(57)【要約】      （修正有）【課題】高い制御品質で素子の能動位置制御を可能にするマイクロリソグラフィ投影露光装置の素子を作動させる機構を提供する。【解決手段】調整可能な力を光学素子にそれぞれで伝達できる第１数ｎＲの自由度と、力を光学素子１００に伝達する目的で機械式継手を介して光学素子１００にそれぞれ結合した第２数ｎＡのアクチュエータ１１１、１１２、１１３、１１４、…とを備え、第２数ｎＡは第１数ｎＲよりも大きい。アクチュエータ１１１、１１２、１１３、１１４、…の少なくとも１つは、光学素子１００の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置される。【選択図】図１
2014160241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を前記光学素子にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
力を前記光学素子（１００、２００）に伝達する目的で機械式継手を介して前記光学素子（１００、２００）にそれぞれ結合した第２数（ｎＡ）のアクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）と
を備え、前記第２数（ｎＡ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きく、
前記アクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）の少なくとも１つは、前記光学素子（１００、２００）の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置される機構。
【請求項２】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を前記光学素子にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
力を前記光学素子（１００、２００）に伝達する目的で機械式継手を介して前記光学素子（１００、２００）にそれぞれ結合した第２数（ｎＡ）のアクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）と
を備え、前記第２数（ｎＡ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きく、
前記アクチュエータは、前記自由度の作動が前記光学素子（１００、２００）の少なくとも１つの固有振動モードに実質的に直交するよう配置される機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の機構において、前記光学素子（１００、２００）はミラーであることを特徴とする機構。
【請求項４】
請求項３に記載の機構において、前記ミラー（２００）は、前記投影露光装置における望ましくない外乱を補償するために能動的に変形可能であるよう構成されることを特徴とする機構。
【請求項５】
請求項３に記載の機構において、前記ミラー（１００）は能動変形不可能なミラーであることを特徴とする機構。
【請求項６】
先行の請求項のいずれか１項に記載の機構において、該機構は、前記光学素子（１００、２００）の場所及び／又は位置を求める第３数（ｎＳ）のセンサ素子（１２１、１２２、１２３、２２１、２２２、２２３）をさらに備えることを特徴とする機構。
【請求項７】
請求項６に記載の機構において、前記第３数（ｎＳ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きいことを特徴とする機構。
【請求項８】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を前記光学素子（１００、２００）にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
前記光学素子（１００、２００）の場所及び／又は位置を求める第３数（ｎＳ）のセンサ素子（１２１、１２２、１２３、２２１、２２２、２２３）と
を備え、前記第３数（ｎＳ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きい機構。
【請求項９】
先行の請求項のいずれか１項に記載の機構において、少なくとも１つのアクチュエータがローレンツアクチュエータであることを特徴とする機構。
【請求項１０】
先行の請求項のいずれか１項に記載の機構において、前記第１数（ｎＲ）の自由度は少なくとも３、特に６であることを特徴とする機構。
【請求項１１】
先行の請求項のいずれか１項に記載の機構において、該機構は、ＥＵＶ用に設計したマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させるよう設計されることを特徴とする機構。
【請求項１２】
先行の請求項のいずれか１項に記載の機構を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項１３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる方法であって、
調整可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で前記光学素子（１００、２００）に伝達し、
前記力伝達を第２数（ｎＡ）のアクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）により実行し、
前記第２数（ｎＡ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きく、
前記アクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）の少なくとも１つを、前記光学素子（１００、２００）の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置する方法。
【請求項１４】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる方法であって、
調整可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で前記光学素子（１００、２００）に伝達し、
前記力伝達を第２数（ｎＡ）のアクチュエータ（１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１２、…）により実行し、
前記第２数（ｎＡ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きく、
前記自由度の作動は、前記光学素子（１００、２００）の少なくとも１つの固有振動モードに対して実質的に直交する方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法において、前記光学素子を前記調整可能な力により能動的に変形させることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法において、前記光学素子の位置を前記調整可能な力により操作することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法において、第３数（ｎＳ）のセンサ素子（１２１、１２２、１２３、２２１、２２２、２２３）を用いて前記光学素子（１００、２００）の場所及び／又は位置を求めることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記第３数（ｎＳ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きいことを特徴とする方法。
【請求項１９】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子の位置決め及び／又は能動変形の方法であって、
制御可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で前記光学素子（１００、２００）に伝達し、
第３数（ｎＳ）のセンサ素子（１２１、１２２、１２３、２２１、２２２、２２３）を用いて前記光学素子（１００、２００）の場所及び／又は位置を求め、
前記第３数（ｎＳ）は前記第１数（ｎＲ）よりも大きい方法。
【請求項２０】
請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の方法において、
前記投影露光装置における少なくとも１つの結像収差を求めるステップと、
前記結像収差が少なくとも部分的に補償されるよう前記光学素子（１００、２００）を位置決め及び／又は能動的に変形するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の素子を作動させる機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィは、例えば集積回路又はＬＣＤ等の微細構造コンポーネントの製造に用いられる。マイクロリソグラフィプロセスは、照明デバイス及び投影レンズを有するいわゆる投影露光装置で実行される。この場合、照明デバイスにより照明されたマスク（レチクル）の像を、投影レンズにより、感光層（フォトレジスト）で被覆されて投影レンズの像平面に配置された基板（例えばシリコンウェーハ）に投影することで、マスク構造を基板上の感光コーティングに転写するようにする。
【０００３】
ＥＵＶ用（すなわち、１５ｎｍ未満の波長を有する電磁放射線用）に設計した投影露光装置では、利用可能な光透過性材料がないことにより、ミラーを結像プロセス用の光学コンポーネントとして用いる。上記ミラーは、担持フレーム（carrying frame）に固定することができ、各ミラーの例えば６自由度の（すなわち、３つの空間方向ｘ、ｙ、及びｚの変位に関する、また対応の軸を中心とした回転Ｒｘ、Ｒｙ、及びＲｚに関する）運動を可能にするために、少なくとも部分的に操作可能であるよう設計することができる。この場合、ミラーの位置をセンサフレームに固定した位置センサにより求めることができる。
【０００４】
ＥＵＶ用に設計した投影露光装置では、操作可能に設計したミラーは、能動変形可能な（actively deformable）ミラー及び能動変形不可能な（non-actively deformable）ミラーの両方として用いられ、前者の場合、例えば熱的影響に起因した例えば投影露光装置の動作中に生じる光学特性及び得られる結像収差を能動変形により補償することができ、後者の場合、所期の変形が行われない。
【０００５】
かかるミラーの位置制御は、適当なアクチュエータシステムと共に（例えば、ローレンツアクチュエータと共に）、位置センサにより測定されるミラー位置の偏差が最小限であるようにミラーの位置をできる限り安定に保つ役割を果たす。この目的で原理上可能な一手法は、コントローラゲインを増加させること、したがって制御帯域幅を増加させることにある。しかしながら、この場合、ミラーが理想的な剛体ではなく機械的構造の特定の固有周波数（例えば、２ｋＨｚ〜３ｋＨｚの範囲の典型的な大きさ）をそれぞれが有するという問題が実際には生じ、開口数の増加と共に増大するミラーの寸法及び担持構造及び測定構造の寸法の対応の固有周波数スペクトルが、より低い周波数へとさらにシフトする。これは、目標通りに変形可能、したがって柔軟（compliant）であるよう設計されなければならない能動変形可能なミラーにはなおさら当てはまる。しかしながら、アクチュエータによる上記固有周波数の励起には、制御ループにおける減衰が比較的低いことにより比較的大きな振幅が各位置センサにより検出され、その結果として制御ループの安定性が脅かされ得ると共に、能動位置制御を安定して操作できなくなるか又は低い制御品質でしか操作できないという影響がある。
【０００６】
従来技術に関して、例えば特許文献１、特許文献２、及び非特許文献１を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，８４２，２７７号明細書
【特許文献２】米国出願公開第２００７／０２８４５０２号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“Benefits of over-actuation in motion systems”, by M.G.E. Schneiders et al., Proceedings of the 2004 American Control Conference (ACC 2004), Boston (2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、より高い制御品質で素子の能動位置制御を可能にするマイクロリソグラフィ投影露光装置の素子を作動させる機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、独立特許請求項の特徴に従って達成される。
【００１１】
一態様によれば、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を光学素子にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
力を光学素子に伝達する目的で機械式継手を介して光学素子にそれぞれ結合した第２数（ｎＡ）のアクチュエータと
を備え、第２数（ｎＡ）は第１数（ｎＲ）よりも大きく、
上記アクチュエータの少なくとも１つは、光学素子の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置される機構に関する。
【００１２】
本発明は、特に、素子、特にミラーを作動させる機構において、アクチュエータの数が自由度の数を超える（すなわち、例えば６自由度の素子又はミラーの作動に対して少なくとも７つのアクチュエータが用いられる）という点で、「過作動（over-actuation）」を行うという概念に基づく。光学素子への加力に関するこの追加自由度は、明確な静定機構と比べて（自由度数に対して）余剰のアクチュエータが利用可能である結果として得られるものであるが、機械構造の上述の固有振動励起を減らすか又は完全に消すように力を光学素子に加えるという趣旨で、この追加自由度をここでさらに用いることができる。この過作動のさらに別の利点は、アクチュエータの数がより多いことにより、力のよりよい分布が可能となることである。
【００１３】
本発明による過作動の結果として得られる追加自由度は、第１にアクチュエータの位置決め時に用いることができ、第２にアクチュエータの駆動時（すなわち、発生した力線の所期の構成）にも用いることができる。アクチュエータの位置決めに関する限り、本発明の上記手法によれば、アクチュエータの少なくとも１つが固有振動モードの節に配置され、その結果、当該アクチュエータの励起とは関係なくそれぞれ望ましくない固有振動モードが励起されない。
【００１４】
さらに別の態様によれば、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を光学素子にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
力を光学素子に伝達する目的で機械式継手を介して光学素子にそれぞれ結合した第２数（ｎＡ）のアクチュエータと
を備え、第２数（ｎＡ）は第１数（ｎＲ）よりも大きく、
アクチュエータは、自由度の作動が光学素子の少なくとも１つの固有振動モードに実質的に直交するよう配置される機構に関する。
【００１５】
上記手法によれば、アクチュエータは、自由度の作動が少なくとも１つの固有振動モードに実質的に直交するよう配置される。本願の意味の範囲内で、「実質的に」直交するとは、開制御ループの伝達関数に弱減衰共振として現れる固有振動モードの作動が、その大きさに関して非過作動と比べて少なくとも６ｄＢ、特に少なくとも１２ｄＢ、より詳細には少なくとも２０ｄＢ低減するようなものと理解すべきである。
【００１６】
一実施形態によれば、光学素子はミラーである。さらに他の実施形態において、光学素子がいずれの場合もＥＵＶ用に設計した投影露光装置のミラーであっても、本発明はこれに限定されない。この点で、本発明を、例えば屈折光学素子又は回折光学素子等の他の光学素子と共に実現することもできる。さらに他の実施形態では、本発明をＤＵＶ用（すなわち、２００ｎｍ未満、特に１６０ｎｍ未満の波長用）に設計した投影露光装置で実現することもできる。
【００１７】
ミラーは、特に、投影露光装置における望ましくない外乱を補償するために能動的に変形可能であるよう構成することができる。かかる外乱は、例えば、（例えばＥＵＶ）光源が放出する放射線の吸収に起因した熱膨張、また（かかる熱的影響により生じるか又は他の何らかの方法で生じる）結像収差でもあり得る。
【００１８】
変形可能なミラーを能動的に変形させるために、比較的多数の（変形）アクチュエータ（例えば、約１０個〜１００個）が通常は利用され、さらに、ミラーは、能動変形不可能なミラーとは対照的に比較的弾性に設計される。本発明によれば、これらの（変形）アクチュエータは、特に、上述の過作動を実現するために用いることができる。したがって、この手法によれば、第１に該当のミラーを変形させるために用いられ、第２にミラーの位置の制御に、この場合はミラーの望ましくない固有振動モードの励起が少ないか又は皆無であるよう必要な力を発生させるために用いられるという点で、変形アクチュエータが二重に用いられる。したがって、換言すれば、変形アクチュエータは、位置決めアクチュエータ（能動変形不可能なミラーの場合にのみ存在する）の機能をさらに果たす。
【００１９】
さらに別の実施形態によれば、ミラーは能動変形不可能なミラーでもあり得る。
【００２０】
一実施形態によれば、本機構は、光学素子の場所及び／又は位置を求める第３数（ｎＳ）のセンサ素子をさらに備える。一実施形態によれば、この場合、第３数（ｎＳ）のセンサ素子は、第１数（ｎＲ）の自由度よりも多い。
【００２１】
したがって、本発明のこの態様によれば、特に能動変形不可能なミラーと共に、光学素子の位置決めに存在する自由度数（ｎＲ）に対して余剰ｎＳ（すなわち、少なくともｎＲ＋１個）のセンサも設けることができる。本発明によるこのさらなる概念は、制御工学に関して上述の過作動と同等であり、以下では過作動に類似して「過感知（over-sensing）」とも称する。余剰のセンサの結果として得られる追加自由度は、特定の固有周波数又は固有振動モードがそもそもセンサシステムによって検出さえされず、その結果、位置制御がかかる固有周波数に反応できないようにセンサの配置を選択するために用いることができる。過感知の概念には、力が光学素子又はミラーに静的に定められて（statically governed manner）加えられ、光学素子又はミラーの固有の又は望ましくない変形がこうして回避されるというさらなる利点がある。
【００２２】
上述の「過感知」の概念は、「過作動」の概念とは関係なく有利でもある。
【００２３】
したがって、さらに別の態様によれば、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる機構であって、
調整可能な力を光学素子にそれぞれで伝達できる第１数（ｎＲ）の自由度と、
光学素子の場所及び／又は位置を求める第３数（ｎＳ）のセンサ素子と
を備え、第３数（ｎＳ）は第１数（ｎＲ）よりも大きい機構にも関する。
【００２４】
本発明による機構は、特に、ＥＵＶ用に設計したマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させるよう設計することができる。
【００２５】
歩発明はさらに、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明デバイス又は投影レンズの両方で用いることができる。
【００２６】
一実施形態によれば、第１数（ｎＲ）の自由度は少なくとも３、特に６である。
【００２７】
本発明はさらに、上述の特徴を有する機構を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。
【００２８】
さらに別の態様によれば、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる方法であって、
調整可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で光学素子に伝達し、
上記力伝達を第２数（ｎＡ）のアクチュエータにより実行し、
第２数（ｎＡ）は第１数（ｎＲ）よりも大きく、
上記アクチュエータの少なくとも１つを、光学素子の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置する方法に関する。
【００２９】
さらに別の態様によれば、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子を作動させる方法であって、
調整可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で光学素子（１００、２００）に伝達し、
上記力伝達を第２数（ｎＡ）のアクチュエータにより実行し、
第２数（ｎＡ）は第１数（ｎＲ）よりも大きく、
自由度の作動は、光学素子の少なくとも１つの固有振動モードに対して実質的に直交する方法にも関する。
【００３０】
一実施形態によれば、光学素子を調整可能な力により能動的に変形させる。
【００３１】
一実施形態によれば、光学素子の位置を調整可能な力により操作する。
【００３２】
一実施形態によれば、第３数（ｎＳ）のセンサ素子を用いて光学素子の場所及び／又は位置を求める。この場合、特に、第３数（ｎＳ）を第１数（ｎＲ）よりも大きくすることができる。
【００３３】
したがって、本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学素子の位置決め及び／又は能動変形の方法であって、
制御可能な力を第１数（ｎＲ）の自由度で光学素子に伝達し、
第３数（ｎＳ）のセンサ素子を用いて光学素子の場所及び／又は位置を求め、
第３数（ｎＳ）は第１数（ｎＲ）よりも大きい方法にも関する。
【００３４】
この場合、本方法は、
投影露光装置における少なくとも１つの結像収差を求めるステップと、
上記結像収差が少なくとも部分的に補償されるよう光学素子を位置決め及び／又は能動的に変形するステップと
を特に含み得る。
【００３５】
本発明のさらに他の構成は、説明及び従属請求項から得ることができる。
【００３６】
添付図面に示す例示的な実施形態に基づいて、本発明を以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】能動変形不可能なミラーと共に本発明による一手法を説明する概略図を示す。
【図１ｂ】能動変形不可能なミラーと共に本発明による一手法を説明する概略図を示す。
【図２】能動変形可能なミラーと共に本発明による一手法を説明する概略図を示す。
【図３】振動体の位置制御の例に基づいて一実施形態を説明する概略図を示す。
【図４ａ】振動体の位置制御の例に基づいて一実施形態を説明する概略図を示す。
【図４ｂ】振動体の位置制御の例に基づいて一実施形態を説明する概略図を示す。
【図４ｃ】振動体の位置制御の例に基づいて一実施形態を説明する概略図を示す。
【図５】本発明による過作動を実現した能動変形可能なミラーの例に基づいて制御ループを説明する図を示す。
【図６】本発明による過感知を実現した能動変形可能なミラーの例に基づいて制御ループを説明する図を示す。
【図７】静定Ｉコントローラを実現した能動変形可能なミラーの例に基づいて制御ループを説明する図を示す。
【図８】ＥＵＶでの動作用に設計され本発明を実現することができるマイクロリソグラフィ投影露光装置の例示的な構成の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１ａ及び図１ｂは、最初に、能動変形不可能なミラーと共に本発明による一手法を説明する概略図を示す。
【００３９】
図１ａによれば、所定位置に保持すべきミラー１００が、ミラー１００に対して垂直な力方向又は駆動方向を有する３つのアクチュエータ１１１、１１２、及び１１３を用いてミラー１００を３自由度ｚ、Ｒｘ、及びＲｙで（すなわち、空間方向ｚの変位とｘ軸及びｙ軸それぞれを中心とした回転とに関して）位置決めすることにより、従来通りに平衡に取り付けられる。これらの丁度３つのアクチュエータ１１１、１１２、及び１１３で、３自由度ｚ、Ｒｘ、及びＲｙは静定である。しかしながら、図３及び図４を参照してここで同様に説明するように、これら３つのアクチュエータ１１１、１１２、及び１１３は、ミラー１００の弾性固有周波数又は固有振動モードを励起し得る。
【００４０】
図１ｂに示すように、ここでは自由度数（本例では、３自由度ｚ、Ｒｘ、及びＲｙ）に対して大きな数（本例ではｎＡ＝４）のアクチュエータ１１１、１１２、１１３、及び１１４が、図３及び図４を参照して同じくさらに詳細に説明するように本発明に従って用いられ、上記アクチュエータ１１１〜１１４は、ミラー１００のいくつかの固有周波数又は固有振動モードで位置制御の望ましくない励起も関連の外乱も生じないよう位置決めされる。
【００４１】
図２は、同じく単に概略的に示す能動変形可能なミラー２００と共に本発明による概念を明確化する役割を果たす。図２によれば、比較的多数（例えば、１０個、１００個、又はそれ以上）の変形アクチュエータ２１１、２１２、…が変形可能なミラー２００を能動的に変形させる役割を果たし、ミラー２００は同時に、能動変形を可能にするために比較的弾性に設計される。本発明によれば、変形アクチュエータ２１１、２１２、…は、第１にミラー２００を変形させる役割を果たし、第２に上述の過作動により、ミラー２００の望ましくない固有周波数又は固有周波数モードの励起ができる限り生じないようミラー２００の位置の制御を構成する役割を果たすという点で、二重に用いられる。
【００４２】
本発明に従って例えばミラー等の光学素子に適用される過作動の原理及び機能を、図３及び図４に示す概略図を参照して特定の例示的な実施形態に基づいて以下で説明する。この場合、簡単のために図３及び図４における光学素子の運動を並進自由度及び回転自由度に制限し、振動能力を説明するために系を３つの節３１０、３２０、３３０に細分又は離散化し、上記節３１０、３２０．３３０のそれぞれが、各並進自由度ｑ１、ｑ２、及びｑ３及び各回転自由度φ１、φ２、φ３を有する。さらに、図３によれば、同じ質量ｍが各節３１０、３２０、３３０に割り当てられ、節３１０、３２０、３３０は同じ剛性ｋを伴う。
【００４３】
図３に従って単純に離散化した系は、図４ａ〜図４ｃに概略的に示すように３つの振動モードを示し、第１振動モードは剛体の並進であり（図４ａ）、第２振動モードは剛体の回転であり（図４ｂ）、第３振動モードは剛体の第１曲げ振動である（図４ｃ）。
【００４４】
【数１】
2014160241.tif 000003
【００４５】
従来、２つのアクチュエータをこのとき静定作動用に選択することができ、これらのアクチュエータを用いて、剛体並進及び剛体回転を作動させることができ、こうした目的で、特定の場合には、（力Ｆ１を加える）一方のアクチュエータを節３１０に配置して（力Ｆ３を加える）他方のアクチュエータを節３１０に配置することができる。コントローラによる並進及び回転の制御のために、これら２つのアクチュエータにより所望の並進力ｆ及び所望のトルクＭを生成する変換行列Ｔａを通常は用いることができる。
【数２】
2014160241.tif 000004
【００４６】
こうした静定作動の場合に、選択されたアクチュエータを用いて系の振動モードがどのように励起されるかを調べ、上記変換行列を用いると、力ｆが所望通りに並進剛体モード（モード１）を励起し、トルクＭが回転剛体モード（モード２）を励起するが、（（５）から分かるように、曲げモード（モード３）は並進軸に現れるので）力ｆが曲げモード（モード３）もさらに励起することが明らかである。その結果、上記曲げモードは、並進運動の制御ループの伝達関数にも現れ、設定できる帯域幅の制限に不所望につながる可能性があり得る。
【００４７】
上述の問題は、ここで、以下のような本発明による過作動により是正することができる。この目的で、追加のアクチュエータが例示的な実施形態で設けられ、当該追加のアクチュエータは、図３に従って力Ｆ２を加えるためにノード３２０に配置される。その結果、３つのアクチュエータが並進及び回転のための力を発生させるのに利用可能であり、２つのアクチュエータによる上述の静定作動と比べて、変換行列Ｔａの設計に関して追加自由度が得られる。これは、上記変換行列Ｔａがこのとき一意に定まらなくなるからである。結果として付加的に得られた自由度を用いるために、変換行列Ｔａの要素は、力ｆ及びトルクＭが対応の（並進又は回転）剛体自由度のみを依然として作動させるが、力ｆが曲げモードを励起できなくなるよう選択されることが好ましい。
【００４８】
特定の例示的な実施形態では、変換行列Ｔａは以下のように選択することができる。
【数３】
2014160241.tif 000005
（７）から分かるように、曲げモード（モード３）は並進軸に現れなくなる。
【００４９】
図５は、本発明による過作動の上述の概念を実現した能動変形可能なミラーの場合の制御ループの構成及び機能を説明する図を示す。この場合、ｎＲは位置制御された剛体自由度の数を示し、ｎＡは位置制御されたアクチュエータの数を示し、アクチュエータの数は自由度の数を超え、すなわちｎＡ＞ｎＲが成り立つ。
【００５０】
図５によれば、ミラー位置の所望の値が位置コントローラ５１０に供給され、位置コントローラ５１０はｎＲ個の位置制御された剛体自由度に対して静変換行列Ｔａを生成する。上記変換行列Ｔａ及びミラー変形の駆動信号に基づき、ミラー５３０を作動させるアクチュエータ５２０が位置センサ５４０による位置決定と共に駆動される。得られる静変換行列Ｔａはさらに、位置コントローラ５１０等に供給される。
【００５１】
図６は、同じく上述した本発明による「過感知」の概念を実現した能動変形可能なミラーの場合の制御ループを説明する類似の図を示す。この場合、ｎＲは位置制御された剛体自由度の数を示し、ｎＳはセンサの数を示し、センサの数は自由度の数を超え、すなわちｎＳ＞ｎＲが成り立つ。
【００５２】
図７は、本発明のさらに別の例示的な実施形態を示し、図５と類似の又は実質的に機能的に同一のコンポーネントは「２００」を足した参照符号で示す。この場合も、ｎＲは位置制御された剛体自由度の数を示し、ｎＡは位置制御されたアクチュエータの数を示し、ｎＡ＞ｎＲが成り立つ。
【００５３】
図７における例示的な実施形態は、本発明に従って適用される過作動が光学素子の望ましくない変形につながり得る状況を考慮したものである。上記望ましくない変形の原因は、位置コントローラが光学素子の位置を安定に保つために動的力及び小さな静的力の両方を概して加えることである。静的力は、位置及び時間依存的であり得る。その場合、過静定数（overdeterminatenumber）の加力点（アクチュエータ）に対する可変の静的力の過静定印加（overdeterminate application）は、光学素子の望ましくない変形につながり得る。
【００５４】
この問題は、図７を参照して説明される概念により以下のように解決することができる。位置コントローラは、通常はＰＩＤ状コントローラ、すなわち動的挙動が比例成分（Ｐ成分）、微分成分（Ｄ成分）、及び積分成分（Ｉ成分）を有するコントローラである。Ｉ成分が静的力を発生させる一方で、Ｐ成分及びＤ成分は動的力を発生させる。Ｉ成分がこのときＰＤ成分から分離されてより小さな静定部分集合（ＮＲ）のアクチュエータに静定的に加えられる場合、静的力は、静定数の加力点に常に静定的に加わり、その結果として上述の望ましくない変形が回避される。
【００５５】
図８は、例えば、ＥＵＶでの動作用に設計され本発明を実現することができるマイクロリソグラフィ投影露光装置の概略図を示す。
【００５６】
図８による投影露光装置は、照明デバイス６及び投影レンズ３１を備える。照明デバイス６は、光源２が放出する照明光３の光伝播方向に、コレクタ２６、スペクトルフィルタ２７、視野ファセットミラー２８、及び瞳ファセットミラー２９を備え、瞳ファセットミラー２９から物体平面５に配置した物体視野４に光が当たる。物体視野４から出射した光は、入射瞳３０を有する投影レンズ３１に入る。投影レンズ３１は、中間像平面１７、第１瞳平面１６、及び絞り２０を配置したさらに別の瞳平面を有する。投影レンズ３１は、合計６つのミラーＭ１〜Ｍ６を備える。Ｍ６は、光ビーム経路に対して最終ミラーを示し、当該ミラーは貫通孔１８を有する。Ｍ５は、光ビーム経路に対して最後から２番目のミラーを示し、当該ミラーは貫通孔１９を有する。物体平面に配置した物体視野４又はレチクルから出射したビームは、結像対象のレチクル構造の像を生成するために、ミラーＭ１〜Ｍ６での反射後に像平面９に配置したウェーハへ伝わる。
【００５７】
本発明による機構は、投影レンズ３１及び／又は照明デバイス６の１つ又は複数のミラーの位置決め及び／又は能動変形に用いることができる。
【００５８】
本発明を具体的な実施形態に基づいて説明したが、例えば個々の実施形態の特徴の組み合わせ及び／又は交換により、多くの変形形態及び代替的な実施形態が当業者には明らかである。したがって、当業者には言うまでもなく、かかる変形形態及び代替的な実施形態は本発明に付随的に包含され、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の意味の範囲内にのみ制限される。
【図５】
2014160241.tif 000006
【図６】
2014160241.tif 000007
【図７】
2014160241.tif 000008
【図１】
2014160241.tif 000009
【図２】
2014160241.tif 000010
【図３】
2014160241.tif 000011
【図４】
2014160241.tif 000012
【図８】
2014160241.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月11日(2014.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能な力を第１数の自由度で伝達されることが可能であるよう構成され、アクチュエータにより能動的に変形可能である変形可能な光学素子と、
それぞれが機械式継手を介して前記変形可能な光学素子に結合されて前記自由度の少なくとも１つで前記変形可能な光学素子に力を伝達する第２数のアクチュエータであり、前記第２数は前記第１数よりも大きい第２数のアクチュエータと、
静変換行列及び前記変形可能な光学素子の変形の駆動信号に基づき前記第２数のアクチュエータを駆動するよう構成した位置コントローラであり、前記静変換行列の要素が、前記第２数のアクチュエータが前記変形可能な光学素子の並進及び／又は回転剛体自由度のみを作動させるようなものである位置コントローラと
を備えた機構。
【請求項２】
請求項１に記載の機構において、前記アクチュエータの少なくとも１つは前記変形可能な光学素子の少なくとも１つの固有振動モードの節に配置される機構。
【請求項３】
請求項１に記載の機構において、前記アクチュエータは、前記自由度の作動が前記変形可能な光学素子の少なくとも１つの固有振動モードに実質的に直交するよう構成される機構。
【請求項４】
請求項１に記載の機構において、前記変形可能な光学素子は外乱を補償するよう能動的に変形可能である機構。
【請求項５】
請求項１に記載の機構において、前記変形可能な光学素子は変形可能なミラーである機構。
【請求項６】
請求項１に記載の機構において、ａ）前記光学素子の場所及び／又はｂ）前記光学素子の位置を求めるよう構成した第３数のセンサ素子をさらに備えた機構。
【請求項７】
請求項６に記載の機構において、前記第３数は前記第１数よりも大きい機構。
【請求項８】
請求項１に記載の機構において、前記アクチュエータの少なくとも１つはローレンツアクチュエータを含む機構。
【請求項９】
請求項１に記載の機構において、前記第１数は少なくとも３である機構。
【請求項１０】
請求項１に記載の機構において、前記第１数は６である機構。
【請求項１１】
請求項１に記載の機構において、該機構は、前記光学素子を前記調整可能な力を介して能動的に変形可能であるよう構成される機構。
【請求項１２】
請求項１に記載の機構において、該機構は、前記光学素子の位置を前記調整可能な力を介して操作可能であるよう構成される機構。
【請求項１３】
請求項１に記載の機構を備え、マイクロリソグラフィ投影露光装置である装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、前記マイクロリソグラフィ投影露光装置はＥＵＶマイクロリソグラフィ投影露光装置である装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の機構において、前記静変換行列の前記要素は、前記第２数のアクチュエータが前記変形可能な光学素子の曲げモードを励起しないようなものである機構。
【請求項１６】
請求項１に記載の機構において、前記位置コントローラは、前記静変換行列を生成するよう構成される機構。
【請求項１７】
請求項１に記載の機構において、前記第２数のアクチュエータの作動中に前記変形可能な光学素子の位置を求めるよう構成した位置センサをさらに備えた機構。
【請求項１８】
請求項１に記載の機構において、該機構の使用中に、得られる静変換行列が前記位置コントローラに供給される機構。
【請求項１９】
請求項２に記載の機構において、前記静変換行列の要素は、前記第２数のアクチュエータが前記変形可能な光学素子の曲げモードを励起しないようなものである機構。
【請求項２０】
請求項２に記載の機構において、前記位置コントローラは、前記静変換行列を生成するよう構成される機構。
【請求項２１】
請求項２に記載の機構において、前記第２数のアクチュエータの作動中に前記変形可能な光学素子の位置を求めるよう構成した位置センサをさらに備えた機構。
【請求項２２】
請求項２に記載の機構において、該機構の使用中に、得られる静変換行列が前記位置コントローラに供給される機構。
【請求項２３】
請求項３に記載の機構において、前記静変換行列の要素は、前記第２数のアクチュエータが前記変形可能な光学素子の曲げモードを励起しないようなものである機構。
【請求項２４】
請求項３に記載の機構において、前記位置コントローラは、前記静変換行列を生成するよう構成される機構。
【請求項２５】
請求項３に記載の機構において、前記第２数のアクチュエータの作動中に前記変形可能な光学素子の位置を求めるよう構成した位置センサをさらに備えた機構。
【請求項２６】
請求項３に記載の機構において、該機構の使用中に、得られる静変換行列が前記位置コントローラに供給される機構。
【請求項２７】
照明デバイスと、
投影レンズと
を備えた装置であって、請求項１に記載の機構を備え、且つマイクロリソグラフィ投影露光装置である装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置において、前記照明デバイスは前記機構を含む装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の機構
を備えたレンズであって、マイクロリソグラフィ投影レンズであるレンズ。
【外国語明細書】
2014160241000001.pdf