CN104380201A - 具有多个度量支撑单元的光学成像设备 - Google Patents

具有多个度量支撑单元的光学成像设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学成像设备，其包含光学投射系统和支撑结构系统。该光学投射系统包含光学元件组，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模图案的像转印至基板上。该支撑结构系统包含光学元件支撑结构和度量支撑结构。该光学元件支撑结构支撑该光学元件组，该度量支撑结构则支撑度量装置组，该度量装置组与该光学元件组关联并配置为采集代表各个光学元件在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个的状态信息。该光学元件组包含第一光学元件子组和第二光学元件子组，该度量装置组则包含与该第一光学元件子组关联的第一度量装置子组和与该第二光学元件子组关联的第二度量装置子组。该度量支撑结构包含第一度量支撑子结构和第二度量支撑子结构，该第一度量支撑子结构支撑该第一度量装置子组，该第二度量支撑子结构支撑该第二度量装置子组。该第一度量支撑子结构及该第二度量支撑子结构单独地支撑于该支撑结构系统的负荷承载结构上。

Description

具有多个度量支撑单元的光学成像设备
技术领域
本发明涉及在曝光工艺中使用的光学成像设备，尤其涉及微光刻系统的光学成像设备。本发明另外涉及支撑光学投射单元的组件的方法。本发明可用于制造微电子装置(尤其是半导体装置)的光微光刻工艺的背景中，或用于制造这种在微光刻工艺期间使用的例如掩模或掩模母版的装置的背景中。
背景技术
通常，在制造例如半导体装置的微电子装置的背景中使用的光学系统包含布置在光学系统的光路中的多个光学元件单元，其包含诸如透镜及反射镜等光学元件。这些光学元件通常在曝光工艺中协作，以将掩模、掩模母版或类似物上形成的图案的像转印于诸如晶片的基板上。通常将所述光学元件组合在一个或多个功能上不同的光学元件组中。这些不同的光学元件组可由不同的光学曝光单元保持。尤其对于以折射为主的系统而言，通常由保持一个或多个光学元件的光学元件模块的堆叠来建构这种光学曝光单元。这些光学元件模块通常包含外部大致为环形形状的支撑装置，其支撑一个或多个光学元件支架，而各支架又保持光学元件。
至少主要包含折射光学元件(例如透镜)的光学元件组大部分具有光学元件的直的共同对称轴，通常称为光轴(optical axis)。此外，保持这种光学元件组的光学曝光单元通常具有狭长的、基本上管状的设计，由于此设计，这些光学曝光单元一般又称为透镜筒(lens barrel)。
由于半导体装置持续微型化，永远需要提高制造这些半导体装置所用光学系统的分辨率。该提高分辨率的需要明显推动增加数值孔径(numericalaperture，NA)及增加光学系统成像精确度的需要。
实现提高的分辨率的一个方法是减小曝光工艺中所使用光的波长。近几年来，已发展若干方法使用极紫外光(EUV)范围中的光，该极紫外光范围使用范围为5nm至20nm(一般约13nm)的波长。在该EUV范围中，不可能再使用常见的折射光学系统。这是因为以下事实：在该EUV范围中，折射光学元件常用的材料显示吸收度过高而无法获得高质量的曝光结果。因此，在EUV范围中，在曝光工艺中使用包含例如反射镜或类似物的反射元件的反射系统，以将掩模上形成的图案的像转印于基板(如晶片)上。
转而使用EUV范围中的高数值孔径(如，NA>0.4至0.5)反射系统对光学成像设备的设计造成相当大的挑战。
一个重要的精确度需求是像在基板上的位置精确度，这又称为视线精确度(line of sight accuracy，LoS accuracy)。视线精确度一般约与数值孔径的倒数成比例。因此，数值孔径NA＝0.45的光学成像设备的视线精确度比数值孔径NA＝0.33的光学成像设备的视线精确度小1.4倍。一般而言，对于数值孔径NA＝0.45，视线精确度在0.5nm以下。如果在曝光工艺中还允许双重图案化，则精确度一般必须另外以因子1.4减少。因此，在该情况中，视线精确度甚至将低于0.3nm。
除了其它需求之外，以上需求导致对参与曝光工艺的组件之间的相对位置的极为严格的需求。此外，为了可靠地获得高质量半导体装置，不仅需要提供显示高度成像精确度的光学系统，且还需要在整个曝光工艺中及在系统的使用期间维持这种高度的精确度。结果，必须以良好限定的方式支撑例如在曝光工艺中协作的光学成像设备组件(即，掩模、光学元件及晶片)，以还维持在所述光学成像设备组件之间的预定空间关系，以提供高质量曝光工艺。
为在整个曝光工艺中，甚至在经由支撑布置的地面结构和/或经由内部振动干扰源(例如加速质量，如移动组件、乱流流体流等)及其它因素引起振动的影响下，以及在热致位置变化(thermally induced position alteration)的影响下，维持光学成像设备组件之间的预定空间关系，需要至少间歇地采集在光学成像设备的特定组件之间的空间关系，及依据此采集过程的结果调整光学成像设备的至少一个组件的位置。
在常用系统中，经由度量系统使用光学投射系统和基板系统的中央支撑结构作为共同参考而完成该采集在曝光工艺中协作的组件间之空间关系的过程，以便能够使成像布置的主动调整部件的运动易于同步。
另一方面，数值孔径增加一般造成所使用光学元件的大小(又称为光学元件的光学覆盖区(optical footprint))增加。所使用光学元件的光学覆盖区增加对于其动态特性及用以实现以上调整的控制系统具有不利的影响。此外，增加的光学覆盖区一般导致较大的光线入射角。然而，在这种增加的光线入射角，一般用于产生光学元件的反射表面的多层涂层的传输率(transmissivity)大幅减少，明显导致非期望的光功率损失及光学元件因吸收所造成的加热增加。结果，为了以商业上可接受的规模实现这种成像，必须使用甚至更大的光学元件。
这些情况均导致光学元件相当大的光学成像设备，所述光学元件的光学覆盖区高达1m×1m，并且这些光学元件以不到60mm的间距而彼此极为接近地布置。通常，在这种需要极低畸变的高数值孔径NA的系统中，光学路径长度达到在2m以上，物体对像位移则达到50cm及50cm以上。这些核心数字本质上决定了支撑结构(例如，光学元件的光学元件支撑结构以及度量系统的度量支撑结构)的总大小。通常，支撑结构的总尺寸大约达到2m×1.2m×1.5m。
以上情况所出现的一个问题是，这么大的结构一般刚性较差。这种刚性较差的支撑结构不仅促成对调整控制性能的进一步限制，且由于相应结构因残余低频振动干扰(residual low frequency vibration disturbance)造成的准静态变形(quasi-static deformation)而促成残余误差(residual error)。不管以振动隔离方式(vibration isolated manner)支撑相应支撑结构的事实，这种残余低频振动干扰仍可存在。因此，振动干扰的负面效应变得甚至更加显著。
一种似乎简单的解决方案是增加刚度(stiffness)，以及因此增加相应支撑结构的谐振频率(resonant frequency)。然而，这个方法显然有其明确的实际限制。一个决定性的限制是，实现这种高精度成像布置的适当动态及热特性所需由合适材料制造这种大结构的方法尚未出现。
有效处理这种残余低频振动干扰的能力的另一个限制在于，实际上很难避免漂移(drift)及噪声(noise)的负面效应而以足够的精度实际采集这种残余低频加速。
发明内容
因此，本发明的目的在于至少在某种程度上克服以上缺点，以及提供曝光工艺中所用光学成像设备的良好且长期可靠的成像特性。
本发明的另一目的在于减少光学成像设备所必需的工作量，同时至少维持曝光工艺中所用光学成像设备的成像精度。
本发明的另一目的在于减少引入光学成像设备的光学系统的残余低频振动干扰对于成像质量的负面影响。
这些目的根据本发明来实现，根据一方面，本发明基于以下技术教导：如果将度量支撑结构分成成像系统中所用度量装置的多个较小的分离子结构支撑子组，则即使在存在低频振动干扰的情况下，也能实现光学成像设备所必需的总工作量减少，同时至少维持光学成像设备的成像精度。这种分成分离的较小子结构具有极大的优点：这些子结构由于它们的大小减少而可更容易地设计为刚性增加且因此谐振频率增加的组件。这种刚性及谐振频率增加导致这些支撑结构对低频振动干扰的敏感性降低，大幅减少相应支撑结构的准静态变形，并最终改善成像精度。
应注意，在许多情况中，可能需要提供某额外度量布置，其确定在空间中的所有自由度(degree of freedom，DOF)的由相应度量支撑子结构支撑的度量装置子组之间的空间关系，所述度量支撑子结构对于在(即，在至少一个或多个自由度，通常所有六个自由度)执行的特定成像过程中的成像质量而言是有关的。然而，因相应支撑子结构的准静态变形明显减少所实现的好处，以及其在成像精度上以及有关相应子结构最终振动隔离支撑的需求放宽的明显好处大幅超越该额外的度量工作量。
因此，根据本发明的第一方面，提供一种包含光学投射系统和支撑结构系统(support sutructure system)的光学成像设备。该光学投射系统包含光学元件组，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光(exposure light)的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上。该支撑结构系统包含光学元件支撑结构和度量支撑结构(metrology support structure)。该光学元件支撑结构支撑所述光学元件组，而该度量支撑结构支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个的状态信息。该光学元件组包含第一光学元件子组和第二光学元件子组，该度量装置组则包含与该第一光学元件子组关联的第一度量装置子组和与该第二光学元件子组关联的第二度量装置子组。该度量支撑结构包含第一度量支撑子结构和第二度量支撑子结构，该第一度量支撑子结构支撑该第一度量装置子组，该第二度量支撑子结构支撑该第二度量装置子组。该第一度量支撑子结构和该第二度量支撑子结构被单独地支撑于支撑结构系统的负荷承载结构(load bearingstructure)上。
根据本发明的第二方面，提供一种支撑光学成像设备的度量系统的方法，该光学成像设备包含具有光学元件组的光学投射系统，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上。所述方法包含与所述光学元件组单独地支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个。支撑所述度量装置组包含在负荷承载结构上单独地通过第一度量支撑子结构支撑所述度量装置组的第一度量装置子组，及通过第二度量支撑子结构支撑所述度量装置组的第二度量装置子组。所述第一度量装置子组与所述光学元件组的第一光学元件子组关联，所述第二度量装置子组与所述光学元件组的第二光学元件子组关联。
根据本发明的第三方面，提供一种包含光学投射系统和支撑结构系统的光学成像设备。该光学投射系统包含光学元件组，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上。该支撑结构系统包含光学元件支撑结构和度量支撑结构。该光学元件支撑结构支撑该光学元件组，该度量支撑结构则支撑度量装置组，该度量装置组与该光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件中的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个。该光学元件组包含第一光学元件子组和第二光学元件子组。该度量装置组包含与该第一光学元件子组关联的第一度量装置子组和与该第二光学元件子组关联的第二度量装置子组。该度量支撑结构包含第一度量支撑子结构和第二度量支撑子结构，该第一度量支撑子结构将该第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上，该第二度量支撑子结构将该第二度量装置子组支撑于该负荷承载结构上。该度量装置组包含至少一个参考度量装置(reference metrologydevice)，其配置为采集参考度量信息，该参考度量信息代表该第一度量支撑子结构和该第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。
根据本发明的第四方面，提供一种使用度量系统确定光学成像设备的光学元件组的状态信息的方法，该光学成像设备包含具有该光学元件组的光学投射系统，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上。该方法包含与光学元件组单独地支撑度量装置组，该度量装置组与光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个。支撑所述度量装置组包含通过第一度量支撑子结构将所述度量装置组的第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上，及通过第二度量支撑子结构将所述度量装置组的第二度量装置子组支撑于所述负荷承载结构上。所述第一度量装置子组与所述光学元件组的第一光学元件子组关联，而所述第二度量装置子组与所述光学元件组的第二光学元件子组关联。该方法另外包含经由所述度量装置组的至少一个参考度量装置采集参考度量信息，所述参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。该方法另外包含使用所述参考度量信息和所述度量装置组提供的进一步度量信息确定所述状态信息。
根据本发明的第五方面，提供一种光学成像方法，包含：使用包含光学元件组的光学成像设备，在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上。在该曝光工艺期间，使用根据本发明确定光学元件组的状态信息的方法，使用该光学元件组的状态信息，控制该光学成像设备的主动组件。
从附属权利要求及以下参考附图的优选实施例的说明将明白本发明的更多方面和实施例。所公开特征的所有组合无论是否在权利要求中明确列举，均在本发明范围内。
附图说明
图1是根据本发明的光学成像设备的优选实施例的示意图，可用该光学成像设备执行根据本发明的方法的优选实施例。
图2是图1的光学成像设备的一部分的示意图。
图3是图2的光学成像设备的一部分的机械方块图。
图4是图2的光学成像设备的一部分在预先装配测试状态下的示意图。
图5是根据本发明确定光学元件组的状态信息的方法的优选实施例的方块图，其包括可用图1的光学成像设备来执行的支撑根据本发明的度量系统的方法的优选实施例。
图6是根据本发明的光学成像设备的另一优选实施例的一部分的示意图，可用该光学成像设备执行根据本发明的方法的其它优选实施例。
图7是图6的光学成像设备的一部分的机械方块图。
图8是根据本发明的光学成像设备的另一优选实施例的一部分的机械方块图。
图9是根据本发明的光学成像设备的另一优选实施例的一部分的机械方块图。
具体实施方式
第一实施例
下文中，将参考图1至5说明根据本发明的光学成像设备101的优选第一实施例，可用该光学成像设备执行根据本发明的方法的优选实施例。为有助于理解以下说明，在图中引入xyz坐标系统，其中z方向代表竖直方向(即，重力方向)。
图1是形式为光学曝光设备101的光学成像设备的示意性的且未按比例绘制的示图，光学曝光设备101在波长13nm的EUV范围中工作。光学曝光设备101包含光学投射单元102，其适于将掩模103.1(位于掩模单元103的掩模台103.2上)上形成的图案的像转印于基板104.1(位于基板单元104的基板台104.2上)上。为此，光学曝光设备101包含照明系统105，其经由适当的光导系统(未显示)照明反射式掩模103.1。光学投射单元102接收从掩模103.1反射的光(由其主光线105.1表示)，并将掩模103.1上形成的图案的像投射于基板104.1(如，晶片或类似物)上。
为此，光学投射单元102保持光学元件单元106.1至106.6的光学元件单元组106。此光学元件单元组106保持在光学元件支撑结构102.1内。光学元件支撑结构102.1可采取光学投射单元102的外壳结构的形式，其在下文中又称为投射光学系统箱结构(projection optics box，POB)102.1。然而，应了解，此光学元件支撑结构不一定要形成光学元件单元组106的完整或甚至密封外壳。而是，此光学元件支撑结构还可局部形成为开放结构(openstructure)，如本示例的情况。
应了解，就本发明的意义而言，光学元件单元可仅由光学元件(例如反射镜)构成。然而，这种光学元件单元还可包含其它组件，例如保持这种光学元件的支架(holder)。
投射光学系统箱结构102.1被以振动隔离方式支撑于负荷承载结构107上，负荷承载结构107继而被支撑于地面或底座结构111上。负荷承载结构107被以振动隔离方式在振动隔离谐振频率下支撑于地面或底座结构111上，振动隔离谐振频率的范围为从0.05Hz至8.0Hz、优选为从0.1Hz至1.0Hz、更优选为从0.2Hz至0.6Hz。此外，通常，选择阻尼比的范围为从5％至60％、优选为从10％至30％、更优选为从20％至25％。在本示例中，选择阻尼比15％至35％的振动隔离谐振频率0.25Hz至2Hz用于负荷承载结构107的振动隔离支撑。
地面或底座结构111(以振动隔离方式)还经由掩模台支撑装置103.3支撑掩模台(mask table)103.2，以及经由基板台支撑装置104.3支撑基板台(substrate table)104.2。然而，应了解，在本发明的其它实施例中，负荷承载结构107还可支撑(优选以振动隔离方式)掩模台103.2和基板台104.2。
应了解，投射光学系统箱结构102.1可经由多个振动隔离装置和至少一个中间支撑结构单元以串接的方式(cascaded manner)支撑，以实现良好的振动隔离。通常，这些振动隔离装置可具有不同的隔离频率，以实现在宽广的频率范围上的良好振动隔离。
光学元件单元组106总共包含六个光学元件单元，即，第一光学元件单元106.1、第二光学元件单元106.2、第三光学元件单元106.3、第四光学元件单元106.4、第五光学元件单元106.5和第六光学元件单元106.6。在本实施例中，光学元件单元106.1至106.6中的每一个由反射镜形式的光学元件构成，在下文中又称为反射镜M1至M6。
在本实施例中，就本发明的意义而言，反射镜106.2(M2)、反射镜106.3(M3)和反射镜106.4(M4)形成第一光学元件子组106.7，而反射镜106.1(M1)、反射镜106.5(M5)和反射镜106.6(M6)形成第二光学元件子组106.8。
然而，应了解，在本发明的其它实施例中，(如上述)相应光学元件单元(除了光学元件本身之外)还可包含其它组件，例如孔径光阑(aperture stop)、保持光学元件和最后形成连接光学元件单元至支撑结构的支撑单元的接口的支架或保持架(retainer)。
另外，应了解，在本发明的其它实施例中，可使用其它数量的光学元件单元。优选提供四到八个光学元件单元。
反射镜106.1(M1)至106.6(M6)中的每一个由关联的支撑装置108.1至108.6支撑于由投射光学系统箱结构102.1形成的支撑结构上。支撑装置108.1至108.6中的每一个形成为主动装置(active device)，使得在限定的控制带宽(defined control bandwidth)主动支撑反射镜106.1至106.6的每一个。
在本示例中，光学元件单元106.6是形成光学元件单元组106的第一光学元件单元的大且重的组件，其它光学元件单元106.1至106.5则形成光学元件单元组106的多个第二光学元件单元。以较低第一控制带宽主动支撑第一光学元件单元106.6，同时以第二控制带宽主动支撑第二光学元件单元106.1至106.5，以基本上维持第二光学元件单元106.1至106.5的每一个相对于第一光学元件单元106.6的给定空间关系，如2012年3月3日申请的国际专利申请PCT/EP2012/053743中所公开(其全文以引用的方式并入本文中)。
在本示例中，针对掩模台支撑装置103.3和基板台支撑装置104.3选择类似的主动支撑构思，还分别在第三和第四控制带宽主动支撑这两个支撑装置，以基本上维持掩模台103.2和基板台104.2分别相对于第一光学元件单元106.6的给定空间关系。然而，应了解，在本发明的其它实施例中，可针对掩模台和/或基板台选择另一支撑构思。
如将在下文进一步详细说明，由控制单元109依据度量布置110的信号对主动支撑装置108.1至108.6、103.3和104.3进行控制。按照以下方式对参与成像过程的组件进行调整控制。
为实现主动低带宽支撑(active low bandwidth support)，配置及控制第一光学元件单元106.6、第一光学元件单元106.6的第一支撑装置108.6，以在范围为从5Hz至100Hz、优选从40Hz至100Hz的第一调整控制带宽提供第一光学元件单元106.6相对于度量布置110的组件的调整。
此外，为实现主动支撑第二光学元件单元106.1至106.5、掩模台103.2和基板台104.2，分别配置及控制第二光学元件单元106.1至106.5的第二支撑装置108.1至108.5的每一个以及掩模台支撑装置103.3和基板台支撑装置104.3，以分别在范围为从5Hz至400Hz、优选从200Hz至300Hz的第二、第三及第四调整控制带宽分别提供相应关联的光学元件单元106.1至106.5、掩模台103.2和基板台104.2的调整。应了解，在本发明的特定实施例中，第二控制带宽可在第二支撑装置108.1至108.5当中有所变化。
与常用设计相比，本实施例因此遵循修改的支撑策略，根据该策略，以控制的方式在低带宽(在此带宽，可轻易实现对光学元件单元106.6的控制)主动支撑大且重的第一光学元件单元106.6(其在达到EUV微光刻中一般所需的高控制带宽时引起最严重的问题)，同时控制参与曝光工艺的其它组件，即，第二光学元件单元106.1至106.5、掩模台103.2和基板台104.2，以维持相对于第一光学元件单元106.6及因此相对于彼此的充分稳定且精确的空间关系。
因此，尽管在本示例中主动控制参与成像过程的所有组件(即，反射镜106.1至106.6、掩模103.1和基板104.1)的事实，但第一光学元件单元106.6的调整控制带宽需求的大幅放宽显著超越主动支撑个别组件的费用增加。尤其，与其中一般使用调整控制带宽200Hz至300Hz且将其视为必要(由于大光学覆盖区组件的低谐振频率，很难对所述组件达到的控制带宽)的常用系统相比，大幅促进例如第六反射镜106.6(其光学覆盖区高达1.5m×1.5m且质量高达350kg)的大光学覆盖区组件的调整控制。
掩模103.1上形成的图案的像通常大小减少并转印于基板104.1的几个目标区域。取决于光学曝光设备101的设计，掩模103.1上形成的图案的像可以两个不同方式转印于基板104.1上的相应目标区域。如果将光学曝光设备101设计为所谓的晶片步进机设备，则通过照射掩模103.1上形成的整个图案，以单一步骤将整个图案的像转印于基板104.1上的相应目标区域。如果将光学曝光设备101设计为所谓的步进扫描设备，则通过在投影光束下渐进地扫描掩模台103.2及因此扫描掩模103.1上形成的图案，且同时执行基板台104.2及因此基板104.1的对应扫描移动，将图案的像转印于基板104.1上的相应目标区域。
在这两个情况中，为获得高质量成像结果，必须将参与曝光工艺的组件之间(即，在光学元件单元组106(即，反射镜106.1至106.6)的光学元件之间)相对于彼此以及相对于掩模103.1及相对于基板104.1的给定空间关系维持在预定限制(predetermined limit)内。
在光学曝光设备101工作期间，反射镜106.1至106.6相对于彼此以及相对于掩模103.1及基板104.1的相对位置遭受因引入系统的固有和非固有干扰所引起的变化。这种干扰可以是因系统本身内产生且还经由系统周围(如，负荷承载结构107，其本身被支撑于地面结构111上)引入的力所引起的振动形式的机械干扰。这种干扰还可以是热致干扰，如，由于系统部件热膨胀所造成的位置变化。
为了保持反射镜106.1至106.6相对于彼此以及相对于掩模103.1及基板104.1的空间关系的以上预定限制，反射镜106.1至106.6的每一个分别经由它们的支撑装置108.1至108.6在空间中主动定位。类似地，掩模台103.2和基板台104.2分别经由相应的支撑装置103.3和104.3在空间中主动定位。
下文中，将参考图1和2说明参与成像过程的组件106.1至106.6、103.1和104.1的空间调整的控制构思。如上文所提，使用连接的控制单元109且在上文描述的特定调整控制带宽提供对应的控制信号给支撑装置108.1至108.6、103.3和104.3的每一个(在图1中由控制单元109和相应支撑装置处的实线及虚线指示)，以所有六个自由度控制组件106.1至106.6、103.1和104.1的调整。
然而，应了解，在本发明的其它实施例中，不需要针对参与成像过程的特定组件或甚至所有组件提供所有六个自由度的主动调整控制。例如，在具有对于(参与成像过程的个别或甚至所有组件的)仅在某些自由度的变化具有相关敏感性的成像误差特性的成像布置的特定设计下，仅考虑及(如果需要)控制相关组件在这些特定自由度的调整即已足够，而其它自由度由于不会影响成像质量而可被忽略。
在本示例中，控制单元109依据度量布置110的度量信号产生其控制信号；就本发明的意义而言，度量布置110采集代表组件106.1至106.6、103.1及104.1的每一个在所有六个自由度的位置和定向(如图1及2中的虚线所示)的信息作为状态信息。
如上文所提，度量布置110使用大光学覆盖区的第六反射镜106.6作为惯性参考(inertial reference)(即，作为参考光学元件单元)，参与成像过程的所有其它组件106.1至106.5、103.1及104.1均参考此惯性参考。如图1中所见，在将掩模103.1上形成的图案的像转印于基板104.1上时，光路中的第六反射镜106.6是由曝光光105.1最后击中的最终反射镜单元。
为此，度量布置110包含：在机械上连接至投影系统度量支撑结构112(其继而由负荷承载结构107支撑)的度量装置110.1至110.6的组，以及与掩模台103.2和基板台104.2(分别如图1(高度示意性)所示)关联的其它度量装置113和114。
在本实施例中，各度量装置110.1至110.6包含多个传感器头115.1，其在机械上连接至投射系统度量支撑结构112并与在机械上直接连接至相应反射镜106.1至106.6的关联参考元件115.2协作(cooperate)。这同样分别适用于度量装置113和114。
术语“在机械上直接连接”就本发明的意义而言应被视为在两个部件之间的直接连接，包括(如果有的话)在部件之间的短距离，其允许通过测量一个部件的位置而可靠地确定另一个部件的位置。尤其，此术语可意谓着并没有例如由于热或振动效应而于位置确定中引入不确定性的其它部件的介入(interposition)。应了解，在本发明的特定实施例中，参考元件115.2不一定是连接至反射镜的分离组件，而是可直接或一体地形成于反射镜的表面上，如，在制造反射镜时以分离的工艺形成的光栅或类似物。
在本实施例中，度量装置110.1至110.6、113及114根据编码器原理(encoder principle)工作，即，传感器头朝结构化表面发射感测光束，并检测从参考元件的结构化表面反射的读取光束。结构化表面例如可以是包含一系列平行线(一维光栅)或互相倾斜线的网格(二维光栅)等的光栅。基本上从计算感测光束通过的直线采集位置变化，这可从通过读取光束实现的信号导出。
然而，应了解，在本发明的其它实施例中，除了编码器原理外，可单独使用或以任意组合使用任何其它类型的无接触测量原理(例如，干涉测量原理、电容测量原理、感应测量原理等)。然而，还应了解，在本发明的其它实施例中，还可使用任何合适的接触式度量设备(contact based metrologyarrangement)。作为接触式工作原理，例如可使用磁致伸缩或电致伸缩工作原理(magnetostrictive or electrostrictive working principle)等。尤其，可依据精度需求选择工作原理。
在所有六个自由度，与第六反射镜106.6(M6)关联的度量装置110.6采集投射系统度量支撑结构112和形成惯性参考的第六反射镜106.6(M6)间的第一空间关系。此外，(在所有六个自由度)与参与成像过程的其它组件106.1至106.5、103.1及104.1关联的度量装置110.1至110.5、113及114采集在投射系统度量支撑结构112.1与关联组件106.1至106.5、103.1及104.1之间的第二空间关系。
最后，度量布置110使用第一空间关系和第二空间关系来确定第六反射镜106.6与相应其它组件106.1至106.5、103.1和104.1之间的空间关系。接着将对应的度量信号提供给控制单元109，其继而依据这些度量信号产生相应支撑装置108.1至108.6、103.3及104.3的对应控制信号。
应了解，在本发明的其它实施例中，还可直接测量中央参考元件(如，第六反射镜M6)与参与成像过程的相应其它组件的任何一个(如，反射镜106.1至106.5、掩模103.1及基板104.1)之间的空间关系。取决于空间边界条件，还可使用这种直接和间接测量的任意组合。
在显示的实施例中，依据代表度量结构与第六反射镜106.6间的第一空间关系的度量信号，控制单元109产生第六反射镜106.6(就本发明的意义而言，即参考元件)的支撑装置108.6的对应控制信号，以在上述第一调整控制带宽(从5Hz至100Hz，优选从40Hz至100Hz)相对于度量布置110的投射系统度量支撑结构112调整第六反射镜106.6。
关键的第一光学元件单元106.6的该低带宽控制提供第一光学元件单元106.6相对于度量支撑结构112的低带宽漂移控制。换言之，其允许第一光学元件单元106.6遵循度量装置110.6(其采集第一光学元件单元106.6与投射系统度量支撑结构112间的空间关系)的度量支撑结构112的对应低频运动。以此方式，可以非常有利的方式避免第一光学元件单元106.6与度量单元110.1的投射系统度量支撑结构112.1间超出度量单元110.1的采集装置的采集范围的过度相对运动，或换言之，避免传感器范围问题。
应了解，如由于直接在曝光工艺前的测量操作，已知基板台104.2与基板104.1之间的空间关系。这同样适用于掩模台103.2与掩模103.1之间的空间关系。因此，分别连接至掩模台103.2和基板台104.2的相应参考元件还允许分别采集在参考反射镜106.6与掩模103.1及基板104.1之间的空间关系。
结果，尽管目前一般必须主动控制参与曝光工艺的所有组件的事实，仍可以极为有利的方式大幅放宽最关键的第一光学元件单元106.6的控制带宽需求。该正面效应一般大幅超越主动支撑所有组件的费用增加。
因此，例如，与各个别光学元件单元一般使用调整控制带宽200Hz至300Hz且将此调整控制带宽视为必要的常用系统相比，在本发明中，关键的第一光学元件单元106.6可使用明显较低的调整控制带宽，如，在5Hz至100Hz之间、优选在40Hz至100Hz之间，而参与成像过程的所有其它组件(即，光学元件单元106.1至106.5、掩模单元103.1及基板单元104.1)则可以常规所要的较高调整控制带宽(例如200Hz至400Hz)来控制，以提供相对于由第一光学元件单元106.6形成的惯性参考的正确对准。
应进一步了解，上述(间接)测量构思具有以下优点：度量单元110.1的投射系统度量支撑结构的瞬时刚体位置和定向，尤其是引入度量单元110.1的度量结构的振动干扰本质上是不相关的，只要投射系统度量支撑结构112.1为充分刚性以大体上避免度量支撑结构112的变形即可。尤其，必须减少用于稳定投射系统度量支撑结构112在空间中的位置和/或定向的工作量。然而，通常，如本实施例，仍可以振动隔离方式支撑投射系统度量支撑结构112。
根据本发明，系统101的光学性能通过以下方式得到进一步改善：通过将投射系统度量支撑结构112分成多个分离的度量支撑子结构112.1和112.2(各支撑度量装置110.1至110.6的子组，度量装置110.1至110.6的各子组与反射镜106.1至106.6的子组关联)，进一步减少或大幅消除导致投射系统度量支撑结构112的准静态变形的低频振动的影响。
更准确地说，如图2中所见(仅显示投射系统102在此背景中相关的部件)，在本示例中，第一度量装置子组110.7(包含度量装置110.2、110.3及110.4)与第一光学元件子组106.7(包含反射镜106.2、106.3及106.4)关联且由第一度量支撑子结构112.1支撑。第二度量装置子组110.8(包含度量装置110.1、110.5及110.6)与第二光学元件子组106.8(包含反射镜106.1、106.5及106.6)关联并由第二度量支撑子结构112.2支撑。
将投射系统度量支撑结构112分成分离的较小子结构112.1和112.2具有极大的优点：这些子结构112.1及112.2因为其大小减少而可更容易地设计为刚性增加且因此谐振频率增加的组件。与投射系统度量支撑结构的常用单件刚性结构设计(其中，例如，支撑结构112由单块组件(monolithiccomponent)或多个刚性连接组件制成)相比，子结构112.1及112.2的这种刚性及谐振频率增加导致这些支撑子结构112.1及112.2对低频振动干扰的敏感性显著降低。
结果，与常用的单件刚性度量支撑结构相比，相应支撑子结构112.1和112.2的低频振动引致的准静态变形大幅减少。这减少度量装置110.1至110.6由投射系统度量支撑结构112的准静态变形造成的位置和/或定向变化所引起的测量误差，因而改善度量装置110.1至110.6所实现的测量精度。这最终以有利的方式导致控制工艺的改善的精度，及因此改善成像布置101的总成像精度。
在本示例中，第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑结构112.2被以个别振动隔离的方式单独地支撑于负荷承载结构107上。为此，第一度量支撑子结构112.1经由第一振动隔离装置116.1支撑于负荷承载结构107上，第二度量支撑子结构112.2则经由第二振动隔离装置116.2支撑于负荷承载结构107上。
第一振动隔离装置116.1和第二振动隔离装置116.2各具有在0.5Hz至8.0Hz的振动隔离谐振频率范围中的振动隔离谐振频率。优选地，相应的振动隔离谐振频率的范围为从1.0Hz至6.0Hz、更优选从2.0Hz至5.0Hz。此外，通常，选择阻尼比的范围为从5％至60％、优选从10％至30％、更优选从20％至25％。在本示例中，选择阻尼比15％至35％的振动隔离谐振频率2.0Hz至6.0Hz用于第一振动隔离装置116.1和第二振动隔离装置116.2。在这些频率范围和阻尼比的情况下，实现相应度量支撑子结构112.1和112.2的尤其良好的低频振动隔离，进而有利地减少低频振动的影响。
尤其有利的是，尽可能将支撑力分别引入相应度量支撑子结构112.1和112.2接近其质量重心(mass center of gravity)112.3和112.4处。这种支撑通常导致低频振动振幅减小。
因此，在本示例中，为实现相应度量支撑子结构112.1和112.2的尤其良好的低频振动行为，第一度量支撑子结构112.1具有多个第一负荷承载接口装置(load bearing interface device)112.5，其接触第一振动隔离装置116.1并因此在将第一度量支撑子结构112.1支撑于负荷承载结构107上时用于将支撑力引入第一度量支撑子结构112.1。
此外，第二度量支撑子结构112.2具有多个第二负荷承载接口装置112.6，其接触第二振动隔离装置116.2并因此在将第二度量支撑子结构112.2支撑于负荷承载结构107上时用于将支撑力引入第二度量支撑子结构112.2。
为实现上述的有利支撑，将第一负荷承载接口装置112.5布置成使得其限定第一负荷承载接口平面(load bearing interface plane)P1，该第一负荷承载接口平面位于实质上与第一度量支撑子结构112.1的质量重心112.3重合处。同样地，将第二负荷承载接口装置112.6布置成使得其限定第二负荷承载接口平面P2，该第二负荷承载接口平面位于实质上与第二度量支撑子结构112.2的质量重心112.4重合处。
应注意，在光学成像设备101工作期间，度量支撑子结构112.1和112.2的分离的(优选为振动隔离的)支撑通常将导致分离的度量支撑子结构112.1和112.2(及因此在其上支撑的相应度量装置子组110.7和110.8)之间的在一或多个自由度中的漂移，所述度量支撑子结构与光学成像设备101的成像误差有关。
因此，在许多情况中，可能需要提供某额外度量布置，其确定在空间中的所有自由度(DOF)由相应度量支撑子结构支撑的度量装置子组之间的空间关系；所述度量支撑子结构对于在用成像设备101(即，以至少一个或多个自由度，通常以所有六个自由度)执行的特定成像过程中的成像质量而言是有关的。
然而，如上述，因相应支撑子结构112.1和112.2的准静态变形显著减少所实现的好处，及其在成像精度上以及有关相应子结构的最终振动隔离支撑的需求放宽的明显好处，大幅超越度量系统的该额外工作量。
因此，如图2和3中所见，在本实施例中，提供参考度量装置110.9，其配置为采集代表第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑子结构112.2之间在所有六个自由度的相对位置(又称为参考位置)和相对定向(又称为参考定向)的参考度量信息。
使用该参考度量信息，控制单元109(假设有无限刚性的第一和第二度量支撑子结构112.1和112.2)可计算所有度量装置110.1至110.6在所有六个自由度的实际相对位置和相对定向。
如图2中所见，参考度量装置110.9包含第一参考度量单元117.1和第二参考度量单元117.2，它们配置为在提供该参考度量信息上协作。更准确地说，第一参考度量单元包含多个传感器头117.1，其在机械上连接至第一度量支撑子结构112.1，且各传感器头与在机械上直接连接至第二度量支撑子结构112.2的第二参考度量单元的关联参考元件117.2协作。
传感器头117.1和关联参考元件117.2以相同方式设计并提供与上述传感器头115.1和参考元件115.2相同的功能性。因此，为避免重复，请参考上文在这些组件115.1和115.2的背景下提供的说明。
应了解，在此同样地，在本发明的其它实施例中，除了编码器原理外，可单独使用或以任意组合使用任何其它类型的无接触测量原理(例如，干涉测量原理、电容测量原理、感应测量原理等)。然而，还应了解，在本发明的其它实施例中，还可使用任何合适的接触式度量布置。作为接触式工作原理，例如可使用磁致伸缩或电致伸缩工作原理等。尤其，可依据精度需求选择工作原理。
如可从图2进一步所见，与常用单件刚体设计相比，投射系统度量支撑结构112的分割设计允许较轻量的设计，其中相应第一和第二度量支撑子结构112.1和112.2仅包含核心结构(core structure)和从此核心结构突出的多个支撑臂(support arm)。
更准确地说，第一度量支撑子结构112.1包含第一核心结构112.7，而第二度量支撑子结构112.2包含第二核心结构112.8。第一核心结构112.7支承多个第一支撑臂112.9，第二核心结构112.8则支承多个第二支撑臂112.10。
第一支撑臂112.9的每一个在其自由端的区域中支承第一度量装置子组110.7的一个或多个传感器头115.1。为提供良好的动态行为(及因此，传感器头115.1的高度稳定支撑)，将各第一支撑臂112.9设计为较短且刚性的组件。
为此，各第一支撑臂112.9具有第一最大臂尺寸，其范围为第一核心结构112.7的第一最大核心结构尺寸的5％至150％。优选地，第一最大臂尺寸的范围为第一最大核心结构尺寸的20％至120％、更优选为第一最大核心结构尺寸的30％至100％。
这同样适用于相应的第二支撑臂112.10。因此，优选地，各第二支撑臂112.10具有第二最大臂尺寸，其范围为第二核心结构112.8的第二最大核心结构尺寸的5％至150％。优选地，第二最大臂尺寸的范围为第二最大核心结构尺寸的20％至120％、更优选为第二最大核心结构尺寸的30％至100％。
明显地，与常规设计相比，在度量支撑结构112的该分割设计的情况下，尤其在两个度量子结构112.1和112.2彼此相邻的中心区中，可省去大量的结构组件或材料。仅需要相应核心结构112.7和112.8分别提供相应度量支撑子结构112.1和112.2的基本结构稳定性，同时除了分别较纤细且轻量但却高度刚性的支撑臂112.9和112.10之外，可省掉任何其它结构元件或组件。因此，与常规单件设计相比，可实现明显更轻量及最终更刚性的结构。
如从图2而变得更加清楚，投射系统度量支撑结构112限定一组三个正交方向，即宽度方向(x轴)、深度方向(y轴)及高度方向(z轴)。明显地，投射系统度量支撑结构112的高度尺寸是投射系统度量支撑结构112在这三个正交方向之一上的最大尺寸。因此，就本发明的意义而言，高度方向代表最大尺寸方向。
根据本发明，优选地且如本示例，选择度量支撑子结构112.1和112.2之间的分割线，使得第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑子结构112.2在该最大尺寸方向上设置为相邻。结果，在本示例中，第一度量支撑子结构112.1在高度方向(为最大尺寸方向)上位于第二度量支撑子结构上方。
然而，应了解，在本发明的其它实施例中，可选择度量支撑子结构之间的分割线的其它位置。例如，在度量支撑结构的最显著尺寸中是在宽度方向(即，x轴是最大尺寸方向)和/或深度方向(即，y轴是最大尺寸方向)上，分割优选致使第一和第二度量支撑子结构是以相同高度水平并排设置。
如图2中所见，第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑子结构112.2分别在高度方向(即，在为最大尺寸方向的z轴方向上)上具有的尺寸仅为其在其它两个正交方向上(即，在x轴和y轴的方向上)的尺寸的一部分。优选地，该部分的范围为从20％至80％、更优选为从30％至70％、甚至更优选为从40％至60％，因此在结构稳定性及轻量设计之间实现良好折衷。
应了解，可选择任何期望和适当材料用于相应支撑结构、尤其用于投射系统度量支撑结构112。例如，对于相应的支撑结构，尤其是需要较低重量的较高刚性的支撑结构，可使用如铝的金属。应了解，取决于支撑结构的类型或功能，优选选择支撑结构的材料。
尤其，对于投射光学系统箱结构102.1而言，优选使用钢、铝(Al)、钛(Ti)、所谓的铁镍合金(Invar-alloy)(即Ni占有33％至36％的铁镍合金，如Fe64Ni36)和适当的钨合金(tungsten alloy)(例如及复合材料，即具有钨含量大于90％和NiFe或NiCu粘结相(binder phase)的重金属)。
此外，对于投射系统度量支撑结构112而言，还可有利地使用以下材料：例如，硅渗碳化硅(silicon infiltrated silicon carbide，SiSiC)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、碳纤维增强碳化硅(carbon fiber reinforced silicon carbide，C/CSiC)、氧化铝(Al2O3)、(锂铝硅酸盐玻璃陶瓷)、玻璃(二氧化钛硅酸盐玻璃(titania silicate glass))、石英、堇青石(Cordierite)(一种镁铁铝环硅酸盐(magnesiumironaluminiumcyclosilicate))或另一具有低热膨胀系数和高弹性模数的陶瓷材料。
在本示例中，投射光学系统箱结构102.1由作为具有第一刚性的第一材料的钢制成。以此方式，与例如由铝制成的常规支撑结构相比，重量增加三倍，这在常规系统中通常不受支持。然而，由于本示例中遵循的非常规支撑策略，投射光学系统箱结构102.1的重量增加就振动行为而言是有利的。
此外，投射度量支撑结构112由具有第二刚性的第二材料制成，第二刚性比投射光学系统箱结构102.1的钢材料的第一刚性高。如上文已经描述，投射度量支撑结构112.1的这种高刚性是有利的。
应了解，在本实施例的微光刻设备101的情况中，可获得在所有相关自由度的(通常在x方向及y方向上)在100pm以下的视线精度。
如从图4而变得更加清楚，在根据本发明的投射系统度量支撑结构112的分割设计的情况中，可实施安装于相应第一和第二度量支撑子结构112.1和112.2的第一和第二度量装置子组110.7和110.8的预测试程序。
这可在第一测试组合件(test assembly)118中进行，其中已经包括所有参考元件115.2的第一光学元件组106.7的反射镜106.2、106.3及106.4安装于与投射光学系统箱结构102.1的对应部件相同的测试支撑结构(未显示)。包括第一度量装置子组110.7的所有组件的完全预装配的第一度量支撑子结构112.1接着被支撑于与负荷承载结构107相同的测试负荷承载结构119上。
这同样适用于第二测试组合件120，其中已经包括所有参考元件115.2的第二光学元件组106.8的反射镜106.1、106.5及106.6安装于与投射光学系统箱结构102.1的对应部件相同的测试支撑结构(未显示)。包括第二度量装置子组110.8的所有组件的完全预装配的第二度量支撑子结构112.2接着被支撑于与负荷承载结构107相同的测试负荷承载结构121上。
在测试进程中，在真实工作条下在第一和第二度量装置子组110.7和110.8上进行测试程序。投射系统度量支撑结构112的分割设计提供对中央设置的度量装置(尤其例如第三反射镜106.3(M3)和第六反射镜106.6(M6))的容易可接近性，其在常规度量支撑结构的单件设计中几乎(或完全)是无法接近的。这大幅促进度量装置子组110.7和110.8的调整及校准。
采用图1和2的光学成像设备101，可使用确定光学投射系统(使用根据本发明支撑度量系统的方法)的光学元件的状态信息的方法的优选实施例，执行将图案的像转印至基板上的方法，如下文将参考图1至5所说明。
在此方法的转印步骤中，使用光学成像设备101的光学投射单元102，将掩模103.1上形成的图案的像转印于基板104.1上。
为此，在所述转印步骤的采集步骤S3中，使用采集光学元件单元与参考单元间的空间关系作为状态信息的方法，采集参与成像过程的组件106.1至106.6、103.1和104.1之间的空间关系，如上文已经描述。在此采集步骤S3期间，使用根据本发明的方法支撑度量装置110.1至110.6，如上文已经描述。
在转印步骤的控制步骤S4中，依据先前在采集步骤S3中采集的空间关系，控制基板台104.2、掩模台103.2及其它反射镜106.1至106.5相对于第六反射镜106.6的位置和/或定向以及第六反射镜106.6相对于度量单元110.1的度量结构的位置和/或定向，如上文已经描述。在曝光步骤中，紧接在控制步骤S4之后或最后与控制步骤S4同时进行，接着使用光学成像设备101将掩模103.1上形成的图案的像曝光于基板104.1上。
在控制步骤S4的局部步骤中，在空间中调整先前提供的具有掩模103.1的掩模单元103和具有基板104.1的基板单元104。应了解，还可分别在实际位置采集前的稍后时间点或甚至在曝光步骤前的稍后时间点，将掩模103.1和基板104.1插入掩模单元103和基板单元104中。
根据支撑根据本发明的光学投射单元的组件的方法的优选实施例，在步骤S1，首先提供光学投射单元102的组件，接着在步骤S2，支撑所述组件，如上文已经描述。为此，在所述步骤S2中，在光学投射单元102的投射光学系统箱结构102.1内支撑且定位光学投射单元102的反射镜106.1至106.6。在步骤S4中，接着在投射光学系统箱结构102.1中在相应控制带宽主动支撑反射镜106.1至106.6，以提供如上文在图1和2背景中说明的配置。
在采集步骤S3，使用度量布置110(先前提供在如上文在图1至4背景中说明的配置中)。应了解，参考元件115.2可在更早的时间点与其上设置所述参考元件的相应反射镜106.1至106.6一起被提供。然而，在本发明的其它实施例中，参考元件115.2可在实际位置采集前的稍后时间点与度量布置110的其它组件一起被提供。
在采集步骤S3中，接着采集作为光学成像设备101的中央惯性参考的第六反射镜106.6与基板台104.2、掩模台103.2以及其它反射镜106.1至106.5间的实际空间关系，如上文已经描述。
应了解，可在整个曝光工艺中连续采集：在第六反射镜106.6与基板台104.2、掩模台103.2及其它反射镜106.1至106.5之间的实际空间关系，以及第六反射镜106.6相对于度量支撑结构112的实际空间关系，及在度量支撑子结构112.1与112.2之间的实际空间关系。在控制步骤S4中，接着检索(retrieve)及使用该连续采集过程的最新结果。
如上述，在控制步骤S4中，接着依据先前在将掩模103.1上形成的图案的像曝光于基板104.1上的曝光步骤前采集的该空间关系，控制基板台104.2、掩模台103.2和反射镜106.1至106.6的位置。
第二实施例
下文中，将参考图6和图7说明根据本发明的成像配置201的第二优选实施例，可用该成像布置执行根据本发明的方法的优选实施例。光学成像设备201在其基本设计和功能性上大体上对应于光学成像设备101，使得在此主要涉及其差异。尤其，已为同样的组件指定同样的参考符号，而为相似的组件指定加上数值100的相同参考数字。除非下文提出明确有所区别的陈述，否则明确参考上文关于这些组件在第一实施例的背景中提出的说明。
光学成像设备201和光学成像设备101之间的唯一差异在于使用度量布置210的参考度量装置210.9的构思有所区别。应了解，度量布置210可完全取代光学成像设备101中的度量布置110。
如图6和7中所见，取代直接采集第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑子结构112.2之间的相对位置和相对定向(使用具有连接至第一度量支撑子结构112.1的传感器头117.1的参考度量单元和连接至第二度量支撑子结构112.2的关联参考元件117.2)，以间接方式完成第一度量支撑子结构112.1和第二度量支撑子结构112.2之间在所有六个自由度的相对位置和相对定向的确定。
为此，参考度量装置210.9包含：由多个传感器头222.1形成的第一相对参考度量单元、由多个关联参考元件222.2形成的第二相对参考度量单元、由第六度量装置110.6的传感器头115.1形成的第三相对参考度量单元、及由第六度量装置110.6的关联参考元件115.2形成的第四相对参考度量单元。
第一相对参考度量单元的传感器头222.1连接至第一度量支撑子结构112.1，而第二相对参考度量单元的关联参考元件222.2连接至(就本发明的意义而言)形成参考单元的第六反射镜106.6(M6)。传感器头222.1和关联参考元件222.2以与传感器头115.1和关联参考元件115.2相同的方式进行协作，如上文已经详细描述。因此，就此而言，仅参考上文在第一实施例的背景中提供的说明。
因此，第一相对参考度量单元的传感器头222.1与第二相对参考度量单元的关联参考元件222.2协作，以提供第一相对参考度量信息，其代表第一度量支撑子结构112.1和第六反射镜106.6(M6)之间在所有六个自由度的第一相对位置(又称为第一相对参考位置)和第一相对定向(又称为第一相对参考定向)。
第六度量装置110.6以如第一实施例的背景中所描述的相同方式操作。因此，由第六度量装置110.6的传感器头115.1形成的第三相对参考度量单元与由第六度量装置110.6的关联参考元件115.2形成的第四相对参考度量单元也协作，以提供第二相对参考度量信息，其代表第二度量支撑子结构112.2和第六反射镜106.6(M6)之间在所有六个自由度的第二相对位置(又称为第二相对参考位置)和第二相对定向(又称为第二相对参考定向)。
控制单元109接着从所述第一相对参考度量信息和所述第二相对参考度量信息导出参考度量信息(代表第一和第二度量支撑子结构112.1和112.2在所有六个自由度的相对位置和定向)。
应明白，在本发明的其它实施例中，参考单元不一定要是光学系统的最大且最惰性的光学元件。而是，可使用成像设备的任何其它合适、优选充分动态稳定的组件。优选地，参考单元由在度量支撑结构112外部的任何这种合适组件形成。例如，如所提，参考单元可以是光学投射系统的光学元件之一。除了此替代例外，参考单元优选是光学投射系统的光学元件当中被支撑以呈现最大惯性的光学元件(及因此倾向于是动态最稳定的组件)。
优选地，参考单元由成像设备中造成确定光学投射系统的所有光学元件之间在所有六个自由度的相对位置和定向所需的度量或传感器串联(cascade)(在整个光学投射系统上)的最小平均的组件形成。
应明白，度量系统210的剩余布局与第一实施例的度量系统110完全相同。因此，第一度量支撑子结构112.1另外支承与第一光学元件子组106.7关联的第一度量装置子组110.7。第二度量支撑子结构112.2支承：由与中央参考单元(由光学元件106.6形成)关联的度量装置110.6形成的第二相对参考度量单元，以及与第二光学元件子组106.8的剩余光学元件子组206.9关联的度量装置子组210.10(属于第二度量装置子组110.8)。
为使度量系统110对于由第六反射镜106.6(M6)形成的参考单元的变形的敏感度尽可能地低，将第四相对参考度量单元(由传感器头115.1形成)及空间上关联的第二相对参考度量单元(由传感器头222.1形成)设置为尽可能接近在一起。它们优选设置在范围为参考单元106.6的最大尺寸的0％至20％的距离处。此距离优选为该参考单元106.6的最大尺寸的0％至10％、更优选为0％至5％。在任何情况中，绝对距离优选为从0mm至80mm、优选为从0mm至50mm、更优选为从0mm至20mm。
应明白，在本发明的某些实施例中，如本实施例的背景中所说明的在某些自由度的相对位置和/或定向信息的间接确定还可与如第一实施例的背景中说明的直接确定组合。为此，传感器头117.1和关联参考元件117.2可用于某些自由度，如图6中的虚线轮廓所示。
另外应了解，在本实施例的微光刻设备201的情况下，可获得在所有相关自由度(通常在x方向及y方向上)在100pm以下的视线精度。
另外应了解，在此同样地，还可用微光刻设备201执行如上文在图5的背景中说明的根据本发明的方法。
第三实施例
下文中，将参考图8说明根据本发明的光学成像设备301的第三优选实施例，可用该光学成像设备执行根据本发明的方法的优选实施例。光学成像设备301在其基本设计和功能性上大体上对应于光学成像设备201，使得在此主要涉及其差异。尤其，已为同样的组件指定同样的参考符号，为相似的组件指定加上数值100的相同参考数字。除非下文提出明确有所区别的陈述，否则明确参考上文关于这些组件在第二实施例的背景中提出的说明。
光学成像设备201与光学成像设备301之间的主要差异在于投射系统度量支撑结构312的分割设计有所区别。如图8中所见，投射系统度量支撑结构312被分成三个子结构，即第一度量支撑子结构312.1、第二度量支撑子结构312.2、及第三度量支撑子结构312.11。
如在第二实施例中，第一度量支撑子结构312.1支承：与第一光学元件子组306.7关联的第一度量装置子组310.7，以及与由第二光学元件子组306.8的光学元件306.6形成的中央参考单元关联的第一相对参考度量单元310.9。
此外，类似于第二实施例，第二度量支撑子结构312.2支承：与由光学元件306.6形成的中央参考单元关联的第二相对参考度量单元310.6，以及与第二光学元件子组306.8的剩余光学元件306.9关联的第二度量装置子组310.10。
此外，以类似于第一实施例的方式，第二度量支撑子结构支承另一参考度量单元310.11，其确定第二度量支撑子结构312.2和第三度量支撑子结构312.11之间在所有六个自由度的相对位置和定向(以上文在第一实施例的背景中针对参考度量单元110.9所说明的相同方式)。
最后，第三度量支撑子结构支承第三度量装置子组310.12，其与第三光学元件子组306.10关联并确定第三度量支撑子结构312.11与第三光学元件子组306.10的光学元件之间在所有六个自由度的相对位置和定向。
作为替代，如图8的虚线轮廓310.13所示，可省略参考度量单元310.11，并且第三度量支撑子结构可支承另一参考度量单元310.13，其确定第三度量支撑子结构312.11与由光学元件306.6形成的中央参考单元之间在所有六个自由度的相对位置和定向(以上文在第二实施例的背景中针对参考度量单元210.9所说明的相同方式)。
最后，作为另一替代，如图8中的虚线轮廓310.13所示，可省略参考度量单元310.11，并且第一度量支撑子结构312.1(或第三度量支撑子结构312.11)可支承另一参考度量单元310.13，其确定第三度量支撑子结构312.11与第一度量支撑子结构312.1之间在所有六个自由度的相对位置和定向(以上文在第一实施例的背景中针对参考度量单元110.9所说明的相同方式)。
如同所有其它实施例，与第一和第二度量支撑子结构312.1和312.2单独地以振动隔离方式将第三度量支撑子结构312.11支撑于负荷承载结构(未显示)上。
应明白，可使用任何所要数量的光学元件。例如，在本实施例中，可提供包含八个光学元件的光学元件组306。此外，在本实施例中，如图8高度示意性所示，在第一和第二度量支撑子结构312.1和312.2之间的分割使得它们在高度方向(z轴)上彼此上下设置，而在第二和第三度量支撑子结构312.2和312.11之间的分割使得它们在水平平面(xy平面)上设置为彼此相邻(在基本上相同的高度水平处)。此外，应明白，在本发明的其它实施例中，可选择任何所要数量的度量支撑子结构的任何其它分割。
应了解，在本实施例的微光刻设备301的情况中，可获得在所有相关自由度(通常在x方向及y方向上)在1nm以下的视线精度。
第四实施例
下文中，将参考图9说明根据本发明的光学成像设备401的第四优选实施例，可用该光学成像设备执行根据本发明的方法的优选实施例。光学成像设备401在其基本设计和功能性上大体上对应于光学成像设备101，使得在此主要涉及其差异。尤其，已为同样的组件指定同样的参考符号，为相似的组件指定加上数值300的相同参考数字。除非下文提出明确有所区别的陈述，否则明确参考上文关于这些组件在第二实施例的背景中提出的说明。
光学成像设备401与光学成像设备101之间的主要差异在于投射系统度量支撑结构的分割设计有所区别，由于第一和第二光学元件子组406.7和406.8的稍微不同的布置而选择该分割设计。更准确地说，第一光学元件子组406.7的反射镜M3向上移动(在z方向上)以设置为(比如图2中所示的第一实施例)明显更接近反射镜M2和M4，而反射镜M1和M6向下移动(在z方向上)以设置为(比如图2中所示的第一实施例)明显更接近反射镜M5。因此，在第一和第二光学元件子组406.7和406.8之间形成大的实质上空的区域。
如图9中所见，投射系统度量支撑结构412被分成三个子结构，即第一度量支撑子结构412.1、第二度量支撑子结构412.2、及第三度量支撑子结构412.11。第三度量支撑子结构412.11设置在第一度量支撑子结构412.1与第二度量支撑子结构412.2之间，以桥接其间的间隙或空的区域。
因此，如同第一实施例，第一度量支撑子结构412.1支承：与第一光学元件子组406.7关联的第一度量装置子组410.7，以及确定第一度量支撑子结构412.1与第三度量支撑子结构412.11之间在所有六个自由度的相对位置和定向(以上文在第一实施例的背景中针对参考度量单元110.9所说明的相同方式)的第一参考度量装置410.9。
此外，以类似于第一实施例的方式，第三度量支撑子结构412.11支承另一参考度量装置410.14，其确定第二度量支撑子结构412.2与第三度量支撑子结构412.11之间在所有六个自由度的相对位置和定向(以上文在第一实施例的背景中针对参考度量单元110.9所说明的相同方式)。作为替代，第二度量支撑子结构412.2可支承另一参考度量装置410.14。
最后，还类似于第一实施例，第二度量支撑子结构412.2支承与第二光学元件子组406.8关联的第二度量装置子组410.8。
因此，第三度量支撑子结构412.11不具有与任何光学元件关联的度量装置子组，而是仅用作横跨在第一度量支撑子结构412.1和第二度量支撑子结构412.2之间的间隙或空的区域的轻量且高度刚性的桥接单元。
应明白，此处同样可使用任何所要数量的光学元件。例如，在本实施例中，还可提供包含八个光学元件的光学元件组。此外，应明白，在本发明的其它实施例中，可选择任何所要数量的度量支撑子结构的任何其它分割。
应了解，在本实施例的微光刻设备401的情况中，可获得在所有相关自由度(通常在x方向及y方向上)在1nm以下的视线精度。
虽然在前文中已说明本发明的实施例，其中光学元件仅为反射元件，但应了解，在本发明的其它实施例中，光学元件单元的光学元件可使用反射、折射或衍射元件或其任意组合。
此外，应了解，虽然本发明在上文中主要在微光刻的背景中进行说明，但本发明还可用在通常需要较高水平的成像精度的任何其它类型的光学成像过程的背景中。尤其，本发明可用在以不同波长操作的任何其它类型的光学成像过程的背景中。

Claims (51)

1.一种光学成像设备，包含：
-光学投射系统；及
-支撑结构系统；
-所述光学投射系统包含光学元件组，该光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上；
-所述支撑结构系统包含光学元件支撑结构和度量支撑结构；
-所述光学元件支撑结构支撑所述光学元件组；
-所述度量支撑结构支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度中的位置和定向中的至少一个；
-所述光学元件组包含第一光学元件子组和第二光学元件子组；
-所述度量装置组包含与所述第一光学元件子组关联的第一度量装置子组和与所述第二光学元件子组关联的第二度量装置子组；
-所述度量支撑结构包含第一度量支撑子结构和第二度量支撑子结构；
-所述第一度量支撑子结构支撑所述第一度量装置子组；
-所述第二度量支撑子结构支撑所述第二度量装置子组；
-所述第一度量支撑子结构与所述第二度量支撑子结构单独地支撑于所述支撑结构系统的负荷承载结构上。
2.如权利要求1所述的光学成像设备，其中，以下至少之一成立：
-所述第一度量支撑子结构经由第一振动隔离装置而支撑于所述负荷承载结构上；及
-所述等二度量支撑子结构经由第二振动隔离装置而支撑于所述负荷承载结构上。
3.如权利要求2所述的光学成像设备，其中，
-所述第一振动隔离装置和所述第二振动隔离装置中的至少一个具有在振动隔离谐振频率范围中的振动隔离谐振频率；
-所述振动隔离谐振频率范围选自振动隔离谐振频率范围组；
-所述振动隔离谐振频率范围组由0.5Hz至8.0Hz的范围、1.0Hz至6.0Hz的范围及2.0Hz至5.0Hz的范围构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述第一度量支撑子结构具有多个第一负荷承载接口装置；
-所述第一负荷承载接口装置配置为在所述负荷承载结构上支撑所述第一度量支撑子结构时，将支撑力引入所述第一度量支撑子结构中；
-所述第一负荷承载接口装置限定出第一负荷承载接口平面；
-所述第一负荷承载接口平面定位成至少接近所述第一度量支撑子结构的质量重心。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述第二度量支撑子结构具有多个第二负荷承载接口装置；
-所述第二负荷承载接口装置配置为在所述负荷承载结构上支撑所述第二度量支撑子结构时，将支撑力引入所述第二度量支撑子结构中；
-所述第二负荷承载接口装置限定出第二负荷承载接口平面；
-所述第二负荷承载接口平面定位成至少接近所述第二度量支撑子结构的质量重心。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量装置组包含至少一个参考度量装置；
-所述至少一个参考度量装置配置为采集参考度量信息；
-所述参考度量信息代表在所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度中的参考位置和参考定向中的至少一个。
7.如权利要求6所述的光学成像设备，其中，
-所述至少一个参考度量装置包含第一参考度量单元和第二参考度量单元，它们配置为在提供至少一个自由度中的所述参考度量信息上协作；
-所述第一参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构；
-所述第二参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构。
8.如权利要求6或7所述的光学成像设备，其中，
-所述至少一个参考度量装置包含第一相对参考度量单元、第二相对参考度量单元、第三相对参考度量单元和第四相对参考度量单元，它们配置为在提供至少一个自由度中的所述参考度量信息上协作；
-所述第一相对参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构，所述第二相对参考度量单元连接至参考单元；
-所述第一相对参考度量单元配置为与所述第二相对参考度量单元协作，以提供第一相对参考度量信息，所述第一相对参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度中的第一相对参考位置和第一相对参考定向中的至少一个；
-所述第三相对参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构，所述第四相对参考度量单元连接至所述参考单元；
-所述第三相对参考度量单元配置为与所述第四相对参考度量单元协作，以提供第二相对参考度量信息，所述第二相对参考度量信息代表所述第二度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度中的第二相对参考位置和第二相对参考定向中的至少一个；
-所述至少一个参考度量装置配置为从所述第一相对参考度量信息及所述第二相对参考度量信息导出所述参考度量信息。
9.如权利要求8所述的光学成像设备，其中，以下至少之一成立：
-所述参考单元选自参考单元组，所述参考单元组由所述光学成像设备在所述度量支撑结构外部的组件、所述光学元件之一、所述光学元件当中具有最大质量的所述光学元件之一及所述光学元件当中被支撑以呈现最大惯性的所述光学元件之一构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于一距离处，该距离为所述参考单元的最大尺寸的一部分，所述部分选自部分范围组，所述部分范围组由0％至20％、0％至10％及0％至5％构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于选自距离组的一距离处，该距离组由0mm至80mm、0mm至50mm及0mm至20mm构成。
10.如权利要求1至9中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑子结构中的至少一个包含核心结构和自所述核心结构突出的至少一个支撑臂；
-所述度量装置组包含度量单元，所述度量单元在机械上连接至所述支撑臂的自由端。
11.如权利要求10所述的光学成像设备，其中，
-所述核心结构具有最大核心结构尺寸，及
-所述至少一个支撑臂具有最大臂尺寸；
-所述最大臂尺寸仅为所述最大核心结构尺寸的一部分；
-所述部分选自部分范围组，所述部分范围组由5％至150％、20％至120％及30％至100％构成。
12.如权利要求10或11所述的光学成像设备，其中，
-所述度量单元与关联的度量单元关联；
-所述关联的度量单元连接至所述光学成像设备的选自组件组的组件；
-所述组件组由所述光学元件之一、参考结构及所述度量支撑子结构的另一个构成。
13.如权利要求1至12中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量装置组包含第三度量装置子组，其尤其与所述光学元件组的的第三光学元件子组关联，及
-所述度量支撑结构包含第三度量支撑子结构；
-所述第三度量支撑子结构支撑所述第三度量装置子组；
-其中，提供至少一个参考度量装置，以及所述第三度量支撑子结构单独地支撑于所述支撑结构系统的所述负荷承载结构上；
-所述至少一个参考度量装置配置为采集进一步参考度量信息，所述进一步参考度量信息代表所述第三度量支撑子结构与所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之一之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。
14.如权利要求1至13中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑结构限定一组三个正交方向；
-在选自所述三个正交方向的最大尺寸方向上，所述度量支撑结构具有其在所述三个正交方向上的尺寸当中的最大尺寸；
-所述度量支撑结构被分割以形成所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构，使得所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构在所述最大尺寸方向上相邻。
15.如权利要求14所述的光学成像设备，其中，
-在所述最大尺寸方向上，所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构中的至少一个具有仅为其在所述三个正交方向的至少另一个上的尺寸的一部分的尺寸；
-所述部分选自部分范围组，该部分范围组由20％至80％、30％至70％及40％至60％构成。
16.如权利要求14或15所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑结构限定高度方向、宽度方向和深度方向；
-所述最大尺寸方向为所述高度方向。
17.如权利要求1至16中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑子结构中的至少一个由选自材料组的材料制成；
-所述材料组由钢、铝(Al)、钛(Ti)、铁镍合金、钨合金、陶瓷材料、硅渗碳化硅(SiSiC)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、碳纤维增强碳化硅(C/CSiC)、氧化铝(Al2O3)、石英、及堇青石构成。
18.如权利要求1至17中任一项所述的光学成像设备，其中，以下至少之一成立：
-提供控制单元，所述控制单元配置为使用所述状态信息控制所述光学成像设备的主动组件；及
-所述控制单元配置为用于使用在UV范围中、尤其在EUV范围中的曝光光波长的曝光光的微光刻中；及
-所述曝光光波长的范围为5nm至20nm；及
-所述光学元件组的光学元件为反射光学元件。
19.一种支撑光学成像设备的度量系统的方法，所述光学成像设备包含具有光学元件组的光学投射系统，所述光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上，所述方法包含：
-与所述光学元件组单独地支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个；
-所述支撑所述度量装置组包含单独地通过第一度量支撑子结构将所述度量装置组的第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上，及通过第二度量支撑子结构将所述度量装置组的第二度量装置子组支撑于所述负荷承载结构上；
-所述第一度量装置子组与所述光学元件组的第一光学元件子组关联，及所述第二度量装置子组与所述光学元件组的第二光学元件子组关联。
20.如权利要求19所述的方法，
-其中，所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构中的至少一个被以振动隔离方式在振动隔离频率支撑于所述负荷承载结构上；
-所述振动隔离谐振频率范围选自振动隔离谐振频率范围组；
-所述振动隔离谐振频率范围组由0.5Hz至8.0Hz的范围、1.0Hz至6.0Hz的范围、及2.0Hz至5.0Hz的范围构成。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中，以下至少之一成立：
-经由多个第一负荷承载接口装置将支撑力引入所述第一度量支撑子结构中；所述第一负荷承载接口装置限定第一负荷承载接口平面；所述第一负荷承载接口平面位于至少接近所述第一度量支撑子结构的质量重心；及
-经由多个第二负荷承载接口装置将支撑力引入所述第二度量支撑子结构中；所述第二负荷承载接口装置限定第二负荷承载接口平面；所述第二负荷承载接口平面位于至少接近所述第二度量支撑子结构的质量重心。
22.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，
-经由所述度量装置组的至少一个参考度量装置采集参考度量信息；
-所述参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。
23.如权利要求22所述的方法，其中，
-使用与所述至少一个参考度量装置的第二参考度量单元协作的第一参考度量单元，提供在至少一个自由度的所述参考度量信息；
-所述第一参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构；
-所述第二参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构。
24.如权利要求22或23所述的方法，其中，
-使用第一相对参考度量单元、第二相对参考度量单元、第三相对参考度量单元和第四相对参考度量单元，提供在至少一个自由度的所述参考度量信息；
-所述第一相对参考度量单元，所述第二相对参考度量单元为：
-所述第一相对参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构并与连接至参考单元的所述第二相对参考度量单元协作，以提供第一相对参考度量信息，所述第一相对参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第一相对参考位置和第一相对参考定向中的至少一个；
-所述第三相对参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构并与连接至所述参考单元的所述第四相对参考度量单元协作，以提供第二相对参考度量信息，所述第二相对参考度量信息代表所述第二度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第二相对参考位置和第二相对参考定向中的至少一个；
-所述参考度量信息从所述第一相对参考度量信息和所述第二相对参考度量信息导出。
25.如权利要求24所述的方法，其中，以下至少之一成立：
-所述参考单元选自参考单元组，所述参考单元组由所述光学成像设备在所述度量支撑结构外部的组件、所述光学元件之一、所述光学元件当中具有最大质量的所述光学元件之一、及所述光学元件当中被支撑以呈现最大惯性的所述光学元件之一构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于一距离处，该距离为所述参考单元的最大尺寸的一部分，该部分选自部分范围组，所述部分范围组由0％至20％、0％至10％及0％至5％构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于选自距离组的距离处，所述距离组由0mm至80mm、0mm至50mm及0mm至20mm构成。
26.如权利要求19至25中任一项所述的方法，其中，
-经由第三度量支撑子结构支撑所述度量装置组的第三度量装置子组，所述第三度量装置子组尤其与所述光学元件组的第三光学元件子组关联；
-其中，至少一个所述第三度量支撑子结构被单独地支撑于所述负荷承载结构上，以及进一步参考度量信息被采集；
-所述进一步参考度量信息代表所述第三度量支撑子结构与所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之一之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。
27.一种光学成像设备，包含：
-光学投射系统；及
-支撑结构系统；
-所述光学投射系统包含光学元件组，所述光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上；
-所述支撑结构系统包含光学元件支撑结构和度量支撑结构；
-所述光学元件支撑结构支撑所述光学元件组；
-所述度量支撑结构支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件中的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个；
-所述光学元件组包含第一光学元件子组和第二光学元件子组；
-所述度量装置组包含与所述第一光学元件子组关联的第一度量装置子组和与所述第二光学元件子组关联的第二度量装置子组；
-所述度量支撑结构包含第一度量支撑子结构和第二度量支撑子结构；
-所述第一度量支撑子结构将所述第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上；
-所述第二度量支撑子结构将所述第二度量装置子组支撑于所述负荷承载结构上；
-所述度量装置组包含配置为采集参考度量信息的至少一个参考度量装置；
-所述参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个。
28.如权利要求27所述的光学成像设备，其中，
-所述至少一个参考度量装置包含第一参考度量单元和第二参考度量单元，它们配置为在提供至少一个自由度的所述参考度量信息上协作；
-所述第一参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构；
-所述第二参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构。
29.如权利要求27或28所述的光学成像设备，其中，
-所述至少一个参考度量装置包含第一相对参考度量单元、第二相对参考度量单元、第三相对参考度量单元和第四相对参考度量单元，它们配置为在提供至少一个自由度的所述参考度量信息上协作；
-所述第一相对参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构，所述第二相对参考度量单元连接至参考单元；
-所述第一相对参考度量单元配置为与所述第二相对参考度量单元协作，以提供第一相对参考度量信息，所述第一相对参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第一相对参考位置和第一相对参考定向中的至少一个；
-所述第三相对参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构，所述第四相对参考度量单元连接至所述参考单元；
-所述第三相对参考度量单元配置为与所述第四相对参考度量单元协作，以提供第二相对参考度量信息，所述第二相对参考度量信息代表所述第二度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第二相对参考位置和第二相对参考定向中的至少一个；
-所述至少一个参考度量装置配置为从所述第一相对参考度量信息和所述第二相对参考度量信息导出所述参考度量信息。
30.如权利要求29所述的光学成像设备，其中，以下至少之一成立：
-所述参考单元选自参考单元组，所述参考单元组由所述光学成像设备在所述度量支撑结构外部的组件、所述光学元件之一、所述光学元件当中具有最大质量的所述光学元件之一、及所述光学元件当中被支撑以呈现最大惯性的所述光学元件之一构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于一距离处，该距离为所述参考单元的最大尺寸的一部分，该部分选自部分范围组，所述部分范围组由0％至20％、0％至10％及0％至5％构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于选自距离组的一距离处，所述距离组由0mm至80mm、0mm至50mm及0mm至20mm构成。
31.如权利要求27至30中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑结构被单独地支撑于所述支撑结构系统的负荷承载结构上；
-所述第一度量支撑子结构尤其经由第一振动隔离装置支撑于所述负荷承载结构上；及
-所述第二度量支撑子结构尤其经由第二振动隔离装置支撑于所述负荷承载结构上。
32.如权利要求31所述的光学成像设备，其中，
-所述第一振动隔离装置和所述第二振动隔离装置中的至少一个具有在振动隔离谐振频率范围中的振动隔离谐振频率；
-所述振动隔离谐振频率范围选自振动隔离谐振频率范围组；
-所述振动隔离谐振频率范围组由0.5Hz至8.0Hz的范围、1.0Hz至6.0Hz的范围、及2.0Hz至5.0Hz的范围构成。
33.如权利要求27至32中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述第一度量支撑子结构具有多个第一负荷承载接口装置；
-所述第一负荷承载接口装置配置为在将所述第一度量支撑子结构支撑于所述负荷承载结构上时将支撑力引入所述第一度量支撑子结构中；
-所述第一负荷承载接口装置限定第一负荷承载接口平面；
-所述第一负荷承载接口平面位于至少接近所述第一度量支撑子结构的质量重心。
34.如权利要求27至33中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述第二度量支撑子结构具有多个第二负荷承载接口装置；
-所述第二负荷承载接口装置配置为在将所述第二度量支撑子结构支撑于所述负荷承载结构上时将支撑力引入所述第二度量支撑子结构中；
-所述第二负荷承载接口装置限定第二负荷承载接口平面；
-所述第二负荷承载接口平面位于至少接近所述第二度量支撑子结构的质量重心。
35.如权利要求27至34中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑子结构中的至少一个包含核心结构和从所述核心结构突出的至少一个支撑臂；
-所述度量装置组包含度量单元，所述度量单元在机械上连接至所述支撑臂的自由端。
36.如权利要求35所述的光学成像设备，其中，
-所述核心结构具有最大核心结构尺寸，及
-所述至少一个支撑臂具有最大臂尺寸；
-所述最大臂尺寸仅为所述最大核心结构尺寸的一部分；
-所述部分选自部分范围组，所述部分范围组由5％至150％、20％至120％及30％至100％构成。
37.如权利要求35或36所述的光学成像设备，其中，
-所述度量单元与关联的度量单元关联；
-所述关联的度量单元连接至所述光学成像设备的选自组件组的组件；
-所述组件组由所述光学元件之一、参考结构及所述度量支撑子结构中的另一个构成。
38.如权利要求27至37中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量装置组包含第三度量装置子组，所述第三度量装置子组尤其与所述光学元件组的第三光学元件子组关联，及
-所述度量支撑结构包含第三度量支撑子结构；
-所述第三度量支撑子结构支撑所述第三度量装置子组；
-所述至少一个参考度量装置配置为采集进一步参考度量信息，所述进一步参考度量信息代表所述第三度量支撑子结构与所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之一之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个；
-所述第三度量支撑子结构尤其被单独地支撑于所述支撑结构系统的所述负荷承载结构上。
39.如权利要求27至38项中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑结构限定一组三个正交方向；
-在选自所述三个正交方向的最大尺寸方向上，所述度量支撑结构具有其在所述三个正交方向上的尺寸当中的最大尺寸；
-所述度量支撑结构被分割以形成所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构，使得所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构在所述最大尺寸方向上相邻。
40.如权利要求39所述的光学成像设备，其中，
-在所述最大尺寸方向上，所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构中的至少一个具有仅为其在所述三个正交方向中的至少另一个上的尺寸的一部分的尺寸；
-所述部分选自部分范围组，所述部分范围组由20％至80％、30％至70％及40％至60％构成。
41.如权利要求39或40所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑结构限定高度方向、宽度方向和深度方向；
-所述最大尺寸方向为所述高度方向。
42.如权利要求27至41中任一项所述的光学成像设备，其中，
-所述度量支撑子结构中的至少一个由选自材料组的材料制成；
-所述材料组由钢、铝(Al)、钛(Ti)、铁镍合金、钨合金、陶瓷材料、硅渗碳化硅(SiSiC)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、碳纤维增强碳化硅(C/CSiC)、氧化铝(Al2O3)、石英、及堇青石构成。
43.如权利要求27至42中任一项所述的光学成像设备，其中，以下至少之一成立：
-提供控制单元，所述控制单元配置为使用所述状态信息控制所述光学成像设备的主动组件；及
-所述控制单元配置为用于使用在UV范围中、尤其在EUV范围中的曝光光波长的曝光光的微光刻中；及
-所述曝光光波长的范围为5nm至20nm；及
-所述光学元件组的所述光学元件为反射光学元件。
44.一种使用度量系统确定光学成像设备的光学元件组的状态信息的方法，所述光学成像设备包含具有所述光学元件组的光学投射系统，所述光学元件组配置为在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上，所述方法包含：
-与所述光学元件组单独地支撑度量装置组，所述度量装置组与所述光学元件组关联并配置为采集状态信息，所述状态信息代表所述光学元件的每一个在至少一个自由度至所有六个自由度的位置和定向中的至少一个；
-所述支撑所述度量装置组包含通过第一度量支撑子结构将所述度量装置组的第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上，及通过第二度量支撑子结构将所述度量装置组的第二度量装置子组支撑于所述负荷承载结构上；
-所述第一度量装置子组与所述光学元件组的第一光学元件子组关联，及所述第二度量装置子组与所述光学元件组的第二光学元件子组关联。
-经由所述度量装置组的至少一个参考度量装置采集参考度量信息，所述参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之间在至少一个自由度至所有六个自由度的参考位置和参考定向中的至少一个；及
-使用所述参考度量信息和所述度量装置组提供的进一步度量信息确定所述状态信息。
45.如权利要求44所述的方法，其中，
-使用与所述至少一个参考度量装置的第二参考度量单元协作的第一参考度量单元，提供在至少一个自由度的所述参考度量信息；
-所述第一参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构；
-所述第二参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构。
46.如权利要求44或45所述的方法，其中，
-使用第一相对参考度量单元、第二相对参考度量单元、第三相对参考度量单元和第四相对参考度量单元，提供在至少一个自由度的所述参考度量信息；
-所述第一相对参考度量单元，所述第二相对参考度量单元为：
-所述第一相对参考度量单元连接至所述第一度量支撑子结构并与连接至参考单元的所述第二相对参考度量单元协作，以提供第一相对参考度量信息，所述第一相对参考度量信息代表所述第一度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第一相对参考位置和第一相对参考定向中的至少一个；
-所述第三相对参考度量单元连接至所述第二度量支撑子结构并与连接至所述参考单元的所述第四相对参考度量单元协作，以提供第二相对参考度量信息，所述第二相对参考度量信息代表所述第二度量支撑子结构和所述参考单元之间在至少一个自由度至所有六个自由度的第二相对参考位置和第二相对参考定向中的至少一个；
-所述参考度量信息从所述第一相对参考度量信息和所述第二相对参考度量信息导出。
47.如权利要求46所述的方法，其中，以下至少之一成立：
-所述参考单元选自参考单元组，所述参考单元组由所述光学成像设备在所述度量支撑结构外部的组件、所述光学元件之一、所述光学元件当中具有最大质量的所述光学元件之一、及所述光学元件当中被支撑以呈现最大惯性的所述光学元件之一构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于一距离处，该距离为所述参考单元的最大尺寸的一部分，该部分选自部分范围组，所述部分范围组由0％至20％、0％至10％及0％至5％构成；及
-所述第四相对参考度量单元和所述第二相对参考度量单元位于选自距离组的距离处，所述距离组由0mm至80mm、0mm至50mm及0mm至20mm构成；
-所述支撑所述度量装置组包含单独地通过第一度量支撑子结构将所述度量装置组的第一度量装置子组支撑于负荷承载结构上，及通过第二度量支撑子结构将所述度量装置组的第二度量装置子组支撑于所述负荷承载结构上。
48.如权利要求47所述的方法，
-其中，所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构中的至少一个被以振动隔离方式在振动隔离频率支撑于所述负荷承载结构上；
-所述振动隔离谐振频率范围选自振动隔离谐振频率范围组；
-所述振动隔离谐振频率范围组由0.5Hz至8.0Hz的范围、1.0Hz至6.0Hz的范围、及2.0Hz至5.0Hz的范围构成。
49.如权利要求19或20中任一项所述的方法，其中，以下至少之一成立：
-经由多个第一负荷承载接口装置将支撑力引入所述第一度量支撑子结构中；所述第一负荷承载接口装置限定第一负荷承载接口平面；所述第一负荷承载接口平面位于至少接近所述第一度量支撑子结构的质量重心；及
-经由多个第二负荷承载接口装置将支撑力引入所述第二度量支撑子结构中；所述第二负荷承载接口装置限定第二负荷承载接口平面；所述第二负荷承载接口平面定位成至少接近所述第二度量支撑子结构的质量重心。
50.如权利要求19至25中任一项所述的方法，其中，
-经由第三度量支撑子结构支撑所述度量装置组的第三度量装置子组，所述第三度量装置子组尤其与所述光学元件组的第三光学元件子组关联；
-其中，至少一个所述第三度量支撑子结构被单独地支撑于所述负荷承载结构上，以及进一步参考度量信息被采集；
-所述进一步参考度量信息代表所述第三度量支撑子结构与所述第一度量支撑子结构和所述第二度量支撑子结构之一之间在至少一个自由度至所有六个自由度中的参考位置和参考定向中的至少一个；
-所述状态信息通过使用进一步参考度量信息来确定。
51.一种光学成像方法，包含：
-使用包含光学元件组的光学成像设备，在使用沿着曝光光路的曝光光的曝光工艺中将掩模的图案的像转印至基板上，其中，
-在所述曝光工艺期间，使用如权利要求44至50中任一项所述的方法，使用所述光学元件组的状态信息，控制所述光学成像设备的主动组件。
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