本發(fā)明涉及微機(jī)電裝置領(lǐng)域，特別是微鏡陣列，且關(guān)于一種微機(jī)電裝置；一種照明光學(xué)單元；一種用于投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)；一種對應(yīng)的投射曝光設(shè)備以及一種制造微機(jī)電裝置的方法。

背景技術(shù)：

1、包括已知為微鏡陣列或微鏡致動器的以矩陣方式布置的可位移微鏡的裝置如今被用在多種裝置中，例如智能型手機(jī)、投影機(jī)、抬頭顯示器、條形碼讀取器、半導(dǎo)體制造中的掩模曝光單元和顯微鏡。對應(yīng)的微鏡陣列是已知的，例如從以下文獻(xiàn)：de?10?2013?208?446a1、ep?0?877?272?a1和wo?2010/049076?a2。關(guān)于用于位移微鏡陣列中個(gè)別反射鏡(即微鏡)的適合致動器單元的公開具體說明于例如de?10?2013?206?529?a1、de?10?2013?206531?a1和de?10?2015?204?874?a1中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明，提出微機(jī)電裝置、包括此微機(jī)電裝置的照明光學(xué)單元且各自具有對應(yīng)的照明光學(xué)單元的照明系統(tǒng)和投射曝光設(shè)備，以及用于制造根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置的方法。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種微機(jī)電裝置，其包括具有基板表面的載體基板和多個(gè)mems模塊(mems：微機(jī)電系統(tǒng))。在此情況下，多個(gè)mems模塊中的每一者包括：asic層，較佳為剛好一個(gè)，具有asic層前側(cè)和與該asic層前側(cè)相對定位的asic層后側(cè)；底板，具有底板前側(cè)和與該底板前側(cè)相對定位的底板后側(cè)；以及具有部件后側(cè)的多個(gè)微機(jī)電部件。微機(jī)電部件在其構(gòu)造和/或功能方面不需要相同，雖然情況可能如此。底板布置于asic層前側(cè)上，且底板后側(cè)通過電性接觸點(diǎn)聚合連接至asic層前側(cè)。對此通過焊接或較佳地?zé)Y(jié)或共晶接合的聚合連接是特別適合的。作為示例，銀燒結(jié)膏可用作為燒結(jié)材料。多個(gè)微機(jī)電部件還布置在底板前側(cè)上且它們的部件后側(cè)連接至底板前側(cè)。在此情況下，底板和asic層之間的電性接觸點(diǎn)至少部分地、較佳為全部被至少一個(gè)保護(hù)框包圍，該保護(hù)框布置在底板和asic層之間并且同樣可以是導(dǎo)電的。于此可想到在一個(gè)mems模塊中具有多個(gè)保護(hù)框的實(shí)施方式，在此情況下，這些保護(hù)框中的每一者都包圍介于底板和asic層之間不同部分的電性接觸點(diǎn)，但是較佳為每個(gè)mems模塊只有剛好一個(gè)保護(hù)框。mems模塊的每一者的asic層具有用于控制多個(gè)微機(jī)電部件的一個(gè)或多個(gè)asic?(特殊應(yīng)用集成電路)，其中所述一個(gè)或多個(gè)asic使用至少一部分的電性接觸點(diǎn)電連接至微機(jī)電部件，其中電性接觸點(diǎn)通常在底板中通過諸如通孔的電連接進(jìn)一步被引導(dǎo)至微機(jī)電部件。舉例來說，為了在位于載體基板上的另外電子部件和微機(jī)電部件之間制造電連接，asic層也可選擇性地包括中介層(interposer)和/或除asic之外的其他部件。mems模塊的asic層可以是連續(xù)asic層或非連續(xù)asic層。asic層的連續(xù)性的用語意指asic層的所有元件通過該層本身彼此機(jī)械地連接。這種通過兩個(gè)元件之間的asic層的機(jī)械連接可通過元件本身和/或通過該層的其他元件來實(shí)現(xiàn)，例如asic、中介層、適合的連接元件、填充材料和/或接合材料。在非連續(xù)的asic層的情況下，例如此層具有諸如asic和/或中介層的元件，其不會通過該層本身彼此機(jī)械地連接。asic層因而具有間隙。電連接可通過介于asic層和底板之間的電性接觸點(diǎn)而被進(jìn)一步引導(dǎo)。舉例而言，適當(dāng)?shù)闹薪閷犹貏e是具有電連接的硅基中介層，例如穿硅通孔(tsv)，諸如銅基通孔(cu通孔)。多個(gè)mems模塊布置在載體基板的基板表面上，且多個(gè)mems模塊的asic層后側(cè)連接至基板表面。此連接通常也以聚合方式來實(shí)施且較佳地通過燒結(jié)來實(shí)行。載體基板上的另外電子部件可以是例如用于控制整個(gè)機(jī)電裝置、被動部件和/或連接元件(例如插頭、電纜)的另外asic，例如用于制造至諸如運(yùn)算單元的外部控制裝置的電連接且用于供電的目的。載體基板整體上用作部件載體且可包括用于引導(dǎo)電信號從載體基板的一個(gè)表面流至載體基板的另一表面的諸如通孔的電連接。在這方面，舉例而言，將另外電子部件布置在相對定位于具有mems模塊的基板表面的載體基板的基板表面上可能是有利的。載體基板可例如實(shí)質(zhì)上由陶瓷構(gòu)成，陶瓷可例如是al2o3基陶瓷。

3、此微機(jī)電裝置因此將其多個(gè)微機(jī)電部件細(xì)分為個(gè)別的組，每個(gè)組包括多個(gè)微機(jī)電部件，所述組在本發(fā)明的上下文中稱作mems模塊。多個(gè)mems模塊可各具有例如剛好2、3、4、5、6、9、12、16、20、25、30、36、42、49、56、64、72或81個(gè)的多個(gè)微機(jī)電部件，其他?≥?2?的數(shù)字也是可以想到的。多個(gè)微機(jī)電部件可布置成例如由行和列構(gòu)成的矩形網(wǎng)格中，例如由兩行和兩列、兩行和三列、三行和三列、三行和四列、四行和四列、四行和五列、五行和五列、五行和六列、六行和六列、六行和七列、七行和七列、七行和八列、八行和八列、八行和九列或九行和九列構(gòu)成。替代地，舉例而言，六邊形網(wǎng)格是可以想到的。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)電裝置可包括例如剛好2、3、4、5、6、9、12、16、20、25、30、36、42、49、56、64、72或81個(gè)mems模塊，其他?≥2?的數(shù)字也是可以想到的。mems模塊也可布置在由行和列構(gòu)成的矩形網(wǎng)格中，例如由兩行和兩列、兩行和三列、三行和三列、三行和四列、四行和四列、四行和五列、五行和五列、五行和六列、六行和六列、六行和七列、七行和七列、七行和八列、八行和八列、八行和九列或九行和九列構(gòu)成。在此，例如替代性地，六邊形網(wǎng)格也是可以想到的。

4、將微機(jī)電裝置以此方式細(xì)分的一個(gè)有利方面是通過細(xì)分為mems模塊來實(shí)現(xiàn)降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和故障易感性。已確立的是，具有減少數(shù)量的微機(jī)電部件的多個(gè)mems模塊比具有相同總數(shù)的微機(jī)電部件的單一單元在制造過程中更容易處理。尤其是，通過根據(jù)本發(fā)明的方法可顯著提高制造過程中的產(chǎn)量，因?yàn)樵谥圃炱陂g能以針對性的方式選擇專門包括全功能微機(jī)電部件的mems模塊。此外，例如為了覆蓋比根據(jù)本發(fā)明的單一微機(jī)電裝置可實(shí)現(xiàn)的更大區(qū)域，可以想到進(jìn)而將多個(gè)這種根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置連接以形成上位(superordinate)單元。根據(jù)本發(fā)明將保護(hù)框布置在底板和asic層之間確保在被保護(hù)框圍繞的區(qū)域中不會發(fā)生損壞。特別地，位于這些區(qū)域中的asic的結(jié)構(gòu)和電性接觸點(diǎn)因而被保護(hù)免于諸如可發(fā)生在根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置的制造期間還有后續(xù)操作期間的損壞和污染。保護(hù)框因此用于隔離環(huán)境。同時(shí)，asic層和底板之間的機(jī)械內(nèi)聚力也增強(qiáng)。較佳地，mems模塊的保護(hù)框被實(shí)行以使得特別是因溫度引起的mems模塊的變形得以減少。

5、此外，保護(hù)框較佳地可被塑型以使得它們包圍或它們本身覆蓋整個(gè)asic層頂側(cè)和整個(gè)底板底側(cè)。保護(hù)框因而較佳地沿著asic層頂側(cè)和底板底側(cè)的邊緣延伸。較佳地，在此情況下，mems模塊的保護(hù)框不橫向突出超過底板，以為了能夠?qū)崿F(xiàn)在載體基板上mems模塊的盡可能最接近地布置，即高填充因子。同樣為了實(shí)現(xiàn)高填充因子，較佳地，mems模塊的asic層也不橫向突出超過底板。mems模塊的asic層因此較佳地具有等于或小于底板的尺寸。

6、本發(fā)明的一個(gè)特別重要的實(shí)施例是使用微鏡作為微機(jī)電部件。微機(jī)電裝置因而可尤其是微鏡陣列。在此情況下，多個(gè)微機(jī)電部件中的每一者包括具有用于反射光的反射表面的反射鏡元件，以及用于位移各微機(jī)電部件的反射鏡元件的位移單元，其中一個(gè)或多個(gè)asic被配置成控制位移單位。在此情況下，位移意指相對于至少一個(gè)自由度的移動。位移可以包括線性移動和旋轉(zhuǎn)。反射鏡元件可以是或可特別包含布拉格鏡(bragg?mirror)。位移單元可以是例如靜電致動器、例如具有梳狀電極。適合的致動器例如是以下文獻(xiàn)中所描述的那些：de?10?2013?206?529?a1、de?10?2013?206?531?a1和de?10?2015?204?874?a1。

7、此外，若多個(gè)mems模塊中的每一者中的多個(gè)微機(jī)電部件中的每一者具有實(shí)質(zhì)上矩形、較佳為正方形的基底表面或?qū)嵸|(zhì)上六邊形的基底表面，則是特別有利的。實(shí)質(zhì)上矩形或六邊形的基底表面意指與矩形或相應(yīng)六邊形基底表面的相對輕微偏差是可想到的，例如由于圓角和/或凹入和/或凸出。

8、根據(jù)本發(fā)明的一種較佳配置，多個(gè)mems模塊中的每一者的至少一個(gè)保護(hù)框是多個(gè)mems模塊中的相應(yīng)一者中的底板后側(cè)至asic層前側(cè)的一部分聚合連接。這使得根據(jù)本發(fā)明的裝置的保護(hù)框能夠在制造過程中特別簡單地實(shí)現(xiàn)。

9、例如通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)器，以便于能夠在制造過程中將mems模塊放置(即抓握、移動和/或定位)在基板表面上，mems模塊必須能夠在不被損壞情況下被抓握。為此目的，mems模塊可各自包括橫向地界定mems模塊的框架，且mems模塊可被抓握在該框架處并隨后移動和/或定位。此框架可與相應(yīng)mems模塊的保護(hù)框相同，但較佳為不同。

10、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種用于微機(jī)電裝置的照明光學(xué)單元以將照明輻射引導(dǎo)至物場，該照明光學(xué)單元包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置，其中多個(gè)微機(jī)電部件中的每一者包括具有反射表面的反射鏡元件和用于位移各個(gè)微機(jī)電部件的反射鏡元件的位移單元，其中一個(gè)或多個(gè)asic被配置成為用以控制位移單元。根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)單元因此使用根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置作為微鏡陣列。其還可特別包括多個(gè)這種根據(jù)本發(fā)明的微鏡陣列，例如為了通過此多個(gè)微鏡陣列的布置實(shí)現(xiàn)更大的整體微鏡陣列，這使得偏轉(zhuǎn)具有更大光束直徑的入射光束成為可能。

11、根據(jù)第三方面，還提出一種用于投射曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)單元和輻射源，特別是euv輻射源。

12、根據(jù)第四方面，提出一種微光刻投射曝光設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)單元和用于將布置在物場中的掩模母版投射到像場中的投射光學(xué)單元。

13、根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)單元、根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)和根據(jù)本發(fā)明的投射曝光設(shè)備可以是euv光刻設(shè)備的一部分。對于這些，到光掩模(也稱為掩模母版)的可調(diào)光路是有利的，其可通過在光路中的微鏡陣列作為根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電裝置來實(shí)現(xiàn)。反射鏡元件的反射表面可設(shè)置布拉格涂層，該涂層對用于曝光的光的中心波長提供特別好的反射。

14、針對關(guān)于對應(yīng)的投射曝光設(shè)備和相關(guān)聯(lián)的照明光學(xué)單元以及相關(guān)聯(lián)的照明系統(tǒng)的一般性設(shè)定的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，應(yīng)當(dāng)參考de?10?2015?204?874?a1和de?10?2016?213?026a1，其在此完全并入本技術(shù)案中以作為本技術(shù)案的一部。

15、根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種用于制造微機(jī)電裝置的方法，較佳地是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的微機(jī)電裝置，其包括載體基板和多個(gè)mems模塊。每個(gè)mems模塊包括較佳地剛好一個(gè)asic層，其具有一個(gè)或多個(gè)asic(且還選擇性地具有諸如一個(gè)或多個(gè)中介層的其他元件)以及asic層前側(cè)和asic層后側(cè)；底板，其具有底板前側(cè)和底板后側(cè)；以及多個(gè)微機(jī)電部件，其中底板布置在asic層前側(cè)上，并且底板后側(cè)連接至asic層前側(cè)。mems模塊的asic層可配置成為連續(xù)的asic層或非連續(xù)的asic層。根據(jù)本發(fā)明的方法涉及提供具有用于微機(jī)電部件以及多個(gè)mems模塊的底板的結(jié)構(gòu)的mems基板。所提供的mems基板因而包括用于微機(jī)電部件和用于多個(gè)mems模塊的底板的結(jié)構(gòu)。這種基板通常以晶圓(mems晶圓)的形式存在并且可通過例如de?10?2015?206?996?a1中描述的方法來制造。此同樣涉及提供具有用于微機(jī)電裝置的asic層的結(jié)構(gòu)的asic基板，同樣通常為晶圓(asic晶圓)的形式。通過特別是聚合連接(舉例而言，焊接、例如使用銀燒結(jié)膏的燒結(jié)、或共晶接合)的連接(在晶圓的情況下：晶圓接合)來從這兩個(gè)基板制造通常為耦合晶圓形式的耦合基板，其中對于多個(gè)mems模塊中的每一者，形成多個(gè)指配的電性接觸點(diǎn)和在mems基板和asic基板之間的較佳為正好一個(gè)的至少一個(gè)指配的保護(hù)框，以使得對于每個(gè)mems模塊，指配給mems模塊的至少一個(gè)保護(hù)框至少部分地包圍，較佳為包圍全部指配給mems模塊的電性接觸點(diǎn)。然后，為了來獲得多個(gè)mems模塊，沿著預(yù)先定義的分隔線，例如沿著晶格結(jié)構(gòu)，對該耦合基板進(jìn)行分割，例如通過使用鋸子進(jìn)行鋸切或使用激光束進(jìn)行切割。分割也可使用諸如深式反應(yīng)離子蝕刻(drie)的蝕刻方法來實(shí)行。在此方法步驟中，保護(hù)框保護(hù)接觸點(diǎn)的區(qū)域免受污染及可能的損壞，且也保護(hù)位于該處相應(yīng)asic層的結(jié)構(gòu)。此外，保護(hù)框確保mems模塊在分割之前和分割期間以及分割后提高耦合基板的內(nèi)聚力。

16、此外，提供載體基板，若適合的話，在其上可安裝有另外電子部件和/或其他部件。多個(gè)mems模塊放置于載體基板的基板表面上。接著，將多個(gè)mems模塊的asic層后側(cè)聚合連接(例如，通過焊接或例如使用銀燒結(jié)膏進(jìn)行燒結(jié))至基板表面。較佳地，在制造耦合基板之前，測試mems基板的微機(jī)電結(jié)構(gòu)和/或測試asic基板的結(jié)構(gòu)以便確保功能性。較佳地，為了確保功能性，也可能在制造耦合基板之后執(zhí)行mems模塊的測試和/或?qū)⒍鄠€(gè)mems模塊的asic層后側(cè)聚合連接至基板表面之后對整個(gè)完成的微機(jī)電裝置執(zhí)行測試。

17、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)

18、本發(fā)明提供一種用于微機(jī)電裝置的方法，例如微鏡陣列，其包括布置在相同載體基板上的多個(gè)微機(jī)電部件。

19、特別地，通過將根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)電部件細(xì)分為單獨(dú)的更小的單元(mems模塊)，可顯著提高制造過程中的產(chǎn)量，因?yàn)閱为?dú)的mems模塊可在制造期間以針對性的方式進(jìn)行測試，且后續(xù)可選擇那些專門包含全功能微機(jī)電部件。此外，使用保護(hù)框包圍包括相關(guān)電性接觸點(diǎn)的mems模塊的重要區(qū)域致使保護(hù)其以免于損壞和污染，特別是在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的過程于制造mems模塊所需的分割期間，且當(dāng)mems模塊在侵害性環(huán)境中使用時(shí)。此外，這種保護(hù)框還增加mems基板和asic基板之間的連接的機(jī)械穩(wěn)定性。