JP2016528526A - Ｅｕｖ結像装置 - Google Patents

Abstract

基準構造体（２５０、４００、５００）と、自己保持型アクチュエータである第１アクチュエータ（２０５）を用いて基準構造体（２５０、４００、５００）に対して作動可能な第１光学素子（２１５）と、非自己保持型アクチュエータである第２アクチュエータ（３００）を用いて基準構造体（２５０、４００、５００）に対して作動可能な第２光学素子（３１５）とを備えたＥＵＶ結像装置を提案する。【選択図】図４

Description

本発明は、ＥＵＶ結像装置、例えば複数の光学素子、特にミラーを備えたＥＵＶリソグラフィ装置等に関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１３年６月１７日付けで出願された先行の独国特許出願第１０ ２０１３ ２１１ ３１０．２号に基づき、当該出願からの優先権の利益を主張するものであり、当該出願の全内容を参照により本明細書に援用する。

リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において、例えばシリコンウェーハ等の基板上にマスクのマスクパターンを結像するために用いられる。この過程で、照明装置が発生させた光ビームが、マスクを通して基板へ指向される。複数の光学素子から構成された露光レンズが、基板上に光ビームを集束させる役割を果たす。

ウェーハ上で実現できる最小の構造要素の大きさは、露光に用いる光の波長に比例し、ビーム整形に用いる光学素子（レンズ素子又はミラー）の開口数に逆比例する。小型化が進む構造に対する要件を満たすために、より一層短い波長を有する光源に焦点を当てた開発が行われ、この開発は、５ｎｍ〜３０ｎｍ（例えば、１３ｎｍ）の波長を有するＥＵＶ（極紫外線）光源にまで及んだ。こうした短波長は、最小の構造をウェーハに結像することを可能にする。この波長領域の光は、雰囲気ガスによって吸収されるので、このようなＥＵＶリソグラフィ装置のビーム経路は高真空内に位置付けられる。さらに、上記波長領域で十分に透明な材料がないという理由から、ＥＵＶ放射線の整形及び誘導用の光学素子としてミラーが用いられる。小さな構造寸法、すなわち高い開口数のための第２の前提条件は、用いられるミラーが非常に大きくなければならず、ウェーハに近いミラー（near-wafer mirrors）が例えば３００ｍｍ〜５００ｍｍ又はそれ以上の直径を有し得ることを意味する。こうした大きなミラーは、比較的大きな質量を必然的に有し、これがさらに、低変形量及び作動に対する要件を増加させる。

リソグラフィ装置における光学素子、例えばミラー等の装着又は作動の選択肢は、圧電アクチュエータによる装着にある。その例は、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に開示されている。

特許文献４には、リソグラフィ装置、投影系、投影法、及びデバイス製造法が記載されている。投影系は、第１物体からの放射線ビームを受け取り、そのビームを第２物体へ投影するよう構成された少なくとも１つの投影デバイスを含む。投影系はさらに、少なくとも１つの投影デバイスの空間的な向きを測定するよう構成されたセンサと、少なくとも１つのセンサと通信するよう構成された処理ユニットとを含む。処理ユニットは、第１物体及び第２物体の少なくとも一方の位置を少なくとも１つの投影デバイスの測定された空間的向きに基づいて調整するよう構成された位置決めデバイスと通信するよう構成される。

さらに、特許文献５は、リソグラフィ装置及び製造法を示している。さらに、特許文献５には、ＥＵＶ用の投影系において、ミラーの位置が基準フレームに対してではなく相互に対して測定され制御されることが記載されている。相対位置測定は、ミラーの剛性延長部に装着された干渉計又は静電容量センサによって行われ得る。

しかしながら、圧電アクチュエータを有するシステムは、位置決め時の要求の増加を考えると限界に達しつつある。これらの増加する要求を満たすために、プランジャコイルを光学素子の場所の補正用の駆動装置として用いるローレンツアクチュエータを有するホルダ又はマウントが提案されている。より正確な位置決めに加えて、こうしたローレンツアクチュエータには、圧電アクチュエータに勝るさまざまな他の利点、例えば低い剛性、環境の影響に対する高いロバスト性、及び小さな寄生効果等もある。しかしながら、ローレンツアクチュエータによる光学素子の装着は、光学素子の場所を連続的に補正するアクティブマウントなので、システムをより複雑にすることになる。

米国出願公開第２００４／０２１２７９４号明細書 欧州特許第１ ８７９ ２１８号明細書 米国出願公開第２００３／０２３４９８９号明細書 米国出願公開第２００４／２５７５４９号明細書 米国出願公開第２００４／２２７１０７号明細書

したがって、本発明の目的の１つは、装置の複雑性を低減し、ひいては製造費を削減することを可能にするＥＵＶ結像装置を提供することである。

この目的は、基準構造体と、自己保持型アクチュエータである第１アクチュエータを用いて基準構造体に対して作動可能な第１光学素子と、非自己保持型アクチュエータである第２アクチュエータを用いて基準構造体に対して作動可能な第２光学素子とを備えた、ＥＵＶ結像装置によって達成される。このようなハイブリッドシステムを用いると、能動的及び半能動的な保持又は装着技法の利点を用いることが可能である。結果として、ＥＵＶ結像装置の複雑性、ひいては製造費を低減することが可能である。

ここで、第１光学素子を近瞳（near-pupil）配置とし、且つ／又は第２光学素子を近視野配置とすることができる。したがって、換言すれば、近視野光学素子は好ましくは能動的に装着することができ、近瞳光学素子は好ましくは半能動的に装着することができる。

このハイブリッドシステムの第１構成において、第１光学素子は、基準構造体に取り付けられた第１支持構造体に装着され、第２光学素子は、基準構造体に取り付けられた第２支持構造体に装着される。このハイブリッドシステムでは、第２光学素子の作動中に発生した力を補償する少なくとも１つの反作用質量体（reaction mass）を設ければ有利であるが、それは、これが第２光学素子の作動中に発生した反力が基準構造体に伝達されるのを防止することができるからである。

ハイブリッドシステムのさらに別の構成において、第１光学素子は、基準構造体に取り付けられた第１支持構造体に装着され、第２光学素子は、基準構造体から機械的に分離された第２支持構造体に装着される。この構成では、第２光学素子の作動中の反力を補償する反作用質量体を省くことができる。

第１アクチュエータは自己保持型なので、その位置を補正するために、一定の間隔で又は外部信号に応答して作動すれば十分である。これに対して、第２アクチュエータの場所は、制御ループを用いて連続的に補正することが有利である。この場合、「連続的に補正する」は、例えば、制御ループが例えばウェーハの露光中に少なくとも時々能動的に操作され、この時間間隔中に第２光学素子を目的の場所に保持することを意味し得る。

第１アクチュエータの例は、圧電アクチュエータ、磁気歪アクチュエータ、又はリニアモータである。例として、第２アクチュエータは、ローレンツアクチュエータであり得る。例として、第１光学素子及び第２光学素子は、ＥＵＶ結像装置のミラー素子であり得る。このとき、複数又は全部の近視野ミラー素子が能動的に装着され得る。さらに、複数又は全部の近瞳ミラー素子が半能動的に装着され得る。

第２光学素子の光感度は、第１光学素子の光感度よりも高くすることができる。ここで、「高い光感度」は、光感度が高い方の光学素子の場合の予想形状変形又は予想位置ずれ（depositioning）の影響が、光感度が低い方の光学素子の同じ形状変形又は位置ずれの場合よりも大きな収差をもたらすことを意味すると理解されたい。したがって、光感度が高いほど、光学素子の位置決め誤差が同一であればより大きな結像誤差につながることを意味し得る。

さらに別の構成において、第１光学素子の位置を第１光学素子上で直接求める第１センサデバイスが設けられる。ここで、「第１光学素子上で直接」は、例えば、緩和過程又は環境の影響を受けやすい取り付け区域又は境界面がセンサデバイスの測定領域と光学素子との間に設けられないことを意味し得る。特に、センサデバイスは、光学素子上に、例えばその裏側に直接配置され得る。第１光学素子がミラーである場合、その位置は、例えばミラーの縁又は裏側における領域を判定するセンサデバイスによって記録され得る。したがって、センサドリフトに起因した測定誤差を回避することが可能である。これは特に、第１光学素子が基準ミラーとして働く場合、又は換言すれば、第１光学素子の位置が第２光学素子を位置決めするための基準として働く場合に有利である。

さらに、ＥＵＶ結像装置は、第２光学素子の位置を求める第２センサデバイスを備えることができ、第１センサデバイスは、特定の時間間隔で又は外部信号に応答して第１光学素子の位置を求めるよう構成され、第２センサデバイスは、第２光学素子の位置を連続的に求めるよう構成される。したがって、第１アクチュエータは、その場所を補正するために周期的な間隔で又は外部信号に応答して作動され得る一方で、第２アクチュエータの位置は、制御ループを用いて連続的に補正され得る

例として、ＥＵＶ結像装置は、ＥＵＶリソグラフィ装置又はマスク計測装置であり得る。

添付図面を参照してさらに他の例示的な実施形態を説明する。

一実施形態によるＥＵＶリソグラフィ装置の概略図を示す。 圧電アクチュエータを用いたセミアクティブマウントを概略的に示す。 ローレンツアクチュエータを用いたアクティブマウントを概略的に示す。 単一フレーム（one-frame）概念に従ったハイブリッドマウント技法を用いたＥＵＶリソグラフィ装置を概略的に示す。 ２フレーム（two-frame）概念に従った代替的な構成のハイブリッドマウント技法を用いたＥＵＶリソグラフィ装置を概略的に示す。 セミアクティブアクチュエータ配置の代替的な構成を示す。

別段の特定のない限り、図中の同一の参照符号は同一又は機能的に同一の要素を示す。さらに、図示は必ずしも忠実な縮尺ではないことに留意されたい。

以下において、本発明の態様は、ＥＵＶ結像装置の例としてのＥＵＶリソグラフィ装置に基づいて説明されることが意図される。ここで、ＥＵＶリソグラフィ装置の光学素子を最初に図１に基づいて説明する。装着に関する態様を、次にさらなる図２、図３等において論じる。

図１は、ビーム整形系１０２、照明系１０４、及び投影系１０６を備えた一実施形態によるＥＵＶリソグラフィ装置１００の概略図を示す。ビーム整形系１０２、照明系１０４、及び投影系１０６は、それぞれが真空ハウジング内に設けられ、真空ハウジングは排気装置（ここではより詳細に図示せず）を用いて排気され得る。真空ハウジングは、例えば光学素子の機械的な変位又は設定用の駆動装置が設けられる機械室（ここではより詳細に図示せず）によって囲まれる。さらに、電気制御部等をこの機械室に設けることも可能である。

ビーム整形系１０２は、ＥＵＶ光源１０８、コリメータ１１０、及びモノクロメータ１１２を備える。例として、ＥＵＶ領域（極紫外線領域）の、すなわち例えば５ｎｍ〜２０ｎｍの波長領域の放射線を発するプラズマ源又はシンクロトロンを、ＥＵＶ光源１０８として設けることができる。ＥＵＶ光源１０８から出た放射線は、最初にコリメータ１１０によって集束され、続いて所望の作動波長がモノクロメータ１１２によってフィルタリングされる。したがって、ビーム整形系１０２は、ＥＵＶ光源１０８が放射した光の波長及び空間分布を適合させる。ＥＵＶ光源１０８が発生させたＥＵＶ放射線１１４は、比較的低い空気透過率を有するので、ビーム整形系１０２、照明系１０４、及び投影系１０６におけるビーム誘導空間が排気される。

図示の例では、照明系１０４は、第１ミラー１１６及び第２ミラー１１８を備える。例として、これらのミラー１１６、１１８は、瞳成形用のファセットミラーとして具現することができ、ＥＵＶ放射線１１４をフォトマスク１２０へ誘導する。

フォトマスク１２０は、同じく反射光学素子として具現され、系１０２、１０４、１０６の外側に配置され得る。フォトマスク１２０は、投影系１０６によってウェーハ１２２等に縮小して結像される構造を有する。この目的で、投影系は、例えば、ビーム誘導空間１０６内に第３ミラー１２４及び第４ミラー１２６を備える。ＥＵＶリソグラフィ装置１００のミラーの数は図示の数に制限されず、より多い又は少ないミラーを設けることもできることに留意されたい。さらに、ミラーは、ビーム整形の目的で概してその前面が曲面状である。

ＥＵＶリソグラフィ装置１００の個々の光学素子又はミラーの作動を可能にし、それによりその位置の補正を可能にするために、これらそれぞれに、所定の範囲にわたってミラーを変位させることを可能にする作動システムが設けられる。各作動システムの要件は、実質的に３つの側面、すなわち動力学、ＳＦＤ（表面変形）、及び範囲を対象とし、これらの側面は相互に矛盾する。例えば、動力学は、光学素子とそれらを支持する構造体との間の剛接続を必要とする。しかしながら、製造及び設置の公差及び範囲により、この要件は、光学素子に対する大きな寄生力に、ひいては光学素子の大きすぎる表面変形につながり得る。したがって、小さな表面変形を確保するために、動力学の要件と矛盾する軟接続を開発することが重要である。所与の許容力及び許容モーメントの場合、大きなアクチュエータ範囲には柔軟なマニピュレータ運動学が必要であり、これも同じく動力学の要件に矛盾する。所与の剛性の場合、大きな範囲は大きな寄生力及び寄生モーメントに、ひいては大きな表面変形にもつながる。

上記で強調したように、動力学、ＳＦＤ、及び範囲の要件は相互に矛盾するので、これらの間に均衡を見出す必要がある。光学素子の要件が少なく、光学素子が寄生力及び寄生モーメントに反応する感度が低いほど、このような均衡を見出すことが簡単である。

ここに記載した例示的な実施形態の一態様によれば、個々のミラーの作動システムは、各ミラーの要件に応じて選択される。ここでは、以下で説明しようとしている２つの異なる保持又は装着技法、すなわちセミアクティブ及びアクティブマウントを特に利用する。

概して、リソグラフィ装置においてパッシブマウント、セミアクティブマウント、及びアクティブマウント間を区別することが可能である。パッシブマウントの場合、被装着素子の場所の変化を補正することが不可能であるか、又は相当の支出を伴わないと可能でない。アクティブマウントの場合、被装着素子は、場所の変化の補正を可能にするアクチュエータによって装着される。この場合、被装着素子の場所を連続的に補正する制御ループが設けられる。アクチュエータによる場所の変化の補正は、セミアクティブマウントの場合でも可能である。しかしながら、これは、連続的な補正によってではなく、周期的な間隔で、例えば各露光プロセスの後に若しくは１日１回若しくはより長い間隔の後で、又は外部信号に応答して、例えば操作者による入力によってもたらされる。

セミアクティブマウントの場合、光学素子は、自己保持型アクチュエータを用いて装着され、これにより、光学素子の位置（場所及び向き）を調整することができる。このようなアクチュエータによるマウントの場合、光学素子とアクチュエータ又はアクチュエータが装着された基準構造体との間に機械的接触がある。光学素子の位置は、制御信号をアクチュエータに印加することによって設定される。この場合、「自己保持型」は、制御ループによる連続補正がなくてもアクチュエータがその現在の場所に実質的に留まることを意味する。このようなアクチュエータは、制御信号が遮断された場合でもその現在位置に留まる、すなわち特に原点位置に戻らないように構成され得る。この場合、作動信号がない場合に現在の場所に留まることを確実にする係止要素又は同様の装置を任意に設けることもできる。しかしながら、固定を一切設けないことも可能である。（アクティブマウントと比べて、）このようなセミアクティブマウントは、特に光学素子とアクチュエータ又は基準構造体との間の機械的接触に起因して、比較的高い剛性によって区別される。

圧電アクチュエータは、セミアクティブマウントのアクチュエータの典型例である。さらに他の例は、リニアモータ及びステッパモータである。以下において、圧電アクチュエータ２０５を用いたセミアクティブマウント２００の例を図２に基づいて概略的に説明する。図２に示すマウント２００の配置は、圧電アクチュエータ２０５及びレバー２１０を備え、被装着光学素子２１５がレバー２１０に取り付けられる。圧電アクチュエータ２０５は、制御電圧を印加すると一定量だけ膨張又は収縮する圧電素子のスタックからなる圧電スタックを備える。圧電アクチュエータ２０５は、フレームに剛接続されるか又はこのようなフレームの一部であり得る支持構造体２２０に据え付けられる。反対側では、圧電アクチュエータ２０５は、レバー２１０を介して光学素子２１５に接続される。例として、レバー２１０は、例えば支持構造体２２０に関して取り付けられ得る支点２２５に回転可能に装着される。

圧電アクチュエータ２０５の圧電スタックの膨張は、支点２２５に装着されたレバー２１０を介して光学素子２１５に伝達される。したがって、縮小（step-down）が達成され、それにより、ミリメートル範囲の圧電スタックの膨張を例えば光学素子２１５の最大２０μｍの範囲まで減じることができる。したがって、光学素子２１５の非常に正確な作動を達成することが可能である。

さらに、光学素子２１５の位置を求める（記録する）測定領域２３０が、光学素子２１５から離れたレバー２１０の端に設けられる。例として、この測定領域２３０はセンサ機構２３５の一部とすることができ、それにより、基準点に対するレバー２１０の撓みが確定される。例として、測定領域２３０は反射面とすることができ、センサ２４０として働く干渉計が発したレーザ光を反射するか、又は対向して配置された素子によって光学的に記録される。測定領域２３０は、静電容量センサ等の一部とすることもできる。測定領域２３０に対向するセンサ２４０は、基準構造体として働く測定フレーム２５０に装着される。

測定領域２３０の撓みは、光学素子２１５の撓みに常に比例するので、光学素子２１５の位置を測定領域２３０の位置の記録（判定）によって推定することが可能である。支点２２５に装着されたレバー２１０のレバー作用により、この場合の測定領域２３０の撓みは、光学素子２１５の撓みよりもはるかに大きい。結果として、光学素子２１５の場所をこの配置によって高精度で記録することができる。

光学素子２１５の場所の記録及びその補正は、連続的ではなく、周期的な間隔で、周期的な間隔で、例えば各露光プロセスの後に若しくは１日１回若しくはより長い間隔の後で、又は外部信号に応答して、例えば操作者による入力によって行われる。

図２では、光学素子２１５の作動及び場所記録は、１自由度で概略的に示されているにすぎないことに留意されたい。しかしながら、実際には、光学素子２１５の作動及び場所記録は、複数の自由度で、特に５自由度又は６自由度（３並進及び３回転）で可能である。したがって、１つの光学素子２１５に対して例えば６つのアクチュエータ及び６つのセンサを設けることが可能である。

アクティブマウントを用いたアクチュエータの典型例は、ローレンツアクチュエータである。以下において、ローレンツアクチュエータ３００によるアクティブマウントを図３に基づいて説明する。ローレンツアクチュエータ３００は、電磁コイル３０５と、軸方向の片側が電磁コイル３０５に導入されたプランジャ型電機子３１０とを備える。プランジャ型電機子３１０の反対側は、光学素子３１５、例えばミラーに結合される。電磁コイル３０５は、リソグラフィ装置１００のフレームに剛接続されるか又はこのようなフレームの一部でもあり得る支持構造体３２０に装着される。

プランジャ型電機子３１０は、磁気材料、例えば棒状の永久磁石等を含む。ここで電流を電磁コイル３０５に導いた場合、プランジャ型電機子３１０は、ローレンツ力に起因して電磁コイル３０５に対して軸方向に移動し、これが光学素子３１５の作動を可能にする。光学素子３１５の位置の記録用の測定領域３３０が、光学素子３１５に、例えば光学素子３１５の縁又は下側に設けられる。例として、この測定領域３３０は、センサ機構３３５の一部として働くことができ、これにより光学素子３１５の撓みが基準点に対して確定される。例として、測定領域３３０は反射面とすることができ、センサ３４０として働く干渉計が発したレーザ光を反射するか、又は対向して配置された素子によって光学的に記録される。測定領域３３０に対向するセンサ３４０は、基準構造体として働くことができる測定フレーム２５０に装着される。したがって、図示の配置では、受力構造体（支持構造体３２０）及び基準構造体（測定フレーム２５０）に細分される。この配置の結果として動的アクチュエータ力が基準構造体から遠ざけられる。ローレンツアクチュエータを介して、光学素子３１５を基準構造体に、すなわち測定フレーム２５０に直接取り付けることも可能である。しかしながら、この場合、作動中に生じる反力を分離する反作用質量体を設けることが有利である。これは、以下でより詳細に説明する。

センサ３４０は、測定領域３３０の場所（及び結果として光学素子３１５の場所）を求め、場所を示すセンサ信号を発生させ、このセンサ信号は、上記センサによって制御デバイス３５０に供給される。制御デバイス３５０は、このセンサ信号を評価して制御信号を発生させ、それを電磁コイル３０５に供給し、この制御信号によってプランジャ型電機子３１０の場所の生じ得る変化を補償することができる。したがって、電磁コイル３０５、プランジャ型電機子３１０、センサ機構３３５、及び制御デバイス３５０は、光学素子３１５の場所を調節する制御ループを形成する。

したがって、上述した非自己保持型アクチュエータのアクティブマウントの１つの特徴は、制御ループによる光学素子３１５の場所の連続補正である。ここでは、制御デバイス３５０からの制御信号が電磁コイル３０５に連続的に印加される。この制御信号が印加されない場合、プランジャ型電機子３１０は、プランジャ型電機子３１０又は光学素子３１５に設けられたストッパ要素３５５によって例えば画定され得る原点位置に戻る。それとは対照的に、上記セミアクティブマウントは、圧電アクチュエータへの作動信号が切られた場合でも現在の場所に実質的に留まる。

光学素子３１５の作動及び場所記録は、図３でも１自由度で概略的に示されているにすぎず、自由度数に従って光学素子３１５に例えば６つのアクチュエータ及び６つのセンサを設けることが可能である。

ここに記載する装着技法、すなわちセミアクティブ及びアクティブマウントには、それぞれ特定の利点及び欠点がある。したがって、セミアクティブマウントの場合には、光学素子の位置が連続的に補正されないので、作動が実質的により単純な設計となる。それとは対照的に、「フライング（flying）」アクティブマウントは、非常に正確な制御ループを必要とする。さらに、比較的費用効果的な静電容量センサがセミアクティブマウントには用いられ得る。さらに、レバーの縮小（lever step-down）に起因して、光学素子２１５の位置の比較的小さな変化が測定領域２３０の場所の比較的大きな変化に変換されることで、正確な測定が単純化され得る。それとは対照的に、アクティブマウントは、光学素子３１５での直接測定を必要とする。さらに、ＥＵＶリソグラフィ装置１００におけるアクセシビリティが良好である場合、半能動的に装着された光学素子は、その自己保持特性により交換が容易であり、これがさらに費用削減を可能にする。最後に、セミアクティブマウントが受ける熱負荷は、比較的大きな通電コイルを有するローレンツアクチュエータを用いたアクティブマウントよりも低い。したがって、結論として、セミアクティブマウントは、アクティブマウントよりも費用効果的な実現を可能にするいくつかの側面によって区別される。

これに対して、アクティブマウントは、光学素子のより正確な位置決めを可能にすることによって区別される。ローレンツアクチュエータ３００は、連続的に補正されるので、場所変更をもたらす（location-changing）環境の影響に対してよりロバストでもあるが、セミアクティブマウントはこれを周期的調整の範囲内でしか補正しない。さらに、ローレンツアクチュエータ３００の電磁コイル３０５とプランジャ型電機子３１０との間に機械的接触がないので、アクチュエータの剛性が非常に低く、振動等が支持構造体から光学素子３１５へ全く又はほとんど伝達されない。さらに、アクティブマウントが受ける寄生効果はより小さい。

本発明の一態様によれば、上記保持又は装着技法の両方が、ＥＵＶ結像装置、例えばＥＵＶリソグラフィ装置１００等で用いられる。これを、図４及び図５に基づいて以下でより詳細に説明する。

図４は、単一フレーム概念に従ったハイブリッド装着技法を用いたＥＵＶリソグラフィ装置１００を概略的に示す。図４は（図５のように）概略的な図にすぎず、特に、光学素子の数は実際のシステムのものに必ずしも対応しないことに留意されたい。特に、代表的に図示されるものは、いずれの場合もセミアクティブ及びアクティブシステムだけである。

図４に示すＥＵＶリソグラフィ装置１００では、基準構造体又は測定フレームとして働くことができるフレーム４００が、エアマウント４０５によってベース４１０に装着される。セミアクティブシステム４２０及びアクティブシステム４３０が、フレーム４００に取り付けられる。セミアクティブシステム４２０は、フレーム４００に接続固定された又はフレーム４００に取り付けられた支持構造体４２５を備え、この支持構造体４２５に、図２に示すように、光学素子として働くミラー２１５が自己保持型アクチュエータを用いて装着される。アクティブシステム４３０は、フレーム４００に接続固定された支持構造体４３５を備え、この支持構造体４３５に、図３に示すように、光学素子として働くミラー３１５がローレンツアクチュエータ３００によって、すなわち非自己保持型アクチュエータを用いて装着される。光学素子３１５の位置は、図３における配置に関して説明したように、センサ機構３３５を用いて記録される。

不安定性を補償するために、アクティブシステムのアクチュエータ３００は、反作用質量体４４０に結合されるが、図４にはそのうちの１つを代表的に示すにすぎない。これらの反作用質量体４４０は、光学素子３１５の作動時に発生した反力がフレーム４００に伝達されないことを確実にするためのものである。その理由は、こうした反力がフレームによって他の光学素子等に伝達され振動を招き得ることで、光学素子の正確な位置決めを著しく損なうからである。反作用質量体４４０は、フレーム４００に接続固定されるのではなく、エアマウント等を介してフレーム４００に結合される。

このハイブリッドシステムによって、上記保持又は装着技法の両方の利点を用いることが可能である。結果として、ＥＵＶリソグラフィ装置の複雑性、したがって製造費を低減することが可能である。

例として、セミアクティブマウントによって装着された光学素子は、アクティブマウントによって装着された光学素子よりも光感度が低くなり得る。特に、図１における照明系１０４の照明ミラーは、半能動的に装着することができる。さらに、比較的頻繁に移動される光学素子は、アクティブマウントによって装着することができるが、比較的固定的な光学素子は、セミアクティブマウントによって装着することができる。さらに、近視野光学素子を能動的に装着すると共に、近瞳光学素子を半能動的に装着することが可能である。ここで、ＳＡ／ＣＡ比０．６未満を満たす光学素子を近視野素子と称し、ＳＡ／ＣＡ比０．６以上を満たす光学素子を近瞳素子と称し、ＳＡはサブアパーチャ（sub-aperture）を指し、ＣＡはクリアアパーチャ（clear aperture）を指す。ここで、サブアパーチャＳＡは、結像対象物体上の個々の視野点によって照明される光学素子上の最大領域である。クリアアパーチャＣＡは、結像対象物体上の全視野点によって照明される光学素子上の領域である。サブアパーチャＳＡ及びクリアアパーチャＣＡという用語の説明は、米国出願公開第２００９／００８００８６Ａ号明細書の００９７段落以降でも見ることができる。

非限定的な例では、図１における近瞳ミラー１１６、１１８、及び１２４は、半能動的に装着することができ、図１における近視野ミラー１１２及び１２６は、能動的に装着することができる。

図５は、２フレーム概念に従った代替的な構成のハイブリッド装着技法を用いたＥＵＶリソグラフィ装置１００を概略的に示す。フレーム５００も、図５に示すＥＵＶリソグラフィ装置１００においてエアマウント５０５によってベース５１０に装着される。この場合も、セミアクティブシステム４２０及びアクティブシステム５３０が、フレーム５００に装着される。セミアクティブシステム４２０は、図４に示すものに相当し、したがってより詳細には説明しない。これに対して、アクティブシステム５３０は、光学素子３１５がローレンツアクチュエータ３００によって受力支持構造体５３５に装着され、この支持構造体５３５が、基準構造体として働くフレーム５００に直接接続されていないという点で、アクティブシステム４３０とは異なる。この配置を用いると、第２支持構造体５３５が基準構造体として働くフレーム５００から機械的に分離されているので、ミラー３１５の作動時の反力はフレーム５００に直接伝達されず、それゆえこれらの反力を補償する反作用質量体を省くことが可能である。

リソグラフィ装置１００の種々のミラーの１つのミラーが、基準ミラーとして働く。他のミラーの位置は、この基準ミラーの位置を各ミラーに対して参照することによって位置合わせされる。ここで、基準ミラーが測定フレームに接続「固定」されれば、すなわち測定フレームに非常に堅く取り付けられれば有利である。この理由から、セミアクティブマウントを用いたミラーの１つが、ここで提案されているアクティブマウントを用いたミラー及びセミアクティブマウントを用いたミラーのハイブリッドシステムにおける基準ミラーとして利用される。原理上、半能動的に基準構造体に取り付けられたミラーは、受動基準ミラーの代わりになり得る。

しかしながら、図２に示す半能動的に装着された光学素子２１５の位置の記録には、以下の問題が生じ得る。複数の取り付け面又は境界面が、測定領域２３０と光学素子２１５との間に、例えば光学素子２１５とレバー２１０との間に設けられ、これらの取り付け面又は境界面は、緩和過程及び環境の影響を受けやすい。これは、センサドリフト、すなわち測定変数に対するセンサ信号の長期的変化につながり得る。

これに応じるために、図６で提案されているセミアクティブシステムの構成のセンサ機構２３５は、（光学素子２１５から離れたレバー２１０の端にある）マウント２００に設けられるのではなく、光学素子２１５に直接設けられる。例として、測定領域２３０は、光学素子２１５の裏側又は縁に設けられ得る。この配置を用いると、センサドリフトに起因したセンサ信号の改ざんを回避することが可能であり、結果としてＥＵＶリソグラフィ装置のより高い要件を満たすことが可能である。

少なくとも半能動的に装着された基準ミラーの場合、センサ機構２３５は、マウント２００の代わりに光学素子２１５に直接設けられる。しかしながら、場合によっては、これに対応した光学素子２１５上のセンサ機構２３５の直接配置は、半能動的に装着された他の光学素子でも行うことができる。

上述の実施形態は例示にすぎず、特許請求の範囲の保護範囲内において多角的な方法で変更できることに留意されたい。特に、上述の実施形態の特徴は、相互に組み合わせることもできる。

例えば、上記の例示的な実施形態ではＥＵＶリソグラフィ装置に言及した。しかしながら、本発明はそれに限定されず、マスク計測装置、例えばＡＩＭＳ（空間像測定システム）装置又はＡＰＭＩ（空間パターンマスク検査）装置等に適用することもできる。

１００ ＥＵＶリソグラフィ装置
１０２ ビーム整形系
１０４ 照明系
１０６ 投影系
１０８ ＥＵＶ光源
１１０ コリメータ
１１２ モノクロメータ
１１４ ＥＵＶ放射線
１１６ 第１ミラー
１１８ 第２ミラー
１２０ フォトマスク
１２２ ウェーハ
１２４ 第３ミラー
１２６ 第４ミラー
２００ マウント
２０５ 圧電アクチュエータ
２１０ レバー
２１５ 光学素子
２２０ 支持構造体
２２５ 支点
２３０ 測定領域
２３５ センサ機構
２４０ センサ
２５０ 測定フレーム
３００ ローレンツアクチュエータ
３０５ 電磁コイル
３１０ プランジャ型電機子
３１５ 光学素子
３３０ 測定領域
３３５ センサ機構
３４０ センサ
３５０ 制御デバイス
３５５ ストッパ要素
４００ フレーム
４０５ エアマウント
４１０ ベース
４２０ セミアクティブシステム
４２５ 第１支持構造体
４３０ アクティブシステム
４３５ 第２支持構造体
４４０ 反作用質量体
５００ フレーム
５０５ エアマウント
５１０ ベース
５３０ アクティブシステム
５３５ 第２支持構造体

Claims (18)

1. ＥＵＶ結像装置（１００）であって、
   基準構造体（２５０、４００、５００）と、
   自己保持型アクチュエータである第１アクチュエータ（２０５）を用いて前記基準構造体（２５０、４００、５００）に対して作動可能な第１光学素子（２１５）と、
   非自己保持型アクチュエータである第２アクチュエータ（３００）を用いて前記基準構造体（２５０、４００、５００）に対して作動可能な第２光学素子（３１５）と
   を備えたＥＵＶ結像装置。
2. 請求項１に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第１光学素子（２１５）は近瞳配置であるＥＵＶ結像装置。
3. 請求項１又は２に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第２光学素子（３１５）は近視野配置であるＥＵＶ結像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第１光学素子（２１５）は、前記基準構造体（２５０、４００、５００）に取り付けられた第１支持構造体（４２５）に装着され、
   前記第２光学素子（３１５）は、前記基準構造体（２５０、４００、５００）に取り付けられた第２支持構造体（４３５）に装着されるＥＵＶ結像装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第２光学素子（３１５）の作動中に発生した力を補償する少なくとも１つの反作用質量体（４４０）
   をさらに備えたＥＵＶ結像装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第１光学素子（２１５）は、前記基準構造体（２５０、４００、５００）に取り付けられた第１支持構造体（４２５）に装着され、
   前記第２光学素子（３１５）は、前記基準構造体（２５０、４００、５００）から機械的に分離された第２支持構造体（５３５）に装着されるＥＵＶ結像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   該ＥＵＶ結像装置（１００）は、前記第１アクチュエータ（２０５）の場所を補正するために、該第１アクチュエータ（２０５）を一定の間隔で又は外部信号に応答して作動させ、且つ
   制御ループを用いて前記第２アクチュエータ（３００）の場所を連続的に補正するよう構成されるＥＵＶ結像装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第１アクチュエータ（２０５）は、圧電アクチュエータ、磁気歪アクチュエータ、又はリニアモータであるＥＵＶ結像装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
   前記第２アクチュエータ（３００）はローレンツアクチュエータであるＥＵＶ結像装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
    前記第１光学素子（２１５）及び前記第２光学素子（３１５）はミラー素子であるＥＵＶ結像装置。
11. 請求項１０に記載のＥＵＶ結像装置において、
    近視野ミラー素子（３１５）が能動的に装着されるＥＵＶ結像装置。
12. 請求項１０又は１１に記載のＥＵＶ結像装置において、
    近瞳ミラー素子（２１５）が半能動的に装着されるＥＵＶ結像装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
    前記第２光学素子（３１５）の光感度は、前記第１光学素子（２１５）の光感度よりも高いＥＵＶ結像装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
    前記第１光学素子（２１５）の位置を該第１光学素子（２１５）上で直接求める第１センサデバイス（２３５）
    をさらに備えたＥＵＶ結像装置。
15. 請求項１４に記載のＥＵＶ結像装置において、
    前記第１光学素子（２１５）の位置は、前記第２光学素子（３１５）の位置決めのための基準として働くＥＵＶ結像装置。
16. 請求項１４又は１５に記載のＥＵＶ結像装置において、
    前記第２光学素子（３１５）の位置を求める第２センサデバイス（３３５）
    をさらに備え、前記第１センサデバイス（２３５）は、前記第１光学素子（２１５）の位置を特定の時間間隔で又は外部信号に応答して求めるよう構成され、前記第２センサデバイス（３３５）は、前記第２光学素子（３１５）の位置を連続的に求めるよう構成されるＥＵＶ結像装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
    該ＥＵＶ結像装置はＥＵＶリソグラフィ装置（１００）であるＥＵＶ結像装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載のＥＵＶ結像装置において、
    該ＥＵＶ結像装置はマスク計測装置であるＥＵＶ結像装置。

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