TW201727383A - 調校組件的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種用以藉由一導引構件(5)調校一組件(1)的裝置，其中導引構件(5)的頭部區域(6)緊固於組件(1)的一固定點(7)且導引構件(5)的腳部區域(8)緊固於致動設備(4、14)的一致動元件(10)的一固定點(9)，其中致動設備(4、14)係設計以在一移動軸(11)中可移動地保持導引構件(5)，用以傳輸一力至組件(1)。調整設備(12)係設置用以調整致動元件(10)的固定點(9)，使得移動軸(11)與導引構件(5)在固定點(7、9)間之路徑之間的一角度(α)為可變。

Description

調校組件的裝置 【相關專利參照】

本申請案主張2015年12月17日申請之德國專利申請案DE 10 2015 225 537.9的優先權，其整體揭露內容以引用的方式併入成為本申請案的一部分。

本發明關於如申請專利範例第1項的前言部分所述之用以調校組件的裝置。

本發明更關於如申請專利範例第18項的前言部分所述之用於用以調校、影響及/或致動組件之裝置的一致動設備(actuating facility)。

本發明也關於如申請專利範例第19項所述之用於半導體微影的投射曝光裝置，其包含具有一輻射源的一照明系統及一光學單元。

用於調校組件的裝置在現有技術中用於多種任務。舉例來說，驅動元件(也稱作致動器)用於量測、控制及調節技術，以將電信號轉換為機械功。在這方面，例如針對要被驅動的閥，有可能驅動要操作的元件或要抬起的物體。用以調校組件的裝置也可用以穩定組件或調整組件的對準。舉例來說，此一裝置可用以承受組件的重力及架設組件。

在用於半導體微影的投射曝光裝置中，通常使用多種致動 器(例如柱塞線圈致動器(plunger coil actuator))以機械地影響及/或操縱及/或變形組件，特別是投射曝光裝置的照明系統中的光學元件，以例如控制輻射源的光束路徑。

WO 2005/026801 A2揭露在多個自由度上透過形式為勞侖茲致動器的致動設備使用可驅動的移動軸(movement axis)來調整EUV投射曝光裝置的光學元件(例如反射鏡)。柱塞線圈致動器可用於此目的，其中形式為磁鐵的線性可移動致動元件(轉換器)可藉由與環繞轉換器的靜態架設線圈的電磁交互作用而移動。在此情況中，轉換器經由導引件而連接至光學元件，其中所進行的移動傳送至該光學元件。

由於半導體電路的進一步微型化，投射曝光裝置的解析度及準確度的要求也同樣地增加。機械地控制照明系統中之光學元件的致動器配置也有了相應的嚴格要求。

若用以調整光學元件的致動器與光學元件本身盡可能地與重力解耦(decouple)將是有利的。較佳地，致動器在無重量或表觀上無力的狀態下調整光學元件。為此目的，使用形式為所謂重量或重力補償設備的致動設備，其承受光學元件的重力(至少大部分的重力)。因此，簡化了致動器對光學元件的致動且需要較低的能量輸入至致動器。這進而對投射曝光裝置的整體行為有正面影響，因為例如沒有因致動器的高能量消耗造成的額外熱負載會引入至設備中。

針對投射曝光裝置中的光學元件的重力補償設備已揭露於DE 10 2009 054 549 A1。

柱塞線圈致動器或勞侖茲致動器可用於重力補償。此處的一個缺點為致動器由於其設計而必須持續地被供電以補償作用在光學元件上的靜態重力。結果為從柱塞線圈致動器到組件之不可忽略的熱發展，因此而損害影像解析度。用於重量補償之柱塞線圈致動器的概念的修改已揭露於DE 10 2011 004 607 A1。

US 2004/0179192 A1揭露了一種被動重量補償設備。提出了使用一或多個被動彈簧元件，例如彈性彈簧或永久磁場。然而，這類彈簧元件具有相應的機械或磁性剛度的缺點。若欲由致動器將組件偏離其中性位置，則致動器需至少部分地補償作用在彈簧上的回復力，其轉而造成導致熱產生之不利的能量消耗增加。

此外，US 2004/0001188 A1揭露一氣動重量補償設備(pneumatic weight compensation facility)。此處引入一氣體媒介(例如空氣)至一壓力腔中，其中透過汽缸與活塞，可施加一相應力於連接至活塞的晶圓台，以用於該晶圓台的重力補償。

現有技術中的重量補償設備及致動器(特別是線性馬達)的共同點為在各個情況下一可調整的導引構件將重量或重力補償設備及致動器耦合至要被調校的組件。在此情況中，設置用以調校組件的導引構件可透過一頭部區域而緊固至要被調校之組件(例如光學元件)的固定點。組件的腳部區域可緊固於致動設備(例如重量或重力補償設備)的致動元件。由於個別部件或組合件之架設的部件容限或容限，可能發生導引構件的一或兩個架設或固定點與設定點位置偏離。此外，可能發生整體的致動設備或要被調校的組件及因此相應指派的固定點不在設定點位置。舉例來說，投射曝光裝置中可能發生範圍在幾個100微米的調校誤差。此調校誤差可能導致在相對組件(例如反射鏡)的力向量方向上的相當大的差異，其可能轉而導致反射鏡上不想要的寄生效應或不想要的致動器負載。這最後也可能導致更大的熱發展。

為了最小化架設誤差(特別是在投射曝光裝置中)，在系統的架設期間花費相當大的努力以使經由可調整導引構件耦合的組件盡可能最佳地相對彼此定位。在此情況中，導引構件的移動軸應盡可能地對應導引構件在其兩個固定點之間的路徑。在基本的架設後，一個更嚴重的附加因素為，對致動器或對重量補償設備可能只有有限程度的可及性。此外，在 之後可能被引入設備中的組件可能會造成另外的調校誤差，其無法在基本架設時被考慮到。因此，架設期間的調校誤差的完全補償是不可能或非常複雜的。

本發明係基於提供用以調校一組件的一裝置的目的，其中導引構件係盡可能最佳地定位。

本發明進一步的目的為提供用於一裝置的一致動設備，用以調校、影響及/或致動一組件，其中導引構件係盡可能最佳地定位。

本發明的目的也為提供用於半導體微影的一投射曝光裝置，其中要被調校之光學元件的對準為最佳化。

此目的透過申請專利範圍第1項中所提出的特徵由用以調校一組件的裝置來實現。申請專利範圍附屬項係關於本發明的有利具體實施例及變化形式。

目的透過申請專利範圍第18項中所提出的特徵由用以調校、影響及/或致動一組件之用於一裝置的一致動設備來實現。

本發明之裝置的有利具體實施例、變化形式及組態將於下文中更詳細地提出，其中下文所提出的特徵也可類似地在根據本發明的致動設備中實現。因此，沒有在各個情況中個別地強調，下文的描述也關於致動設備的組態變化形式，其可較佳地用於用以調校一組件之根據本發明的裝置。然而，本發明的致動設備也特別地適用於影響及/或致動任意組件。

本發明之裝置包含一導引構件，其中導引構件的一頭部區域緊固於組件的一固定點且導引構件的一腳部區域緊固於一致動設備的一致動元件的一固定點，其中致動設備係設計以在一移動軸中可移動地保持導引構件，用以傳輸一力至組件。

舉例來說，致動設備可特別為一線性馬達的一致動器，用 以操縱及/或調整及/或變形一組件。致動設備也可特別為用於組件(特別是光學元件)之重量補償或架設的一設備。

重量或重力補償設備在下文中被總結地稱作重量補償設備。

導引構件可較佳為轉換器的部件。轉換器為一線性馬達的致動元件，例如形式為柱塞線圈致動器的勞侖茲致動器。然而，導引構件也可為轉子的部件或活塞的部件，特別是致動設備(例如重量補償設備)之力傳輸元件之活塞的部件。導引構件基本上可具有任意的結構。一般而言，導引構件將具有在兩個固定點之間直線或線性延伸的一區段。此一組態特別適合用以傳輸或承受力。在此情況中，移動軸以及導引構件在固定點間之路徑之間的角度α可以簡單的方式決定。在同樣包含於本發明的一特定組態中，若導引構件在固定點之間的區段不是直線或線性延伸，則導引構件在固定點之間的路徑可藉由放置通過兩固定點的一直線來決定並使用其作為導引構件之路徑的參考變量以決定角度α。

致動設備較佳係實施為重量補償設備及/或致動器，用以架設及/或操縱及/或調整及/或變形一組件。組件可例如為一光學元件，特別是投射曝光裝置的透鏡元件或反射鏡。然而，本發明並不限於此。可使用根據本發明的解決方案來調校任意組件。

重量補償設備能夠透過導引構件藉由相應的反作用力來承受或部分地承受要被調校之組件的重力及/或作用在要被調校之組件上的重力且還可能調校組件。

除了組件的重量，重量補償設備也可補償或承受連接至組件之組件部件的重量，例如致動器配置或重量補償設備本身的部件。本發明裝置可較佳地與重量補償設備相關聯地使用。

用於重量補償的裝置也可使用為一致動器。

根據本發明，一調整設備係設置以調整致動元件的固定 點，使得移動軸與導引構件在固定點間之路徑之間的一角度為可變。

由於移動軸與導引構件之路徑間的角度可由調整設備改變的事實，有可能最佳地設定作用在組件上的力向量。較佳地，移動軸與導引構件之路徑間的角度為0°，其中導引構件可藉由致動設備沿移動軸位移或至少可移動地保持(較佳在兩個方向)。亦即，導引構件較佳是用以架設使得導引構件平行於移動軸調校。然而，由於架設及部件的容差，這無法準確地實現。移動軸及導引構件路徑之間的每一角度偏差具有效應：除了在移動軸方向的力，由於角度偏差之另一力向量被施加到要被調校的組件。這可能導致在組件調校上的誤差，其可藉由本發明的解決方案完全或部分地校正。

舉例來說，在可使用根據本發明之裝置於其中的投射曝光裝置中，組件(在此情況中為光學元件)調校上的誤差或偏差通常是不能接受的，因此必須補償調校上的偏差。為此目的，通常為作用在組件上的其他致動器來校正組件的調校。然而，致動器的操作具有尤其是相應熱發展的缺點，其應盡可能地避免，特別是在投射曝光裝置的情況下。

特別是在投射曝光裝置的情況下使用重量補償設備，其任務為承受組件(特別是光學組件)及可能的另外組件部件的重力，使得用以調校及/或操縱及/或調整及/或變形光學元件的致動器不需承受任何或任何顯著的重力。因此，該致動器可以相應最佳化的方式設計。然而，在重量補償設備之導引構件的非最佳調校的情況下，亦即移動軸及導引構件路徑之間的角度偏差，本身僅用於光學元件調校(及類似者)的致動器需額外且永久地抵消角度偏差所造成的力向量。

有利地，導引構件可沿重力方向調校。因此可確保沒有橫向力或其他寄生力產生。藉由避免不想要的寄生力，組件的重力可盡可能地被承受及/或所涉及的致動器配置的移動可實際上最佳地傳遞到組件。因此，可預期用以調校組件之主動裝置的電流消耗將降低，且因此可避免干 擾的熱發展。此外，可避免或至少抑制橫向力所產生的「擺動效應」所造成的組件的變形。特別地，裝置的動態特徵可由根據本發明的解決方案來改善。

根據本發明，可提供調整設備係設計以相對移動軸正交地調整致動元件的固定點。

由於相對移動軸正交地調整致動元件的可能性，能以特別簡單的方式達成導引構件的腳部區域係放置使得導引構件以期望的方式調校，較佳為使得移動軸與導引構件路徑之間的角度為0°。

根據本發明，可進一步提供調整設備係設計以調整致動元件的固定點使得導引構件平行於(較佳為共軸地)移動軸而調校。

針對多數的應用，特別是在投射曝光裝置的情況中，若致動元件的固定點係調整使得導引構件平行(較佳為共軸地)於移動軸而調校是有利的。較佳地，此處的移動軸係延伸使得若導引構件的頭部區域固定於組件的固定點，則導引構件的頭部區域係正交於組件的表面而延伸。

根據本發明，可提供調整設備係設計以在導引構件之腳部區域已緊固於致動元件的固定點後調整致動元件的固定點。

在導引構件已緊固後調整腳部區域具有優點：這可在當可影響導引構件的調校的所有重要架設步驟已經實行的時間點進行。因此，在已經實行這方面相關的所有部件及架設步驟的時間點，執行導引構件的準確調校。換言之，可針對幾乎最終完成的系統或最終完成的系統實現根據本發明之固定點的變化。在使用現有技術的傳統方法進行架設時，在系統中的這類干預通常僅可能以複雜的方式進行，特別是針對投射曝光裝置。

根據本發明，可更提供調整設備包含一調整模組，用以位移致動設備。

此一調整模組可特別地配置於調整設備與固定框或靜止外殼部件之間。由於致動元件及致動元件的固定點為致動設備的部件或可與 其連接，在此方式中有可能藉由位移或調整致動設備本身，也改變致動元件相對要被調校之組件的固定點。因此，調整設備可例如正交於移動軸而調整。調整模組也可配置及/或設計為在移動軸的方向上調整致動設備。也可提供致動設備的傾斜。特別地，調整模組可設計以在一、二或三個空間方向上位移致動設備及/或相對一、二或三個軸旋轉/傾斜致動設備。調整模組可因此設計為在六個自由度上調整致動設備。

致動設備可手動地或藉由馬達(例如經由致動器或操縱器)來調整。調整可在開迴路或閉迴路控制下進行，特別是也來自致動設備之外。在此情況下，調整可在任何時間進行，例如在開始時或甚至在裝置的操作期間。

有利地，致動器或重量補償設備可設計使得在固定點偏離中心位置的情況下所產生的額外力矩被補償。

根據本發明，可提供調整設備包含一調整單元，用以相對致動元件位移致動元件的固定點。

已發現相對致動元件位移致動元件的固定點為一技術上及經濟上便利的程序。特別是針對線性導引重量補償設備或致動器，此一基點校正可為有利的解決方案。致動元件之基點的調整可比整體致動設備的調整在結構上更簡單且更具成本效益地實現。固定點的調整較佳係相對移動軸正交地進行。

根據本發明，可提供為用以調校組件的裝置一方面包含用以位移致動設備的一調整模組，且另一方面包含用以位移致動元件之固定點的調整單元。

此組合致能在調整單元及調整模組之間劃分的一調整。

根據本發明，可更提供在導引構件的腳部區域已經緊固後且較佳也在包含這些組件部件的整體系統的最終架設後，調整模組及/或調整單元也是可使用的。

調整可手動地進行，即機械地。然而，調整也可透過一致動器來進行。當然，可在任何時間提供調整，例如在開始時或甚至在裝置的操作期間。

根據本發明，可額外地提供致動元件的固定點為調整元件的一部份。此具體實施例使調整單元有可能直接地或立即地調整固定點。

根據本發明，可提供致動元件的固定點及/或調整單元為可黏著接合(adhesively bondable)及/或可夾合(clampable)及/或可旋緊(screwable)以固定在一端點位置。

根據本發明，可進一步提供調整單元具有一孔洞及用以緊固致動元件的固定點一固定裝置，其中孔洞具有一間隙(play)用以藉由位移固定裝置來調整致動元件的固定點。孔洞一詞在這方面包含任何形式的穿孔，特別是也包含磨銑孔(milled-out hole)或細長孔。

藉由此一調整單元，以設有一或多個孔洞或穿孔於其中的介面板(interface plate)的方式，固定點可輕易地調整及緊固。具有間隙的孔洞構成了用以調校導引構件之腳部區域的固定點的一特別簡單的可能性。舉例來說，可使用螺絲或類似物作為固定裝置，其可於孔洞中在要被補償的容差範圍內位移。在此情況中，緊固導引元件的固定點係附接至螺絲。螺絲在孔洞內的位移因此同樣地導致固定點的位移。一旦固定點被相應地調校，螺絲可固定於孔洞中，為此目的，若適當的話可使用其他的螺絲元件。緊固螺絲於例如細長孔洞中為已知的措施。或者，固定點可以銷形的方式實施並突出至孔洞中，其中固定點可在所需的容差範圍內重複地位移，且其中在相應的調校後，將固化黏著劑或泡沫引入孔洞中或其他接觸區域中並在固化後將固定點固定。在此情況中，固定點也可緊固於銷上。

根據本發明，可提供在具有一孔洞及一固定裝置之調整單元的使用下，固定點可在兩方向上相對移動軸正交地調整。當然，也可僅在一空間方向上提供調整，為此目的可使用細長孔洞作為孔洞。

根據本發明，也可提供固定點的傾斜。為此目的，固定裝置可相應地設計或可提供額外的元件(例如錐形墊圈(taper washers)或斜面螺母(bevelled screw))與固定裝置結合。致動元件的固定點的傾斜也可藉由銷的使用結合後續的黏著接合而達成。

根據本發明，可提供調整單元包含至少一偏心體(eccentric)。

偏心體在現有技術中為充分已知的。藉由在偏心體直接或間接地緊固固定點使得固定點在偏心體被調整時進行偏心運動，有可能在腳部區域已緊固於固定點之後以簡單的方式針對導引構件的腳部區域調整固定點的位置。這可藉由偏心體的旋轉而以簡單的方式達成。

根據本發明，可提供使用預製的偏心盤(eccentric disc)，以設定所需的偏心率。因此，例如透過使用一單獨的偏心體，有可能藉由在調整單元中以可交換的方式配置偏心體而將固定點設定在容差範圍內，其中固定點可移動的半徑可透過偏心體的相應選擇而決定。藉由選擇一偏心體結合偏心體的旋傳，有可能在兩個空間方向上設定固定點。因此有可能提供一類型的偏心套件(eccentric kit)，其具有一系列可用的偏心體供裝配工使用。或者，偏心體及/或導引構件及/或介面板可特定地製造。

根據本發明，可提供調整單元包含兩個偏心體。

使用彼此耦合的兩個偏心體使得有可能在兩個空間方向上在一預定義的圓圈內自由地移動連接至其中一偏心體的固定點。

根據本發明，偏心體可設計為偏心套筒(eccentric sleeve)及/或偏心盤。

根據本發明，可提供一偏心體設計為一內部偏心體且可旋轉地配置於一第二偏心體的一孔洞中，第二偏心體係設計為一外部偏心體，其中外部偏心體可旋轉地配置於調整單元的一孔洞中。

內部偏心體較佳係可旋轉地配置於外部偏心體的一偏離中心孔洞(off-centre hole)中。由於外部偏心體的旋轉，內部偏心體因此在一偏 心路徑上移動。由於內部偏心體在外部偏心體的孔洞內旋轉，在內部偏心體上偏離中心定義的點在另一偏心圓形路徑上移動。兩個旋轉移動使得內部偏心體的一偏離中心點能夠在定義的圓形區域內被任意地配置。為此目的，特別適合將外部及內部偏心體在各個情況下設計為套筒或盤。若固定點連接至內部偏心體的偏離中心點，則可因此以一技術上簡單的方式來調整固定點。

根據本發明，也可提供一上部偏心體可旋轉地連接至一下部偏心體，且下部或上部偏心體係可旋轉地配置於調整單元上。因此，一解決方案也可能是一偏心體沒有位在另一偏心體中，而是它們彼此耦合使得其中一個位於另一個的頂部。

根據本發明，可提供一接頭係設置用以將導引構件的腳部區域緊固於致動元件的固定點。

接頭(joint)的使用使得有可能進一步改善導引構件的調校，特別是與調整設備結合。特別地，固定點可延伸至少一旋轉自由度(也稱作傾斜自由度)，其結果為避免或至少進一步降低在導引構件之基點的可能應力。較佳地，接頭致能繞一軸的旋轉或繞相對彼此成直角的兩個或多個軸的旋轉。

接頭可組態使得導引構件可較佳地在所有三個旋轉自由度中旋轉。

根據本發明，可進一步提供接頭具有一槽球(slotted ball)及一導環，其中槽球接收導引構件的腳部區域，且槽球係架設於導環中。

此一接頭也稱作球窩式接頭(ball-and-socket joint)，其構成可由技術上簡單的方式實現的一措施。

根據本發明，可提供在固定點於調整結束位置的調校後，將接頭固定，較佳為黏著接合及/或夾合及/或旋緊。

根據本發明，設計為重量補償設備的致動設備較佳係設計 為一磁擾動力補償設備。特別地，可提供使用永久磁鐵的被動磁重力補償設備。或者，也可提供使用主動組件(例如線圈)或使用電永磁鐵或電磁鐵的磁重力補償設備。

根據本發明，可進一步提供要被調校的組件為一光學元件，較佳為一反射鏡或一透鏡元件。組件也可為一晶圓、晶圓台或特別是在投射曝光裝置內的某些其他組件部件。

在本發明的一具體實施例中，可提供重量補償設備除了補償重力之外，也用以偏轉組件及/或用以施加另外的力於組件上。

在投射曝光裝置(特別是EUV投射曝光裝置)中，提供獨立於實際致動器之光學元件的重量補償是有利的。實際上經常使用的一概念為提供複數個磁重力補償設備(下文中的磁重力補償器)，例如三個，其保持光學元件(例如反射鏡)。光學元件的操縱可接著由複數個致動器(較佳為六個致動器，一個致動器用於一自由度)來實行。根據本發明的解決方案可整合至該致動器及/或磁重力補償器，以獲得盡可能理想的力分布，同時避免寄生力。致動器對通常結合重量補償設備使用。在此情況中，本發明可以致動器對及/或重量補償設備來實現。

本發明也關於用於用以調校、影響及/或致動一組件之裝置的致動設備，其包含一導引構件及沿一移動軸可移動地保持的一致動元件。在此情況中，致動元件具有一致動點，導引元件的一腳部區域係緊固於該點。根據本發明，調整設備在此情況中可設置以相對移動軸正交地位移致動點。致動設備特別適用於用以調校一組件的裝置，但不限於此。針對致動設備的其他可能細節、組態及變化形式，參考前文的描述及下文的描述，其中特別是相關於本發明裝置之致動設備所提到的組態也可類似地在用於用以調校、影響及/或致動一組件之裝置之根據本發明的致動設備中實現。

根據本發明的裝置特別適用於半導體微影的投射曝光裝 置，其包含具有一輻射源的一照明系統及一光學單元(特別是照明光學單元)，該投射曝光裝置具有至少一個要被調校的光學元件。根據本發明之裝置可用以架設及/或調整及/或操縱及/或變形要被調校的光學元件。

1‧‧‧光學元件

2‧‧‧接觸表面

4‧‧‧重量補償設備

5‧‧‧導引構件

6‧‧‧頭部區域

7‧‧‧固定點

8‧‧‧腳部區域

9‧‧‧固定點

10‧‧‧致動元件

11‧‧‧移動軸

12‧‧‧調整設備

13‧‧‧調整單元

14‧‧‧致動器

15‧‧‧調整模組

16.1‧‧‧磁鐵

16.2‧‧‧磁鐵

17‧‧‧靜片

18‧‧‧彈簧片

19‧‧‧固定裝置

20‧‧‧孔洞

21.1‧‧‧內部偏心體

21.2‧‧‧外部偏心體

22.1‧‧‧孔洞

22.2‧‧‧孔洞

22.3‧‧‧孔洞

23‧‧‧接頭

24‧‧‧槽球

25‧‧‧導環

100‧‧‧投射曝光裝置

102‧‧‧晶圓

103‧‧‧照明系統

104‧‧‧光罩台

105‧‧‧光罩

106‧‧‧設備

107‧‧‧投射透鏡

108‧‧‧光學元件

109‧‧‧架座

111‧‧‧投射光束

140‧‧‧透鏡外殼

200‧‧‧操縱器

400‧‧‧投射曝光裝置

401‧‧‧照明系統

402‧‧‧輻射源

403‧‧‧光學單元

404‧‧‧物場

405‧‧‧物體平面

406‧‧‧光罩

407‧‧‧光罩保持器

408‧‧‧投射光學單元

409‧‧‧影像場

410‧‧‧影像平面

411‧‧‧晶圓

412‧‧‧晶圓保持器

413‧‧‧EUV輻射

414‧‧‧中間焦點平面

415‧‧‧場琢面反射鏡

416‧‧‧瞳琢面反射鏡

417‧‧‧光學組件

418‧‧‧反射鏡

419‧‧‧反射鏡

420‧‧‧反射鏡

本發明的有利具體實施例及變化形式將以範例的方式在下文中基於圖式作出解釋。在圖式中：圖1顯示EUV投射曝光裝置的示意圖；圖2顯示另一投射曝光裝置的示意圖；圖3顯示在第一具體實施例中用以調校光學元件之根據本發明的一裝置的示意圖，其中根據本發明之一導引構件的路徑與一移動軸偏離一角度α；圖4顯示在第二具體實施例中用以調校光學元件之根據本發明的一裝置的示意圖，其中根據本發明之一導引構件與一移動軸互相平行；圖5顯示圖4中摘錄V的放大示意圖；圖6根據圖3顯示用以調校光學元件之根據本發明的一裝置的示意圖，其中根據本發明之一導引構件與一移動軸互相平行；圖7顯示在第一具體實施例中具有一調整單元之圖6中摘錄VII的放大示意圖；圖8顯示在第二具體實施例中具有一調整單元之圖6中摘錄VIII的放大示意圖；圖9a顯示根據基本原理說明的兩個偏心套筒的爆炸圖；圖9b顯示在組裝狀態之圖9a的偏心套筒的圖式；圖9c顯示具有一中心對準固定點之根據基本原理說明的兩個偏心套筒的剖面圖； 圖9d顯示圖9c之偏心套筒的剖面圖，其中偏心套筒相對彼此旋轉；以及圖10顯示具有一接頭之固定點的基本原理的圖式。

圖1以範例的方式顯示本發明可應用之用於半導體微影之EUV投射曝光裝置400的基本架構。投射曝光裝置400的照明系統401除了輻射源402之外還包含用於物體平面405中之物場404之照明的光學單元403。示意性地顯示被照明之配置於物場404中的光罩406，該光罩由光罩保持器407所保持。投射光學單元408(其僅示意地描述)用以將物場404成像至影像平面410中的影像場409。光罩406上的結構成像在由晶圓保持器412(其同樣部分地顯示)所保持之晶圓411的光感層上，該晶圓配置在影像平面410中之影像場409的區域。輻射源402可發射EUV輻射413，特別是在5奈米到30奈米間的範圍。光學上不同設計且可機械調整的光學元件415、416、418、419及420用以控制EUV輻射413的輻射路徑。在圖1所示之EUV投射曝光裝置400的情況中，光學元件在適當的具體實施例中係設計為可調整的反射鏡，其在下文中僅以範例的方式提及。

由輻射源402所產生之EUV輻射413由整合於輻射源402中的集光器所調校，使得在EUV輻射413撞擊於場琢面反射鏡(field facet mirror)415上之前，EUV輻射413通過在中間焦點平面414區域中的的中間焦點。在場琢面反射鏡415的下游，EUV輻射413由瞳琢面反射鏡416反射。在瞳琢面反射鏡416及具有反射鏡418、419及420的光學組件417的協助下，場琢面反射鏡415的場琢面成像至物場404。

圖2描述另一投射曝光裝置100。投射曝光裝置100包含照明系統103、用以接收及準確定位光罩105之稱作光罩台104的裝置(由此決定稍後在晶圓102上的結構)、用以保持、移動及準確定位該晶圓102的設備106、 以及具有多個光學元件108的成像設備(準確地說為投射透鏡)107，其中光學元件108透過架座109而保持於投射透鏡107的透鏡外殼140中。

光學元件108可設計為個別折射、繞射及/或反射的光學元件108，例如透鏡元件、反射鏡、稜鏡、端板等。

投射曝光裝置100的基本工作原理為使光罩105中的結構成像至晶圓102上。

照明系統103提供形式為電磁輻射的投射光束111，其需用於光罩105在晶圓102上的成像。雷射、電漿源或類似者可使用作為此輻射的來源。照明系統103中的光學元件可用以將輻射成形，使得當其入射在光罩105上時，投射光束111在關於直徑、極化、波前的形狀及類似者上具有所需的特性。

光罩105的影像經由投射光束111產生並以適當的縮減形式從投射透鏡107轉移至晶圓102上。在此情況中，光罩105及晶圓102可同步地移動，使得光罩105的區域在所謂掃描操作期間實際上連續地成像至晶圓102的對應區域上。

圖2顯示在光罩台104及投射透鏡107的第一光學元件108之間的區域中的操縱器200的配置。操縱器200用以校正成像像差，其中所包含的光學元件由一致動器配置而機械地形變，根據本發明的裝置也可為此目的而使用。

各種設計的致動器的使用已知用以調整及/或用以操縱圖1及圖2所示之投射曝光裝置400、100的光學元件415、416、418、419、420及108及晶圓411、102。

下文中將參照圖3至圖10在範例具體實施例中更詳細地描述根據本發明的裝置，其特別適用於調校光學元件415、416、418、419、420、108，也適用於調校晶圓411、102、或其他要被準確地架設、調整、操縱或變形的組件。

本發明之裝置的使用並不限於用於投射曝光裝置100、400，特別是也不限於具有所述的結構。

本發明以及以下範例具體實施例不應理解為受限於根據本發明之裝置的特定設計。只要從技術的角度不會被排除，下文所述之圖3至圖10中的特徵可彼此任意地結合。

圖3顯示要被調校的組件1，其形式為具有接觸表面2的光學元件1，其中光學元件1可透過連接至接觸表面2的致動設備4而調校。組件部件在圖式中僅示意地表示。

圖中所示為用以調校光學元件1的致動設備，其形式為具有導引構件5的重量補償設備4，其中導引構件5的頭部區域6固定於光學元件1的固定點7。在範例具體實施例中，固定點7配置於光學元件1的接觸表面2。圖式更顯示導引構件5的腳部區域8係緊固於重量補償設備4的致動元件10的固定點9。重量補償設備4係設計以在一移動軸11中可移動地保持導引構件5，用以傳輸一補償力至光學元件1。在範例具體實施例中，導引構件設計為桿的形式或為線性延伸的銷。

如圖3所示，根據本發明的調校裝置更包含一調整設備12。在此具體實施例中，調整設備12提供一調整單元13，用以相對致動元件10位移致動元件10的固定點9。這將於圖7及圖8中以範例的方式作更詳細的描述。

致動元件10的固定點9可根據本發明調整，使得移動軸11與導引構件5在固定點7、9間之路徑之間的一角度α為可變。

圖3顯示致動元件10的固定點9的位置還未被補償或還未被最佳化的視圖。明顯地，致動元件10的固定點9的位置並不是位在要被調校之光學元件1的接觸表面2的固定點7的正下方。固定點7、9相對設定點位置在至少兩個空間方向上相對於彼此位移距離dx、dy。移動軸11並未平行於導引構件5，其中重量補償設備4沿移動軸11位移導引構件5。因此，光學元 件1、接觸表面2及所包含的其他組件的部件(其未作任何更詳細的解釋)的重力無法被最佳地補償；不希望的橫向力及寄生力矩將產生。這類寄生效應也可特別地由固定點7、9的剛度所引起。

為了避免或降低這類的寄生力或寄生力矩，本發明致力於垂直於移動軸11來調整致動元件10的固定點9，特別在所示的具體實施例中為使得在調整後，導引構件5平行於移動軸11而調校。

習知的方法僅在投射曝光裝置400、100之最終組裝的早期階段且僅以高技術及經濟支出來致能此一調校。藉由本發明的解決方案，即使在導引構件5的腳部區域8已緊固於致動元件10的固定點9，仍可調整致動元件10的固定點9。

在範例具體實施例中，只有與理解本發明有關的特徵會作更詳細的解釋，因為用以調校一組件(特別是所示的光學元件1)的裝置在現有技術中為充分可知。有關磁場與由其所產生的力效應之間的相互作用也是如此。

圖4描述本發明的第二具體實施例。在先前的範例具體實施例中已描述過的組件部件將不再進行描述。這也適用於隨後的圖式。

圖4同樣地顯示在一具體實施例中的一致動設備為一重量補償設備4，作為用以調校一光學元件1之根據本發明之裝置的部分。圖式進一步顯示形式為致動器14的兩個額外致動設備，其在範例具體實施例中設計為例如線性馬達(僅示意地表示)。致動器14同樣作用在光學元件1的接觸表面2的固定點7上，重量補償設備4的導引構件5也固定於該處。然而，致動器14的固定點也可不同。致動器14較佳可用以在一個自由度或多個自由度上調整及/或操縱及/或變形光學元件1。

也可設置多於兩個(特別是六個)致動器14或三個致動器對或其他致動器。也可提供用於重量補償及致動器配置的一組合設備(代替重量補償設備4)，較佳與單一個另外的致動器14組合。

在圖4的具體實施例中，可特別地提供三個根據本發明的調校裝置，亦即兩個致動器14及重量補償設備4在各個情況下為根據本發明之裝置的部件，且特別地在各個情況下提供根據本發明的調整設備12。致動器14因此可為根據本發明之裝置的部件或具有相應的組態，如有關圖3至圖10之範例具體實施例中所述。

在圖4的範例具體實施例中，調整設備12包含調整模組15，用以位移重量補償設備4。調整模組15可設計為例如一介面板，其中重量補償設備4可在兩個空間方向上垂直於移動軸11而位移，以補償位移dx、dy，如圖3所示。圖4顯示的圖式為致動元件10的固定點9已經位移，用以補償不希望的角度偏離。可明顯看出，藉由此類型的補償，不僅導引構件5平行於移動軸11而調校，其路徑也重合。當然，在某些應用中在第三空間方向中沿移動軸11的位移也可能是有利的。熟此技藝者可基於本發明的描述輕易地提供此一調整。

調整模組15可致能重量補償設備4的手動調整或位移。然而，也可提供由一馬達來執行調整或位移，例如透過額外的致動器或操縱器。藉由使用此一調整模組15，致動元件10的固定點9可特別地從裝置或重量補償設備4的外部來調整。該調整可在開始時及在操作期間進行。

圖5顯示範例重量補償設備4之截面的放大示意圖。此範例包含一被動磁重力補償設備，其具有永久磁鐵16.1、16.2。藉由在靜片17上的磁鐵16.1以及在致動元件10上的相應反磁鐵16.2的相應配置(其以類似於致動器的轉換器的方式與導引構件5一起可移動地保持)，有可能在只有很小的變化下在大區域上產生補償力。僅為了機械導引，範例具體實施例中的導引構件5係選擇性地透過彈簧片18來架設。

在圖5中所示的範例具體實施例中，導引構件5透過致動元件10的固定點9而固定地連接至致動元件10並透過形式為螺絲19的固定裝置19而固定。這是選擇性的。

致動元件10的固定點9可剛性地或例如經由一接頭連接至導引構件5。為了將導引構件5的腳部區域8固定於致動元件10的固定點9，也可提供一些其他的固定，例如藉由黏著接合。

使用被動永久磁鐵16.1、16.2的重量補償設備4的作用僅示意地顯示。也有可能使用任何其他的重量補償設備4，例如機械、氣動、液壓或電磁重量補償設備，特別是現有技術中所提到的其中一者。

圖6顯示根據圖3的具體實施例。圖式顯示調整單元13(其未詳細地繪示)如何可位移致動元件10的固定點9，以補償固定點7、9相對彼此的位移dx、dy(如圖3所示)。為此目的，移動軸11及導引構件5可平行地調校。重量補償設備4可有利地設計以補償由於致動元件10的固定點9的偏離中心配置而造成的額外力矩。

圖7以放大圖顯示調整單元13的一個可能的具體實施例。在所示的具體實施例中，用以將固定點9固定的調整單元13具有孔洞20及固定裝置19(其形式較佳為螺絲)，其基本原理已顯示於圖5中。在此情況下，孔洞20具有一間隙(play)，用以藉由固定裝置19的位移來調整致動元件10的固定點9。在此情況下，致動元件10的固定點9可藉由固定裝置19的位移而在一或兩個空間方向上設定。針對僅在一個空間方向上的位移，也可設置形式為細長孔洞的切口。在致動元件10之固定點9的期望位移後，固定點9可被固定。為此目的，所示的固定裝置19可適當程度地緊固。或者，進行黏著接合或其他夾合也是可能的。

固定點9可剛性地或經由例如一接頭而連接至導引構件5。

圖8顯示調整單元13的另一具體實施例。設置了兩個偏心體，其中內部偏心體21.1可旋轉地配置於外部偏心體21.2的一孔洞22.2中，且外部偏心體21.2可旋轉地配置於調整單元13或致動元件10的一孔洞22.3中。最後，內部偏心體21.1固定至致動元件10的固定點9，在此具體實施例中係藉由固定裝置19，為此目的可使用孔洞22.1。這是選擇性的。固定點9 也可與內部偏心體21.1一體地形成、或固定地或不可拆卸地連接於其上。藉由兩個偏心體21.1、21.2的相應旋轉，固定點9可在垂直於移動軸11的兩個空間方向上在一預定範圍中自由地設置。偏心體21.1、21.2可設計為偏心套筒或偏心盤。類似於圖7中的具體實施例，固定點9及導引構件5之間的連接同樣有可能透過一接頭來實現。此外，也可提供沿移動軸11調整固定點9。偏心體21.1、21.2的架設在此處僅示意地顯示。特別地，並無顯示沿移動軸11的軸向固定。偏心體21.1、21.2的適當架設(例如藉由適當尺寸的固定墊圈)對熟此技藝者來說為熟悉的措施，因此在此處不作進一步的描述。

圖9a顯示可用於本發明之偏心體21.1、21.2的爆炸圖。在此情況中，內部偏心體21.1被引入至在外部偏心體21.2中設置為偏離中心的孔洞22.2。在此情況中，內部偏心體21.1同樣選擇性地具有一偏離中心的孔洞22.1，用以固定制動元件10的固定點9。

圖9b顯示兩個偏心體21.1、21.2組裝的圖式。

圖9c及圖9d顯示在一預定義的圓圈內，固定點9如何可位移至任意的位置。為此目的，外部偏心體21.2可在調整單元13或致動元件10的孔洞22.3內旋轉，且內部偏心體21.1可在外部偏心體21.2的孔洞22.2內旋轉。

圖9c顯示固定點9的中心位置，而圖9d顯示在一空間方向上的最大偏移。

具有一偏心體、特別是兩個偏心體21.1、21.2的調整單元13的組態可獨立於範例具體實施例的其他特徵的組態而實現。

圖10以範例的方式顯示接頭23如何可用以接收導引構件5的腳部區域8並以鉸接的方式將其連接至固定點9。舉例來說，致動元件10顯示為被不正確地調校一角度β。接頭23具有一槽球24及一導環25。此一接頭23的使用使得有可能也包含致動元件10之固定點9的變化中的旋轉自由度及/或傾斜自由度。在致動元件10之固定點9的期望對準之後，所示的接頭 23可藉由黏著接合及/或夾合及/或旋緊而固定，較佳為永久地固定。當然，圖10中以範例方式所顯示的接頭23可與本發明任何其他具體實施例結合，特別是在先前圖式中所描述的具體實施例。

1‧‧‧光學元件

2‧‧‧接觸表面

4‧‧‧重量補償設備

5‧‧‧導引構件

6‧‧‧頭部區域

7‧‧‧固定點

8‧‧‧腳部區域

9‧‧‧固定點

10‧‧‧致動元件

11‧‧‧移動軸

12‧‧‧調整設備

13‧‧‧調整單元

Claims (19)

1. 一種用以調校一組件的裝置，包含一導引構件，其中該導引構件的一頭部區域緊固於該組件的一固定點且該導引構件的一腳部區域緊固於一致動設備的一致動元件的一固定點，其中該致動設備係設計以在一移動軸中可移動地保持該導引構件，用以傳輸一力至該組件，其特徵在於：一調整設備係設置以調整該致動元件的該固定點，使得在該移動軸與該導引構件於該等固定點間之路徑之間的一角度為可變。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其特徵在於該調整設備係設計以相對該移動軸正交地調整該致動元件的該固定點。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之裝置，其特徵在於該調整設備係設計以調整該致動元件的該固定點使得該導引構件平行於該移動軸而調校。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之裝置，其特徵在於該調整設備係設計以在該導引構件之該腳部區域已緊固於該致動元件的該固定點後調整該致動元件的該固定點。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該調整設備包含一調整模組，用以位移該致動設備。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該調整設備包含一調整單元，用以相對該致動元件位移該致動元件的該固定點。
7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其特徵在於該致動元件的該固定點為該調整單元的一部份。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之裝置，其特徵在於該致動元件的該固定點及/或該調整單元為可黏著接合及/或可夾合及/或可旋緊以固定在一端點位置。
9. 如申請專利範圍第6項至第8項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該調整單元具有一孔洞及用以緊固該致動元件的該固定點之一固定裝置，其中該孔洞具有一間隙用以藉由位移該固定裝置來調整該致動元件的該固定點。
10. 如申請專利範圍第6、7或8項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該調整單元包含至少一偏心體。
11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其特徵在於該調整單元包含兩個偏心體。
12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其特徵在於一偏心體設計為一內部偏心體且可旋轉地配置於一第二偏心體的一孔洞中，該第二偏心體係設計為一外部偏心體，其中該外部偏心體可旋轉地配置於該調整單元的一孔洞中。
13. 如申請專利範圍第10、11或12項所述之裝置，其特徵在於該等偏心體設計為偏心套筒及/或偏心盤。
14. 如申請專利範圍第1項至第13項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於一接頭係設置以將該導引構件之該腳部區域緊固於該致動元件的該固定點。
15. 如申請專利範圍第14項所述之裝置，其特徵在於該接頭具有一槽球及一導環，其中該球接收該導引構件之該腳部區域，且該球係設置於該導環中。
16. 如申請專利範圍第1項至第15項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該致動設備設計為一重量補償設備及/或為一致動器，用以設置及/或操縱及/或調整及/或變形一組件。
17. 如申請專利範圍第1項至第16項的其中任一項所述之裝置，其特徵在於該組件為一光學元件。
18. 一種致動設備，用於如前述申請專利範圍第1項至第17項的其中任一項所述之用以調校一組件的一裝置，該致動設備包含一導引構件及沿一移動軸可移動地保持的一移動元件，其中該致動元件具有一固定點，該導引元件的一腳部區域緊固於該固定點，其特徵在於一調整設備係設置以相對該移動軸正交地位移該固定點。
19. 一種用於半導體微影的投射曝光裝置，包含具有一輻射源的一照明系統及一光學單元，該投射曝光裝置具有至少一個要被調校的光學元件，其中要被調校的該光學元件可由如前述申請專利範圍第1項至第17項的其中任一項所述的一裝置來設置及/或調整及/或操縱及/或變形。