JP6154808B2 - Optical imaging apparatus having vibration isolation support unit - Google Patents
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本発明は、露光工程で使用される光学結像装置、特にマイクロリソグラフィシステムの光学結像装置に関する。本発明は更に、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法に関する。本発明は、マイクロ電子デバイス、特に半導体デバイスを製造するフォトリソグラフィ工程、又はこのようなフォトリソグラフィ工程において使用されるマスク又はレチクルなどのデバイスの製造で使用することができる。 The present invention relates to an optical imaging apparatus used in an exposure process, and more particularly to an optical imaging apparatus of a microlithography system. The invention further relates to a method for supporting components of an optical projection unit. The invention can be used in the manufacture of photolithographic processes for manufacturing microelectronic devices, in particular semiconductor devices, or devices such as masks or reticles used in such photolithographic processes.
典型的に、半導体デバイスなどのマイクロ電子デバイスの製造において使用される光学系は、光学系の光路内に配置された、レンズやミラーなどの光学素子を有する複数の光学素子ユニットを備えている。これらの光学素子は通常露光工程において協働し、マスク、レチクルなどに形成されたパターン像をウエハなどの基板に転写する。これらの光学素子は通常、一つ又は複数の機能的に異なる光学素子の群に組み込まれる。これらの種々の光学素子の群は、種々の露光ユニットによって保持することができる。特に、主に屈折系において、このような光学露光ユニットはしばしば、一つ又は複数の光学素子を保持する光学素子モジュールのスタックから構成される。通常これらの光学素子モジュールは、外部に略リング状の支持デバイスを有しており、このデバイスは一つ又は複数の、各々が光学素子を保持する光学素子ホルダを支持する。 Typically, an optical system used in the manufacture of a microelectronic device such as a semiconductor device includes a plurality of optical element units having optical elements such as lenses and mirrors arranged in the optical path of the optical system. These optical elements normally cooperate in an exposure process, and transfer a pattern image formed on a mask, a reticle or the like to a substrate such as a wafer. These optical elements are typically incorporated into a group of one or more functionally different optical elements. These various groups of optical elements can be held by various exposure units. Especially in refractive systems, such optical exposure units are often composed of a stack of optical element modules holding one or more optical elements. Usually, these optical element modules have a substantially ring-shaped support device on the outside, and this device supports one or a plurality of optical element holders each holding an optical element.
レンズなどの少なくとも主に屈折性光学素子を有する光学素子群は大抵、通常光軸と称される、光学素子の直線の共通対称軸を有している。更にこのような光学素子群を保持する光学露光ユニットは大抵、細長くほぼ管状に設計されており、このため、典型的に鏡筒とも称される。 An optical element group having at least mainly refractive optical elements, such as lenses, usually has a straight common symmetry axis of the optical elements, usually called an optical axis. Furthermore, the optical exposure unit holding such an optical element group is usually designed to be elongated and substantially tubular, and is therefore also typically referred to as a lens barrel.
半導体デバイスの小型化が進んでいるため、これらの半導体デバイスの製造に使用される光学系の分解能を高める必要性が常にある。このような分解能を高める必要性は、光学系の開口数(NA)や結像精度を増大させる必要性を明らかに高める。 As semiconductor devices are increasingly miniaturized, there is always a need to increase the resolution of optical systems used in the manufacture of these semiconductor devices. The necessity to increase the resolution clearly increases the necessity to increase the numerical aperture (NA) and imaging accuracy of the optical system.
分解能を高めるための手法として、露光工程で使用される光の波長の短縮がある。近年、5nm〜20nm、典型的には約13nmの波長を使用する、極紫外線(EUV)範囲の光を使用する手法がとられている。このEUV範囲においては、一般の屈折光学はもはや使用できない。これは、このEUV範囲において、一般に屈折性光学素子に使用される材料が、質の高い露光結果を得るには高すぎる吸収度を示すという事実によるものである。従ってEUV範囲では、ミラーなどの反射素子を有する反射系を露光工程で使用し、マスクに形成されたパターン像をウエハなどの基板に転写する。 As a technique for increasing the resolution, there is a shortening of the wavelength of light used in the exposure process. In recent years, approaches have been taken using light in the extreme ultraviolet (EUV) range, using wavelengths of 5 nm to 20 nm, typically about 13 nm. In this EUV range, general refractive optics can no longer be used. This is due to the fact that in this EUV range, the materials generally used for refractive optical elements exhibit an absorbance that is too high to obtain high quality exposure results. Therefore, in the EUV range, a reflection system having a reflection element such as a mirror is used in the exposure process, and a pattern image formed on the mask is transferred to a substrate such as a wafer.
EUV範囲における、高開口数(例えばNA>0.4〜0.5)反射系の使用への移行は、光学結像装置の設計に関するかなりの難題をもたらす。 The transition to the use of high numerical aperture (eg NA> 0.4-0.5) reflective systems in the EUV range poses significant challenges for the design of optical imaging devices.
極めて重要な精度要件の一つは、視線(LoS)精度とも称される、基板上における画像の位置精度である。視線精度は典型的に開口数の略逆数に比例する。従って視線精度は、開口数NA=0.45の光学結像装置の方が、開口数NA=0.33の光学結像装置よりも1.4倍小さい。典型的に視線精度は、開口数NA=0.45の場合、0.5nm以下である。露光工程においてダブルパターニングも可能である場合、一般に精度を更に1.4倍下げなければならないだろう。従ってこの場合、視線精度は0.3nm以下にさえもなるだろう。 One extremely important accuracy requirement is the positional accuracy of the image on the substrate, also referred to as line of sight (LoS) accuracy. The line-of-sight accuracy is typically proportional to the approximate reciprocal of the numerical aperture. Accordingly, the line-of-sight accuracy is 1.4 times smaller in the optical imaging device having the numerical aperture NA = 0.45 than in the optical imaging device having the numerical aperture NA = 0.33. The line-of-sight accuracy is typically 0.5 nm or less when the numerical aperture NA = 0.45. If double patterning is possible in the exposure process, the accuracy will generally have to be further reduced by a factor of 1.4. Therefore, in this case, the line-of-sight accuracy will be even less than 0.3 nm.
特に上述のことは、露光工程に関わるコンポーネント間の相対位置に関して、非常に厳しい条件をもたらす。更に、高品質の半導体デバイスを確実に得るには結像精度の高い光学系を設けさえすればよいというわけではない。このような高い精度は、露光工程全体及び光学系の寿命にわたって維持することも必要である。結果として、光学結像装置のコンポーネント、すなわち、例えば露光工程において協働するマスク、光学素子及びウエハを定められた方法で支持し、これらの光学結像装置のコンポーネント間における一定の空間関係を維持して、高品質の露光工程を提供しなければならない。 In particular, the above results in very severe conditions with respect to the relative positions between components involved in the exposure process. Furthermore, it is not always necessary to provide an optical system with high imaging accuracy in order to reliably obtain a high-quality semiconductor device. Such high accuracy must also be maintained over the entire exposure process and the lifetime of the optical system. As a result, the components of the optical imaging device, i.e. the masks, optical elements and wafers that cooperate in the exposure process, for example, are supported in a defined manner and a constant spatial relationship between these optical imaging device components is maintained. Thus, a high quality exposure process must be provided.
特に装置を支持する接地構造体、及び/又は加速した質量(例えば、移動するコンポーネント、乱流ストリームなど)、光学結像装置などの振動外乱の内部源によって導入される振動の影響下、並びに熱的に誘導される位置変化の影響下であっても、光学結像装置のコンポーネント間の一定の空間関係を全露光工程において維持するには、光学結像装置の特定のコンポーネント間の空間関係を少なくとも断続的に捕捉し、光学結像装置の少なくとも一つの位置をこの捕捉工程の結果に応じて調整する必要がある。 In particular under the influence of vibrations introduced by grounding structures supporting the device and / or accelerated masses (eg moving components, turbulent streams, etc.), internal sources of vibration disturbances such as optical imaging devices, and heat In order to maintain a constant spatial relationship between components of the optical imaging device during the entire exposure process, even under the influence of mechanically induced position changes, the spatial relationship between specific components of the optical imaging device is It is necessary to capture at least intermittently and to adjust at least one position of the optical imaging device according to the result of this capture process.
従来のシステムでは、露光工程において協働するコンポーネント間の空間関係を捕捉するこの工程は、結像装置の能動的に調整された部分の迅速な同期動作を可能にするために、光学投影系と基板系との中心支持構造体を共通基準として使用する計測系を介して行われる。 In conventional systems, this process of capturing the spatial relationship between cooperating components in the exposure process is performed with an optical projection system to allow for rapid synchronization of actively adjusted portions of the imaging device. This is done via a measurement system that uses the central support structure with the substrate system as a common reference.
一方で開口数の増加は、典型的に、光学素子の光学設置面積とも称される、使用される光学素子のサイズの増大をもたらす。使用される光学素子の光学設置面積の増大は、それらの動力学的性質及び上述の調整を実現するために使用される制御系に悪影響を及ぼす。更に、光学設置面積の増大は、典型的に、光線入射角の増大をもたらす。しかしながら、そのように増大した大きな光線入射角においては、光学素子の反射面の生成に典型的に使用される多層コーティングの透過率が大幅に低下し、光パワーの望ましくない損失と、吸収による光学素子の加熱の増大が明らかにもたらされる。その結果、更に大きな光学素子を使用して、商用的に許容可能なスケールでこのような結像を可能にしなければならない。このような環境は、最高で1m×1mの光学設置面積を有し、60mm以下の相互間隔で非常に接近して配置される、比較的大きな光学素子を備えた光学結像装置につながる。 On the other hand, increasing the numerical aperture typically results in an increase in the size of the optical element used, also referred to as the optical footprint of the optical element. The increase in the optical footprint of the optical elements used adversely affects their dynamic properties and the control system used to realize the above-described adjustment. Furthermore, an increase in optical footprint typically results in an increase in the light incident angle. However, at such an increased angle of incidence of light, the transmission of the multilayer coating typically used to create the reflective surface of the optical element is greatly reduced, resulting in undesirable loss of optical power and optical due to absorption. An increase in the heating of the element is clearly brought about. As a result, larger optical elements must be used to enable such imaging on a commercially acceptable scale. Such an environment leads to an optical imaging device with relatively large optical elements that have an optical footprint of up to 1 m × 1 m and are arranged very close to each other with a spacing of 60 mm or less.
このような状況からいくつかの問題が生じる。先ず、光学素子のいわゆるアスペクト比(すなわち、厚さと直径の比率)に関係なく、大きな光学素子は一般に低い共振周波数を呈する。一方で、例えば、光学設置面積150mm(直径)及び厚さ25mmのミラーの共振周波数は典型的に4000Hzであり、光学設置面積700mmのミラーは、典型的には、厚さ200mmであっても1500Hz以上の共振周波数に達することはほとんどない。更に、光学素子のサイズと重量の増大は、世界中の様々な場所で重力定数が異なることによる、静的変形の増大も意味しており、補正されない場合は結像性能が損なわれる。 Several problems arise from this situation. First, regardless of the so-called aspect ratio of the optical element (ie, the ratio of thickness to diameter), large optical elements generally exhibit a low resonant frequency. On the other hand, for example, the resonant frequency of a mirror with an optical footprint of 150 mm (diameter) and a thickness of 25 mm is typically 4000 Hz, and a mirror with an optical footprint of 700 mm is typically 1500 Hz even with a thickness of 200 mm. The resonance frequency is hardly reached. Furthermore, an increase in the size and weight of the optical element also means an increase in static deformation due to different gravitational constants at various locations around the world, and if not corrected, the imaging performance is impaired.
最大剛性(すなわち、支持系の最大化された共振周波数)で光学素子を支持しようとする従来の支持系では、光学素子自体の低共振周波数が調整制御帯域を低減させることとなり、これによって位置精度が低下する。 In conventional support systems that attempt to support an optical element with maximum stiffness (ie, a maximized resonance frequency of the support system), the low resonance frequency of the optical element itself reduces the adjustment control band, which results in positional accuracy. Decreases.
更に、像シフトにとって大きな物体となる大きな光学素子は、最終的に、光学系にとって大きく、そして剛性の低い支持構造体をもたらす。このような剛性の低い支持構造体は調整制御性能を更に制限するだけでなく、残りの低周波数振動外乱によって生じる準静的変形による残差を引き起こす。従って、振動外乱の悪影響が更に顕著となる。 In addition, large optical elements that are large objects for image shift ultimately result in a support structure that is large and less rigid for the optical system. Such a low stiffness support structure not only further limits the regulation control performance, but also causes residuals due to quasi-static deformation caused by the remaining low frequency vibration disturbances. Therefore, the adverse effect of vibration disturbance becomes more prominent.
そして、使用する光学素子に対する(光エネルギーの吸収による)熱負荷の増大、及びこのようなシステムに望まれるスループットの増大は、より多くの冷却作業を必要とし、特に、使用する冷却液の流量を高める必要がある。このような冷却液の流量の増大は、システムに導入される振動外乱を増大させる傾向にあり、よって、視線精度の低下をもたらす。 And the increased thermal load on the optical elements used (due to the absorption of light energy) and the increased throughput desired for such systems requires more cooling work, in particular the flow rate of the cooling liquid used. Need to increase. Such an increase in the flow rate of the cooling liquid tends to increase the vibration disturbance introduced into the system, and thus the line-of-sight accuracy is lowered.
よって本発明の課題は、少なくともある程度上述の欠点を克服し、露光工程で使用される光学結像装置の良好で長期にわたって確実な結像特性を提供することである。 The object of the present invention is therefore to overcome the above-mentioned drawbacks at least to some extent and to provide good and long-term reliable imaging characteristics of the optical imaging device used in the exposure process.
本発明の更なる課題は、光学結像装置に必要な作業を減らしつつ、露光工程で使用される光学結像装置の結像精度を維持することである。 A further object of the present invention is to maintain the imaging accuracy of the optical imaging device used in the exposure process while reducing the work required for the optical imaging device.
これらの課題は、本発明に係る一態様によれば、以下の技術的教示に基づいて実現される。この技術的教示は、光学結像装置の結像精度を少なくとも維持しながら光学結像装置に必要な作業を全体的に削減することは、(投影系及び基板系の安定した、正確な全地球測位を行うために)共通の計測基準を形成する中心支持構造体を得ようとする従来の支持及び計測方法が、修正概念によって不要となるのであれば実現できるというものである。この修正概念によれば、光学投影系の光学素子の支持体を、マスク支持体及び基板支持体から生じる1次振動外乱以外の内部2次振動外乱(すなわち、振動外乱を生じさせる光学結像装置内のコンポーネント)源の支持体から機械的に遮断する。 According to one aspect of the present invention, these problems are achieved based on the following technical teaching. This technical teaching reduces the overall work required for an optical imaging device while maintaining at least the imaging accuracy of the optical imaging device (stable and accurate global operation of the projection and substrate systems). Conventional support and measurement methods that seek to obtain a central support structure that forms a common measurement standard (for positioning purposes) can be realized if they are not required by the correction concept. According to this correction concept, an optical imaging device that generates an internal secondary vibration disturbance (that is, an oscillation disturbance other than the primary vibration disturbance generated from the mask support and the substrate support) is used for the support of the optical element of the optical projection system. Mechanically isolated from the source support).
尚、本発明において、光学結像装置内のコンポーネントとは、光学結像装置によって行われる光学結像処理に関わるコンポーネントを意味するものとする。このような関わりは、直接的(光学系又は基板系の能動コンポーネントなどとの場合)なものか、又は間接的(光学結像装置の冷却系又は液浸系などの、流体循環系との場合)なものかの何れかである。これとは対照的に、本発明において、光学結像装置外のコンポーネントとは、光学結像装置によって行われる光学結像工程に関わらないコンポーネントを意味するものとする。このような外部コンポーネントとして、具体的には、光学結像装置に隣接するコンポーネントがある。 In the present invention, the component in the optical imaging apparatus means a component related to an optical imaging process performed by the optical imaging apparatus. Such a relationship can be direct (in the case of an active component of an optical system or a substrate system) or indirect (in the case of a fluid circulation system such as a cooling system or an immersion system of an optical imaging device). ) In contrast, in the present invention, a component outside the optical imaging apparatus means a component that is not involved in the optical imaging process performed by the optical imaging apparatus. As such an external component, specifically, there is a component adjacent to the optical imaging apparatus.
これは、光学投影系の支持構造体(すなわち光学素子の支持構造体)とベース構造体上の振動外乱のこのような2次源の支持構造体とを、光学投影系の支持構造体と2次振動外乱源の支持構造体とが構造的に隣接しないように支持することによって行うことができる。従って、このような2次振動外乱源の固体伝搬を有利な方法でベース構造体を介して迂回させ、そうすることにより2次振動外乱が光学投影系に伝わる構造的経路の長さを有利に増やし、その結果2次振動外乱の減衰が有利に増大する。 This is because the support structure of the optical projection system (ie the support structure of the optical element) and the support structure of such a secondary source of vibration disturbance on the base structure, the support structure of the optical projection system and 2 This can be achieved by supporting the secondary vibration disturbance source so that it is not structurally adjacent to the support structure. Therefore, solid propagation of such secondary vibration disturbance sources is advantageously diverted through the base structure, thereby advantageously reducing the length of the structural path through which the secondary vibration disturbance is transmitted to the optical projection system. As a result, the attenuation of the secondary vibration disturbance is advantageously increased.
好適には、光学素子の少なくとも支持構造体を、防振装置を介してベース構造体上に支持し、この支持構造体に導入される振動外乱エネルギーを低減させる。より好適には、2次振動外乱源の支持構造体も同様の防振装置を介してベース構造体上に支持し、ベース構造体に導入される振動外乱エネルギー量を低減させる。 Preferably, at least the support structure of the optical element is supported on the base structure via the vibration isolator, and vibration disturbance energy introduced into the support structure is reduced. More preferably, the support structure of the secondary vibration disturbance source is also supported on the base structure via a similar vibration isolator, thereby reducing the amount of vibration disturbance energy introduced into the base structure.
本発明において、光学素子ユニットはミラーなどの光学素子のみから構成されると理解されよう。しかしながらこのような光学素子ユニットは、このような光学素子を保持するホルダなどのコンポーネントを更に有することができる。 In the present invention, it will be understood that the optical element unit is composed of only an optical element such as a mirror. However, such an optical element unit can further include components such as a holder for holding such an optical element.
よって本発明の第1の態様によれば、光学投影系と支持構造系とを備える光学結像装置が提供される。光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された、光学素子群を有する。マスク支持構造体と基板支持構造体とは1次振動源を形成する。支持構造系は、ベース支持構造体と、光学素子支持構造体と、1次振動源以外の2次振動源の少なくとも一つの2次振動源支持構造体とを有する。光学素子支持構造体は光学素子を支持する。この少なくとも一つの2次振動源支持構造体は2次振動源を支持し、この2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、光学結像装置内に配置される。ベース支持構造体は、光学素子支持構造体と2次振動源支持構造体とを、2次振動源から光学素子支持構造体への固体伝搬振動エネルギーの構造的経路がベース支持ユニットを通ってのみ存在するように支持する。 Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided an optical imaging apparatus comprising an optical projection system and a support structure system. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. And an optical element group. The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source. The support structure system includes a base support structure, an optical element support structure, and at least one secondary vibration source support structure of a secondary vibration source other than the primary vibration source. The optical element support structure supports the optical element. The at least one secondary vibration source support structure supports a secondary vibration source, and this secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy, and is disposed in the optical imaging apparatus. The base support structure includes an optical element support structure and a secondary vibration source support structure, and a structural path of solid-propagating vibration energy from the secondary vibration source to the optical element support structure passes only through the base support unit. Support to exist.
本発明の第2の態様によれば、光学結像装置の光学投影系を支持する方法が提供される。この光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有し、このマスク支持構造体と基板支持構造体とは1次振動源を形成する。本方法は、光学素子支持構造体を介して光学素子をベース支持構造体上に支持するステップと、2次振動源支持構造体を介して2次振動源をベース支持構造体上に支持するステップとを含み、2次振動源は、固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、光学結像装置内に配置される。光学素子支持構造体及び2次振動源支持構造体は、2次振動源から光学素子支持構造体への固体伝搬振動エネルギーの構造的経路がベース支持ユニットを通ってのみ存在するように支持する。 According to a second aspect of the invention, a method for supporting an optical projection system of an optical imaging device is provided. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source. The method comprises the steps of supporting an optical element on a base support structure via an optical element support structure and supporting a secondary vibration source on the base support structure via a secondary vibration source support structure. The secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy, and is disposed in the optical imaging apparatus. The optical element support structure and the secondary vibration source support structure support so that a structural path of solid propagation vibration energy from the secondary vibration source to the optical element support structure exists only through the base support unit.
本発明の第3の態様によれば、光学投影系と支持構造系とを備える光学結像装置が提供される。光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有する。マスク支持構造体と基板支持構造体とは一次振動源を形成する。支持構造系は、ベース支持構造体、光学素子支持構造体及び少なくとも一つの2次振動源支持構造体を有する。光学素子支持構造体は光学素子を支持し、少なくとも一つの2次振動源支持構造体は2次振動源を支持し、この2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、光学結像装置内に配置される。ベース支持構造体は、光学素子支持構造体及び2次振動源支持構造体を、2次振動源支持構造体が少なくとも一つの防振装置を介して光学素子支持構造体から機械的に遮断されるように支持する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical imaging apparatus comprising an optical projection system and a support structure system. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. Optical element group. The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source. The support structure system includes a base support structure, an optical element support structure, and at least one secondary vibration source support structure. The optical element support structure supports the optical element, and at least one secondary vibration source support structure supports the secondary vibration source. The secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy. In an optical imaging device. The base support structure is configured such that the optical element support structure and the secondary vibration source support structure are mechanically isolated from the optical element support structure via at least one vibration isolator. To support.
本発明の第4の態様によれば、光学結像装置の光学投影系を支持する方法が提供される。この光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有し、このマスク支持構造体と基板支持構造体とは一次振動源を形成する。本方法は、光学素子支持構造体を介して光学素子をベース支持構造体上に支持するステップと、2次振動源支持構造体を介して2次振動源をベース支持構造体上に支持するステップとを含み、2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、光学結像装置内に配置される。光学素子支持構造体及び2次振動源支持構造体は、ベース支持構造体によって、2次振動源支持構造体が少なくとも一つの防振装置を介して光学素子支持構造体から機械的に遮断されるように支持されている。 According to a fourth aspect of the present invention, a method for supporting an optical projection system of an optical imaging device is provided. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source. The method comprises the steps of supporting an optical element on a base support structure via an optical element support structure and supporting a secondary vibration source on the base support structure via a secondary vibration source support structure. The secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy, and is disposed in the optical imaging apparatus. The optical element support structure and the secondary vibration source support structure are mechanically isolated from the optical element support structure by the base support structure via at least one vibration isolator. So that it is supported.
本発明の第5の態様によれば、光学投影系と支持構造系とを備える光学結像装置が提供される。光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有する。支持構造系は、ベース支持構造体と、光学素子支持構造体と投影系計測支持構造体とを有する。光学素子支持構造体は光学素子を支持し、第1防振装置を介してベース支持構造体上に支持される。投影系計測支持構造体は光学素子群に付随し、その光学素子群の内の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成される、少なくとも一つの計測装置を支持する。投影系計測支持構造体は第2防振装置を介して光学素子支持構造体上に支持される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical imaging apparatus comprising an optical projection system and a support structure system. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. Optical element group. The support structure system includes a base support structure, an optical element support structure, and a projection system measurement support structure. The optical element support structure supports the optical element and is supported on the base support structure via the first vibration isolator. Projection system measures the support structure is configured to be attached to the optical element group, to capture the variables (variable Representative) representing a state of at least one optical element of its optical element group, at least one measuring device To support. The projection system measurement support structure is supported on the optical element support structure via the second vibration isolator.
本発明の第6の態様によれば、光学結像装置の光学投影系を支持する方法が提供される。光学投影系は、露光工程において露光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有する。本方法は、光学素子支持構造体を介して光学素子をベース支持構造体上に支持するステップと、投影系計測支持構造体を使用して、光学素子群に付随する少なくとも一つの計測装置を光学素子支持構造体上に支持するステップと、第2防振装置を介して、投影系計測支持構造体を光学素子支持構造体上に支持するステップとを含んでいる。少なくとも一つの計測装置は、光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成される。
According to a sixth aspect of the present invention, a method for supporting an optical projection system of an optical imaging device is provided. The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure in the exposure process. Optical element group. The method includes the steps of: supporting an optical element on a base support structure via an optical element support structure; and projecting at least one measurement device associated with the optical element group using a projection system measurement support structure. Supporting the element support structure, and supporting the projection system measurement support structure on the optical element support structure via the second vibration isolator. The at least one measuring device is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group.
本発明の更なる態様及び実施形態は、従属請求項及び添付の図を参照する、以下の好適な実施形態の記載によって明らかとなるだろう。開示された特徴の全ての組み合わせは、請求項に明示的に記載されている、いないに係らず、本発明の範囲内である。 Further aspects and embodiments of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the dependent claims and the accompanying drawings. All combinations of the disclosed features are within the scope of the present invention, whether or not explicitly recited in the claims.
(第1の実施形態)
以下に、本発明による方法の好適な実施形態を実行することのできる、本発明による光学結像装置101の好適な第1の実施形態を、図1〜図3を参照して示す。以下の説明を理解し易くするため、xyz座標系を図に導入する。z方向は垂直方向(すなわち重力方向)を示す。
(First embodiment)
In the following, a preferred first embodiment of an
図1は、EUV範囲において13nmの波長で作動する光学露光装置101の形態の光学結像装置の、高度に概略化されたノンスケール図である。光学露光装置101は、マスク103.1(マスクユニット103のマスクテーブル103.2上に位置する)上に形成されたパターン像を基板104.1(基板ユニット104の基板テーブル104.2上に位置する)上に転写するように適合された光学投影ユニット102を有する。このため、光学露光装置101は、適切な導光系(図示せず)を介して反射マスク103.1を照明する照明系105を有する。光学投影ユニット102はマスク103.1から反射された光(主光線105.1で示す)を受光し、マスク103.1上に形成されたパターン像を、例えばウエハなどの基板104.1上に投影する。
FIG. 1 is a highly schematic non-scale diagram of an optical imaging device in the form of an
このため光学投影ユニット102は、光学素子ユニット106.1〜106.6の光学素子ユニット群106を保持する。この光学素子ユニット群106は光学素子支持構造体102.1内に保持される。光学素子支持構造体102.1は光学投影ユニット102のハウジング構造の形状としてもよく、これは以下において、投影光学ボックス構造体(POB)102.1とも称される。しかしながらこの光学素子支持構造体は必ずしも光学素子ユニット群106の完全な、又はぴったりした筐体の形状である必要はないと理解されよう。むしろ本例においては、部分的に開放された構造としてもよい。
Therefore, the
投影光学ボックス構造体102.1はベース構造体107によって振動を遮断するように支持され、ベース構造体107は、マスクテーブル支持デバイス103.3を介してマスクテーブル103.2、および基板テーブル支持デバイス104.3を介して基板テーブル104.2も支持する。マスクテーブル103.2、マスクテーブル支持デバイス103.3、基板テーブル104.2及び基板テーブル支持デバイス104.3は1次振動外乱源を形成又は含んでいるので、マスクテーブル支持デバイス103.3及び基板テーブル支持デバイス104.3は各々1次振動源支持構造体を形成し、本発明において、これらは共に1次振動源を形成する。
The projection optical box structure 102.1 is supported by the
投影光学ボックス構造体102.1は、複数の防振装置及び少なくとも一つの中間支持構造体ユニットを介して直列的に支持され、良好な振動遮断を実現すると理解されよう。一般に、これらの防振装置は下記に詳細を示す様に異なる分離周波数を有し、広い周波数範囲にわたって良好な振動遮断を実現することができる。 It will be appreciated that the projection optical box structure 102.1 is supported in series via a plurality of vibration isolation devices and at least one intermediate support structure unit to achieve good vibration isolation. In general, these vibration isolators have different separation frequencies as will be described in detail below, and can achieve good vibration isolation over a wide frequency range.
光学素子ユニット群106は全部で6つの光学素子ユニット、すなわち、第1光学素子ユニット106.1、第2光学素子ユニット106.2、第3光学素子ユニット106.3、第4光学素子ユニット106.4、第5光学素子ユニット106.5及び第6光学素子ユニット106.6を有する。本実施形態において、光学素子ユニット106.1〜106.6の各々は、ミラー状の光学素子から成る。第6光学素子106.6は第1光学素子サブグループ106.8を形成し、第1〜第5光学素子106.1〜106.5は第2光学素子サブグループ106.7を形成する。 The optical element unit group 106 includes a total of six optical element units, that is, a first optical element unit 106.1, a second optical element unit 106.2, a third optical element unit 106.3, a fourth optical element unit 106. 4. It has the 5th optical element unit 106.5 and the 6th optical element unit 106.6. In the present embodiment, each of the optical element units 106.1 to 106.6 includes a mirror-like optical element. The sixth optical element 106.6 forms a first optical element subgroup 106.8, and the first to fifth optical elements 106.1 to 106.5 form a second optical element subgroup 106.7.
しかしながら本発明の他の実施形態では、光学素子ユニットはそれぞれ、例えば、開口絞り、光学素子を保持し、最終的に光学素子ユニットを支持構造体に接続させる支持ユニットのインターフェースを形成する、ホルダ又はリテーナなどの更なるコンポーネントを(光学素子自体以外に)有することができると理解されよう。 However, in other embodiments of the invention, the optical element units each hold, for example, an aperture stop, a holder that holds the optical element and ultimately forms an interface of the support unit that connects the optical element unit to the support structure. It will be appreciated that additional components such as retainers may be included (in addition to the optical element itself).
本発明の他の実施形態では、他の数の光学素子ユニットを使用することができると更に理解されよう。好適には、4〜8ケの光学素子ユニットが設けられる。 It will be further appreciated that other numbers of optical element units may be used in other embodiments of the invention. Preferably, 4 to 8 optical element units are provided.
ミラー106.1〜106.6の各々は、投影光学ボックス構造体102.1によって形成された支持構造体上に、付随する支持デバイス108.1〜108.6によって支持される。支持デバイス108.1〜108.6の各々は、ミラー106.1〜106.6の各々が規定された制御帯域幅で能動的に支持されるように、能動デバイスとして形成される。 Each of the mirrors 106.1 to 106.6 is supported by an associated support device 108.1 to 108.6 on a support structure formed by the projection optical box structure 102.1. Each of the support devices 108.1 to 108.6 is formed as an active device such that each of the mirrors 106.1 to 106.6 is actively supported with a defined control bandwidth.
本例において、光学素子ユニット106.6は、光学素子ユニット群106の第1光学素子ユニットを形成する、大きくて重いコンポーネントであり、その他の光学素子ユニット106.1〜106.5は、光学素子ユニット群106の複数の第2光学素子ユニットを形成する。第1光学素子ユニット106.6は第1低制御帯域幅で能動的に支持され、第2光学素子ユニット106.1〜106.5 は、第2制御帯域幅で能動的に支持され、第2光学素子ユニット106.1〜106.5の各々の、第1光学素子ユニット106.6に対する一定の空間関係が実質的に維持される。 In this example, the optical element unit 106.6 is a large and heavy component forming the first optical element unit of the optical element unit group 106, and the other optical element units 106.1 to 106.5 are optical elements. A plurality of second optical element units of the unit group 106 are formed. The first optical element unit 106.6 is actively supported in the first low control bandwidth, and the second optical element units 106.1 to 106.5 are actively supported in the second control bandwidth. A constant spatial relationship of each of the optical element units 106.1 to 106.5 with respect to the first optical element unit 106.6 is substantially maintained.
本例においては、同様の能動的支持コンセプトがマスクテーブル支持デバイス103.3及び基板テーブル支持デバイス104.3に選択され、これらも第3及び第4制御帯域幅でそれぞれ能動的に支持され、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2の第1光学素子ユニット106.6に対する一定の空間関係をそれぞれ実質的に維持する。しかしながら本発明の他の実施形態においては、別の支持コンセプトをマスクテーブル及び/又は基板テーブルに対して選択してもよい。 In this example, a similar active support concept is selected for the mask table support device 103.3 and the substrate table support device 104.3, which are also actively supported in the third and fourth control bandwidths respectively. A certain spatial relationship between the table 103.2 and the substrate table 104.2 with respect to the first optical element unit 106.6 is substantially maintained. However, in other embodiments of the invention, another support concept may be selected for the mask table and / or the substrate table.
以下に説明する更なる詳細において、能動支持デバイス108.1〜108.6,103.3及び104.3の制御は、計測装置110の信号の機能としての制御ユニット109によって行う。結像工程に関わるコンポーネントの調整制御は以下の様に行う。
In the further details described below, control of the active support devices 108.1 to 108.6, 103.3 and 104.3 is performed by the
第1光学素子ユニット106.6の能動的な低帯域支持を行うために、第1光学素子ユニット106.6の第1支持デバイス108.6を、5Hz〜100Hz、好適には40Hz〜100Hzの第1調整制御帯域幅で、計測装置110のコンポーネントに対する第1光学素子ユニット106.6の調整を行うように構成し、制御する。
In order to provide active low-band support of the first optical element unit 106.6, the first support device 108.6 of the first optical element unit 106.6 is switched to a frequency of 5 Hz to 100 Hz, preferably 40 Hz to 100 Hz. Configure and control the first optical element unit 106.6 to adjust the components of the measuring
更に、第2光学素子ユニット106.1〜106.5、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2の能動的な支持をそれぞれ行うために、第2光学素子ユニット106.1〜106.5の第2支持デバイス108.1〜108.5の各々並びにマスクテーブル支持デバイス103.3及び基板テーブル支持デバイス104.3をそれぞれ、5Hz〜400Hz、好適には200Hz〜300Hzの第2、第3及び第4調整制御帯域幅で、それぞれ付随する光学素子ユニット106.1〜106.5、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2の調整を行うように構成し、制御する。本発明の特定の実施形態において、第2制御帯域幅は第2支持デバイス108.1〜108.5で異なると理解されよう。 Furthermore, in order to provide active support of the second optical element units 106.1 to 106.5, the mask table 103.2 and the substrate table 104.2, respectively, the second optical element units 106.1 to 106.5 Each of the second support devices 108.1 to 108.5 and the mask table support device 103.3 and the substrate table support device 104.3 are respectively second, third and second of 5 Hz to 400 Hz, preferably 200 Hz to 300 Hz. The optical element units 106.1 to 106.5, the mask table 103.2, and the substrate table 104.2 are respectively adjusted and controlled with four adjustment control bandwidths. It will be appreciated that in certain embodiments of the invention, the second control bandwidth is different for the second support devices 108.1-108.5.
本実施形態は、従来の設計と比較して、修正された支持方法に従うものであり、この方法によれば、典型的にEUVマイクロリソグラフィにおいて必要とされる高制御帯域幅到達の上で最も深刻な問題となる、大きくて重い第1光学素子ユニット106.6は、低帯域幅(この帯域幅において、この光学素子ユニット106.6の制御を容易に行うことができる)の制御下で能動的に支持され、露光工程に関わるその他のコンポーネント、すなわち第2光学素子ユニット106.1〜106.5、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2は、第1光学素子ユニット106.6に対して、従って相互的に、十分に安定し、かつ正確な空間関係を維持するように制御される。 This embodiment follows a modified support method compared to the conventional design, which is most severe in reaching the high control bandwidth typically required in EUV microlithography. The large and heavy first optical element unit 106.6, which is a major problem, is active under the control of a low bandwidth (in which this optical element unit 106.6 can be easily controlled). The other components related to the exposure process, that is, the second optical element units 106.1 to 106.5, the mask table 103.2, and the substrate table 104.2 are in relation to the first optical element unit 106.6. , And therefore, are controlled so as to maintain a mutually stable, sufficiently stable and accurate spatial relationship.
従って本例において、結像工程に関わる全てのコンポーネント(すなわち、ミラー106.1〜106.6、マスク103.1及び基板104.1)が能動的に制御されるという事実にもかかわらず、第1光学素子ユニット106.6の制御帯域幅調整のために大きく緩和された要件は、個々のコンポーネントの能動的な支持のために増加する費用よりも価値がある。具体的には、第6ミラー106.6(最高で1.5m×1.5mの光学設置面積、最高で350kgの質量)などの大きな光学設置面積のコンポーネントの調整制御が、典型的に200Hz〜300Hzの調整制御帯域幅を使用し、これを必要であると考える(低共振周波数のため、このように大きな光学設置面積コンポーネントにとってほとんど達成されることのない制御帯域幅))従来のシステムと比べて大幅に容易になる。 Thus, in this example, despite the fact that all components involved in the imaging process (ie mirrors 106.1 to 106.6, mask 103.1 and substrate 104.1) are actively controlled, the first The greatly relaxed requirement for control bandwidth adjustment of one optical element unit 106.6 is more valuable than the increased cost for active support of individual components. Specifically, adjustment control of components with a large optical footprint, such as a sixth mirror 106.6 (up to 1.5 m × 1.5 m optical footprint, mass up to 350 kg), typically from 200 Hz Use a regulated control bandwidth of 300 Hz and consider this necessary (control bandwidth that is rarely achieved for such large optical footprint components due to the low resonant frequency)) compared to conventional systems Significantly easier.
この支持方法によれば、光学系の一つのコンポーネント(典型的に、これらのコンポーネントの中で大きく、及び/又は重いもの)を慣性基準として使用し、これを他のコンポーネントの内の一つ又は複数(最大で他のコンポーネント全部)の、測定及び最終的には調整のための基準とすることができる。本例において、大きな光学設置面積の第6ミラー106.6を慣性基準として使用し、これは、以下に更に詳細を説明する様に、結像工程に関わる更なる全てのコンポーネント106.1〜106.5、103.1及び104.1の基準となる。しかしながら本発明のその他の実施形態において、光学系の設計に応じて、露光に最後に当たった光学素子ユニット以外の任意の適切なコンポーネントを、この慣性基準として使用することができると理解されよう。 According to this support method, one component of the optical system (typically large and / or heavy of these components) is used as an inertial reference and this is used as one of the other components or Multiple (up to all other components) can be the basis for measurement and ultimately adjustment. In this example, a sixth optical mirror 106.6 with a large optical footprint is used as the inertial reference, which, as will be explained in more detail below, all further components 106.1 to 106 involved in the imaging process. .5, 103.1 and 104.1. However, it will be appreciated that in other embodiments of the present invention, any suitable component other than the last optical element unit that was exposed may be used as this inertia criterion, depending on the design of the optical system.
マスク103.1上に形成されたパターン像は、大抵の場合サイズが縮小され、基板104.1のいくつかの目標領域に転写される。マスク103.1上に形成されたパターン像は、光学露光装置101の設計に応じて、2つの異なる方法で基板104.1上のそれぞれの目標領域に転写することができる。光学露光装置101がいわゆるウエハステッパ装置として設計されている場合、パターン像全体は、マスク103.1に形成されたパターン全体を照射することにより、一つのステップで、基板104.1上のそれぞれの目標領域に転写される。光学露光装置101がいわゆるステップアンドスキャン装置として設計されている場合、パターン像は、マスクテーブル103.2及び、よって、投影ビーム下でマスク103.1上に形成されたパターンを徐々にスキャンし、一方で、基板テーブル104.2及び、よって、基板104.1の対応するスキャン動作を同時に行うことによって、基板104.1の個々の目標領域に転写される。
The pattern image formed on the mask 103.1 is usually reduced in size and transferred to several target areas on the substrate 104.1. The pattern image formed on the mask 103.1 can be transferred to each target area on the substrate 104.1 by two different methods depending on the design of the
どちらの場合も、露光工程に関わるコンポーネント(すなわち、光学素子ユニット群106、すなわちミラー106.1〜106.6)の相互間の空間関係、並びにマスク103.1及び基板104.1に対する一定の空間関係を所定の制限内に維持して、高品質の撮像結像を獲得しなければならない。 In either case, the spatial relationship between the components involved in the exposure process (ie, the optical element unit group 106, ie, the mirrors 106.1 to 106.6), and the constant space for the mask 103.1 and the substrate 104.1. The relationship must be maintained within predetermined limits to obtain high quality imaging imaging.
光学露光装置101の動作中、ミラー106.1〜106.6の相互間並びにマスク103.1及び基板104.1に対する位置は、システムに導入される内因性及び外因性外乱のどちらによっても変化する。このような外乱は、例えば、システム自体内に発生するが、例えばベース支持構造体107(これ自体が接地構造体111に支持されている)などのシステムの周囲を介して導入される、例えば振動形態の機械的外乱であってもよい。これらは熱的に誘導される外乱、例えば、システムの部品の熱膨張による変化であってもよい。
During operation of the
ミラー106.1〜106.6の相互間、並びにマスク103.1及び基板104.1に対する空間関係の上述の所定の制限を維持するために、ミラー106.1〜106.6の各々は、支持デバイス108.1〜108.6をそれぞれ介して、空間に能動的に配置される。同様に、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2は、支持デバイス103.1及び104.3をそれぞれ介して、空間に能動的に配置される。 In order to maintain the above-mentioned predetermined limitations on the spatial relationship between mirrors 106.1 to 106.6 and to mask 103.1 and substrate 104.1, each of mirrors 106.1 to 106.6 is supported. Actively placed in space via devices 108.1 to 108.6, respectively. Similarly, the mask table 103.2 and the substrate table 104.2 are actively arranged in space via support devices 103.1 and 104.3, respectively.
以下において、結像工程に関わるコンポーネント106.1〜106.6,103.1及び104.1の空間調整の制御コンセプトを、図1及び図2を参照して説明する。上述の様に、コンポーネント106.1〜106.6,103.1及び104.1の調整の制御は、全部で6つの自由度において、概要を上記に示す特定の調整制御帯域幅において、支持デバイス108.1〜108.6、103.3及び104.3(図1の制御ユニット109及びそれぞれの支持デバイスにおいて、実線及び点線で示す)の各々に接続され、各々に対応する制御信号を提供する制御ユニット109を使用して行われる。
In the following, the control concept of the spatial adjustment of the components 106.1 to 106.6, 103.1 and 104.1 involved in the imaging process will be described with reference to FIGS. As mentioned above, the control of the adjustment of the components 106.1 to 106.6, 103.1 and 104.1 is supported by the support device in the specific adjustment control bandwidth outlined above in a total of six degrees of freedom. Connected to each of 108.1-108.6, 103.3 and 104.3 (indicated by solid and dotted lines in the
制御ユニット109は、その制御信号を計測装置110の計測信号に応じて生成し、計測装置110は、コンポーネント106.1〜106.6,103.1及び104.1の各々の位置及び配向を、全部で6つの自由度(図1及び図2に点線で示す)で捕捉する。上述の様に、計測装置110は大きな光学設置面積の第6ミラー106.6を、結像工程に関わる他の全てのコンポーネント106.1〜106.5,103.1及び104.1が基準とする慣性基準(すなわち基準光学素子ユニット) として使用する。図1からわかるように、第6ミラー106.6は、光路において、マスク103.1上に形成されたパターン像を基板104.1上に転写する際、露光光105.1が最後に当たる最終のミラーユニットである。
The
このため、計測装置は、投影系計測支持構造体112.1に機械的に接続された複数の計測デバイス110.2,110.3及び110.4を有する計測ユニット110.1を使用し、投影系計測支持構造体112.1は、図1(高度に概略的に)及び図2に示すように、基板系計測支持構造体112.2に機械的に接続された計測デバイス110.5と同様に、投影光学ボックス構造体102.1によって支持される。本実施形態において、各々の計測デバイス110.2,110.3,110.4及び110.5は、投影系計測支持構造体112.1又は基板系計測支持構造体112.2にそれぞれ接続され、個々のミラー106.1〜106.6、マスクテーブル支持デバイス103.3、基板系計測支持構造体112.2及び基板テーブル支持デバイス104.3と機械的に直接接続された基準素子110.6と協働するセンサヘッドを有する。 For this reason, the measuring apparatus uses a measuring unit 110.1 having a plurality of measuring devices 110.2, 110.3 and 110.4 mechanically connected to the projection system measuring support structure 112.1. The system metrology support structure 112.1 is similar to the measurement device 110.5 mechanically connected to the substrate system metrology support structure 112.2, as shown in FIG. 1 (highly schematic) and FIG. Supported by the projection optical box structure 102.1. In this embodiment, each measurement device 110.2, 110.3, 110.4 and 110.5 is connected to the projection system measurement support structure 112.1 or the substrate system measurement support structure 112.2, respectively. A reference element 110.6 mechanically directly connected to the individual mirrors 106.1 to 106.6, the mask table support device 103.3, the substrate measurement support structure 112.2 and the substrate table support device 104.3; It has a cooperating sensor head.
「機械的に直接接続された」という用語は、本発明において、片方の部品の位置を、もう片方の部品の位置を測定することによって確実に決定することを可能とする、部品間の短い距離(もしあれば)を含む、2つの部品間の直接的な接続であると理解されたい。具体的に、この用語は、例えば熱的効果又は振動効果による、位置決定に不確実さをもたらす部品が他に介在しないことを意味している。本発明の特定の実施形態において、基準素子はミラーに接続された別個のコンポーネントではなく、例えば、ミラー製造時に別個の工程において形成された回折格子などとしてミラーの表面に直接的又は一体的に形成されたコンポーネントであると理解されよう。 The term “mechanically directly connected” refers to a short distance between parts in the present invention that allows the position of one part to be reliably determined by measuring the position of the other part. It should be understood as a direct connection between two parts, including (if any). Specifically, this term means that there are no other intervening parts that cause uncertainty in positioning, for example due to thermal or vibration effects. In certain embodiments of the invention, the reference element is not a separate component connected to the mirror, but is formed directly or integrally on the surface of the mirror, for example as a diffraction grating formed in a separate process during mirror manufacture. It will be understood that
本実施形態において、計測デバイス110.2,110.3,110.4及び110.5はエンコーダの原理に従って作動する、すなわち、センサヘッドは構造面に向けてセンサ光線を放出し、基準素子の構造面から反射された読み取り光線を検出する。構造面は、例えば、一連の平行線(1次元回折格子)又は相互に傾斜した格子線(2次元回折格子)を含む回折格子とすることができる。位置の変化は基本的に、読み取り光線を介して実現された信号から生じるセンサビームの通過した線を数えることによって捕捉される。 In this embodiment, the measuring devices 110.2, 110.3, 110.4 and 110.5 operate according to the principle of the encoder, i.e. the sensor head emits a sensor beam towards the construction surface and the structure of the reference element. The reading light beam reflected from the surface is detected. The structural surface may be, for example, a diffraction grating including a series of parallel lines (one-dimensional diffraction grating) or mutually inclined grating lines (two-dimensional diffraction grating). The change in position is basically captured by counting the passing lines of the sensor beam resulting from the signal realized via the reading beam.
しかしながら本発明の他の実施形態において、エンコーダの原理は別として、任意のその他のタイプの非接触測定原理(例えば、干渉計測原理、用量測定原理、誘導測定原理など)を単独で、又は任意に組み合わせて使用することができる。しかしながら本発明の他の実施形態においては、任意の適切な接触ベースの計測装置も使用することができると理解されよう。接触ベースの動作原理として、例えば、磁歪又は電歪動作原理などを用いてもよい。具体的には、動作原理の選択を精度要件に応じて行ってもよい。 However, in other embodiments of the invention, apart from the principle of the encoder, any other type of non-contact measurement principle (eg interferometry principle, dose measurement principle, inductive measurement principle, etc.) alone or arbitrarily Can be used in combination. However, it will be appreciated that in any other embodiment of the present invention, any suitable contact-based metrology device may be used. As a contact-based operation principle, for example, a magnetostriction or electrostriction operation principle may be used. Specifically, the operation principle may be selected according to accuracy requirements.
第6ミラー106.6に付随する計測デバイス110.2は(全ての6つの自由度において)、投影系計測支持構造体112及び慣性基準を形成する第6ミラー106.6との間の第1空間関係を捕捉する。更に、結像工程に関わる他のコンポーネント106.1〜106.5,103.1及び104.1に付随する計測デバイス110.2,110.3,110.4及び110.5は(全ての6つの自由度において)、投影系計測支持構造体112.2と、付随するコンポーネント106.1〜106.5,103.1及び104.1との間の空間関係を捕捉する。
The measurement device 110.2 associated with the sixth mirror 106.6 (in all six degrees of freedom) is the first between the projection system
基板104.1の場合、これは、投影系計測支持構造体112.1と機械的に接続された計測デバイス110.4(基板系計測支持構造体112.2と機械的に直接接続された基準素子110.6と組み合わせて)、及び基板系計測支持構造体112.2と機械的に接続された基板系計測デバイス110.5(基板テーブル支持デバイス104.3と機械的に直接接続された基準素子110.6と組み合わせて)を使用して、直列的に行われる(図2参照)。 In the case of the substrate 104.1, this is a measurement device 110.4 mechanically connected to the projection system measurement support structure 112.1 (reference directly mechanically connected to the substrate system measurement support structure 112.2). Substrate-based measurement device 110.5 (in combination with element 110.6) and mechanically connected to substrate-based measurement support structure 112.2 (reference directly mechanically connected to substrate table support device 104.3) In combination with element 110.6) (see FIG. 2).
最後に、計測装置110は第1空間関係及び第2空間関係を利用して、第6ミラー106.6と、個々の更なるコンポーネント106.1〜106.5,103.1及び104.1との間の空間関係を決定する。その後対応する計測信号が制御ユニット109に提供され、制御ユニット109はこれらの計測信号に応じて、それぞれの信号支持デバイス108.1〜108.6、103.3及び104.3に対応する制御信号を生成する。
Finally, the measuring
本発明の他の実施形態において、基準光学素子(例えば第6ミラー)と、結像工程に関わるそれぞれの更なるコンポーネント(例えば、ミラー106.1〜106.5、マスク103.1及び基板104.1)の内のいずれか一つとの間の空間関係の直接測定も提供することができると理解されよう。空間境界条件に応じて、このような直接的又は間接的な測定の任意の組み合わせも使用することができる。
In other embodiments of the present invention, the reference optical element (eg, sixth mirror) and each additional component involved in the imaging process (eg, mirrors 106.1-106.5, mask 103.1 and
本実施形態において、計測構造体と第6ミラー106.6との間の第1空間関係を表す計測信号に応じて、制御ユニット109は、第6ミラー106.6(すなわち、本発明における第1光学素子ユニット)の第1支持デバイス108.6に対応する制御信号を生成し、計測ユニット110.1の投影系計測支持構造体112.1に対して、上述の第1調整制御帯域幅(5Hz〜100Hz、好適には40Hz〜100Hzの範囲)で第6ミラー106.6を調整する。
In the present embodiment, in response to the measurement signal representing the first spatial relationship between the measurement structure and the sixth mirror 106.6, the
この重要な第1光学素子ユニット106.6の低帯域幅制御は、計測ユニット110.1の計測構造体に対する第1光学素子ユニット106.6の低帯域幅ドリフト制御を提供する。換言すれば、これにより、第1光学素子ユニット106.6は、第1光学素子ユニット106.6と、計測ユニット110.1の投影系計測支持構造体112.1との間の空間関係を捕捉する、計測ユニット110.1に対応する低周波数動作に追従することができる。この手段により、計測ユニット110.1の捕捉デバイスにおける捕捉範囲を超える第1光学素子ユニット106.6と、計測ユニット110.1の投影系計測支持構造体112.1との間の過度の相対運動、換言すればセンサ範囲の問題を、有利な方法で回避することができる。 This important low bandwidth control of the first optical element unit 106.6 provides low bandwidth drift control of the first optical element unit 106.6 with respect to the measurement structure of the measurement unit 110.1. In other words, the first optical element unit 106.6 thereby captures the spatial relationship between the first optical element unit 106.6 and the projection system measurement support structure 112.1 of the measurement unit 110.1. The low frequency operation corresponding to the measurement unit 110.1 can be followed. By this means, excessive relative movement between the first optical element unit 106.6 exceeding the capture range in the capture device of the measurement unit 110.1 and the projection system measurement support structure 112.1 of the measurement unit 110.1. In other words, the sensor range problem can be avoided in an advantageous manner.
基板テーブル104.2と基板104.1との間の空間関係は、例えば露光工程の直前の測定操作によって既知であると理解されよう。同様のことがマスクテーブル103.2とマスク103.1との間の空間関係にも言える。従って、マスクテーブル103.2及び基板テーブル104.2にそれぞれ接続される個々の基準素子110.6もまた、基準ミラー106.6とマスク103.1及び基板104.1との間におけるそれぞれの空間関係の捕捉を可能にする。 It will be appreciated that the spatial relationship between the substrate table 104.2 and the substrate 104.1 is known, for example, by a measurement operation immediately before the exposure process. The same applies to the spatial relationship between the mask table 103.2 and the mask 103.1. Thus, the individual reference elements 110.6 connected to the mask table 103.2 and the substrate table 104.2, respectively, also have their respective spaces between the reference mirror 106.6 and the mask 103.1 and the substrate 104.1. Allows capture of relationships.
その結果、露光工程に関わる全てのコンポーネントは、典型的に、能動的に制御されなければならないという事実にかかわらず、最も重要な第1光学素子ユニット106.6の制御帯域幅に対する要件は、高度に有利な方法で大きく緩和される。この肯定的な効果は、一般に、全てのコンポーネントの能動的な支持のために増加する費用よりも価値のあるものである。 As a result, regardless of the fact that all components involved in the exposure process typically have to be actively controlled, the most important requirement for the control bandwidth of the first optical element unit 106.6 is high Is greatly relaxed in an advantageous manner. This positive effect is generally more valuable than the increased cost for active support of all components.
従って、例えば、典型的に200Hz〜300Hzの調整制御帯域幅を使用し、個々の光学素子ユニットに必要であると考えられる従来のシステムと比較すると、本発明では、相当低い調整制御帯域幅、例えば5Hz〜100Hz、好適には40Hz〜100Hzを重要な第1光学素子ユニット106.6に使用し、結像工程に関わる他の全てのコンポーネント(すなわち、光学素子ユニット106.1〜106.5、マスクユニット103.1及び基板ユニット104.1)を従来所望されてきた高い調整制御帯域幅、例えば、200Hz〜400Hzで容易に制御し、第1光学素子ユニット106.6によって形成された慣性基準に対する適切なアライメントを提供することができる。 Thus, for example, compared to conventional systems that typically use an adjustment control bandwidth of 200 Hz to 300 Hz and are considered necessary for individual optical element units, the present invention provides a considerably lower adjustment control bandwidth, e.g. 5 Hz to 100 Hz, preferably 40 Hz to 100 Hz is used for the important first optical element unit 106.6 and all other components involved in the imaging process (ie optical element units 106.1 to 106.5, mask) The unit 103.1 and the substrate unit 104.1) are easily controlled with a conventionally desired high adjustment control bandwidth, for example 200 Hz to 400 Hz, suitable for the inertial reference formed by the first optical element unit 106.6 Alignment can be provided.
上述の(間接的な)測定コンセプトは、計測ユニット110.1の投影系計測支持構造体における瞬時の剛体位置及び配向、具体的には、計測ユニット110.1の計測構造体に導入される振動外乱は、投影系計測支持構造体112.1が計測構造体の動的変形を大幅に回避するほど十分に高い剛性である限り、本質的に関係ないという利点があることを更に理解されよう。具体的に、投影系計測支持構造体の空間での位置及び/又は配向を安定させるための作業が少なくてすむ。しかしそれにもかかわらず、典型的に、本実施形態のように、投影系計測支持構造体自体を投影光学ボックス構造体102.1によって、振動を遮断するように支持することもできる。 The above (indirect) measurement concept is that the instantaneous rigid body position and orientation in the projection system measurement support structure of the measurement unit 110.1, specifically the vibration introduced into the measurement structure of the measurement unit 110.1. It will be further appreciated that the disturbance has the advantage that it is essentially irrelevant as long as the projection system metrology support structure 112.1 is sufficiently stiff enough to largely avoid dynamic deformation of the metrology structure. Specifically, the work for stabilizing the position and / or orientation of the projection system measurement support structure in the space can be reduced. However, nonetheless, typically, the projection system measurement support structure itself can also be supported by the projection optical box structure 102.1 to block vibrations, as in this embodiment.
上述の様に、投影光学ボックス構造体102.1(及び、投影系内)に導入される振動外乱エネルギー量を減らし、最終的にこのような振動外乱エネルギーの悪影響を低減させるには、本発明によれば、投影光学ボックス構造体102.1を第1防振装置113を介してベース支持構造体107に支持し、基板系計測支持構造体112.2を、第2防振装置114を介してベース支持構造体107に支持するという支持コンセプトが提供される。
As described above, in order to reduce the amount of vibration disturbance energy introduced into the projection optical box structure 102.1 (and in the projection system) and finally reduce the adverse effects of such vibration disturbance energy, the present invention is used. According to the above, the projection optical box structure 102.1 is supported on the
投影光学ボックス構造体102.1と基板系計測支持構造体112.2とをこのように別個に支持することにより、光学素子106.1〜106.6を、基板系計測支持構造体112.2(冷媒への乱流によって2次振動外乱を生成し、2次振動外乱エネルギーを放出する)の冷却回路(詳細図示せず)などの、2次内部振動外乱源の支持構造体112.2から機械的に遮断する。 By separately supporting the projection optical box structure 102.1 and the substrate system measurement support structure 112.2 in this manner, the optical elements 106.1 to 106.6 are supported by the substrate system measurement support structure 112.2. From the support structure 112.2 of the secondary internal vibration disturbance source such as a cooling circuit (not shown in detail) such as a secondary vibration disturbance generated by the turbulent flow to the refrigerant and releasing the secondary vibration disturbance energy. Shut off mechanically.
この機械的遮断は、投影光学ボックス構造体102.1と基板系計測支持構造体112.2とを、防振装置113及び114を介してそれぞれ支持し、投影光学ボックス構造体102.1と基板系計測支持構造体112.2とが構造的に直接接触しないようにして行う。換言すれば、投影光学ボックス構造体102.1と基板系計測支持構造体112.2とを、基板系計測支持構造体112.2から投影光学ボックス構造体102.1までの固体伝搬振動エネルギーの構造的な経路がベース支持構造体107を通ってのみ存在するように支持する。
This mechanical shut-off supports the projection optical box structure 102.1 and the substrate system measurement support structure 112.2 via the
従って一方では、固体伝搬2次振動エネルギーを有利な方法でベース支持構造体107を介して迂回させ、そうすることによって2次振動外乱が光学投影系へ到達するために進まなければならない構造的な経路の長さを有利に増大させ、その結果、2次振動外乱の減衰を有利に増大させる。
Therefore, on the one hand, the structurally propagated secondary vibration energy is diverted through the
一方で防振装置114は、ベース支持構造体107に導入される固体伝搬2次振動外乱エネルギーを更に低減させ、防振装置113は、ベース支持構造体107から投影光学ボックス構造体102.1へと更に導入される、基板系計測支持構造体112.2から生じる固体伝搬振動外乱エネルギー量を更に低減させる。
On the other hand, the
好適には、基板テーブル支持デバイス104.3などの振動外乱の一次源の支持及び、対応する防振装置(詳細示さず)を介してベース支持構造体107上にも支持されるマスクテーブル支持デバイス103.3の支持には、同様の手法が選択されると理解されよう。
Preferably, a mask table support device that is also supported on the
図2からわかる様に、これもまた本発明において内部2次振動外乱源を形成する光学投影ユニット102の内部冷却デバイス115には、同様の支持方法を選択する。内部冷却デバイス115は光学素子106.1〜106.6を取り囲むスリーブである。内部冷却デバイス115は、光学素子106.1〜106.6、それらに付随する支持デバイス108.1〜108.6及び投影光学ボックス構造体102.1と物理的又は構造的に直接接触しないように設計されている。内部冷却デバイス115は、内部冷却デバイス支持構造体115.1を介して、ベース構造体107とのみ物理的又は構造的に直接接触する。内部冷却デバイス支持構造体115.1は、更なる防振装置(詳細示さず)を介してベース支持構造体107上にも支持することができると理解されよう。
As can be seen from FIG. 2, a similar support method is selected for the
図2からわかる様に、このような直接の物理的又は構造的接触を回避するために、内部冷却デバイス115は対応する開口部又は凹部を有しており、これを通して内部冷却デバイス115と接触せずに支持デバイス108.1〜108.6はそれぞれ到達することができる。更に、内部冷却デバイス支持構造体115.1は、投影光学ボックス構造体102.1内に設けられた対応する開口部又は凹部102.2を通り、後者と物理的に接触せずに到達する。
As can be seen from FIG. 2, in order to avoid such direct physical or structural contact, the
一つ又は複数の更なる冷却デバイス、具体的に、投影光学ボックス構造体102.1を取り囲む外部冷却デバイスは、図2に点線の輪郭116で示す様に、内部冷却デバイス115と同様の方法(すなわち、光学素子106.1〜106.6、それらの付随する支持デバイス108.1〜108.6及び投影光学ボックス構造体102.1と物理的又は構造的に直接接触することなく)で、ベース支持構造体107上に設け、支持することができると理解されよう。
One or more additional cooling devices, in particular an external cooling device surrounding the projection optics box structure 102.1, can be produced in a manner similar to the internal cooling device 115 (as indicated by the dotted
第1防振装置113は約0.5Hzの第1防振共振周波数を有しており、よってこの周波数で有利な低域防振を実現する。本発明の他の好適な実施形態では、第1防振共振周波数を、0.05Hz〜8.0Hz,0.1Hz〜1.0Hz又は0.2Hz〜0.6Hzの範囲となるように選択することができると理解されよう。これらの場合は何れも、有利な低域防振が実現される。
The first
本例において、同様のことが第2防振装置114の第2防振共振周波数にも適用され、この場合も約0.5Hzである。ここでも、第2防振共振周波数は0.05Hz〜8.0Hz,0.2Hz〜1.0Hz又は0.2Hz〜0.6Hzとなるように選択することができる。これらの場合は何れも有利な低域の防振が実現される。
In this example, the same applies to the second vibration isolation resonance frequency of the second
投影光学ボックス構造体102.1の振動挙動を更に改善する為に、光学素子における第2サブグループ106.7の支持デバイス108.1〜108.5の各々は、接続デバイス117.2を介して投影光学ボックス構造体102.1に接続される、振動平衡質量ユニット117.1を有している。 In order to further improve the vibration behavior of the projection optical box structure 102.1, each of the support devices 108.1 to 108.5 of the second subgroup 106.7 in the optical element is connected via a connection device 117.2. It has a vibration balance mass unit 117.1 connected to the projection optics box structure 102.1.
好適には、各振動平衡質量ユニット117.1及びその接続デバイス117.2を、光学素子106.1〜106.5をそれぞれ駆動させる(支持デバイス108.1〜108.5それぞれの)アクチュエータデバイスに付随させ、光学素子106.1〜106.5をそれぞれ駆動させる駆動力を打ち消す、少なくとも部分的な反力を提供するように構成する。換言すれば、振動平衡質量ユニット117.1は、アクチュエータ反力打ち消しユニットを形成する。 Preferably, each vibrationally balanced mass unit 117.1 and its connecting device 117.2 is an actuator device (for each of the support devices 108.1 to 108.5) that drives the optical elements 106.1 to 106.5, respectively. Accompanying it, it is configured to provide at least a partial reaction force that counteracts the driving force that drives the optical elements 106.1 to 106.5, respectively. In other words, the vibration balance mass unit 117.1 forms an actuator reaction force canceling unit.
振動平衡質量ユニット117.1及び接続デバイス117.2によって形成されるこの振動平衡系は、有利な方法で、振動平衡系の振動挙動及び投影光学ボックス構造体102.1における振動挙動の修正により、有利な振動平衡を提供し、光学素子106.1〜106.6のレベルで見られる振幅の全体的な減少がもたらされる。 This vibration balance system formed by the vibration balance mass unit 117.1 and the connecting device 117.2 is in an advantageous way, by modifying the vibration behavior of the vibration balance system and the vibration behavior in the projection optical box structure 102.1. Provides an advantageous vibration balance and results in an overall reduction in amplitude seen at the level of optical elements 106.1 to 106.6.
振動平衡質量ユニット117.1及び接続デバイス117.2は、本実施形態において、約25Hzの平衡共振周波数を定めている。しかしながら本発明の他の実施形態において、1Hz〜40Hz,5Hz〜40Hz又は15Hz〜25Hzの範囲の平衡共振周波数を、投影光学ボックス構造における振動挙動に応じて選択することができると理解されよう。 The vibration balance mass unit 117.1 and the connecting device 117.2 define a balance resonance frequency of about 25 Hz in this embodiment. However, it will be appreciated that in other embodiments of the invention, a balanced resonant frequency in the range of 1 Hz to 40 Hz, 5 Hz to 40 Hz, or 15 Hz to 25 Hz can be selected depending on the vibrational behavior in the projection optical box structure.
本実施形態において、このような振動平衡質量ユニットは、第1光学素子106.6に付随されない。しかしながら本発明の他の実施形態においては、図2に点線の輪郭117.3で示す様に、このような振動平衡質量ユニットを第1光学素子106.6に付随させるような構造を選択することもできる。 In this embodiment, such a vibration balance mass unit is not attached to the first optical element 106.6. However, in other embodiments of the present invention, a structure is selected that associates such a vibrationally balanced mass unit with the first optical element 106.6, as shown by the dotted outline 117.3 in FIG. You can also.
更に本実施形態において、それぞれの振動平衡質量ユニット117.1は、接続デバイス117.2によって投影光学ボックス構造102.2と付随する光学素子106.1〜106.5との間に運動学的に直列に配置されるように、接続デバイス117.2によって保持される複数の平衡質量素子を有する。 Furthermore, in this embodiment, each vibrationally balanced mass unit 117.1 is kinematically connected between the projection optical box structure 102.2 and the associated optical elements 106.1 to 106.5 by the connecting device 117.2. It has a plurality of balanced mass elements held by connecting device 117.2 to be arranged in series.
平衡質量素子の数は、好適には、それぞれの光学素子の支持構造体における振動挙動に応じて選択する。本例においては、それぞれの光学素子106.1〜106.5の外周に、6つの平衡質量素子を配置させる。本発明の他の実施形態において、任意の適切な様々な数の平衡質量素子を設けることができると理解されよう。 The number of balanced mass elements is preferably selected according to the vibrational behavior of the support structure of each optical element. In this example, six balanced mass elements are arranged on the outer periphery of each of the optical elements 106.1 to 106.5. It will be appreciated that in any other embodiment of the present invention, any suitable varying number of balanced mass elements may be provided.
しかしながら、本発明の他の実施形態において、光学素子あたり一つの平衡質量素子で十分であろう。更に、光学素子の支持構造体における振動挙動に応じて、必ずしも全ての光学素子、具体的には第1サブグループ106.7の全ての光学素子にこのような振動平衡質量ユニッを設ける必要はない。 However, in other embodiments of the present invention, one balanced mass element per optical element may be sufficient. Further, depending on the vibration behavior of the support structure of the optical element, it is not always necessary to provide such a vibration balance mass unit for all optical elements, in particular for all optical elements of the first subgroup 106.7. .
本例において、投影光学ボックス構造体102.1の振動挙動に有利な影響を与えるために、各接続デバイス117.2は、第1減衰比約1%で、付随する振動平衡質量ユニット117.1の振動減衰を与えるように構成する。光学素子の支持構造体における振動挙動に応じて、別の第1減衰比を選択することもできると理解されよう。好適には、第1減衰比は次の範囲、すなわち、0.2%〜15%,0.2%〜5%及び1.0%〜3.0%の範囲から選択する。 In this example, in order to advantageously influence the vibration behavior of the projection optical box structure 102.1, each connecting device 117.2 has a first damping ratio of about 1% and an associated vibration balance mass unit 117.1. It is configured so as to give vibration damping. It will be appreciated that a different first damping ratio may be selected depending on the vibration behavior in the support structure of the optical element. Preferably, the first damping ratio is selected from the following ranges: 0.2% -15%, 0.2% -5% and 1.0% -3.0%.
図2から更にわかるように、投影系計測支持構造体112.1は、第3防振装置118を介して投影光学ボックス構造体102.1(及び結果的にはベース支持構造体107)上に支持される。第3防振装置118は約3Hzの第3防振共振周波数を有している。
As can be further seen from FIG. 2, the projection system measurement support structure 112.1 is placed on the projection optical box structure 102.1 (and consequently the base support structure 107) via the
本発明の他の好適な実施形態において、第3防振共振周波数も、1Hz〜30Hz,2Hz〜10Hz又は3Hz〜8Hzの範囲の共振周波数となるように選択することができると理解されよう。適切な第3防振共振周波数は、具体的に、投影系計測支持構造体112.1の振動挙動に応じて選択することができる。 It will be appreciated that in other preferred embodiments of the present invention, the third anti-vibration resonant frequency can also be selected to be a resonant frequency in the range of 1 Hz to 30 Hz, 2 Hz to 10 Hz, or 3 Hz to 8 Hz. The appropriate third vibration-proof resonance frequency can be specifically selected according to the vibration behavior of the projection system measurement support structure 112.1.
本例において、第3防振共振周波数及び平衡共振周波数は、それらが周波数ギャップで分離されている限り相互に同調する。このように適切な範囲の周波数ギャップは干渉効果を回避するのに有利であり、最終的には、振動システムの不安定さの問題に有利である。 In this example, the third anti-vibration resonant frequency and the balanced resonant frequency are tuned to each other as long as they are separated by a frequency gap. Thus, an appropriate range of frequency gaps is advantageous to avoid interference effects and ultimately to the problem of vibration system instability.
周波数ギャップの幅は、投影光学ボックス構造体102.1、光学素子106.1〜106.6、平衡質量ユニット117.1、接続デバイス117.2及び投影系計測支持構造体112.1の内の少なくとも一つの振動挙動に応じて選択すると理解されよう。好適には、周波数ギャップは第3防振共振周波数の1Hz〜40Hz,10Hz〜25Hz又は100%〜400%の範囲から選択する。 The width of the frequency gap is within the projection optical box structure 102.1, the optical elements 106.1 to 106.6, the balance mass unit 117.1, the connection device 117.2 and the projection system measurement support structure 112.1. It will be appreciated that the choice is made according to at least one vibrational behavior. Preferably, the frequency gap is selected from the range of 1 Hz to 40 Hz, 10 Hz to 25 Hz, or 100% to 400% of the third vibration isolation resonance frequency.
更に本例において、投影系計測支持構造体112.1の振動挙動に有利な影響を与えるために、第3防振装置118を、第2減衰比約20%で、投影系計測支持構造体112.1の振動の減衰を提供するように構成する。
Furthermore, in this example, in order to have an advantageous influence on the vibration behavior of the projection system measurement support structure 112.1, the
投影系計測支持構造体112.1の振動挙動に応じて、別の第2減衰比を選択してもよいと理解されよう。好適には、第2減衰比は次の範囲、すなわち、5%〜60%、10%〜30%及び20%〜25%の範囲から選択する。 It will be appreciated that another second damping ratio may be selected depending on the vibrational behavior of the projection system measurement support structure 112.1. Preferably, the second damping ratio is selected from the following ranges: 5% -60%, 10% -30% and 20% -25%.
ベース構造体107への(防振装置118及び113を介した)投影系計測支持構造体112.1のこの2段階の防振支持によって、振動外乱の1次源(基板テーブル支持デバイス104.3及びマスクテーブル支持デバイス103.3の支持など)及び振動外乱の2次源(光学投影ユニット102の基板系計測支持構造体112.2及び内部冷却デバイス115)からの、少なくとも2段階、多くの場合は3段階の振動分離を実現することを更に理解されよう。
This two-stage anti-vibration support of the projection system measurement support structure 112.1 (via the
換言すれば、一方で、固体伝搬1次及び2次振動外乱エネルギーは、投影系計測支持構造体112.1に到達する前に、有利な方法で、ベース支持構造体107及び投影光学ボックス構造体102.1を介して迂回させ、これにより、1次及び2次振動外乱が投影系計測支持構造体112.1に到達するために進まなければならない構造的経路の長さを有利に増大させ、結果的に1次及び2次振動外乱の減衰が有利に増大する。 In other words, on the one hand, the solid propagating primary and secondary vibrational disturbance energy is advantageously transferred in an advantageous manner before reaching the projection system measurement support structure 112.1. 102.1, which advantageously increases the length of the structural path that the primary and secondary vibration disturbances must travel to reach the projection system metrology support structure 112.1; As a result, the attenuation of the primary and secondary vibration disturbances is advantageously increased.
これによって最終的に投影系計測支持構造体112.1の特に高い振動安定化が導かれ、これはシステムの制御性能に大変有利である。 This ultimately leads to a particularly high vibration stabilization of the projection system measurement support structure 112.1, which is very advantageous for the control performance of the system.
個々の支持構造体には、任意の所望の、及び適切な材料を選択することができると理解されよう。例えば、個々の支持構造体、具体的には、比較的軽量で比較的高い剛性を必要とする支持構造体には、アルミニウムのような金属を使用することができる。支持構造体の材料は、好適には、支持構造体のタイプや機能に応じて選択されると理解されよう。 It will be appreciated that any desired and appropriate material can be selected for the individual support structures. For example, metals such as aluminum can be used for individual support structures, specifically, support structures that are relatively light and require relatively high stiffness. It will be appreciated that the material of the support structure is preferably selected depending on the type and function of the support structure.
具体的には、投影光学ボックス構造体102.1には、スチール、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、いわゆるインバー合金(すなわち33%〜36%のニッケルを含有する鉄ニッケル合金、Fe64Ni36)及び適切なタングステン合金(例えばDENSIMET(登録商標)、INERMET(登録商標)などの複合材料、すなわち、タングステンの含有量が90%以上で、NiFe又はNiCu結合相の重金属)を好適に使用する。 Specifically, the projection optical box structure 102.1 includes steel, aluminum (Al), titanium (Ti), a so-called Invar alloy (ie, an iron nickel alloy containing 33% to 36% nickel, Fe64Ni36) and A suitable tungsten alloy (for example a composite material such as DENSIMET®, INERMET®), ie a heavy metal of NiFe or NiCu binder phase with a tungsten content of 90% or more, is preferably used.
更に、投影系計測支持構造体112.1には、シリコン含浸型炭化ケイ素(SiSiC)、炭化ケイ素(SiC)、シリコン(Si)、炭素繊維強化炭化ケイ素複合材(C/CSiC)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ゼロデュア(Zerodur(登録商標))(リチウムアルミノ珪酸ガラス−セラミック)、ULE(登録商標)ガラス(酸化チタン−ケイ素ガラス)、石英、コーディエライト(マグネシウム鉄アルミニウムサイクロ珪酸塩鉱物)又は熱膨張率が低く、弾性率の大きな他のセラミック材料も有利に使用することができる。 Furthermore, the projection system measurement support structure 112.1 includes silicon-impregnated silicon carbide (SiSiC), silicon carbide (SiC), silicon (Si), carbon fiber reinforced silicon carbide composite (C / CSiC), aluminum oxide ( Al 2 O 3 ), Zerodur (Zerodur (registered trademark)) (lithium aluminosilicate glass-ceramic), ULE (registered trademark) glass (titanium oxide-silicon glass), quartz, cordierite (magnesium iron aluminum cyclosilicate mineral ) Or other ceramic materials having a low coefficient of thermal expansion and a high modulus of elasticity can also be used advantageously.
本例において、投影光学ボックス構造体102.1は、第1剛性を有する第1材料としてのスチールで製造する。この手段では、例えばアルミニウムで製造される従来の支持構造体と比較して、重量は3倍増えるが、これは従来のシステムにおいて一般に好ましくない。しかしながら、本発明による非従来的な支持方法により、投影光学ボックス構造体102.1の重量の増加は振動挙動の点において有利である。 In this example, the projection optical box structure 102.1 is made of steel as a first material having a first stiffness. This measure increases the weight by a factor of 3 compared to a conventional support structure made, for example, of aluminum, which is generally not preferred in conventional systems. However, due to the non-conventional support method according to the invention, an increase in the weight of the projection optical box structure 102.1 is advantageous in terms of vibration behavior.
更に投影計測支持構造体112.1は、投影光学ボックス構造体102.1のスチール材の剛性よりも大きな第2剛性を有する第2材料で製造する。投影計測支持構造体112.1のこのように高い剛性は、上述の様に有利である。 Further, the projection metrology support structure 112.1 is made of a second material having a second stiffness that is greater than the stiffness of the steel material of the projection optical box structure 102.1. This high rigidity of the projection measurement support structure 112.1 is advantageous as described above.
本実施形態のマイクロリソグラフィ装置101では、全ての関連自由度、典型的にはx方向及びy方向において、100pm以下の視線精度を得ることができると理解されよう。尚、一般的に、第3防振装置118の第3共振周波数を低くすると、より良好な視線精度を提供することができる。
It will be understood that the
図1及び図2の光学結像装置101において、パターン像を基板上に転写する方法を、本発明による光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法の好適な実施形態及び図1〜図3を参照して以下に記載する、光学素子ユニットと基準ユニットとの間の空間関係を捕捉する方法を用いて実行することができる。
In the
本方法の転写ステップにおいて、マスク103.1上に形成されたパターン像を、光学結像装置101の光学投影ユニット102を使って基板104.1上に転写する。
In the transfer step of the method, the pattern image formed on the mask 103.1 is transferred onto the substrate 104.1 using the
このため、転写ステップの捕捉ステップ119.3において、結像工程に関わるコンポーネント106.1〜106.6,103.1及び104.1間の空間関係は、上記に概要を示すように、光学素子ユニットと基準ユニットとの間の空間関係を捕捉する方法を使って捕捉する。 For this reason, in the capture step 119.3 of the transfer step, the spatial relationship between the components 106.1 to 106.6, 103.1 and 104.1 involved in the imaging process is Capture using a method that captures the spatial relationship between the unit and the reference unit.
転写ステップの制御ステップ119.4において、基板テーブル104.2、マスクテーブル103.2及びその他のミラー106.1〜106.5の第6ミラー106.6に対する位置及び/又は配向、並びに第6ミラー106.6の計測ユニット110.1の計測構造体に対する位置及び/又は配向は、上記に概要を示すように、捕捉ステップ119.3において予め捕捉された空間関係に応じて制御する。露光ステップにおいて、制御ステップ119.4の直後、又はこのステップと最終的に重複して、マスク103.1上に形成されたパターン像を、光学結像装置1を使用して基板104.1上に露光する。 In the control step 119.4 of the transfer step, the position and / or orientation of the substrate table 104.2, the mask table 103.2 and the other mirrors 106.1 to 106.5 with respect to the sixth mirror 106.6, and the sixth mirror The position and / or orientation of the measurement unit 110.1 of 106.6 relative to the measurement structure is controlled according to the spatial relationship previously captured in the capture step 119.3, as outlined above. In the exposure step, immediately after the control step 119.4 or finally overlapped with this step, the pattern image formed on the mask 103.1 is transferred onto the substrate 104.1 using the optical imaging device 1. To expose.
制御ステップ119.4の一部のステップにおいて、予め設けられているマスク103.1を有するマスクユニット103及び基板104.1を有する基板ユニット104の空間を調整する。尚、マスク103.1及び基板104.1は、実際の位置捕捉前の遅い時点又は露光ステップ前の更に遅い時点で、マスクユニット103及び基板ユニット104にそれぞれ挿入することもできると理解されよう。
In some steps of the control step 119.4, the space between the
本発明による光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法の好適な実施形態によれば、ステップ119.1において、上記に概要を示す様に光学投影ユニット102のコンポーネントを最初に用意し、ステップ119.2において支持する。このためステップ119.2において、光学投影ユニット102のミラー106.1〜106.6は、光学投影ユニット102の光学投影ボックス構造体102.1内に支持して設置する。ステップ119.4において、その後ミラー106.1〜106.6を投影光学ボックス構造体102.1内において個々の制御帯域幅でそれぞれ能動的に支持し、図1及び図2に関して上記に記載した様な構成を提供する。
According to a preferred embodiment of the method for supporting the components of the optical projection unit according to the invention, in step 119.1 the components of the
捕捉ステップ119.3では、(図1及び図2に関して上記に記載の様な構成で予め提供されている)計測装置110を使用する。尚、基準素子は、それらが配置される個々のミラー106.1〜106.6と共に、より早い時点において先に提供することができると理解されよう。しかしながら本発明の他の実施形態では、実際の位置捕捉ステップ前の遅い時点において、計測装置110のその他のコンポーネントと共に基準素子を設けてもよい。
The capture step 119.3 uses a measuring device 110 (provided in advance in a configuration as described above with respect to FIGS. 1 and 2). It will be appreciated that the reference elements can be provided earlier at an earlier time with the individual mirrors 106.1 to 106.6 on which they are placed. However, in other embodiments of the present invention, a reference element may be provided along with other components of the
捕捉ステップ119.3において、光学結像装置101の中心慣性基準としての第6ミラー106.6と、基板テーブル104.2、マスクテーブル103.2及びその他のミラー106.1〜106.5との間の実際の空間関係を、その後、上記に概要を示す様に捕捉する。
In the capture step 119.3, the sixth mirror 106.6 as the center inertia reference of the
第6ミラー106.6と、基板テーブル104.2、マスクテーブル103.2及びその他のミラー106.1〜106.5との間の実際の空間関係並びに第6ミラー106.6の計測ユニット110.1の計測構造体に対する実際の空間的関係は、露光工程全体にわたって連続的に捕捉することができる。制御ステップ119.4では、この連続的な捕捉工程の最新の結果を検索して使用する。 The actual spatial relationship between the sixth mirror 106.6 and the substrate table 104.2, mask table 103.2 and other mirrors 106.1 to 106.5 and the measurement unit 110.6 of the sixth mirror 106.6. The actual spatial relationship for one metrology structure can be captured continuously throughout the exposure process. In control step 119.4, the latest result of this continuous capture process is retrieved and used.
上述の様に、制御ステップ119.4において、基板テーブル104.2、マスクテーブル103.2及びミラー106.1〜106.6の位置を以前捕捉したこの空間関係に応じて制御し、露光ステップにおいて、マスク103.1上に形成されたパターン像を基板104.1上に露光する。 As described above, in the control step 119.4, the positions of the substrate table 104.2, the mask table 103.2 and the mirrors 106.1 to 106.6 are controlled according to this previously captured spatial relationship, and in the exposure step. The pattern image formed on the mask 103.1 is exposed on the substrate 104.1.
(第2の実施形態)
以下において、本発明に係る方法の好適な実施形態を実施することのできる、本発明に係る光学結像装置201の第2の好適な実施形態を、図4を参照して説明する。光学結像装置201はその基本設計及び機能において、光学結像装置101にほぼ相当するので、ここでは主に違いについて記載する。具体的には、同一のコンポーネントには同じ参照番号を付し、類似のコンポーネントには同じ参照番号に100を加えたものを表示する。明示的に逸脱する記載を以下に示す場合を除き、明示的参照は、これらのコンポーネントに関する第1の実施形態において前述した説明を参照されたい。
(Second Embodiment)
In the following, a second preferred embodiment of the
光学結像装置201と光学結像装置101との主な違いは、投影光学ボックス構造体202.1の設計である。投影光学ボックス構造体202.1は、光学結像装置101の投影光学ボックス構造体102.1と交換可能であると理解されよう。
The main difference between the
説明する実施形態において、投影光学ボックス構造体202.1は、第2投影光学ボックスサブ構造体202.4を支持する第1投影光学ボックスサブ構造体202.3と、投影系計測支持構造体112.1とによって形成される、2部設計となっている。第2投影光学ボックスサブ構造体202.4は、光学素子106.1〜106.6の支持デバイス208.1〜208.6に接続される。よって第2投影光学ボックスサブ構造体202.4は光学素子106.1〜106.6を支持する。
In the described embodiment, the projection optical box structure 202.1 includes a first projection optical box substructure 202.3 that supports the second projection optical box substructure 202.4 and a projection system
第2投影光学ボックスサブ構造体202.4は、20Hz〜30Hzの範囲の防振共振周波数における第4防振共振周波数を有する第4防振装置219を介して、第1投影光学ボックスサブ構造体202.3に支持される。本発明の他の実施形態において、第4防振共振周波数は、1Hz〜30Hz,1Hz〜8Hz,1Hz〜40Hz又は25Hz〜30Hzの範囲から選択することができると理解されよう。
The second projection optical box substructure 202.4 is connected to the first projection optical box substructure via a fourth
ベース構造体107上の(防振装置219及び113を介した)第2投影光学ボックスサブ構造体202.4のこの2段階の防振支持により、振動外乱の1次源(基板テーブル支持デバイス104.3及びマスクテーブル支持デバイス103.3の支持など)及び振動外乱の2次源(基板系計測支持構造体112.2及び光学投影ユニット102の内部冷却デバイス115など)からの、少なくとも2段階、多くの場合は3段階の防振が実現されることを更に理解されよう。
This two-stage anti-vibration support of the second projection optical box sub-structure 202.4 (via the
換言すれば、固体伝搬1次及び2次振動外乱エネルギーは、第2投影光学ボックスサブ構造体202.4に到達する前に、有利な方法で、ベース支持構造体107及び第1投影光学ボックス構造体202.3を介して迂回され、これにより、1次及び2次振動外乱が第2投影光学ボックスサブ構造体202.4に到達するために進まなければならない構造的経路の長さを有利に増大させ、結果的に1次及び2次振動外乱の減衰が有利に増大する。 In other words, the solid propagating primary and secondary vibration disturbance energy is advantageously transferred in an advantageous manner before reaching the second projection optical box substructure 202.4. Advantageously bypasses the length of the structural path that the primary and secondary vibration disturbances must travel to reach the second projection optics box substructure 202.4. As a result, the damping of the primary and secondary vibration disturbances is advantageously increased.
これにより、最終的に第2投影光学ボックスサブ構造体202.4、ひいては光学素子106.1〜106.6のとりわけ高い振動の安定がもたらされ、システムの制御性能にも大変有利である。 This ultimately results in a particularly high vibration stability of the second projection optical box substructure 202.4 and thus the optical elements 106.1 to 106.6, which is also very advantageous for the control performance of the system.
その他の防振装置113,114及び118に関しては第1の実施形態と同じである。よって第1の実施形態に関する上記の説明をここでも適用する。
Other
本説明の第1の実施形態に対する更なる違いは、光学素子における第2サブグループ106.7の支持デバイス208.1〜208.5に振動平衡質量ユニットが設けられていないことである。しかしながら図4に点線の輪郭で示す様に、任意の所望する数のこのような振動平衡質量ユニットを、光学素子106.1〜106.6の内の所望の素子に設けてもよい。 A further difference from the first embodiment of the present description is that the vibration balancing mass unit is not provided in the support devices 208.1 to 208.5 of the second subgroup 106.7 in the optical element. However, any desired number of such vibration balancing mass units may be provided on the desired element of the optical elements 106.1 to 106.6, as indicated by the dotted outline in FIG.
本実施形態のマイクロリソグラフィ装置201において、全ての関連自由度、典型的にはx方向及びy方向において、100pm以下の視線精度を得ることができると理解されよう。尚、一般的に、第3防振装置118の第3共振周波数を低くすると、より良好な視線精度が提供される。
It will be understood that in the
この場合も、個々の支持構造体に任意の所望の、及び適切な材料を選択することができると理解されよう。例えば、個々の支持構造体、具体的には比較的軽量で比較的高い剛性を必要とする支持構造体には、アルミニウムのような金属を使用することができる。第1の実施形態において記載した材料も、特に個々の支持構造体の種類及び/又は機能に応じて選択することができる。本例において、投影光学ボックス構造体202.1のサブ構造体はどちらもアルミニウム製である。 Again, it will be understood that any desired and appropriate material can be selected for the individual support structures. For example, metals such as aluminum can be used for individual support structures, particularly for support structures that are relatively light and require relatively high stiffness. The materials described in the first embodiment can also be selected depending on the type and / or function of the particular support structure. In this example, the sub-structures of the projection optical box structure 202.1 are both made of aluminum.
(第3の実施形態)
以下において、本発明に係る方法の好適な実施形態を実施することのできる、本発明に係る光学結像装置301の第3の好適な実施形態を、図5を参照して説明する。光学結像装置301はその基本設計及び機能において光学結像装置101にほぼ相当するので、ここでは主に違いについて記載する。具体的には、同一のコンポーネントには同じ参照番号を付し、類似のコンポーネントには同じ参照番号に200を加えたものを表示する。明示的に逸脱する記載を以下に示す場合を除き、明示的参照は、これらのコンポーネントに関する第1の実施形態において前述した説明を参照されたい。
(Third embodiment)
In the following, a third preferred embodiment of the
光学結像装置301と光学結像装置101との主な違いは、この場合も、投影光学ボックス構造体302.1の設計である。投影光学ボックス構造体302.1は光学結像装置101の投影光学ボックス構造体102.1と交換可能であると理解されよう。
The main difference between the
説明する実施形態において、投影光学ボックス構造体302.1は、同時に投影系計測支持構造体312を形成して非常にコンパクトな設計を実現する、第2投影光学ボックスサブ構造体302.4を支持する第1投影光学ボックスサブ構造体302.3によって形成された、2部設計となっている。第2投影光学ボックスサブ構造体302.4は、光学素子106.1〜106.6の支持デバイス308.1〜308.6に接続される。よって第2投影光学ボックスサブ構造体302.4は光学素子106.1〜106.6を支持する。
In the described embodiment, the projection optics box structure 302.1 supports a second projection optics box substructure 302.4 that simultaneously forms a projection system
第2投影光学ボックスサブ構造体302.4は、約3Hzの防振共振周波数の第3防振共振周波数を有する第3防振装置318を介して、第1投影光学ボックスサブ構造体302.3上に支持される。本発明の他の実施形態において、第3防振共振周波数は、第1の実施形態に関して上記に示す範囲から選択することができると理解されよう。 The second projection optical box sub-structure 302.4 is connected to the first projection optical box sub-structure 302.3 via a third vibration isolation device 318 having a third vibration isolation resonance frequency of about 3 Hz. Supported on top. It will be appreciated that in other embodiments of the present invention, the third anti-vibration resonant frequency can be selected from the ranges set forth above with respect to the first embodiment.
その他の防振装置113及び114に関しては第1の実施形態と同様である。従って第1の実施形態における上記の説明を適用する。
Other
本実施形態の第1の実施形態に対する更なる違いは、全ての支持デバイス308.1〜308.6に、接続デバイス317.2を介して投影光学ボックスサブ構造体302.4に接続された振動平衡質量ユニット317.1が設けてあることである。 A further difference of this embodiment with respect to the first embodiment is that all support devices 308.1-308.6 are connected to the vibrations connected to the projection optics box substructure 302.4 via the connection device 317.2. The balance mass unit 317.1 is provided.
各々の振動平衡質量ユニット317.1及びそれに付随する接続デバイス317.2は、本実施形態において、平衡共振周波数が約15Hzと定められる。しかしながら本発明の他の実施形態において、1Hz〜40Hz,5Hz〜40Hz又は15Hz〜25Hzの範囲の平衡共振周波数の平衡共振周波数を、投影光学ボックス構造体302.1の振動挙動に応じて選択することができると理解されよう。 Each vibration balance mass unit 317.1 and its associated connection device 317.2 is defined in this embodiment to have a balance resonance frequency of about 15 Hz. However, in other embodiments of the present invention, a balanced resonant frequency in the range of 1 Hz to 40 Hz, 5 Hz to 40 Hz, or 15 Hz to 25 Hz is selected according to the vibration behavior of the projection optical box structure 302.1. It will be understood that you can.
本例において、投影光学ボックス構造体302.1の振動挙動に有利な影響を与えるために、各々の接続デバイス317.2は、約1%の第1減衰比で、付随する振動平衡質量ユニット317.1の振動減衰を提供するように構成される。光学素子の支持構造体における振動挙動に応じて、別の第1減衰比を選択することができると理解されよう。好適には、第1減衰比は次の範囲、すなわち0.2%〜15%、0.2%〜5%、1.0%〜3.0%の範囲から選択する。 In this example, in order to beneficially affect the vibration behavior of the projection optical box structure 302.1, each connecting device 317.2 has an associated vibration balancing mass unit 317 with a first damping ratio of about 1%. .1 vibration damping. It will be appreciated that a different first damping ratio can be selected depending on the vibration behavior in the support structure of the optical element. Preferably, the first damping ratio is selected from the following ranges: 0.2% to 15%, 0.2% to 5%, 1.0% to 3.0%.
本実施形態のマイクロリソグラフィ装置101において、全ての関連自由度、典型的にはx方向及びy方向において、100pm以下の視線精度を得ることができると理解されよう。尚、一般的に、第3防振装置118の第3共振周波数を低くすると、より良好な視線精度が提供される。更に視線精度の増大は、第2投影光学ボックスサブ構造体302.4の剛性を増大することによって実現される。
It will be understood that in the
この場合においても、個々の支持構造体には任意の所望の、及び適切な材料を選択することができると理解されよう。例えば、個々の支持構造体、具体的には、比較的軽量で比較的高い剛性を必要とする支持構造体には、アルミニウムのような金属を使用することができる。第1の実施形態において記載した材料も更に、具体的には個々の支持構造体の種類及び/又は機能に応じて選択することができる。本例において、投影光学ボックス構造体302.1のサブ構造体はどちらもアルミニウム製である。 Again, it will be appreciated that any desired and appropriate material can be selected for the individual support structures. For example, metals such as aluminum can be used for individual support structures, specifically, support structures that are relatively light and require relatively high stiffness. The materials described in the first embodiment can also be selected according to the type and / or function of each individual support structure. In this example, the sub-structures of the projection optical box structure 302.1 are both made of aluminum.
上記において、光学素子をもっぱら反射素子として本発明の実施形態を説明したが、本発明の他の実施形態において、反射、屈折又は回折素子又はこれらの任意の組み合わせを光学素子ユニットの光学素子に使用することができると理解されよう。 In the above, the embodiment of the present invention has been described using the optical element as a reflective element exclusively, but in other embodiments of the present invention, a reflective, refractive or diffractive element or any combination thereof is used for the optical element of the optical element unit. It will be understood that you can.
Claims (36)
前記光学投影系は、露光工程において露光光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有し;
前記マスク支持構造体と前記基板支持構造体とは1次振動源を形成し;
前記支持構造系は、ベース支持構造体と、光学素子支持構造体と、前記1次振動源以外の2次振動源における少なくとも一つの2次振動源支持構造体とを有し;
前記光学素子支持構造体は前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの2次振動源支持構造体は2次振動源を支持し、該2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、該2次振動源は前記光学結像装置の内部に位置し;
前記ベース支持構造体は、前記光学素子支持構造体及び前記2次振動源支持構造体を、前記2次振動源から前記光学素子支持構造体までの前記固体伝搬振動エネルギーの構造的な経路が、ベース支持ユニットを通ってのみ存在するように支持する、光学結像装置。 An optical imaging device comprising an optical projection system and a support structure system,
The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure light in the exposure process. Having a configured optical element group;
The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source;
The support structure system includes a base support structure, an optical element support structure, and at least one secondary vibration source support structure in a secondary vibration source other than the primary vibration source;
The optical element support structure supports the optical element;
The at least one secondary vibration source support structure supports a secondary vibration source, and the secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy, and the secondary vibration source is the optical imaging. Located inside the device;
The base support structure includes the optical element support structure and the secondary vibration source support structure, and the structural path of the solid propagation vibration energy from the secondary vibration source to the optical element support structure is supporting to exist only through the base over scan support unit, the optical imaging device.
前記2次振動源は2次振動源群の部材であり;
前記2次振動源群は、計測系のコンポーネントと、該計測系の冷却ユニットと、前記光学投影系のコンポーネントと、該光学投影系の移動コンポーネントとから成り;
前記2次振動源支持構造体は、特に、前記ベース支持構造体上に振動を遮断するように支持される、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 1.
The secondary vibration source is a member of a group of secondary vibration sources;
The secondary vibration source group includes a measurement system component, a cooling unit of the measurement system, a component of the optical projection system, and a moving component of the optical projection system;
The optical imaging device, wherein the secondary vibration source support structure is particularly supported on the base support structure to block vibration.
前記光学素子支持構造体は少なくとも1つの光学素子支持ユニットを有し;
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは、防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持される、光学結像装置。 The optical imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The optical element support structure comprises at least one optical element support unit;
The at least one optical element support unit supports the optical element;
The optical imaging device, wherein the at least one optical element support unit is supported on the base support structure via a vibration isolator.
前記防振装置は防振共振周波数範囲の防振共振周波数を有し;
前記防振共振周波数範囲は防振共振周波数範囲群から選択され;
前記防振共振周波数範囲群は、0.05Hz〜8.0Hz,0.1Hz〜1.0Hz及び0.2Hz〜0.6Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 3.
The anti-vibration device has an anti-vibration resonance frequency in the anti-vibration resonance frequency range;
The vibration isolation resonance frequency range is selected from a group of vibration isolation resonance frequency ranges;
The anti-vibration resonance frequency range group is an optical imaging apparatus including a range of 0.05 Hz to 8.0 Hz, 0.1 Hz to 1.0 Hz, and 0.2 Hz to 0.6 Hz.
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは第1支持ユニットであり;
前記防振装置は第1防振共振周波数を有する第1防振装置であり;
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの第2支持ユニットを有し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットは、第2防振装置を介して前記第1支持ユニット上に支持される、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 3 or 4,
The at least one optical element support unit is a first support unit;
The anti-vibration device is a first anti-vibration device having a first anti-vibration resonance frequency;
The optical element support structure has at least one second support unit;
The at least one second support unit supports the optical element;
The optical imaging device, wherein the at least one second support unit is supported on the first support unit via a second vibration isolator.
前記第2防振装置は防振共振周波数範囲の第2防振共振周波数を有し;
前記第2防振共振周波数範囲は第2防振共振周波数範囲群から選択され;
前記第2防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,1Hz〜8Hz,1Hz〜40Hz及び25Hz〜30Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 5.
Said second anti-vibration device has a second anti-vibration resonance frequency in the anti-vibration resonance frequency range;
The second vibration isolation resonance frequency range is selected from a second vibration isolation resonance frequency range group;
The second image stabilization resonance frequency range group is an optical imaging device including ranges of 1 Hz to 30 Hz, 1 Hz to 8 Hz, 1 Hz to 40 Hz, and 25 Hz to 30 Hz.
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの振動平衡質量ユニットを有し;
前記振動平衡質量ユニットは接続デバイスを介して前記光学素子支持ユニットに接続され;
前記接続デバイスは平衡共振周波数範囲の平衡共振周波数を有し;
前記平衡共振周波数範囲は平衡共振周波数範囲群から選択され;
前記平衡共振周波数範囲群は、1Hz〜40Hz,5Hz〜40Hz及び15Hz〜25Hzの範囲から成る、光学結像装置。 In the optical imaging device according to any one of claims 3 to 6,
Said optical element support structure comprises at least one vibrationally balanced mass unit;
The vibration balance mass unit is connected to the optical element support unit via a connection device;
Said connecting device has a balanced resonant frequency in a balanced resonant frequency range;
The balanced resonant frequency range is selected from a balanced resonant frequency range group;
The balanced resonance frequency range group is an optical imaging apparatus including a range of 1 Hz to 40 Hz, 5 Hz to 40 Hz, and 15 Hz to 25 Hz.
前記少なくとも一つの振動平衡質量ユニットは少なくとも一つの振動平衡質量素子を有し;
前記振動平衡質量素子は、前記光学素子支持ユニットと前記光学素子群の光学素子との間に運動学的に直列に配置される、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 7.
Said at least one vibration balancing mass unit comprises at least one vibration balancing mass element;
The optical imaging apparatus, wherein the vibration balance mass element is kinematically arranged in series between the optical element support unit and the optical element of the optical element group.
前記光学素子群は光学素子の第1サブグループ及び光学素子の第2サブグループの内の少なくとも一つを有し;
前記光学素子の第1サブグループは少なくとも一つの第1光学素子を有し;
前記少なくとも一つの振動平衡質量ユニットの平衡質量素子は、前記少なくとも一つの第1光学素子に付随せず;
前記光学素子の第2サブグループは複数の第2光学素子を有し;
前記少なくとも一つの振動平衡質量ユニットの少なくとも一つの平衡質量素子は、前記第2光学素子の各々に付随する、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 7 or 8,
The optical element group includes at least one of a first subgroup of optical elements and a second subgroup of optical elements;
The first subgroup of optical elements comprises at least one first optical element;
The balance mass element of the at least one vibration balance mass unit is not associated with the at least one first optical element;
The second subgroup of optical elements comprises a plurality of second optical elements;
The optical imaging device, wherein at least one balance mass element of the at least one vibration balance mass unit is associated with each of the second optical elements.
複数の平衡質量素子が前記第2光学素子の内の少なくとも一つに付随し;
前記複数の平衡質量素子は、少なくとも2つの平衡質量素子及び2〜6の平衡質量素子の内の少なくともどちらかを有する、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 9.
A plurality of balanced mass elements are associated with at least one of the second optical elements;
The optical imaging apparatus, wherein the plurality of balance mass elements include at least one of at least two balance mass elements and 2 to 6 balance mass elements.
前記接続デバイスは、減衰比で、前記少なくとも一つの振動平衡質量ユニットの振動の減衰を提供するように構成され;
前記減衰比は、減衰比範囲群の減衰比範囲から選択され;
前記減衰比範囲群は、0.2%〜15%、0.2%〜5%及び1.0%〜3.0%の範囲から成る、光学結像装置。 In the optical imaging device according to any one of claims 7 to 10,
The connecting device is configured to provide vibration damping of the at least one vibrationally balanced mass unit at a damping ratio;
The attenuation ratio is selected from an attenuation ratio range of an attenuation ratio range group;
The optical imaging apparatus, wherein the attenuation ratio range group includes ranges of 0.2% to 15%, 0.2% to 5%, and 1.0% to 3.0%.
前記支持構造系は投影系計測支持構造体を有し;
前記投影系計測支持構造体は、前記光学素子群に付随し、該光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成された、少なくとも一つの計測装置を支持し;
前記少なくとも一つの投影系計測支持構造体は、更なる防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持され、前記少なくとも一つの投影系計測支持構造体は、運動学的に直列に配置される少なくとも2つの防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持される、光学結像装置。 In the optical imaging device according to any one of claims 3 to 11,
The support structure has a projection measurement support structure;
The projection system measurement support structure is associated with the optical element group, and is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group. Support;
The at least one projection system measurement support structure is supported on the base support structure via a further vibration isolator, and the at least one projection system measurement support structure is kinematically arranged in series. An optical imaging device supported on the base support structure via at least two vibration isolation devices.
前記更なる防振装置は、更なる防振共振周波数範囲の更なる防振共振周波数を有し;
前記更なる防振共振周波数範囲は、更なる防振共振周波数範囲群から選択され;
前記更なる防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,2Hz〜10Hz及び3Hz〜8Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 12.
Said further anti-vibration device has a further anti-vibration resonance frequency in the further anti-vibration resonance frequency range;
The further anti-vibration resonance frequency range is selected from a group of further anti-vibration resonance frequency ranges;
The further anti-vibration resonance frequency range group is an optical imaging device comprising a range of 1 Hz to 30 Hz, 2 Hz to 10 Hz, and 3 Hz to 8 Hz.
前記更なる防振共振周波数及び前記平衡共振周波数は周波数ギャップによって分離され;
前記周波数ギャップは周波数ギャップ範囲群の周波数ギャップ範囲から選択され;
前記周波数ギャップ範囲群は、前記更なる防振共振周波数の1Hz〜40Hz,10Hz〜25Hz及び100%〜400%の範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device according to claims 7 and 13,
The further anti-vibration resonant frequency and the balanced resonant frequency are separated by a frequency gap;
The frequency gap is selected from a frequency gap range of a frequency gap range group;
The optical image forming apparatus, wherein the frequency gap range group includes ranges of 1 Hz to 40 Hz, 10 Hz to 25 Hz, and 100% to 400% of the further vibration isolation resonance frequency.
前記更なる防振装置は、減衰比において、前記少なくとも一つの投影系計測支持構造体の振動の減衰を提供するように構成され;
前記減衰比は減衰比範囲群の減衰比範囲から選択され;
前記減衰比範囲群は、5%〜60%、10%〜30%及び20%〜25%の範囲から成る、光学結像装置。 In the optical imaging device according to any one of claims 12 to 14,
The further vibration isolator is configured to provide a damping of vibration of the at least one projection system metrology support structure in a damping ratio;
The damping ratio is selected from damping ratio ranges of a damping ratio range group;
The optical imaging apparatus, wherein the attenuation ratio range group includes ranges of 5% to 60%, 10% to 30%, and 20% to 25%.
前記少なくとも一つの光学素子支持ユニット及び投影系計測支持構造体の内の少なくとも一つは、材料群から選択された材料で製造され;
前記材料群は、スチール、アルミニウム(Al),チタン(Ti)、インバー合金、タングステン合金、セラミック材料、シリコン含浸型炭化ケイ素(SiSiC)、炭化ケイ素(SiC)、シリコン(Si)、炭素繊維強化炭化ケイ素複合材(C/CSiC)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ゼロデュア(Zerodur(登録商標))、ULE(登録商標)ガラス、石英及びコーディエライトから成る、光学結像装置。 In the optical imaging device according to any one of claims 3 to 15,
At least one of the at least one optical element support unit and the projection system metrology support structure is made of a material selected from a group of materials;
The material group is steel, aluminum (Al), titanium (Ti), invar alloy, tungsten alloy, ceramic material, silicon-impregnated silicon carbide (SiSiC), silicon carbide (SiC), silicon (Si), carbon fiber reinforced carbonization. An optical imaging device composed of silicon composite (C / CSiC), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), Zerodur (registered trademark), ULE (registered trademark) glass, quartz and cordierite.
前記第1支持ユニットは第1剛性を有する第1材料で製造され、
前記第2支持ユニットは第2剛性を有する第2材料で製造され;
前記第2剛性は前記第1剛性よりも高い、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 5.
The first support unit is made of a first material having a first stiffness;
The second support unit is made of a second material having a second stiffness;
The optical imaging apparatus, wherein the second rigidity is higher than the first rigidity.
UV範囲の露光波長で露光光を使用するマイクロリソグラフィにおいて使用されるように構成されている;
前記露光波長の範囲が5nm〜20nmである;
前記光学素子群の前記光学素子が反射光学素子である、
の内の少なくとも一つである、光学結像装置。 The optical imaging apparatus according to any one of claims 1 to 17, wherein the optical imaging apparatus is
Configured to be used in microlithography using exposure light at exposure wavelengths in the UV range;
The exposure wavelength range is from 5 nm to 20 nm;
The optical element of the optical element group is a reflective optical element;
An optical imaging device that is at least one of the above.
前記光学素子を、光学素子支持構造体を介してベース支持構造体上に支持するステップと;
前記1次振動源以外の2次振動源を、2次振動源支持構造体を介して前記ベース支持構造体上に支持するステップであって、前記2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、前記2次振動源は前記光学結像装置の内部に配置され;
前記光学素子支持構造体及び前記2次振動源支持構造体を、前記2次振動源から前記光学素子支持構造体までの前記固体伝搬振動エネルギーの構造的な経路が、前記ベース支持ユニットを通ってのみ存在するように支持する、方法。 A method for supporting an optical projection system of an optical imaging apparatus, wherein the optical projection system uses an exposure light in an exposure process to form a pattern image of a mask supported by a mask support structure along an exposure path. A method comprising: a group of optical elements configured to be transferred onto a substrate supported by a substrate support structure, wherein the mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source; Is
Supporting the optical element on a base support structure via an optical element support structure;
Supporting a secondary vibration source other than the primary vibration source on the base support structure via a secondary vibration source support structure, wherein the secondary vibration source includes solid propagation vibration energy 2 A secondary vibration disturbance source, wherein the secondary vibration source is disposed inside the optical imaging device;
The optical element support structure and the secondary vibration source support structure are routed through the base support unit through a structural path of the solid propagation vibration energy from the secondary vibration source to the optical element support structure. A method that supports only to be present.
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの光学素子支持ユニットを有し;
前記少なくとも一つの光学素子支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの光学素子支持ユニットを、防振共振周波数範囲の防振共振周波数で、振動を遮断するように前記ベース支持構造体上に支持し;
前記防振共振周波数範囲は、防振共振周波数範囲群から選択し;
前記防振共振周波数範囲群は、0.05Hz〜8.0Hz,0.1Hz〜1.0Hz及び0.2Hz〜0.6Hzの範囲から成る、方法。 The method of claim 19, wherein
The optical element support structure comprises at least one optical element support unit;
The at least one optical element support unit supports the optical element;
Supporting the at least one optical element support unit on the base support structure so as to block vibration at a vibration isolation resonance frequency in a vibration isolation resonance frequency range;
The vibration isolation resonance frequency range is selected from a group of vibration isolation resonance frequency ranges;
The anti-vibration resonant frequency range group comprises a range of 0.05 Hz to 8.0 Hz, 0.1 Hz to 1.0 Hz, and 0.2 Hz to 0.6 Hz.
前記少なくとも一つの光学素子支持ユニットは第1支持ユニットであり;
前記防振共振周波数は第1防振共振周波数であり;
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの第2支持ユニットを有し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットを、第2防振共振周波数範囲の第2防振共振周波数で、振動を遮断するように前記第1支持ユニットに支持し;
前記第2防振共振周波数範囲は第2防振共振周波数範囲群から選択し;
前記第2防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,1Hz〜8Hz,1Hz〜40Hz及び25Hz〜30Hzの範囲から成る、方法。 The method of claim 20, wherein
The at least one optical element support unit is a first support unit;
The anti-vibration resonance frequency is a first anti-vibration resonance frequency;
The optical element support structure has at least one second support unit;
The at least one second support unit supports the optical element;
The at least one second support unit is supported by the first support unit so as to block vibration at a second vibration isolation resonance frequency in a second vibration isolation resonance frequency range;
The second vibration isolation resonance frequency range is selected from a second vibration isolation resonance frequency range group;
The second anti-vibration resonance frequency range group comprises a range of 1 Hz to 30 Hz, 1 Hz to 8 Hz, 1 Hz to 40 Hz, and 25 Hz to 30 Hz.
少なくとも一つの振動平衡質量ユニットを前記光学素子支持ユニットに、平衡共振周波数範囲の平衡共振周波数における平衡効果及び減衰比における振動の減衰効果の内の少なくとも一つが提供されるように接続し;
前記平衡共振周波数範囲を平衡共振周波数範囲群から選択し;
前記平衡共振周波数範囲群は1Hz〜40Hz,5Hz〜40Hz及び15Hz〜25Hzの範囲から成り;
前記減衰比を減衰比範囲群の減衰比範囲から選択し;
前記減衰比範囲群は、0.2%〜15%,0.2%〜5%及び1.0%〜3.0%の範囲から成る、方法。 The method according to claim 20 or 21, wherein
Connecting at least one vibration balance mass unit to the optical element support unit such that at least one of a balance effect at a balance resonance frequency in a range of balance resonance frequencies and a vibration damping effect at a damping ratio is provided;
Selecting the balanced resonant frequency range from a group of balanced resonant frequency ranges;
The balanced resonant frequency range group consists of 1 Hz to 40 Hz, 5 Hz to 40 Hz, and 15 Hz to 25 Hz;
Selecting the damping ratio from the damping ratio range of the damping ratio range group;
The method of claim 1, wherein the damping ratio range group comprises ranges of 0.2% to 15%, 0.2% to 5%, and 1.0% to 3.0%.
投影系計測支持構造体を、前記ベース支持構造体に、更なる防振共振周波数範囲の更なる防振共振周波数で振動を遮断するように支持し;
前記投影系計測支持構造体は、前記光学素子群に付随し、該光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成された、少なくとも一つの計測装置を支持し;
前記更なる防振共振周波数範囲は、更なる防振共振周波数範囲群から選択し;
前記更なる防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,2Hz〜10Hz及び3Hz〜8Hzの範囲から成る、方法。 23. The method according to claim 20-22, wherein:
Supporting a projection system measurement support structure on the base support structure so as to cut off vibrations at a further vibration isolation resonance frequency in a further vibration isolation resonance frequency range;
The projection system measurement support structure is associated with the optical element group, and is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group. Support;
Said further vibration isolation resonance frequency range is selected from a group of further vibration isolation resonance frequency ranges;
The further anti-vibration resonant frequency range group comprises a range of 1 Hz to 30 Hz, 2 Hz to 10 Hz, and 3 Hz to 8 Hz.
前記光学投影系は、露光工程において露光光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有し;
前記マスク支持構造体と前記基板支持構造体とは1次振動源を形成し;
前記支持構造系は、ベース支持構造体と、光学素子支持構造体と、前記1次振動源以外の2次振動源における少なくとも一つの2次振動源支持構造体とを有し;
前記光学素子支持構造体は前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの2次振動源支持構造体は2次振動源を支持し、該2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、該2次振動源は前記光学結像装置の内部に位置し;
前記ベース支持構造体は、前記光学素子支持構造体及び前記2次振動源支持構造体を、前記二次振動源支持構造体が少なくとも一つの防振装置を介して前記光学素子支持構造体から機械的に遮断されるように支持する、光学結像装置。 An optical imaging device comprising an optical projection system and a support structure system,
The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure light in the exposure process. Having a configured optical element group;
The mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source;
The support structure system includes a base support structure, an optical element support structure, and at least one secondary vibration source support structure in a secondary vibration source other than the primary vibration source;
The optical element support structure supports the optical element;
The at least one secondary vibration source support structure supports a secondary vibration source, and the secondary vibration source is a secondary vibration disturbance source including solid propagation vibration energy, and the secondary vibration source is the optical imaging. Located inside the device;
The base support structure is configured such that the optical element support structure and the secondary vibration source support structure are mechanically moved from the optical element support structure via at least one vibration isolator. An optical imaging device that supports the optical imaging device so as to be blocked.
前記2次振動源は2次振動源群の部材であり;
前記2次振動源群は計測系のコンポーネントと、該計測系の冷却ユニットと、前記光学投影系のコンポーネントと、該光学投影系の移動コンポーネントと、該光学投影系の冷却ユニットとから成り;
前記2次振動源支持構造体は、特に、前記ベース支持構造体上に防振装置を介して振動を遮断するように支持される、光学結像装置。 25. The optical imaging device of claim 24.
The secondary vibration source is a member of a group of secondary vibration sources;
The secondary vibration source group includes a measurement system component, a cooling unit of the measurement system, a component of the optical projection system, a moving component of the optical projection system, and a cooling unit of the optical projection system;
The optical imaging apparatus, wherein the secondary vibration source support structure is particularly supported on the base support structure so as to block vibration via a vibration isolator.
前記光学素子支持構造体は少なくとも1つの光学素子支持ユニットを有し;
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは、防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持される、光学結像装置。 The optical imaging device according to claim 24 or 25.
The optical element support structure comprises at least one optical element support unit;
The at least one optical element support unit supports the optical element;
The optical imaging device, wherein the at least one optical element support unit is supported on the base support structure via a vibration isolator.
前記防振装置は防振共振周波数範囲の防振共振周波数を有し;
前記防振共振周波数範囲は防振共振周波数範囲群から選択され;
前記防振共振周波数範囲群は、0.05Hz〜8.0Hz,0.1Hz〜1.0Hz及び0.2Hz〜0.6Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device of claim 26.
The anti-vibration device has an anti-vibration resonance frequency in the anti-vibration resonance frequency range;
The vibration isolation resonance frequency range is selected from a group of vibration isolation resonance frequency ranges;
The anti-vibration resonance frequency range group is an optical imaging apparatus including a range of 0.05 Hz to 8.0 Hz, 0.1 Hz to 1.0 Hz, and 0.2 Hz to 0.6 Hz.
前記少なくとも1つの光学素子支持ユニットは第1支持ユニットであり;
前記防振装置は第1防振装置であり;
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの第2支持ユニットを有し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットは前記光学素子を支持し;
前記少なくとも一つの第2支持ユニットは、第2防振装置を介して前記第1支持ユニット上に支持される、光学結像装置。 28. An optical imaging device according to claim 26 or 27.
The at least one optical element support unit is a first support unit;
The anti-vibration device is a first anti-vibration device;
The optical element support structure has at least one second support unit;
The at least one second support unit supports the optical element;
The optical imaging device, wherein the at least one second support unit is supported on the first support unit via a second vibration isolator.
前記第2防振装置は防振共振周波数範囲の防振共振周波数を有し;
前記第2防振共振周波数範囲は第2防振共振周波数範囲群から選択され;
前記第2防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,1Hz〜8Hz,1Hz〜40Hz及び25Hz〜30Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device of claim 28.
Said second anti-vibration device has an anti-vibration resonance frequency in the anti-vibration resonance frequency range;
The second vibration isolation resonance frequency range is selected from a second vibration isolation resonance frequency range group;
The second image stabilization resonance frequency range group is an optical imaging device including ranges of 1 Hz to 30 Hz, 1 Hz to 8 Hz, 1 Hz to 40 Hz, and 25 Hz to 30 Hz.
前記光学素子支持構造体は少なくとも一つの振動平衡質量ユニットを有し;
前記振動平衡質量ユニットは接続デバイスを介して前記光学素子支持ユニットに接続され;
前記接続デバイスは平衡共振周波数範囲の平衡共振周波数を有し;
前記平衡共振周波数範囲は平衡共振周波数範囲群から選択され;
前記平衡共振周波数範囲群は、1Hz〜40Hz,5Hz〜40Hz及び15Hz〜25Hzの範囲から成る、光学結像装置。 The optical imaging device according to any one of claims 26 to 29,
Said optical element support structure comprises at least one vibrationally balanced mass unit;
The vibration balance mass unit is connected to the optical element support unit via a connection device;
Said connecting device has a balanced resonant frequency in a balanced resonant frequency range;
The balanced resonant frequency range is selected from a balanced resonant frequency range group;
The balanced resonance frequency range group is an optical imaging apparatus including a range of 1 Hz to 40 Hz, 5 Hz to 40 Hz, and 15 Hz to 25 Hz.
前記支持構造系は投影系計測支持構造体を有し;
前記投影系計測支持構造体は、前記光学素子群に付随し、該光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成された、少なくとも一つの計測装置を支持し;
前記少なくとも一つの投影系計測支持構造体は、更なる防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持され、前記少なくとも一つの投影系計測支持構造体は、運動学的に直列に配置された少なくとも2つの防振装置を介して、前記ベース支持構造体上に支持される、光学結像装置。 The optical imaging device according to any one of claims 26 to 30, wherein
The support structure has a projection measurement support structure;
The projection system measurement support structure is associated with the optical element group, and is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group. Support;
The at least one projection system measurement support structure is supported on the base support structure via a further vibration isolator, and the at least one projection system measurement support structure is kinematically arranged in series. An optical imaging device supported on the base support structure via at least two anti-vibration devices.
前記更なる防振装置は更なる防振共振周波数範囲の更なる防振共振周波数を有し;
前記更なる防振共振周波数範囲は更なる防振共振周波数範囲群から選択され;
前記更なる防振共振周波数範囲群は、1Hz〜30Hz,2Hz〜10Hz及び3Hz〜8Hzの範囲から成る、光学結像装置。 32. The optical imaging device of claim 31.
Said further anti-vibration device has a further anti-vibration resonance frequency in the range of further anti-vibration resonance frequencies;
The further anti-vibration resonance frequency range is selected from the group of further anti-vibration resonance frequency ranges;
The further anti-vibration resonance frequency range group is an optical imaging device comprising a range of 1 Hz to 30 Hz, 2 Hz to 10 Hz, and 3 Hz to 8 Hz.
前記少なくとも一つの光学素子支持ユニット及び投影系計測支持構造体の内の少なくとも一つは、材料群から選択された材料で製造され;
前記材料群は、スチール、アルミニウム(Al),チタン(Ti)、インバー合金、タングステン合金、セラミック材料、シリコン含浸型炭化ケイ素(SiSiC)、炭化ケイ素(SiC)、シリコン(Si)、炭素繊維強化炭化ケイ素複合材(C/CSiC)、酸化アルミニウム(Al2O3)、ゼロデュア(Zerodur(登録商標))、ULE(登録商標)ガラス、石英及びコーディエライトから成る、光学結像装置。 The optical imaging apparatus according to any one of claims 26 to 32,
At least one of the at least one optical element support unit and the projection system metrology support structure is made of a material selected from a group of materials;
The material group is steel, aluminum (Al), titanium (Ti), invar alloy, tungsten alloy, ceramic material, silicon-impregnated silicon carbide (SiSiC), silicon carbide (SiC), silicon (Si), carbon fiber reinforced carbonization. An optical imaging device composed of silicon composite (C / CSiC), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), Zerodur (registered trademark), ULE (registered trademark) glass, quartz and cordierite.
前記光学素子を、光学素子支持構造体を介してベース支持構造体上に支持するステップと;
前記1次振動源以外の2次振動源を、2次振動源支持構造体を介して前記ベース支持構造体上に支持するステップであって、前記2次振動源は固体伝搬振動エネルギーを含む2次振動外乱源であり、前記振動源は前記光学結像装置の内部に位置し;
前記光学素子支持構造体及び前記2次振動源支持構造体を、前記2次振動源支持構造体が少なくとも一つの防振装置を介して前記光学素子支持構造体から機械的に遮断されるように、前記ベース支持構造体によって支持する、方法。 A method for supporting an optical projection system of an optical imaging apparatus, wherein the optical projection system uses an exposure light in an exposure process to form a pattern image of a mask supported by a mask support structure along an exposure path. A method comprising: a group of optical elements configured to be transferred onto a substrate supported by a substrate support structure, wherein the mask support structure and the substrate support structure form a primary vibration source; Is
Supporting the optical element on a base support structure via an optical element support structure;
Supporting a secondary vibration source other than the primary vibration source on the base support structure via a secondary vibration source support structure, wherein the secondary vibration source includes solid propagation vibration energy 2 A secondary vibration disturbance source, the vibration source being located inside the optical imaging device;
The optical element support structure and the secondary vibration source support structure are arranged such that the secondary vibration source support structure is mechanically isolated from the optical element support structure via at least one vibration isolator. , Supported by the base support structure.
前記光学投影系は、露光工程において露光光を使用して露光経路に沿って、マスク支持構造体によって支持されるマスクのパターン像を、基板支持構造体によって支持される基板上に転写するように構成された光学素子群を有し;
前記支持構造系は、 ベース支持構造体と、光学素子支持構造体と、投影系計測支持構造体とを有し;
前記光学素子支持構造体は前記光学素子を支持し;
前記光学素子支持構造体は、第1防振装置を介して前記ベース支持構造体上に支持され;
前記投影系計測支持構造体は、前記光学素子群に付随し、前記光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成された、少なくとも一つの計測装置を支持し;
前記投影系計測支持構造体は、第2防振装置を介して前記光学素子支持構造体上に支持される、光学結像装置。 An optical imaging device comprising an optical projection system and a support structure system,
The optical projection system is configured to transfer the pattern image of the mask supported by the mask support structure onto the substrate supported by the substrate support structure along the exposure path using exposure light in the exposure process. Having a configured optical element group;
The support structure includes a base support structure, an optical element support structure, and a projection system measurement support structure;
The optical element support structure supports the optical element;
The optical element support structure is supported on the base support structure via a first vibration isolator;
The projection system measurement support structure is associated with the optical element group and is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group. Support;
The optical imaging apparatus, wherein the projection system measurement support structure is supported on the optical element support structure via a second vibration isolator.
前記光学素子を、光学素子支持構造体を介してベース支持構造体上に支持するステップと;
前記光学素子群に付随する少なくとも一つの計測装置を、投影系計測支持構造体を使用して前記光学素子支持構造体上に支持するステップと;
前記投影系計測支持構造体を、第2防振装置を介して前記光学素子支持構造体上に支持するステップとを含み、
前記少なくとも一つの計測装置は、前記光学素子群の少なくとも一つの光学素子の状態を表す変数(variable representative)を捕捉するように構成された、方法。 A method for supporting an optical projection system of an optical imaging apparatus, wherein the optical projection system uses an exposure light in an exposure process to form a pattern image of a mask supported by a mask support structure along an exposure path. A method comprising a group of optical elements configured to be transferred onto a substrate supported by a substrate support structure, the method comprising:
Supporting the optical element on a base support structure via an optical element support structure;
Supporting at least one measurement device associated with the optical element group on the optical element support structure using a projection system measurement support structure;
Supporting the projection system measurement support structure on the optical element support structure via a second vibration isolator,
The method, wherein the at least one measuring device is configured to capture a variable representative representing a state of at least one optical element of the optical element group.
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