図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2014年7月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題・解決手段

本発明は、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより作動可能光学素子を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関する。アクチュエータは、事前選択可能なパラメータαに従って事前規定される最小偏倚性が制御の全時点で保証されるように制御区間により制御される。

概要

背景

投影露光装置と以下で略称するマイクロリソグラフィ用の投影露光装置は、概して、光源と、光源が放出した光線を処理して照明光を形成する照明系と、レチクル又はマスクと概して称する被投影物体と、物体視野(object field)を像視野(image field)に結像するレンズと以下で略称する投影レンズと、その上に投影が行われるウェーハと概して称するさらに別の物体とからなる。マスク又はマスクの少なくとも一部は、物体視野に位置付け、ウェーハ又はウェーハの少なくとも一部は、像視野に位置付ける。マスクを物体視野の領域に完全に位置付け、ウェーハ及び像視野を相対運動させずにウェーハを露光する場合、投影露光装置は概してウェーハステッパと称する。マスクの一部のみを物体視野の領域に位置付け、ウェーハ及び像視野の相対運動中にウェーハを露光する場合、投影露光装置は概してウェーハスキャナと称する。

投影露光装置は、概して、投影露光装置の機能がその寿命を通して維持されると共に種々の顧客要件に最適な動作が達成されることを確実にする、操作可能性を備える。照明光がレンズの光学素子に当たると、上記光学素子の加熱及び劣化が生じ、したがって光学素子の光学特性の変化が起こる。光学特性のこの変化は、概して、レンズの結像能力の、したがって投影露光装置の障害につながる。したがって、レンズの光学素子の中には、レンズの他の光学系に対するその相対位置を変える操作可能性を備えるものがある。

特許文献1は、一対の非球面平面板、いわゆるアルレスプレートを提供し、これは、所定の空間的ゼロ位置では光学効果を示さないが、相互に対する並進相対運動の場合には事前に計算された光学効果を示す。さらに、特許文献2及び特許文献3は、投影光学ユニットの光学素子の操作を開示しており、光学素子をレンズの光軸の方向に又はレンズの光軸に対して直交する方向にマニピュレータにより変位させることで、そのレンズに属するさらに他の光学素子に対するこの相対運動により光学効果が成立する。最後に、特許文献4は、光軸を含むレンズの光学素子の操作を開示している。この場合、光学素子を、5空間自由度:レンズの光軸の方向の変位、それに対して垂直な2つの変位、及び上記光軸に対応しない軸を中心とした2つの回転運動で動かす。

好適な一実施形態では、光学素子を特にレンズのさらに他の光学素子に対する光学素子の相対変位に対応する自由度で偏倚させる上記マニピュレータに、光学素子の偏倚を実現するアクチュエータを設ける。使用するアクチュエータは、特に、例えばピエゾ素子を備えたリニアドライブを含む。ピエゾ結晶における電圧の変化によりトリガされるピエゾ素子は、ピエゾ結晶又はピエゾスタック拡張又は剪断を引き起こす。拡張の場合には、ストロークピエゾ(stroke piezo)という用語、剪断の場合には剪断ピエゾ(shear piezo)という用語を用いる。光学素子の位置は、それにより直接的又は間接的に変わる。

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を偏倚させるためにピエゾ素子を用いて構成したこれらのリニアドライブの機能は、基礎となるアクチュエータ概念の2つの異なる機能モードに基づく。これに関して、特許文献5の図3a〜図3f及び特許文献6の図4aを参照されたい。アクチュエータに関連する剪断ピエゾを偏倚させ、それらの剪断が光学素子の直接偏倚を間接的に引き起こす(i)アナログモードの区別がなされる。上記剪断ピエゾがその最大偏倚を達成した場合、(ii)ステッピングモードに変わり、光学素子の位置を変えることなく剪断ピエゾがその開始位置へ戻る。ステッピングモードの基本要素は、アーマチュアに対する第1剪断ピエゾ対から上記アーマチュアに対する第2剪断ピエゾ対への係合切替え(engagement changeover)である。

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を偏倚させるためのリニアドライブの上述の機能には、以下の2つの欠点がある。

アーマチュアと係合した剪断ピエゾの最大剪断の達成時に、光学素子をさらに偏倚させるためにステッピングモードに変える必要がある。これは、剪断ピエゾをその開始位置へ完全に戻すために完全に実行しなければならない。これには、剪断ピエゾの最大剪断の達成時に、光学素子を目下望ましい運動方向にさらに一次的に直接偏倚させることが不可能であるという欠点が伴う。正確には、休止が必要であり、その間にステッピングモードの係合切り替えを実行しつつ光学素子はその位置を変えない。これには2つの欠点がある。

(a)係合切り替えの時点で、現在の位置からの光学素子の位置のごく僅かな変更を行うことが望ましいように思わせるような、光学素子の所望の位置に関する新たな情報がある場合がある。アクチュエータがステッピングモードにあるので、これを実行することはできない。

(b)剪断ピエゾの加速と、アーマチュアに係合した第1剪断ピエゾからアーマチュアに係合した第2剪断ピエゾへの係合切り替えとは、アーマチュアへの力入力、したがって光学素子の位置の不所望の制御され得ないさらなる変更をもたらす。

概要

本発明は、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより作動可能な光学素子を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関する。アクチュエータは、事前選択可能なパラメータαに従って事前規定される最小偏倚性が制御の全時点で保証されるように制御区間により制御される。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置であって、光学素子と、該光学素子を1自由度で偏倚させるマニピュレータとを備え、該マニピュレータは、前記光学素子を自由度方向及び該自由度方向とは逆方向に偏倚させる第1アクチュエータ及び第2アクチュエータであり、前記第1アクチュエータは、方向制御による前記光学素子の前記自由度方向の最小偏倚a1及び方向制御による前記光学素子の前記自由度方向の最大偏倚b1を含む第1制御範囲[a1,b1]からの第1変数α1により制御可能であり、前記第2アクチュエータは、方向制御による前記光学素子の前記自由度方向の最小偏倚a2及び方向制御による前記光学素子の前記自由度方向の最大偏倚b2を含む第2制御範囲[a2,b2]からの第2変数α2により制御可能である、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータと、前記アクチュエータを前記制御範囲[a1,b1]及び[a2,b2]それぞれで制御する制御デバイスとを備えるマイクロリソグラフィ用の投影露光装置において、前記マニピュレータは、畳み込みパラメータαを記憶するメモリを含み、ここで、であり、前記光学素子を前記自由度方向に偏倚させるための制御である[a1,b1]からのα1及び[a2,b2]からのα2により行われる全制御に関して、以下の条件A〜D:Aα1<a1+αである場合、α2>b2−αであり、前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータが共に前記光学素子を偏倚させ、Bα1>b1−αである場合、α2<a2+αであり、前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータが共に前記光学素子を偏倚させ、Ca1+α≦α1≦b1−αである場合、前記第1アクチュエータが前記光学素子を偏倚させ、Da2+α≦α2≦b2−αである場合、前記第2アクチュエータが前記光学素子を偏倚させる、が成り立つことを特徴とするマイクロリソグラフィ用の投影露光装置。

請求項2

請求項1に記載の投影露光装置において、前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータは同一の設計であり、一連偏差を除いてa1=a2、b1=b2が成り立つことを特徴とする投影露光装置。

請求項3

請求項1又は2に記載の投影露光装置において、パラメータtの全値0≦t≦1に関して、E制御α1=t(a1+α)+(1−t)a1から、制御α2=(1−t)(b2−α)+tb2となり、F制御α1=tb1+(1−t)(b1−α)から、制御α2=(1−t)a2+t(a2+α)となり、G制御α1=(1−t)(a1+α)+t(b1−α)から、α2=(1−t)b2+ta2となることが成り立つことを特徴とする投影露光装置。

請求項4

請求項1〜3のいずれか1項に記載の投影露光装置において、前記自由度は前記光学素子の場所である、又は前記自由度は前記光学素子の場所であり、前記第1アクチュエータを付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]により制御可能であり、前記第2アクチュエータを付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]により制御可能であり、前記光学素子の速度を前記付加的な制御範囲での制御値の制御により前記光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、請求項1からの条件A及びBにおいて、前記第1アクチュエータの速度が前記第2アクチュエータの速度と等しいように前記付加的な制御範囲により制御を行うことができる、又は前記自由度が前記光学素子の場所であり、前記第1アクチュエータを付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]により制御可能であり、前記第2アクチュエータを付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]により制御可能であり、前記光学素子の速度を付加的な制御範囲での制御値の制御により光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、請求項1からの条件A及びBにおいて、前記第1アクチュエータの速度が前記第2アクチュエータの速度と等しいように前記付加的な制御範囲により制御を行うことができ、且つ前記第1アクチュエータをさらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]により制御可能であり、前記第2アクチュエータをさらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]により制御可能であり、前記光学素子の加速度を前記さらに付加的な制御範囲での制御値の制御により前記光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、前記第1アクチュエータに関して制御値α1=a1+α又はα1=β1−αが存在する場合、前記第1アクチュエータの加速度が前記第2アクチュエータの加速度と等しいように前記さらに付加的な制御範囲により制御を行うことができることを特徴とする投影露光装置。

請求項5

請求項1〜4のいずれかに記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、外側マウントと、内側マウントとを含み、前記第1アクチュエータは第1剪断ピエゾを含み、前記第2アクチュエータは第2剪断ピエゾを含み、前記内側マウントは前記光学素子を保持し、2つの前記剪断ピエゾは前記外側マウントに接続され、且つ前記光学素子は、前記剪断ピエゾと前記内側マウントとの間の摩擦係合及び前記自由度方向の前記剪断ピエゾの前記剪断により変位可能であることを特徴とする投影露光装置。

請求項6

請求項5に記載の投影露光装置において、前記第1アクチュエータは第1ストロークピエゾを含み、前記第2アクチュエータは第2ストロークピエゾを含み、前記摩擦係合を、前記自由度方向に対して直交方向の前記ストロークピエゾの少なくとも一方のストローク運動それぞれにより行うことができることを特徴とする投影露光装置。

請求項7

請求項5又は項6に記載の投影露光装置において、前記制御範囲は、前記剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、電圧b2は、前記剪断ピエゾの最大剪断に対応する、又は前記制御範囲は、前記剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、電圧b2は、前記剪断ピエゾの最大剪断に対応し、前記付加的な制御範囲は、剪断速度に使用可能な前記剪断ピエゾの電圧変化速度に対応し、且つ電圧変化b2vは、前記剪断ピエゾの最大速度に対応する、又は前記制御範囲は、前記剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、制御値b2は、前記剪断ピエゾの最大剪断に対応し、前記付加的な制御範囲は、剪断速度に使用可能な前記剪断ピエゾの少なくとも一方の電圧変化速度に対応し、制御値b2vは、前記剪断ピエゾの最大限の速度に対応し、前記さらに付加的な制御範囲は、前記剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断の加速度に使用可能な電圧変化速度に対応し、且つ制御値b2aは、前記剪断ピエゾの最大加速度に対応することを特徴とする投影露光装置。

請求項8

請求項6及び項7に記載の投影露光装置において、前記第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧を含む第3制御範囲[c1,d1]により制御可能であり、制御値d1は、前記ストロークピエゾの最大ストローク運動に対応し、前記第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化速度を含む付加的な第3制御範囲[c1v,d1v]により制御可能であり、制御値d1vは、前記ストロークピエゾのストローク運動の最大速度に対応し、前記第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化加速度を含むさらに付加的な第3制御範囲[c1a,d1a]により制御可能であり、制御値d1aは、前記ストロークピエゾのストローク運動の最大使用可能加速度に対応し、且つ前記第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧を含む第4制御範囲[c2,d2]により制御可能であり、制御値d2は、前記ストロークピエゾの最大ストローク運動に対応し、前記第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化速度を含む付加的な第4制御範囲[c2v,d2v]により制御可能であり、制御値d2vは、前記ストロークピエゾのストローク運動の最大速度に対応し、前記第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化加速度を含むさらに付加的な第4制御範囲[c2a,d2a]により制御可能であり、制御値d2aは、前記ストロークピエゾのストローク運動の最大使用可能加速度に対応することを特徴とする投影露光装置。

請求項9

請求項1〜8のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かす方法であって、以下の連続的な方法ステップ:(i)畳み込みパラメータαを事前規定するステップと、(ii)範囲(a1+α,b1−α)内の第1変数α1を値b1−αまで増加させることにより、前記光学素子を第1アクチュエータのみにより自由度方向に偏倚させるステップと、(iii)前記第1変数α1をb1−αで制御し、第2変数α2をa2で制御するステップと、(iv)前記第1変数を値b1まで増加させ、範囲(a2,b2)内の前記第2変数α2を値a2+αまで増加させることにより、前記光学素子を前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより前記自由度方向に偏倚させるステップと、(v)前記第1変数α1をb1で制御し、前記第2変数α2をa2+αで制御するステップと、(vi)範囲(a2+α,b2−α)内の前記第2変数α2を値b2−αまで増加させることにより、前記光学素子を前記第2アクチュエータのみにより前記自由度方向に偏倚させるステップと、(vii)前記第2変数α2をb2−αで制御し、前記第1変数α1をa1で制御するステップと、(viii)前記第2変数を値b2まで増加させ、範囲(a1,a1+α)内の前記第1変数α1を値a1+αまで増加させることにより、前記光学素子を前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータにより前記自由度方向に偏倚させるステップと、(ix)前記第2変数α2をb2で制御するステップと、(x)範囲(a2+α,b2−α)内の前記第1変数α1を値b1−αまでさらに増加させることにより、前記光学素子を前記第1アクチュエータのみにより前記自由度方向に偏倚させるステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項10

請求項9に記載の方法において、0.2・(b1−a1)<α<0.5・(b1−a1)、又は0.1・(b1−a1)<α≦0.2・(b1−a1)、又は0<α≦0.1(b1−a1)を設定することを特徴とする方法。

請求項11

請求項4及び請求項4〜8のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項9又は請求項10に記載の方法において、方法ステップ(iii)、(v)、(vii)、及び(ix)中に、付加的な制御範囲の以下の制御:第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時に付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]での前記第1アクチュエータの制御、及び第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時に付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]での前記第2アクチュエータの制御であり、b1−αでの前記第1変数の制御中に、前記付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]からこの時点で制御された速度は、前記付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]からこの時点で制御された速度に対応する制御、又は前記第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時に前記付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]での前記第1アクチュエータの制御、及び前記第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時に前記付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]での前記第2アクチュエータの制御であり、b1−αでの前記第1変数の制御中に、前記付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]からこの時点で制御された速度は、前記付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]からこの時点で制御された速度に対応する制御、及び前記第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時にさらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]での前記第1アクチュエータの制御、及び前記第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時にさらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]での前記第2アクチュエータの制御であり、b1−αでの前記第1変数の制御中に、前記さらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]からこの時点で制御された加速度は、前記さらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]からこの時点で制御された加速度に対応する制御が成り立つことを特徴とする方法。

請求項12

請求項5及び請求項5〜7のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項9及び請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。

請求項13

請求項5及び請求項5〜7のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項9及び請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。

請求項14

請求項2に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法において、請求項10〜13に記載の方法の1つに挙げた方法ステップの終了後に、前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータの役割交換することにより、前記方法ステップをさらに周期的に行うことを特徴とする方法。

請求項15

請求項2に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を移動させるための、請求項14に記載の方法において、畳み込みパラメータを、からの値に設定することを特徴とする方法。

請求項16

請求項1〜9のいずれか1項に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、前記自由度方向の前記光学素子の相対的又は絶対的な偏倚を判定するセンサを備え、且つ前記マニピュレータは、前記センサの信号又は前記センサ及び前記制御デバイスの信号を処理する調節デバイスを備えることを特徴とする投影露光装置。

請求項17

請求項16に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、前記自由度方向の前記光学素子の相対的又は絶対的な速度を判定する付加的なセンサを備える、又は前記マニピュレータは、前記自由度方向の前記光学素子の相対的又は絶対的な加速度を判定するさらに付加的なセンサを備え、且つ前記付加的なセンサの前記信号又は該付加的なセンサ及び前記さらに付加的なセンサの前記信号を前記調節デバイスにより処理可能であることを特徴とする投影露光装置。

請求項18

請求項16に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項10〜15のいずれか1項に記載の方法において、前記自由度方向の前記光学素子の所望の偏倚の事前規定と、請求項10〜15のいずれか1項に記載の前記光学素子の偏倚と、前記センサによる前記光学素子の実偏倚の判定と、前記調節デバイスによる前記センサの前記信号又は前記センサ及び前記制御部の前記信号の処理と、前記光学素子の事前規定された偏倚と前記光学素子の実偏倚との間の距離を減らすための、前記調節デバイスによる少なくとも一方のアクチュエータの制御の補正とを特徴とする方法。

請求項19

請求項11〜請求項15及び請求項17に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項18に記載の方法において、前記自由度方向の前記光学素子の所望の偏倚、速度、及び加速度の事前規定と、請求項11〜15のいずれか1項に記載の前記光学素子の偏倚と、前記センサ、前記付加的なセンサ、及び前記さらに付加的なセンサによる前記光学素子の実偏倚、速度、及び加速度の判定と、前記調節デバイスによる前記センサの前記信号又は前記センサ及び前記制御部の前記信号の処理と、前記光学素子の事前規定された偏倚と実偏倚との間の距離、及び前記光学素子の事前規定された速度と判定された速度との間の差、及び前記光学素子の事前規定された加速度と判定された加速度との間の差を減らすための、前記調節デバイスによる前記少なくとも一方のアクチュエータの制御の補正とを特徴とする方法。

請求項20

請求項12及び請求項13〜15のいずれか1項に記載の、又は請求項12及び請求項19に記載の投影露光装置を作動させる方法において、前記自由度における前記光学素子の偏倚に望ましい位置の事前規定と、請求項12及び請求項13〜15のいずれか1項、又は請求項12及び請求項19に記載の方法ステップを実行することによる、所望の位置の達成とを特徴とし、請求項9に記載のステップ(ii)、(iv)、(vi)、(viii)における前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータの偏倚を、第1剪断ピエゾ及び第2剪断ピエゾの剪断により行い、前記光学素子の偏倚を担う前記アクチュエータの変更を、第1ストロークピエゾ及び第2ストロークピエゾのストローク運動により行う方法。

請求項21

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置であって、光学素子と、該光学素子を1自由度で偏倚させるマニピュレータとを備え、該マニピュレータは、前記光学素子を前記自由度方向及び該自由度方向とは逆方向に偏倚させる有限数n個のアクチュエータであり、それぞれが、bi(i=1、…、n)での各制御による前記光学素子の前記自由度方向の最大偏倚及びai(i=1、…、n)での各制御による前記自由度方向の前記最小偏倚を含む制御範囲[ai,bi](i=1、…、n)から変数αi(i=1、…、n)により制御可能であるアクチュエータと、該アクチュエータをそれらの制御範囲で制御する制御デバイスであり、制御により行われる[ai,bi](i=1、…、n)からの全ての制御値αiに関して、1≦m<nである場合の自然数mに関してであれば、数{2、…、n}の任意選択された置換sに関してであることが成り立ち、この場合、fracは、最大整数又はentier関数と称する関数entierにより定義され、frac(x)=x−entier(x)であり、entier(x)がx以下の最小整数であることが成り立つ投影露光措置

請求項22

請求項21に記載の投影露光装置において、前記sは恒等写像であることを特徴とする投影露光装置。

請求項23

請求項22に記載の投影露光装置において、前記アクチュエータのそれぞれは、剪断ピエゾ及びストロークピエゾを含み、前記光学素子は、前記アクチュエータの部分集合の前記剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合と、前記自由度方向の前記剪断ピエゾの剪断とにより偏倚可能であり、前記摩擦係合を、前記自由度方向とは異なる方向の前記アクチュエータの前記部分集合の前記ストロークピエゾのストローク運動により行うことができることを特徴とする投影露光装置。

請求項24

請求項21又は22に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かす方法であって、以下の連続的な方法ステップ:前記アクチュエータの部分集合Tの剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合を、前記部分集合の前記アクチュエータのストロークピエゾの第1ストローク運動により発生させるステップと、前記剪断ピエゾの前記部分集合Tを前記自由度方向に同期剪断すると共に、それに関連して前記光学素子を前記自由度方向に偏倚させるステップと、前記アクチュエータの部分集合Tに属さない前記アクチュエータの剪断ピエゾを前記自由度方向とは逆方向に同期剪断するステップと、前記アクチュエータの部分集合Tの前記剪断ピエゾの1つが前記自由度方向に最大剪断を達成した場合、又は前記アクチュエータの前記部分集合Tに属さない前記剪断ピエゾの1つが前記自由度方向に最小剪断を達成した場合、2つの前記方法ステップを終了するステップと、前記内側マウントと、前記アクチュエータの部分集合Tに属さず、且つ前記アクチュエータの前記ストロークピエゾの第1ストローク運動の結果として前記自由度方向に最小限の剪断を有する剪断ピエゾを含む前記アクチュエータの前記剪断ピエゾとの間の、摩擦係合を発生させるステップと、前記内側マウントと、前記アクチュエータの部分集合Tに属し且つ前記アクチュエータの前記ストロークピエゾの前記第1ストローク運動とは反対の第2ストローク運動の結果として前記自由度方向に最大限の剪断を有する剪断ピエゾを含む前記アクチュエータの前記剪断ピエゾとの間の、摩擦係合を解除するステップとを実行することを特徴とする方法。

請求項25

請求項24に記載の方法において、該方法を周期的に実行することを特徴とする方法。

請求項26

請求項24に記載の方法において、前記部分集合に属するアクチュエータの数を変えることを特徴とする方法。

請求項27

請求項1〜9のいずれか1項又は請求項16〜18のいずれか1項に記載の投影露光装置のマニピュレータのアクチュエータを較正する方法であって、前記マニピュレータが備える前記アクチュエータに関して、制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]及び/又は[ci,di]及び/又は[civ,div]及び/又は[cia,dia]からの制御値に応じて光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度を求め、前記制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]での前記アクチュエータの制御を、第1アクチュエータによる前記光学素子の偏倚から第2アクチュエータによる前記光学素子の偏倚への変更中に該光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度が変わらないよう構成し、且つ前記制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]での前記アクチュエータの制御を、前記第1アクチュエータのストロークピエゾによる摩擦係合の発生又は解除から前記第2アクチュエータのストロークピエゾによる摩擦係合の発生又は解除への変更中に、前記自由度に対して直交方向に前記光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度を誘発しないよう構成することを特徴とする方法。

請求項28

請求項27及び請求項6〜9のいずれかに記載の方法において、前記光学素子の偏倚を前記剪断ピエゾの剪断の偏倚により求めることを特徴とする方法。

請求項29

請求項28又は請求項27に記載の投影露光装置のマニピュレータを較正する方法において、前記剪断の大きさを干渉計により測定することを特徴とする方法。

請求項30

請求項1〜10のいずれか1項に記載の、又は請求項16〜18のいずれか1項に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、1つ又は複数の制御マージンを保持する第2メモリを含むことを特徴とする投影露光装置。

請求項31

請求項30に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項12に記載の、又は請求項12及び請求項14又は15に記載の方法において、電荷制御としての前記第1アクチュエータの剪断ピエゾの制御下で[a1,b1]から電圧を増加させることによる、第1剪断ピエゾの剪断、電圧α’+b1−αでの前記第1剪断ピエゾの剪断及び前記第1アクチュエータの制御の前記電荷制御から電圧制御への切り替え時に、電荷制御としての前記第1アクチュエータの前記剪断ピエゾの制御下での電圧b1−αでの前記第1剪断ピエゾの剪断時の公称偏倚に対応する前記光学素子の実偏倚が得られるように、前記第1剪断ピエゾのヒステリシス曲線からの制御マージンとしての電圧マージンα’を求めること、電圧β’+b1−αの第2剪断ピエゾの剪断及び前記第2アクチュエータの制御の前記電荷制御から電圧制御への切り替え時に、電荷制御としての前記第2アクチュエータの前記剪断ピエゾの制御下での電圧a2+αでの第2剪断ピエゾの剪断時の公称偏倚に対応する前記光学素子の実偏倚が得られるように、前記第2剪断ピエゾのヒステリシス曲線からの制御マージンとしての電圧マージンβ’を求めること、及び電圧b1−αでの前記第1剪断ピエゾの剪断及び電圧a2+αでの前記第2剪断ピエゾの剪断の代わりに、電圧α’+b1−αでの前記第1剪断ピエゾの剪断及び電圧β’+a2+αでの第2剪断ピエゾの剪断を特徴とする方法。

請求項32

請求項12及び請求項16に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、請求項19に記載の方法において、第1ストロークピエゾの第2ストローク運動による第1剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合の解除後に、請求項16に記載のセンサにより前記自由度方向に前記光学素子の相対的又は絶対的な偏倚の判定を行い、前記第2ストローク運動は、請求項12に記載の第1ストロークピエゾの第1ストローク運動とは反対であることを特徴とする方法。

請求項33

請求項7〜9のいずれか1項に記載の、又は請求項9及び請求項16〜18のいずれか1項に記載の投影露光装置において、前記第1剪断ピエゾは外側マウントを介して前記第1ストロークピエゾに接続され、前記第2剪断ピエゾは外側マウントを介して前記第2ストロークピエゾに接続されることを特徴とする投影露光装置。

請求項34

請求項1〜9のいずれか1項に記載の、又は請求項16〜18のいずれか1項に記載の、又は請求項21又は22に記載の、又は請求項29に記載の、又は請求項32に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、前記自由度方向の前記光学素子の偏倚を案内するガイド手段を有することを特徴とする投影露光装置。

請求項35

請求項6〜9のいずれか1項、又は請求項22、又は請求項16〜18のいずれか1項と共に請求項6〜9のいずれか1項、又は請求項29、又は請求項32又は33に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは、前記制御部から前記第1アクチュエータの前記第1剪断ピエゾ及び前記第2アクチュエータの前記第2剪断ピエゾへの共通の第1制御線を備える、又は前記マニピュレータは、前記制御部から前記第1アクチュエータの前記第1剪断ピエゾ及び前記第2アクチュエータの前記第2剪断ピエゾへの共通の第1制御線を備え、且つ前記制御部から前記第1アクチュエータの前記第1ストロークピエゾ及び前記第2アクチュエータの前記第2ストロークピエゾへの共通の第2制御線を備え、且つ前記第1剪断ピエゾは、前記第2剪断ピエゾとは反対の分極方向を有する、又は前記第1剪断ピエゾは、前記第2剪断ピエゾとは反対の分極方向を有し、且つ前記第1ストロークピエゾは、前記第2ストロークピエゾとは反対の分極方向を有することを特徴とする投影露光装置。

請求項36

請求項6〜9のいずれか1項、又は請求項22、又は請求項16〜18のいずれか1項と共に請求項6〜9のいずれか、又は請求項29、又は項32〜34のいずれか1項に記載の投影露光装置において、前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、又は前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、且つ前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定される、又は前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定され、且つ前記剪断ピエゾ及び/又は前記ストロークピエゾの偏倚加速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定されることを特徴とする投影露光装置。

請求項37

請求項34及び項35に記載の投影露光装置において、前記マニピュレータは制御線を含み、該制御線は、長寸部及び短寸部にそれぞれ細分され、前記ピエゾにおける電圧及び/又は電流増幅する1つ又は複数の増幅回路が、前記制御線の各短寸部に設けられ、前記ピエゾにおける電圧及び/又は電流の測定は、前記増幅回路の信号の電圧フィードバック及び/又は電流フィードバックにより提供されることを特徴とする投影露光装置。

技術分野

0001

本発明は、光学素子と、光学素子を少なくとも1自由度で偏倚させるマニピュレータとを備えた投影露光装置に関する。

0002

さらに、本発明は、光学素子をマニピュレータにより少なくとも1自由度で偏倚させる、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かす方法に関する。

0003

さらに、本発明は、投影露光装置が上述のタイプの1つであるか、又は投影露光装置の光学素子を上述のように偏倚させる、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置を走査する方法に関する。

0004

さらに、本発明は、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置のマニピュレータを較正する方法に関する。

0005

最後に、本発明は、上記方法を実行するよう装備したマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関する。

背景技術

0006

投影露光装置と以下で略称するマイクロリソグラフィ用の投影露光装置は、概して、光源と、光源が放出した光線を処理して照明光を形成する照明系と、レチクル又はマスクと概して称する被投影物体と、物体視野(object field)を像視野(image field)に結像するレンズと以下で略称する投影レンズと、その上に投影が行われるウェーハと概して称するさらに別の物体とからなる。マスク又はマスクの少なくとも一部は、物体視野に位置付け、ウェーハ又はウェーハの少なくとも一部は、像視野に位置付ける。マスクを物体視野の領域に完全に位置付け、ウェーハ及び像視野を相対運動させずにウェーハを露光する場合、投影露光装置は概してウェーハステッパと称する。マスクの一部のみを物体視野の領域に位置付け、ウェーハ及び像視野の相対運動中にウェーハを露光する場合、投影露光装置は概してウェーハスキャナと称する。

0007

投影露光装置は、概して、投影露光装置の機能がその寿命を通して維持されると共に種々の顧客要件に最適な動作が達成されることを確実にする、操作可能性を備える。照明光がレンズの光学素子に当たると、上記光学素子の加熱及び劣化が生じ、したがって光学素子の光学特性の変化が起こる。光学特性のこの変化は、概して、レンズの結像能力の、したがって投影露光装置の障害につながる。したがって、レンズの光学素子の中には、レンズの他の光学系に対するその相対位置を変える操作可能性を備えるものがある。

0008

特許文献1は、一対の非球面平面板、いわゆるアルレスプレートを提供し、これは、所定の空間的ゼロ位置では光学効果を示さないが、相互に対する並進相対運動の場合には事前に計算された光学効果を示す。さらに、特許文献2及び特許文献3は、投影光学ユニットの光学素子の操作を開示しており、光学素子をレンズの光軸の方向に又はレンズの光軸に対して直交する方向にマニピュレータにより変位させることで、そのレンズに属するさらに他の光学素子に対するこの相対運動により光学効果が成立する。最後に、特許文献4は、光軸を含むレンズの光学素子の操作を開示している。この場合、光学素子を、5空間自由度:レンズの光軸の方向の変位、それに対して垂直な2つの変位、及び上記光軸に対応しない軸を中心とした2つの回転運動で動かす。

0009

好適な一実施形態では、光学素子を特にレンズのさらに他の光学素子に対する光学素子の相対変位に対応する自由度で偏倚させる上記マニピュレータに、光学素子の偏倚を実現するアクチュエータを設ける。使用するアクチュエータは、特に、例えばピエゾ素子を備えたリニアドライブを含む。ピエゾ結晶における電圧の変化によりトリガされるピエゾ素子は、ピエゾ結晶又はピエゾスタック拡張又は剪断を引き起こす。拡張の場合には、ストロークピエゾ(stroke piezo)という用語、剪断の場合には剪断ピエゾ(shear piezo)という用語を用いる。光学素子の位置は、それにより直接的又は間接的に変わる。

0010

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を偏倚させるためにピエゾ素子を用いて構成したこれらのリニアドライブの機能は、基礎となるアクチュエータ概念の2つの異なる機能モードに基づく。これに関して、特許文献5の図3a〜図3f及び特許文献6の図4aを参照されたい。アクチュエータに関連する剪断ピエゾを偏倚させ、それらの剪断が光学素子の直接偏倚を間接的に引き起こす(i)アナログモードの区別がなされる。上記剪断ピエゾがその最大偏倚を達成した場合、(ii)ステッピングモードに変わり、光学素子の位置を変えることなく剪断ピエゾがその開始位置へ戻る。ステッピングモードの基本要素は、アーマチュアに対する第1剪断ピエゾ対から上記アーマチュアに対する第2剪断ピエゾ対への係合切替え(engagement changeover)である。

0011

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を偏倚させるためのリニアドライブの上述の機能には、以下の2つの欠点がある。

0012

アーマチュアと係合した剪断ピエゾの最大剪断の達成時に、光学素子をさらに偏倚させるためにステッピングモードに変える必要がある。これは、剪断ピエゾをその開始位置へ完全に戻すために完全に実行しなければならない。これには、剪断ピエゾの最大剪断の達成時に、光学素子を目下望ましい運動方向にさらに一次的に直接偏倚させることが不可能であるという欠点が伴う。正確には、休止が必要であり、その間にステッピングモードの係合切り替えを実行しつつ光学素子はその位置を変えない。これには2つの欠点がある。

0013

(a)係合切り替えの時点で、現在の位置からの光学素子の位置のごく僅かな変更を行うことが望ましいように思わせるような、光学素子の所望の位置に関する新たな情報がある場合がある。アクチュエータがステッピングモードにあるので、これを実行することはできない。

0014

(b)剪断ピエゾの加速と、アーマチュアに係合した第1剪断ピエゾからアーマチュアに係合した第2剪断ピエゾへの係合切り替えとは、アーマチュアへの力入力、したがって光学素子の位置の不所望の制御され得ないさらなる変更をもたらす。

先行技術

0015

欧州特許第851304号明細書
米国出願公開第2003/0063268号明細書
米国特許第6,191,898号明細書
国際公開第2007/062794号パンフレット
米国特許第7,304,717号明細書
米国特許第7,173,363号明細書

発明が解決しようとする課題

0016

したがって、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、米国特許第7,304,717号明細書及び米国特許第7,173,363号明細書に提示されている上述のリニアドライブを改良する必要がある。

0017

米国特許第6,337,532号明細書は、提示したタイプのリニアドライブを駆動するのに可能なさまざまな機構に関するものである。

課題を解決するための手段

0018

マイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を偏倚させるマニピュレータの2つのアクチュエータの本発明による駆動に関する、本発明に従った概念は、リニアドライブ/アクチュエータにおけるピエゾ素子の使用の実施形態に制限されないので、本発明を、より包括的に以下の項(formulations)に提示する。いずれにせよ複雑であるこの提示にさらなる負担を課さないようにするために、個々のアクチュエータ又はピエゾがその開始位置へ戻る説明を省き、以下の「アナログモードの畳み込み(convolution)」のみを説明する。

0019

項1.マイクロリソグラフィ用の投影露光装置であって、
光学素子と、
光学素子を1自由度で偏倚させるマニピュレータと
を備え、マニピュレータは、
光学素子を自由度方向及び当該自由度方向とは逆方向に偏倚させる第1アクチュエータ及び第2アクチュエータであり、第1アクチュエータは、方向制御による光学素子の自由度方向の最小偏倚a1及び方向制御による光学素子の自由度方向の最大偏倚b1を含む第1制御範囲[a1,b1]からの第1変数α1により制御可能であり、第2アクチュエータは、方向制御による光学素子の自由度方向の最小偏倚a2及び方向制御による光学素子の自由度方向の最大偏倚b2を含む第2制御範囲[a2,b2]からの第2変数α2により制御可能である、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータと、
アクチュエータを制御範囲[a1,b1]及び[a2,b2]それぞれで制御する制御デバイス
を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置であって、
マニピュレータは、畳み込みパラメータαを記憶するメモリを含み、ここで、



であり、光学素子を上記自由度方向に偏倚させるための制御である[a1,b1]からのα1及び[a2,b2]からのα2により行われる全制御に関して、以下の条件A〜D:
A α1<a1+αである場合、α2>b2−αであり、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータが共に光学素子を偏倚させ、
B α1>b1−αである場合、α2<a2+αであり、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータが共に光学素子を偏倚させ、
C a1+α≦α1≦b1−αである場合、第1アクチュエータが光学素子を偏倚させ、
D a2+α≦α2≦b2−αである場合、第2アクチュエータが光学素子を偏倚させる、
が成り立つことを特徴とするマイクロリソグラフィ用の投影露光装置。

0020

項1に記載の投影露光装置は、上記課題(a)に対処するものである。第1アクチュエータによる自由度方向の光学素子の偏倚の時点で、第1アクチュエータの制御は、[a1,a1+α)、[a1+α,b1−α]、又は(b1−α,b1]からの値α1をとることができる。以下、制御のパラメータαi(i=1,2)を単純にアクチュエータの偏倚の大きさと関連付ける。[a1+α,b1−α]からのα1の場合、Cによれば、第1アクチュエータが光学素子を偏倚させ、自由度方向及びそれとは逆方向の両方に少なくとも値αだけさらに偏倚させることができる。[a1,a1+α)からのα1の場合、Aに基づき、光学素子を第1アクチュエータにより偏倚させ、上記最低条件に基づき、自由度方向に少なくとも値αだけさらに偏倚させることができる。この場合、光学素子は、第2アクチュエータがその制御範囲をb2よりも大きく超えそうになるまでしか、第2アクチュエータによりさらに偏倚されない。したがって、これにより、最低条件と共にAに基づき、第2アクチュエータにより自由度方向とは逆方向に少なくともαだけ偏倚する可能性がある。(b1−α,b1]からのα1の場合、また第2アクチュエータが光学素子を偏倚させる場合、類似の論証が生じる。したがって、最低条件と共に条件A〜Dに従った2つのアクチュエータの少なくとも一方による光学素子の偏倚の任意の時点で、光学素子を直接的に少なくとも値αだけさらに偏倚させることが可能であるということになる。

0021

したがって、任意の自由度方向のマニピュレータの任意の制御状態に関して、自由度方向又はそれとは逆方向の最小偏倚を保証することが可能である。αを最低条件に関して大きく選択した場合、この最小偏倚が増加することが有利である。

0022

項2.項1に記載の投影露光装置において、
第1アクチュエータ及び第2アクチュエータは同一の設計であり、一連偏差を除いてa1=a2、b1=b2が成り立つことを特徴とする投影露光装置。

0023

項2に記載の投影露光装置の場合、最低条件は単純に



として示される。両方のアクチュエータが同一の設計なので、より費用効果的な生産が可能となる。

0024

項3.項1又は2に記載の投影露光装置において、
パラメータtの全値0≦t≦1に関して、
E 制御α1=t(a1+α)+(1−t)a1から、制御α2=(1−t)(b2−α)+tb2となり、
F 制御α1=tb1+(1−t)(b1−α)から、制御α2=(1−t)a2+t(a2+α)となり、
G 制御α1=(1−t)(a1+α)+t(b1−α)から、α2=(1−t)b2+ta2となる
ことが成り立つことを特徴とする投影露光装置。

0025

項3に記載の投影露光装置の場合、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの制御の比例により、2つのアクチュエータの制御に共通の制御信号を用いることが可能であり、これは制御の複雑さを全体的に低減し、且つ第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの制御間の望ましくない差から生じるマニピュレータへの寄生的な力又は衝撃の入力を回避する。

0026

項4.先行の項のいずれかに記載の投影露光装置において、
自由度は光学素子の場所である、又は
自由度は光学素子の場所であり、第1アクチュエータを付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]により制御可能であり、第2アクチュエータを付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]により制御可能であり、光学素子の速度を付加的な制御範囲での制御値の制御により光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、項1からの条件A及びBにおいて、第1アクチュエータの速度が第2アクチュエータの速度と等しいように付加的な制御範囲により制御を行うことができる、又は
自由度が光学素子の場所であり、第1アクチュエータを付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]により制御可能であり、第2アクチュエータを付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]により制御可能であり、光学素子の速度を付加的な制御範囲での制御値の制御により光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、項1からの条件A及びBにおいて、第1アクチュエータの速度が第2アクチュエータの速度と等しいように付加的な制御範囲により制御を行うことができ、
且つ第1アクチュエータをさらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]により制御可能であり、第2アクチュエータをさらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]により制御可能であり、光学素子の加速度をさらに付加的な制御範囲での制御値の制御により光学素子の付加的な自由度として制御可能であり、第1アクチュエータに関して制御値α1=a1+α又はα1=β1−αが存在する場合、第1アクチュエータの加速度が第2アクチュエータの加速度と等しいようにさらに付加的な制御範囲により制御を行うことができることを特徴とする投影露光装置。

0027

項4に記載の投影露光装置の場合、光学素子は、その場所に関して、したがって他の光学素子に対するその相対位置に関して調整することができる。結果として、上述のように、レンズの結像性能に、したがって投影露光装置に生じ得る障害を抑えることが可能である。付加的な自由度としての光学素子の速度及び加速度を制御する役割を果たす付加的な制御範囲の結果として、光学素子の偏倚、したがって局所的変位は、条件A及びBに従って制御した場合の最初に第1アクチュエータ、次に第2アクチュエータによる光学素子の偏倚時に推測的に生じるような衝撃及び力を受けずにもたらすことができる。より正確には、速度又は速度及び加速度は、条件A及びBにおいて両方のアクチュエータで同一となる条件下で制御される。項2によれば、両方のアクチュエータが同一の設計であり、偏倚の制御の場合のように光学素子の偏倚を制御と関連付ける場合、偏倚の速度及び加速度も付加的な制御範囲及びさらに付加的な制御範囲の速度及び加速度と関連付けられ、[a1v,b1v]=[a2v,b2v]及び[a1a,b1a]=[a2a,b2a]が成り立つ。したがって、制御[a1v,b1v]及び[a2v,b2v]に課されたE及びFに対応する要件は、両方のアクチュエータが光学素子を偏倚させる時点で、アクチュエータの種々の速度が引き起こす衝撃が光学素子に作用しないことを確実にする。同じことが、対応して制御[a1a,b1a]及び[a2a,b2a]及び力作用にも当てはまる

0028

項5.項1〜4のいずれかに記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、
外側マウントと、
内側マウント
を含み、第1アクチュエータは第1剪断ピエゾを含み、第2アクチュエータは第2剪断ピエゾを含み、
内側マウントは光学素子を保持し、
2つの剪断ピエゾは外側マウントに接続され、且つ
光学素子は、剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合及び自由度方向の剪断ピエゾの剪断により変位可能であることを特徴とする投影露光装置。

0029

項5に記載の投影露光装置の場合、アクチュエータは剪断ピエゾを含み、米国特許第7,304,717号明細書及び米国特許第7,173,363号明細書を参照されたい。項1によれば、条件A〜Dのそれぞれにおいて、2つの剪断ピエゾの少なくとも一方が、光学素子を上記剪断ピエゾの剪断により自由度方向又は当該方向とは逆方向に少なくともαだけ偏倚させることができることを確実にする。この場合、項1に関する条件区別に従って、必要であれば、2つの剪断ピエゾの一方、例えば第1アクチュエータの剪断ピエゾの摩擦係合をその制御範囲[a1,b1]の限度a1、b1への到達時に解除しなければならないか否かについて個別の分析を行う。同じことが、対応して第2剪断ピエゾを含む第2アクチュエータに当てはまる。米国特許第7,304,717号明細書及び米国特許第7,173,363号明細書によれば、内側マウントは、剪断ピエゾとの摩擦接触が生じるアーマチュアを備える。

0030

項6.項5に記載の投影露光装置において、
第1アクチュエータは第1ストロークピエゾを含み、第2アクチュエータは第2ストロークピエゾを含み、
摩擦係合を、自由度方向に対して直交方向のストロークピエゾの少なくとも一方のストローク運動それぞれにより行うことができることを特徴とする投影露光装置。

0031

項6に記載の投影露光装置の場合、ストロークピエゾは、内側マウントとの剪断ピエゾの摩擦係合を発生させ、米国特許第7,304,717号明細書及び米国特許第7,173,363号明細書を参照されたい。ストローク運動が自由度方向に対して直交する方向に行われる結果として、ストローク運動は、剪断ピエゾの剪断運動に、したがって光学素子の偏倚の精度に一切影響しないか又はごく僅かな影響しか及ぼさない。

0032

項7.項5又は項6に記載の投影露光装置において、
制御範囲は、剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、電圧b2は、上記剪断ピエゾの最大剪断に対応する、又は
制御範囲は、剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、電圧b2は、上記剪断ピエゾの最大剪断に対応し、付加的な制御範囲は、剪断速度に使用可能な上記剪断ピエゾの電圧変化速度に対応し、且つ電圧変化b2vは、上記剪断ピエゾの最大速度に対応する、又は
制御範囲は、剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断に使用可能な電圧に対応し、制御値b2は、上記剪断ピエゾの最大剪断に対応し、付加的な制御範囲は、剪断速度に使用可能な上記剪断ピエゾの少なくとも一方の電圧変化速度に対応し、制御値b2vは、上記剪断ピエゾの最大限の速度に対応し、さらに付加的な制御範囲は、剪断ピエゾの少なくとも一方の剪断の加速度に使用可能な電圧変化速度に対応し、且つ制御値b2aは、上記剪断ピエゾの最大加速度に対応することを特徴とする投影露光装置。

0033

項7に記載の投影露光装置の場合、剪断ピエゾの制御は、剪断ピエゾの電圧、電圧変化速度、及び電圧変化加速度に対応する。この目的で、剪断ピエゾ毎に個別の電圧供給をその2つ又は3つの制御範囲の全部の制御に用いる。

0034

項8.項6及び項7に記載の投影露光装置において、
第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧を含む第3制御範囲[c1,d1]により制御可能であり、制御値d1は、上記ストロークピエゾの最大ストローク運動に対応し、第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化速度を含む付加的な第3制御範囲[c1v,d1v]により制御可能であり、制御値d1vは、上記ストロークピエゾのストローク運動の最大速度に対応し、第1ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化加速度を含むさらに付加的な第3制御範囲[c1a,d1a]により制御可能であり、制御値d1aは、上記ストロークピエゾのストローク運動の最大使用可能加速度に対応し、且つ
第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧を含む第4制御範囲[c2,d2]により制御可能であり、制御値d2は、上記ストロークピエゾの最大ストローク運動に対応し、第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化速度を含む付加的な第4制御範囲[c2v,d2v]により制御可能であり、制御値d2vは、上記ストロークピエゾのストローク運動の最大速度に対応し、第2ストロークピエゾは、ストローク運動に使用可能な電圧変化加速度を含むさらに付加的な第4制御範囲[c2a,d2a]により制御可能であり、制御値d2aは、上記ストロークピエゾのストローク運動の最大使用可能加速度に対応することを特徴とする投影露光装置。

0035

項8に記載の投影露光装置の場合、ストロークピエゾの制御は、ストロークピエゾの電圧、電圧変化速度、及び電圧変化加速度に対応する。この目的で、ストロークピエゾ毎に個別の電圧供給をその2つ又は3つの制御範囲の全部の制御に用いる。剪断ピエゾの速度及び加速度の制御と光学素子に作用する衝撃及び力に対するその効果とに関して、項7と共に項4に従って上述した説明は、ストロークピエゾの速度及び加速度の制御にも当てはまるが、後者の場合は衝撃及び力が光学素子の運動方向ではなくそれに対して直交方向に作用する点が異なる。したがって、2つの剪断ピエゾの摩擦係合が条件A及びBにおいて両方のアクチュエータで同一であり、内輪又はアーマチュアがトルクによるストロークピエゾの作用を受けないので、光学素子の偏倚の精度が好影響を受けるだけでなく、概して内輪又はアーマチュアが、ストロークピエゾが摩擦接触を発生させることにより引き起こされる寄生的な力及び衝撃を受けないようになる。

0036

項9.項1〜8のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かす方法であって、
以下の連続的な方法ステップ
(i)畳み込みパラメータαを事前規定するステップと、
(ii)範囲(a1+α,b1−α)内の第1変数α1を値b1−αまで増加させることにより、光学素子を第1アクチュエータのみにより自由度方向に偏倚させるステップと、
(iii)第1変数α1をb1−αで制御し、第2変数α2をa2で制御するステップと、
(iv)第1変数を値b1まで増加させ、範囲(a2,b2)内の第2変数α2を値a2+αまで増加させることにより、光学素子を第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより自由度方向に偏倚させるステップと、
(v)第1変数α1をb1で制御し、第2変数α2をa2+αで制御するステップと、
(vi)範囲(a2+α,b2−α)内の第2変数α2を値b2−αまで増加させることにより、光学素子を第2アクチュエータのみにより自由度方向に偏倚させるステップと、
(vii)第2変数α2をb2−αで制御し、第1変数α1をa1で制御するステップと、
(viii)第2変数を値b2まで増加させ、範囲(a1,a1+α)内の第1変数α1を値a1+αまで増加させることにより、光学素子を第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより自由度方向に偏倚させるステップと、
(ix)第2変数α2をb2で制御するステップと、
(x)範囲(a2+α,b2−α)内の第1変数α1を値b1−αまでさらに増加させることにより、光学素子を第1アクチュエータのみにより自由度方向に偏倚させるステップと
を含むことを特徴とする方法。

0037

項9に記載の方法は、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータによる光学素子の偏倚のためにこれら2つのアクチュエータの制御シーケンスを表すことを含む。サイクル終了後に、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの制御が再度開始範囲内になる結果として、反復制御が可能である。項1に続く論説によれば、自由度方向又は逆方向の光学素子の少なくともαによる制御、したがって偏倚を、制御シーケンスの任意の時点で制御することができる。上述の方法では、パラメータαは、各サイクルで設定し直されても不変であってもよい。この場合、好ましくはパラメータαが増加する場合、当該増加は、両方のアクチュエータが光学素子を共に偏倚させる制御ステップ中に行われるが、パラメータαが減少する場合、当該減少は、2つのパラメータの一方のみが光学素子を偏倚させる制御ステップ中に行われる。

0038

すでに述べたようにαを最低条件に関して大きく選択した場合、アクチュエータ変更を必要としない偏倚性が大きいことが有利である。項9に記載の方法の周期的シーケンスは、一方のアクチュエータのみが光学素子を偏倚させる場合に他方のアクチュエータを戻すというものである。より正確には、項9に記載の方法の周期的実施においてステップ(ii)及び(vi)と並行して以下が成り立つ:
(ii’)変数α2を値a2に減少させることにより、第2アクチュエータを戻すステップ、
(vi’)変数α1を値a1に減少させることにより、第1アクチュエータを戻すステップ。

0039

項10.項9に記載の方法において、
0.2・(b1−a1)<α<0.5・(b1−a1)、又は0.1・(b1−a1)<α≦0.2・(b1−a1)、又は0<α≦0.1(b1−a1)を設定することを特徴とする方法。

0040

項10に記載の方法の場合、パラメータαは変わり得る状況に適合され、これらの状況は、光学素子を任意の時点で偏倚可能にするための範囲の適合を必要とする。

0041

項11.項4及び項4〜8のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項9又は項10に記載の方法において、
方法ステップ(iii)、(v)、(vii)、及び(ix)中に、付加的な制御範囲の以下の制御:
第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時に付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]での第1アクチュエータの制御、及び第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時に付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]での第2アクチュエータの制御であり、
b1−αでの第1変数の制御中に、付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]からこの時点で制御された速度は、付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]からこの時点で制御された速度に対応する制御、又は
第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時に付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]での第1アクチュエータの制御、及び第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時に付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]での第2アクチュエータの制御であり、
b1−αでの第1変数の制御中に、付加的な第1制御範囲[a1v,b1v]からこの時点で制御された速度は、付加的な第2制御範囲[a2v,b2v]からこの時点で制御された速度に対応する制御、及び
第1制御範囲[a1,b1]での制御と同時にさらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]での第1アクチュエータの制御、及び第2制御範囲[a2,b2]での制御と同時にさらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]での第2アクチュエータの制御であり、
b1−αでの第1変数の制御中に、さらに付加的な第1制御範囲[a1a,b1a]からこの時点で制御された加速度は、さらに付加的な第2制御範囲[a2a,b2a]からこの時点で制御された加速度に対応する制御
が成り立つことを特徴とする方法。

0042

項11に記載の方法の場合、第1アクチュエータによる光学素子の偏倚から第2アクチュエータと共に第1アクチュエータによる光学素子の偏倚への変化が起こる項9に記載の方法の時点、すなわち方法ステップ(iii)で、アクチュエータの速度をそれらが同一であるよう制御することで、光学素子に対する衝撃付勢がさらに生じない。同じことが、対応して方法ステップ(v)、(vii)、及び(ix)に、またアクチュエータの加速及び力付勢の回避に当てはまる。

0043

項12.項5及び項5〜7のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項9及び項9〜11のいずれかに記載の方法。

0044

項12に記載の方法の場合、アクチュエータは、それらに印加される電圧の変動の結果として剪断されることにより光学素子の偏倚を引き起こす剪断ピエゾを含む。制御範囲は、電圧、電圧変化速度、及び電圧変化加速度である。ストロークピエゾのストローク運動により、摩擦接触が生じて再度解除される。

0045

項13.項5及び項5〜7のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項9及び項9〜11のいずれかに記載の方法。

0046

項14.項2に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、先行の項10〜13のいずれかに記載の方法において、
項10〜13に記載の方法の1つに挙げた方法ステップの終了後に、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの役割を交換することにより、上記方法ステップをさらに周期的に行うことを特徴とする方法。

0047

項14に記載の方法は、マニピュレータの推測的な無制限偏倚、したがって自由度方向及びそれとは逆方向の光学素子の偏倚を可能にする。この場合、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの役割の交換は、各項で第1アクチュエータ及び第2アクチュエータに課される条件が両方のアクチュエータで交換可能に成り立つように解釈すべきである。

0048

項15.項2に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を移動させるための、項14に記載の方法において、
畳み込みパラメータを、



からの値に設定することを特徴とする方法。

0049

項15に記載の方法の場合、畳み込みパラメータは、一方では、アクチュエータ変更を伴わずに常に達成可能な偏倚αを値



に設定すると共に課題(a)に定量的に対処する値に設定される。他方では、項14に記載の周期的動作において、光学素子を偏倚させない各アクチュエータ、例えばステップ(ii’)中の第2アクチュエータが戻るのに十分な「時間」を有することが確実になる。項15によれば、容易に分かるように、この「時間」は少なくとも



に対応する。

0050

項16.項1〜9のいずれかに記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、自由度方向の光学素子の相対的又は絶対的な偏倚を判定するセンサを備え、且つ
マニピュレータは、センサの信号又はセンサ及び制御デバイスの信号を処理する調節デバイスを備えることを特徴とする投影露光装置。

0051

項16に記載の投影露光装置では、光学素子の実偏倚をセンサにより測定することができる。この実偏倚は、マニピュレータの制御により事前規定された偏倚で調整することができる。

0052

項17.項16に記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、自由度方向の光学素子の相対的又は絶対的な速度を判定する付加的なセンサを備え、又は
マニピュレータは、自由度方向の光学素子の相対的又は絶対的な加速度を判定するさらに付加的なセンサを備え、且つ
付加的なセンサの信号又は付加的なセンサ及びさらに付加的なセンサの信号を調節デバイスにより処理可能であることを特徴とする投影露光装置。

0053

項17に記載の投影露光装置では、マニピュレータの偏倚の速度及び加速度を較正することもできる。

0054

項18.項16に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項10〜15のいずれかに記載の方法において、
自由度方向の光学素子の所望の偏倚の事前規定と、
項10〜15のいずれかに記載の光学素子の偏倚と、
センサによる光学素子の実偏倚の判定と、
調節デバイスによるセンサの信号又はセンサ及び制御部の信号の処理と、
光学素子の事前規定された偏倚と光学素子の実偏倚との間の距離を減らすための、調節デバイスによる少なくとも一方のアクチュエータの制御の補正
を特徴とする方法。

0055

項18に記載の方法は、光学素子の制御された偏光と測定された偏倚との間の調整を説明したものである。

0056

項19.項11〜項15及び項17に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項18に記載の方法において、
自由度方向の光学素子の所望の偏倚、速度、及び加速度の事前規定と、
項11〜15のいずれかに記載の光学素子の偏倚と、
センサ、付加的なセンサ、及びさらに付加的なセンサによる光学素子の実偏倚、速度、及び加速度の判定と、
調節デバイスによるセンサの信号又はセンサ及び制御部の信号の処理と、
光学素子の事前規定された偏倚と実偏倚との間の距離、及び光学素子の事前規定された速度と判定された速度との間の差、及び光学素子の事前規定された加速度と判定された加速度との間の差を減らすための、調節デバイスによる少なくとも一方のアクチュエータの制御の補正と
を特徴とする方法。

0057

項19に記載の方法は、光学素子の制御された偏倚、偏倚速度、及び偏倚加速度と測定された偏倚、偏倚速度、及び偏倚加速度との間の調整を説明したものである。

0058

項20.項12及び項13〜15のいずれかに記載の、又は項12及び項19に記載の投影露光装置を作動させる方法において、
自由度における光学素子の偏倚に望ましい位置の事前規定と、
項12及び項13〜15のいずれか、又は項12及び項19に記載の方法ステップを実行することによる、所望の位置の達成と
を特徴とし、項9に記載のステップ(ii)、(iv)、(vi)、(viii)における第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの偏倚を、第1剪断ピエゾ及び第2剪断ピエゾの剪断により行い、
光学素子の偏倚を担うアクチュエータの変更を、第1ストロークピエゾ及び第2ストロークピエゾのストローク運動により行う方法。

0059

項20に記載の方法では、項9に記載の方法を項5に記載のアクチュエータで実行する。剪断ピエゾの剪断は、光学素子を自由度方向又はそれとは逆方向に動かす。ストロークピエゾのストローク運動は、光学素子を保持する内側マウントと外側マウントとの間の接続を発生させる。光学素子は、第1ストロークピエゾ及び/又は第2ストロークピエゾが項5に記載の摩擦係合を発生させるまさにその際に、項9に記載の方法ステップに従って第1アクチュエータ及び/又は第2アクチュエータにより偏倚させる。

0060

項21.マイクロリソグラフィ用の投影露光装置であって、
光学素子と、
光学素子を1自由度で偏倚させるマニピュレータと
を備え、マニピュレータは、
光学素子を自由度方向及び当該自由度方向とは逆方向に偏倚させる有限数n個のアクチュエータであり、それぞれが、bi(i=1、…、n)での各制御による光学素子の自由度方向の最大偏倚及びai(i=1、…、n)での各制御による自由度方向の最小偏倚を含む制御範囲[ai,bi](i=1、…、n)から変数αi(i=1、…、n)により制御可能であるアクチュエータと、
アクチュエータをそれらの制御範囲で制御する制御デバイスであり、
制御により行われる[ai,bi](i=1、…、n)からの全ての制御値αiに関して、
1≦m<nである場合の自然数mに関して



であれば、数{2、…、n}の任意選択された置換sに関して




であることが成り立つ投影露光装置。

0061

この場合、fracは、最大整数又はentier関数と称する関数entierにより定義され、frac(x)=x−entier(x)であり、entier(x)がx以下の最小整数であることが成り立つ。

0062

項21に記載の投影露光装置は、光学素子を偏倚させるために、制御範囲[ai,bi](i=1、…、n)が項1において対で重なる(interlaced in pairs)のではなく制御範囲全体が相対的に見れば等距離のn個に分解される、n個のアクチュエータを有し、アクチュエータのそれぞれは、置換sに従って事前規定されたその制御範囲のサブセグメントで制御される。それにより達成されるのは、アクチュエータの事前規定された制御それぞれ及び自発的に事前規定された所望の偏倚のそれぞれに対して、アクチュエータのn−(n/2)でもそれらの制御範囲の少なくとも半分を光学素子の偏倚に利用可能であることを保証することが可能である。このように、光学素子の偏倚についての方向の自発的な所望の変化に応答すると同時に、多くの偏倚が複数のアクチュエータにより利用可能となり得ることが有利である。

0063

全集合{2、…、n}の置換の代わりに、項21に記載の要件は、{2、…、n}の部分集合のみに必要とすることもできる。

0064

項22.項21に記載の投影露光装置において、
sは恒等写像であることを特徴とする投影露光装置。

0065

置換sが恒等置換である場合、項6に記載のマニピュレータの機能は、一種の「波動運動」として理解することができ、単純に発生させることができる。

0066

項23.項22に記載の投影露光装置において、
アクチュエータのそれぞれは、剪断ピエゾ及びストロークピエゾを含み、
光学素子は、アクチュエータの部分集合の剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合と、自由度方向の上記剪断ピエゾの剪断とにより偏倚可能であり、
摩擦係合を、自由度方向とは異なる方向のアクチュエータの上記部分集合のストロークピエゾのストローク運動により行うことができることを特徴とする投影露光装置。

0067

項23に記載の投影露光装置は、有限数n個のアクチュエータの実施形態における項5に記載の投影露光装置の類似物である。

0068

項24.項21又は22に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かす方法であって、以下の連続的な方法ステップ:
アクチュエータの部分集合Tの剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合を、上記部分集合のアクチュエータのストロークピエゾの第1ストローク運動により発生させるステップと、
上記剪断ピエゾの部分集合Tを自由度方向に同期剪断すると共に、それに関連して光学素子を自由度方向に偏倚させるステップと、
アクチュエータの上記部分集合Tに属さないアクチュエータの剪断ピエゾを自由度方向とは逆方向に同期剪断するステップと、
アクチュエータの部分集合Tの剪断ピエゾの1つが自由度方向に最大剪断を達成した場合、又はアクチュエータの上記部分集合Tに属さない剪断ピエゾの1つが自由度方向に最小剪断を達成した場合、2つの上記方法ステップを終了するステップと、
内側マウントと、アクチュエータの部分集合Tに属さず、且つ上記アクチュエータのストロークピエゾの第1ストローク運動の結果として自由度方向に最小限の剪断を有する剪断ピエゾを含むアクチュエータの剪断ピエゾとの間の、摩擦係合を発生させるステップと、
内側マウントと、アクチュエータの部分集合Tに属し且つ上記アクチュエータのストロークピエゾの第1ストローク運動とは反対の第2ストローク運動の結果として自由度方向に最大限の剪断を有する剪断ピエゾを含むアクチュエータの剪断ピエゾとの間の、摩擦係合を解除するステップと
を実行することを特徴とする方法。

0069

項24に記載の方法は、有限数n個のアクチュエータの実施形態における項20に記載の方法の類似物である。いずれの場合も、内輪と摩擦係合した一定数の剪断ピエゾからなる有限集合がある。剪断ピエゾの1つがその最大制御範囲に達した場合、それが別の剪断ピエゾに置き換えられる。部分集合T内のアクチュエータが多いほど、ストロークピエゾの運動なしで光学素子が自発的に可能な偏倚の範囲が大きくなる。部分集合T内のアクチュエータが少ないほど、自由度方向とは逆方向に動く剪断ピエゾが多くなり、それに推定され得る時間が概して短くなる。

0070

例として、項21に記載の置換sが恒等置換であり、[a1,b1]=[ai,bi](i=2、…、n)であること、及びTが単一のアクチュエータのみからなることが成り立つ場合、アクチュエータは、他のアクチュエータのいずれもその最大偏倚を達成しないうちにその最小偏倚を達成するように制御されることが好ましい。項21によれば、アクチュエータを「時間的に」1/nだけオフセットさせることで、Tからのアクチュエータがその制御値a1を達成するのに「時間」1/nだけ利用可能であるようにするが、これは、この時間の後に1/nだけ「後の」アクチュエータがその最大制御範囲を達成するからである。したがって、1要素部分集合Tの場合、戻るアクチュエータは、偏倚するマニピュレータと比べてn倍の速度で駆動される。一方、Tが「時間的に」1/nだけオフセットした2つのアクチュエータからなる場合、当該アクチュエータが「戻る」のに「時間」2/nがかかる。

0071

項25.項24に記載の方法において、
当該方法を周期的に実行することを特徴とする方法。

0072

項25に記載の方法は、有限数n個のアクチュエータの実施形態における項14に記載の方法の類似物である。

0073

項26.項24に記載の方法において、
部分集合に属するアクチュエータの数を変えることを特徴とする方法。

0074

部分集合Tの変動を通して、ストロークピエゾの運動なしで光学素子が自発的に可能な偏倚の範囲と、部分集合Tに属さないアクチュエータの戻り時間とを変えることが可能である。

0075

項27.項1〜9のいずれか又は項16〜18のいずれかに記載の投影露光装置のマニピュレータのアクチュエータを較正する方法であって、
マニピュレータが備えるアクチュエータに関して、制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]及び/又は[ci,di]及び/又は[civ,div]及び/又は[cia,dia]からの制御値に応じて光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度を求め、
制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]でのアクチュエータの制御を、第1アクチュエータによる光学素子の偏倚から第2アクチュエータによる光学素子の偏倚への変更中に光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度が変わらないよう構成し、且つ
制御範囲[ai,bi]及び/又は[aiv,biv]及び/又は[aia,bia]でのアクチュエータの制御を、第1アクチュエータのストロークピエゾによる摩擦係合の発生又は解除から第2アクチュエータのストロークピエゾによる摩擦係合の発生又は解除への変更中に、自由度に対して直交方向に光学素子の偏倚及び/又は速度及び/又は加速度を誘発しないよう構成することを特徴とする方法。

0076

項27に記載の較正の結果として、光学素子を偏倚させるマニピュレータが変わった場合、又は内輪と外側マウントとの間の摩擦係合を発生させるストロークピエゾが変わった場合、光学素子に衝撃も力も入力されない。

0077

項28.項27及び項6〜9のいずれかに記載の方法において、
光学素子の偏倚を剪断ピエゾの剪断の偏倚により求めることを特徴とする方法。

0078

項28に記載の方法では、光学素子の偏倚は、剪断ピエゾの剪断により直接測定される。制御範囲[a1,b1]及び/又は[a2,b2]での制御を、続いて電圧差により直接調整することができる。

0079

項29.項28又は項27に記載の投影露光装置のマニピュレータを較正する方法において、
剪断の大きさを干渉計により測定することを特徴とする方法。

0080

項29に記載の干渉測定により、剪断の大きさを非常に正確に求めることができ、且つ項28に記載の電圧差と比較することができ、その結果として、剪断ピエゾの製造ばらつきを確認し較正することができる。

0081

項30.項1〜10のいずれかに記載の、又は項16〜18のいずれかに記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、1つ又は複数の制御マージンを保持する第2メモリを含むことを特徴とする投影露光装置。

0082

項30に記載の制御マージンを保持する第2メモリは、アクチュエータの第1制御モードから第2制御モードへの変更が行われる場合に光学素子の誤偏倚を予測するパラメータを保持する役割を果たす。

0083

項31.項30に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項12に記載の、又は項12及び項14又は15に記載の方法において、
電荷制御としての第1アクチュエータの剪断ピエゾの制御下で制御範囲[a1,b1]から電圧を増加させることによる、第1剪断ピエゾの剪断、
電圧α’+b1−αでの第1剪断ピエゾの剪断及び第1アクチュエータの制御の電荷制御から電圧制御への切り替え時に、電荷制御としての第1アクチュエータの剪断ピエゾの制御下での電圧b1−αでの第1剪断ピエゾの剪断時の公称偏倚に対応する光学素子の実偏倚が得られるように、第1剪断ピエゾのヒステリシス曲線からの制御マージンとしての電圧マージンα’を求めること、
電圧β’+b1−αでの第2剪断ピエゾの剪断及び第2アクチュエータの制御の電荷制御から電圧制御への切り替え時に、電荷制御としての第2アクチュエータの剪断ピエゾの制御下での電圧a2+αでの第2剪断ピエゾの剪断時の公称偏倚に対応する光学素子の実偏倚が得られるように、第2剪断ピエゾのヒステリシス曲線からの制御マージンとしての電圧マージンβ’を求めること、及び
電圧b1−αでの第1剪断ピエゾの剪断及び電圧a2+αでの第2剪断ピエゾの剪断の代わりに、電圧α’+b1−αでの第1剪断ピエゾの剪断及び電圧β’+a2+αでの第2剪断ピエゾの剪断
を特徴とする方法。

0084

項31に記載の方法は、制御のジャンプ補償する2つの電圧マージンを保持する第2メモリを使用し、上記ジャンプは、剪断ピエゾが電荷制御から電圧制御へ変わる場合に剪断ピエゾのヒステリシス曲線により引き起こされる。これにより、2つの制御間の変更が生じる場合の光学素子の偏倚のジャンプ又はエラーが防止される。

0085

項32.項12及び項16に記載のマイクロリソグラフィ用の投影露光装置の光学素子を動かすための、項19に記載の方法において、
第1ストロークピエゾの第2ストローク運動による第1剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合の解除後に、項16に記載のセンサにより自由度方向に光学素子の相対的又は絶対的な偏倚の判定を行い、上記第2ストローク運動は、項12に記載の第1ストロークピエゾの第1ストローク運動とは反対であることを特徴とする方法。

0086

項32に記載の方法により、摩擦係合が解除される場合に光学素子の偏倚が改めて判定される。このような場合、解放される剪断ピエゾに対する荷重に起因して、光学素子の望ましくない運動が生じ、これを光学素子の相対的又は絶対的な偏倚の判定後に光学素子の偏倚により補償することができる。

0087

項32.項7〜9のいずれかに記載の、又は項9及び項16〜18のいずれかに記載の投影露光装置において、
第1剪断ピエゾは外側マウントを介して第1ストロークピエゾに接続され、
第2剪断ピエゾは外側マウントを介して第2ストロークピエゾに接続されることを特徴とする投影露光装置。

0088

項32に従って剪断ピエゾが外側マウントを介してストロークピエゾに接続される場合、内輪の剛直案内(stiff guidance)が達成され、これが米国特許第7,173,363号明細書に記載の内輪の僅かな傾斜又は案内につながる。これはさらに、自由度での光学素子の偏倚の高い方向安定性を可能にする。

0089

以下、案内の剛直性は、案内方向に対して直交する力に関する案内の抵抗性を意味すると解釈されたい。

0090

項33.項1〜9のいずれかに記載の、又は項16〜18のいずれかに記載の、又は項21又は22に記載の、又は項29に記載の、又は項32に記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、自由度方向の光学素子の偏倚を案内するガイド手段を有することを特徴とする投影露光装置。

0091

項33に記載のガイド手段の結果として、内輪の剛直案内が達成され、これが米国特許第7,173,363号明細書に記載の内輪の僅かな傾斜又は案内につながる。これはさらに、自由度での光学素子の偏倚の高い方向安定性を可能にする。

0092

項34.項6〜9のいずれか、又は項22、又は項16〜18のいずれかと共に項6〜9のいずれか、又は項29、又は項32又は33に記載の投影露光装置において、
マニピュレータは、制御部から第1アクチュエータの第1剪断ピエゾ及び第2アクチュエータの第2剪断ピエゾへの共通の第1制御線を備え、又は
マニピュレータは、制御部から第1アクチュエータの第1剪断ピエゾ及び第2アクチュエータの第2剪断ピエゾへの共通の第1制御線を備え、且つ制御部から第1アクチュエータの第1ストロークピエゾ及び第2アクチュエータの第2ストロークピエゾへの共通の第2制御線を備え、且つ
第1剪断ピエゾは、第2剪断ピエゾとは反対の分極方向を有し、又は
第1剪断ピエゾは、第2剪断ピエゾとは反対の分極方向を有し、且つ第1ストロークピエゾは、第2ストロークピエゾとは反対の分極方向を有することを特徴とする投影露光装置。

0093

項34に記載の共通の制御線の結果として、制御部の配線費用が減り、制御信号の較正が最小限になる。

0094

項35.項34.項6〜9のいずれか、又は項22、又は項16〜18のいずれかと共に項6〜9のいずれか、又は項29、又は項32〜34のいずれかに記載の投影露光装置において、
剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、又は
剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、且つ剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定され、又は
剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚は、そこにおける電圧により測定され、剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定され、且つ剪断ピエゾ及び/又はストロークピエゾの偏倚加速度は、そこにおける電圧プロファイル又は電流プロファイルにより測定されることを特徴とする投影露光装置。

0095

ピエゾにおける電圧及び/又は電圧プロファイル及び/又は電流プロファイルを直接用いた電圧測定及び/又は電流測定による偏倚、偏倚速度、及び偏倚加速度の測定により、偏倚及び/又は偏倚速度及び/又は偏倚加速度が制御信号の事前規定により導き出されるのではなく、制御信号が付加的に測定されることで、目的の制御と現実の制御との間の不一致を特定することができる。

0096

項36.項34及び項35に記載の投影露光装置において、
マニピュレータは制御線を含み、
制御線は、長寸部及び短寸部にそれぞれ細分され、
ピエゾにおける電圧及び/又は電流増幅する1つ又は複数の増幅回路が、制御線の各短寸部に設けられ、
ピエゾにおける電圧及び/又は電流の測定は、増幅回路の信号の電圧フィードバック及び/又は電流フィードバックにより提供されることを特徴とする投影露光装置。

0097

項36に記載の構成により、制御信号を変えることもその結果として電気共振回路が制御信号に影響を及ぼすこともなく、ピエゾにおける電圧プロファイル及び/又は電流プロファイルを測定することが可能である。

0098

さらに他の利点及び特徴が、以下の説明及び添付図面から明らかである。

0099

言うまでもなく、上述の特徴及び以下でこれから説明する特徴を、それぞれ指示した組み合わせで用いることができるだけでなく、本発明の範囲から逸脱せずに他の組み合わせで又は単独で用いることもできる。

0100

本発明の例示的な実施形態を図示し、当該図面を参照して以下でより詳細に説明する。

図面の簡単な説明

0101

光学素子、マニピュレータ、及び2つのアクチュエータの本発明による配置を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置を示す。
2つのアクチュエータの制御を示す。
内側マウントと外側マウントとの間の接続をもたらす剪断ピエゾを備えた投影露光装置を示す。
剪断ピエゾ及びストロークピエゾを含むアクチュエータを示す。
光学素子を動かす方法のフローチャートを示す。
センサ、マニピュレータ、及び調節デバイスの配置を示す。
光学素子を動かす方法のフローチャートを示す。
光学素子を偏倚させる3つのアクチュエータを有するマニピュレータを示す。
光学素子を動かす方法シーケンスを示す。
干渉計による光学素子の偏倚の測定を示す。
電圧制御から電荷制御へのアクチュエータの制御の切り替えに当てはまるヒステリシス曲線を示す。
剪断ピエゾ及びストロークピエゾの並列配置を示す。
内輪の案内取り付けを示す。
ピエゾのキャパシタンスの測定のための測定原理を示す。
マイクロリソグラフィ用の投影露光装置を示す。

実施例

0102

図1は、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置からの細部1を示す。当該投影露光装置は、光学素子2、ここで図示する場合ではレンズ素子2と、2つのアクチュエータ4、5を含むマニピュレータ3とを含む。アクチュエータ4、5は、ガイド8に作用(6、7)し、ガイド8は、光学素子2を保持するマウント9により光学素子2に接続される。

0103

アクチュエータ4、5は、光学素子を自由度方向10又は当該方向とは逆方向に偏倚させる。アクチュエータ4、5は、項1に記載の制御範囲(図示せず)及びそこで説明した条件により制御される。

0104

マニピュレータ3は、アクチュエータ4、5を制御(13、14)する制御デバイス11をさらに備える。項1からの畳み込みパラメータαは、メモリ12に記憶され、制御部11により読み出し且つ変更する(15)ことができる。図2は、項3に記載の投影露光装置の第1アクチュエータ又は第2アクチュエータの制御を示すものである。第1アクチュエータの制御区間[a1,b1]を横軸に示す。第2アクチュエータの制御区間[a2,b2]を縦軸に示す。2つの制御区間は、それぞれが項1に記載の畳み込みパラメータαを有する3つの部分に分割される。図示のグラフは、項3からの条件E、F、Gを示す。制御範囲α1<a1+αでの第1アクチュエータの上昇直線偏倚の場合、第2アクチュエータは、その制御範囲で値b2−αからb2へ直線上昇的に偏倚する。値a1+αから値b2−αへの第1アクチュエータのその後のさらなる直線上昇偏倚には、項3によれば、第2アクチュエータが値b2から値a2へ戻ることが必要である。これは、直線下降偏倚である。値b1−αから線形に値b1への第1アクチュエータの最終制御には、項3によれば、値a2から値a2+αへの第2アクチュエータの直線偏倚が必要である。

0105

項1によれば、光学素子を、制御範囲[a1,a1+α)及び(b1−α,b1]で両方のアクチュエータが共に偏倚させる。制御範囲[a1+α,b1−α]では、光学素子を第1アクチュエータのみが偏倚させる。

0106

方法が項3に従って周期的に実行される場合、第1アクチュエータ及び第2アクチュエータの役割が交換される。図2に示す図では、これは、指数1及び2を交換するだけでよいことを意味する。

0107

図3は、光学素子101と、内側マウント102と、第1剪断ピエゾ103を含む第1アクチュエータ(図示せず)と、第2剪断ピエゾ104を含む第2アクチュエータ(図示せず)と、外側マウント105とを備えた、項5に記載の投影露光装置からの細部100を示す。外側マウント105は、剪断ピエゾ103、104に接続される。内側マウント102は、摩擦係合106により第1剪断ピエゾ103に接続される。さらに、内側マウント102は、摩擦係合107により第2剪断ピエゾ104に接続される。内側マウント102は光学素子101を保持する。剪断ピエゾ103、104を、一方が自由度方向108に対応するその剪断方向109に偏倚させた場合、光学素子101もこの方向に偏倚する。

0108

図4は、第1ストロークピエゾ201及び第2ストロークピエゾ202を含む第1アクチュエータ(図示せず)から抜き出した一部を示す。ストロークピエゾは、自由度方向204に対して直交する、したがって剪断ピエゾ205及び206の剪断方向に対しても直交する方向203にストローク運動を行うことができる。ストロークピエゾ201、202の方向203のストローク運動は、剪断ピエゾ205、206と内側マウント209との間の摩擦係合207、208を発生させる。

0109

図5は、項15に記載の方法のフローチャートを示す。第1ステップ301において、畳み込みパラメータαを事前規定する。第2ステップ302において、光学素子を第1アクチュエータのみによりa1からb1−αまでの制御範囲で偏倚させる。第3ステップ303において、第1アクチュエータを値b1−αで制御し、第2アクチュエータを値a2で制御する。第4ステップ304において、光学素子を第1アクチュエータ及び第2アクチュエータにより自由度方向に偏倚させ、第1アクチュエータをb1−αよりも大きな範囲で制御し、第2アクチュエータをa2よりも大きな範囲で制御する。第5ステップ305において、第1アクチュエータを値b1で制御する。次のステップ306において、光学素子を第2アクチュエータのみにより範囲α2〜b2−αで制御する。次のステップ307において、第1アクチュエータをa1で制御し、第2アクチュエータをb2−αで制御する。次のステップ308において、光学素子を第2アクチュエータと共に第1アクチュエータにより偏倚させ、α1が値a1から値b2まで上昇する。次のステップ309において、第2変数α2をb2で制御する。次のステップ310において、光学素子を第1アクチュエータのみにより偏倚させ、第1変数a1が値b1−αまで移動する。

0110

ステップ310及びステップ302は相互に対応するので、図5に示す方法を周期的に実行することができる。この場合、畳み込みパラメータαを各サイクルで設定し直すことができる。

0111

図6は、センサ402を備えた項16に記載のマニピュレータ401を示し、センサ402は、図6ではミラー403として設計した光学素子403の偏倚を、自由度方向404のその偏倚に関して相対的又は絶対的に判定する。さらに、マニピュレータは、センサ402の信号406及び制御デバイス408の信号407を処理する調節デバイス405を備える。

0112

図7は、項18に記載の方法のフローチャートを示す。第1ステップ501において、自由度方向の光学素子の所望の偏倚を事前規定する。第2ステップ502において、光学素子を項10〜15の1つに従って偏倚させる。第3ステップ503において、光学素子の実偏倚をセンサにより判定する。第4ステップ504において、センサの信号又はセンサ及び制御部の信号を調節デバイスにより処理する。第5ステップ505において、光学素子を目下偏倚させている少なくとも一方のアクチュエータの制御を、調節により判定した所望の偏倚と実偏倚との差に基づき補正する。

0113

図8は、項21に記載の光学素子を偏倚させるマニピュレータ601を示す。マニピュレータは、制御範囲605、606、607を有する3つのアクチュエータ602、603、604を備える。制御範囲605、606、607は、それぞれ3つの部分範囲に細分される。制御範囲の斜線部分は、項22に従って制御が行われる部分範囲を示す。

0114

図9は、項24に記載の方法の方法シーケンスを示す。第1ステップ701は、項21に記載のn個のアクチュエータの部分集合Tに関して、上記アクチュエータのストロークピエゾのストローク運動により上記アクチュエータの剪断ピエゾと内側マウントとの間の摩擦係合を発生させることを含む。次のステップ702において、Tからのアクチュエータの剪断ピエゾが自由度方向に剪断される結果として、光学素子も同様にこの方向に偏倚する。並行して、部分集合Tに属さず、したがってその捕集合Tcに属するアクチュエータの剪断ピエゾは、自由度方向とは逆方向に剪断される。さらなるステップ703は、内側マウントと、自由度方向に最小限の剪断を有する剪断ピエゾを含むTcからのアクチュエータの剪断ピエゾとの間の摩擦係合を発生させることを含む。さらなるステップ704は、内側マウントと、アクチュエータの部分集合Tに属し且つ自由度方向に最大限の剪断を有する剪断ピエゾを含むアクチュエータの剪断ピエゾとの間の摩擦係合を解除することを含む。図示しない変形形態では、ステップ703からの最小限の剪断がステップ704からの最大限の剪断と時間的に一致する場合、ステップ703及び704を並行して実行することができる。

0115

図10は、剪断ピエゾ801と干渉計802とを備えた配置を示し、干渉計802は、剪断ピエゾの剪断方向803の偏倚を干渉法により絶対的又は相対的に測定する。代替的な実施形態では、干渉計802は、エンコーダ(図示せず)に置き換えることができる。

0116

図11は、電圧制御から電荷制御へのアクチュエータの制御の切り替えに当てはまるヒステリシス曲線を示す。0Hzを超える場合の動的挙動は、代替的に電流制御と称する電荷制御に対応する。電流及び電荷Qは、剪断ピエゾが偏倚させる距離Sに線形依存する。電流又は電荷制御にはヒステリシスがない。マニピュレータの偏倚、したがって剪断ピエゾの剪断がその完全な偏倚に達した場合、0Hzを超える動的挙動から約0Hzの準静的挙動への遷移制御工学に基づき起こる。電圧Uでの準静的電圧制御に影響するヒステリシス、したがって非線形挙動は、ルックアップテーブルの形態で利用可能とすることができる。制御工学に基づき電荷制御から電圧制御へ、又はその逆に変更が行われる場合の位置ずれを、項31に記載のマージンにより考慮に入れる。

0117

図12は、剪断ピエゾ901が外側マウント903を介してストロークピエゾ902に接続される、項32に記載の配置を示す。内輪904は、図12に示す図の時点では剪断ピエゾ901と摩擦接触していない。剪断ピエゾ及びストロークピエゾのこの種の並列配置は、内輪904の剛直案内を達成し、これが米国特許第7,173,363号明細書に記載の内輪の僅かな傾斜又は案内につながる。これはさらに、自由度での光学素子の偏倚の高い方向安定性を可能にする。

0118

本発明のさらに別の実施形態は図示しないが、ストロークピエゾがバイアス電圧で作動される。これは、ストロークピエゾに制御信号がない場合に内輪904と剪断ピエゾ901との間の摩擦接触があるようにストロークピエゾが設計されることを意味すると理解されたい。これにより、制御不良及びそれに関連したストロークピエゾの電圧低下の場合に、マニピュレータがその偏倚を変えず、したがって光学素子がその位置を変えないことが確実になる。

0119

図13は、剪断ピエゾ1001が外側マウント1003を介してストロークピエゾ1002に接続される、項33に記載の配置を示す。内輪1004は、図13に示す図の時点では剪断ピエゾ1001と摩擦接触(1005)する。項33によれば、マニピュレータは、自由度方向の光学素子(図示せず)の偏倚を案内するガイド手段を有する。図13では、上記ガイド手段は、ローラ1006により案内されるカウンタ軸受1007からなり、当該カウンタ軸受は、偏倚の方向安定性をさらに強化する。

0120

図14は、ピエゾ1021における電圧の測定の測定原理を示す。かかる測定の基本的な問題は、ピエゾにおける測定電圧タップが電気共振回路につながることである。電気共振回路は、第1にピエゾにおける電圧の測定結果不正確にする(corrupts)。第2に、ピエゾが、したがってアクチュエータも、測定プロセスにより生じた寄生電圧によりその偏倚に関して誤りを生じる。項36によれば、図14電荷増幅器1022として表される制御部からピエゾにつながる制御線は、長寸部1023及び短寸部1024に細分される。制御線の単位長さ当たりの電気特性の結果として形成されるキャパシタンスは、その結果として最小化される。ピエゾ1021における電圧を増幅する増幅回路1026が、制御線の各短寸部1023に設けられる。ピエゾ1021における電圧の測定は、アダプタ回路1026の信号の電圧フィードバックにより行われる。アダプタ回路1026により増幅された測定値には、残余誤差が伴い、代替的にはさらにモデルでの調節により較正することができる。

0121

図15は、物体視野1033を像視野1034に結像するマイクロリソグラフィ用の投影露光装置1030を示す。投影露光装置は、例えば像面湾曲又はスケール誤差等の像収差を補正するために光学素子1032を自由度方向1035に偏倚させる本発明によるマニピュレータ1031を含む。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

新着 最近 公開された関連が強い 技術

この 技術と関連性が強い 技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する挑戦したい社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ