EUV), bei dem das optische Element, das optische Fläche aufweist, mittels einer passiven Stützeinrichtung an einer Stützstruktur abgestützt wird. Das optische Element wird über eine Hebeleinheit aktiv verkippt, indem quer zu einer Hebeleinheitslängsachse der Hebeleinheit eine erste Stellbewegung und eine zweite Stellbewegung in ein erstes Hebeleinheitsende der Hebeleinheit eingebracht wird, das von dem optischen Element entfernt ist, während ein zweites Hebeleinheitsende der Hebeleinheit an das optische Element angebunden ist. Eine Kippgelenkeinrichtung der Stützeinrichtung definiert dabei wenigstens eine erste Kippachse und eine zweite Kippachse des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur, wobei die erste Kippachse zu der zweiten Kippachse geneigt verläuft. Die erste Stellbewegung bewirkt dabei eine Verkippung des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur um die erste Kippachse, während die zweite Stellbewegung eine Verkippung des optischen Elements bezüglich der Stützstruktur um die zweite Kippachse bewirkt. Die Kippgelenkeinrichtung weist einen ersten Festkörpergelenkabschnitt und einen zweiten Festkörpergelenkabschnitt auf, die entlang eines Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur und dem optischen Element kinematisch seriell angeordnet werden, wobei der erste Festkörpergelenkabschnitt die erste Kippachse definiert und der zweite Festkörpergelenkabschnitt die zweite Kippachse definiert. Hiermit lassen sich ebenfalls die oben im Zusammenhang mit der optischen Anordnung beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich ein optisches Abbildungsverfahren, insbesondere für die Mikrolithographie, bei dem eine Beleuchtungseinrichtung, die eine erste optische Elementgruppe aufweist, ein Objekt beleuchtet und eine Projektionseinrichtung, die eine zweite optische Elementgruppe aufweist, eine Abbildung des Objekts auf eine Bildeinrichtung projiziert. Wenigstens ein optisches Element der Beleuchtungseinrichtung und/oder der Projektionseinrichtung wird mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens abgestützt. Auch hiermit lassen sich ebenfalls die oben im Zusammenhang mit der optischen Anordnung beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht. Alle Kombinationen der offenbarten Merkmale, unabhängig davon, ob diese Gegenstand eines Anspruchs sind oder nicht, liegen im Schutzbereich der Erfindung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage, die eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen optischen Anordnung umfasst, bei der eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung Verwendung findet.

Figur 2 ist eine schematische Schnittansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Anordnung aus Figur 1.

Figur 3 ist eine schematische Perspektive Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung aus Figur 2. Figur 4 ist eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Variante der optischen Anordnung aus Figur 3 (entlang Linie I V-l V aus Figur 3).

Figur 5 ist eine schematische Perspektive Ansicht eines Teils einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen optischen Anordnung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Erstes Ausführungsbeispiel

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage 101 für die Mikrolithographie beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Anordnung umfasst. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Ausführungen wird in den Zeichnungen ein x,y, z-Koordinatensystem angegeben, wobei die z-Richtung parallel zur Richtung der Gravitationskraft verläuft. Die x-Richtung und die y-Richtung verlaufen demgemäß horizontal, wobei die x-Richtung in der Darstellung der Figur 1 senkrecht in die Zeichnungsebene hinein verläuft. Selbstverständlich ist es in weiteren Ausgestaltungen möglich, beliebige davon abweichende Orientierungen der eines x,y, z-Koordinatensystems zu wählen.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die Figur 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer Projektionsbelichtungsanlage 101 beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 101 sowie deren Bestandteile sei hierbei nicht einschränkend verstanden.

Eine Beleuchtungseinrichtung bzw. ein Beleuchtungssystem 102 der Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst neben einer Strahlungsquelle 102.1 eine optischen Elementgruppe in Form einer Beleuchtungsoptik 102.2 zur Beleuchtung eines (schematisiert dargestellten) Objektfeldes 103.1. Das Objektfeld 103.1 liegt in einer Objektebene 103.2 einer Objekteinrichtung 103. Beleuchtet wird hierbei ein im Objektfeld 103.1 angeordnetes Retikel 103.3 (auch als Maske bezeichnet). Das Retikel 103.3 ist von einem Retikelhalter 103.4 gehalten. Der Retikelhalter 103.4 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 103.5 insbesondere in einer oder mehreren Scanrichtungen verlagerbar. Eine solche Scanrichtung verläuft im vorliegenden Beispiel parallel zu der y-Achse. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst weiterhin eine Projektionseinrichtung 104 mit einer weiteren optischen Elementgruppe in Form einer Projektionsoptik 104.1. Die Projektionsoptik 104.1 dient zur Abbildung des Objektfeldes 103.1 in ein (schematisiert dargestelltes) Bildfeld 105.1, das in einer Bildebene 105.2 einer Bildeinrichtung 105 liegt. Die Bildebene 105.2 verläuft parallel zu der Objektebene 103.2. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 103.2 und der Bildebene 105.2 möglich.

Bei der Belichtung wird eine Struktur des Retikels 103.3 auf eine lichtempfindliche Schicht eines Substrats in Form eines Wafers 105.3 abgebildet, wobei die lichtempfindliche Schicht in der Bildebene 105.2 im Bereich des Bildfeldes 105.1 angeordnet ist. Der Wafer 105.3 wird von einem Substrathalter bzw. Waferhalter 105.4 gehalten. Der Waferhalter 105.4 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 105.5 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 103.3 über den Retikelverlagerungsantrieb 103.5 und andererseits des Wafers 105.3 über den Waferverlagerungsantrieb 105.5 kann synchronisiert zueinander erfolgen. Diese Synchronisation kann beispielsweise über eine gemeinsame (in Figur 1 nur stark schematisch und ohne Steuerpfade dargestellte) Steuereinrichtung 106 erfolgen.

Bei der Strahlungsquelle 102.1 handelt es sich um eine EU -Strahlungsquelle (extrem ultraviolette Strahlung), Die Strahlungsquelle 102.1 emittiert insbesondere EU -Strahlung 107, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm, insbesondere einer Wellenlänge von etwa 13 nm. Bei der Strahlungsquelle 102.1 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, also mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, also mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 102.1 kann es sich aber auch um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.

Da die Projektionsbelichtungsanlage 101 mit Nutzlicht im EUV-Bereich arbeitet, handelt es sich bei den verwendeten optischen Elementen ausschließlich um reflektive optische Elemente. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist es (insbesondere in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Beleuchtungslichts) selbstverständlich auch möglich, für die optischen Elemente jede Art von optischen Elementen (refraktiv, reflektiv, diffraktiv) alleine oder in beliebiger Kombination einzusetzen. Die Beleuchtungsstrahlung 107, die von der Strahlungsquelle 102.1 ausgeht, wird von einem Kollektor 102.3 gebündelt. Bei dem Kollektor 102.3 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 102.3 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, Gl), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 107 beaufschlagt werden. Der Kollektor 11 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.

Nach dem Kollektor 102.3 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 107 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 107.1. Die Zwischenfokusebene 107.1 kann bei bestimmten Varianten eine Trennung zwischen der Beleuchtungsoptik 102.2 und einem Strahlungsquellenmodul 102.4 darstellen, das die Strahlungsquelle 102.1 und den Kollektor 102.3 umfasst.

Die Beleuchtungsoptik 102.2 umfasst entlang des Strahlengangs einen Umlenkspiegel 102.5 einen nachgeordneten ersten Facettenspiegel 102.6. Bei dem Umlenkspiegel 102.5 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 102.5 als Spektralfilter ausgeführt sein, der aus der Beleuchtungsstrahlung 107 zumindest teilweise so genanntes Falschlicht heraustrennt, dessen Wellenlänge von der Nutzlichtwellenlänge abweicht. Sofern die optisch wirksamen Flächen des ersten Facettenspiegels 102.6 im Bereich einer Ebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind, die zur Objektebene 103.2 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird der erste Facettenspiegel 102.6 auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 102.6 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 102.7, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Diese ersten Facetten und deren optische Flächen sind in der Figur 1 nur stark schematisch durch die gestrichelte Kontur 102.7 angedeutet.

Die ersten Facetten 102.7 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 102.7 können als Facetten mit planarer oder alternativ mit konvex oder konkav gekrümmter optischer Fläche ausgeführt sein. Wie beispielsweise aus der DE 102008 009600 A1 (deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird) bekannt ist, können die ersten Facetten 102.7 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 102.6 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein, wie dies beispielsweise in der DE 10 2008 009 600 A1 im Detail beschrieben ist.

Zwischen dem Kollektor 102.3 und dem Umlenkspiegel 102.5 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 107 im vorliegenden Beispiel horizontal, also längs der y-Richtung. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten auch eine andere Ausrichtung gewählt sein kann.

Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 102.2 ist dem ersten Facettenspiegel 102.6 ein zweiter Facettenspiegel 102.8 nachgeordnet. Sofern die optisch wirksamen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 im Bereich einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind, wird der zweite Facettenspiegel 102.8 auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 102.8 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 102.6 und dem zweiten Facettenspiegel 102.8 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Solche spekulare Reflektoren sind beispielsweise bekannt aus der US 2006/0132747 A1, der EP 1 614 008 B1 oder der US 6,573,978 (deren jeweilige gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird).

Der zweite Facettenspiegel 102.8 umfasst wiederum eine Mehrzahl von zweiten Facetten, die in der Figur 1 nur stark schematisch durch die gestrichelte Kontur 102.9 angedeutet sind. Die zweiten Facetten 102.9 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet. Die zweiten Facetten 102.9 können grundsätzlich wie die ersten Facetten 102.7 gestaltet sein. Insbesondere kann es sich bei den zweiten Facetten 102.9 ebenfalls um makroskopische Facetten handeln, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können. Alternativ kann es sich bei den zweiten Facetten 102.9 um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Die zweiten Facetten 102.9 können wiederum planare oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen. Diesbezüglich wird erneut auf die DE 102008 009 600 A1 verwiesen.

Die Beleuchtungsoptik 102.2 bildet im vorliegenden Beispiel somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Fliegenaugenintegrator (Fly's Eye Integrator) bezeichnet. Es kann bei bestimmten Varianten weiterhin vorteilhaft sein, die optischen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 nicht exakt in einer Ebene anzuordnen, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 104.1 optisch konjugiert ist.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 102.2 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 102.8 und dem Objektfeld 103.1 eine (nur stark schematisiert dargestellte) Übertragungsoptik 102.10 angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 102.7 in das Objektfeld 103.1 beiträgt. Die Übertragungsoptik 102.10 kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 102.2 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik 102.10 kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (Nl-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (Gl-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.

Die Beleuchtungsoptik 102.2 hat bei der Ausführung, wie sie in der Figur 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 102.3 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 102.5, den ersten Facettenspiegel 102.6 (z. B. einen Feldfacettenspiegel) und den zweiten Facettenspiegel 102.8 (z. B. einen Pupillenfacettenspiegel). Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 102.2 kann der Umlenkspiegel 102.5 auch entfallen, sodass die Beleuchtungsoptik 102.2 nach dem Kollektor 102.3 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 102.6 und den zweiten Facettenspiegel 102.8.

Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 102.8 werden die einzelnen ersten Facetten 102.7 in das Objektfeld 103.1 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 102.8 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 107 im Strahlengang vor dem Objektfeld 103.1. Die Abbildung der ersten Facetten 102.7 mittels der zweiten Facetten 102.9 bzw. mit den zweiten Facetten 102.9 und einer Übertragungsoptik 102.10 in die Objektebene 103.2 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.

Die Projektionsoptik 104.1 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung entlang des Strahlengangs der Projektionsbelichtungsanlage 101 nummeriert sind. Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 104.1 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 können jeweils eine (nicht näher dargestellte) Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 107 aufweisen. Bei der Projektionsoptik 104.1 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 104.1 hat eine bildseitige numerische Apertur NA, die größer ist als 0,5. Insbesondere kann die bildseitige numerische Apertur NA auch größer sein kann als 0,6. Beispielsweise kann die bildseitige numerische Apertur NA 0,7 oder 0,75 betragen.

Die Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 102.2, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 107 aufweisen. Diese Beschichtungen können aus mehreren Schichten aufgebaut sein (Multilayer-Beschichtungen), insbesondere können sie mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium gestaltet sein.

Die Projektionsoptik 104.1 hat im vorliegenden Beispiel einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 103.1 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 105.1. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung kann in etwa so groß sein wie ein Abstand zwischen der Objektebene 103.2 und der Bildebene 105.2 in der z-Richtung.

Die Projektionsoptik 104.1 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe ßx, ßy der Projektionsoptik 104.1 liegen bevorzugt bei (ßx; ßy) = (+/- 0,25; +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab ß bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr. Die Projektionsoptik 104.1 führt im vorliegenden Beispiel somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis von 4:1. Demgegenüber führt die Projektionsoptik 104.1 in y-Richtung, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis von 8:1. Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung sind möglich, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25.

Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 103.1 und dem Bildfeld 105.1 kann gleich sein. Ebenso kann die Anzahl von Zwischenbildebenen je nach Ausführung der Projektionsoptik 104.1 unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlicher Anzahl derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung sind beispielsweise aus der US 2018/0074303 A1 bekannt (deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen wird).

Im vorliegenden Beispiel ist jeweils eine der Pupillenfacetten 102.9 genau einer der Feldfacetten 102.7 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der Feldfacetten 102.7 in eine Vielzahl an Objektfeldern 103.1 zerlegt. Die Feldfacetten 102.7 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten Pupillenfacetten 102.9.

Die Feldfacetten 102.7 werden jeweils von einer zugeordneten Pupillenfacette 102.9 auf das Retikel 103.3 abgebildet, wobei sich die Abbildungen überlagern, sodass es mithin zu einer überlagernden Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 kommt. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 ist bevorzugt möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2% auf. Die Felduniformität kann durch die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.

Durch eine Anordnung der Pupillenfacetten 102.9 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der Pupillenfacetten 102.9, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting des Beleuchtungssystems 102 bezeichnet. Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 102.2 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden. Die vorgenannten Einstellungen können bei aktiv verstellbaren Facetten jeweils durch eine entsprechende Ansteuerung über die Steuereinrichtung 106 vorgenommen werden.

Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 103.1 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 beschrieben.

Die Projektionsoptik 104.1 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich oder auch unzugänglich sein. Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 lässt sich häufig mit dem Pupillenfacettenspiegel 102.8 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 104.1, welche das Zentrum des Pupillenfacettenspiegels 102.8 telezentrisch auf den Wafer 105.3 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.

Es kann bei bestimmten Varianten sein, dass die Projektionsoptik 104.1 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn ein abbildendes optisches Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik 102.10, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 102.8 und dem Retikel 103.3 bereitgestellt wird. Mit Hilfe dieses abbildenden optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.

Bei der Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 102.2, wie sie in der Figur 1 dargestellt ist, sind die optischen Flächen des Pupillenfacettenspiegels 102.8 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 104.1 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 102.6 (Feldfacettenspiegel) definiert eine erste Haupterstreckungsebene seiner optischen Flächen, die im vorliegenden Beispiel zur Objektebene 5 verkippt angeordnet ist. Diese erste Haupterstreckungsebene des ersten Facettenspiegels 102.6 ist im vorliegenden Beispiel verkippt zu einer zweiten Haupterstreckungsebene angeordnet, die von der optischen Fläche des Umlenkspiegels 102.5 definiert ist. Die erste Haupterstreckungsebene des ersten Facettenspiegels 102.6 ist im vorliegenden Beispiel weiterhin verkippt zu einer dritten Haupterstreckungsebene angeordnet, die von den optischen Flächen des zweiten Facettenspiegels 102.8 definiert wird.

Wie nachfolgend anhand des zweiten Facettenspiegels 102.8 und der Figur 2 erläutert wird, ist im vorliegenden Beispiel der Facettenspiegel 102.8 (hier ein Pupillenfacettenspiegel) als erfindungsgemäßes optisches Modul aufgebaut, das eine Vielzahl Q optischer Anordnungen in Form von Facetteneinheiten 108 umfasst, von denen in Figur 2 eine Facetteneinheit 108 dargestellt ist. Die Facetteneinheiten 108 sind im vorliegenden Beispiel identisch gestaltet. Bei anderen Varianten können sie aber auch jeweils (einzeln oder in Gruppen) unterschiedlich gestaltet sein.

Die jeweilige Facetteneinheit 108 umfasst ein optisches Element in Form eines (in Figur 3 transparent anhand seiner Kanten dargestellten) Facettenelements 108.1, eine passive Stützeinrichtung 108.2 und eine Aktuatoreinrichtung 108.3. Das optische Element 108.1 weist eine reflektierende optische Fläche 108.4 auf, die auf einem Facettenkörper 108.5 ausgebildet ist. Der Facettenkörper 108.5 kann dabei auf einem Anbindungselement der Stützeinrichtung 108.2 sitzen, das den Facettenkörper 108.5 großflächig abstützt, wie dies in Figur 2 durch die gestrichelte Kontur 109 angedeutet ist. Im vorliegenden Beispiel sind der Facettenkörper 108.5 und das Anbindungselement 109 von einer gemeinsamen Komponente gebildet, wobei die optische Fläche 108.4 durch eine reflektierende Beschichtung dieser Komponente 108.5, 109 gebildet ist.

Die Stützeinrichtung 108.2 stützt das optische Element 108.1 an einer Stützstruktur in Form eines Trägers 110 des Facettenspiegels 102.8 ab. Dabei umfasst die Stützeinrichtung 108.2 eine Kippgelenkeinrichtung 108.6, die eine erste Kippachse 108.7 und eine zweite Kippachse 108.8 des optischen Elements 108.1 bezüglich der Stützstruktur 108.2 definiert, wobei die erste Kippachse 108.7 zu der zweiten Kippachse 108.8 geneigt verläuft (siehe Figur 2 und 3).

Die Aktuatoreinrichtung 108.3 umfasst eine Hebeleinheit 108.9, die entlang einer Hebeleinheitslängsachse 108.10 ein erstes Hebeleinheitsende 108.11 aufweist, das von dem optischen Element 108.1 entfernt ist, und ein zweites Hebeleinheitsende 108.12 aufweist, das dem optischen Element 108.1 benachbart ist und an das optische Element 108.1 starr angebunden ist.

Die Aktuatoreinrichtung 108.3 umfasst weiterhin eine Aktuatoreinheit 108.13, die dazu konfiguriert ist, in das erste Hebeleinheitsende 108.11 quer zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 aktiv eine erste Stellbewegung einzubringen, die eine Verkippung des optischen Elements 108.1 bezüglich der Stützstruktur 110 um die erste Kippachse 108.7 bewirkt (wie dies in Figur 2 durch die strich-zwei-punktierte Kontur 111 angedeutet ist). Weiterhin ist die Aktuatoreinheit 108.13 dazu konfiguriert, in das erste Hebeleinheitsende 108.11 quer zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 aktiv eine zweite Stellbewegung einzubringen, die eine Verkippung des optischen Elements 108.1 bezüglich der Stützstruktur 110 um die zweite Kippachse 108.8 bewirkt. Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, fällt die Hebeleinheitslängsachse 108.10 in dem (dargestellten) inaktiven Zustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 mit einer Facetteneinheitslängsachse 108.14 der Facetteneinheit 108 zusammen.

Um die beiden Kippachsen 108.7, 108.8 zu definieren, weist die Kippgelenkeinrichtung 108.6 einen ersten Festkörpergelenkabschnitt 108.15 und einen zweiten Festkörpergelenkabschnitt 108.16 auf, die entlang eines Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 kinematisch seriell zueinander angeordnet sind. Dabei definiert der erste Festkörpergelenkabschnitt 108.14 die erste Kippachse 108.7, während der zweite Festkörpergelenkabschnitt 108.15 die zweite Kippachse 108.8 definiert.

Durch diese Gestaltung der Stützeinrichtung 108.2 als passive Komponente, die zwei kinematisch seriell angeordnete dezidierte Kippachsen 108.7, 108.8 über die beiden Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 definiert, ist es insbesondere möglich, mittels entsprechend großer Dimensionierung des jeweiligen Festkörpergelenkabschnitts 108.14, 108.15 entlang der zugehörigen Kippachse 108.7, 108.8 einen vergleichsweise großen Wärmedurchgangsquerschnitt bei vergleichsweise geringem Biegewiderstandsmoment um die Kippachse 108.7, 108.8 (dank vergleichsweise geringer Abmessungen quer zur Kippachse) zu erzielen. Es wird somit gleichzeitig eine vorteilhaft hohe Wärmeabfuhr ermöglicht, ohne übermäßig hohe Kippmomente zu erfordern.

Hierbei ist es von Vorteil, dass der prismatische Hüllraum (der durch eine Projektion der Außenkontur des optischen Elements 108.1 entlang der Längsachse der Hebeleinheit, also der Hebeleinheitslängsachse 108.10 bzw. der Facetteneinheitslängsachse 108.14 der Facetteneinheit 108 definiert wird) in einer Richtung quer zu der Längsachse der Hebeleinheit 108.10 weitgehend für den jeweiligen Festkörpergelenkabschnitt 108.14, 108.15 ausgenutzt werden kann, ohne den Hüllraum seitlich zu überragen. Der jeweilige Festkörpergelenkabschnitt 108.14, 108.15 kann also vergleichsweise lang ausgeführt werden, ohne den Hüllraum seitlich zu überragen. Dies ist einerseits im Hinblick auf einen geringen Lichtverlust durch Spalte zwischen den Facettenelementen 108 von Vorteil, da eine enge bzw. dichte Packung der Facettenelemente 108 innerhalb des Facettenspiegels 102.8 möglich ist, die im Wesentlichen nur durch die Außenkontur der optischen Elemente 108.1 begrenzt bzw. definiert ist.

Entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 bzw. der Facetteneinheitslängsachse 108.14 kann zudem die Bauhöhe der Stützeinrichtung 108.2 hingegen vorteilhaft gering gehalten werden, wodurch sich nicht zuletzt vorteilhaft kurze Wege für die Wärmeabfuhr vom optischen Element 108.1 zur Stützstruktur 110 bzw. dort angesiedelten Kühleinrichtungen (nicht gezeigt) ergeben. Diese axial (hier: entlang der Längsrichtung bzw. Längsachse der Hebeleinheit) kompakte Gestaltung ermöglicht zudem eine in dieser Längsrichtung vergleichsweise kurze Hebeleinheit 108.9, die als einfaches Hebelelement gestaltet sein kann. Hierdurch können mit der Querauslenkung der Hebeleinheit, die innerhalb des Hüllraumes möglich ist, vergleichsweise große Verkippwinkel aus der (in Figur 2 und 3 dargestellten) Neutrallage des optischen Elements (d. h. bei inaktiver bzw. in Neutralzustand befindlicher Aktuatoreinrichtung 108.3) erzielt werden. Im vorliegenden Beispiel wird weiterhin ein erheblicher Vorteil erzielt, indem der Teil der Stützeinrichtung 108.2, der die Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 umfasst, als M EMS- Korn ponente ausgeführt ist. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass mit den hinlänglich bekannten MEMS-Fertigungstechnologien besonders kompakte Gestaltungen realisiert werden können, bei denen (im Vergleich zu herkömmlichen feinmechanischen Fertigungstechnologien) gerade im Bereich der Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 die Wandstärken besser auf die gegenläufigen Anforderungen an den Wärmedurchgang und das Biegewiderstandsmoment abgestimmt werden können.

Die Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 können grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein, um die jeweilige Kippachse 108.7, 108.8 zu definieren. Dabei kann der jeweilige Festkörpergelenkabschnitt 108.14, 108.15 auch in mehrere separate Teilabschnitte unterteilt sein, die dann gemeinsam die betreffende Kippachse 108.7, 108.8 definieren.

Im vorliegenden Beispiel weisen der erste Festkörpergelenkabschnitt 108.14 und der zweite Festkörpergelenkabschnitt 108.15 jeweils einen Biegeabschnitt 108.16 auf, der die zugeordnete Kippachse 108.7 bzw. 108.8 definiert und sich entlang der zugeordneten Kippachse 108.7 bzw. 108.8 erstreckt. Wie insbesondere der Figur 3 zu entnehmen ist, weist der Biegeabschnitt 108.16 gegenüber den Abschnitten der Kippgelenkeinrichtung 108.6, die jeweils quer zu der zugeordneten Kippachse 108.7 bzw. 108.8 unmittelbar an den Biegeabschnitt 108.16 anschließen, jeweils eine verringerte Wandstärke auf, da hierdurch in besonders einfacher Weise eine dezidierte Kippachse 108.7 bzw. 108.8 definiert werden kann.

Der jeweilige Biegeabschnitt 108.16 kann beispielsweise nach Art eines Scharniergelenks oder (wie im vorliegenden Beispiel) nach Art einer Blattfeder ausgebildet sein, denn hiermit ergeben sich besonders einfach zu realisierende Gestaltungen mit klar definierter Kippachse 108.7 bzw. 108.8. Gegebenenfalls kann der Biegeabschnitt 108.16 aber auch aus einer Kombination aus einem oder mehreren Scharniergelenken und einer oder mehreren Blattfedern realisiert sein. Im vorliegenden Beispiel ist der Biegeabschnitt entlang der zugeordneten Kippachse 108.7 bzw. 108.8 langgestreckt ausgebildet (weist also eine Längsabmessung auf, die deutlich größer ist als die geringste Querabmessung), denn hiermit lassen sich wie beschrieben besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich Wärmedurchgang und Biegewiderstandsmoment erzielen. Im vorliegenden Beispiel weist der Biegeabschnitt 108.16 entlang der zugeordneten Kippachse 108.7 bzw. 108.8 eine Biegeabschnittslänge BL auf, während der Biegeabschnitt in einer Ebene, die senkrecht zu der zugeordneten Kippachse 108.7 bzw. 108.8 verläuft, in einer Biegeabschnittsbreitenrichtung eine maximale Biegeabschnittsbreite BW aufweist und in einer Biegeabschnittsdickenrichtung, die quer zu der Biegeabschnittsbreitenrichtung verläuft, eine minimale Biegeabschnittsdicke BT aufweist. Besonders günstige Konfigurationen ergeben sich dann bei Varianten, bei denen die Biegeabschnittsbreite BL 1% bis 20%, vorzugsweise 2% bis 15%, weiter vorzugsweise 4% bis 10%, der maximalen Biegeabschnittslänge BW beträgt. Bei bestimmten vorteilhaften Varianten mit guter Raumausnutzung weist das optische Element 108.1 quer zu der Hebeleinheitslängsachse eine maximale Elementquerabmessung EW auf und die doppelte Biegeabschnittslänge BL beträgt 40% bis 97%, vorzugsweise 60% bis 95%, weiter vorzugsweise 80% bis 95%, der maximalen Elementquerabmessung EW. Dabei ist es bevorzugt, ein möglichst großes Verhältnis zu erzielen, also möglichst nahe an den Wert von 100% zu gelangen. Es versteht sich dabei, dass bei bestimmten Varianten mit lediglich einem Biegeabschnitt 108.16 je Kippachse 108.7 bzw. 108.8 die oben genannten Werte dann gegebenenfalls für das Verhältnis der einfachen Biegeabschnittslänge BL zu der maximalen Elementquerabmessung EW gelten können. Bei Varianten mit günstigen Verhältnissen hinsichtlich des Biegewiderstandsmoments beträgt die minimale Biegeabschnittsdicke BT 1% bis 20%, vorzugsweise 1,5% bis 10%, weiter vorzugsweise 2% bis 5%, der maximalen Biegeabschnittsbreite BW.

Besonders günstige Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich eines hohen Wärmedurchgangs und eines geringen Biegewiderstandsmoments, ergeben sich bei den nachfolgenden Varianten (einzeln oder in beliebiger Kombination). So beträgt bei bestimmten Varianten die Biegeabschnittslänge BL bevorzugt 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 1,25 mm bis 2,75 mm, weiter vorzugsweise 1,5 mm bis 2,5 mm. Bei bestimmten Varianten beträgt die maximale Biegeabschnittsbreite BW bevorzugt 20 pm bis 400 pm, vorzugsweise 50 pm bis 300 pm, weiter vorzugsweise 100 pm bis 200 pm. Bei bestimmten Varianten beträgt die minimale Biegeabschnittsdicke BT bevorzugt 1 pm bis 10 pm, vorzugsweise 2 pm bis 8 pm, weiter vorzugsweise 3 pm bis 5 pm.

Die Kippachsen 108.7 bzw. 108.8 können grundsätzlich in beliebiger räumlicher Lage zu der Hebeleinheit 108.9 angeordnet sein, solange die gewünschte Verkippung des optischen Elements 108.1 und seiner optischen Fläche 108.4 erzielt wird. Im vorliegenden Beispiel schneiden die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 die Hebeleinheit 108.9 jeweils, da hiermit günstige Kraftverhältnisse und Bewegungsverhältnisse erzielt werden, bei denen eine Auslenkung der Hebeleinheit 108.9 in einer bestimmten Richtung klar einer Verkippung um eine bestimmte Kippachse 108.7 bzw. 108.8 zugeordnet werden kann, es gegebenenfalls also zu keiner Verkippung um die andere Kippachse kommt. Besonders günstig ist hierbei, dass die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 die Hebeleinheitslängsachse 108.10 schneiden.

Die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 verlaufen jeweils in einer Ebene, die in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung zu der Hebeleinheitslängsachse geneigt ist. Dabei können die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 jeweils um 75° bis 90°, vorzugsweise 80° bis 90°, weiter vorzugsweise 85° bis 90°, zu der Hebeleinheitslängsachse geneigt verlaufen. Eine besonders einfache Kinematik und folglich auch eine besonders kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung kann realisiert werden, wenn diese Ebene wie im vorliegenden Beispiel zumindest im Wesentlichen um 90° zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 geneigt verläuft.

Weiterhin ergeben sich besonders günstige, klar einer bestimmten Auslenkung der Hebeleinheit 108.9 zugeordnete Bewegungsverhältnisse, wenn die erste Kippachse und die zweite Kippachse unter einem Kippachsenwinkel zueinander geneigt verlaufen, wobei der Kippachsenwinkel 60° bis 90°, vorzugsweise 75° bis 90°, weiter vorzugsweise 85° bis 90°, beträgt. So erzeugt im vorliegenden Beispiel mit einem Kippachsenwinkel von 90° eine Querauslenkung des ersten Endes 108.11 der Hebeleinheit 108.9 in der x-Richtung ausschließlich eine Verkippung um die erste Kippachse 108.7, während eine Querauslenkung des ersten Endes 108.11 der Hebeleinheit 108.9 in der y-Richtung ausschließlich eine Verkippung um die zweite Kippachse 108.8 erzeugt.

Eine besonders kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung 108.2 mit geringer Bauhöhe entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 bzw. der Facetteneinheitslängsachse 108.14 kann bei Varianten realisiert werden, bei denen wie im vorliegenden Beispiel die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Kippachsenebene verlaufen.

Im vorliegenden Beispiel sind ein erster Teil (nämlich die Blattfeder 108.16) des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14 und ein erster Teil (nämlich die Blattfeder 108.16) des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.15 an einer ersten Stützeinheit 108.17 der Stützeinrichtung 108.2 ausgebildet. Die erste Stützeinheit 108.17 weist dabei entlang des Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 in kinematisch serieller Reihenfolge einen ersten Schnittstellenabschnitt 108.18, den ersten Teil 108.16 des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14, einen Verbindungsabschnitt 108.19, den ersten Teil 108.16 des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.15 und einen zweiten Schnittstellenabschnitt 108.20 auf. Der erste Schnittstellenabschnitt 108.18 dient dabei zur Anbindung der ersten Stützeinheit 108.17 an die Stützstruktur 110, während der zweite Schnittstellenabschnitt 108.20 zur Anbindung der ersten Stützeinheit 108.17 an das optische Element 108.1 dient.

Es versteht sich, dass grundsätzlich eine einzige Stützeinheit 108.17 ausreichen kann, um das optische Element 108.1 an der Stützstruktur 110 abzustützen. Bevorzugt sind jedoch mehrere separate Stützeinheiten 108.17 vorgesehen, die kinematisch parallel zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 wirken, da hiermit eine gleichmäßigere und entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 bzw. Facetteneinheitslängsachse 108.10 vorteilhaft steifere Abstützung des optischen Elements 108.1 erzielt werden kann. So ist im vorliegenden Beispiel weiterhin eine separate zweite Stützeinheit 108.21 vorgesehen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Über die Gestaltung des Verbindungsabschnitts 108.19 lässt sich in besonders einfacher Weise die Lage der beiden Kippachsen 108.7, 108.8 zueinander definieren. Wie bereits beschrieben verbindet der Verbindungsabschnitt im vorliegenden Beispiel den ersten Teil 108.16 des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14 und den ersten Teil 108.16 des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.15 derart, dass die erste Kippachse 108.7 und die zweite Kippachse 108.8 zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Kippachsenebene verlaufen. Hiermit lässt sich einfach die oben beschriebene geringe Bauhöhe bzw. kompakte Gestaltung der Stützeinrichtung 108.2 realisieren.

Der Verbindungsabschnitt 108.19 könnte zwischen den ersten Teilen 108.16 der Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 grundsätzlich beliebig gestaltet sein. So könnte er beispielsweise plattenförmig gestaltet sein und innerhalb des Hüllraumes verfügbaren Zwischenraum im Bereich der Kippachsenebene im Wesentlichen vollständig ausfüllen. Im vorliegenden Beispiel ist der Verbindungsabschnitt im Wesentlichen V-förmig ausgebildet. Dabei erstreckt sich ein erster Schenkel 108.22 des Verbindungsabschnitts 108.19 entlang der ersten Kippachse 108.7, wobei er sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der ersten Kippachse 108.7 erstreckt. Der zweite Schenkel 108.23 des Verbindungsabschnitts 108.19 erstreckt sich entlang der zweiten Kippachse 108.8, wobei er sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der zweiten Kippachse 108.8 erstreckt. Diese Gestaltung hat den speziellen Vorteil, dass der Freiraum zwischen den beiden Schenkeln des Verbindungsabschnitts 108.19 für die Anordnung weiterer Komponenten genutzt werden kann. So können in diesem Bereich beispielsweise (wie nachfolgend noch anhand der Figur 4 erläutert wird) Sensorkomponenten angeordnet werden, die beispielsweise zur Ermittlung der Verkippung des optischen Elements 108.1 dienen.

Wie bereits erwähnt, kann der jeweilige Festkörpergelenkabschnitt 108.14. 108.15 nach Art eines einfachen Scharniergelenks ausgebildet sein, welches beispielsweise einfach durch einen (quer zur betreffenden Kippachse 108.7, 108.8) kurzen und dünnen Steg realisiert ist. Im vorliegenden Beispiel ist der erste Teil des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14 jedoch wie beschrieben durch eine erste Blattfeder 108.16 ausgebildet, die eine erste Blattfederhaupterstreckungsebene definiert, während der erste Teil des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.15 wie beschrieben durch eine zweite Blattfeder 108.16 ausgebildet ist, die eine zweite Blattfederhaupterstreckungsebene definiert. Dabei ist es im Hinblick auf einen guten Wärmedurchgang durch den jeweiligen Festkörpergelenkabschnitt 108.14, 108.15 von Vorteil, dass die erste Blattfeder 108.16 entlang der ersten Kippachse 108.7 langgestreckt ausgebildet ist und die zweite Blattfeder 108.16 entlang der zweiten Kippachse 108.8 langgestreckt ausgebildet ist.

Die Blattfederhaupterstreckungsebenen könnten grundsätzlich beliebig zueinander ausgerichtet sein, solange eine ausreichende Neigung der beiden Kippachsen 108.7, 108.8 relativ zueinander gewährleistet ist. So können die beiden Blattfederhaupterstreckungsebenen beispielsweise im inaktiven Zustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 jeweils parallel zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 verlaufen (diese gegebenenfalls sogar enthalten, wie dies nachfolgend noch anhand der Figur 5 beschrieben wird).

Bei bestimmten Varianten verlaufen die erste Blattfederhaupterstreckungsebene und die zweite Blattfederhaupterstreckungsebene um höchstens 5° bis 15°, vorzugsweise höchstens 3° bis 10°, weiter vorzugsweise höchstens 0.5° bis 2°, zueinander geneigt. Im vorliegenden Beispiel verlaufen die Blattfederhaupterstreckungsebenen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander. Die Blattfederhaupterstreckungsebenen könnten grundsätzlich auch entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 zueinander versetzt angeordnet sein. Im vorliegenden Beispiel verlaufen die erste Blattfederhaupterstreckungsebene und die zweite Blattfederhaupterstreckungsebene jedoch zumindest im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene, womit dann wie beschrieben eine besonders kompakte Gestaltung mit geringer Bauhöhe (entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10) erzielt werden kann. Es kann wie bereits erwähnt ausreichen, lediglich eine erste Stützeinheit 108.17 zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 vorzusehen. Im vorliegenden Beispiel ist jedoch eine von der ersten Stützeinheit 108.17 separate zweite Stützeinheit 108.21 vorgesehen. Die zweite Stützeinheit 108.21 bildet dann (wie schon die erste Stützeinheit 108.17) entlang des Stützkraftflusses zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 in kinematisch serieller Reihenfolge einen weiteren ersten Schnittstellenabschnitt 108.18 (zur Anbindung zweiten Stützeinheit 108.21 an die Stützstruktur 110), einen zweiten Teil 108.16 des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14, einen weiteren Verbindungsabschnitt 108.19, einen zweiten Teil 108.16 des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.8 und einen weiteren zweiten Schnittstellenabschnitt 108.20 (zur Anbindung der zweiten Stützeinheit 108.21 an das optische Element 108.1).

Die zweite Stützeinheit 108.21 kann grundsätzlich eine beliebige geeignete und von der ersten Stützeinheit 108.17 abweichende Gestaltung aufweisen. So können beispielsweise unterschiedliche Dimensionierungen vorgesehen sein, um asymmetrischen mechanischen und/oder thermischen Lasten Rechnung zu tragen, die auf das optische Element 108.1 wirken (also beispielsweise eine höhere Steifigkeit und/oder eine höhere Wärmeabfuhr im Bereich einer der Stützeinheiten 108.17, 108.21 zu erzielen).

Im vorliegenden Beispiel ist die zweite Stützeinheit 108.21 zumindest im Wesentlichen identisch zu der ersten Stützeinheit 108.17 ausgebildet, wodurch gleichförmig verteilte Eigenschaften der Abstützung realisiert werden. Dabei wirkt die zweite Stützeinheit 108.21 kinematisch parallel zu der ersten Stützeinheit 108.17 zwischen der Stützstruktur 110 und dem optischen Element 108.1 , wobei die zweite Stützeinheit 108.21 entlang einer Umfangsrichtung der Stützeinrichtung 108.2 zu der ersten Stützeinheit 108.17 verdreht angeordnet ist. Der Verdrehwinkel beträgt dabei zumindest im Wesentlichen 180°, womit gleichförmig verteilte Eigenschaften der Abstützung realisiert werden.

Wie insbesondere der Figur 3 zu entnehmen ist, sind die erste Stützeinheit 108.17 und die zweite Stützeinheit 108.21 derart angeordnet und konfiguriert, dass der erste Teil 108.16 und der zweite Teil 108.16 des ersten Festkörpergelenkabschnitts 108.14 miteinander entlang der ersten Kippachse 108.7 fluchten sowie der erste Teil 108.16 und der zweite Teil 108.16 des zweiten Festkörpergelenkabschnitts 108.15 miteinander entlang der zweiten Kippachse 108.8 fluchten.

Bei bestimmten Varianten kann der jeweilige erste Schnittstellenabschnitt 108.18 zur direkten Anbindung an die Stützeinrichtung 110 ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel ist der jeweilige erste Schnittstellenabschnitt 108.18 jedoch über ein erstes Anbindungselement 108.24 an die Stützeinrichtung 110 angebunden. Ebenso kann der jeweilige zweite Schnittstellenabschnitt 108.20 zur direkten Anbindung der Stützeinrichtung 108.2 an das optische Element 108.1 konfiguriert sein oder zur Anbindung der Stützeinrichtung an das optische Element 108.1 über ein zweites Anbindungselement 109 der Stützeinrichtung 108.2. Im vorliegenden Beispiel sind der Elementkörper 108.5 des optischen Elements 108.1 und das zweite Anbindungselement 109 wie beschrieben monolithisch (d.h. einstückig) ausgebildet, sodass letztlich beides gilt.

Wie bereits ausgeführt, kann mit den hierin beschriebenen Gestaltungsoptionen eine vorteilhaft geringe Bauhöhe der Stützeinrichtung 108.2 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 bzw. der Facetteneinheitslängsachse 108.14 erzielt werden. Die Stützeinrichtung 108.2 weist dann eine maximale Stützeinrichtungshöhenabmessung SH auf, wobei die maximale Stützeinrichtungshöhenabmessung SH dann bevorzugt 5% bis 25%, vorzugsweise 8% bis 20%, weiter vorzugsweise 10% bis 15%, der maximalen Elementquerabmessung EW beträgt. Hiermit werden folglich besonders kompakte Gestaltungen mit vergleichsweise geringer Bauhöhe SH der Stützeinrichtung 108.2 realisiert.

Die mechanische Anbindung der Stützeinrichtung 108.2 an das optische Element 108.1 bzw. die Stützstruktur 110 bzw. die Hebeleinheit 108.9 kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Besonders einfach zu realisierende Varianten ergeben sich, wenn das erste Anbindungselement 108.24 wie im vorliegenden Beispiel zumindest im Westlichen plattenförmig ausgebildet ist. Gleiches gilt, wenn das zweite Anbindungselement 109 (wie letztlich im vorliegenden Beispiel) zumindest im Westlichen plattenförmig ausgebildet ist. Bevorzugt ist das zweite Anbindungselement 109 unmittelbar mit dem Hebelelement 108.9 verbunden. Gerade solche plattenförmige Anbindungselemente 108.24, 109 eignen sich besonders gut für die Anbringung von zusätzlichen Komponenten (beispielsweise von Sensorkomponenten oder ähnlichem).

Wie bereits erwähnt, können die Stützeinrichtung 108.2, das optische Element 108.1 und die Hebeleinheit 108.9 grundsätzlich in so genannter Differentialbauweise, also jeweils aus mehreren separaten Komponenten aufgebaut sein können, die (alleine oder in beliebiger Kombination) stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Im vorliegenden Beispiel wird eine besonders robuste Gestaltung erzielt, indem die Stützeinrichtung 108.2 zumindest im Wesentlichen monolithisch ausgebildet ist. Dabei ist die Stützeinrichtung 108.2 zudem monolithisch mit einem Elementkörper 108.5 des optischen Elements verbunden bzw. ausgebildet. Ebenso kann die Stützeinrichtung 108.2 unmittelbar oder über das optische Element 108.1 mit dem Hebelelement 108.9 verbunden sein. Dabei kann sich die Hebeleinheit bzw. das Hebelelement 108.9 dann wie im vorliegenden Beispiel durch eine zentrale Ausnehmung 108.25 der Stützeinrichtung 108.2 erstrecken.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützeinrichtung 108.2 zumindest teilweise, insbesondere (wie im vorliegenden Beispiel) jedoch im Wesentlichen vollständig, nach Art eines mikro-elektro-mechanischen Systems (MEMS) ausgebildet und hergestellt ist. Hiermit kann die Stützeinrichtung 108.2 in einfacher Weise mit hoher Präzision als geometrisch komplexe, kompakte und dennoch robuste Einheit ausgeführt werden.

Die Aktuatoreinrichtung 108.3 kann zum aktiven Verkippen des optischen Elements 108.1 grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein. Insbesondere kann die Aktuatoreinrichtung 108.3 die erforderliche Kraftwirkung auf die Hebeleinheit 108.9 nach beliebigen geeigneten Wirkprinzipien erzeugen. Bevorzugt wird die Kraftwirkung wie im vorliegenden Beispiel kontaktlos erzielt. Im vorliegenden Beispiel ist eine besonders robuste und einfach ansteuerbare Gestaltung mit präzise einstellbarer Kraftwirkung realisiert, indem die Aktuatoreinrichtung 108.3 nach Art eines magnetischen Aktuators ausgebildet ist.

Hierzu umfasst die Aktuatoreinrichtung 108.3 im vorliegenden Beispiel eine erste Magneteinrichtung 108.26, die im Bereich des ersten Hebeleinheitsendes 108.11 an der Hebeleinheit 108.9 angeordnet ist. Die Aktuatoreinheit 108.13 ist dann als zweite Magneteinrichtung ausgebildet, die der ersten Magneteinrichtung 108.26 funktionell und räumlich zugeordnet ist. Die zweite Magneteinrichtung 108.13 wirkt in hinlänglich bekannter Weise mit der ersten Magneteinrichtung 108.26 berührungslos zusammen, um die erste und zweite Stellbewegung zu erzeugen. Dabei ist die zweite Magneteinrichtung 108.13 (durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung) aktiv ansteuerbar, um die erste und die zweite Stellbewegung zu erzeugen. Im vorliegenden Beispiel ist eine besonders einfache Gestaltung realisiert, indem die Magneteinrichtung 108.26 als Permanentmagneteinheit ausgeführt ist und die zweite Magneteinrichtung 108.13 als aktiv ansteuerbare Elektromagneteinheit ausgebildet ist.

Im vorliegenden Beispiel wird eine besonders günstige Kinematik erzielt, indem die erste Magneteinrichtung 108.26 an dem ersten Hebeleinheitsende 108.11 angeordnet ist, das entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 von dem optischen Element 108.1 weg über die Stützeinrichtung 108.2 hinausragt. Dabei verläuft die Magnetisierungsrichtung der ersten Magneteinrichtung 108.26 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 (hier: zumindest im Wesentlichen parallel zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10). Hiermit lässt sich die gewünschte Kraftwirkung quer zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 auf besonders einfache und feinfühlig dosierbare Weise realisieren.

Im Hinblick auf die Effizienz der Krafterzeugung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aktuatoreinrichtung 108.3 eine ringförmige magnetische Rückschlusseinrichtung 108.27 umfasst die im Bereich der ersten Magneteinrichtung 108.26 angeordnet ist, nämlich entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 zwischen der ersten Magneteinrichtung 108.26 und der Stützeinrichtung 108.2, sodass die erste Magneteinrichtung 108.26 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 zwischen der Rückschlusseinrichtung 108.27 und der zweiten Magneteinrichtung 108.13 angeordnet ist.

Die zweite Magneteinrichtung 108.13 kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise angeordnet sein, um die gewünschte Kraftwirkung zu erzielen. Vorzugsweise ist die zweite Magneteinrichtung 108.13 wie im vorliegenden Beispiel angrenzend an das erste Hebeleinheitsende 108.11 angeordnet, da hiermit besonders kompakte Gestaltungen mit ausreichender Kraftwirkung in einfacher Weise erzielt werden können.

Grundsätzlich kann eine einzige aktive Magneteinheit 108.28 ausreichen, deren Magnetfeld dann einer oder mehreren passiven Magneteinheiten überlagert wird, um die gewünschte Magnetfeldverteilung und damit die gewünschte Kraftwirkung zu erzielen. Bevorzugt umfasst die zweite Magneteinrichtung 108.13 jedoch eine Mehrzahl von M aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten 108.28, wobei M insbesondere 2 bis 16, vorzugsweise 2 bis 8, weiter vorzugsweise 2 bis 4, beträgt. So sind im vorliegenden Beispiel vier aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten 108.28 vorgesehen.

Die aktiv ansteuerbaren Magneteinheiten 108.28 sind in dem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 zumindest im Wesentlichen gleichmäßig und ringförmig um die Hebeleinheitslängsachse 108.10 herum verteilt angeordnet. Hiermit lässt sich in besonders einfacher Weise bei kompakter Gestaltung eine besonders feinfühlige Einstellung der gewünschten Magnetfeldverteilung erzielen. Besonders vorteilhaft ist in dieser Hinsicht auch, dass die Magnetisierungsrichtung der Magneteinheiten 108.28 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 verläuft, wobei sie in dem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 zumindest im Wesentlichen parallel zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 verläuft.

Eine besonders einfache Ansteuerung bzw. Einstellung der Kraftwirkung wird im vorliegenden Beispiel erzielt, indem jeweils die beiden einander bezüglich der Hebeleinheitslängsachse 108.10 diametral gegenüberliegenden Magneteinheiten 108.28 ein Magneteinheitenpaar bilden und einander zugeordnet sind, um die erste Stellbewegung bzw. die zweite Stellbewegung zu erzeugen.

Im Hinblick auf die Effizienz bzw. geringe magnetische Verluste günstige Gestaltungen lassen sich erzielen, wenn die jeweilige aktiv ansteuerbare Magneteinheit 108.28 wie im vorliegenden Beispiel eine Spuleneinheit 108.29 umfasst, die um einen Spulenkern 108.30 angeordnet ist. Der Spulenkern 108.30 ragt dabei entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 über die Spuleneinheit 108.29 hinaus und kann an einem der ersten Magneteinrichtung 108.26 zugewandten Ende mit einer Polschuheinheit 108.31 verbunden sein, während er an einem der ersten Magneteinrichtung 108.26 abgewandten Ende mit einer magnetischen Rückschlusseinheit 108.32 verbunden sein kann.

Im vorliegenden Beispiel integriert die Facetteneinheit 108 bereits eine Sensoreinrichtung

108.33 zum Erfassen der ersten Stellbewegung und der zweiten Stellbewegung. Die Sensoreinrichtung 108.33 kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise aufgebaut sein, um die erste und zweite Stellbewegung zu erfassen. Dabei können für die Erfassung (einzeln oder in beliebiger Kombination) hinlänglich bekannte Wirkprinzipien zur Erfassung von Absolut- oder Relativbewegungen zum Einsatz kommen (beispielsweise optische, magnetische oder elektrische Wirkprinzipien).

Im vorliegenden Beispiel umfasst die Sensoreinrichtung 108.33 eine erste Sensoreinheit

108.34 und eine zweite Sensoreinheit 108.35, die einander funktional und räumlich derart zugeordnet sind, dass im Betrieb der Abbildungseinrichtung 101 beim Verkippen des optischen Elements 108.1 durch die Aktuatoreinrichtung 108.3 die zweite Sensoreinheit

108.35 relativ zu der ersten Sensoreinheit 108.34 bewegt wird. Hiermit ist auf besonders einfache Weise eine Erfassung der Verkippung möglich.

Hierzu ist die erste Sensoreinheit derart mechanisch an die Stützeinrichtung 108.2 gekoppelt, dass die erste Sensoreinheit 108.34 im Betrieb der Abbildungseinrichtung 101 beim Verkippen des optischen Elements 108.1 bezüglich der Stützstruktur 110 zumindest im Wesentlichen feststeht, während die zweite Sensoreinheit 108.35 derart mechanisch an das optische Element 108.1 gekoppelt ist, dass die zweite Sensoreinheit 108.25 zusammen mit dem optischen Element 108.1 im Betrieb der Abbildungseinrichtung 101 durch die Aktuatoreinrichtung 108.3 bewegt wird. Hierzu ist die erste Sensoreinheit im vorliegenden Beispiel an dem ersten Anbindungselement 108.24 angeordnet ist, während die zweite Sensoreinheit 108.35 an dem optischen Element 108.1 bzw. dem zweiten Anbindungselement 109 angeordnet ist. Hiermit lassen sich besonders kompakte Gestaltungen mit hohem Funktionsintegrationsgrad erzielen.

Im vorliegenden Beispiel umfasst die erste Sensoreinheit 108.34 mehrere kapazitive ersten Sensorelementen und die zweite Sensoreinheit 108.35 mehrere kapazitive zweite Sensorelemente, wobei die zweiten Sensorelemente den ersten Sensorelementen funktional und räumlich zugeordnet sind, um die erste Stellbewegung und die zweite Stellbewegung über eine Relativbewegung zwischen den ersten und zweiten Sensorelementen über eine entsprechende elektrische Verschaltung der ersten und zweiten Sensorelemente zu erfassen.

Grundsätzlich können zwei einander zugeordnete Sensorelemente ausreichen, um die Verkippung um die betreffende Kippachse 108.7, 108.8 zu erfassen. Bevorzugt umfasst die die erste Sensoreinheit 108.34 eine Mehrzahl von N kapazitiven ersten Sensorelementen und die zweite Sensoreinheit 108.35 eine Mehrzahl von P kapazitiven zweiten Sensorelementen. Dabei können die ersten Sensorelemente den zweiten Sensorelementen insbesondere derart zugeordnet sein, dass die ersten Sensorelemente und die zweiten Sensorelementen im Betrieb der Abbildungseinrichtung beim Verkippen des optischen Elements durch die Aktuatoreinrichtung wie im vorliegenden Beispiel kammartig berührungslos ineinandergreifen. Hiermit lässt sich auf einfache Weise eine besonders präzise Bewegungserfassung erzielen.

Im vorliegenden Beispiel umfasst die erste Sensoreinheit 108.34 hierzu eine Mehrzahl von N rippenförmigen kapazitiven ersten Sensorelementen, während die zweite Sensoreinheit 108.35 eine Mehrzahl von P rippenförmigen kapazitiven zweiten Sensorelementen umfasst. Dabei erstrecken sich die Sensorelemente in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 entlang der Hebeleinheitsumfangsrichtung nach Art von zur Hebeleinheitslängsachse 108.10 konzentrischen Kreisbogensegmenten.

Alternativ können die Sensorelemente in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 entlang der Hebeleinheitsradialrichtung verlaufen, wobei sie sich insbesondere bezüglich der Hebeleinheitslängsachse strahlenförmig ausdehnen können, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Dort sind die rippenförmigen kapazitiven Sensorelemente der ersten Sensoreinheit 108.34 und der zweiten Sensoreinheit 108.35 entlang der Hebeleinheitsumfangsrichtung alternierend angeordnet. In beiden Fällen (konzentrische Anordnung, radiale Anordnung) lassen sich besonders präzise Messungen bei kompakter Gestaltung erzielen. Die Sensoreinrichtung 108.33 kann grundsätzlich aus beliebigen Sensorkomponenten gestaltet sein, die separat montiert werden müssen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zumindest Teile der Sensorik bereits bei der Herstellung zumindest in Teile der Stützeinrichtung 108.2 integriert werden. Im vorliegenden Beispiel ist die als MEMS-Bauteil ausgeführte Stützeinrichtung 108.2 so konfiguriert, dass sie auch zumindest einen Teil der Sensoreinrichtung 108.33 ausbildet, nämlich zumindest die rippenförmigen kapazitiven Sensorelemente der ersten Sensoreinheit 108.34 und der zweiten Sensoreinheit 108.35 sowie bevorzugt zumindest auch Teile deren elektrischer Verschaltung.

Bei bestimmten, besonders kompakten Varianten kann die Sensoreinrichtung 108.33 zusätzlich oder alternativ auch wenigstens eine verformungsempfindliche erste Sensoreinheit umfassen, die dem ersten Festkörpergelenkabschnitt 108.14 zugeordnet ist, und wenigstens eine verformungsempfindliche zweite Sensoreinheit, die dem zweiten Festkörpergelenkabschnitt 108.15 zugeordnet ist. Dabei kann wenigstens eine dieser verformungsempfindlichen Sensoreinheiten eine piezoelektrische Einheit umfassen, die mechanisch mit dem Festkörpergelenkabschnitt 108.14 bzw. 108.15 verbunden ist, wodurch besonders robuste und zuverlässige Konfigurationen erzielt werden können.

Bei bestimmten, besonders robusten und kompakten Varianten umfasst wenigstens eine der verformungsempfindlichen Sensoreinheiten eine piezoelektrische Beschichtung des betreffenden Festkörpergelenkabschnitts 108.14, 108.15. Dabei kann zumindest in Teil des Blattfederelements 108.16 der Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 mit einer piezoelektrischen Beschichtung versehen sein. Dabei kann ein Teil einer oder beider der freien Seitenflächen (gegebenenfalls auch im Wesentlichen die gesamte freie Seitenfläche) des Blattfederelements 108.16 mit einer piezoelektrischen Beschichtung versehen sein. Dabei ist die piezoelektrische Beschichtung natürlich so angeordnet, dass sie beim Verkippen des optischen Elements 108.1 einer entsprechenden Dehnung unterworfen ist, die ein entsprechendes Messsignal bewirkt. Die piezoelektrische Beschichtung kann dabei an einem oder mehreren der Blattfederelemente 108.6 (insbesondere allen Blattfederelementen 108.6) der Festkörpergelenkabschnitte 108.14, 108.15 vorgesehen sein.

Im vorliegenden Beispiel wird eine besonders kompakte Konfiguration erzielt, indem die Stützeinrichtung und die Aktuatoreinrichtung 108.3 seitlich höchstens geringfügig über einen (virtuellen) prismatischen Raum (den Hüllraum) hinausragen, der durch eine Verschiebung des optischen Elements 108.1 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 (im inaktiven Ausgangszustand) definiert wird. Bei bestimmten Varianten definiert eine virtuelle Projektion des optischen Elements 108.1 , die in einem inaktiven Ausgangszustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 auf eine Projektionsebene erfolgt, die senkrecht zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 verläuft, eine erste Projektionskontur, während eine virtuelle Projektion der Stützeinrichtung 108.2 die entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 auf die Projektionsebene erfolgt, eine zweite Projektionskontur definiert, und eine virtuelle Projektion der Aktuatoreinrichtung 108.3 die entlang der Hebeleinheitslängsachse 108.10 auf die Projektionsebene erfolgt, eine dritte Projektionskontur definiert. Bei bevorzugten Varianten überragen die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur die erste Projektionskontur um höchstens 20%, vorzugsweise höchstens 5% bis 10%, weiter vorzugsweise um höchstens 1% bis 3%, der Fläche der ersten Projektionskontur. Vorzugsweise liegen die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur wie im vorliegenden Beispiel zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb der ersten Projektionskontur. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die zweite Projektionskontur und die dritte Projektionskontur mit Abstand zur ersten Projektionskontur innerhalb der ersten Projektionskontur liegen.

Besonders vorteilhafte Gestaltungen ergeben sich, wenn die optische Fläche 108.4 einen Flächeninhalt von 1 mm ² bis 1000 mm ² , vorzugsweise 10 mm ² bis 100 mm ² , weiter vorzugsweise 20 mm ² bis 30 mm ² , aufweist. Gleiches gilt, wenn die optische Fläche 108.4 eine maximale Abmessung von 1 mm bis 30 mm, vorzugsweise 3 mm bis 10 mm, weiter vorzugsweise 5 mm bis 6 mm, aufweist. Die optische Fläche 108.4 kann grundsätzlich beliebig gestaltet, insbesondere beliebig gekrümmt sein. Bei besonders einfachen Gestaltungen ist die optische Fläche 108.4 eine zumindest im Wesentlichen ebene Fläche. Bevorzugt ist die optische Fläche 108.4 eine reflektierende Fläche. Es können aber auch refraktive oder diffraktive optische Flächen zum Einsatz kommen. Weiterhin kann die optische Fläche 108.4 eine beliebige geeignete Außenkontur aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die optische Fläche 108.4 wie im vorliegenden Beispiel eine polygonale Außenkontur aufweist, insbesondere eine hexagonale Außenkontur, vorzugsweise eine gleichseitige hexagonale Außenkontur wie im vorliegenden Beispiel.

Der Pupillenfacettenspiegel 102.8 kann eine Mehrzahl Q von Facetteneinheiten 108 enthalten. Dabei können alle Facetteneinheiten 108 mit einer gemeinsamen Stützstruktur 110 verbunden sein. Weiterhin kann die Mehrzahl Q 100 bis 1000000, vorzugsweise 1000 bis 100000, weiter vorzugsweise 5000 bis 10000, betragen. Besonders kompakte Gestaltungen mit einer günstigen Leistungsverteilung und geringem Lichtverlust (durch Spalte zwischen den optischen Elementen) ergeben sich, wenn die optischen Elemente 108.1 wenigstens zweier Facetteneinheiten 108 unter Ausbildung eines schmalen Spalts zueinander angeordnet sind, wobei der Spalt eine Spaltbreite aufweist und die Spaltbreite in einem montierten Zustand 1% bis 10%, vorzugsweise 2% bis 8%, weiter vorzugsweise 3% bis 6%, einer maximalen Abmessung der optischen Fläche 108.4 beträgt.

Es versteht sich, dass sich mit dem vorstehend beschriebenen Facettenspiegel 102.8 die erfindungsgemäßen Verfahren ausführen lassen, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen Bezug genommen wird.

Zweites Ausführungsbeispiel

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2, 3 und 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung in Form einer Facetteneinheit 208 beschrieben, welche anstelle der Facetteneinheit 108 in der Abbildungseinrichtung 101 der Figur 1 verwendet werden kann. Die Facetteneinheit 208 entspricht in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise der Facetteneinheit 108 aus Figur 2, sodass hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Insbesondere sind identische Komponenten mit den identischen Bezugszeichen versehen, während gleichartige Komponenten mit um den Wert 100 erhöhten Bezugszeichen versehen sind. Sofern nachfolgend nichts Anderweitiges ausgeführt wird, wird hinsichtlich der Merkmale, Funktionen und Vorteile dieser Komponenten auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.

Ein Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die (gegebenenfalls wiederum als MEMS-Komponente ausgeführte) Stützeinrichtung 208.2 im vorliegenden Beispiel derart ausgebildet ist, dass die jeweilige Kippachse 208.7 bzw. 208.8 durch erste und zweite Festkörpergelenkabschnitte 208.14 bzw. 208.15 realisiert sind, bei denen wiederum Biegeabschnitte in Form von Blattfedern 208.16 verwendet werden. Wie es oben bereits also Option genannt wurde, verlaufen im vorliegenden Beispiel die beiden Blattfederhaupterstreckungsebenen im inaktiven Zustand der Aktuatoreinrichtung 108.3 jeweils parallel zu der Hebeleinheitslängsachse 108.10 und enthalten die Hebeleinheitslängsachse 108.10 sogar.

Der Verbindungsabschnitt 208.19 zwischen den ersten und zweiten Festkörpergelenkabschnitten 208.14, 208.15 ist in diesem Fall als einfache ringförmige Platte realisiert. Gleiches gilt für das erste Anbindungselement 208.24 und das zweite Anbindungselement 209, auf welches im vorliegenden Beispiel ein separater optischer Elementkörper des optischen Elements 108.1 aufgesetzt wird und entsprechend befestigt wird.

Im Übrigen kann die Gestaltung der jeweiligen Facetteneinheit 208, speziell die Gestaltung der Aktuatoreinrichtung 108.3, identisch zur Facetteneinheit 108 des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt sein, sodass insoweit auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand von Beispielen aus dem Bereich der Mikrolithographie beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen optischen Anwendungen, insbesondere Abbildungsverfahren bei anderen Wellenlängen, zum Einsatz kommen kann, bei denen sich ähnliche Probleme hinsichtlich der Kippverstellung von Komponenten auf geringem Bauraum stellen.

Weiterhin kann die Erfindung im Zusammenhang mit der Inspektion von Objekten, wie beispielsweise der so genannten Maskeninspektion zu Einsatz kommen, bei welcher die für die Mikrolithographie verwendeten Masken auf ihre Integrität etc. untersucht werden. An Stelle des Wafers 105.1 tritt dann in Figur 1 beispielsweise eine Sensoreinheit, welche die Abbildung des Projektionsmusters des Retikels 104.1 (zur weiteren Verarbeitung) erfasst. Diese Maskeninspektion kann dann sowohl im Wesentlichen bei derselben Wellenlänge erfolgen, die im späteren Mikrolithographieprozess verwendet wird. Ebenso können aber auch beliebige hiervon abweichende Wellenlängen für die Inspektion verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend schließlich anhand konkreter Ausführungsbeispiele beschrieben, welches konkrete Kombinationen der in den nachfolgenden Patentansprüchen definierten Merkmale zeigt. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Merkmalskombinationen beschränkt ist, sondern auch sämtliche übrigen Merkmalskombinationen, wie sie sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen ergeben, zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.