DE102022209411A1

DE102022209411A1 - Micromirror arrangement with a number of individual mirror elements

Info

Publication number: DE102022209411A1
Application number: DE102022209411.5A
Authority: DE
Inventors: Ralf Noltemeyer
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-09
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2024-03-14
Also published as: WO2024052150A1; TW202415615A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrospiegelanordnung (10) mit einer Anzahl von Einzelspiegelelementen (12), die eine Reflexionsfläche (14) aufweisen und zwischen einer Trägerplatte (18) der Reflexionsfläche (14) und einer Basisplatte (32) jeweils in Ringanordnungen (26, 28) Sensorelektroden und Aktuatorelektroden (80) zur Bewegung der Reflexionsfläche (14) vorgesehen sind. Die Aktuatorelektroden (80) weisen passive bewegliche Elektroden (20) an der Trägerplatte (18) und aktive feststehende Elektroden (24) an der Basisplatte (32) auf. Zwischen den passiven beweglichen Elektroden (20) der Trägerplatte (18) und den aktiven feststehenden Elektroden (24) der Basisplatte (32) ist eine im Wesentlichen eben ausgeführte Federstruktur (22, 72) angeordnet, die eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur (96) aufweist und in Richtung von Diagonalen (66, 68) gestreckt ist.The invention relates to a micromirror arrangement (10) with a number of individual mirror elements (12), which have a reflection surface (14) and between a carrier plate (18) of the reflection surface (14) and a base plate (32), each in ring arrangements (26, 28) Sensor electrodes and actuator electrodes (80) are provided for moving the reflection surface (14). The actuator electrodes (80) have passive, movable electrodes (20) on the carrier plate (18) and active, fixed electrodes (24) on the base plate (32). A substantially flat spring structure (22, 72) which has a substantially rectangular contour (96) is arranged between the passive movable electrodes (20) of the carrier plate (18) and the active fixed electrodes (24) of the base plate (32). and is stretched in the direction of diagonals (66, 68).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrospiegelanordnung mit einer Anzahl von Einzelspiegelelementen, die eine Spiegel- oder Reflexionsfläche aufweisen und zwischen einer Trägerplatte der Spiegel- oder Reflexionsfläche und einer Basisplatte jeweils in Ringanordnungen Sensorelektroden und Aktuatorelektroden zur Bewegung der Spiegel- oder Reflexionsfläche vorgesehen sind, die Aktuatorelektroden passive bewegliche Elektroden an der Trägerplatte und aktive feststehenden Elektroden an der Basisplatte aufweisen. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Mikrospiegelanordnung in EUV-Lithographie-Anlagen.The invention relates to a micromirror arrangement with a number of individual mirror elements which have a mirror or reflection surface and sensor electrodes and actuator electrodes are provided in ring arrangements between a carrier plate of the mirror or reflection surface and a base plate for moving the mirror or reflection surface, the actuator electrodes have passive movable electrodes on the carrier plate and active fixed electrodes on the base plate. In addition, the invention relates to the use of the micromirror arrangement in EUV lithography systems.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2015 204 874 A1 bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verschwenkung eines Spiegelelements mit zwei Schwenkfreiheitsgraden. Dazu ist eine Verlagerungseinrichtung vorgesehen, die die Verschwenkung eines Spiegelelements mit zwei Schwenkfreiheitsgraden dient. Ferner ist eine Elektrodenstruktur mit Aktuatorelektroden vorgesehen, wobei die Aktuatorelektroden als Kammelektroden ausgebildet sind, und wobei sämtliche Aktuatorelektroden in einer einzigen Ebene angeordnet sind, und wobei die Aktuatorelektroden einen Direktantrieb zur Verschwenkung des Spiegelelements bilden. DE 10 2015 204 874 A1 refers to a device for pivoting a mirror element with two degrees of pivoting freedom. For this purpose, a displacement device is provided which serves to pivot a mirror element with two degrees of pivoting freedom. Furthermore, an electrode structure with actuator electrodes is provided, wherein the actuator electrodes are designed as comb electrodes, and wherein all actuator electrodes are arranged in a single plane, and wherein the actuator electrodes form a direct drive for pivoting the mirror element.

DE 10 2015 220 018 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mikroelektromechanischen Bauelements mit mindestens einem beweglichen Bestandteil. In einem ersten Schritt erfolgt das Bereitstellen eines ersten Substrats zur Herstellung eines ersten Fügeteils. Anschließend erfolgt das Bereitstellen mindestens eines zweiten Substrats zur Herstellung mindestens eines zweiten Fügeteils, woran sich das Herstellen des ersten Fügeteils mit ersten funktionellen Strukturen aus dem ersten Substrat anschließt. Danach erfolgt die Herstellung des zweiten Fügeteils mit zweiten funktionellen Strukturen aus dem zweiten Substrat und ein Zusammenfügen der Fügeteile in einem folgenden Schritt. Anschließend werden die Fügeteile mit einer Genauigkeit von besser als 5 µm zusammengefügt, und schließlich erfolgt das Auslösen mindestens eines beweglichen Bestandteils aus mindestens einem der Fügeteile. DE 10 2015 220 018 A1 refers to a method for producing a microelectromechanical component with at least one movable component. In a first step, a first substrate is provided for producing a first joining part. At least one second substrate is then provided for producing at least one second joining part, which is followed by the production of the first joining part with first functional structures from the first substrate. The second joining part with second functional structures is then produced from the second substrate and the joining parts are assembled in a following step. The joining parts are then joined together with an accuracy of better than 5 µm, and finally at least one movable component is released from at least one of the joining parts.

DE 10 2013 208 446 A1 bezieht sich auf eine optische Baugruppe. Die optische Baugruppe dient der Führung eines Strahlungsbündels mit einer Mehrzahl von gesteuert verlagerbaren Einzelspiegeln, wozu eine Steuereinrichtung zur gesteuerten Verlagerung der Einzelspiegel eingesetzt wird. Die Einzelspiegel weisen jeweils eine Reflexionsfläche mit einer Flächennormalen auf, wobei die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs) umfasst, und wobei mindestens ein Teil der ASICs in Richtung der Flächennormalen versetzt zueinander angeordnet ist. DE 10 2013 208 446 A1 refers to an optical assembly. The optical assembly is used to guide a radiation beam with a plurality of individually displaceable individual mirrors, for which purpose a control device is used for the controlled displacement of the individual mirrors. The individual mirrors each have a reflection surface with a surface normal, the control device comprising a plurality of application-specific integrated circuits (ASICs), and at least some of the ASICs being arranged offset from one another in the direction of the surface normal.

Für einige Anwendungen wird eine Anzahl von Mikrospiegeln lateral beabstandet in einem ein- oder zweidimensionalen Array oder Feld angeordnet. Beispielsweise werden in modernen beziehungsweise zukünftigen EUV-Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie in der Halbleiterindustrie Mikrospiegel-Arrays eingesetzt, wie sie beispielsweise aus DE 10 2014 203 189 A1 und der oben bereits zitierten DE 10 2015 204 874 A1 hervorgehen. Über die Mikrospiegel-Arrays können in den EUV-Projektionsbelichtungsanlagen verstellbare optische Pfade bis zu einer Maske (Reticle) dargestellt werden, um sehr komplexe Belichtungszustände auf der Maske zu erzeugen und auf den zu belichtenden Wafern Strukturen mit extrem kleinen Lateralabmessungen zu schreiben.For some applications, a number of micromirrors are arranged laterally spaced in a one- or two-dimensional array or field. For example, in modern or future EUV projection exposure systems for microlithography in the semiconductor industry, micromirror arrays are used, such as those from DE 10 2014 203 189 A1 and the one already quoted above DE 10 2015 204 874 A1 emerge. Using the micromirror arrays, adjustable optical paths up to a mask (reticle) can be displayed in the EUV projection exposure systems in order to create very complex exposure states on the mask and to write structures with extremely small lateral dimensions on the wafers to be exposed.

Für derartigen Anwendungen ist es von Vorteil, wenn die Mikrospiegel-Arrays einen möglichst hohen Füllfaktor aufweisen, demnach eine möglichst hohe Spiegelfläche, bezogen auf die Gesamtfläche des Arrays, vorliegt. In den EUV-Projektionsbelichtungsanlagen wird damit die Lichtausbeute und somit der Wafer-Durchsatz erhöht. Aus diesem Grund werden Funktionselemente, wie Federn, Antriebsmittel oder Leiterbahnen bei Mikrospiegel-Arrays mit Hohlfüllfaktor oftmals unterhalb der eigentliche Spiegelelemente angeordnet. Die Mikrospiegel können mit einer Bragg-Beschichtung versehen sein, die die Zentralwellenlängen gut reflektiert. Wellenlängen außerhalb des Reflexionsbereichs werden absorbiert und erzeugen Wärme im Mikrospiegel, die gezielt mit einem möglichst geringen Temperaturwiderstand abzuführen ist.For such applications, it is advantageous if the micromirror arrays have the highest possible fill factor, which means that there is as high a mirror area as possible, based on the total area of the array. This increases the light output and thus the wafer throughput in the EUV projection exposure systems. For this reason, functional elements such as springs, drive means or conductor tracks in micromirror arrays with a hollow filling factor are often arranged below the actual mirror elements. The micromirrors can be provided with a Bragg coating that reflects the central wavelengths well. Wavelengths outside the reflection range are absorbed and generate heat in the micromirror, which must be specifically dissipated with the lowest possible temperature resistance.

Zur genauen Einstellung der Position der einzelnen Mikrospiegel des Mikrospiegel-Arrays ist ein Positionssensorsystem vonnöten, welches von einer Regelelektronik geregelt wird. Die erreichbare Positioniergenauigkeit der Mikrospiegel hängt von der Gesamtleistung des Mikrospiegel-Positionssensorsystems inklusive der eingesetzten Regelelektronik ab, ferner von der Temperaturverteilung und deren Symmetrie beziehungsweise Homogenität innerhalb des einzelnen Mikrospiegelelements.To precisely adjust the position of the individual micromirrors of the micromirror array, a position sensor system is required, which is controlled by control electronics. The achievable positioning accuracy of the micromirrors depends on the overall performance of the micromirror position sensor system including the control electronics used, as well as on the temperature distribution and its symmetry or homogeneity within the individual micromirror element.

Ausgehend von der DE 10 2015 204 874 A1 liegen die Längenfederelemente, welche eine Verkippung der Einzelspiegel um die X-Achse und die Y-Achse ermöglichen, näherungsweise in der Mitte eines Aktuators. Dies bedeutet, dass die Feder näherungsweise an der Oberkante feststehender vertikaler Elektrodenfinger und näherungsweise an der Unterkante beweglicher vertikaler Elektrodenfinger gemäß der DE 10 2015 204 874 A1 angeordnet sind. Zwar kann durch diese Art der Platzierung der Federebene die Verkippung oder Verschwenkung zwischen den beweglichen und den feststehenden Elektrodenfingern vergleichsweise gering gehalten werden, jedoch entsteht an der Spiegeloberfläche, welche senkrecht zur Chip-Ebene relativ weit vom Schwenkpunkt beabstandet liegt, bei der Verkippung des Einzelspiegels eine große Seitwärtsbewegung, demnach eine Bewegungskomponente parallel zur Chip-Ebene. Im vorliegenden Zusammenhang wird ein Abstand zwischen dem Drehpunkt und der Spiegeloberfläche auch als Federpodesthöhe bezeichnet. Um zu verhindern, dass sich benachbarte einzelne Mikrospiegelelemente auch bei maximalen Auslenkungen berühren, ist daher ein relativ großer seitlicher Spalt zwischen den Einzelspiegeln des Feldes aus Einzelspiegelelementen vorzuhalten. Diese Spalte wiederum limitieren den maximal erreichbaren Füllfaktor des Mikrospiegelfeldes beziehungsweise Mikrospiegel-Arrays.Starting from the DE 10 2015 204 874 A1 The length spring elements, which enable the individual mirrors to be tilted about the X-axis and the Y-axis, lie approximately in the middle of an actuator. This means that the spring is approximately fixed vertically at the top edge ler electrode fingers and movable vertical electrode fingers approximately on the lower edge according to DE 10 2015 204 874 A1 are arranged. Although this type of placement of the spring plane allows the tilting or pivoting between the movable and the fixed electrode fingers to be kept comparatively small, a tilting of the individual mirror results in a tilting of the individual mirror on the mirror surface, which is perpendicular to the chip plane and relatively far away from the pivot point large sideways movement, therefore a movement component parallel to the chip plane. In this context, a distance between the pivot point and the mirror surface is also referred to as the spring pedestal height. In order to prevent neighboring individual micromirror elements from touching each other even at maximum deflections, a relatively large lateral gap must be maintained between the individual mirrors of the field of individual mirror elements. These columns in turn limit the maximum achievable fill factor of the micromirror field or micromirror array.

Ferner bergen große Spalte zwischen den einzelnen Mikrospiegelelementen ein höheres Risiko dahingehend, dass größere Partikel, die zum Beispiel bei der Endmontage des Mikrospiegel-Arrays auftreten können, zwischen den Spiegeloberflächen einzelner benachbarter Mikrospiegelelemente hindurch fallen, in den darunterliegenden Elektrodenbereich geraten und elektrische Kurzschlüsse oder gar mechanische Blockaden verursachen können.Furthermore, large gaps between the individual micromirror elements pose a higher risk in that larger particles, which can occur, for example, during the final assembly of the micromirror array, fall between the mirror surfaces of individual neighboring micromirror elements, get into the electrode area underneath and cause electrical short circuits or even mechanical ones can cause blockages.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Mikrospiegelanordnung mit einer Anzahl von Einzelspiegelelementen vorgeschlagen, die jeweils eine Spiegel- oder eine Reflexionsfläche aufweisen und zwischen einer Trägerplatte der Spiegel- oder Reflexionsfläche und einer Basisplatte jeweils in Ringanordnungen Sensorelektroden und Aktuatorelektroden zur Bewegung der Spiegel- oder Reflexionsfläche vorgesehen sind, wobei die Aktuatorelektroden passive bewegliche Elektroden an der Trägerplatte und aktive feststehende Elektroden an der Basisplatte aufweisen. Zwischen den passiven beweglichen Elektroden der Trägerplatte und den aktiven feststehenden Elektroden der Basisplatte ist eine im Wesentlichen eben ausgeführte Federstruktur angeordnet ist, die eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur aufweist und in Richtung der Diagonalen gestreckt ist.According to the invention, a micromirror arrangement is proposed with a number of individual mirror elements, each of which has a mirror or a reflection surface and sensor electrodes and actuator electrodes are provided in ring arrangements between a carrier plate of the mirror or reflection surface and a base plate for moving the mirror or reflection surface, the Actuator electrodes have passive movable electrodes on the carrier plate and active fixed electrodes on the base plate. A substantially flat spring structure is arranged between the passive movable electrodes of the carrier plate and the active fixed electrodes of the base plate, which has a substantially rectangular contour and is stretched in the direction of the diagonal.

Durch die in diagonale Richtung der rechteckig, bevorzugt quadratisch, ausgeführten Federstruktur vorgenommene Streckung der Federstruktur kann ein verbesserter Temperaturwiderstand und damit eine verbesserte Wärmeableitung erreicht werden. Ferner ist durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung gegeben, dass eine Aktuator-Motorkonstante dC/dφ im Wesentlichen konstant bleibt.By stretching the spring structure in the diagonal direction of the rectangular, preferably square, spring structure, improved temperature resistance and thus improved heat dissipation can be achieved. Furthermore, the solution proposed according to the invention ensures that an actuator motor constant dC/dφ remains essentially constant.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Mikrospiegelanordnung so beschaffen, dass diese auf einer ersten Seite mit der Trägerplatte und auf einer zweiten Seite mit der Basisplatte verbunden ist, was jeweils über Podeste erfolgt, welche Anbindungsstellen zwischen den genannten Seiten der Federstruktur einerseits sowie den jeweils zuweisenden Seiten von Trägerplatte und Basisplatte ermöglichen.In an advantageous development of the solution proposed according to the invention, the micromirror arrangement is designed in such a way that it is connected to the carrier plate on a first side and to the base plate on a second side, which is done via pedestals, which connect points between the mentioned sides of the spring structure on the one hand and the allow each facing side of the carrier plate and base plate.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst die Federstruktur einander gegenüberliegend angeordnete Anbindungsstellen zur Trägerplatte einerseits und zur Basisplatte andererseits. In an advantageous embodiment of the solution proposed according to the invention, the spring structure comprises connecting points arranged opposite one another to the carrier plate on the one hand and to the base plate on the other.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist eine Aktuator-Motorkonstante dC/dcp über den Azimut-Winkel im Wesentlichen konstant und Breiten der AktuatorElektrodenkammstrukturen variieren über den Azimut-Winkel abhängig vom Radius R. Durch die radiusabhängige Variation der Breiten der Aktuatorelektrodenkammstrukturen kann ein wesentlich verbesserter Verlauf des Temperaturwiderstands und damit eine Vergleichmäßigung der Wärmeableitung erfolgen.In an advantageous development of the micromirror arrangement proposed according to the invention, an actuator motor constant dC/dcp is essentially constant over the azimuth angle and widths of the actuator electrode comb structures vary over the azimuth angle depending on the radius R. The radius-dependent variation of the widths of the actuator electrode comb structures allows a significantly improved The course of the temperature resistance and thus the heat dissipation is evened out.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist die Detektor-Motorkonstante dC/dφ über den Azimut-Winkel im Wesentlichen konstant und Breiten der Detektor-Elektrodenkammstrukturen variieren über den Azimut-Winkel abhängig vom Radius R. Auch durch diese Ausführungsvariante kann in vorteilhafter Weise eine Verbesserung des Temperaturwiderstands und damit der Wärmeableitung erreicht werden.In a further advantageous embodiment of the micromirror arrangement proposed according to the invention, the detector motor constant dC/dφ is essentially constant over the azimuth angle and widths of the detector electrode comb structures vary over the azimuth angle depending on the radius R. This embodiment variant can also be used in an advantageous manner an improvement in temperature resistance and thus heat dissipation can be achieved.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist die im Wesentlichen eben ausgeführte Federstruktur von im Wesentlichen rechteckförmiger Kontur, bevorzugt als quadratische Kontur beschaffen. Wird die im Wesentlichen eben ausgeführte Federstruktur in einer quadratischen Form gefertigt, so ergeben sich im Hinblick auf die Streckung der Federstruktur in Richtung der Diagonalen symmetrische Federbreiten, sodass die Vergleichmäßigung des Temperaturwiderstands und damit des Wärmetransports günstig beeinflusst wird.In an advantageous development of the micromirror arrangement proposed according to the invention, the essentially planar spring structure has a substantially rectangular contour, preferably as a square contour. If the essentially flat spring structure is manufactured in a square shape, symmetrical spring widths result with regard to the stretching of the spring structure in the direction of the diagonal, so that the uniformity of the temperature resistance and thus the heat transport is favorably influenced.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung sind erste Abstände in Eckbereichen bevorzugt der quadratischen Kontur der im Wesentlichen eben ausgeführten Federstrukturen minimiert. Durch die Minimierung dieser ersten Abstände kann eine maximale Verbreiterung in Bezug auf die Diagonalrichtung der Federstruktur erreicht werden. Je breiter diese ausgelegt werden kann, eine desto günstigere Beeinflussung des sich einstellenden Temperaturwiderstands ist die Folge.In an advantageous embodiment of the micromirror arrangement proposed according to the invention, the first distances in corner areas are preferably of the square contour and are essentially flat guided spring structures minimized. By minimizing these initial distances, maximum widening can be achieved with respect to the diagonal direction of the spring structure. The wider this can be designed, the more favorable the influence on the resulting temperature resistance will be.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung sind erste Abstände in den Eckbereichen kleiner als zweite Abstände entlang von Seitenbereichen, die zwischen zwei Eckbereichen verlaufen. Durch eine derartige Geometrie abweichend von einer fertigungstechnisch einfacheren Kreisform kann bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen im Wesentlichen eben ausgebildeten Federstruktur deren optimale Streckung in Diagonalrichtung erreicht werden, was eine wesentlich verbesserte Wärmeableitung bei kleinstem Bauraum ermöglicht.In an advantageous embodiment of the micromirror arrangement proposed according to the invention, first distances in the corner areas are smaller than second distances along side areas that run between two corner areas. With such a geometry, which deviates from a circular shape that is simpler in terms of production technology, the essentially planar spring structure proposed according to the invention allows optimal stretching in the diagonal direction to be achieved, which enables significantly improved heat dissipation in the smallest possible installation space.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist die im Wesentlichen eben ausgebildete Federstruktur in Richtung der Diagonalen hinsichtlich ihrer Federbreiten maximiert.In the micromirror arrangement proposed according to the invention, the essentially flat spring structure is maximized in the direction of the diagonals with regard to its spring widths.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist eine Änderung der Kapazität über den Kippwinkel dC/dφ über den Radius R im Wesentlichen gleich.In an advantageous development of the micromirror arrangement proposed according to the invention, a change in the capacitance over the tilt angle dC/dφ over the radius R is essentially the same.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist bei maximierter Federbreite der im Wesentlichen eben ausgebildeten Federstrukturen in Richtung der Diagonalen ein Temperaturwiderstand minimiert.In the micromirror arrangement proposed according to the invention, temperature resistance is minimized in the direction of the diagonal when the spring width of the essentially flat spring structures is maximized.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mikrospiegelanordnung ist ein sich abhängig vom Radius R ergebender Freiraum für die Verbreiterung der Federstrukturen und damit zur Verringerung des Temperaturwiderstands der im Wesentlichen eben ausgebildeten Federstruktur genutzt.In the micromirror arrangement proposed according to the invention, a free space resulting depending on the radius R is used to widen the spring structures and thus to reduce the temperature resistance of the essentially flat spring structure.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Mikrospiegelanordnung in EUV-Lithographie-Anlagen, bei Smartphone-Projektoren, im Rahmen von Head-Up-Displays oder bei Barcodelesern.In addition, the invention relates to the use of the micromirror arrangement in EUV lithography systems, in smartphone projectors, in head-up displays or in barcode readers.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Kapazitätsfläche ist abhängig von dem Radius und der Breite der Kammfinger. Die Motorkonstante stellt die erste Ableitung der Kapazitätsfläche dar.The capacitance area depends on the radius and width of the comb fingers. The motor constant represents the first derivative of the capacitance area.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene radiusabhängige Aktuator-Kammstrukturbreite lässt sich die Motorkonstante vorteilhaft beeinflussen, so dass das Drehmoment über den Azimut-Winkel nicht stark variiert. Durch die Variation der Kammantriebsbreite des Aktuators über den Azimut-Winkel kann die Variation der Motorkonstante (dC/dφ) erheblich verkleinert werden. So kann beispielsweise bei einer hohen Motorkonstante eine kleinere Kammantriebsbreite verwirklicht werden, wodurch sich die Motorkonstante effektiv verringern lässt. Liegt hingegen eine kleine Motorkonstante vor, so lässt sich eine größere Kammantriebsbreite einstellen, um die Motorkonstante entsprechend zu erhöhen.The radius-dependent actuator comb structure width proposed according to the invention allows the motor constant to be advantageously influenced so that the torque does not vary greatly over the azimuth angle. By varying the comb drive width of the actuator over the azimuth angle, the variation of the motor constant (dC/dφ) can be significantly reduced. For example, with a high motor constant, a smaller comb drive width can be realized, which can effectively reduce the motor constant. However, if there is a small motor constant, a larger comb drive width can be set in order to increase the motor constant accordingly.

Um einen maximalen Platz für die Feder zu erzeugen und damit diese so auszulegen, dass ein erheblich verbesserter, nämlich verringerter Temperaturwiderstand erreicht wird, können zusätzlich die in Ringanordnung vorgesehenen Detektionselektroden dahingehend angepasst werden, dass radiusabhängig die Breite der Detektorelektroden angepasst wird. Damit kann insbesondere bezüglich des Azimut-Winkels eine identische Detektorempfindlichkeit beibehalten werden. Sich ergebender Freiraum kann zur Optimierung der Federbreite oder Podestbreite herangezogen werden, damit auch hier ein günstigerer Temperaturwiderstand der Federelemente erreicht werden kann.In order to create a maximum space for the spring and thus design it in such a way that a significantly improved, namely reduced, temperature resistance is achieved, the detection electrodes provided in a ring arrangement can additionally be adjusted in such a way that the width of the detector electrodes is adjusted depending on the radius. This means that an identical detector sensitivity can be maintained, particularly with regard to the azimuth angle. The resulting free space can be used to optimize the spring width or platform width so that a more favorable temperature resistance of the spring elements can also be achieved here.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich eine wesentlich höhere Steifigkeit der im Wesentlichen eben ausgeführten Federstrukturen als Gesamtsystem erreichen. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Vibrationsrobustheit, da die sich einstellende resultierende Kippwinkelamplitude des Winkels φ bei gleichem Massenverhältnis erheblich reduziert wird.The solution proposed according to the invention makes it possible to achieve a significantly higher rigidity of the essentially flat spring structures as an overall system. This leads to a significant improvement in vibration robustness, since the resulting tilt angle amplitude of the angle φ is significantly reduced for the same mass ratio.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich darüber hinaus aufgrund der Streckung der im Wesentlichen eben ausgeführten Federstruktur entlang der beiden Diagonalen eine erhebliche Verbreiterung und damit erheblich mehr Material zur Verfügung stellen, was eine Erwärmung aufnehmen kann, sodass sich ein insgesamt gesehen wesentlich geringerer Temperaturwiderstand einstellt, der die Wärmeableitung günstig beeinflusst, sei es die Wärmeableitung in die Basisplatte, sei es die Wärmeableitung in die Trägerplatte über die jeweils als Podeste ausgebildeten Anbindungsstellen.Due to the solution proposed according to the invention, due to the stretching of the essentially flat spring structure along the two diagonals, a considerable widening and thus considerably more material can be made available, which can absorb heating, so that a significantly lower overall temperature resistance is achieved, which favorably influences the heat dissipation, be it the heat dissipation into the base plate, be it the heat dissipation into the carrier plate via the connection points designed as pedestals.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Einzelspiegelelements,
2 eine perspektivische Darstellung eines Federelements mit Bewegungsmöglichkeit um X- und Y-Achse,
3 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs des Federelements,
4 die Ansicht einer Ausführungsform eines Federelements mit Radius abhängigen Aktuator und Detektorkammfinger mit konstanter Motorkonstante über den Azimut-Winkel und
5 eine sich abhängig vom Radius ergebende gleiche Kapazitätsfläche einer Kammfinger-Geometrie.

Show it:

1 a schematic representation of an individual mirror element,
2 a perspective view of a spring element with the possibility of movement around the X and Y axes,
3 a sectional view of a portion of the spring element,
4 the view of an embodiment of a spring element with a radius-dependent actuator and detector comb finger with a constant motor constant over the azimuth angle and
5 an equal capacity area of a comb finger geometry that results depending on the radius.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Einzelspiegelelements 12 einer Mikrospiegelanordnung 10. Das Einzelspiegelelement 12 weist eine Spiegel- oder Reflexionsfläche 14 auf, die eine Spiegelplatte 16 darstellt. Unterhalb dieser befindet sich eine Trägerplatte 18. Die Trägerplatte 18 ist mit einer Anzahl passiver Elektroden 20, welche beweglich sind, versehen. Die passiven beweglichen Elektroden 20 umfassen jeweils als Ringanordnungen 26 angeordnete entlang eines inneren Rings ausgebildete Sensor-/Detektorelektroden einerseits sowie in Ringanordnung 28 angeordnete Aktuatorelektroden 80 andererseits. Die in den Ringanordnungen 26, 28 angeordneten Sensor- beziehungsweise Aktuatorelektroden 80 stellen die passiven beweglichen Elektroden 20 dar. 1 shows a schematic representation of an individual mirror element 12 of a micromirror arrangement 10. The individual mirror element 12 has a mirror or reflection surface 14, which represents a mirror plate 16. Below this there is a carrier plate 18. The carrier plate 18 is provided with a number of passive electrodes 20, which are movable. The passive movable electrodes 20 each comprise sensor/detector electrodes arranged as ring arrangements 26 along an inner ring on the one hand and actuator electrodes 80 arranged in a ring arrangement 28 on the other hand. The sensor or actuator electrodes 80 arranged in the ring arrangements 26, 28 represent the passive movable electrodes 20.

An einer Basisplatte 32, die zur Vermeidung von Crosstalkeffekten von einer Rahmenstruktur 30 umgeben sein kann, befinden sich aktive feststehende Elektroden 24, die ebenfalls als Ringanordnung 26, 28 angeordnet sein können. Die genannten jeweils in Ringanordnung 26, 28 an der Trägerplatte 18 beziehungsweise an der Basisplatte 32 angeordneten passiven beweglichen Elektroden 20 sowie aktiven feststehenden Elektroden 24 greifen kammartig ineinander. Die aktiven feststehenden Elektroden 24 der Basisplatte 32 bleiben im Wesentlichen stationär, wohingegen die Auslenkung des Einzelspiegelelements 12 durch eine Relativbewegung der Trägerplatte 18 erfolgt, sodass sich die passiven beweglichen Elektroden 20 relativ zu den aktiven feststehenden Elektroden 24 zu bewegen vermögen, was durch die Auslenkung des Einzelspiegelelements 12 bewirkt wird.On a base plate 32, which can be surrounded by a frame structure 30 to avoid crosstalk effects, there are active fixed electrodes 24, which can also be arranged as a ring arrangement 26, 28. The said passive movable electrodes 20 and active fixed electrodes 24, each arranged in a ring arrangement 26, 28 on the carrier plate 18 or on the base plate 32, mesh with one another like a comb. The active fixed electrodes 24 of the base plate 32 remain essentially stationary, whereas the deflection of the individual mirror element 12 occurs through a relative movement of the carrier plate 18, so that the passive movable electrodes 20 are able to move relative to the active fixed electrodes 24, which is caused by the deflection of the Single mirror element 12 is effected.

Der Darstellung gemäß den 2 und 3 sind perspektivische Darstellungen und Federstrukturen 22, 72 mit Bewegungsmöglichkeiten um eine X- und eine Y-Achse 54, 56 zu entnehmen.According to the representation 2 and 3 Perspective views and spring structures 22, 72 with movement options around an X and a Y axis 54, 56 can be seen.

Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass die in 1 und in der 2 in vergrößertem Maßstab dargestellte Federstruktur 22 eine im Wesentlichen kreisförmige Geometrie aufweist. Die in den 1 und 2 dargestellten Federstrukturen 22 sind aus mehreren Materialschichten aufgebaut. Aus der Darstellung gemäß 2 ergibt sich, dass die hier im Wesentlichen kreisförmig ausgebildete Federstruktur 22 an ihrer Oberseite zwei tortenstückförmige Podeste 40 aufweist. Die Podeste 40 stellen die Anbindung 74 der Federstruktur 22 an die Trägerplatte 18, wie sie in 1 dargestellt ist, dar. An der Unterseite der Federstruktur 22 gemäß der perspektivischen Darstellung in 2 finden sich ebenfalls zwei einander gegenüberliegend angeordnete beispielsweise tortenstückförmig ausgeführte Podeste 42, die sich in Richtung der Basisplatte 32, wie sie in 1 dargestellt ist, erstrecken. Über die Podeste 40, 42 ist die Federstruktur 22 sowohl mit der Trägerplatte 18 als auch mit der Basisplatte 32 verbunden. Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass in einer Federebene 62 der Federstruktur 22 gemäß 2 ein erstes Federzungenpaar 44, ein zweites Federzungenpaar 48 sowie ein drittes Federzungenpaar 50 und schließlich ein viertes Federzungenpaar 52 angeordnet sind. Die Federzungenpaare 44, 48, 50, 52 weisen in Bezug aufeinander eine 90°-Orientierung 46 auf. Die Federzungenpaare 44, 48, 50, 52 der Federstruktur 22 sind sowohl um eine X-Achse 54 als auch eine Y-Achse 56 auslenkbar. Dadurch ist das über der Trägerplatte 18 und der Federstruktur 22 ruhende Einzelspiegelelement 12 sowohl um die X-Achse 54 als auch um die Y-Achse 56 bewegbar. Zur Herbeiführung dieser Bewegung erfolgt eine Bestromung der aktiven feststehenden Elektroden 24, sodass sich die passiven an der Trägerplatte 18 angeordneten beweglichen Elektroden 20 relativ zu den aktiven feststehenden Elektroden 24 bewegen und besagte Bewegung des Einzelspiegelelements 12 sowohl um die X-Achse 54 als auch um die Y-Achse 56 herbeiführen können.From the illustration according to 2 shows that the in 1 and in the 2 Spring structure 22 shown on an enlarged scale has a substantially circular geometry. The ones in the 1 and 2 Spring structures 22 shown are made up of several layers of material. From the illustration according to 2 It follows that the spring structure 22, which is essentially circular here, has two pie-shaped pedestals 40 on its upper side. The pedestals 40 provide the connection 74 of the spring structure 22 to the support plate 18, as shown in 1 is shown. On the underside of the spring structure 22 according to the perspective view in 2 There are also two pedestals 42 arranged opposite one another, for example in the shape of a piece of cake, which are in the direction of the base plate 32, as shown in 1 is shown, extend. The spring structure 22 is connected to both the carrier plate 18 and the base plate 32 via the pedestals 40, 42. From the illustration according to 2 it can be seen that in a spring level 62 of the spring structure 22 according to 2 a first pair of spring tongues 44, a second pair of spring tongues 48 and a third pair of spring tongues 50 and finally a fourth pair of spring tongues 52 are arranged. The pairs of spring tongues 44, 48, 50, 52 have a 90° orientation 46 with respect to one another. The pairs of spring tongues 44, 48, 50, 52 of the spring structure 22 can be deflected about both an X-axis 54 and a Y-axis 56. As a result, the individual mirror element 12 resting above the carrier plate 18 and the spring structure 22 can be moved about both the X-axis 54 and the Y-axis 56. To bring about this movement, the active fixed electrodes 24 are energized, so that the passive movable electrodes 20 arranged on the carrier plate 18 move relative to the active fixed electrodes 24 and said movement of the individual mirror element 12 both around the X axis 54 and around the Y-axis 56 can bring about.

Aus der perspektivischen Ansicht gemäß 2 geht des Weiteren hervor, dass die Podeste 40, 42 an der Ober- und Unterseite der perspektivisch dargestellten Federstruktur 22 in im Wesentlichen identischer Podesthöhe 58, 60 ausgeführt sein können.From the perspective view according to 2 It can also be seen that the pedestals 40, 42 on the top and bottom of the spring structure 22 shown in perspective can be designed with essentially identical pedestal heights 58, 60.

3 zeigt, dass das Podest 40, das mit der Trägerplatte 18 verbunden ist, eine erste Podesthöhe 58 aufweist. Die Podeste 42, die die Anbindung 76 an die Basisplatte 32 herstellen, sind in einer zweiten Podesthöhe 60 ausgeführt, die identisch mit der ersten Podesthöhe 58 sein kann oder auch von dieser abweicht, je nach Einbauerfordernissen. Mit Bezugszeichen 62 ist die Federebene bezeichnet, in welcher sich die in 2 in perspektivischer Darstellung dargestellten Federzungenpaare 44, 48, 50, 52 jeweils um 90° zueinander verdreht orientiert, befinden. Eine Gesamthöhe der Federstruktur 22 gemäß den 2 und 3 ist mit Bezugszeichen 200 bezeichnet. 3 shows that the platform 40, which is connected to the support plate 18, has a first platform height 58. The pedestals 42, which create the connection 76 to the base plate 32, are designed with a second pedestal height 60, which can be identical to the first pedestal height 58 or deviate from it, depending on the installation requirements. Reference number 62 denotes the spring plane in which the in 2 The pairs of spring tongues 44, 48, 50, 52 shown in a perspective view are each oriented twisted by 90 ° to one another. A total height of the spring structure 22 according to 2 and 3 is designated by reference number 200.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are referred to with the same reference numerals, with a repeated description of these elements being omitted in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

4 zeigt die Ansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Federstruktur 72 mit radiusabhängigem Aktuator und Detektorkammfinger mit konstanter Motorkonstante über den Azimutwinkel. 4 shows the view of an embodiment variant of a spring structure 72 according to the invention with a radius-dependent actuator and detector comb finger with a constant motor constant over the azimuth angle.

Aus 4 geht hervor, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene Federstruktur 72 eine im Wesentlichen rechteckige Kontur 96 insbesondere eine quadratische Konfiguration aufweist. Die hier schematisch dargestellten Aktuatorelektroden 80 sind von einem Rahmen 82 umgeben. Bei beispielsweise als Kammstruktur ausgebildeten Aktuatorelektroden 80 ist in 4 eine Kammantriebsbreite 84 dargestellt. Damit ist ein Maß bezeichnet, welches die Breite einer Lücke zwischen einzelnen Kammfingern bezeichnet. Die einzelnen als Kammzähne beispielsweise ausgebildeten Elektrodenfinger stützen sich dort auf der Federstruktur 72 ab. Aus der Draufsicht gemäß 4 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass die rechteckige Kontur 96 insbesondere die quadratische Ausführungsvariante eine Geometrie ergibt, welche durch zwei Eckbereiche 98 jeweils begrenzte Seitenbereiche 100 charakterisiert ist. 4 zeigt des Weiteren, dass die dargestellte Federstruktur 72 in Richtung ihrer ersten Diagonale 66 beziehungsweise der senkrecht zu dieser verlaufenden zweiten Diagonale 68 dergestalt gestreckt ist, dass eine Federbreite 86 maximiert ist. Je größer die Federbreite 86 gestaltet werden kann, desto geringer werden erste Abstände 102, die sich in den Eckbereichen 98 der in 4 in der Draufsicht dargestellten Federstruktur 72 einstellen. Die in den Eckbereichen 98 vorliegenden ersten Abstände 102 sind wesentlich kleiner als zweite Abstände 104, die sich etwa in der Mitte der Seitenbereiche 100 einstellen, wobei jeweils ein Seitenbereich 100 von zwei Eckbereichen 98 begrenzt ist. In der Draufsicht gemäß 4 befinden sich die Podeste 40, welche eine Anbindung 74 an die in 4 nicht dargestellte Trägerplatte 18 bilden, einander gegenüberliegend parallel zur ersten Diagonale 66 angeordnet. Die Podeste 42, die eine Anbindung 76 an die in 4 ebenfalls nicht dargestellte Basisplatte 32 darstellen, sind einander gegenüberliegend parallel zur zweiten Diagonale 68 angeordnet. Die Federstruktur 22, 72 ist in Richtung beider Diagonalen 66, 68 hinsichtlich ihrer Federbreite 86 maximiert. Bei maximierter Federbreite 86 stellt sich ein in Richtung der Diagonalen 66, 68 verlaufender minimierter Temperaturwiderstand in der Federstruktur 22, 72 ein, der die Wärmeableitung begünstigt und der des Weiteren für eine gleichmäßige Temperaturverteilung sorgt. Nach der Abkehr von in der Darstellung gemäß 2 bisherigen Ausführungsvariante der Federstruktur 22 im Wesentlichen in kreisförmiger Geometrie ist bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen in 4 dargestellten Federstruktur 72 eine quadratische Form von Vorteil. Insbesondere erlaubt die dargestellte rechteckige Kontur 96 insbesondere die quadratische Kontur eine Streckung der Federstruktur 72 in Richtung der ersten und zweiten Diagonalen 66, 68, so dass maximale Federbreiten 86 realisiert werden können, die größer sind als diese mit einer kreisförmigen Kontur der Federstruktur 22 wie sie in 2 dargestellt ist erreichbar sind. Wie aus 4 des Weiteren hervorgeht, weist das Federelement 72 im Wesentlichen eine rechteckförmige Kontur 96, insbesondere eine quadratische Form, auf. In dessen Eckbereichen 98 ergeben sich gemäß 4 erste Abstände 102. Entlang von Seitenbereichen 100 ergeben sich aufgrund der Geometrie zweite Abstände 104. Mittels eines Kammantriebsdetektors 78 wird über Sensorelektroden die jeweilige Position des Einzelspiegelelements 12 überwacht, d. h. dessen Relativposition in Bezug auf die Basisplatte 32. Diese Position ist entsprechend der Ansteuerung der Aktuatorelektroden 80 variabel.Out of 4 It can be seen that the spring structure 72 proposed according to the invention has a substantially rectangular contour 96, in particular a square configuration. The actuator electrodes 80 shown schematically here are surrounded by a frame 82. For example, in the case of actuator electrodes 80 designed as a comb structure 4 a comb drive width 84 is shown. This refers to a measurement that describes the width of a gap between individual comb fingers. The individual electrode fingers, for example designed as comb teeth, are supported there on the spring structure 72. From the top view according to 4 It can also be seen that the rectangular contour 96, in particular the square embodiment variant, results in a geometry which is characterized by two corner regions 98, each delimited side regions 100. 4 further shows that the illustrated spring structure 72 is stretched in the direction of its first diagonal 66 or the second diagonal 68 running perpendicular thereto in such a way that a spring width 86 is maximized. The larger the spring width 86 can be made, the smaller the first distances 102, which are in the corner regions 98 of the FIG 4 adjust the spring structure 72 shown in the top view. The first distances 102 present in the corner areas 98 are significantly smaller than second distances 104, which are approximately in the middle of the side areas 100, with one side area 100 being delimited by two corner areas 98. In the top view according to 4 there are the pedestals 40, which have a connection 74 to the in 4 Support plate 18, not shown, arranged opposite one another parallel to the first diagonal 66. The pedestals 42, which have a connection 76 to the in 4 also represent base plate 32, not shown, are arranged opposite each other parallel to the second diagonal 68. The spring structure 22, 72 is maximized in terms of its spring width 86 in the direction of both diagonals 66, 68. When the spring width 86 is maximized, a minimized temperature resistance runs in the direction of the diagonals 66, 68 in the spring structure 22, 72, which promotes heat dissipation and which also ensures a uniform temperature distribution. After the departure from in the representation according to 2 The previous embodiment variant of the spring structure 22 essentially has a circular geometry in the one proposed according to the invention 4 shown spring structure 72 a square shape is advantageous. In particular, the illustrated rectangular contour 96, in particular the square contour, allows the spring structure 72 to be stretched in the direction of the first and second diagonals 66, 68, so that maximum spring widths 86 can be realized that are larger than these with a circular contour of the spring structure 22 like them in 2 shown can be reached. How out 4 Furthermore, as can be seen, the spring element 72 essentially has a rectangular contour 96, in particular a square shape. In its corner areas 98 the following results 4 first distances 102. Second distances 104 arise along side regions 100 due to the geometry. By means of a comb drive detector 78, the respective position of the individual mirror element 12 is monitored via sensor electrodes, ie its relative position in relation to the base plate 32. This position corresponds to the control of the actuator electrodes 80 variable.

5 zeigt eine sich abhängig vom Radius R 92 ergebende gleiche Kapazitätsfläche einer Kammfingergeometrie. Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass eine Änderung der Kapazität über einen Kippwinkel 94 dC/dφ stets gleich ist. Abhängig vom Radius R 92 stellt sich ein erster Bereich 88 ein, in dem ein kleinerer Radius vorliegt, jedoch die Federstruktur 72 in einer größeren Federbreite 86 ausgelegt werden kann. Bei größeren Radien, vgl. einen zweiten Bereich 90 gemäß der Darstellung in 5, ist die Federstruktur 72 schmaler ausgebildet. Die beiden in 5 gestalteten Flächen sind identisch. Es lassen sich somit gleiche Flächen in jedem Azimutwinkel erhalten für die gilt dC/dq) gleich konstant oder im Wesentlichen konstant. Je breiter, d. h. insbesondere je größer, die Federbreite 86 gestaltet werden kann, eine desto größere Verbesserung der Temperaturverteilung lässt sich bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Federstruktur 72 gemäß den 4 und 5 erreichen. Die in Abkehr von bisherigen Lösungen gewählte insbesondere rechteckförmige Kontur 96 insbesondere deren quadratische Untervariante trägt diesem Erfordernis in hervorragendem Maße Rechnung. 5 shows an equal capacity area of a comb finger geometry depending on the radius R 92. From the illustration according to 5 shows that a change in capacitance over a tilt angle of 94 dC/dφ is always the same. Depending on the radius R 92, a first area 88 arises in which there is a smaller radius, but the spring structure 72 can be designed with a larger spring width 86. For larger radii, see a second area 90 as shown in 5 , the spring structure 72 is narrower. The two in 5 designed areas are identical. Equal surfaces can therefore be obtained at every azimuth angle for which dC/dq) is constant or essentially constant. The wider, ie in particular the larger, the spring width 86 can be designed, the greater the improvement in temperature distribution can be achieved with the spring structure 72 proposed according to the invention according to 4 and 5 to reach. The particularly rectangular contour 96 chosen in departure from previous solutions, in particular its square sub-variant, takes this requirement into account to an excellent extent.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of professional action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015204874 A1 [0002, 0005, 0008]
DE 102015220018 A1 [0003]
DE 102013208446 A1 [0004]
DE 102014203189 A1 [0005]

Claims

Micromirror arrangement (10) with a number of individual mirror elements (12), which have a reflection surface (14) and between a carrier plate (18) of the reflection surface (14) and a base plate (32), each in ring arrangements (26, 28), sensor electrodes and actuator electrodes ( 80) are provided for moving the reflection surface (14), the actuator electrodes (80) have passive movable electrodes (20) on the support plate (18) and active fixed electrodes (24) on the base plate (32), characterized in that between the Passive movable electrodes (20) of the carrier plate (18) and the active fixed electrodes (24) of the base plate (32) are arranged a substantially flat spring structure (22, 72) which has a substantially rectangular contour (96) and in Direction of diagonals (66, 68) is stretched.

Micromirror arrangement (10) according to Claim 1 , characterized in that the essentially flat spring structure (22, 72) is connected on a first side to the support plate (18) via pedestals (40) and on a second side to the base plate (32) via pedestals (42) as a connection ( 76) is connected.

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 and 2 , characterized in that the spring structure (22, 72) comprises oppositely arranged connection points (74, 76) to the support plate (18) on the one hand and to the base plate (32) on the other hand.

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 3 , characterized in that the actuator motor constant dC/dφ is constant over the azimuth angle and widths of the actuator electrode comb structures vary over the azimuth angle depending on the radius R (92).

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 3 , characterized in that the detector motor constant dC/dφ is constant over the azimuth angle and widths of the detector electrode comb structures vary over the azimuth angle depending on the radius R (92).

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 5 , characterized in that the essentially flat spring structure (22, 72) has a substantially rectangular contour (96), preferably a square contour.

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 6 , characterized in that first distances (102) in corner areas (98) to the border (70) are minimized.

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 7 , characterized in that first distances (102) in the corner areas (98) are smaller than second distances (104) along side areas (100) which run between two corner areas (98).

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 8th , characterized in that the spring structure (22, 72) is maximized in the direction of the diagonal (66, 68) with regard to its spring width (86).

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 9 , characterized in that a change in capacitance over the tilt angle (94) is equal to dC/dφ over the radius R (92).

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 10 , characterized in that when the spring width (86) of the spring structures (22, 72) is maximized in the direction of the diagonals (66, 68), a temperature resistance is minimized.

Micromirror arrangement (10) according to Claims 1 until 11 , characterized in that a free space resulting depending on the radius R (92) is used to widen the spring structure (22, 72) and thus to reduce the temperature resistance of the spring structure (22, 72).

Use of the micromirror arrangement (10) according to one of Claims 1 until 12 in an EUV lithography system, in a smartphone projector, in a head-up display or in a barcode reader.