(57)【要約】本発明は、投影露光装置の光学系の素子を作動させる機構であって、投影露光装置は、担持フレーム（１１０、２１０、３１０）を有し、担持フレームは、制御可能な力を素子（１００、２００、３００）に加える少なくとも１つのアクチュエータ（１０１、２０１、３０１）を備え、アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）は、少なくとも１つのメカニカルフィルタ（１４０、２４０、３４０）を介して担持フレーム（１１０、２１０、３１０）に結合した第１アクチュエータ部（１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ）と、担持フレーム（１１０、２１０、３１０）に直接機械的に結合した第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）とを有し、素子（１００、２００、３００）に力が加わると、第１アクチュエータ部（１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ）に対する荷重が第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）によって少なくとも部分的に緩和される機構に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影露光装置の光学系の素子を作動させる機構であって、前記投影露光装置は、担持フレーム（１１０、２１０、３１０）を有し、該担持フレームは、
制御可能な力を前記素子（１００、２００、３００）に加える少なくとも１つのアクチュエータ（１０１、２０１、３０１）
を備え、
該アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）は、少なくとも１つのメカニカルフィルタ（１４０、２４０、３４０）を介して前記担持フレーム（１１０、２１０、３１０）に結合した第１アクチュエータ部（１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ）と、前記担持フレーム（１１０、２１０、３１０）に直接機械的に結合した第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）とを有し、
前記素子（１００、２００、３００）に力が加わると、前記第１アクチュエータ部（１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ）に対する荷重が前記第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）によって少なくとも部分的に緩和される機構。
【請求項２】
請求項１に記載の機構において、前記メカニカルフィルタ（１４０、２４０、３４０）は、フィルタ周波数を有し、前記機構は、前記アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）が前記素子（１００、２００、３００）に加える力が少なくとも主に前記第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）によってフィルタ周波数未満の周波数で前記素子（１００、２００、３００）に加えられるように設計されることを特徴とする機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の機構において、該機構は、前記アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）が前記素子（１００、２００、３００）に加える力が、前記フィルタ周波数未満の周波数で少なくとも８０％程度まで、特に少なくとも９０％程度まで、より詳細には少なくとも９５％程度まで、前記第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）によって加えられるよう設計されることを特徴とする機構。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の機構において、該機構は、前記アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）が前記素子（１００、２００、３００）に加える静的力が、前記フィルタ周波数未満の周波数で少なくとも８０％程度まで、特に少なくとも９０％程度まで、より詳細には少なくとも９５％程度まで、前記第２アクチュエータ部（１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ）によって加えられるよう設計されることを特徴とする機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の機構において、前記メカニカルフィルタ（１４０、２４０、３４０）は、２Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲のフィルタ周波数を有することを特徴とする機構。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の機構において、該機構は、前記アクチュエータ（３０１）が前記素子（３００）に加える力を前記素子（３００）の位置に特有のセンサ信号に応じて制御するコントローラ（３７０）を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、前記コントローラ（３７０）は、前記センサ信号に基づいて求めたコントローラ出力変数を前記第１アクチュエータ−部（３０１ａ）に通信することを特徴とする機構。
【請求項８】
請求項７に記載の機構において、前記コントローラ（３７０）は、前記コントローラ出力変数のうち時間的に一定であるか又は前記メカニカルフィルタの前記フィルタ周波数未満の周波数を有する部分を積分し、それを前記第２アクチュエータ（３０１ｂ）に割り当てる積分ユニットを有することを特徴とする機構。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の機構において、前記アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）の駆動中に、前記アクチュエータ（１０１、２０１、３０１）が前記素子全体に加えるべき力を規定する入力信号を、種々の周波数範囲に対応する信号に分割し、該信号の和は、前記入力信号に等しいことを特徴とする機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の機構において、該機構は、前記入力信号を種々の周波数範囲に対応する信号に分割するネットワーク、アナログフィルタ、又はデジタルフィルタを備えることを特徴とする機構。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の機構において、制御され事前規定された前記素子（１００、２００、３００）に加えるべき力を、前記第２アクチュエータ（３０１ｂ）により前記素子（１００、２００、３００）に加えることを特徴とする機構。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の機構において、前記第１アクチュエータ部（２０１ａ）及び／又は前記第２アクチュエータ部（２０１ｂ）は、電流を印加できるコイル（２０２）と永久磁石（２０３）とを有する少なくとも１つのローレンツアクチュエータを有することを特徴とする機構。
【請求項１３】
請求項１２に記載の機構において、前記メカニカルフィルタ（２４０）のフィルタマスを、前記第１アクチュエータ部（２０１ａ）の永久磁石（２０３）により形成したことを特徴とする機構。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の機構において、前記素子（１００、２００、３００）はミラーであることを特徴とする機構。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の機構において、前記素子（１００、２００、３００）はレンズ素子であることを特徴とする機構。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の機構において、前記素子（１００、２００、３００）は、光学素子、特にレチクル、又は特にウェハ等の加工又は検査対象の素子を位置決めする可動テーブルであることを特徴とする機構。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の機構を備えた投影露光装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の投影露光装置において、該投影露光装置を１５ｎｍ未満の作動波長での動作用に設計した投影露光装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の投影露光装置において、該投影露光装置を２００ｎｍ未満、特に１６０ｎｍ未満の作動波長での動作用に設計した投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影露光装置の素子を作動させる機構に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、いずれも２０１１年５月６日付けで出願された独国特許出願第１０  ２０１１  ０７５  ３９３．１号及び米国仮出願第６１／４８３，１５３号の優先権を主張する。上記出願の内容を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００３】
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。
【０００４】
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）（「力吸収フレーム」又は「フォースフレーム」とも称する）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、その結果として、例えば、熱的影響が原因で投影露光装置の動作中に生じる光学特性の変化を補償することが可能である。さらに、担持フレームに加えて、これから機械的に分離されたセンサフレームを設けることができる。
【０００５】
この場合、上記センサフレームに対する各ミラー位置を、位置センサによって測定することができ、アクチュエータを介してコントローラによって所望の値に設定することができる。この場合、投影露光装置の動作中に、例えば各ミラー等の素子にアクチュエータが加える圧力の全てが、ニュートンの「作用反作用」の原理に基づいて、逆方向に作用する等しい大きさの反力を伴うという問題が原理上生じる。しかしながら、投影露光装置の動作中のセンサフレームに対する上記反力の作用の結果として、センサフレームに設けたセンサが実質的に寄生的なダイナミクス（parasitic dynamics）のみを測定するので、防止すべきである。
【０００６】
この問題を克服する既知の手法は、ミラーとセンサフレームとの間の力経路におけるばねマス系の形態のメカニカルフィルタの使用を含む。従来技術に関して、例えば特許文献１を参照されたい。
【０００７】
図５は、通常の従来構成を単に概略的に示したものであり、ミラーを「１０」で示し、センサフレームを「２０」で示し、担持フレームを「３０」で示す。ミラー１０の作動のために位置センサＰが供給する信号に従ってコントローラ（図５には図示せず）により駆動されるアクチュエータＡを、マス１５及びばね１６からなるばねマス系の形態のメカニカルフィルタを介して担持フレーム３０に結合することができる。
【０００８】
メカニカルフィルタの場合、アクチュエータ力の抑制は、励起周波数とフィルタ周波数との間の相対距離に応じて変わる。この場合、フィルタ周波数ｆＦは、
【数１】
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（１）
によって与えられ、式中、ｋはメカニカルフィルタを形成するばねマス系のばね剛性を示し、ｍはメカニカルフィルタのフィルタ質量を示す。
【０００９】
反力抑制（すなわち、「担持構造に対する力」に関する「アクチュエータ力」）の例示的な伝達関数を図４に示し、図中、周波数（任意単位）を横軸に対数的にプロットする。フィルタ周波数ｆＦ未満の周波数範囲の励起は抑制されない。フィルタ周波数ｆＦを超えると、アクチュエータ力は−４０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅの傾きで徐々に抑制される。フィルタ周波数が選択されると、所与のアクチュエータ力スペクトルに関する静的撓み（剛性線の領域）及び動的撓みは、選択したフィルタ質量の絶対値に応じて変わる。
【００１０】
この結果として、例えば比較的大きな静荷重を支えなければならないアクチュエータに関して、小さなばね剛性に起因して特に低いフィルタ周波数（＜１００Ｈｚ）で実行不可能なほど大きな（large to impracticable）（＞１ｃｍ）静的撓みが生じ得る。これは、大きな反力マス（reaction mass）を用いることによって確かに原理上は対抗できるが、構造空間制限により実現できないことが多い。結果として、生じる反力を抑制するために、比較的大きなフィルタマスが必要であり、利用可能な構造空間が限られているＥＵＶシステムへのその組み込みは問題があるか又は不可能でさえある。これは、概して光ビーム経路を妨げないミラー自体の配置がすでに厳しい課題となっている高開口数ＥＵＶシステム（例えば、開口数ＮＡが０．３よりも大きなＥＵＶシステム）に当てはまりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，７８８，３８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、小型構成と共に投影露光装置の素子をできる限り妨害なく作動させることができる、当該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】
【００１３】
この目的は、独立請求項１に記載の特徴による機構によって達成される。
【００１４】
投影露光装置の光学系の素子を作動させる機構であって、投影露光装置は担持フレームを有し、担持フレームは、
制御可能な力を素子に加える少なくとも１つのアクチュエータ
を備え、アクチュエータは、少なくとも１つのメカニカルフィルタを介して担持フレームに結合した第１アクチュエータ部と、担持フレームに直接機械的に結合した第２アクチュエータ部とを有し、
素子に力が加わると、第１アクチュエータ部に対する荷重が第２アクチュエータ部によって少なくとも部分的に緩和される機構。
【００１５】
一実施形態によれば、メカニカルフィルタはフィルタ周波数を有し、本機構は、アクチュエータが素子に加える力が少なくとも主に第２アクチュエータ部によってフィルタ周波数未満の周波数で素子に加えられるように設計される。
【００１６】
本発明は、原理上、アクチュエータの比較的高周波の力に伴う反力のみが、担持フレーム又はシステム全体のダイナミクスに妨害的影響を及ぼすという洞察に基づく。アクチュエータの高周波力及びそれに伴う反力は、それ自体は比較的小さいが、当該反力は、担持フレームにおいて固有振動モードを励起し得る。リスクとなるのは、励起された振動モードがセンサ及びコントローラを介してアクチュエータに戻ることで、制御ループに安定性問題をもたらすか又はその制御品質を制限することである。結果として、比較的高い周波数範囲の反力を抑制する必要があるか、又はかかる反力が担持フレームまで通り抜けることを防止する必要がある。これに対して、比較的低周波数の力及びそれに伴う反力は、関連する低い周波数範囲で固有周波数モードが担持フレームに生じない状況により、制御ループの安定性及び制御品質のさらなる妨害を引き起こさず、こうした理由で、上記低周波力は担持フレームに「伝達」させることができる。
【００１７】
この洞察から、本発明は、アクチュエータを高周波力の発生の「原因となる」第１アクチュエータ部と低周波力の発生の「原因となる」第２アクチュエータ部とに分割し、第１アクチュエータ部が発生させた高周波力に対応する反力（「作用反作用」の原理により生じる）をメカニカルフィルタの反力マス又はフィルタマスに通す一方で、低周波力を発生させる第２アクチュエータ部を担持フレームに対して直接（すなわち付加的な反力マスもメカニカルフィルタの介在もなく）機械的に支持するという概念に基づく。
【００１８】
換言すれば、本発明によれば、周波数に関して効果的に「分割された」アクチュエータを素子と担持構造との間で用い、アクチュエータ又はその第１アクチュエータ部の高周波力に伴う反力を機械的にフィルタリングするが、アクチュエータ又はその第２アクチュエータ部の残りの（低周波）力はフィルタリングせずに担持フレームに伝達させる。アクチュエータのこの「分割」は、より詳細に後述するように、アクチュエータが素子全体に加えるべき（補正）力が最初に第１アクチュエータ部へ通されてから、一定力又は低周波力が、例えば積分ユニットを用いて、後述するように、荷重緩和用の第２アクチュエータ部へ徐々に「引き寄せられる（pulled over：移動する）」ように行うことができる。結果として、本発明は、アクチュエータの駆動中の最初から、（例えばツイータ及びウーハから構成される拡声器の場合に行われるような）種々の周波数範囲への周波数分割を必ずしも含むのではなく、適切な信号流れを実現することによるアクチュエータの効果的な分割によって実現することもできる。代替的に、この分割は、ネットワークによって、又は力信号を２つの成分に分割して、その和が入力信号に等しく一方の成分が静的な低周波部分を含み他方の成分が高周波部分を含むようにする、アナログ又はデジタルフィルタによって、行うことができる。
【００１９】
高周波アクチュエータ部及び低周波アクチュエータ部へのアクチュエータの本発明による（上記の意味で「効果的な」）分割と、それにより可能となる上記アクチュエータからの反力の別個の又は異なる処理との結果として、比較的大きな一定力を担持フレームに直接機械的に連結した第２アクチュエータ部によって発生させることができ、この点でメカニカルフィルタマスは必要なく、第１アクチュエータ部が発生させた力に起因した反力にのみ最終的に必要なフィルタマスを著しく小さく設計することができ、したがってアクチュエータを全体的にかなり小型に設計することができる。
【００２０】
さらに、制御部（コントローラ）が加える力の全てを、反力マスを用いずにアクチュエータを介して伝達することができ、この力が引き起こす反力マス撓みをそれにより回避することができる。一例は、ミラーの運動の加速力であり、当該加速力は、通常は所望値発生器によって発生させる。
【００２１】
換言すれば、本発明による構成で全体として最終的に必要なフィルタマスを、アクチュエータ全体がメカニカルフィルタを介して担持フレームに機械的に結合される構成と比べて（すなわち、反力の全てのメカニカルフィルタリングと比べて）著しく小さく設計することができる。これは、アクチュエータの本発明による分割又は「周波数分割」によって上記フィルタマスが一定力の発生を免れるからである。
【００２２】
結果として、特に、その小型性により、本発明に従って設計したアクチュエータを各光学素子（例えばミラー）のすぐ近くに配置することが可能となる。これにより、高開口数ＥＵＶシステムの場合にまさに存在する構造空間制限をより適切に考慮することが可能となる。
【００２３】
第１アクチュエータ部と担持構造との間に設けた本発明によるメカニカルフィルタ、又は当該フィルタのフィルタ周波数は、担持フレームの構造で臨界固有振動モード又は共振が始まる周波数で、アクチュエータ力に伴う反力の十分に大きな抑制があるよう設計されることが好ましい。アクチュエータの駆動中に実行すべき種々の周波数範囲への周波数分割は、より詳細に後述するように、例えばネットワークによって、又はアナログ又はデジタルフィルタによって行うことができる。
【００２４】
一実施形態によれば、本機構は、静的力又はアクチュエータが素子に加える力が、フィルタ周波数未満の周波数で少なくとも８０％程度（８０％以上）まで、特に少なくとも９０％程度（９５％以上）まで、より詳細には少なくとも９５％程度（９５％以上）まで、第２アクチュエータ部によって加えられるよう設計される。
【００２５】
第１アクチュエータ部に割り当てたメカニカルフィルタは、特に、２Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲のフィルタ周波数を有し得る。
【００２６】
一実施形態によれば、本機構は、アクチュエータが素子に加える力を素子の位置に特有のセンサ信号に応じて制御するコントローラを備える。当該コントローラは、センサ信号に基づいて求めたコントローラ出力変数を第１アクチュエータ部に通信することができる。さらに、コントローラは、コントローラ出力変数のうち時間的に一定であるか又はメカニカルフィルタのフィルタ周波数未満の周波数を有する部分を積分し、それを第２アクチュエータに割り当てる積分ユニットを有し得る。
【００２７】
本発明は、アクチュエータの特定の設計に制限されない。いくつかの実施形態では、第１アクチュエータ部及び／又は第２アクチュエータ部は、電流を印加できるコイルと永久磁石とを有する少なくとも１つのローレンツアクチュエータを有し得る。この場合、特に、メカニカルフィルタのフィルタマスは、第１アクチュエータ部の永久磁石によって形成することができる。
【００２８】
本発明に従って作動される素子は、特に、ミラー、レンズ素子、又は光学素子、特にレチクル、又は例えばウェハ等の加工又は検査対象の素子を位置決めする可動テーブルであり得る。
【００２９】
本発明はさらに、本発明による機構を備えた投影露光装置に関する。本投影露光装置は、特にＥＵＶでの動作用に設計することができる。さらに他の用途では、本投影露光装置は、ＶＵＶ領域での動作用、例えば２００ｎｍ未満、特に１６０ｎｍ未満の波長用に設計することもできる。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明を、添付図面に示す例示的な実施形態に基づいて以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による概念を説明する概略図を示す。
【図２】一実施形態による本発明で用いるアクチュエータの構成を説明する概略図を示す。
【図３】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図４】メカニカルフィルタの例示的な伝達関数を説明する図を示す。
【図５】従来技術により生じる問題を説明する概略図を示す。
【図６】ＥＵＶでの動作用に設計したリソグラフィ投影露光装置の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明の基礎となる概念を説明する基本概略図を最初に示す。
【００３４】
図１に示す機構では、制御可能な力をミラー１００の形態の光学素子にアクチュエータを介して加えることができる。第１に、担持フレーム１１０及びセンサフレーム１２０を概略的に示し、担持フレーム１１０とセンサフレーム１２０との間の機械的分離をばね１６０で表す。
【００３５】
さらに他の実施形態として、センサフレーム及び担持フレームを剛性の、好ましくはアイソスタティックマウンティングによって接続することができる。同時にセンサフレームとして働く担持フレームも考えられる。
【００３６】
図１からの機構は、特に、両矢印で表す２つの別個のアクチュエータドライブ又はアクチュエータ部１０１ａ及び１０１ｂを有するアクチュエータ１０１と、ミラーとアクチュエータ１０１との間にマス１３０及びばね要素１０５からなる任意のメカニカルフィルタと、第１アクチュエータ部１０１ａと担持フレーム１１０との間にフィルタマス１４１及びばね要素１４２からなるメカニカルフィルタ１４０とを備える。図１から同様に分かるように、第２アクチュエータ１０１ｂは担持フレーム１１０に直接機械的に連結する。
【００３７】
２つのアクチュエータドライブ１０１ａ及び１０１ｂを有するアクチュエータ１０１のミラー１００への機械的連結は、例示的な実施形態ではマス１３０及びばね要素１０５からなるマスばね系（場合によっては弾性ピンの形態である）で示すが、任意の適当な様式で行うことができ、したがって本発明の主題ではない。
【００３８】
本発明の一実施形態によるアクチュエータ２０１の構成を、図２を参照して以下でより詳細に説明し、図１に対応するか又は図１と実質的に機能的に同一のコンポーネントは、「１００」を足した対応の参照符号で示す。アクチュエータ２０１の構成は、アクチュエータ２０１が２つの別個のアクチュエータ部２０１ａ及び２０２ｂから構成される限りは本発明に従って「分割」され、これらアクチュエータ部の一方（すなわち、第２アクチュエータ部２０１ｂ）は、アクチュエータ部の他方（すなわち、第１アクチュエータ部２０１ａ）から、ミラー２００に加わる力に関して低周波力成分及び一定力成分を除去する役割を果たす。アクチュエータ２０１の２つのアクチュエータ部２０１ａ及び２０１ｂは、ここでも両矢印で表す。
【００３９】
これらの両矢印は、アクチュエータ２０１の２つのアクチュエータ部２０１ａ、２０１０ｂが加える力の、また当該力に伴う反力の方向を同時に示す。ニュートンの「作用反作用」の原理により、アクチュエータ２０１がミラー２００に加える力の全てが逆方向に反作用する等しい大きさの反力を伴う。
【００４０】
本発明によれば、第１アクチュエータ部１０１ａ又は２０１ａに反作用して（go back to the effect of）第２アクチュエータ１０１ｂ又は２０１ｂによる荷重緩和により残る高周波反力は、メカニカルフィルタ１４０又は２４０を介して担持フレーム１１０又は２１０に伝達され、対応のアクチュエータ１０１、２０１の第２アクチュエータ部１０１ｂ、２０１ｂに反作用する反力は、担持フレーム１１０、２１０に直接（すなわち、介在するメカニカルフィルタなしで）伝達される。第２アクチュエータ部２０１ｂ又は対応のアクチュエータドライブによる第１アクチュエータ部２０１ａ又は対応のアクチュエータドライブに対する荷重の上述の緩和により、第２アクチュエータ部２０１ｂがミラー２００に最終的に加える力は、したがって当該力に伴う反力も、低周波力又は一定力である。
【００４１】
図２によれば、例示的な実施形態では、本発明はそれに限定されないが、第１アクチュエータ部２０１ａ及び第２アクチュエータ部２０１ｂの両方をローレンツアクチュエータ（いわゆる可動コイルドライブ又は「ボイスコイルアクチュエータ」）の形態で実現し、これらはそれぞれ、電流を印加できるコイル２０２及び２０４それぞれと永久磁石２０３及び２０５それぞれとを有し、コイル２０２及び２０４への電流の印加により制御できる力がコイル２０２と永久磁石２０３との間及びコイル２０４と永久磁石２０５と間に作用するようにする。具体的な例示的な実施形態では、コイル及び割り当てた永久磁石の配置は、コイル２０２及び２０４それぞれが半径方向磁場を有する円周方向スロットに挿入される可動コイル機構として実現される。図２の例では、各コイル２０２及び２０４をミラー２００にピン２０５及び２０５’それぞれによって機械的に、ミラー２００と共に可動に結合する。
【００４２】
さらに他の実施形態では、永久磁石を可動的に具現し、コイルを固定的に具現することもできる。すなわち、各永久磁石２０３及び２０５がミラー２００にピン２０５及び２０５’それぞれによって機械的に、ミラー２００と共に可動に結合される限り、図２とは逆の配置を選択することが可能である。
【００４３】
さらに、本発明の実施形態では、複数の自由度、好ましくは２自由度で作動させる複数のアクチュエータを１つのアクチュエータユニットに組み合わせ、それらをまとめてミラーに結合することも可能である。
【００４４】
さらに別の実施形態では、機械的又は磁気的重錘力補償器によってアクチュエータ２０１ｂからミラーの重錘力を除去して、アクチュエータ２０１ｂが一定力の変動を引き受けるだけでよくすることができる。かかる変動は、例えば重錘力補償器の公差の設定、その老化効果、重力定数の場所依存性、ミラー位置に対する一定力の依存性、及び重力ベクトルの方向に対する担持構造の位置合わせ公差によって生じ得る。
【００４５】
図１及び図２を参照してすでに説明したように、第１アクチュエータ部１０１ａ及び２０２ａそれぞれに反作用する高周波反力は、メカニカルフィルタ１４０、２４０によって担持フレーム１１０、２１０に伝達される。上記メカニカルフィルタ１４０、２４０は、マスばね系として設計され、図２では、永久磁石２０３がばね２４２を介して担持フレーム２１０に機械的に結合されるフィルタマスを同時に提供する。ばね２４２は、任意の適当な様式で（例えば、板ばね、螺旋ばねとして、又は他の既知のばね設計の形態で）設計することができる。
【００４６】
これとは対照的に、図２の右側部分で識別できるように、永久磁石２０５は担持フレーム２１０に直接結合され、第２アクチュエータ部２０１ｂに反作用する低周波反力がフィルタリングされずに担持フレーム２１０に伝達される。したがって、本発明によるアクチュエータ２０１は、臨界高周波数範囲で（例えば、１００Ｈｚを超える周波数で）、第１アクチュエータ部２０１ａと担持構造２１０との間に設けたメカニカルフィルタ２４０の反力マス又はフィルタマスにより反力経路において分離が行われるよう設計される。
【００４７】
図示の例示的な実施形態では、第１アクチュエータ部と担持フレームとの間に設けたメカニカルフィルタの反力マス又はフィルタマスを、第１アクチュエータ部２０１ａを形成するローレンツアクチュエータの永久磁石によって形成するが、本発明はそれに限定されない。したがって、他の実施形態では、メカニカルフィルタの反力マス又はフィルタマスを、付加質量として永久磁石２０３とは別個に具現することもできる。さらに、本発明は、任意の他の適当なフォースアクチュエータで実現することもでき、すなわち上述のローレンツアクチュエータに限定されない。
【００４８】
第１アクチュエータ部１０１ａと担持構造１１０との間のフィルタマス１４１及びばね１４２からなるばねマス系１４０により形成したメカニカルフィルタ、又は当該フィルタのフィルタ周波数は、担持フレーム１１０の構造で臨界固有振動モード又は共振が始まる周波数で、第１アクチュエータ部１０１ａのアクチュエータ力に伴う反力の十分に大きな抑制ができる限りあるよう設計される。
【００４９】
１つの可能な信号流れを、図３に示すような実施形態に基づいて説明し、図１に対応するか又は図１と実質的に機能的に同一のコンポーネントは、「２００」を足した対応の参照符号で示す。
【００５０】
図３に示す機構は、図１の基本構成から続いて、光学素子３００の位置に特有のセンサ信号に応じてアクチュエータ３０１が光学素子３００に加える力を制御するコントローラ３７０を備える。上記センサ信号は、基準構造に対するミラー１００の位置を測定する位置センサＰにより発生する。上記センサ信号に対応する実際の値ＩＷは、図３に従って所望の値ＳＷと比較され、差Ｄがコントローラ３７０に供給され、コントローラ３７０はそれに対応して、補正力の形態のコントローラ出力変数Ｆをアクチュエータ３０１に通信する。
【００５１】
概して、図３に示す本発明に従って効果的に「分割した」アクチュエータを実現するために、ローパスフィルタ３８０及びハイパスフィルタ３８１を備えた周波数分割ネットワークを実現することが可能である。「３８５」は、第２アクチュエータ部３０１ｂに直接伝えることができる制御部（コントローラ）からの信号（例えば、不安定性につながらずにフィードバック制御ループの荷重緩和に寄与するプリ制御（precontrol）信号）を示す。
【００５２】
好ましい一実施形態では、ローパスフィルタ３８０を積分ユニットとして実現することができる。このとき、ハイパスフィルタは、値１のゲインを有する素子を形成する。この場合、この好ましい例示的な実施形態では、コントローラ３７０による補正力のこの通信は、最初に第１アクチュエータ部３０１ａに対して行われるが、当該第１アクチュエータ部３０１ａは、その後、第２アクチュエータ部３０１ｂによる低周波力及び一定力に関して解放される。この荷重緩和（すなわち、特に一定力を含む）がなければ、本発明に従ってメカニカルフィルタ３４０で用いられるばね剛性が比較的低い場合に、望ましくないほど高い撓みがそこで生じるであろう。上記荷重緩和を実現するために、図３に示す機構は、ローパスフィルタ３８０を形成する積分ユニットを有し、この積分ユニットは、コントローラ出力変数Ｆのうちメカニカルフィルタ３４０のフィルタ周波数未満の周波数を有する（当該フィルタ周波数は、例えば２Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲であり得る）部分を積分し、第２アクチュエータ部３０１ｂがそれに対応する一定部分を遂次「引き寄せる」限り（insofar as it "pulls over" the corresponding constant portions successively to the second actuator part）、第２アクチュエータ部３０１ｂにそれを割り当てる。したがって、このように積分された一定力部分が、担持構造３１０に直接連結した第２アクチュエータ部３０１ｂによってミラー３００に加えられ、第１アクチュエータ部３０１ａから力成分が除去される。
【００５３】
結果として、第１アクチュエータ部３０１ａの機械的な分離に用いるメカニカルフィルタ３４０のフィルタマス３４１は、全補正力を上記第１アクチュエータ部３０１ａが引き受けなければならない場合よりも大幅に小さく設計することができる。その結果、かなり小型の構成と共に、ミラー３００の概ね妨害のない作動が可能となる。
【００５４】
図６は、例えば本発明を実現できるＥＵＶでの動作用に設計したリソグラフィ投影露光装置を概略図で示す。
【００５５】
図６に示す投影露光装置は、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、そこから物体面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、中間像面１７、第１瞳面１６、及び絞り２０を配置したさらに別の瞳面を有する。投影レンズ３１は、合計６個のミラーＭ１〜Ｍ６を備える。Ｍ６は、光ビーム経路に対する最終ミラーを示し、当該ミラーは通過孔１８を有する。物体視野４又は物体面に配置したレチクルから出射した光線は、結像対象のレチクル構造の像の生成するためのミラーＭ１〜Ｍ６での反射後に、像面９に配置したウェハに伝わる。
【００５６】
本発明を特定の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／又は交換によって、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でのみ制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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