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TW201316129A - 具有個別主動支撐組件的光學成像配置 - Google Patents

具有個別主動支撐組件的光學成像配置 Download PDF

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TW201316129A
TW201316129A TW101123294A TW101123294A TW201316129A TW 201316129 A TW201316129 A TW 201316129A TW 101123294 A TW101123294 A TW 101123294A TW 101123294 A TW101123294 A TW 101123294A TW 201316129 A TW201316129 A TW 201316129A
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Yim-Bun Patrick Kwan
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Zeiss Carl Smt Gmbh
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Abstract

本發明提供一種光學成像配置，其包含一光學投影單元及一控制裝置。該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上。該光學元件單元群組包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元，該第一光學元件單元及該等第二光學元件單元在該控制裝置的控制下由該支撐結構主動支撐。該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐，而該等第二光學元件單元則在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元的給定空間關係。

Description

具有個別主動支撐組件的光學成像配置
本發明有關在曝光製程中使用的光學成像配置，尤其有關微影系統的光學成像配置。本發明另外有關擷取光學成像配置之組件間之空間關係(spatial relationship)的方法。其亦有關轉印(transfer)圖案之影像於基板上的方法。此外，本發明還有關支撐光學投影單元之組件的方法。本發明可在光微影製程的背景(context)中用來製造微電子裝置(尤其是半導體裝置)，或在製造諸如遮罩(mask)或光罩(reticle)等裝置的背景中在此類光微影製程期間使用。
一般而言，在製造諸如半導體裝置之微電子裝置的背景中使用的光學系統包含配置在光學系統之光路徑(light path)中的複數個光學元件單元，其包含諸如透鏡及反射鏡等光學元件。這些光學元件通常在曝光製程中協作，以將遮罩、光罩或類似物上形成的圖案影像轉印於諸如晶圓的基板上。通常將該等光學元件組合在一或多個功能上相異的(distinct)光學元件群組中。這些相異的光學元件群組可由相異的光學曝光單元固持。尤其對於以折射為主的系統而言，通常以固持一或多個光學元件之光學元件模組的堆疊來建構此類光學曝光單元。這些光學元件模組通常包含外部大致為環形形狀的支撐裝置，其支撐一或多個光學元件支架(optical element holder)，而各支架又固持光學元件。
包含至少以折射為主之光學元件的光學元件群組，諸如透鏡，大部分具有光學元件之筆直的共同對稱軸，通常稱為「光軸」。還有，固持此類光學元件群組的光學曝光單元通常具有狹長的實 質上管狀設計，由於此設計，這些光學曝光單元一般又稱為「透鏡筒」。
由於半導體裝置持續微型化，因此永遠需要增強製造這些半導體裝置所用光學系統的解析度。此增強解析度的需要明顯帶動增加數值孔徑(numerical aperture，NA)及增加光學系統成像精確度(imaging accuracy)的需要。
增強解析度的一個方法是減少曝光製程中所使用光的波長。近幾年來，已發展若干方法使用極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)範圍中的光，其使用介於5 nm至20 nm(一般約13 nm)的波長。在此EUV範圍中，不可能再使用常見的折射光學器件。此乃因為以下事實：在此EUV範圍中，折射光學元件常用的材料顯示吸收度過高而無法獲得高品質的曝光結果。因此，在EUV範圍中，在曝光製程中使用包含諸如反射鏡或類似物之反射元件的反射系統，將遮罩上形成的圖案影像轉印於基板(如晶圓)上。
轉而使用EUV範圍中的高數值孔徑(如，NA>0.4至0.5)反射系統，對光學成像配置的設計造成相當大的挑戰。
一個重要的精確度需求是影像在基板上的定位精確度，這又稱為「視線(line of sight，LoS)精確度」。視線精確度一般約與數值孔徑的倒數成比例。因此，數值孔徑NA=0.45之光學成像配置的視線精確度比數值孔徑NA=0.33之光學成像配置的視線精確度小1.4倍。一般而言，數值孔徑NA=0.45的視線精確度在0.5 nm以下。如果在曝光製程中亦考慮使用雙重圖案化，則精確度一般 必須另外減少至除以1.4。因此，在此例中，視線精確度甚至將低於0.3 nm。
除了其他需求之外，以上需求對參與曝光製程的組件之間的相對定位尤其造成極為嚴格的需求。此外，為了可靠地獲得高品質半導體裝置，不僅需要提供顯示高度成像精確度的光學系統，且還需要在整個曝光製程中及在系統的使用期間維持此高度的精確度。結果，必須以明確的方式(defined manner)支撐例如在曝光製程中協作的光學成像配置組件(即，遮罩、光學元件及晶圓)，以同樣地維持在該等光學成像配置組件之間的預定空間關係(predetermined spatial relationship)，以提供高品質曝光製程。
為了在整個曝光製程中，甚至在經由支撐此配置之地面結構及/或經由圍繞光學成像配置之大氣所引入之振動的影響下以及在熱致定位變更(thermally induced position alteration)的影響下，維持光學成像配置組件之間的預定空間關係，需要至少不時地擷取在光學成像配置之特定組件之間的空間關係，及依據此擷取程序的結果調整光學成像配置之至少一個組件的定位(position)。
另一方面，數值孔徑增加一般造成所使用光學元件的大小(又稱為光學元件的「光學覆蓋區(optical footprint)」)增加。所使用光學元件的光學覆蓋區增加對於其動態性質及用以達成以上調整的控制系統具有不利的影響。此外，增加的光學覆蓋區一般導致較大的光線入射角。然而，在此增加的較大光線入射角下，一般用於產生光學元件之反射表面之多層塗層的透射比(transmissivity)大幅減少，明顯導致非所要的光功率損失及光學元件因吸收所造成 的加熱增加。結果，為了以商業上可接受的規模實現此成像，必須使用甚至更大的光學元件。這些情況均導致光學元件相當大的光學成像配置，其光學覆蓋區多達1 m x 1 m，並導致其彼此極為接近地配置，其間距離不到60 mm。
由於此狀況產生若干問題。第一，無論光學元件的所謂縱橫比(aspect ratio)(即，厚度與直徑的比率)為何，較大光學元件一般呈現較低的諧振頻率(resonant frequency)。例如，光學覆蓋區150 mm(直徑)及厚度25 mm的反射鏡一般具有4000 Hz以上的諧振頻率，而光學覆蓋區700 mm的反射鏡甚至在厚度200 mm下，一般也很難達到1500 Hz以上的諧振頻率。此外，光學元件的大小及重量增加還意謂著由於重力常數在全世界不同位置處變化的靜態變形增加，因而損及未校正時的成像效能。
在以最大剛性(即，支撐系統的最大諧振頻率)盡力支撐光學元件的習用支撐系統中，光學元件本身的較低諧振頻率將導致調整控制頻寬減少，及因此導致定位精確度減少。
另一個重要的問題在於以下事實：光學元件必須設置儘量彼此接近以使物體對影像的移位(即，沿著遮罩上物體點及基板上影像點間之光學路徑的距離)保持較小，因為物體對影像的較大移位將使因較大結構、較差動態性質及較大熱膨脹效應產生的精確度問題明顯惡化。這些空間邊界條件(spatial boundary condition)大幅限制了設計的自由，尤其限制了將此類光學元件之致動器及感測器布置在動態有利之定位處的自由。此情況證明即使不比較低諧振頻率嚴重，也與較低諧振頻率同樣有問題。更準確地說，具有 諧振頻率在2000 Hz以下及具有不利之感測器定位的光學元件一般很難達到超過100 Hz的控制頻寬，而在允許有利感測器布置之此類光學元件的商業上可接受應用中一般認為必須達到250 Hz。
此外，造成物體對影像較大移位的較大光學元件最後導致光學系統之較大且較無剛性的支撐結構。此種較無剛性的支撐結構不僅對調整控制效能形成進一步限制，且由於結構因殘餘低頻振動干擾(residual low frequency vibration disturbance)造成的準靜態變形(quasi-static deformation)而形成殘餘誤差(residual error)。
最後，此類系統所使用光學元件的熱負載(由於光能吸收)增加及所要通量增加需要增加冷卻工作量，尤其需要使用較高流率的冷卻流體。此增加的冷卻流率容易導致引入系統的振動干擾增加，進而導致視線精確度減少。
因此，本發明之一目的在於至少在某種程度上克服以上缺點，及提供曝光製程中所用光學成像配置之良好且長期可靠的成像性質。
本發明之另一目的在於減少光學成像配置所需的工作量，同時至少維持曝光製程中所用光學成像配置的成像精確度。
這些目的係根據本發明達成，本發明根據一方面係基於以下技術教示：如果拋去盡力達成光學元件單元之個別支撐為儘可能剛性(以達成個別光學元件單元的穩定及精確總體定位)的習用支 撐策略(conventional support strategy)，而贊同以下修改的概念(modified concept)，則可達成整體減少光學成像配置所需的工作量，同時至少維持光學成像配置的成像精確度；根據該修改的概念，在較低頻寬下(在此頻寬下可輕易達成對此光學元件單元的控制)，以控制的方式(controlled manner)主動支撐光學元件單元之第一者(一般是最大及最重的一者，對達到所需高控制頻寬(required high control bandwidth)造成最嚴重的問題)，而光學系統的其他第二光學元件單元則遵循第一光學元件單元的移動，以維持光學系統的至少所有光學元件單元相對於第一光學元件單元及因此相對於彼此的充分穩定及精確空間關係。
應瞭解，參與曝光製程的部分或所有其他組件，尤其是遮罩單元及基板單元，較佳亦以相似的方式遵循第一光學元件單元的移動，以維持這些組件相對於第一光學元件單元的充分穩定及精確空間關係。
應注意，主動支撐在本發明的意義上是指經由主動組件或單元以支撐相應光學元件單元的支撐概念，其中該等主動組件或單元在預定控制頻寬下以至少一個自由度主動調整(如，在對應控制單元的控制下)光學元件單元的定位(orientation)及/或定向。
另應注意，關鍵之第一光學元件單元的主動較低控制頻寬支撐(active low control bandwidth support)具有以下優點：與第一光學元件單元(如，具有諧振頻率在1 Hz以下)之振動隔離支撐(vibration isolated support)的概念相比，第一光學元件單元的較低頻寬控制允許第一光學元件單元遵循計量系統之計量結構(metrology structure) 的運動，其擷取第一光學元件單元及計量結構間之空間關係。以此手段，可以非常有利的方式避免第一光學元件單元及計量結構之間的超出計量系統之擷取裝置之擷取範圍的過度相對運動，或換言之，避免感測器範圍問題。
因此，儘管目前事實上一般必須主動控制參與曝光製程的所有組件，然而，仍可以極為有利的方式大幅放寬最關鍵之第一光學元件單元的控制頻寬需求。此正面效應一般來說相對於主動支撐的費用增加而言，將顯得更為重要。尤其，大幅促進(即使無法在商業上實行)包括此較大光學覆蓋區之第一光學元件單元之光學系統的適當調整控制。
因此，例如，與每個個別光學元件單元一般使用調整控制頻寬200 Hz至300 Hz且將此調整控制頻寬視為必要的習用系統相比，在本發明中，關鍵的第一光學元件單元可使用明顯較低的調整控制頻寬，如，在5 Hz至100 Hz之間，較佳在40 Hz至100 Hz之間，而參與成像程序的其他組件(諸如，其他光學元件單元、遮罩單元及基板單元)則可以習用所要的較高調整控制頻寬(例如200 Hz至300 Hz)來控制。
因此，可以使用關鍵的(一般為較大及/或較重的)第一光學元件單元作為慣性參考(inertial reference)，讓其他組件的一或多者(多達所有其他組件)可作為測量及最後作為調整的參考。
應瞭解，在本發明的意義上，光學元件單元可僅由光學元件(諸如反射鏡)組成。然而，此類光學元件單元亦可包含其他組件，諸 如固持此類光學元件的支架。
因此，根據本發明之第一方面，其中提供一種包含一光學投影單元及一控制裝置的光學成像配置。該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑(exposure light path)的曝光光(exposure light)，將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上。該光學元件單元群組包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元，該第一光學元件單元及該等第二光學元件單元在該控制裝置的控制下由該支撐結構主動支撐。該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐，而該等第二光學元件單元則在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元的給定空間關係(given spatial relationship)。
根據本發明之第二方面，其中提供一種支撐一光學投影單元之組件的方法。該方法包含：提供一支撐結構；提供包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元之一光學元件單元群組；經由該支撐結構個別主動支撐該等光學元件單元之每一者，使得該光學元件單元群組形成在曝光製程中將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上的一光學系統。該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐，而該等第二光學元件單元則在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元的給定空間關係。
根據本發明之第三方面，其中提供一種包含一光學投影單元的光學成像配置。該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上。該光學元件單元群組包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元。該第一光學元件單元、該等第二光學元件單元、該遮罩單元及該基板單元在該控制裝置之控制下由一支撐結構主動支撐；該第一光學元件單元在較低第一控制頻寬下受主動支撐；該等第二光學元件單元在第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元的給定空間關係；該遮罩單元在第三控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該遮罩單元相對於該第一光學元件單元的給定空間關係；及該基板單元在第三控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該基板單元相對於該第一光學元件單元的給定空間關係。
以上目的亦根據本發明之另一方面達成，本發明係基於以下技術教示：利用光學成像配置之特定光學元件單元的動態地及計量學上(metrologically)有利設計，達成整體減少光學成像配置所需的工作量，同時至少維持光學成像配置的成像精確度。
更準確地說，已發現，在不利於布置計量配置之組件(其擷取光學元件單元及給定參考之間的空間關係)的空間邊界條件下設置光學元件單元的設計是可作修改，以使光學元件單元之計量關注點(metrologically interesting point)(諸如在光學元件單元的特定振動模式下經歷最小(一般為零)偏移(excursion)的節點(nodal point)) 的位置朝向布置計量配置之組件可用的位置(根據給定空間邊界條件)移位。
使此類節點的位置朝向布置計量組件可用的位置移位具有以下極佳優點：光學元件單元在這些特定振動模式下的振動引致變形(vibration induced deformation)對於計量配置所實行擷取程序(其預計獲得光學元件單元的所謂剛體運動)的結果不會有任何影響或至少不利的影響較少。如此消除振動模態變形(vibration modal deformation)對於擷取結果的影響將大幅改良調整控制程序的穩定性。
例如，在習用的方法上，做法可能如下：光學元件的必要空間配置需要相當長及窄的光學元件，其中空間邊界條件(諸如在緊鄰附近布置另一光學元件)僅允許在光學元件單元的較短縱向末端(longitudinal end)處布置計量組件。由於此類較長及較窄光學元件的第一振動模式(在第一諧振頻率下)是彎曲的(此第一振動模式的節點位在離習用設計光學元件單元外緣相當大的距離處)，設置在較短縱向末端的計量組件與包含光學表面之光學元件的中央部分呈反相(anti-phase)移動，這在最後必須根據給定規範(given specification)加以調整。此種異相測量(out-of-phase measurement)一般導致計量迴圈(metrology loop)的不穩定性。如上文描述，根據本發明使相應節點移位至少大幅減輕了這些問題。
根據本發明之此方面，選擇相應光學元件單元的幾何形狀(geometry)及/或質量分布(mass distribution)及/或剛性分布(rigidity distribution)，使得光學元件單元的節點朝向用於布置計量配置(用 於決定光學元件單元及參考單元間之空間關係)之參考元件的可用的位置移位。根據本發明之此方面，此一般藉由特意在結構上削弱光學元件單元來達成，進而達成此類節點朝向可立即獲得用於布置計量組件之足夠空間的外緣的向外移位(outward shift)。
可以若干方式達成光學元件單元的對應局部結構削弱。例如，可藉由簡單修改光學元件單元而將對應凹陷(recess)引入光學元件單元的整體幾何形狀，以在光學元件單元外緣區域中的特定位置處增加及/或移除光學元件單元的質量。修改質量亦可藉由光學元件單元所使用材料的對應密度分布來達成。此外，做為補充或替代，可修改光學元件單元之結構剛性的分布。例如，可在光學元件單元上適當分布光學元件單元的結構剛性，使得達成相應節點的所要移位。
例如，在光學元件單元的外緣區域中，藉由將提供諸如一或多個凹陷(諸如適當的凹槽(groove)、孔(bore)或類似物)或空腔(cavity)等特徵的柔度(compliance)引入至光學元件單元，可達成此結構剛性分布的修改。這些提供特徵的柔度在某種程度上對於這些提供特徵的柔度之徑向向外處所設置之質量的那部分提供動態解耦(dynamic decoupling)，藉此達成節點的所要向外移位。
應瞭解，光學元件單元之此削弱一般減少光學元件單元的諧振頻率，其在習用上對調整控制效能(即，調整光學元件單元之定位及/或定向的控制效能)而言被視為不利的。然而，已發現根據本發明增加控制迴圈穩定性(由於光學元件單元之感測定位及/或定向的較有利相位資訊)的價值大幅超越此諧振頻率上的犧牲，使得 調整控制效能獲得顯著改良。
應瞭解，根據本發明的概念可應用於任何所要的擷取自由度。其較佳應用於所謂的光學敏感自由度(optically sensitive degree of freedom)，即，其中光學元件單元的調整精確度對整體系統的成像精確度(尤其是視線精確度)具有最大效應的這些自由度。一般而言，在光學柱(optical column)的習用大致垂直配置中，這些光學敏感自由度是沿垂直軸的平移(translatory)自由度及繞著垂直於此垂直軸之兩個軸的兩個旋轉自由度。
因此，根據本發明之第四方面，其中提供一種包含一光學投影單元及一計量配置的光學成像配置。該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一圖案之一影像轉印於一基板上，其中該光學元件單元群組包含複數個光學元件單元。該計量配置以至少一個自由度擷取該光學元件單元群組之一參考單元及一相關聯光學元件單元之間的空間關係。該計量配置包含一參考元件，該參考元件在一參考元件位置處直接機械連接至該相關聯光學元件單元，該參考元件位置的選擇受限於該相關聯光學元件單元的空間邊界條件。該相關聯光學元件單元具有在一諧振頻率下的變形振動模式(deformation vibration mode)，其中該光學元件單元在該振動模式以至少一個自由度呈現變形引致運動(deformation induced motion)，且具有至少一個節點以至少一個自由度呈現最小運動。依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該參考元件位置係設置至少接近該節點。
根據本發明之第五方面，其中提供一種擷取一光學成像配置之光學元件單元及一參考單元間之空間關係的方法。該方法包含提供一光學元件單元群組，其適於在曝光製程中將一圖案之一影像轉印於一基板上，且包含至少一個光學元件單元，其具有在一諧振頻率下的變形振動模式，該光學元件單元在該振動模式中以至少一個自由度呈現變形引致運動，且具有至少一個節點以至少一個自由度呈現最小運動。該方法另外包含：提供包含一參考元件的一計量配置；及在一參考元件位置處將該參考元件直接機械連接至該至少一個光學元件單元，該參考元件位置的選擇受限於相關聯光學元件單元的空間邊界條件。該方法另外包含經由計量配置以至少一個自由度擷取一參考單元及該至少一個光學元件單元之間的空間關係。提供該光學元件單元群組的步驟另外包含依據該參考元件位置選擇該至少一個光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該參考元件位置係設置至少接近該節點。
根據本發明之第六方面，其中提供一種將一圖案之一影像轉印於一基板的方法。該方法包含：在轉印步驟中，使用一光學成像配置將該圖案之該影像轉印於該基板上；在轉印步驟之擷取步驟中，使用根據本發明擷取此空間關係的方法，擷取一光學成像配置之一光學元件單元及一參考單元之間的空間關係；及在轉印步驟的控制步驟中，依據擷取步驟中擷取的空間關係，控制該光學成像配置之至少一個組件之定位及定向的至少一者。
從附屬申請專利範圍及以下參考附圖之較佳具體實施例的說 明中，將明白本發明的更多方面及具體實施例。所揭示特徵的所有組合無論是否在申請專利範圍中明確列舉，均在本發明之範疇內。
[第一具體實施例]
下文中，將參考圖1至5說明根據本發明之光學成像配置101的較佳第一具體實施例，可使用該光學成像配置執行根據本發明之方法的較佳具體實施例。為有助於理解以下解說，在圖中使用xyz座標系統，其中z方向代表垂直方向(即，重力方向)。
圖1是形式為光學曝光設備101之光學成像配置的示意圖且未按比例繪製，該光學曝光設備在波長13 nm的EUV範圍中操作。光學曝光設備101包含光學投影單元102，其適於將遮罩103.1(設置於遮罩單元103的遮罩台103.2上)上形成的圖案影像轉印於基板104.1(設置於基板單元104的基板台104.2上)上。為此，光學曝光設備101包含照射系統105，其經由適當的光導系統(未顯示)照射反射性遮罩103.1。光學投影單元102接收從遮罩103.1反射的光(由其主光線105.1表示)，及將遮罩103.1上形成的圖案影像投影於基板104.1(如，晶圓或類似物)上。
為此，光學投影單元102固持光學元件單元106.1至106.6的光學元件單元群組106。此光學元件單元群組106固持在支撐結構102.1內。支撐結構102.1可採取光學投影單元102之外殼的形式，其在下文中又稱為「投影光學器件箱(POB)」102.1。然而，應瞭解，此支撐結構不一定要形成光學元件單元群組106之完整或緊 密的密封體。而是支撐結構亦可部分形成為開放結構。
投影光學器件箱102.1以振動隔離方式(vibration isolated manner)支撐於底座結構107上，該底座結構107亦經由遮罩台支撐裝置103.3支撐遮罩台103.2及經由基板台支撐裝置104.3支撐基板台104.2。應瞭解，投影光學器件箱102.1可經由複數個振動隔離裝置及至少一個中間支撐結構單元以串接的方式支撐，以達成良好的振動隔離。這些振動隔離裝置一般可具有不同的隔離頻率，以達成在一廣泛頻率範圍上的良好振動隔離。
光學元件單元群組106包含總共六個光學元件單元，即：第一光學元件單元106.1、第二光學元件單元106.2、第三光學元件單元106.3、第四光學元件單元106.4、第五光學元件單元106.5及第六光學元件單元106.6。在本發明中，光學元件單元106.1至106.6之每一者由反射鏡形式的光學元件組成。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，相應光學元件單元(除了該光學元件本身之外)亦可包含更多組件，諸如孔徑光闌(aperture stop)、支架或固持光學元件及最後形成連接光學元件單元與支撐結構之支撐單元之介面的保持件(retainer)。
另外，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，可使用其他數目的光學元件單元。較佳提供四到八個光學元件單元。
反射鏡106.1至106.6之每一者由相關聯支撐裝置108.1至108.6支撐於由投影光學器件箱102.1形成的支撐結構上。支撐裝 置108.1至108.6之每一者係形成為主動裝置，使得在明確控制頻寬(defined control bandwidth)下主動支撐反射鏡106.1至106.6之每一者。
在本實例中，光學元件單元106.6是形成光學元件單元群組106之第一光學元件單元之較大且較重的組件，其他光學元件單元106.1至106.5則形成光學元件單元群組106的複數個第二光學元件單元。第一光學元件單元106.6在較低第一控制頻寬下受主動支撐，第二光學元件單元106.1至106.5則在第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持第二光學元件單元106.1至106.5之每一者相對於第一光學元件單元106.6的給定空間關係，如下文進一步解說。
在本實例中，針對遮罩台支撐裝置103.3及基板台支撐裝置104.3挑選類似的主動支撐概念，這兩個支撐裝置亦分別在第三及第四控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持遮罩台103.2及基板台104.2分別相對於第一光學元件單元106.6的給定空間關係。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，可針對遮罩台及/或基板台挑選另一支撐概念。
如將在下文進一步詳細解說，由控制單元109依據計量配置110的信號對主動支撐裝置108.1至108.6、103.3及104.3實行控制。按照以下方式對參與成像程序的組件實行調整控制。
為達成主動低頻寬支撐，組態及控制第一光學元件單元106.6、第一光學元件單元106.6的第一支撐裝置108.6，以在介於 5 Hz至100 Hz(較佳介於40 Hz至100 Hz)之間的第一調整控制頻寬下，提供第一光學元件單元106.6相對於計量配置110之一組件的調整。
此外，為達成主動支撐，分別組態及控制第二光學元件單元106.1至106.5、遮罩台103.2及基板台104.2、第二光學元件單元106.1至106.5之第二支撐裝置108.1至108.5之每一者、以及遮罩台支撐裝置103.3及基板台支撐裝置104.3，以在介於5 Hz至400 Hz(較佳介於200 Hz至300 Hz)之間的個別第二、第三及第四調整控制頻寬下，分別提供相應相關聯光學元件單元106.1至106.5、遮罩台103.2及基板台104.2的調整。應瞭解，在本發明的特定具體實施例中，第二控制頻寬可在第二支撐裝置108.1至108.5當中有所變化。
如上文描述，與習用的設計相比，本發明遵循修改的支撐策略，根據該策略，以控制的方式在低頻寬(在此頻寬下可輕易達成對光學元件單元106.6的控制)下主動支撐較大及較重的第一光學元件單元106.6(其在達到EUV微影中一般所需的高控制頻寬時引起最嚴重的問題)，同時控制參與曝光製程的其他組件，即：第二光學元件單元106.1至106.5、遮罩台103.2及基板台104.2，以維持相對於第一光學元件單元106.6及因此相對於彼此之充分穩定及精確的空間關係。
因此，儘管在本實例中，事實上主動控制參與成像程序的所有組件(即，反射鏡106.1至106.6、遮罩103.1及基板104.1)，然而，對於第一光學元件單元106.6之調整控制頻寬之大幅放寬的需 求相對於主動支撐個別組件的費用增加而言，將顯得更為重要。尤其，與其中一般使用調整控制頻寬200 Hz至300 Hz且將其視為必要(由於較大光學覆蓋區組件的較低諧振頻率，很難對該等組件達到此控制頻寬)的習用系統相比，大幅促進諸如第六反射鏡106.6(其光學覆蓋區多達1.5 m x 1.5 m及質量多達350 kg)之較大光學覆蓋區組件的調整控制。
根據本發明的支撐策略，使用光學系統之一組件(一般是這些組件的較大及/或較重者)作為慣性參考，一或多個其他組件(最多為所有其他組件)可參考該慣性參考以進行測量及最後進行調整。在本實例中，使用較大光學覆蓋區的第六反射鏡106.6作為慣性參考，參與成像程序的所有其他組件106.1至106.5、103.1及104.1參考該慣性參考，如下文進一步詳細解說。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，取決於光學設計，可使用除了由曝光光最後擊中之光學元件單元之外的任何合適組件作為此慣性參考。
下文將使用圖2及3顯示之第三光學元件單元106.3之反射鏡支撐裝置108.3的實例，解說反射鏡支撐裝置108.1至108.6的特定設計。在本實例中，所有反射鏡支撐裝置108.1至108.6基本上具有相同組件及相同功能性。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，可在所使用的個別反射鏡支撐裝置當中挑選不同的設計。
如可從圖2及3看見，反射鏡支撐裝置108.3只包含分布在反射鏡106.3外緣的三個支撐單元111.1至111.3。每個支撐單元111.1 至111.3只包含以二腳架的方式配置的兩個致動器裝置112.1及112.2，以及在中心配置的主動重力補償裝置112.3。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，可挑選反射鏡支撐裝置之組件的任何其他合適設計及對準。例如，致動器裝置之一可與主動重力補償裝置結合及在重力方向中起作用。剩下的致動器裝置則可具有傾斜(如，以約60°角傾斜)但不垂直於其他致動器裝置之作用線的作用線。
致動器裝置112.1及112.2以及重力補償裝置112.3在一末端處連接至反射鏡106.3的外緣。在致動器裝置112.1及112.2以及重力補償裝置112.3的另一末端處，則連接至投影光學器件箱102.1的結構組件。因此，所有三個支撐單元111.1至111.3的致動器裝置112.1及112.2形成以所有六個自由度調整反射鏡106.3之定位及定向的六腳架支撐(hexapod support)。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，取決於相應光學元件單元的需求，可以任何其他所要數目的自由度在空間中調整相應光學元件單元。更準確地說，取決於空間及光學邊界條件，光學元件單元在一或多個自由度中的運動可為光學無關(optically irrelevant)(即，對於成像精確度可不具有任何顯著效應)，使得可省去相應自由度中的調整(諸如，平面光學表面在其平面內之平移運動的情況)。此外，可使用任何其他所要數目及/或配置的致動器，以所要數目的自由度達成所要調整。
三個重力補償裝置112.3各抵消在反射鏡106.3上起作用的一 小部分重力，使得這三個重力補償裝置一起共同補償在反射鏡106.3上起作用的重力。因此，致動器裝置112.1及112.2僅必須產生在空間中調整反射鏡106.3(即，其定位及/或定向)所需的動態力。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，亦可省略此重力補償裝置。
各致動器裝置112.1及112.2以及重力補償裝置112.3包含所謂的力致動器(force actuator)(即，回應於給定的控制信號產生預定義(predefined)致動力的致動器)，其形式為所謂的Lorentz致動器(通常又稱為「音圈馬達(voice coil motor)」)。此解決方案具有以下優點：Lorentz致動器為允許動態解耦反射鏡及支撐結構的非接觸式致動器。尤其，可調諧相應Lorentz致動器的剛性，以匹配反射鏡支撐裝置108.3的所要諧振頻率。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，可在致動器裝置中使用不同的概念，只要達成支撐的所要控制頻寬即可。例如，亦可使用(單獨使用或結合力致動器使用)所謂位移致動器(即，回應於給定的控制信號產生預定義致動位移的致動器)的組合。類似的道理也可應用在重力補償裝置中。例如，此處甚至可使用被動概念。
遮罩103.1形成上的圖案影像通常大小減少後才轉印於基板104.1的若干目標區域。取決於光學曝光設備101的設計，遮罩103.1上形成的圖案影像可以兩個不同方式轉印於基板104.1上的相應目標區域。如果將光學曝光設備101設計為所謂的晶圓步進機設備(wafer stepper apparatus)，則藉由輻照遮罩103.1上形成的 整個圖案，以一單一步驟將整個圖案影像轉印於基板104.1上的相應目標區域。如果將光學曝光設備101設計為所謂的步進掃描設備(step-and-scan apparatus)，則藉由在投影光束下漸進式掃描遮罩台103.2及因此掃描遮罩103.1上形成的圖案，且同時實行基板台104.2及因此基板104.1的對應掃描移動，將圖案影像轉印於基板104.1上的相應目標區域。
在這兩個例子中，為獲得高品質成像結果，必須將參與曝光製程之組件間(即，在光學元件單元群組106(即，反射鏡106.1至106.6)的光學元件之間)相對於彼此以及相對於遮罩103.1及相對於基板104.1的給定空間關係維持在預定限制(predetermined limit)內。
在光學曝光設備101操作期間，反射鏡106.1至106.6相對於彼此以及相對於遮罩103.1及基板104.1的相對定位容易遭受因引入系統之固有(intrinsic)及非固有(extrinsic)干擾(disturbance)所引起的變更。此類干擾可以是因系統本身內產生且亦經由系統周遭(如，底座結構107，其本身可由地面結構形成或受支撐於地面結構上)引入的力所引起的機械干擾，如，其形式為振動。此類干擾亦可以是熱致干擾(thermally induced disturbance)，如，由於系統零件熱膨脹所造成的定位變更。
為了保持反射鏡106.1至106.6相對於彼此以及相對於遮罩103.1及基板104.1之空間關係的以上預定限制，反射鏡106.1至106.6之每一者分別經由其支撐裝置108.1至108.6在空間中主動定位。同樣地，遮罩台103.2及基板台104.2分別經由相應的支撐 裝置103.3及104.3在空間中主動定位。
下文中，將參考圖1至3說明參與成像程序之組件106.1至106.6、103.1及104.1之空間調整的控制概念。如上文所提，使用連接的控制單元109及在上文描述的特定調整控制頻寬下提供對應的控制信號給支撐裝置108.1至108.6、103.3及104.3之每一者(在圖1中以控制單元109及相應支撐裝置處的實線及虛線指示)，以所有六個自由度進行組件106.1至106.6、103.1及104.1之調整的控制。
控制單元109依據以所有六個自由度擷取組件106.1至106.6、103.1及104.1之每一者之定位及定向的計量配置110的計量信號(在圖1中以虛線指示)，產生其控制信號。如上文所提，計量配置110使用較大光學覆蓋區的第六反射鏡106.6作為慣性參考(即，作為參考光學元件單元)，參與成像程序的所有其他組件106.1至106.5、103.1及104.1均參考此慣性參考。如可從圖1看見，在將遮罩103.1上形成的圖案影像轉印於基板104.1上時，光路徑中的第六反射鏡106.6是由曝光光105.1最後擊中的最終反射鏡單元(ultimate mirror unit)。
為此，計量配置使用計量單元110.1，其包含機械連接至計量結構的複數個計量裝置110.2，該計量結構由投影光學器件箱結構102.1支撐，如圖1中示意性指示。如可從圖3看見，在本具體實施例中，各計量裝置110.2包含一感測頭110.3，其連接至計量結構並與直接機械連接至反射鏡106.3的參考元件110.4協作。
術語「直接機械連接」在本發明的意義中應視為在兩個零件之間的直接連接，包括(如果有的話)在零件之間的短距離，從而允許藉由測量一個零件的定位，可靠地決定另一個零件的定位。尤其，此術語意謂著未介入在定位決定中如由於熱或振動效應引入不確定性的其他零件。應瞭解，在本發明的特定具體實施例中，參考元件不一定是連接至反射鏡的獨立組件，而是可直接或一體形成於反射鏡的表面上，如，在製造反射鏡後以獨立製程形成的光柵(grating)或類似物。
在本具體實施例中，計量裝置110.2根據編碼器原理(encoder principle)操作，即，感測頭110.3朝結構化表面發射感測光束，然後偵測從參考元件110.4之結構化表面反射的讀取光束。結構化表面例如可以是包含一系列平行線的光柵(一維光柵)或互為傾斜線的格柵(grid)(二維光柵)等。基本上藉由計數感測器光束所穿過的直線擷取定位變更，這可從經由讀取光束達成的信號導出。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，除了編碼器原理外，可單獨使用或以任意組合使用任何其他類型的無接觸測量原理(諸如，干涉測量原理(interferometric measurement principle)、電容測量原理(capacitive measurement principle)、感應測量原理(inductive measurement principle)等)。然而，亦應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，亦可使用任何合適的接觸式計量配置。作為接觸式工作原理，例如可使用磁致伸縮或電致伸縮工作原理(magnetostrictive or electrostrictive working principle)等。尤其，可依據精確度需求，挑選工作原理。
與第六反射鏡106.6相關聯的計量裝置110.2(以所有六個自由度)擷取計量結構及形成慣性參考之第六反射鏡106.6之間的第一空間關係。此外，與參與成像程序的其他組件106.1至106.5、103.1及104.1相關聯的計量裝置110.2(以所有六個自由度)擷取計量結構及相關聯組件106.1至106.5、103.1及104.1之間的空間關係。最後，計量配置110使用第一空間關係及第二空間關係，決定第六反射鏡106.6及相應其他組件106.1至106.5、103.1及104.1之間的空間關係。接著將對應的計量信號提供給控制單元109，其繼而依據這些計量信號，產生相應支撐裝置108.1至108.6、103.3及104.3的對應控制信號。
在顯示的具體實施例中，依據代表計量結構及第六反射鏡106.6之間的第一空間關係的計量信號，控制單元109產生第六反射鏡106.6(即，在本發明的意義中為第一光學元件單元)之第一支撐裝置108.6的對應控制信號，以在上述第一調整控制頻寬下(介於5 Hz至100 Hz之間，較佳介於40 Hz至100 Hz之間)，相對於計量單元110.1的計量結構，調整第六反射鏡106.6。
關鍵之第一光學元件單元106.6之此低頻寬控制提供第一光學元件單元106.6相對於計量單元110.1之計量結構的低頻寬漂移控制(low bandwidth drift control)。換言之，其允許第一光學元件單元106.6遵循計量單元110.1之計量結構的對應低頻運動，其擷取第一光學元件單元106.6及計量單元110.1之計量結構間之空間關係。以此方式，可以極有利的方式避免第一光學元件單元106.6及計量單元110.1之計量結構之間的超出計量單元110.1之擷取裝置之擷取範圍的過度相對運動，或換言之，避免感測器範圍問題。
應瞭解，例如，由於直接在曝光製程前的測量操作而已知基板台104.2及基板104.1之間的空間關係。同樣的道理也可應用在遮罩台103.2及遮罩103.1之間的空間關係。因此，分別連接至遮罩台103.2及基板台104.2的相應參考元件110.4亦允許擷取分別在參考反射鏡106.6及遮罩103.1及基板104.1之間的空間關係。
因此，儘管目前事實上一般必須主動控制參與曝光製程的所有組件，然而，仍可以極為有利的方式大幅放寬對於最關鍵之第一光學元件單元106.6之控制頻寬的需求。此正面效應一般來說相對於主動支撐所有組件的費用增加而言，將顯得更為重要。
因此，例如，與個別光學元件單元一般使用調整控制頻寬200 Hz至300 Hz且將此調整控制頻寬視為必要的習用系統相比，在本發明中，關鍵的第一光學元件單元106.6可使用明顯較低的調整控制頻寬，如，在5 Hz至100 Hz之間，較佳在40 Hz至100 Hz之間，而參與成像程序的所有其他組件(即，光學元件單元106.1至106.5、遮罩單元103.1及基板單元104.1)則可以習用所要的較高調整控制頻寬(例如200 Hz至400 Hz)來控制，以提供相對於由第一光學元件單元106.6形成之慣性參考的正確對準(alignment)。
應進一步瞭解，上述(間接)測量概念具有以下優點：計量單元110.1之計量結構的瞬時剛體定位及定向(instantaneous rigid-body position and orientation)，尤其是引入至計量單元110.1之計量結構的振動干擾基本上是無關的，只要計量結構為充分剛性以大體上避免計量結構的動態變形即可。尤其，必須減少用於穩定計量結 構在空間中的定位及/或定向的工作量。然而，一般而言，仍可藉由投影光學器件箱結構102.1以振動隔離的方式支撐計量結構本身。
應進一步瞭解，在本發明的其他具體實施例中，亦可直接測量參考光學元件(如，第六反射鏡)及參與成像程序之相應其他組件的任何一者(如，反射鏡106.1至106.5、遮罩103.1及基板104.1)之間的空間關係。取決於空間邊界條件，亦可使用此直接及間接測量的任意組合。
在本具體實施例中，第二反射鏡106.2(在本發明的意義上為第二光學元件單元之一)是比較小且重量輕的組件，可在約250 Hz至500 Hz的高控制頻寬下實行其調整控制。因此，在本具體實施例中，第二反射鏡106.2可用作校正光學單元(correction optical unit)，以校正曝光製程中發生的成像誤差(imaging error)，尤其是視線誤差。為此，控制單元109在將影像轉印於基板104.1期間，依據計量單元110.1的計量信號及/或代表相應成像誤差的最終其他信號(計量單元110.1或其他擷取裝置的最終其他信號)，在約250 Hz至500 Hz的高校正調整頻寬(correction adjustment frequency bandwidth)下，產生用於第二反射鏡106.2之支撐裝置108.2的對應控制信號，以提供適當校正所要求的在多個自由度下的第二反射鏡106.2的調整。
應瞭解，做為補充或替代，可使用遮罩單元103及/或基板單元104作為此校正光學單元。較佳是，使用在光學系統之光學元件單元當中呈現最大諧振頻率的光學元件單元作為校正光學元件 單元。此外，較佳是，使用在光學系統之光學元件單元當中呈現最小光學覆蓋區的光學元件單元作為校正光學元件單元。
應進一步瞭解，在本發明的其他具體實施例中，感測頭或讀取頭亦可取代參考元件而連接至參與成像程序的相應組件，參考元件則連接至計量結構(在間接測量的情況中)或連接至參與成像程序的相應其他組件(在直接測量的情況中)。此處同樣地，亦可如上文描述使用配置讀取頭及參考元件之概念的任意組合。
下文中，將參考顯示第三反射鏡106.3之設計的圖2至4說明光學元件單元106.1至106.6之特定者的特定設計。應瞭解，光學元件單元之此特定設計本身體現與上述支撐及控制概念無關的發明。
如可從圖2及3看見，第三反射鏡106.3具有狹長且窄的反射鏡主體113.1，其定義反射鏡106.3的主要延伸平面以及均位在主要延伸平面中的周向(circumferential direction)及徑向(radial direction)。反射鏡106.3具有反射光學表面113.2，其光學用於成像程序中且由反射鏡主體113.1的多層塗層形成。光學表面113.2具有在反射鏡106.3之周向中延伸的外圍輪廓(outer contour)113.3。
如可從圖2看見，第三反射鏡106.3具有大致矩形或橢圓形形狀，其較長外圍輪廓段(outer contour section)113.4沿著第一方向(在此為y方向)延伸(於主要延伸平面中)，及其較短外圍輪廓段113.5沿著延伸橫切第一方向的第二方向(在此為x方向)延伸(於主要延伸平面中)。
在本具體實施例中，較長外圍輪廓段113.4在第一方向中具有較長第一尺寸，較短外圍輪廓段113.5則在第二方向中具有較短第二尺寸，較長第一尺寸是較短第二尺寸的175%。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，在第一及第二尺寸之間可存在任何其他所要關係。較佳是，較長第一尺寸至少是較短第二尺寸的140%。
第三反射鏡106.3由於以下原因而被賦予其狹長且窄的形狀：存在於投影光學器件箱102.1中的空間邊界條件，尤其由於光學元件106.1至106.6之給定光學功能相關空間配置以及曝光光之光路徑的形狀及配置。更準確地說，反射鏡106.3的形狀是由於以下事實：鄰接的第一反射鏡106.1、鄰接的第六反射鏡106.6及保持閒置以允許成像光105.1通過的空間大幅限制了第三反射鏡106.3的可用空間。
在此，鄰接的第一反射鏡106.1及保持閒置用於成像光105.1的空間限制了第三反射鏡106.3在第二方向(在此為x方向)中的可用空間，而鄰接的第六反射鏡106.6則防止第三反射鏡106.3之後側113.6的可用性。
結果，第三反射鏡106.3沿著其較長外圍輪廓段113.4以及在其後側113.6上的第一區域無法用於布置支撐單元111.1至111.3以及布置以所有六個自由度擷取第三反射鏡106.3之定位及定向之三個計量單元110.2的參考元件110.4。
結果，支撐裝置111.1至111.3的介面區(interface area)在突出處以凸緣(lug)113.7至113.9的形式形成，該等凸緣在較短外圍輪廓段113.5處，從反射鏡主體113.1徑向突出。凸緣113.7及113.8在反射鏡主體113.1的一末端處形成，剩下的凸緣113.9則在反射鏡主體113.1的另一末端處形成。
各參考元件110.4直接機械連接至反射鏡主體113.1的外圍輪廓，且設置在反射鏡主體113.1之形成於凸緣113.7至113.9之兩個連續凸緣(在周向中)之間的凹陷113.10至113.12中。與習用的設計(如虛線輪廓115所示)相比，相應參考元件110.4之參考元件位置(在主要延伸平面中)與光學表面外圍輪廓113.3之徑向向外之參考元件距離DR(約光學表面113.2最大尺寸或直徑Dmax的3%)的距離因此減少。
然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，參考元件距離DR在該主要延伸平面中可介於該光學表面之最大尺寸Dmax的0%至15%。
應注意，一般在功能光學表面(functional optical surface)(即，光學使用表面(surface optically used))的徑向向外處，可以有所謂的拋光裕度(polishing allowance)。在製造光學表面及對微環境(mini-environment)提供(機械)密封以密封光學表面以免排氣(outgassing)時，將需要拋光裕度。
反射鏡主體113.1之凹陷113.10至113.12之此設計具有以下優點：第三反射鏡106.3的幾何形狀、質量分布及剛性分布使得各 參考元件110.4的參考元件位置設置於(或至少接近)第三反射鏡106.3之第一振動模式的節點處，如以下將參考圖4解說。
由於第三反射鏡106.3是大致狹長的較窄及纖細元件，其具有在給定諧振頻率下的第一變形振動模式，其為繞著彎曲軸(位在其主要延伸平面中且在第二方向(x方向)中延伸)的彎曲振動。圖4以極為大概的方式(以沿著圖2直線IV-IV的截平面)顯示反射鏡主體113.1在此第一振動模式之中央層113.13的第一最大偏向情境(deflection situation)114.1及第二最大偏向情境114.2。如可從圖4看見，有兩個節點114.3及114.4，其中中央層113.13及因此反射鏡106.6在垂直於其主要延伸平面的方向(z方向)中呈現最小彎曲偏移。
如圖4中亦顯示，如圖2以虛線輪廓115指示的習用反射鏡設計將呈現具有第一最大偏向情境115.1及第二最大偏向情境115.2的第一振動模式。在此將形成兩個節點115.3及115.4，其位在節點114.3及114.4的徑向向內處。
結果，在輪廓115所示的習用設計中，此第一振動模式的節點位在離反射鏡115外緣之相當大的距離處。因此，參考元件將配置在一位置致使在此第一振動模式中，與反射鏡115具有光學表面的中央部分呈反相移動，這在最後必須根據給定規範加以調整。此種異相測量一般導致控制迴圈的不穩定性。
如上文描述，在本發明中，第三反射鏡106.3經由凹陷113.10至113.12達成的幾何形狀、質量分布及剛性分布導致相應節點 114.3、114.4朝向反射鏡106.3的第二區段(可用於布置參考元件110.4)徑向向外移位，因而大幅減輕這些問題。此外，凹陷113.10至113.12允許參考元件110.4的參考位置連同連接至計量結構(圖2中未顯示)的感測頭110.3徑向向內移位，使得最後分別達成參考元件位置和節點114.3及114.4的重合。
將節點114.3及114.4的位置移位朝向參考元件位置具有很大的優點：光學元件單元的振動引致變形對於利用計量配置實行的擷取程序的結果，不會有任何影響或至少較少不利的影響，因而最後用以獲得反射鏡106.3的所謂剛體運動。如此消除振動變形對擷取結果的影響大幅改良調整程序的速度及穩定性。
如上文所提，在本實例中，節點114.3及114.4實質上與參考元件位置重合。然而，應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，在節點及參考元件位置之間可存在特定節點距離。較佳是，此節點距離介於光學表面113.2在主要延伸平面中之最大直徑Dmax的0%至10%。
在光學柱一般垂直配置的本實例中，特別有利的是，由於計量裝置110.2中使用的編碼器原理，參考元件110.4在z方向中的最小偏移導致在光學高度敏感自由度(即沿著z軸的平移自由度及繞著x軸及y軸的兩個旋轉自由度)下之高度準確的測量結果。
應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，做為補充或替代，例如在光學元件單元外緣的區域(如圖3中以雙點短劃線輪廓線113.14所示)中，藉由將提供諸如一或多個凹陷之特徵(諸如適當凹 槽、孔或類似物)或空腔的柔度引入至光學元件單元，可修改結構剛性分布及因此使節點移位。這些提供特徵的柔度113.14在某種程度上對於位在這些提供特徵的柔度113.14之徑向向外處所設置之質量的那部分提供動態解耦，藉此達成節點的所要向外移位。
應進一步瞭解，可以有一個以上的光學元件經歷相同的空間邊界條件限制(其與布置參考元件之參考位置相關)且需要所示之節點移位。在本實例中，這可以是第一反射鏡106.1。
在圖1的光學成像設備101中，可使用根據本發明支撐光學投影單元之組件之方法的較佳具體實施例以及根據本發明擷取光學元件單元及參考單元間之空間關係之方法的較佳具體實施例，執行根據本發明將圖案影像轉印於基板上之方法的較佳具體實施例，如以下將參考圖1至4說明。
在此方法之轉印步驟中，使用光學成像配置101的光學投影單元102，將遮罩103.1上形成的圖案影像轉印於基板104.1上。
為此，在該轉印步驟的擷取步驟中，使用根據本發明擷取光學元件單元及參考單元間之空間關係之方法的較佳具體實施例，擷取參與成像程序之組件106.1至106.6、103.1及104.1之間的空間關係，如上文已經描述。
在轉印步驟的控制步驟中，依據先前在擷取步驟中擷取的空間關係，控制基板台104.2、遮罩台103.2及其他反射鏡106.1至106.5相對於第六反射鏡106.6的定位及/或定向以及第六反射鏡 106.6相對於計量單元110.1之計量結構的定位及/或定向，如上文已經描述。在曝光步驟(其緊接在控制步驟之後或最後與控制步驟部分地重疊)中，，接著使用光學成像配置101，將遮罩103.1上形成的圖案影像曝光於基板104.1上。
在擷取步驟的一子步驟中，在空間中調整先前提供之具有遮罩103.1的遮罩單元103及具有基板104.1的基板單元104。應瞭解，亦可分別在實際定位擷取前的稍後時間點或甚至在曝光步驟前的稍後時間點，將遮罩103.1及基板104.1分別插入遮罩單元103及基板單元104中。
在擷取步驟的一子步驟中，根據本發明支撐光學投影單元之組件之方法的較佳具體實施例，提供及支撐光學投影單元102的組件，如上文已經描述。為此，在一子步驟中，在光學投影單元102的投影光學器件箱102.1內提供及定位光學投影單元102的反射鏡106.1至106.6。在一子步驟中，在相應控制頻寬下，在投影光學器件箱102.1中主動支撐反射鏡106.1至106.6，以提供如上文在圖1至3背景中說明的組態。
在擷取步驟的一子步驟中，使用先前提供的計量配置110，以提供如上文在圖1至3背景中說明的組態。應瞭解，參考元件110.4可在更早的時間點與其上設置該等參考元件的相應反射鏡106.1至106.6一起提供。然而，在本發明的其他具體實施例中，參考元件110.4可在實際定位擷取前的稍後時間點與計量配置110的其他組件一起提供。
在擷取步驟的一子步驟中，擷取作為光學成像配置101之中央慣性參考的第六反射鏡106.6及基板台104.2、遮罩台103.2以及其他反射鏡106.1至106.5間之實際空間關係，如上文已經描述。
應瞭解，可在整個曝光製程中，連續擷取第六反射鏡106.6及基板台104.2、遮罩台103.2及其他反射鏡106.1至106.5間之實際空間關係以及第六反射鏡106.6相對於計量單元110.1之計量結構的實際空間關係。在上述子步驟中，接著檢索及使用此連續擷取程序的最新結果。
如上述，在控制步驟中，接著依據先前在將遮罩103.1上形成的圖案影像曝光於基板104.1上的曝光步驟前擷取之此空間關係，控制基板台104.2、遮罩台103.2及反射鏡106.1至106.6的定位。
[第二具體實施例]
下文中，將參考圖5說明根據本發明之光學成像配置201的較佳第二具體實施例，可在該光學成像配置中執行根據本發明之方法的較佳具體實施例。光學成像配置201在其基本設計及功能性上大體上對應於光學成像配置101，使得在此主要論及其差異。尤其，以相同參考數字再加上數值100來表示相同組件。除非下文提出明確有所區別的陳述，否則明確參考上文在關於這些組件之第一具體實施例的背景中提出的解說。
在光學成像配置201及光學成像配置101之間的唯一差異在於第三反射鏡206.3的設計有所區別。應瞭解，第三反射鏡206.3 可取代光學成像配置101中的第三反射鏡106.3。
如可從圖5看見，其中顯示第三反射鏡206.3之一部分的剖面圖(以類似於根據圖2直線IV-IV之截平面的截平面)，第三反射鏡206.3相對於第三反射鏡106.3的唯一差異在於以下事實：反射鏡206.3在第一方向(y方向)中具有比反射鏡106.3長的尺寸(如圖2中以虛線217指示)，及徑向凹陷(radial recess)213.10達到第三反射鏡206.3的光學表面213.2下方，使得參考元件110.4亦可設置在光學表面213.2下方。
在此同樣地，凹陷213.10對反射鏡206.3的幾何形狀、質量分布及剛性分布提供修改，使得第一振動模式的節點及參考元件位置足夠接近一起，以達成如上文描述的優點。應瞭解，在反射鏡206.3另一末端的其他參考元件位置亦將採取此法。
雖然在前文中已說明本發明的具體實施例，其中光學元件獨為反射元件，但應瞭解，在本發明的其他具體實施例中，光學元件單元的光學元件可使用反射、折射或繞射元件或其任何組合。
101‧‧‧光學成像配置/光學曝光設備/光學成像設備
102‧‧‧光學投影單元
102.1‧‧‧支撐結構/投影光學器件箱(POB)
103‧‧‧遮罩單元
103.1‧‧‧遮罩
103.2‧‧‧遮罩台
103.3‧‧‧遮罩台支撐裝置
104‧‧‧基板單元
104.1‧‧‧基板
104.2‧‧‧基板台
104.3‧‧‧基板台支撐裝置
105‧‧‧照射系統
105.1‧‧‧主光線/曝光光/成像光
106.1-106.6‧‧‧光學元件單元/反射鏡
107‧‧‧底座結構
108.1-108.6‧‧‧支撐裝置
109‧‧‧控制單元
110‧‧‧計量配置
110.1‧‧‧計量單元
110.2‧‧‧計量裝置
110.3‧‧‧感測頭
110.4‧‧‧參考元件
111.1-111.3‧‧‧支撐單元
112.1、112.2‧‧‧致動器裝置
112.3‧‧‧重力補償裝置
113.1‧‧‧反射鏡主體
113.2‧‧‧反射光學表面
113.3‧‧‧外圍輪廓
113.4‧‧‧較長外圍輪廓段
113.5‧‧‧較短外圍輪廓段
113.6‧‧‧後側
113.7-113.9‧‧‧凸緣
113.10-113.12‧‧‧凹陷
113.13‧‧‧中央層
113.14‧‧‧柔度
114.1‧‧‧第一最大偏向情境
114.2‧‧‧第二最大偏向情境
114.3‧‧‧節點
114.4‧‧‧節點
115‧‧‧虛線輪廓
115.1‧‧‧第一最大偏向情境
115.2‧‧‧第二最大偏向情境
115.3‧‧‧節點
115.4‧‧‧節點
201‧‧‧光學成像配置
206.3‧‧‧第三反射鏡
213.1‧‧‧徑向凹陷
213.2‧‧‧光學表面
217‧‧‧虛線
Dmax‧‧‧光學表面的最大尺寸或直徑
DR‧‧‧參考元件距離
圖1是根據本發明之光學成像配置之較佳具體實施例的示意圖，在該光學成像配置中可執行根據本發明之方法的較佳具體實施例；圖2是圖1之光學成像配置之光學元件單元的俯視圖；圖3是沿著圖2直線III-III之圖2之光學元件單元的示意截面圖； 圖4是示意性描繪根據圖2直線IV-IV之截平面中所見圖2之光學元件單元之振動模式的曲線圖；圖5是根據本發明之光學成像配置之另一較佳具體實施例之細節的示意截面圖。
101‧‧‧光學成像配置/光學曝光設備/光學成像設備
102‧‧‧光學投影單元
102.1‧‧‧支撐結構/投影光學器件箱
103‧‧‧遮罩單元
103.1‧‧‧遮罩
103.2‧‧‧遮罩台
103.3‧‧‧遮罩台支撐裝置
104‧‧‧基板單元
104.1‧‧‧基板
104.2‧‧‧基板台
104.3‧‧‧基板台支撐裝置
105‧‧‧照射系統
105.1‧‧‧主光線/曝光光/成像光
106.1-106.6‧‧‧光學元件單元/反射鏡
107‧‧‧底座結構
108.1-108.6‧‧‧支撐裝置
109‧‧‧控制單元
110‧‧‧計量配置
110.1‧‧‧計量單元
110.4‧‧‧參考元件

Claims (50)

  1. 一種光學成像配置，包含：- 一光學投影單元；及- 一控制裝置；- 該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上；- 該光學元件單元群組包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元；- 該第一光學元件單元及該等第二光學元件單元在該控制裝置之控制下由該支撐結構主動支撐；- 該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐；- 該等第二光學元件單元在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立：- 該第一控制頻寬介於5 Hz至100 Hz之間；及- 該第二控制頻寬至少等於該第一控制頻寬及介於20 Hz至400 Hz之間；及- 該第二控制頻寬對於該等第二光學元件單元之至少兩者為不同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中- 該第一光學元件單元經由一主動第一支撐單元而由該支撐結構支撐；及- 該等第二光學元件單元之每一者經由一主動第二支撐單元支撐而由該支撐結構支撐；- 該第一支撐單元適於以至少一個自由度在介於5 Hz至100 Hz之間的第一調整頻寬下，調整該第一光學元件單元之一第一光學元件之一定向及一定位的至少一者；- 該等第二支撐單元之每一者適於以至少一個自由度在至少等於該第一調整頻寬及介於5 Hz至400 Hz之間的第二調整頻寬下，調整一相關聯第二光學元件單元之一第二光學元件之一定向及一定位的至少一者。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立：- 以所有六個自由度調整該第一光學元件的該定向及該定位；及- 該第一調整頻寬介於40 Hz至100 Hz之間；及- 以所有六個自由度調整該等第二光學元件之至少一者的該定向及該定位；及- 該第二調整頻寬介於100 Hz至300 Hz之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立： - 該光學元件單元群組之該等光學元件單元之每一者呈現一諧振頻率，該第一光學元件單元呈現在該光學元件單元群組之該等光學元件單元當中的一最小諧振頻率；及- 該光學元件單元群組之該等光學元件單元之每一者呈現一光學覆蓋區，該第一光學元件單元呈現在該光學元件單元群組之該等光學元件單元當中的一最大光學覆蓋區；及- 在轉印該影像於該基板上時，沿著該光路徑，該第一光學元件單元是該光學投影單元中由該曝光光最後擊中的一最終光學元件單元。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之光學成像配置，其中- 該等主動支撐裝置的至少一者包含一致動器裝置及一重力補償裝置的至少一者；- 該致動器裝置適於主動調整該光學元件單元之一光學元件之一定向及一定位的至少一者；- 該重力補償裝置適於至少部分補償作用於該光學元件單元上之一重力。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學成像配置，其中該致動器裝置及該重力補償裝置之至少一者包含一非接觸式致動器、一主動磁性致動器、一Lorentz致動器及一被動重力補償器之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中- 提供一計量配置； - 該計量配置擷取形成一參考光學元件單元之該第一光學元件單元及該光學成像配置之至少另一組件之間的一空間關係；- 該計量配置包含一參考元件；- 該參考元件直接機械連接至該參考光學元件單元及該另一組件其中之一者。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學成像配置，其中該參考元件包含一參考表面，該參考表面是一反射表面及一繞射表面的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立：- 該計量配置擷取該參考光學元件單元及以下之至少一者之間的一空間關係：該光學元件單元群組之另一光學元件單元，接收該圖案的一遮罩單元及接收該基板的一基板單元；及- 在該第一控制頻寬下主動支撐該第一光學元件單元，以實質上維持該第一光學元件單元相對於該計量配置之一計量結構之一給定空間關係。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之光學成像配置，其中- 該計量配置包含一計量結構；- 該計量配置擷取該計量結構及該參考光學元件單元間之一第一空間關係與該計量結構及該另一組件間之一第二空間關係； - 該計量配置使用該第一空間關係及該第二空間關係決定該參考光學元件單元及該另一組件之間的該空間關係。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中該光學投影單元使用一波長在5 nm至20 nm之間之一EUV範圍中的曝光光。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中- 提供一計量配置；- 該計量配置以至少一個自由度擷取該光學元件單元群組之一參考單元及一相關聯光學元件單元之間的一空間關係；- 該計量配置包含一參考元件；- 該參考元件在一參考元件位置處直接機械連接至該相關聯光學元件單元；- 該參考元件位置的選擇受限於該相關聯光學元件單元的空間邊界條件；- 該相關聯光學元件單元具有在一諧振頻率下的一變形振動模式；- 該光學元件單元在該振動模式中以該至少一個自由度呈現變形引致運動，且具有至少一個節點以該至少一個自由度呈現最小運動；- 依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該參考元件位置係設置至少接近該節點。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該參考元件位置在該光學元件單元之一主要延伸平面中與該節點相距一節點距離；- 該節點距離在該主要延伸平面中介於該光學元件單元在該曝光製程中光學使用之一光學表面之一最大尺寸的0%至10%之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元、該曝光光路徑及一鄰接組件之至少一者定義該光學元件單元之一第一區域，其中該等空間邊界條件不包括布置該參考元件；- 該光學元件單元及該鄰接組件之至少一者定義該光學元件單元之一第二區域，其中設置該參考元件；- 依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該第二區域包含該節點。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元定義一主要延伸平面且具有在該曝光製程中使用的一光學表面；- 該光學表面具有一光學表面外圍輪廓，其定義實質上平行於該主要延伸平面而延伸的一徑向；- 該參考元件位置位在該光學元件單元之一徑向凹陷的區域中。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之光學成像配置，其中該徑向凹陷在該徑向中達到該光學表面下方。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元具有複數個支撐介面區，該光學元件單元只經由該等支撐介面區支撐；- 該徑向凹陷在該光學元件單元之一周向中位在兩個連續支撐介面區之間。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之光學成像配置，其中該等連續支撐介面區之至少一者在該徑向中自該光學元件單元突出。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元是定義一主要延伸平面的一狹長單元；- 該光學元件單元具有一較長外圍輪廓段及一較短外圍輪廓段；- 該較長外圍輪廓段在該主要延伸平面中沿著一第一方向延伸；- 該較短外圍輪廓段在該主要延伸平面中沿著一第二方向延伸，該第二方向延伸橫切該第一方向；- 該參考元件設置在該較短外圍輪廓段之一區域中。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之光學成像配置，其中- 該較長外圍輪廓段在該第一方向中具有一較長第一尺寸；及- 該較短外圍輪廓段在該第二方向中具有一較短第二尺寸； - 該較長第一尺寸至少是該較短第二尺寸的140%。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元具有複數個支撐介面區，該光學元件單元只經由該等支撐介面區支撐；- 該等支撐介面區的至少兩個位在該較短外圍輪廓段之一區域中。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之光學成像配置，其中該光學元件單元在該主要延伸平面中定義一大致矩形外圍輪廓及一大致橢圓形外圍輪廓的其中之一者。
  24. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該計量配置包含一編碼器裝置；- 該編碼器裝置使用該參考元件之一參考結構以該至少一個自由度擷取該空間關係。
  25. 如申請專利範圍第13項所述之光學成像配置，其中- 該參考元件位置在該光學元件單元之一主要延伸平面中與該光學元件單元在該曝光製程中光學使用之一光學表面之一外圍輪廓朝徑向向外相距一參考元件距離；- 該參考元件距離在該主要延伸平面中介於該光學表面之一最大尺寸的0%至20%之間。
  26. 如申請專利範圍第15項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元定義一主要延伸平面且具有在該曝光製程中使用的一光學表面；- 該光學表面具有定義一徑向之一光學表面外圍輪廓；- 該參考元件位置在該主要延伸平面中與該光學表面外圍輪廓朝徑向向外相距一參考元件距離；- 選擇該光學元件單元之一幾何形狀、一質量分布及一剛性分布之至少一者，使得該至少一個節點位在該第二區域內。
  27. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中- 提供一計量配置；- 該計量配置擷取該光學元件單元群組之一光學元件單元及該光學成像配置之一參考單元之間的一空間關係；- 該控制裝置連接至該計量配置以接收代表該光學元件單元及該參考單元之間的該空間關係的一信號；- 該控制裝置依據接收自該計量配置之該信號，在轉印該圖案之該影像於該基板上期間，控制該光學成像配置之一組件之一定位及一定向之至少一者。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之光學成像配置，其中- 該控制裝置在一曝光製程中在轉印該圖案之該影像於該基板上期間，依據接收自該計量配置之該信號，以至少一個自由度在一校正調整頻寬下，控制一校正光學單元之一光學組件之一定位及一定向之至少一者，以校正該曝光製程之一成像誤差，該校正光學單元係該等第二光學元件單元、該遮罩單元及該基板單元之一者； 其中以下至少一者成立：- 該校正調整頻寬介於200 Hz至500 Hz之間；及- 該光學元件單元群組之該等光學元件單元之每一者呈現一諧振頻率，該校正光學元件單元呈現在該光學元件單元群組之該等光學元件單元當中的一最大諧振頻率；及- 該光學元件單元群組之該等光學元件單元之每一者呈現一光學覆蓋區，該校正光學元件單元呈現在該光學元件單元群組之該等光學元件單元當中的一最小光學覆蓋區；及- 在轉印該影像於該基板上時，沿著該光路徑，該第一光學元件單元是該光學投影單元中由該曝光光第二擊中的一第二光學元件單元。
  29. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中該光學元件單元群組由四到八個光學元件單元組成。
  30. 如申請專利範圍第1項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立：- 該遮罩單元由一支撐結構在一第三控制頻寬下主動支撐及調整，及該基板單元由一支撐結構在一第四控制頻寬下主動支撐及調整；其中以下至少一者成立：- 主動調整該遮罩單元及該基板單元之每一者，以實質上維持相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係；及- 該第三控制頻寬及該第四控制頻寬之每一者至少等於該第一控制頻寬且介於20 Hz至500 Hz之間。
  31. 一種光學成像配置，包含：- 一光學投影單元；及- 一計量配置；- 該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一圖案之一影像轉印於一基板上；- 該光學元件單元群組包含複數個光學元件單元；- 該計量配置以至少一個自由度擷取該光學元件單元群組之一參考單元及一相關聯光學元件單元之間的一空間關係；- 該計量配置包含一參考元件；- 該參考元件在一參考元件位置處直接機械連接至該相關聯光學元件單元；- 該參考元件位置的選擇受限於該相關聯光學元件單元的空間邊界條件；- 該相關聯光學元件單元具有在一諧振頻率下的一變形振動模式；- 該光學元件單元在該振動模式中以該至少一個自由度呈現變形引致運動，且具有至少一個節點以該至少一個自由度呈現最小運動；- 依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該參考元件位置係設置至少接近該節點。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該參考元件位置在該光學元件單元之一主要延伸平面中與該節點相距一節點距離處； - 該節點距離在該主要延伸平面中介於該光學表面之一最大尺寸的0%至10%之間。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元、該曝光光路徑及一鄰接組件之至少一者定義該光學元件單元之一第一區域，其中該等空間邊界條件不包括布置該參考元件；- 該光學元件單元及該鄰接組件之至少一者定義該光學元件單元之一第二區域，其中設置該參考元件；- 依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該第二區域包含該節點。
  34. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元定義一主要延伸平面且具有在該曝光製程中使用的一光學表面；- 該光學表面具有一光學表面外圍輪廓，其定義實質上平行於該主要延伸平面而延伸的一徑向；- 該參考元件位置位在該光學元件單元之一徑向凹陷的區域中。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之光學成像配置，其中以下至少一者成立：- 該徑向凹陷在該徑向中達到該光學表面下方；及- 該光學元件單元具有複數個支撐介面區，該光學元件單元只經由該等支撐介面區支撐； - 該徑向凹陷在該光學元件單元之一周向中位在兩個連續支撐介面區之間。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之光學成像配置，其中該等連續支撐介面區之至少一者在該徑向中自該光學元件單元突出。
  37. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元是定義一主要延伸平面的一狹長單元；- 該光學元件單元具有一較長外圍輪廓段及一較短外圍輪廓段；- 該較長外圍輪廓段在該主要延伸平面中沿著一第一方向延伸；- 該較短外圍輪廓段在該主要延伸平面中沿著一第二方向延伸，該第二方向延伸橫切該第一方向；- 該參考元件設置在該較短外圍輪廓段之一區域中。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之光學成像配置，其中- 該較長外圍輪廓段在該第一方向中具有一較長第一尺寸；及- 該較短外圍輪廓段在該第二方向中具有一較短第二尺寸；- 該較長第一尺寸至少是該較短第二尺寸的140%。
  39. 如申請專利範圍第37項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元具有複數個支撐介面區，該光學元件單元只經由該等支撐介面區支撐； - 該等支撐介面區的至少兩個位在該較短外圍輪廓段之一區域中。
  40. 如申請專利範圍第37項所述之光學成像配置，其中該光學元件單元在該主要延伸平面中定義一大致矩形外圍輪廓及一大致橢圓形外圍輪廓的其中之一者。
  41. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該計量配置包含一編碼器裝置；- 該編碼器裝置使用該參考元件之一參考結構以該至少一個自由度擷取該空間關係。
  42. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 該參考元件位置在該光學元件單元之一主要延伸平面中與該光學元件單元在該曝光製程中光學使用之一光學表面之一外圍輪廓朝徑向向外相距一參考元件距離；- 該參考元件距離在該主要延伸平面中介於該光學表面之一最大尺寸的0%至20%之間。
  43. 如申請專利範圍第33項所述之光學成像配置，其中- 該光學元件單元定義一主要延伸平面且具有在該曝光製程中使用的一光學表面；- 該光學表面具有定義一徑向之一光學表面外圍輪廓；- 該參考元件位置在該主要延伸平面中與該光學表面外圍輪廓朝徑向向外相距一參考元件距離； - 依據該參考元件位置選擇該光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該至少一個節點位在該第二區域內。
  44. 如申請專利範圍第31項所述之光學成像配置，其中- 提供一控制單元；- 該控制單元連接至該計量配置以接收代表該光學元件單元及該參考元件之間的該空間關係的一信號；- 該控制單元依據接收自該計量配置之該信號，在轉印該圖案之該影像於該基板上期間，控制該光學成像配置之一組件之一定位及一定向之至少一者。
  45. 一種支撐一光學投影單元之組件的方法，該方法包含：- 提供一支撐結構；- 提供一包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元之光學元件單元群組；- 經由該支撐結構個別主動支撐該等光學元件單元之每一者，使得該光學元件單元群組形成在一曝光製程中將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上的一光學系統；其中- 該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐；- 該等第二光學元件單元在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係。
  46. 如申請專利範圍第45項所述之方法，其中該光學元件單元群組包含四到八個光學元件單元。
  47. 如申請專利範圍第45項所述之方法，其中該遮罩單元及該基板單元之至少一者由一支撐結構主動支撐，以實質上維持相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係。
  48. 一種擷取一光學成像配置之一光學元件單元及一參考單元間之一空間關係的方法，該方法包含：- 提供一光學元件單元群組，其適於在曝光製程中將一圖案之一影像轉印於一基板上且包含至少一個光學元件單元，其具有在一諧振頻率下之一變形振動模式，該光學元件單元在該振動模式中以至少一個自由度呈現變形引致運動，且具有至少一個節點以該至少一個自由度呈現最小運動；- 提供包含一參考元件之一計量配置；- 在一參考元件位置處將該參考元件直接機械連接至該至少一個光學元件單元，該參考元件位置的選擇受限於該相關聯光學元件單元的空間邊界條件；及- 經由該計量配置以該至少一個自由度擷取一參考單元及該至少一個光學元件單元之間的一空間關係；- 提供該光學元件單元群組的步驟包含依據該參考元件位置選擇該至少一個光學元件單元之幾何形狀、質量分布及剛性分布之至少一者，使得該參考元件位置係設置至少接近該節點。
  49. 一種轉印一圖案之一影像於一基板上的方法，該方法包含： - 在一轉印步驟中，使用一光學成像配置，將該圖案之該影像轉印於該基板上；- 在該轉印步驟之一擷取步驟中，使用如申請專利範圍第45項所述之方法，擷取該光學成像配置之一光學元件單元及一參考單元之間的一空間關係；- 在該轉印步驟之一控制步驟中，依據在該擷取步驟中擷取的該空間關係，控制該光學成像配置之至少一個組件之一定位及一定向之至少一者。
  50. 一種光學成像配置，包含：- 一光學投影單元；- 該光學投影單元包含一支撐結構及一光學元件單元群組，該光學元件單元群組適於在一曝光製程中，使用沿著一曝光光路徑的曝光光，將一遮罩單元之一圖案之一影像轉印於一基板單元之一基板上；- 該光學元件單元群組包含一第一光學元件單元及複數個第二光學元件單元；- 該第一光學元件單元、該等第二光學元件單元、該遮罩單元及該基板單元在該控制裝置之控制下由該支撐結構主動支撐；- 該第一光學元件單元在一較低第一控制頻寬下受主動支撐；- 該等第二光學元件單元在一第二控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該等第二光學元件之每一者相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係； - 該遮罩單元在一第三控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該遮罩單元相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係；- 該基板單元在一第三控制頻寬下受主動支撐，以實質上維持該基板單元相對於該第一光學元件單元之一給定空間關係。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076549A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP2726939B1 (en) 2011-07-01 2020-09-16 Carl Zeiss SMT GmbH Optical imaging arrangement with individually actively supported components
WO2013178277A1 (en) 2012-05-31 2013-12-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with multiple metrology support units
GB2513927A (en) * 2013-05-10 2014-11-12 Zeiss Carl Smt Gmbh Optical element arrangement with an optical element split into optical sub-elements
DE102013211310A1 (de) * 2013-06-17 2014-12-18 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Abbildungsvorrichtung
WO2015043682A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with simplified manufacture
CN105629669B (zh) * 2014-11-03 2017-12-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 光刻设备
NL2015791A (en) 2014-12-01 2016-09-20 Asml Netherlands Bv Projection System.
WO2016139012A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102015211286A1 (de) * 2015-06-18 2016-12-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildungssystem und verfahren
WO2017029136A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with actively adjustable metrology support units
CN108292099B (zh) 2015-12-03 2021-07-06 卡尔蔡司Smt有限责任公司 具有主动可调整的度量支撑单元的光学成像布置
JP2019523437A (ja) * 2016-07-22 2019-08-22 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置及びリソグラフィ投影装置
DE102016225707A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographiesystem sowie verfahern
JP6884869B2 (ja) * 2017-02-02 2021-06-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、リソグラフィ投影装置及びデバイス製造方法
JP6856758B2 (ja) 2017-02-10 2021-04-14 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US10838312B2 (en) * 2017-02-27 2020-11-17 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
US11029612B2 (en) * 2017-03-16 2021-06-08 Asml Netherlands B.V. Bearing device, magnetic gravity compensator, vibration isolation system, lithographic apparatus, and method to control a gravity compensator having a negative stiffness
US10921720B2 (en) * 2017-04-20 2021-02-16 Asml Netherlands B.V. Support structure, method and lithographic apparatus
DE102017216458A1 (de) * 2017-09-18 2019-03-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Spiegels als optischer Komponente für ein optisches System einer Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie
DE102018200528A1 (de) * 2018-01-15 2018-12-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit Sensorschutz
JP7022621B2 (ja) * 2018-03-08 2022-02-18 キヤノン株式会社 制振装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法
EP3670958A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-24 ASML Netherlands B.V. Positioning device, stiffness reduction device and electron beam apparatus
DE102019201699A1 (de) 2019-02-11 2019-04-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Optischer Sensor für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie und Projektionsbelichtungsanlage
DE102022204044A1 (de) 2022-04-27 2023-11-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Abstützung von komponenten einer optischen einrichtung
DE102022208204A1 (de) 2022-08-08 2023-08-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Kompensation von Abbildungsfehlern einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508518A (en) * 1995-05-03 1996-04-16 International Business Machines Corporation Lithography tool with vibration isolation
US5953105A (en) * 1995-05-30 1999-09-14 U.S. Philips Corporation Positioning device with a reference frame for a measuring system, and a lithographic device provided with such a positioning device
AU3167299A (en) * 1998-04-09 1999-11-01 Nikon Corporation Vibration eliminating device and exposure system
EP1321822A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-25 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7126671B2 (en) * 2003-04-04 2006-10-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2004343075A (ja) * 2003-04-14 2004-12-02 Asml Netherlands Bv 投影システム及びその使用方法
EP1477850A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-17 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101209540B1 (ko) * 2003-07-09 2012-12-07 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
CN101470361A (zh) * 2003-07-09 2009-07-01 株式会社尼康 曝光装置以及器件制造方法
JP2005236258A (ja) 2003-09-18 2005-09-02 Canon Inc 光学装置およびデバイス製造方法
EP1678559A1 (en) * 2003-10-29 2006-07-12 Carl Zeiss SMT AG Optical assembly for photolithography
US7283210B2 (en) * 2005-03-22 2007-10-16 Nikon Corporation Image shift optic for optical system
CN102929104B (zh) * 2005-06-02 2016-08-03 卡尔蔡司Smt有限责任公司 光学成像装置
DE102006034755A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Carl Zeiss Smt Ag Optische Vorrichtung sowie Verfahren zur Korrektur bzw. Verbesserung des Abbildungsverhaltens einer optischen Vorrichtung
US8908144B2 (en) 2006-09-27 2014-12-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8044373B2 (en) 2007-06-14 2011-10-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20090033895A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Nikon Corporation Lithography apparatus with flexibly supported optical system
NL1036161A1 (nl) * 2007-11-20 2009-05-25 Asml Netherlands Bv Combination of structure and an active damping system, and a lithographic apparatus.
DE102008026077B4 (de) * 2008-05-30 2017-11-09 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Lithographiesystem
DE102009034166A1 (de) * 2008-08-11 2010-02-18 Carl Zeiss Smt Ag Kontaminationsarme optische Anordnung
EP2726939B1 (en) 2011-07-01 2020-09-16 Carl Zeiss SMT GmbH Optical imaging arrangement with individually actively supported components

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