(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ用の投影露光装置、特にＥＵＶ投影露光装置であって、該投影露光装置を動作させる電磁放射を伝搬させるビーム経路と、前記ビーム経路に配置される少なくとも１つのフィルタ（５５）とを備え、前記投影露光装置は前記フィルタを監視する少なくとも１つのセンサデバイスをさらに備え、
待機位置とバリア位置との間を移動可能な少なくとも１つのブロック素子（６０）が設けられ、該ブロック素子の移動は少なくとも前記センサデバイスの信号に依存して生じさせることができ、前記ブロック素子は、前記バリア位置において、破損したフィルタまたは損傷したフィルタの一部が前記投影露光装置の遮断領域に入り込まないようにし、
前記投影露光装置は、前記ブロック素子を駆動させる開ループおよび／または閉ループ制御ユニット並びにアクチュエータを備え、該アクチュエータは駆動エネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵を有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影露光装置において、前記アクチュエータが電気エネルギーまたはフローエネルギーに基づいて駆動エネルギーを提供することを特徴とする投影露光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投影露光装置において、前記アクチュエータが電気モータ、リニアモータ、電磁石、圧電アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、電歪アクチュエータ、空気圧駆動デバイスおよびバルブから成る群より選択される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、前記エネルギー貯蔵が、機械エネルギー貯蔵、機械バネ（４０３，４５３）、ガス圧アキュムレータおよび電気エネルギー貯蔵から成る群より選択され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１項に記載の投影露光装置において、前記ブロック素子がパネル素子（４０１）と軸受装置（４０２、４５４）とを有す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、前記軸受装置が回転軸受（４５４）および／または直線運動のためのリニア軸受（４０２）および／または組み合わせ運動、特に角度加速運動または螺旋運動のための軸受を有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の投影露光装置において、前記軸受装置が摩擦の低減された、または摩擦のない軸受、特に空気軸受、または少なくとも１つのコンポーネントがＤＬＣ（ダイヤモンド状炭素）層を有する軸受コンポーネントを含む軸受を有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の投影露光装置において、前記パネル素子（４０１）の大きさは、２５ｃｍ２〜３０００ｃｍ２であ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１項に記載の投影露光装置において、前記ブロック素子が前記待機位置から前記バリア位置へ移動する駆動時間は５０ｍｓ以下であることを特徴とする投影露光装置。
【請求項１０】
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、複数のブロック素子（４８０〜４８３）、特に２〜６のブロック素子が共にバリア領域を形成するように配置されることを特徴とする投影露光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投影露光装置において、複数のブロック素子（４８０〜４８３）が前後に、および／または横方向にオフセットして、および／または相互に角度をなして配置されることを特徴とする投影露光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の投影露光装置において、複数のブロック素子が前記待機位置から前記バリア位置への、その移動方向が少なくとも相互に部分的に対向する、または相互に角度をなすような移動シーケンスを有するように配置されることを特徴とする投影露光装置。
【請求項１３】
投影露光装置を動作させる方法であって、ビーム経路に配置されたフィルタの破損または損傷を少なくとも１つのセンサデバイスによって監視し、少なくとも１つのブロック素子を設け、これは待機位置とバリア位置との間を前記センサデバイスの信号に依存して移動し、前記バリア位置において前記投影露光装置の領域を遮断し、前記破損したフィルタの一部が前記投影露光装置の遮断領域に入り込まないようにする方法。
【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用の投影露光装置と、対応する投影露光装置を動作させる方法とに関する。
【関連出願の相互参照】
【０００２】
本願は、先のドイツ特許出願第10 2012 215 697.6号の優先権を主張するものであり、その全体の内容を本願に参照として援用する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置は、フォトリソグラフィ法による微細構造コンポーネントの製造に使用される。この場合、構造を有するマスク(structure-bearing mask）、いわゆるレチクルが光源ユニットおよび照明光学ユニットによって照射され、投影光学ユニットによって感光層に結像される。この場合、光源ユニットは放射線を提供し、これは照明光学ユニットへ指向される。照明光学ユニットは構造を有するマスクの位置において、所定の角度依存強度分布を有する均一な照射を提供する働きをする。このため、照明光学ユニット内には種々の適切な光学素子が設けられる。このようにして照射される構造を有するマスクは、投影光学ユニットによって感光層に結像される。この場合、このような投影光学ユニットによって結像されることのできる最小構造サイズは、とりわけ、使用される放射線の波長によって決められる。放射線の波長が短いほど、投影光学ユニットによって結像されることのできる構造は小さくなる。このような理由で、５ｎｍ〜１５ｎｍの波長を有する放射線、すなわち、極端紫外線（ＥＵＶ）光の波長スペクトルの光を使用するのは有利であり、そのため、このような投影露光装置はＥＵＶ投影露光装置とも呼ばれる。
【０００４】
しかしながら５ｎｍ〜１５ｎｍの波長を有する放射線を使用するには、発光ソースプラズマを光源として使用する必要がある。このような光源ユニットは、例えば、レーザプラズマソース（ＬＰＰレーザパルスプラズマ）として構成され得る。このような光源により、液滴生成器によって生成され、所定の場所に運ばれる小さな材料液滴によって狭く区切られたソースプラズマが生成され、材料液滴が高エネルギーレーザで照射されて材料がプラズマ状となり、５ｎｍ〜１５ｎｍの波長範囲で放射線を放出する。例えば、１０μｍの波長を有する赤外レーザはレーザとして使用される。あるいは、光源ユニットは、ソースプラズマを排出によって発生する排出源としても構成され得る。いずれの場合も、ソースプラズマによって放出される５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の第１波長を有する所望の放射線と共に、望ましくない第２の波長を有する放射線も発生する。これには、例えば、ソースプラズマから放出される５ｎｍ〜１５ｎｍの所望の範囲外の放射線、または特にレーザソースプラズマが使用される場合、ソースプラズマから反射されたレーザ放射線が含まれる。従って、第２波長は、典型的に、０．７５μｍ〜１０００μｍの波長を有する赤外領域、特に、３μｍ〜５０μｍである。レーザソースプラズマを使用した投影露光装置の作動中、第２波長は、特に、ソースプラズマを発生させるために使用されるレーザの波長に相当する。ＣＯ２レーザが使用される場合、これは、例えば１０．６μｍの波長である。第２波長を有する放射線は構造を有するマスクの結像に使用することができない、というのも、マスク構造をナノメートル範囲に結像するのにこの波長は長すぎるからである。第２波長を有する放射線は、従って、結像平面内に望ましくない背景輝度をもたらすだけである。さらに、第２波長を有する放射線は、照明光学ユニットおよび投影光学ユニットの光学素子の加熱を生じさせる。これら２つの理由により、第２波長を有する放射線を抑制するフィルタ素子が提供される。
【０００５】
従って、フィルタ素子としてスペクトルフィルタが使用される。このスペクトルフィルタは望ましくない光成分を除去するためのものであり、第１の所望する波長を有する放射線を透過させ、第２波長を有する放射線を吸収または反射する材料から製造された膜を備える。例えば、これは５００ｎｍ以下の範囲の厚さを有するジルコニウム膜であってもよく、または別のジルコニウムとシリコン層とで膜を構成してもよい。スペクトルフィルタ、いわゆるスペクトル純度フィルタは従来の技術によって周知であり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００６】
しかしながら薄膜を有するフィルタは、放射および／または振動などのその他の機械的負荷による熱負荷の場合、動作中に破損するという欠点がある。
【０００７】
そして特許文献２にはスペクトルフィルタを修理する方法が記載されており、この方法では、フィルタを修理する炭素含有材料を対応するチャンバに充填し、チャンバの端部にスペクトルフィルタを配置し、フィルタを通ってチャンバからガスが漏れたことが確認されると、フィルタの破損が推定される。このために、これに対応するガスの流量を測定することのできるガスセンサが設けられる。
【０００８】
このような方法によってフィルタの破損を確認し、炭素含有材料を追加することによってフィルタを直接修理する可能性が広がるが、この場合、ガスの損失と炭素含有材料のチャンバへ追加を決定する可能性の必要条件を提供する必要がある。
【０００９】
さらに、スペクトルフィルタが破損すると、投影露光装置に隣接する領域が汚染される可能性がある。とりわけ、通常対応するスペクトルフィルタが使用される、投影露光装置の照明系に隣接する領域と同様に、超高真空で動作される領域でスペクトルフィルタが破損すると、システムに著しい汚染がもたらされる。さらにこのようなシステムにアクセスするのは通常難しいため、必要となる洗浄に大変高い費用が必要となる。
【００１０】
上述の問題は上記のスペクトルフィルタだけでなく、例えばデブリなどの除去に使用される薄膜を有するフィルタにおいても通常発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第1708031 A2号明細書
【特許文献２】国際公開第2007/107783 A1号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って本発明によって対処される課題は、フィルタ素子、特にスペクトルフィルタが破損した後の投影露光装置の洗浄のためにかかる費用を低減させることのできる投影露光装置、および投影露光装置を動作させる方法を定めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は請求項１の特徴を有する投影露光装置と、請求項１３の特徴を有する投影露光装置を動作させる方法とによって解決される。従属請求項は有利な構成に関するものである。
【００１４】
本発明は、フィルタ素子が破損した際、それに応じて投影露光装置の汚染を制限することにより、投影露光装置を洗浄する費用を最小限に抑えることができるという見識に基づくものである。よって、待機位置とバリア位置との間で移動可能な少なくとも１つのブロック素子を設けることを提案し、この場合、ブロック素子の動きは、破損の結果、投影露光装置の汚染を生じさせる可能性のあるフィルタを監視するセンサデバイスの信号に少なくとも依存して生じさせることができる。 従って、本発明の概念には、センサデバイスによってフィルタの破損が判定されると、ブロック素子をバリア位置に移動させてブロック素子をバリア位置に配置することによって投影露光装置の汚染を制限することが含まれる。ブロック素子をバリア位置に配置することにより、破損または損傷したフィルタが、除去するのが困難な投影露光装置の領域に再び入らないようにすることを意図している。この場合、センサデバイスはフィルタの状態を監視し、破損または損傷の場合に対応する信号を出力し、その結果ブロック素子はバリア位置に移動する。
【００１５】
よって、開ループおよび／または閉ループ制御ユニットを提供することができ、これは、センサデバイスによってフィルタの破損または損傷が確認された場合、待機位置からバリア位置へのブロック素子の移動における開ループおよび／または閉ループ制御を行う。閉ループ制御の場合、ブロック素子の状態、すなわち、例えばその位置が検出され、これがブロック素子の移動における制御に影響を与えるように、さらにフィードバックを生じさせることができる。
【００１６】
さらに、少なくとも１つのアクチュエータを設け、これをブロック素子の駆動、すなわちブロック素子の待機位置からバリア位置までの移動を生じさせるために使用することができる。
【００１７】
アクチュエータは駆動信号に基づいて駆動エネルギーを提供し、この駆動エネルギーによってブロック素子を移動させることができる。駆動信号はセンサデバイスまたは開ループ／閉ループ制御ユニットによって提供することができ、これはセンサデバイスの出力信号を受信することができる。
【００１８】
センサデバイスと同様に、アクチュエータは個々のコンポーネントまたはアセンブリによって実現させることができる。よって、センサデバイスおよびアクチュエータという用語は、対応するコンポーネントを説明するために包括的に使用される。
【００１９】
駆動エネルギーは、アクチュエータにより、例えば圧電アクチュエータの場合、駆動信号から直接変換させることができる、または、例えば電源または圧縮空気発生装置などのエネルギー供給、および／または圧縮空気アキュムレータなどのエネルギー貯蔵からエネルギーを機械的エネルギーへ変換することによって利用することができる。エネルギー貯蔵は、ブロック素子をバリア位置まで迅速に移動させるための十分なエネルギーが、要求時において十分な量で即座に得られる点で有利である。
【００２０】
アクチュエータは電気エネルギーまたはフローエネルギーに基づいて駆動エネルギーを提供することができる。例えば、アクチュエータは電気モータ、リニアモータ、電磁石、圧電アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、電歪アクチュエータ、空気圧駆動デバイスおよびバルブから成る群からのコンポーネントを含むことができる。
【００２１】
エネルギー貯蔵は機械エネルギー貯蔵、機械バネ、ガス圧アキュムレータ、およびコンデンサなどの電気エネルギー貯蔵から成る群より選択することができる。
【００２２】
ブロック素子はパネル素子（surface area element）および軸受装置を備えてもよい。搬送路を遮断することによって、パネル素子はフィルタの破損時に汚染物質が投影露光装置の望まれない領域に極力入りこまないようにし、一方で、軸受装置は１つまたは複数のブロック素子を待機位置とバリア位置との両方に維持し、これら２つの位置の間での移動を可能にする。
【００２３】
従って軸受装置は回転軸受またはリニア軸受として具現化することができ、回転軸受は回転または枢動運動を可能にし、リニア軸受はブロック素子におけるパネル素子の直線運動を可能にする。さらに軸受装置は、パネル素子の、回転または枢動運動と直線運動とを組み合わせた運動を可能にし、特に螺旋運動を提供することができる。よって、少なくとも１部が回転運動の、角加速度運動も可能である。
【００２４】
軸受装置は、ブロック素子を速く駆動させるために、パネル素子の摩擦の極力少ない、または低摩擦の運動を可能にするように意図されている。これは空気軸受によって、または軸受部品を例えばダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ：diamond like carbon）膜によって適切に被覆することによって実現させることができる。空気軸受の場合、軸受に供給する空気またはガスを投影露光装置の真空領域から適切に分離させることが必要なだけである。
【００２５】
パネル素子の大きさは、投影露光装置の一部、特に投影露光装置の高真空領域を十分に遮断できるように、２５ｃｍ２〜３０００ｃｍ２、特に２５０ｃｍ２〜２５００ｃｍ２、好適には４００ｃｍ２〜１００ｃｍ２とすることができる。
【００２６】
ブロック素子を待機位置からバリア位置に移動させる駆動時間は、５０ｍｓ以下とすることができる。このように速い駆動時間により、十分な反応時間が提供され、フィルタが破損した場合、投影露光装置内の汚染されてはならない領域を十分に遮断することが可能になる。
【００２７】
複数のブロック素子を、それらが共にバリア領域を形成するように、相互に配置することができる。好適には、２〜６ケのブロック素子でバリア領域を形成することができる。これによってより大きな領域を遮断することが可能である、または、所定の大きさの領域を遮断する場合、より短い駆動時間を実現することが可能である、というのも個々のブロック素子は待機位置からバリア位置までの、より短い距離をカバーすればよいからである。
【００２８】
特に、複数のブロック素子は、ビーム経路の方向に前後に、および／または横方向にオフセットして、または回転軸としてのビーム経路の方向に互いに角度をなすように、配置および／または移動可能に配置することができる。
【００２９】
以下の添付の図面において、純粋に概略的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明において使用することのできる、従来技術によるマイクロリソグラフィ用の投影露光装置である。
【図２】図１の投影露光装置で使用することのできるスペクトルフィルタを示す図である。
【図３】本発明によって使用することのできる監視装置の図である。
【図４】本発明において使用することのできる、アクチュエータの動作方法を示す図である。
【図５】本発明において使用することのできる、閉ループ制御を示す図である。
【図６】ブロック素子のアクチュエータとの第１の例示的実施形態を示す図である。
【図７】ブロック素子のアクチュエータとの第２の例示的実施形態を示す図である。
【図８】ブロック素子のアクチュエータとの第３の例示的実施形態を示す図である。
【図９】ブロック素子のアクチュエータとの第４の例示的実施形態を示す図である。
【図１０】図９の実施形態による、２つのブロック素子の相互作用を示す図である。
【図１１】複数のブロック素子の相互作用を示す図である。
【図１２】バリア領域を形成する複数のブロック素子の配置のさらなる実施形態を示す図である。
【図１３】バリア領域を形成する複数のブロック素子の配置を示す図である。
【図１４】複数のブロック素子のさらなる図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明のさらなる利点、特徴および特長は、添付の図面を参照した以下の例示的実施形態の詳細な説明において明らかとなるだろう。しかしながら、本発明はこれらの例示的実施形態に制限されない。
【００３２】
図１は、照明光学ユニット３および投影光学ユニット５を有する、本発明に係る投影露光装置１の構成を示す。この場合、照明光学ユニット３は、複数の反射第１ファセット素子９を有する第１光学素子７と複数の第２反射ファセット素子１３を有する第２光学素子１１とを備える。第１望遠鏡ミラー１５および第２望遠鏡ミラー１７は第２光学素子１１の下流の光経路に配置され、これらの望遠鏡ミラーはいずれも垂直入射で動作する、すなわち、放射線は０°〜４５°の入射角で双方のミラーに衝突する。この場合、入射角は入射放射と反射光学面の法線との間の角度を意味すると理解されよう。偏向ミラー１９はビーム経路の下流に配置され、それに衝突する放射線を物体面２３の物体視野２１に指向する。偏向ミラー１９はかすめ入射で動作する、すなわち、放射線はミラーに４５°〜９０°の入射角で衝突する。
【００３３】
反射型の構造を有するマスクは物体視野２１の位置に配置され、このマスクは投影光学ユニット５によって結像平面２５に結像される。投影光学ユニット５は６つのミラー２７、２９、３１、３３、３５および３７を備える。投影光学ユニット５の全部で６つのミラーの各々は、光軸３９の周りの回転対称の表面に沿って延びる反射光学面を有する。
【００３４】
図１による投影露光装置は、放射線を第１光学素子７に指向する光源ユニット４３をさらに備える。この場合、光源ユニット４３はソースプラズマ４５と集光ミラー４７とを備える。光源ユニット４３は種々の実施形態に構成され得る。レーザソースプラズマ（ＬＰＰレーザパルスプラズマ）が示されている。このようなソースを使用して、狭く区切られたソースプラズマ４５が、液滴生成器４９によって生成されて所定の場所に運ばれた小さな材料液滴によって生成され、ここで材料液滴は、材料がプラズマ状態に遷移して５ｎｍ〜１５ｎｍの波長範囲の放射線を放出するように、高エネルギーレーザ５１によって照射される。この場合、レーザ５１は、レーザ放射が材料液滴に衝突する前に集光ミラー内の開口５３を通り抜けるように配置させることができる。例えば、１０μｍの波長を有する赤外レーザはレーザ５１として使用される。あるいは、光源ユニット４３は放電源としても構成することができ、放電源において、ソースプラズマ４５は排出によって生成される。いずれの場合においても、ソースプラズマによって放出される５ｎｍ〜１５ｎｍの波長範囲の第１波長を有する所望の放射線と共に、望まれない第２波長を有する放射線も生じる。これには、例えば、所望される５ｎｍ〜１５ｎｍの波長範囲外のソースプラズマによって放出される放射、または、特にレーザソースプラズマが使用される場合、ソースプラズマによって反射されたレーザ放射が含まれる。従って第２波長は、典型的に、０．７８μｍ〜１０００μｍ、特に３μｍ〜５０μｍの波長を有する赤外領域である。レーザプラズマソースを有する投影露光装置の動作中、第２波長は、特に、ソースプラズマ４５を生成するために使用されるレーザ５１の波長に対応する。ＣＯ２レーザが使用される場合、これは、例えば波長１０．６μｍである。
【００３５】
第２波長を有する放射線は、物体視野２１の位置における構造を有するマスクの結像のために使用することはできない、というのも、ナノメートル範囲でマスク構造を結像するには波長が長すぎるからである。従って、特に１００ｎｍ〜３００ｎｍ（ＤＵＶ深紫外）の波長範囲において、第２波長を有する放射線は結像平面２５に望まれない背景輝度をもたらす。さらに、特に赤外線範囲の第２波長を有する放射線は、照明光学ユニットおよび投影光学ユニットにおいて光学素子の加熱をもたらす。これら２つの理由により、本発明によれば、第２波長を有する放射線を抑制するフィルタ素子５５が提供される。
【００３６】
フィルタ素子５５は、照明光学ユニット３の光源ユニット４３と第１反射光学素子７との間のビーム経路に配置される。このように、第２波長を有する放射線はできる限り早期に抑制される。あるいは、フィルタ素子５５はビーム経路の別の位置にも配置させることができる。フィルタ素子は５００ｎｍ未満の厚さを有するフィルムを備えることができ、この場合、フィルムの材料および厚さは、フィルムが第２波長を有する放射線の少なくとも９０％を吸収し、第１波長を有する放射線の７０％を透過するように具現化される。
【００３７】
このようにして、スペクトル的に純化された放射線は第１反射光学素子７を照射する。集光ミラー４７および第１反射ファセット素子９は、ソースプラズマ４５の結像が第２光学素子１１の第２反射ファセット素子１３の位置で生じるような光学効果を有する。このため、先ず、集光ミラー４９および第１ファセット素子９の焦点距離は、空間距離に応じて選択される。これは、例えば、第１反射ファセット素子９の反射光学面に適切な曲面を設けることによって行われる。次に、第１反射ファセット素子９は、その方向が空間における反射光学面の配向を定める法線ベクトルを持つ反射光学面を有し、第１ファセット素子９の反射面における法線ベクトルは、第１ファセット素子９によって反射される放射線が指定された第２反射ファセット素子に衝突するように配向される。第２反射ファセット素子１１は照明光学ユニット３の瞳面に配置され、ミラー１５、１７および１９によって射出瞳面に結像される。この場合、照明光学ユニット３の射出瞳面は投影光学ユニット５の入射瞳面５７と厳密に対応する。よって、第２光学素子１１は、投影光学ユニット５の入射瞳面５７と光学的に共役な平面に位置する。このため、第２光学素子１１上の放射線の強度分布は、物体視野２１の領域における放射線の角依存性強度分布と単純な関係がある。この場合、投影光学ユニット５の入射瞳面は、主光線５９が物体視野２１の中心点において光軸３９と交わる、光軸３９に垂直な面と定義される。
【００３８】
第２ファセット素子１３およびミラー１５、１７、１９を備える下流側の光学素子の役割は、第１ファセット素子９の像を物体視野２１に重畳して結像させることである。この場合、像の重畳とは、第１反射ファセット素子９の像が、少なくとも一部が重なって物体面に生じることを意味すると理解されよう。このため、第２反射ファセット素子１３は、 その方向が空間における反射光学面の配向を定める法線ベクトルを持つ反射光学面を有する。各第２ファセット素子１３に関して、法線ベクトルの方向は、各第２ファセット素子に割り当てられる第１ファセット素子９が物体面２３の物体視野２１に結像されるように選択される。第１ファセット素子９は物体視野２１に結像されるので、照射された物体視野２１の形状は第１ファセット素子９の外部形状に対応する。第１ファセット素子９の外部形状は、従って、照射された物体視野２１の長い境界線が、投影光学ユニット５の光軸３９の周りに実質的に円弧の形状で延在するよう、弓状となるように大抵選択される。
【００３９】
フィルタ５５と第１反射素子７との間に、ビーム経路に対して横方向に、ブロック素子６０がその待機位置に示されており、ここで、両矢印はブロック素子６０のバリア位置への移動の可能性を示している。バリア位置は、例えば、ビーム経路に配置された位置であり、第１反射素子７とフィルタ５５との間にあり、フィルタ５５の破損時に発生する破損物が第１反射素子７まで届かないようにする。
【００４０】
図２は、例えば図１の投影露光装置で使用することのできるフィルタ１１１を示す。フィルタ１１１は、ジルコニウムとシリコンの交互層１３１を含む多層構造を有する実際のフィルタを収容する円状の枠１３２を備える。ジルコニウム／シリコン層１３１を安定させるために、ハニカム構造の回折格子１３０がさらに設けられる。
【００４１】
しかしながら、このようなフィルタの場合、ハニカム構造によって層構造が安定しているにもかかわらず、フィルタが裂け、その結果、光源ユニット４３からの光が衝突せずに通過して照明系に入るだけではなく、破損時のフィルタの破損物が投影露光装置のシステム、特にそこに配置されている光学素子内に入るというさらなる問題がある。
【００４２】
図１に示す投影露光装置は、パルス光、すなわち、低い光強度によって何度か中断される反復的な最大光強度によって動作し、この場合、最大光強度は、一時的な間隔ｄＴを有して経時的に存在する。パルス持続期間は例えばおよそ５０ｎｓであり、光源のパルス周波数は６Ｈｚと約６０Ｈｚとの間で動作されることができ、その結果、間隔ｄＴは０．２ｍｓ〜２ｍｓとなる。いわゆるアイドルタイムとも称される２つのパルス間の間隔において、監視装置は、監視装置もパルス動作に応じて動作するように、フィルタを確認することができる。
【００４３】
図３は図１の投影露光装置で使用することのできるフィルタ２１１に使用される監視装置を示す。監視装置は光源２５１を備え、これは、収束レンズ２５３によって表される光学装置によって集光される光２５２を放出し、フィルタ２１１に指向される画定された監視光２５４を形成する。監視光２５４の断面積はフィルタ２１１全体が照射されるくらい十分に大きくすることができる。あるいは、監視光２５４の放射線の断面積をフィルタ２１１よりも小さくして、偏向デバイス（図示せず）によって、監視光２５４がフィルタ２１１の表面に誘導（走査）されるようにすることもできる。さらに、フィルタ２１１を２つまたは３つの領域、すなわち、フィルタ領域２１１ａおよびフィルタ領域２１１ｂに分割し、フィルタ領域２１１ａおよび２１１ｂにそれぞれ専用の監視装置を設けることも可能であり、また、監視光２５４がフィルタ領域２１１ａおよび２１１ｂを全体的にカバーするか、または走査運動でフィルタ２１１ａおよび２１１ｂに誘導されるように構成することもできる。
【００４４】
フィルタ２１１は例えばスペクトルフィルタとして構成されるので、監視光２５４の一部はフィルタ２１１を通過し、光線２５６として再び収束レンズ２５７として示す監視装置における光学装置の第２部分に衝突し、調整ビーム２５８の状態で検出器２５９に指向される。検出器２５９によって光線２５８を検出し、例えば、強度を判定することができる。
【００４５】
そしてフィルタ２１１が破損すると、検出器２５９によって検出することのできる透過光の変化により、フィルタ２１１の状態を、現在測定されている光強度と先に測定された光強度との比較によって推定することができるようになる。
【００４６】
このために、監視装置は対応する開ループおよび／または閉ループ制御ユニットを有することができ、これはブロック素子６０用の開ループおよび／または閉ループ制御ユニットのように、好適には、対応するソフトウェアを有するデータ処理ユニットによって実現され、フィルタ２１１の状態を判定することができる。監視結果により、１つまたは複数のブロック素子をバリア位置に移動させるために、１つまたは複数のブロック素子またはアクチュエータおよび／またはフィルタ２１１の近くのその開ループおよび／または閉ループ制御ユニットに信号を直接出力することが可能で、その結果、１つまたは複数のブロック素子はバリア位置まで移動する。監視装置の開ループおよび／または閉ループ制御のための開ループおよび／または閉ループ制御ユニット（図示せず）は、１つまたは複数のブロック素子の開ループおよび／または閉ループ制御のために同時に使用することができ、対応するソフトウェアの装備されたデータ処理システムによって形成することができる。
【００４７】
監視光２５４の透過光２５６と共に、この光の一部はフィルタ２１１に反射されて反射光２５５が生成され、これも例えば同様に検出器２６１によって検出され得る。フィルタの状態を検出するために反射光２５５のみを使用する場合も考えられる。
【００４８】
フィルタは実質的に投影露光装置の使用光２５０を濾過するために使用されるので、監視装置は、監視装置が投影露光装置のビーム経路に光を導入しないように配置しなければならない；これは特に非パルス動作の場合にあてはまる。よって、光源２５１および検出器２５９、２６１は、 監視光２５４、透過光２５６および／または反射光２５５を有する監視装置のビーム経路が、それぞれの場合において、投影露光装置の使用光２５０のビーム経路または光伝搬方向に対して横方向となるように配置される。特に、監視光２５４と透過および／または反射光２５６、２５５との間の角度、および一方でフィルタ２１１を通る使用光２５０の伝搬方向は、光線の伝搬方向に対して３０°〜９０°の範囲、好適には４５°〜９０°の範囲で選択することができる。
【００４９】
さらに迷光またはその他の反射光が使用光のビーム経路に入るのを防ぐために、監視装置は少なくとも１つのライトトラップを備えることができ、これは、光源からの光、反射光もしくは透過光から光を吸収する、または、これらが使用光のビーム経路に入り込まないようにする。例えば、図３はこのために使用される止めデバイス２６０を略的に示している。
【００５０】
図４は本発明の場合においても使用することのできる、アクチュエータの動作原理の略図である。アクチュエータ３００は、例えば図示する例示的実施形態におけるデジタルコンピュータ３０１から駆動信号を受信する。あるいは、デジタル信号の代わりに、電流および／または電圧値を有するデータバスまたはアナログ信号も駆動信号として使用することができる。アクチュエータ３００はエネルギー制御器３０３およびエネルギー変換器３０４を備え、エネルギー制御器はエネルギー源３０２からのエネルギーの流れを制御し、エネルギー変換器３０４は機械出力エネルギーへ実際に変換し、これは本発明においてブロック素子によって提供される機械システム３０５に利用される。
【００５１】
例えば、アクチュエータには電気モータを設けることができ、その場合、エネルギー源は電源によって供給され、駆動信号によってエネルギー制御器３０３としてのモータ制御器は特定のロータ回転速度を設定し、また駆動信号はブロック素子の駆動に使用され得る。フローエネルギーに基づく空気圧によって動作するアクチュエータの場合、エネルギー制御器としてのバルブは、ポンプによって変換された圧力媒体、例えば空気を、圧力によって動かされるピストンに作用させ、ブロック素子の形態の機械システム３０５を移動させることができる。
【００５２】
この原理によれば、本発明の場合、例えば、電気モータ、電磁石、 圧電アクチュエータ、 磁歪アクチュエータまたは空気的に動作されるアクチュエータを含む種々の異なるアクチュエータまたはアクチュエータシステムを使用することができる。
【００５３】
エネルギー源３０２は、例えば、プレストレスされたバネに貯蔵された機械エネルギー、または圧力容器に貯蔵された空気圧エネルギーなどのエネルギー貯蔵の形態でも提供することができる。アクチュエータ３００のエネルギー制御器３０３は、駆動信号を受信すると貯蔵エネルギーを解放させ、このエネルギーが機械システム３０５、すなわちブロック素子を駆動させる機械エネルギー内に解放されるようにする。
【００５４】
図５は、アクチュエータ３００と、デジタルコンピュータと対応するソフトウェアによって実現される閉ループ制御デバイス３１０との相互作用を示す。閉ループ制御デバイス３１０は１つまたは複数のセンサまたはセンサユニット３２０に接続され、センサによって検出された測定値を受信し、この測定値は閉ループ制御ユニット３１０において処理されて駆動信号を形成し、この信号はアクチュエータ３００に出力される。アクチュエータ３００は既に先に説明したように、対応する機械システム３０５を駆動させることができる。機械システム３０５がセンサ３２０によって監視される場合、フィードバックまたは応答が生じ、機械システム３０５に関する検出値をアクチュエータ３００のさらなる制御のために使用することができる。本発明の場合、これは、例えば、ブロック素子の位置する場所を監視することによって行うことができる。例えば、ブロック素子がすでにそのバリア位置に位置している場合、閉ループ制御ユニット３１０は、ブロック素子の位置を維持する必要がないのであれば、アクチュエータ３００のさらなる駆動を終了させることができる。
【００５５】
図６〜図９は、本発明の場合において使用することのできるブロック素子とアクチュエータの例を示す。図６は第１ブロック素子４００を示し、これは、板状のパネル素子４０１と軸受４０２とを備え、軸受４０２はパネル素子４０１を保持し、それを両矢印沿いに直線移動させる。
【００５６】
直線運動は、ウェブ４０４を介してパネル素子４０１に接続されるプレストレスされた渦巻きバネ４０３によってもたらされる。渦巻きバネ４０３と合わせて、トリガ素子（詳細は図示せず）が設けられ、これはアクチュエータのエネルギー制御器を表す。アクチュエータのエネルギー制御器またはトリガ素子は、プレストレスされた位置において渦巻きバネを保持する保持素子によって形成することができる。例えば、エネルギー制御器は圧電素子によって形成することができ、圧電素子は、駆動信号を受信するとプレストレスされた渦巻きバネ４０３を解放し、プレストレスされた渦巻きバネ４０３に貯蔵されたエネルギーが矢印に沿った直線運動に変換され、ブロック素子４００のパネル素子４０１はバリア位置に移動される。
【００５７】
図７の実施形態の場合、ブロック素子４００は図６のブロック素子４００と同様に構成される。しかしながら、アクチュエータは、ピストン４１２が変位可能に配置される、シリンダ４１１を備える空気圧アクチュエータ４１０として具現化される。シリンダ４１１は供給ライン４１３および排出ライン４１４の２つのラインを備え、その内の１つはピストンの片側においてシリンダへの開口を有し、もう１つはピストンのもう片方において開口を有する。その結果、圧力媒体の導入により、ピストンはシリンダ４１１内で往復運動することができる。供給ラインおよび排出ライン４１４、４１３は圧力媒体源または圧力媒体アキュムレータに接続され、この場合、空気圧アクチュエータ４１０はエネルギー制御器としてバルブ（詳細図示せず）を有し、これによって例えば圧縮空気などの圧力媒体を、片方の供給もしくは排出ライン４１３またはもう片方の供給もしくは排出ライン４１４のいずれかより導入し、反対側から排出し、その結果ピストン４１２はシリンダ４１１内を直線状に移動する。
【００５８】
図８は、図８の実施形態の場合に電気アクチュエータとして具現化される、ブロック素子４００とアクチュエータとの組み合わせのさらなる例示的実施形態を示す。ブロック素子４００は図６および図７の例示的実施形態と同様に再度構成され、軸受４０２において往復運動可能に取り付けられたパネル素子４０１を備える。 駆動は図８に略的に示す電気リニアモータ４２０によって行われる。
【００５９】
図９はブロック素子４５０のさらなる例示的実施形態を示し、ここでも再びパネル素子４５１を有するが、これはロータリージョイント４５４に回転可能に取り付けられ、点線によって示される中間位置を介した待機位置からバリア位置４５２までの移動が、図６〜図８の例示的実施形態のような直線運動ではなく、回転運動によってもたらされる。
【００６０】
エネルギー変換器として機能し、同時にエネルギー貯蔵として作用するアクチュエータの一部として、渦巻きバネ４５３を再度設け、これは、プレストレスされた状態でパネル素子４５１の待機位置にあり、パネル素子４５１をバリア位置に移動させるためにストレス解放状態に遷移される。このために、図６の実施形態と同様に、プレストレス状態において渦巻きバネ４５３を保持する保持素子がアクチュエータのエネルギー制御器によって保持位置から引っ込められ、渦巻きバネが解放されてブロック素子４５０のパネル素子４５１がバリア位置４５２に移動できるようになる。
【００６１】
図１０〜図１３は、バリア領域を画定するために相互に作用する複数のブロック素子の配置を示す。この点において、図１０および図１１はそれぞれ２つのブロック素子４６０、４６１および４７０、４７１を示し、これらは共に、それらが個々にカバーするよりも大きな領域をカバーする。その結果、各ブロック素子の寸法は低減されており、これに応じて駆動時間が短くなる。図１０の実施形態の場合、パネル素子４６２、４６３はバリア位置の方向に回転運動によって移動され、点線で示される位置４６４および４６５は、中間位置のみを示している。図１１では、対照的に、ブロック素子４７０および４７１またはそれらのパネル素子４７２および４７３は、両矢印に沿った直線運動によってバリア位置に移動される。
【００６２】
図１１に示す実施形態の場合、２つのブロック素子４７０および４７１は、例えばビーム経路における光伝搬の方向に対応するパネル素子の平面に対して横方向に前後に並んで配置され、ブロック素子のパネル素子はバリア位置における光伝搬方向に対して相互に横方向にオフセットして配置され、より小さな寸法のパネル素子を有するより大きなバリア領域を形成している。
【００６３】
図１２に示す例示的実施形態の場合、全部で４つのブロック素子４８０〜４８３がｚ方向に前後に並んで配置され、各ブロック素子４８０〜４８３の位置はｚ方向に対して横方向にずれている、または横方向にオフセットしている。その結果、特に効果的な遮断効果をｚ方向、例えば投影露光装置のビーム経路における光伝搬方向に実現することができる。
【００６４】
図１３は図１２のブロック素子４８０〜４８３の配置の平面図である。この場合、それぞれのブロック素子を種々の方向からバリア位置に移動させることができ、その結果、数ケのブロック素子で比較的大きな空間領域のバリア領域を得ることが可能であることがわかる。この場合、ブロック素子４８１および４８２は待機位置からバリア位置へと移動する間、対向して移動し、ブロック素子４８０および４８３の移動方向に対して横方向に移動し、これらも同様に対向して移動する。
【００６５】
図１４はさらなる実施形態を示し、この場合、ブロック素子４９０、４９１は対応するパネル素子４９２、４９３の設けられた回転ディスクによって形成され、これらの素子はディスクの回転または枢動によってバリア位置に移動され、待機位置に戻される。この場合、ディスクは偏心して取り付けることができる。
【００６６】
提示された例示的実施形態に基づいて本発明を詳しく説明してきたが、当業者にとって、本発明がこれらの例示的実施形態に限定されず、個々の特徴の削除やこれらの種々の組み合わせを、添付する請求項の保護範囲を逸脱せずに実現させることによる変形が可能であることは自明である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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