特許 5816152 光学結像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5816152

(24)【登録日】2015年10月2日

(45)【発行日】2015年11月18日

(54)【発明の名称】光学結像装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20151029BHJP

   G02B 19/00 20060101ALI20151029BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   G03F7/20 521

   G02B19/00

【請求項の数】42

【外国語出願】

【全頁数】43

(21)【出願番号】特願2012-222394(P2012-222394)

(22)【出願日】2012年10月4日

(62)【分割の表示】特願2008-514024(P2008-514024)の分割

【原出願日】2006年6月2日

(65)【公開番号】特開2013-51424(P2013-51424A)

(43)【公開日】2013年3月14日

【審査請求日】2012年11月1日

(31)【優先権主張番号】60/686,849

(32)【優先日】2005年6月2日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】60/714,975

(32)【優先日】2005年9月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503263355

【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100147692

【弁理士】

【氏名又は名称】下地 健一

(72)【発明者】

【氏名】クワン イム−ブン パトリック

【審査官】 新井 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３２７８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２８６１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１９５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８１６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１２２１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３６２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０２Ｂ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
第１の前記光学素子ユニットの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、
第２結像装置コンポーネントであって、前記第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、第２の前記光学素子ユニットの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、
前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
基準構造を有する計測装置と、
第１振動遮断デバイスと、
第２振動遮断デバイスと、
を有する光学結像装置であって、
前記計測装置が、前記第１結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第１の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第２結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第２の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第１の空間的な関係及び前記第２の空間的な関係を用いて、前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係を決定し、
前記第１振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、
前記第１振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記基準構造に直接的に接触しており、
前記第１振動遮断デバイスの前記第２端部は、基礎構造に直接的に接触しており、
前記第１結像装置コンポーネントは、前記第２振動遮断デバイスを介して支持され、
前記光学投影ユニットは、支持構造を有しており、前記支持構造は、前記光学素子ユニットのサブグループを支持しており、
前記サブグループは、前記第１結像装置コンポーネントを有している、
光学結像装置。

【請求項2】

前記第１結像装置コンポーネントは、前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネントのうち、結像装置コンポーネントの第１グループから選択したコンポーネントであり、
前記結像装置コンポーネントの第１グループは、前記マスクユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、前記基板ユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、大きな質量のコンポーネント、大きな直径のコンポーネント、振動が遮断された方式で支持されたコンポーネント、３Ｈｚから０．１Ｈｚまでの共振周波数で支持されたコンポーネント、ドリフト制御の方式で支持されたコンポーネント、及び前記第２結像装置コンポーネントとは別個に支持されているコンポーネントから成る、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項3】

前記第１結像装置コンポーネントは、光学素子である、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項4】

前記第１結像装置コンポーネントは、ミラーである、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項5】

前記計測装置は、前記第１結像装置コンポーネントに直接的に接続された第１基準素子、及び前記第２結像装置コンポーネントに直接的に接続された第２基準素子の少なくとも一方を有し、
前記第１基準素子及び前記第２基準素子の少なくとも一方は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも１つである、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項6】

前記基準面は、前記第１結像装置コンポーネントの表面である、請求項５記載の光学結像装置。

【請求項7】

前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記基準面は、前記投射表面のうちの１つに設けられるか、又は前記投射表面のうちの１つのもの以外の前記光学素子のうちの１つの表面に設けられる、請求項５記載の光学結像装置。

【請求項8】

前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記第１結像装置コンポーネントはミラーであり、前記ミラーは、前側反射面を有する前部部分と、後部部分を有しており、前記前側反射面は、前記投射表面のうちの１つであり、
前記基準素子の少なくとも一部分は、前記後部部分に接続されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項9】

前記後部部分は、前記前側反射面の反対側の後側面を有しており、
前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも１つであり、
前記後側面の少なくとも一部は、前記基準面の少なくとも一部分を形成している、請求項８記載の光学結像装置。

【請求項10】

前記光学投影ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する反射投射表面を具備した反射光学素子のみを有しており、
前記第１結像装置コンポーネントは、前記反射光学素子のうちの１つである、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項11】

前記第２結像装置コンポーネントは、光学素子である、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項12】

前記第１振動遮断デバイスは、０．０１Ｈｚ〜１０Ｈｚの共振周波数を有する、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項13】

前記基準構造は、前記計測装置の少なくとも一部分を支持している、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項14】

前記第１結像装置コンポーネントは、前記基準構造の外部の場所において前記基準構造によって支持されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項15】

前記第２振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、
前記第２振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記第１結像装置コンポーネントに直接的に接触しており、
前記第２振動遮断デバイスの前記第２端部は、前記基準構造及び前記基礎構造のうちの１つに直接的に接触している、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項16】

前記第２振動遮断デバイスは、０．０１Ｈｚ〜１０Ｈｚの共振周波数を有する、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項17】

前記第２振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、
前記第２振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記支持構造に直接的に接触しており、
前記第２振動遮断デバイスの前記第２端部は、前記基準構造及び前記基礎構造のうちの１つに直接的に接触している、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項18】

前記光学投影ユニットは、前記光学素子ユニットのサブグループを支持する第１支持ユニットを有しており、
第２支持ユニットが備えられており、前記第２支持ユニットは、前記第１結像装置コンポーネントを支持しており、
振動遮断デバイスが備えられており、前記振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、
前記振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記第２支持ユニットに直接的に接触しており、
前記振動遮断デバイスの前記第２端部は、基礎構造に直接的に接触している、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項19】

前記振動遮断デバイスは、０．０１Ｈｚ〜１０Ｈｚの共振周波数を有する、請求項１８記載の光学結像装置。

【請求項20】

前記第２支持ユニットは、前記計測装置の少なくとも一部分を支持している、請求項１８記載の光学結像装置。

【請求項21】

前記第１支持ユニットは、前記光学素子ユニットの前記サブグループを収容するハウジングを形成している、請求項１８記載の光学結像装置。

【請求項22】

制御ユニットが備えられており、
前記制御ユニットは、前記光学結像装置の中央基準を形成する前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係を受けるべく前記計測装置に接続されており、
前記制御ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第２結像装置コンポーネントが前記第１結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大６つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記空間的な関係の関数として制御する、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項23】

前記マスクユニット及び前記光学投影ユニットは、ＥＵＶレンジ内の光を使用すべく適合されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項24】

前記光学素子ユニットのグループは、前記光学素子ユニットの第１サブグループと、前記第１サブグループとは別個の第１光学素子ユニットを有しており、
前記支持構造は、基礎構造上において支持されていると共に、前記第１サブグループを支持しており、
前記第１光学素子ユニットは、振動遮断デバイスを介して前記支持構造及び前記基礎構造のうちの１つに接続されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項25】

前記光学投影ユニットは、前記光学素子ユニットの少なくとも第１サブグループを支持するハウジングユニットを有しており、
前記ハウジングユニットは、振動が遮断された方式において、直接的に基礎構造上において支持されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項26】

光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャして調節する方法であって、
パターンを有するマスクユニットと、
基板を有する基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、
第２結像装置コンポーネントであって、前記第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、前記光学投影ユニットのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、
を有する光学結像装置を提供する段階と、
基準構造を提供する段階と、
第１振動遮断デバイスを提供する段階であって、前記第１振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、前記第１振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記基準構造に直接的に接触しており、前記第１振動遮断デバイスの前記第２端部は、基礎構造に直接的に接触している段階と、
前記第１結像装置コンポーネントを、第２振動遮断デバイスを介して支持する段階であって、前記光学投影ユニットは、支持構造を有しており、前記支持構造は、前記光学素子ユニットのサブグループを支持しており、前記サブグループは、前記第１結像装置コンポーネントを有している段階と、
前記第１結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第１の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記第２結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第２の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記第１の空間的な関係及び前記第２の空間的な関係を用いて、前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を決定する段階と、
前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第２結像装置コンポーネントが、前記光学結像装置の中央基準を形成する前記第１結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大６つの自由度で、かつ前記空間的な関係の関数として制御する段階と
を有する方法。

【請求項27】

前記第１結像装置コンポーネントは、前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネントのうち、結像装置コンポーネントの第１グループから選択したコンポーネントであり、
前記結像装置コンポーネントの第１グループは、前記マスクユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、前記基板ユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、大きな質量のコンポーネント、大きな直径のコンポーネント、振動が遮断された方式で支持されたコンポーネント、３Ｈｚから０．１Ｈｚまでの共振周波数で支持されたコンポーネント、ドリフト制御の方式で支持されたコンポーネント、及び前記第２結像装置コンポーネントから分離して支持されたコンポーネントから成る、請求項２６記載の方法。

【請求項28】

前記第１結像装置コンポーネントは、ミラーである、請求項２６記載の方法。

【請求項29】

前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、前記第１結像装置コンポーネントの表面である、請求項２６記載の方法。

【請求項30】

パターンの画像を基板上に転写する方法であって、
転写段階において、光学結像装置を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
前記転写段階のキャプチャ段階及び制御段階において、請求項２６記載の前記方法を使用する段階と、
前記キャプチャ段階において、前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記転写段階の前記制御段階において、前記キャプチャ段階においてキャプチャした前記第１結像装置コンポーネントと前記第２結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係の関数として、前記第２結像装置コンポーネントの位置を最大６つの自由度で制御する段階と、
を有する方法。

【請求項31】

前記光学素子ユニットの第１サブグループを支持するハウジングユニットが提供され、
前記ハウジングユニットが、前記第１振動遮断デバイスを介して振動が遮断される方式で、基礎構造上に直接的に支持される、
請求項２６記載の方法。

【請求項32】

光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法であって、
光学素子ユニットのグループを提供する段階であって、前記光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている段階と、
基準構造を形成する第１支持ユニットを介して前記光学素子ユニットの第１サブグループを支持する段階と、
第１振動遮断デバイスを提供する段階であって、前記第１振動遮断デバイスは、第１端部及び第２端部を具備しており、前記第１振動遮断デバイスの前記第１端部は、前記基準構造に直接的に接触しており、前記第１振動遮断デバイスの前記第２端部は、基礎構造に直接的に接触している段階と、
前記光学素子ユニットの第２サブグループを、前記第１サブグループとは別個に、支持構造を介して支持する段階であって、前記第２サブグループは、第１光学素子ユニットを有し、前記第１光学素子ユニットは、第２振動遮断デバイスを介して振動が遮断される方式で支持されている段階と、
を有する方法。

【請求項33】

前記計測装置の少なくとも１つの計測コンポーネントは、前記第１結像装置コンポーネント内に統合されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項34】

前記計測装置は、エンコーダ装置を有し、
前記計測装置は、前記エンコーダ装置を使用して、前記第１結像装置コンポーネントと、前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうの１つのコンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記エンコーダ装置は、エミッタ、エンコーダ素子、及びレシーバを有しており、
前記エミッタは、光線を前記エンコード素子を介して前記レシーバ上に放射し、
前記エンコーダ素子は、前記第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項35】

前記第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されたエンコーダ素子を有するエンコーダ装置を提供し、
前記キャプチャする段階において、前記エンコーダ装置を使用し、前記第１結像装置コンポーネントと、前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうち一方のコンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階であって、前記エンコーダ素子に向かって放射された光線の少なくとも一部分を前記エンコーダ素子を介して受光して評価する、請求項２６記載の方法。

【請求項36】

パターンの画像を基板上に転写する方法であって、
転写段階において、光学結像装置を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
前記転写段階のキャプチャ段階において、請求項３５記載の方法を使用して、前記光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記転写段階の制御段階において、前記キャプチャ段階においてキャプチャした前記第１コンポーネントと前記第２コンポーネントとの間の前記空間的な関係の関数として前記光学結像装置の少なくとも１つのコンポーネントの位置を制御する段階と、
を有する方法。

【請求項37】

前記計測装置は、前記第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準素子を有する、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項38】

少なくとも１つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットをさらに有し、
前記光学投影ユニットは、ＥＵＶレンジ内の光を使用して、前記パターンの画像を前記少なくとも１つのターゲットデバイス上に転写すべく適合され、
前記ターゲットユニットは、第１ターゲットデバイスを形成する前記基板を受けるべく適合された基板ユニットと、第２ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを受けるべく適合された画像センサユニットと、を有しており、
前記ターゲットユニットは、前記基板ユニット及び前記画像センサユニットを前記光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置すべく適合されており、
前記パターンの前記画像は、前記基板ユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記基板ユニット内に受けられた前記基板上に投影され、
前記パターンの前記画像は、前記画像センサユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記画像センサユニット内に受けられた前記画像センサデバイス上に投影される、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項39】

請求項２９記載の方法を用いて、パターンの画像を複数のターゲットデバイス上に転写する方法であって、
第１ターゲットデバイスを形成する基板と第２ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置する段階と、
第１転写段階において、前記基板が前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にＥＵＶレンジ内の光を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
第２転写段階において、前記画像センサデバイスが前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にＥＵＶレンジ内の光を使用して、前記パター
の前記画像を前記画像センサデバイス上に転写する段階と、
をさらに有する方法。

【請求項40】

前記マスクユニット及び前記基板ユニットの一方のコンポーネントである第３結像装置コンポーネントが備えられ、
前記計測装置が、前記第３結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第３の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第１の空間的な関係及び前記第３の空間的な関係を用いて、前記第１結像装置コンポーネントと前記第３結像装置コンポーネントとの間の追加的な空間的な関係を決定する、請求項１記載の光学結像装置。

【請求項41】

制御ユニットが備えられ、
前記制御ユニットは、前記計測装置に接続されて、中央基準を形成する前記第１結像装置コンポーネントと前記第３結像装置コンポーネントとの間の前記追加的な空間的な関係を受け、
前記制御ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第３結像装置コンポーネントが前記第１結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大６つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記追加的な空間的な関係の関数として制御する、請求項４０記載の光学結像装置。

【請求項42】

前記マスクユニット及び前記基板ユニットの一方のコンポーネントである第３結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第３の空間的な関係をキャプチャし、
前記第１の空間的な関係及び前記第３の空間的な関係を用いて、中央基準を形成する前記第１結像装置コンポーネントと前記第３結像装置コンポーネントとの間の追加的な空間的な関係を決定し、
前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第３結像装置コンポーネントが前記第１結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大６つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記追加的な空間的な関係の関数として制御する、請求項２６記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願に対する相互参照）
本出願は、２００５年６月２日付けで出願された米国仮特許出願第６０／６８６，８４９号及び２００５年９月８日付けで出願された米国仮特許出願第６０／７１４，９７５号の利益を米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づいて主張するものであり、これらの内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に含まれる。
本発明は、露光プロセスにおいて使用される光学結像装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）に関するものであり、更に詳しくは、マイクロリソグラフィシステムの光学結像装置に関するものである。本発明は、光学結像装置のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法に更に関するものである。又、本発明は、パターンの画像を基板上に転写する方法にも関するものである。更には、本発明は、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法にも関するものである。本発明は、マイクロ電子デバイス、更に詳しくは、半導体デバイスを製造するフォトリソグラフィプロセスとの関連において、或いは、このようなフォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるマスク又はレティクルなどのデバイスの製造との関連において、使用可能である。

【背景技術】

【0002】

一般に、半導体デバイスなどのマイクロ電子デバイスの製造との関連において使用される光学系は、レンズ又はミラーなどの光学素子を有する複数の光学素子ユニットを光学系の光路内に有している。これらの光学素子は、通常、露光プロセスにおいて協働することにより、マスク、レティクル、又はこれらに類似したものに形成されたパターンの画像をウエハなどの基板上に転写している。これらの光学素子は、通常、１つ又は複数の機能的に個別の光学素子グループとして組み合わせられている。これらの別個の光学素子グループは、別個の露光ユニットによって保持可能である。具体的には、主に屈折系においては、このような露光ユニットは、しばしば、１つ又は複数の光学素子を保持する光学素子モジュールのスタックから構築されている。これらの光学素子モジュールは、通常、それぞれが光学素子を保持している１つ又は複数の光学素子ホルダを支持する略リング形状の外部支持デバイスを有している。

【0003】

レンズなどの少なくとも主に屈折光学素子を有する光学素子グループは、その大部分が、通常は光軸と呼ばれる光学素子が対称となる真っ直ぐな共通軸を具備している。更には、このような光学素子グループを保持する露光ユニットは、しばしば、細長い実質的に筒状の設計を具備しており、これに起因し、これらは、通常、鏡筒と呼ばれている。

【0004】

現在も継続中の半導体デバイスの小型化に起因し、これらの半導体デバイスの製造に使用される光学系の分解能の改善に対する永続的なニーズが存在している。この分解能の改善に対するニーズは、光学系の開口数の増大と結像精度の向上に対するニーズを明らかに増大させている。

【0005】

分解能の改善を実現する１つの方法は、露光プロセスにおいて使用される光の波長を短くするというものである。近年においては、下限が１３ｎｍ、又は、場合によっては、これを下回る波長を使用する極端紫外（ＥＵＶ）レンジ内の光を使用する方法が実行されている。このＥＵＶレンジにおいては、もはや、一般的な屈折オプティクスを使用することができない。これは、屈折光学素子に一般的に使用されている材料がこのＥＵＶレンジにおいて示す吸収の程度が、高品質の露光結果を得るには高過ぎるという事実に起因している。従って、ＥＵＶレンジにおいては、露光プロセスにおいて、ミラー又はこれに類似したものなどの反射素子を有する反射系を使用することにより、マスク上に形成されたパターンの画像を、例えば、ウエハなどの基板上に転写している。

【0006】

ＥＵＶレンジ内において、大きな開口数（例えば、ＮＡ＞０．５）を有する反射系を使用した場合には、光学結像装置の設計との関連において大きな問題が生じることになる。

【0007】

例えば、この結果、露光プロセスに加わるコンポーネント間の相対的な位置に関連した非常に厳格な要件が課せられることになる。更には、高品質な半導体デバイスを高い信頼性によって得るのに必要とされるのは、高度な結像精度を有する光学系の提供だけではない。露光プロセスの全体にわたって、且つ、そのシステムの寿命にわたって、このような高度な精度を維持する必要もある。この結果、高品質の露光プロセスを提供すべく前述の光学結像装置コンポーネント間の既定の空間的な関係を維持するために、露光プロセスに加わっている光学結像装置コンポーネント、即ち、例えば、マスク、光学素子、及びウエハを、決められたとおりに支持しなければならない。

【0008】

露光プロセスの全体にわたって、且つ、場合によっては、装置を支持する基礎構造を介して導入される振動の影響下において、且つ、熱によって導入される位置の変化の影響下において、光学結像装置コンポーネント間の既定の空間的な関係を維持するには、光学結像装置の特定のコンポーネント間の空間的な関係を少なくとも断続的にキャプチャすると共に、このキャプチャプロセスの結果の関数として光学結像装置のコンポーネントのうちの少なくとも１つの位置を調節する必要がある。

【0009】

これらの問題に対処すべく、一般的な主に屈折系においては、前述の空間的な関係のキャプチャに必要な光学素子及び計測デバイスが、所謂計測フレームに対して実質的に堅固に取り付けられている。このような計測フレームは、一般的には、重量を有し、且つ、略プレートの形状を有する部材である。計測フレームは、通常、約３０Ｈｚのレンジにある基礎構造の振動の影響を低減すべく、振動遮断手段を介して、基礎構造上において支持されている。更には、熱によって誘発される計測フレームの変形を回避すべく、大きな努力が必要となる。非常に小さな熱膨張係数を有する一般的には高価である材料から計測フレームを製造するか、又は高価な温度安定化システムを提供する必要がある。従って、いずれにしても、計測フレームは、非常に複雑であって、従って、これは、システムのうちの高価な部分を構成している。

【0010】

ＥＵＶレンジ内の光の使用に伴って発生する更なる問題点は、大きな開口数を有する系の場合には、少なくともウエハに最も近接したミラーが、従来の屈折系において使用されている最後の光学素子の直径をはるかに上回る大きなサイズを有しているという事実にある。これは、ウエハと、光学素子によって形成された光学投影系の間の位置調節を提供するウエハステージレベリングシステムの計測に対して特別な問題を課すことになる。

【0011】

従来の屈折系においては、ウエハのレベリング、即ち、光学投影系の光軸（これは、しばしば、垂直であり、従って、しばしば、ｚ軸と呼ばれている）に沿ったウエハの位置調節は、しばしば、計測フレームに取り付けられた計測装置の計測結果を使用すると共に、投影系の最後の屈折光学素子の外周に近接した場所から傾いた角度においてウエハ上に光線を投影することによって提供されている。計測光は、同様に傾いた角度においてウエハの表面から反射され、且つ、同様に最後の屈折光学素子の外周に近接した場所において計測装置の受光素子に入射する。計測光が受光素子に入射する場所に応じて、計測装置との関連におけるウエハの場所を判定可能である。

【0012】

相対的に適度な直径の最後の屈折光学素子を有する従来の屈折系においては、信頼性の高い高精度の計測結果を実現可能である。しかしながら、ウエハに最も近接したミラーの大きなサイズと、このミラーとウエハの間の小さな距離に起因し、前述のものなどの大きな開口数のＥＵＶ系の場合には、信頼性の高い高精度の計測結果を得るには、計測光とウエハの間の角度が小さくなり過ぎる。

【0013】

欧州特許公開第１ １８２ ５０９ Ａ２（ＥＰ １ １８２ ５０９ Ａ２）（Ｋｗａｎによるもの）は、投影系のハウジングの一部に取り付けられると共に、マスクを保持するマスクテーブルに部分的に取り付けられたマスク計測装置の計測結果を使用して光学投影系に対するマスクの位置決めを行う結像系を開示しており、この開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。この場合には、マスクテーブルが、計測装置の基準素子、即ち、干渉計計測における反射器又はエンコーダ計測における２Ｄ格子を保持している。この解決策は、マスク計測装置のコンポーネントを計測フレームに取り付ける必要性を除去してはいるが、依然として、計測装置の部品を光学投影系のハウジングに取り付けるという欠点を有している。ハウジングは、熱によって誘発された膨張効果の影響を受けることにより、その内部に収容されている光学素子の位置を変化させる可能性があるため、これらの影響をマスクテーブルの位置決めの際に考慮する必要があり、この結果、更なる複雑性が系に追加され、従って、更に高価なものとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】欧州特許公開第１１８２５０９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

従って、前述の欠点を少なくともある程度克服すると共に、露光プロセスにおいて使用される、長期にわたって良好かつ信頼性の高い結像特性を有する光学結像装置を提供することが本発明の目的である。

【0016】

露光プロセスにおいて使用される光学結像装置の結像精度を少なくとも維持しつつ、光学結像装置に必要とされる努力を軽減することが本発明の更なる目的である。

【課題を解決するための手段】

【0017】

これらの目的は、一方においては、光学結像装置のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする計測システムの少なくとも一部、具体的には、計測システムの１つ又は複数の基準素子が、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットのコンポーネント内に統合されているか、又はこれに対して直接的に機械的に接続されている場合に、そして、他方においては、光学投影ユニットの特定のコンポーネントが、計測システムの少なくとも一部、具体的には、計測システムの１つ又は複数の基準素子を受けるべく構成されている場合に、光学結像装置の結像精度を少なくとも維持しつつ、光学結像装置に必要な努力の軽減を実現可能であるという本開示内容に基づいた本発明によって実現されている。

【0018】

光学投影ユニットのコンポーネントに対する計測システムの少なくとも一部の統合又は直接的な接続により、計測フレームに関する努力を軽減可能であり、計測フレームの全体を除去することも可能である。更には、計測システムの少なくとも一部の統合又は直接的な接続に非常に適するように、光学投影ユニットの特定のコンポーネントを適合させることも可能であることが判明した。具体的には、計測システムの１つ又は複数の基準素子の統合又は直接的な接続に非常に適するように、光学投影系の特定のコンポーネントを適合可能であることが判明した。

【0019】

従って、本発明の第１の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを有するマスクユニットと、基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、第２結像装置コンポーネントであって、第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、マスクユニット、光学投影ユニット、及び基板ユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、計測装置と、を有している。計測装置は、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャしている。計測装置は、基準素子を有しており、基準素子は、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている。

【0020】

本発明の第２の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを有するマスクユニットと、基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットと、支持構造と、を有している。光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている。光学素子ユニットのグループは、光学素子ユニットの第１のサブグループと、第１のサブグループとは別個である第１光学素子ユニットと、を有している。支持構造は、基礎構造上に支持されており、且つ、第１サブグループを支持している。第１光学素子ユニットは、振動遮断デバイスを介して、支持構造及び基礎構造のうちの１つに接続されている。

【0021】

本発明の第３の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを有するマスクユニットと、基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットと、支持構造と、を有している。光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている。光学投影ユニットは、光学素子ユニットの少なくとも第１のサブグループを支持するハウジングユニットを有している。ハウジングユニットは、振動が遮断された方式において、直接的に基礎構造上において支持されている。

【0022】

本発明の第４の態様によれば、光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法が提供される。本方法は、パターンを有するマスクユニットと、基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、第２結像装置コンポーネントであって、第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、マスクユニット、光学投影ユニット、及び基板ユニット中の１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、を有する光学結像装置を提供する段階を有している。本方法は、基準素子を提供する段階であって、基準素子は、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている段階と、基準素子を使用し、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階と、を更に有している。

【0023】

本発明の第５の態様によれば、パターンの画像を基板上に転写する方法が提供される。本方法は、転写段階において、光学結像装置を使用し、パターンの画像を基板上に転写する段階と、転写段階のキャプチャ段階において、本発明の第３の態様による方法を使用し、光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階と、転写段階の制御段階において、キャプチャ段階においてキャプチャした第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係の関数として光学結像装置の少なくとも１つのコンポーネントの位置を制御する段階を有している。

【0024】

本発明の第６の態様によれば、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法が提供される。本方法は、光学素子ユニットのグループを提供する段階であって、光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている段階と、光学素子ユニットの第１サブグループを支持するハウジングユニットを提供する段階であって、振動が遮断された方式において、直接的に基礎構造上においてハウジングを支持する段階と、を有している。

【0025】

本発明の第７の態様によれば、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法が提供される。本方法は、光学素子ユニットのグループを提供する段階であって、光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている段階と、第１支持ユニットを介して光学素子ユニットの第１サブグループを支持する段階であって、第１光学素子ユニットを第１サブグループとは別個に支持しており、第１光学素子ユニットは、振動が遮断された方式において支持されている段階と、を有している。

【0026】

本発明の第８の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを有するマスクユニットと、基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、第２結像装置コンポーネントであって、第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、マスクユニット、光学投影ユニット、及び基板ユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、計測装置と、を有している。計測装置は、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャしている。計測装置の少なくとも１つの計測コンポーネントは、前述の第１結像装置コンポーネント内に統合されている。

【0027】

本発明の第９の態様によれば、結像装置が提供される。この装置は、パターンを受けるべく適合されたマスクユニット、基板を受けるべく適合された基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学投影ユニットのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、マスクユニット及び基板ユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、エンコーダ装置を有する計測装置と、を有している。計測装置は、エンコーダ装置を使用し、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャしている。エンコーダ装置は、エミッタと、エンコーダ素子と、レシーバと、を有している。エミッタは、光線をエンコーダ素子を介してレシーバ上に放射している。エンコーダ素子は、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている。

【0028】

本発明の第１０の態様によれば、光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法が提供される。この方法は、パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、基板を受けるべく適合された基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学投影ユニットのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、マスクユニット及び基板ユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、を有する光学結像装置を提供する段階と、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に結合されたエンコーダ素子を有するエンコーダ装置を提供する段階と、キャプチャ段階において、エンコーダ装置を使用し、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階であって、エンコーダ素子に向かって放射された光線の少なくとも一部分をエンコーダ素子を介して受光して評価する段階を有している段階と、を有している。

【0029】

本発明の第１１の態様によれば、パターンの画像を基板上に転写する方法が提供される。本方法は、転写段階において、光学結像装置を使用し、パターンの画像を基板上に転写する段階と、転写段階のキャプチャ段階において、本発明による方法を使用し、光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階と、転写段階の制御段階において、キャプチャ段階においてキャプチャした第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係の関数として光学結像装置の少なくとも１つのコンポーネントの位置を制御する段階と、を有している。

【0030】

本発明の第１２の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、少なくとも１つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像を少なくとも１つのターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、第２結像装置コンポーネントであって、第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、マスクユニット、光学投影ユニット、及びターゲットユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、計測装置と、を有している。計測装置は、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャしている。計測装置は、基準素子を有しており、基準素子は、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている。

【0031】

本発明の第１３の態様によれば、光学結像装置の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法が提供される。本方法は、パターンを有するマスクユニットと、ターゲットデバイスを有するターゲットユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、パターンの画像をターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、光学素子ユニットのうちの１つのコンポーネントである第１結像装置コンポーネントと、第２結像装置コンポーネントであって、第１結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、マスクユニット、光学投影ユニット、及びターゲットユニットのうちの１つのコンポーネントである第２結像装置コンポーネントと、を有する光学結像装置を提供する段階と、基準素子を提供する段階であって、基準素子は、第１結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている段階と、基準素子を使用し、第１結像装置コンポーネントと第２結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階と、を有している。

【0032】

本発明の第１４の態様によれば、光学結像装置が提供される。この装置は、パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、少なくとも１つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、ＥＵＶレンジ内の光を使用し、パターンの画像を少なくとも１つのターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、を有している。前述のターゲットユニットは、第１ターゲットデバイスを形成する基板を受けるべく適合された基板ユニットと、第２ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを受けるべく適合された画像センサユニットと、を有している。ターゲットユニットは、基板ユニット及び画像センサユニットを光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置すべく適合されている。パターンの画像は、基板ユニットが露光位置に配置されたとき、基板ユニット内に受けられた基板上に投影される。パターンの画像は、画像センサユニットが露光位置に配置されたとき、画像センサユニット内に受けられた画像センサデバイス上に投影される。

【0033】

本発明の第１５の態様によれば、パターンの画像を複数のターゲットデバイス上に転写する方法が提供される。本方法は、第１ターゲットデバイスを形成する基板と第２ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置する段階を有している。第１転写段階において、基板が露光位置にあるとき、パターンの画像が、光学結像装置を使用すると共にＥＵＶレンジ内の光を使用し、基板上に転写される。第２転写段階において、画像センサデバイスが露光位置にあるとき、パターンの画像が、光学結像装置を使用すると共にＥＵＶレンジ内の光を使用し、画像センサデバイス上に転写される。

【0034】

本発明の更なる態様及び実施例については、従属請求項と、添付の図面を参照した好適な実施例に関する以下の説明から、明らかとなるであろう。請求項における明示的な記述の有無とは無関係に、開示されている特徴のすべての組み合わせが本発明の範囲内に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の好適な実施例の概略図である。

【図2】図１の光学結像装置と共に実施可能である本発明によるパターンの画像を基板上に転写する方法の好適な実施例のブロックダイアグラムである。

【図3】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の概略図である。

【図4】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の概略図である。

【図5】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の概略図である。

【図6】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の概略図である。

【図7】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の詳細の概略図である。

【図8】本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の更なる好適な実施例の詳細の概略図である。

【図9A】第１位置に基板ユニットを有する図８のＩＸ−ＩＸ面上における概略図である。

【図9B】第２位置に基板ユニットを有する図８のＩＸ−ＩＸ面上における概略図である。

【図9C】第３位置に基板ユニットを有する図８のＩＸ−ＩＸ面上における概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

・実施例１
以下においては、図１及び図２を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による好適な第１の実施例である光学結像装置１について説明することとする。

【0037】

図１は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置１の形態における光学結像装置の縮尺が正確ではない概略図である。露光装置１は、マスクユニット３のマスク３．１上に形成されたパターンの画像を基板ユニット４の基板４．１上に転写すべく適合された光学投影ユニット２を有している。このために、露光装置１は、反射マスク３を照射する（図示されてはいない）照明系を有している。露光ユニット３は、マスク３．１から反射された光を受光し、マスク３．１上に形成されたパターンの画像を、例えば、ウエハ又はこれに類似したものなどの基板４．１上に投影している。

【0038】

このために、光学投影ユニット２は、光学素子ユニットからなる光学素子ユニットグループ５を保持している。この光学素子ユニットグループ５は、しばしば、投影オプティクスボックス（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｃｓ Ｂｏｘ：ＰＯＢ）２．１とも呼ばれる光学投影ユニット２のハウジング２．１内に保持されている。光学素子ユニットグループ５は、ミラー形態のいくつかの光学素子を有しており、このうちのミラー６．１、７．１、８．１のみが図示されている。これらの光学素子６．１、７．１、８．１は、最大で６つの自由度のすべてにおいて、光学投影ユニット２の軸２．２に沿って互いに対して配置されている。

【0039】

光学投影ユニット２は、マスク３．１と基板４．１の間の光路の一部分を収容している。その光学素子６．１、７．１、８．１の投射表面６．２、７．２、８．２が協働することにより、マスク４上に形成されたパターンの画像を光路の端部に配置された基板５上に転写している。

【0040】

マスク３．１は、マスクユニット３のマスクテーブル３．２上に受けられており、マスクテーブル３．２は、基礎構造９上において、（図示されてはいない）適切な支持構造によって支持されている。同様に、基板４．１も、基板ユニット４の基板テーブル４．２上に受けられており、基板テーブル４．２も、基礎構造９上において、（図示されてはいない）適切な支持構造によって支持されている。

【0041】

マスク３．１上に形成されているパターンの画像は、通常、サイズが縮小され、基板４．１のいくつかのターゲットエリアに転写される。マスク３．１上に形成されているパターンの画像は、露光装置１の設計に応じて、２つの異なる方法によって基板４．１上の個々のターゲットエリアに転写可能である。露光装置１が所謂ウエハステッパ装置として設計されている場合には、マスク３．１上に形成されているパターン全体を照射することにより、単一の段階において、パターンの画像全体が基板４．１上の個々のターゲットエリアに転写される。露光装置１が所謂ステップアンドスキャン装置として設計されている場合には、投影光の下において、マスクテーブル３．２と、従って、マスク３．１上に形成されているパターンを漸次スキャニングしつつ、同時に、基板テーブル４．２と、従って、基板４．１の対応したスキャニング移動を実行することにより、パターンの画像が基板４．１上の個々のターゲットエリアに転写される。

【0042】

いずれの場合にも、高品質の結像結果を得るには、マスク３．１及び基板４．１に対してだけでなく、光学素子ユニットグループ５の光学素子、即ち、ミラー６．１、７．１、８．１の相互間の相対的な位置を既定の限度内に維持しなければならない。

【0043】

露光装置１の動作の際には、マスク３．１及び基板４．１に対するミラー６．１、７．１、８．１の相対的な位置及びそれらの相互間における相対的な位置は、システム内に導入される内在的及び外来的な妨害の両方の結果として生じる変化に晒されることになる。このような妨害は、例えば、システム自体の内部において生成された、或いは、例えば、基礎構造９などのシステムの周囲を介して導入された力の結果として生じる振動の形態における機械的な妨害であることもある。又、例えば、システムの部品の熱膨張に起因した位置の変化などの熱によって誘発される妨害であることもある。

【0044】

マスク３．１及び基板４．１に対するミラー６．１、７．１、８．１の相対的な位置、及びそれらの相互間における相対的な位置についての前述の既定の限度を維持すべく、アクチュエータユニット６．３及び７．３を介して、ミラー６．１及び７．１をそれぞれ空間内において能動的に位置決め可能である。同様に、マスクテーブル３．２及び基板テーブル４．２も、（図１には示されていない）個々の支持構造を介して、空間内において能動的に位置決め可能である。

【0045】

これらのパーツの能動的な位置決めは、露光装置１の特定のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする複数の計測装置の計測結果に基づいて実行されている。

【0046】

第１計測装置１０は、６つの自由度（Ｄｅｇｒｅｅ Ｏｆ Ｆｒｅｅｄｏｍ：ＤＯＦ）において、露光装置１の第１結像装置コンポーネントと、この第１結像装置コンポーネントとは異なる露光装置１の第２の結像装置コンポーネントの間の空間的な関係をキャプチャしている。

【0047】

第１結像装置コンポーネントは、基板４．１に最も近接して配置された第１ミラー８．１の形態における第１光学素子である。従って、第１結像装置コンポーネントは、光学素子ユニット８のコンポーネントである。第２結像装置コンポーネントは、基板テーブル４．２、即ち、基板ユニット４のコンポーネントである。基板テーブル４．２と基板４．１間の空間的な関係は、例えば、露光プロセスの直前の計測動作によって判明しているため、第１計測装置１０により、基板ユニット４のコンポーネントとしての基板４．１と、第１ミラー８．１の間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0048】

計測装置１０及び以下において本明細書に記述されているすべての更なる計測装置は、破線によって添付図面に示されている計測光線を使用することにより、無接触方式によって動作している。但し、本発明のその他の実施例においては、任意の適切な接触に基づいた計測装置も、同様に使用可能であることを理解されたい。具体的には、作動原理の選択は、精度要件の関数として実行可能である。無接触型の作動原理としては、例えば、干渉計による、エンコーダに基づいた、キャパシティブ、又はインダクティブな作動原理などを使用可能である。接触に基づいた作動原理としては、例えば、磁気歪み又は電気歪みによる作動原理などを使用可能である。

【0049】

第１計測装置１０は、ハウジング２．１に接続された少なくとも１つの第１エミッタ及びレシーバユニット１０．１を有している。計測装置１０は、第１ミラー８．１に対して、即ち、第１結像装置コンポーネントに対して直接的に機械的に接続された第１基準素子１０．２を更に有している。

【0050】

本発明の意味においては、「直接的に機械的に接続された」という文言は、一方のパーツの位置を、他方のパーツの位置を計測することにより、高い信頼性によって判定可能である部分間の短い距離を（存在する場合に）含む２つのパーツ間における直接的な接続として理解されたい。具体的には、この文言は、例えば、熱又は振動の影響に起因して位置判定に不確実性を導入する更なる部分の介在を伴ってはいないことを意味可能である。

【0051】

第１基準素子１０．２は、第１ミラー８．１の第１反射面８．２の反対側である第１ミラー８．１の背面８．３に接続されている。第１計測装置１０の作動原理に応じて、第１基準素子は、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される際の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。図１に示されている実施例においては、基準素子１０．２は、第１ミラー８．１の背面８．３によって形成されている。このために、第１計測装置１０の作動原理に応じて、第１ミラーの背面８．３は、少なくとも基準素子１０．２の領域内において、反射面として実施可能であり、或いは、例えば、背面８．３上に直接的に露出した格子などの格子とすることも可能である。

【0052】

但し、本発明のその他の実施例においては、第１基準素子は、第１ミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個のパーツにおける反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着により、又はその他の方法によって堅固に第１ミラーに対して接続可能である。

【0053】

第１ミラーは、光学投影ユニット２の光学系の光学設計に応じて、通常は、約２００〜８００ｍｍの直径を具備しており、基板４．１は、通常は、約５０〜４５０ｍｍの直径を具備している。従って、最も極端なケースにおいては、第１ミラー８．１は、基板直径の１６倍の直径を具備しており、これは、冒頭において言及した従来のレベリングシステムをもはや使用不能である前述の状況に結び付くことになる。

【0054】

この問題は、本発明によれば、基板４．１に最も近接して配置された第１ミラー８．１内に第１基準を接続、更に正確には、統合すると共に、軸２．２に対して実質的に垂直な面内において、即ち、この場合には、実質的に水平な面内において、横方向の位置から第１計測装置１０の反射器表面１０．３上に第１計測装置１０の計測光を投影することによって克服されている。反射器表面１０．３は、計測光を第１基準素子１０．２上に向ける。反射器表面１０．３は、適切にアライメントされた基板テーブル４．２により、軸２．２に対して４５°だけ傾いた基板テーブル４．２の表面上に形成されている。このような装置においては、第１ミラー８．１と基板４．１の間における直径の相関とは無関係に、軸２．２に沿った第１ミラー８．１と基板テーブル４．２（並びに、従って、基板４．１）の間の距離の信頼性の高い計測を実行可能である。

【0055】

反射器表面１０．３上に向けられた１つ又は複数の計測光を使用することにより、すべての６つの自由度における第１ミラー８．１と基板テーブル４．２間の相対的な位置の計測を実行可能であることを理解されたい。この場合には、例えば、干渉計及びエンコーダ原理を組み合わせることにより、第１ミラー８．１の背面８．３上に反射面と格子の組み合わせを生成可能である。但し、本発明のその他の実施例においては、破線輪郭１０．４及び１０．５によって図１に示されているように、第１ミラーの背面８．３以外のその他の場所に配置された更なる基準素子を第１計測装置内において使用することも可能であることを理解されたい。

【0056】

第１ミラー８．１と第１計測装置１０の一部の接続、更に正確には、統合により、結果的に構築スペースが増大することになり、この結果、計測フレーム又はこれに類似したものなどの大きくて嵩張る構造の介在を伴うことなしに、第１計測装置１０の残りの部分、具体的には、第１エミッタ及びレシーバユニット１０．１をハウジング２．１に対して直接的に接続可能である。

【0057】

従って、従来のシステムにおいて使用されている計測フレームが省略されており、光学投影ユニット２のハウジング２．１が、このような計測フレームの機能を統合しており、且つ、振動遮断デバイス１１を介して、振動が遮断された方式において基礎構造９に対して直接的に接続されている。振動遮断デバイス１１は、その上部の第１端部においては、ハウジング２．１のフランジ部分２．３においてハウジング２．１と直接接触しており、その下部の第２端部において、基礎構造９と直接接触している。

【0058】

振動遮断デバイス１１は、ハウジング２．１の周囲において均等に分散された複数の振動遮断ユニット１１．１によって形成されている。基礎構造９を介して光学投影ユニット２内に導入される外部の機械的な妨害の周波数は、通常、３０Ｈｚ〜１Ｈｚの範囲を有している。従って、予想される機械的妨害の周波数に応じて、振動遮断ユニット１１．１は、予想される機械的妨害の周波数を下回る少なくとも１０分の１の共振周波数においてハウジング２．１に対して支持を提供する任意の適切なタイプから構成可能である。

【0059】

通常、振動遮断ユニット１１．１の共振周波数は、０．０１〜１０Ｈｚにおいて選択されることになる。好ましくは、振動遮断ユニット１１．１によって提供される支持の共振周波数は、約０．１Ｈｚ以下である。このような振動遮断ユニット１１．１は、（例えば、ボイスコイルモーターを使用するなどの）電磁的な原理に従って動作可能であると共に、略同一レベルの共振周波数において、即ち、好ましくは、約０．１Ｈｚ以下においてドリフト制御を提供可能である横方向のドリフト制御を具備したＰＣＴ特許公開２００５／０２８６０１ Ａ２号（ＷＯ ２００５／０２８６０１ Ａ２）（Ｍｕｈｌｂｅｙｅｒ他）に開示されている周知の所謂磁気重力補償デバイスによって提供可能であり、この開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。

【0060】

但し、本発明のその他の実施例においては、例えば、適切な低い共振周波数のスプリング装置又は圧縮空気装置を有する純粋に機械的な作動原理などのその他の作動原理を振動遮断ユニット用に選択することも可能である。

【0061】

本発明によって実現可能である従来の計測フレームの除去は、現時点において既知である光学投影系と比べて、次のようないくつかの利点を提供している。

【0062】

１つの利点は、従来の計測フレームを除去することにより、基板に近接した相当量の構築スペースが解放されるという点にある。この結果、投影オプティクスの設計及び寸法設定が容易となる。更なる利点は、光学投影ユニットのハウジング２．１自体が、その内部に収容された光学素子間における熱ドリフトの影響を低減すべく、熱安定性の観点において、既に高度に安定化されているという点にある。従って、ハウジング２．１は、第１計測装置の一部を統合するのに特に適しており、且つ、計測フレームの熱的な安定化のために通常必要とされる大きな努力を払う必要がなくなる。この結果、光学投影装置１の全体的なコストが大幅に低減される。

【0063】

第１ミラー８．１は、装置全体の中央基準として機能している。従って、光学投影系に対するマスクテーブル３．２の位置調節の結果を使用すべく、第１ミラー８．１とマスクテーブル３．２間の空間的な関係をキャプチャする第２計測装置１２が提供されている。

【0064】

第２計測装置１２は、マスクテーブル３．２に接続された第２エミッタ及びレシーバユニット１２．１と、第１ミラー８．１の前面８．４に直接的に機械的に接続された第２基準素子１２．２と、を有している。この場合にも、第２計測装置１２は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置１の第１結像装置コンポーネントとしての第１ミラー８．１と露光装置１の第２結像装置コンポーネントとしてのマスクテーブル３．２間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0065】

第２基準素子１２．２は、第１ミラー８．１の第１反射面８．２をも形成している第１ミラー８．１の前面８．３に接続されている。第２計測装置１２の作動原理に応じて、第２基準素子は、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される際の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。

【0066】

図１に示されている実施例においては、第１ミラー８．１の前面８．４は、第２計測装置１２の作動原理に応じて、少なくとも第２基準素子１２．２の領域内において、反射面として実装可能であり、或いは、例えば、前面８．４上に直接的に露出した格子などの格子とすることも可能である。

【0067】

但し、本発明のその他の実施例においては、第２基準素子は、第１ミラーとは別個であると共に、これに直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、或いは、その他の方法によって堅固に第１ミラーに対して接続可能である。

【0068】

更には、本発明のその他の実施例においては、第２計測装置１２は、欧州特許出願公開第１ １８２ ５０９ Ａ２号（ＥＰ １ １８２ ５０９ Ａ２）に開示され、且つ、図１において破線輪郭１２．３によって示されている従来の計測装置によって置換することも可能であることを理解されたい。

【0069】

更には、第２計測装置１２は、破線輪郭１２．４によって図１に示されている計測装置によって置換することも可能である。このような第２計測装置の場合にも、エミッタ及びレシーバユニットが、マスクテーブル３．２に接続され、第２基準素子が、ハウジング２．１に直接的に機械的に接続されることになる。

【0070】

最後に、第１ミラー８．１に対するその他のミラー６．１及び７．１の位置調節の結果を使用すべく、第１ミラー８．１とその他のミラー６．１及び７．１間の空間的な関係をキャプチャする第３計測装置１３が提供されている。

【0071】

第３計測装置１３は、ハウジング２．１に接続された第３エミッタ及びレシーバユニット１３．１と、それぞれ、ミラー８．１、６．１、及び７．１の表面に直接的に機械的に接続された第３基準素子１３．２、１３．３、１３．４を有している。この場合にも、第３計測装置１３は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置１の第１結像装置コンポーネントとしての第１ミラー８．１と露光装置１の第２結像装置コンポーネントとしての個々のミラー６．１及び７．１間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0072】

第３基準素子１３．２、１３．３、１３．４は、第３計測装置１３の作動原理に応じて、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される際の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。図１に示されている実施例においては、第３基準素子を形成しているミラー８．１、６．１、及び７．１の個々の表面は、第３計測装置１３の作動原理に応じて、少なくとも個々の第３基準素子１３．２、１３．３、１３．４の領域内において、反射面として実装可能であり、或いは、例えば、２Ｄ格子などの格子とすることも可能である。

【0073】

但し、本発明のその他の実施例においては、個々の第３基準素子は、個々のミラーとは別個であると共に、これに直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0074】

更には、個々の計測装置の個々の計測光は、図１に示されているように、必ずしも、真っ直ぐな経路を具備する必要はないことを理解されたい。むしろ、光学系の設計に応じて、適切な光線操作オプティクスを提供することにより、定義された方式において、折り返された経路上において個々の計測光を導波可能である。

【0075】

更には、本発明のその他の実施例においては、第３計測装置１３は、破線輪郭１３．５によって図１に示されているように、第１ミラーと個々の更なるミラー間の空間的な関係を別個にキャプチャする別個の計測装置によって置換することも可能であることを理解されたい。

【0076】

以上において概説した第１実施例においては、第１〜第３基準素子１０．２、１２．２、１３．２、１３．３、１３．４は、それぞれの光学素子、即ち、ミラー６．１、７．１、８．１上に直接的に備えられている。但し、本発明のその他の実施例においては、個々の基準素子を個々の光学素子ユニットのその他のコンポーネントに接続することにより、個々の光学素子の空間的な位置の適切な評価を実現可能であることを理解されたい。例えば、個々の基準素子は、個々の光学素子を保持すると共に個々の光学素子と共に移動する光学素子取り付けデバイスに接続することも可能である。

【0077】

前述の計測システム１０、１２、１３は、ミラー８．１、基板テーブル４．１、マスクテーブル３．１、並びに、ミラー６．１及び７．１の間の直接的な空間的関係を計測するものとすることができる。或いは、この代わりに、例えば、安定した基準構造（例えば、構造２．１）に対する前述の個々の素子の位置を計測し、これから前述の素子のいずれか２つの間の直接的な空間的関係をベクトル加算によって求めることにより、空間的な計測を間接的に実装することも可能である。

【0078】

以下、図１及び図２を参照して説明するように、本発明によるパターンの画像を基板上に転写する方法の好適な実施例を図１の露光装置１において実施可能である。

【0079】

本方法の転写段階１４においては、光学結像装置１の光学投影ユニット２を使用することにより、マスク３．１上に形成されたパターンの画像を基板４．１上に転写している。

【0080】

このために、前述の転写段階１４のキャプチャ段階１４．１において、本発明による光学結像装置１の第１コンポーネントと第２コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法の好適な実施例を使用することにより、光学結像装置１の第１コンポーネントとしての第１ミラーと、それぞれ、光学結像装置１の第２コンポーネントを形成している基板テーブル４．２、マスクテーブル３．２、並びに、その他のミラー６．１及び７．１の間の空間的な関係をキャプチャしている。

【0081】

転写段階の制御段階１４．２において、キャプチャ段階１４．１において予めキャプチャした空間的な関係の関数として、第１ミラー８．１に対する基板テーブル４．２、マスクテーブル３．２、並びに、その他のミラー６．１及び７．１の位置を制御している。次いで、制御段階１４．２の直後の、又はこれと実質的にオーバーラップしている露光段階１４．３において、光学結像装置１を使用し、マスク３．１上に形成されたパターンの画像を基板４．１上に露光している。

【0082】

キャプチャ段階１４．１の段階１４．４においては、マスク３．１を有するマスクユニット３及び基板４．１を有する基板ユニット４を提供し、空間内において位置決めしている。尚、実際の位置のキャプチャに先立つ後の時点において、或いは、露光段階１４．３に先立つ更に後の時点において、マスク３．１及び基板４．１を、それぞれ、マスクユニット３及び基板ユニット４内に挿入することも可能であることを理解されたい。

【0083】

キャプチャ段階１４．１の段階１４．５においては、本発明による光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法の好適な実施例に従い、光学投影ユニット２のコンポーネントを提供及び支持している。このために、段階１４．６において、光学投影ユニット２の光学素子ユニット６、７、８を光学投影ユニット２のハウジング２．１内に提供し、位置決めしている。段階１４．７において、光学素子ユニット６、７、８を有するハウジング２．１を基礎構造９上において振動が遮断された方式によって支持することにより、図１との関連において説明した構成を提供している。

【0084】

キャプチャ段階１４．１の段階１４．８において、第１〜第３計測装置１０．１２、１３を提供することにより、図１との関連において前述した構成を提供している。尚、第１〜第３基準素子１０．２、１２．２、１３．２、１３．３、１３．４は、その上部にこれらが形成されている個々のミラー６．１、７．１、８．１と共に、予め既に提供されていることを理解されたい。但し、本発明のその他の実施例においては、実際の位置キャプチャ段階に先立つ後の時点において、第１〜第３基準素子を第１〜第３計測装置のその他のコンポーネントと共に提供することも可能である。

【0085】

次いで、キャプチャ段階１４．１の段階１４．９において、光学結像装置１の第１コンポーネントとしての第１ミラー８．１と、光学結像装置１の第２コンポーネントをそれぞれ形成している基板テーブル４．２、マスクテーブル３．２、並びに、その他のミラー６．１及び７．１の間の実際の空間的な関係をキャプチャしている。

【0086】

尚、光学結像装置１の第１コンポーネントとしての第１ミラー８．１と、光学結像装置１の第２コンポーネントをそれぞれ形成している基板テーブル４．２、マスクテーブル３．２、並びに、その他のミラー６．１及び７．１の間の実際の空間的な関係は、露光プロセスの全体を通じて継続的にキャプチャ可能であることを理解されたい。この場合には、段階１４．９において、この連続的なキャプチャプロセスの最新の結果を取得して使用している。

【0087】

次いで、前述のように、制御段階１４．２において、この予めキャプチャされた空間的な関係の関数として、第１ミラー８．１に対する基板テーブル４．２、マスクテーブル３．２、並びに、その他のミラー６．１及び７．１の位置を制御した後に、露光段階１４．３において、マスク３．１上に形成された画像を基板４．１上に露光している。

【0088】

・実施例２
以下においては、図３を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第２の好適な実施例１０１について説明することとする。

【0089】

図３は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置１０１の形態における光学結像装置の縮尺が正確ではない概略図である。露光装置１０１は、マスクユニット１０３のマスク１０３．１上に形成されたパターンの画像を基板ユニット１０４の基板１０４．１上に転写すべく適合された光学投影ユニット１０２を有している。このために、露光装置１０１は、反射マスク１０３を照射する（図示されてはいない）照明系を有している。露光ユニット１０３は、マスク１０３．１から反射された光を受光し、マスク１０３．１上に形成されたパターンの画像を、例えば、ウエハ又はこれに類似したものなどの基板１０４．１上に投影している。

【0090】

図３の実施例は、その設計及び機能において、図１の実施例に略対応している。具体的には、図３においては、１００が加算された同一の参照符号が、類似した又は同一の部分に対して付与されている。従って、これらについては、先程付与された説明を主に参照することとし、基本的には、相違点についてのみ説明することとする。

【0091】

第１実施例との関係における主な相違点は、基板１０４．１に最も近接して配置された第１ミラー１０８．１が、しばしば、投影オプティクスボックス（ＰＯＢ）１０２．１とも呼ばれる光学投影ユニット１０２のハウジング１０２．１の内部に存在していないという事実にある。この代わりに、第１ミラー１０８．１は、約３００Ｈｚの共振周波数において第１ミラー１０８．１に対して支持を提供している実質的に堅固な取り付けデバイス１１５により、ハウジング１０２．１の下部部分から吊り下げられている。

【0092】

従来の計測フレームの除去以外に、この実施例は、第１ミラー１０８．１の周囲にハウジング素子が配置されていないため、ハウジング１０２．１の外部における第１ミラー１０８．１の実質的に堅固な吊り下げに起因し、第１ミラー１０８．１の領域内に構築空間が提供されるという利点を具備している。従って、ハウジング１０２．１に取り付けられた第１計測装置１１０のコンポーネントを第１ミラー１０８．１に相対的に近接した状態において配置可能であり、これが、コンポーネントの改善された動的な動作に結び付くことになる。

【0093】

この実施例の場合にも、図２を参照して前述した本発明による方法を同様に実施可能であるということを理解されたい。従って、この関連においては、この場合にも、前述の説明を参照されたい。

【0094】

・実施例３
以下においては、図４を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第３の好適な実施例２０１について説明することとする。

【0095】

図４の実施例は、その主な設計及び機能において、図１の実施例に略対応している。具体的には、図４においては、２００が加算された同一の参照符号が、類似した又は同一の部分に対して付与されている。従って、これらについては、先程付与された説明を主に参照することとし、基本的には、相違点についてのみ説明することとする。

【0096】

図４は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置２０１の形態における光学結像装置の縮尺が正確ではない概略図である。露光装置２０１は、マスクユニット２０３のマスク２０３．１上に形成されたパターンの画像を基板ユニット２０４の基板２０４．１上に転写すべく適合された光学投影ユニット２０２を有している。このために、露光装置２０１は、反射マスク２０３を照射する（図示されてはいない）照明系を有している。露光ユニット２０３は、マスク２０３．１から反射された光を受光し、マスク２０３．１上に形成されたパターンの画像を、例えば、ウエハ又はこれに類似したものなどの基板２０４．１上に投影している。

【0097】

このために、光学投影ユニット２０２は、光学素子ユニットの光学素子ユニットグループ２０５を保持している。光学素子ユニットグループ２０５は、ミラーの形態におけるいくつかの光学素子を有しており、このうちのミラー２０６．１、２０７．１、２０８．１のみが示されている。これらの光学素子２０８は、光学投影ユニット２０２の軸２０２．２に沿って、相互間において位置決めされている。光学素子２０６．１、２０７．１、２０８．１の投射表面２０６．２、２０７．２、２０８．２が、協働することにより、マスク２０４上に形成されたパターンの画像を基板２０５上に転写している。

【0098】

マスク２０３．１及び基板２０４．１に対するミラー２０６．１、２０７．１、２０８．１の相対的な位置、及びそれらの相互間における相対的な位置の既定の限度を維持すべく、それぞれ、アクチュエータ２０６．３及び２０７．３を介して、ミラー２０６．１及び２０７．１を空間（６つのＤＯＦ）内において能動的に位置決め可能である。同様に、マスクテーブル２０３．２及び基板テーブル２０４．２も、（図４には図示されていない）それぞれの支持構造を介して空間（６つのＤＯＦ）内において能動的に位置決め可能である。これらの部分の能動的な位置決めは、露光装置２０１のこれらのコンポーネント間の空間的な関係を（６つのＤＯＦにおいて）キャプチャする第１〜第３計測装置２１０、２１２、及び２１３の計測結果に基づいて実行されている。

【0099】

第１実施例との関係における相違点の１つは、基板２０４．１に最も近接して配置されている第１ミラー２０８．１が、光学投影ユニット２０２のハウジング２０２．１の内部に配置されていないという事実にある。この代わりに、第１ミラー２０８．１は、例えば、約３００Ｈｚ以上の共振周波数において第１ミラー２０８．１に対して支持を提供する実質的に堅固な取り付けデバイス２１５によってハウジング２０２．１の下部部分から吊り下げられている。

【0100】

第２実施例との関連において既に説明したように、従来の計測フレームの除去以外に、この実施例は、第１ミラー２０８．１の周囲にハウジング素子が配置されていないため、ハウジング２０２．１の外部における第１ミラー２０８．１の実質的に堅固な吊り下げに起因し、第１ミラー２０８．１の領域内に構築スペースが提供されるという利点を具備している。従って、ハウジング２０２．１に取り付けられた第２計測装置２１０のコンポーネントを第１ミラー２０８．１に相対的に近接した状態において配置可能であり、これが、これらのコンポーネントの改善された動的な動作に結び付くことになる。

【0101】

第１実施例との関係における更なる相違点は、光学素子ユニットグループ２０５のその他のミラー２０６．１及び２０７．１が、ハウジング２０２．１内に収容されてはいるが、本明細書においてフォースフレーム２１６とも呼ばれる支持構造２１６によって別個に支持されているという事実にある。この支持構造２１６は、基礎構造２０９上において直接的に支持されている。

【0102】

第３実施例は、システムの力学的な特性との関係において利点を具備している。１つは、ハウジング２０２．１が、第１ミラー２０８．１などの受動的であって駆動されてはいない部分にのみ力学的に接続されているという点にある。この結果、ハウジング２０２．１は、ミラー２０６．１及び２０７．１などの上部における位置調節動作の結果として生じる力学的な内在的な負荷又は妨害から免れている。従って、第１、第２、及び第３計測装置２１０、２１２、及び２１３を保持する本明細書においてセンサフレームとも呼ばれているハウジング２０２．１は、ミラー２０６．１及び２０７．１上におけるこれらの位置調節動作の結果として生じる高周波数の妨害から免れており、これが、改善された計測結果と、これらの結果を実現するための努力の相対的な軽減に、それぞれ結び付くことになる。

【0103】

ミラーユニット２０６及び２０７のアクチュエータユニット２０６．３及び２０７．３を介した相殺のための対応した位置調節により、フォースフレーム２１６内に導入された機械的な妨害を補償する必要があることを理解されたい。但し、フォースフレーム２１６内に導入されたこれらの機械的な妨害を低減すべく、対応する振動遮断手段により、基礎構造２０９上おいてフォースフレーム２１６自体を支持可能である。このような振動遮断手段は、基礎構造２０９上におけるセンサフレーム２０２．１の直接的な支持のために選択された振動遮断デバイス２１１のものに匹敵した共振周波数においてフォースフレーム２１６を支持可能である。フォースフレーム２１６の振動遮断手段の共振周波数は、約３０Ｈｚ以下になるように選択可能である。

【0104】

第１及び第２実施例と同様に、第１ミラー２０８．１が、システム全体における中央基準として機能している。従って、第１及び第２実施例と同一の設計においては、これは、第１〜第３計測装置２１０、２１２、及び２１３の第１〜第３基準２１０．３、２１２．３、及び２１３．３を統合している。

【0105】

この実施例の場合にも、図２を参照して前述した本発明による方法を同様に実行可能であることを理解されたい。従って、この関連においては、この場合にも、前述の説明を参照されたい。

【0106】

・実施例４
以下においては、図５を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第４の好適な実施例３０１について説明することとする。

【0107】

図５の実施例は、その主な設計及び機能において、図１の実施例と略対応している。具体的には、図５においては、３００が加算された同一の参照符号が、類似した又は同一の部分に付与されている。従って、これらについては、先程付与された説明を主に参照することとし、基本的には、相違点についてのみ説明することとする。

【0108】

図５は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置３０１の形態における光学結像装置の縮尺が正確ではない概略図である。露光装置３０１は、マスクユニット３０３のマスク３０３．１上に形成されたパターンの画像を基板ユニット３０４の基板３０４．１上に転写すべく適合された光学投影ユニット３０２を有している。このために、露光装置３０１は、反射マスク３０３を照射する（図示されてはいない）照明系を有している。露光ユニット３０３は、マスク３０３．１から反射された光を受光し、マスク３０３．１上に形成されたパターンの画像を、例えば、ウエハ又はこれに類似したものなどの基板３０４．１上に投影している。

【0109】

このために、光学投影ユニット３０２は、光学素子ユニットの光学素子ユニットグループ３０５を保持している、光学素子ユニットグループ３０５は、ミラーの形態におけるいくつかの光学素子を有しており、このうちのミラー３０６．１、３０７．１、３０８．１のみが示されている。これらの光学素子３０８は、光学投影ユニット３０２の軸３０２．２に沿って、相互間において位置決めされている。光学素子３０６．１、３０７．１、３０８．１の投射表面３０６．２、３０７．２、３０８．２が、協働することにより、マスク３０４上に形成されたパターンの画像を基板３０５上に転写している。

【0110】

光学素子ユニットグループ３０５は、第１サブグループ３０５．１及び第２サブグループ３０５．２を有している。第１サブグループ３０５．１は、しばしば、投影オプティクスボックス（ＰＯＢ）３０２．１とも呼ばれる光学投影ユニット３０２のハウジング３０２．１内に保持されている。ミラー３０６．１、３０７．１が、サブグループ３０５．１の一部を形成しており、ミラー３０８．１が、第２サブグループ３０５．２の一部を形成している。

【0111】

マスク３０３．１及び基板３０４．１に対するミラー３０６．１、３０７．１、３０８．１の相対的な位置、及びそれらの相互間における相対的な位置の既定の限度を維持すべく、それぞれ、アクチュエータユニット３０６．３及び３０７．３を介して、ミラー３０６．１及び３０７．１を空間（６つのＤＯＦ）内において能動的に位置決め可能である。同様に、マスクテーブル３０３．２及び基板テーブル３０４．２も、（図５には、示されていない）個々の支持構造を介して空間（６つのＤＯＦ）内において能動的に位置決め可能である。これらの部分の能動的な位置決めは、露光装置３０１のこれらのコンポーネント間の空間的な関係を（６つのＤＯＦにおいて）キャプチャする第１〜第３計測装置３１０、３１２、及び３１３の計測結果に基づいて実行されている。

【0112】

第１実施例との関係における相違点の１つは、第１計測装置３１０が、基板テーブル３０４．２に接続された２つの第１エミッタ及びレシーバユニット３１０．１及び３１０．６を有しているという事実にある。第１計測装置３１０は、第１ミラー３０８．１に対して、即ち、第１結像装置コンポーネントに対して直接的に機械的に接続された２つの第１基準素子３１０．２及び３１０．７を更に有している。

【0113】

第１基準素子３１０．２、３１０．７のそれぞれが、第１ミラー３０８．１の第１反射面３０８．２の反対側である第１ミラー３０８．１の背面３０８．３に接続されている。第１計測装置３１０の作動原理に応じて、第１基準素子は、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される場合の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。図５に示されている実施例においては、基準素子３１０．２は、第１ミラー３０８．１の背面３０８．３によって形成されている。このために、第１計測装置３１０の作動原理に応じて、第１ミラーの背面３０８．３は、少なくとも基準素子３１０．２の領域において、反射面として実施可能であり、或いは、例えば、背面３０８．３上に直接的に露出した格子などの格子を有することも可能である。

【0114】

但し、本発明のその他の実施例においては、第１基準素子のうちの１つ又はそれぞれは、第１ミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0115】

６つのすべての自由度における第１ミラー３０８．１と基板テーブル３０４．２の間の相対的な位置の計測は、第１エミッタ及びレシーバユニット３１０．１及び３１０．６のそれぞれによって提供される１つ又は複数の計測光を使用することによって実行可能であることを理解されたい。この場合には、例えば、干渉計及びエンコーダ原理を組み合わせることにより、第１ミラー３０８．１の背面３０８．３上において反射面及び格子の組み合わせを生成可能である。但し、本発明のその他の実施例においては、第１ミラーの背面３０８．３以外のその他の場所に配置された更なる基準素子を第１計測装置内において使用することも可能であることを理解されたい。

【0116】

第１実施例との関係における更なる相違点は、基板３０４．１に最も近接して配置された第１ミラー３０８．１が、光学投影ユニット３０２のハウジング３０２．１の内部に配置されていないという事実にある。この代わりに、第２サブグループ３０５．２を形成している第１ミラー３０８．１は、第２振動遮断デバイス３１７を介して振動が遮断された方式においてハウジング３０２．１の下部部分から吊り下げられている。第２振動遮断デバイス３１７は、その上部の第１端部において、ハウジング３０２．１に直接的に接触している。第２振動遮断デバイス３１７は、その下部の第２端部において、第１ミラー３０８．１に直接的に接触している。

【0117】

個々の第１及び第２振動遮断デバイス３１１及び３１７は、それぞれ、ハウジング３０２．１及び第１ミラー３０８．１の周囲に均等に分散された複数の第１及び第２振動遮断ユニット３１１．１及び３１７．１によって形成されている。基礎構造３０９を介して光学投影ユニット３０２内に導入される外部の機械的な妨害の周波数は、通常、３０Ｈｚ〜１Ｈｚの範囲を有している。従って、予想される機械的な妨害の周波数に応じて、第１及び第２振動遮断ユニット３１１．１及び３１７．１は、予想される機械的な妨害の周波数を下回る少なくとも１０分の１の共振周波数において、それぞれハウジング３０２．１及び第１ミラー３０８．１に対して支持を提供する任意の適切なタイプから構成可能である。

【0118】

通常、第１及び第２振動遮断ユニット３１１．１及び３１７．１の共振周波数は、０．０１〜１０Ｈｚにおいて選択されることになる。好ましくは、第１及び第２振動遮断ユニット３１１．１及び３１７．１によって提供される支持の共振周波数は、０．１Ｈｚ以下である。このような振動遮断ユニット３１１．１及び３１７．１は、それぞれ、（例えば、ボイスコイルモーターを使用するなどの）電磁的な原理に従って動作可能であると共に、略同一レベルの共振周波数において、即ち、好ましくは、約０．１Ｈｚ以下においてドリフト制御を提供可能である横方向のドリフト制御を具備した周知の所謂磁気重力補償器によって提供可能である。

【0119】

但し、本発明のその他の実施例においては、例えば、適切に低い共振周波数のスプリング装置を有する純粋に機械的な作動原理などのその他の作動原理を振動遮断ユニット用に選択可能であることを理解されたい。

【0120】

第２実施例の関連において既に説明したように、従来の計測フレームの除去以外に、この実施例は、第１ミラー３０８．１の周囲にハウジング素子が配置されていないため、ハウジング３０２．１の外部における第１ミラー３０８．１の吊り下げに起因し、第１ミラー３０８．１の領域内に構築スペースが提供されるという利点を具備している。

【0121】

この実施例の更なる利点は、第１ミラー３０８．１における別個の振動遮断支持の結果としてもたらされている。第１ミラー３０８．１は、光学投影ユニット３０２の光学系の光学設計に応じて、通常は、約２００〜８００ｎｍの直径を具備している。第１ミラー３０８．１がＺｅｒｏｄｕｒ又はこれに類似したものなどの適切な材料の固体として製造される場合には、第１ミラー３０８．１は、相当の質量を具備しており、これは、通常、６０ｋｇにも及び、場合によっては、これを上回る可能性がある。例えば、Ｚｅｒｏｄｕｒ又はこれに類似したものなどの第１ミラー３０８．１の材料は、低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を具備可能であり、従って、熱的に不活性であろう。

【0122】

前述のように、第１ミラー３０８．１は、大きな質量を具備しており、熱的に不活性な材料から製造可能であり、能動的に駆動されてはおらず、且つ、（後程詳述するように）その関連において使用される計測装置の受動的なコンポーネントのみを統合又は保持可能である。従って、第１ミラー３０８．１は、それ自体が、本システムの（熱的且つ力学的に）高度に安定したコンポーネントである。振動から遮断された別個の吊り下げにより、第１ミラー３０８．１は、ハウジング３０２．１によって保持されている光学投影ユニット３０２の部分から力学的に分離されており、且つ、従って、外部の機械的な妨害との関連において安定している。従って、これは、本発明のこの実施例に従って付与されるシステム全体における中央基準としての役割に完全に適している。力学的には、第１ミラー３０８．１は、直列の振動遮断システム３１１．１及び３１７．１を介してカスケード方式によって基礎構造に接続されており、この装置は、特に基礎に関連した妨害との関連において更なる遮断性能を提供している。

【0123】

システム全体における中央基準として第１ミラー３０８．１を提供するというこの概念によれば、第１及び第２実施例と同一の設計において、第１ミラー３０８．１は、第１〜第３計測装置３１０、３１２、及び３１３の第１〜第３基準３１０．３、３１２．３、及び３１３．３をそれぞれ保持及び統合している。

【0124】

この実施例の場合にも、図２を参照して説明した本発明による方法を同様に実行可能であることを理解されたい。従って、この関連においては、この場合にも、前述の説明を参照されたい。

【0125】

更には、本発明のその他の実施例においては、光学素子ユニットの第２サブグループ３０５．２は、第２振動遮断デバイス３１７を介して、この場合には第１ミラー３０８．１である第１光学素子と共に保持された更なる光学素子ユニットを有することも可能であることを理解されたい。このために、この第２サブグループは、第２振動遮断デバイス３１７を介して基礎構造３０９上において直接的に支持された第２ハウジング構造又はこれに類似したものによって収容可能である。

【0126】

・実施例５
以下においては、図６を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置４０１の第５の好適な実施例について説明することとする。

【0127】

図６の実施例は、その主な設計及び機能において、図１の実施例に略対応している。具体的には、図６においては、４００が加算された同一の参照符号が、類似した又は同一の部分に対して付与されている。

【0128】

図６は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置４０１の形態における光学結像装置の縮尺が正確ではない概略図である。露光装置４０１は、マスクユニット４０３のマスク４０３．１上に形成されたパターンの画像を基板ユニット４０４の基板４０４．１上に転写すべく適合された光学投影ユニット４０２を有している。このために、露光装置４０１は、反射マスク４０３を照射する（図示されてはいない）照明系を有している。露光ユニット４０３は、マスク４０３．１から反射された光を受光し、マスク４０３．１上に形成されているパターンの画像を、例えば、ウエハ又はこれ類似したものなどの基板４０４．１上に投影している。

【0129】

このために、光学投影ユニット４０２は、光学素子ユニットの光学素子ユニットグループ４０５を保持している。この光学素子ユニットグループ４０５は、第１サブグループ４０５．１及び第２サブグループ４０５．２を有している。サブグループ４０５．１は、しばしば、投影オプティクスボックス（ＰＯＢ）４０２．１とも呼ばれる光学投影ユニット４０２のハウジング４０２．１の内部に保持されている。

【0130】

光学素子ユニットグループ４０５は、ミラーの形態におけるいくつかの光学素子を有しており、このうちのミラー４０６．１、４０７．１、４０８．１のみが示されている。これらの光学素子４０８は、光学投影ユニット４０２の軸４０２．２に沿って、相互間において位置決めされている。ミラー４０６．１、４０７．１が、第１サブグループ４０５．１の一部を形成しており、ミラー４０８．１が、第２サブグループ４０５．２の一部を形成している。

【0131】

光学投影ユニット４０２は、マスク４０３．１と基板４０４．１の間の光路の一部分を収容している。その光学素子４０６．１、４０７．１、４０８．１の投射表面４０６．２、４０７．２、４０８．２が、協働することにより、マスク４０４上に形成されたパターンの画像を光路の端部に配置された基板４０５上に転写している。

【0132】

マスク４０３．１は、マスクユニット４０３のマスクテーブル４０３．２上に受けられており、マスクテーブル４０３．２は、基礎構造４０９上において、（図示されてはいない）適切な支持構造によって支持されている。同様に、基板４０４．１も、基板ユニット４０４の基板テーブル４０４．２上において受けられており、基板テーブル４０４．２も、基礎構造４０９上において、（図示されてはいない）適切な支持構造によって支持されている。

【0133】

マスク４０３．１上に形成されているパターン画像は、通常、サイズが縮小され、基板４０４．１のいくつかのターゲットエリアに対して転写される。マスク４０３．１上に形成されているパターンの画像は、露光装置４０１の設計に応じて、２つの異なる方法により、基板４０４．１上の個々のターゲットエリアに対して転写可能である。露光装置４０１が所謂ウエハステッパ装置として設計されている場合には、マスク４０３．１上に形成されたパターン全体を照射することにより、１つの単一段階において、パターンの画像全体が基板４０４．１上の個々のターゲットエリアに対して転写される。露光装置４０１が所謂ステップアンドスキャン装置として設計されている場合には、投影光の下において、マスクテーブル４０３．２と、従って、マスク４０３．１上に形成されたパターンを漸次スキャニングしつつ、同時に、基板テーブル４０４．２と、従って、基板４０４．１の対応したスキャニング移動を実行することにより、パターンの画像が基板４０４．１上の個々のターゲットエリアに対して転写される。

【0134】

いずれの場合にも、高品質の結像結果を得るべく、マスク４０３．１に対する、並びに、基板４０４．１に対する光学素子ユニットグループ４０５の光学素子、即ち、ミラー４０６．１、４０７．１、４０８．１の相対的な位置及びそれらの相互間における相対的な位置を既定の限度内に維持しなければならない。

【0135】

露光装置４０１の動作の際には、マスク４０３．１及び基板４０４．１に対するミラー４０６．１、４０７．１、４０８．１の相対的な位置、及びそれらの相互間における相対的な位置は、システム内に導入される内在的且つ外来的な妨害の両方の結果として生じる変化に晒されることになる。このような妨害は、例えば、システム自体の内部において生成される力の結果として生じるか、或いは、例えば、基礎構造４０９などのシステムの環境を介して導入される振動の形態における機械的な妨害であってよい。又、これらは、例えば、システムの部品の熱膨張に起因した位置の変化などの熱によって誘発される妨害であってもよい。

【0136】

マスク４０３．１及び基板４０４．１に対するミラー４０６．１、４０７．１、４０８．１の相対的な位置、及びそれらの相互間における相対的な位置に関する先程の既定の限度を維持すべく、それぞれ、アクチュエータユニット４０６．３及び４０７．３を介して、ミラー４０６．１及び４０７．１を空間内において能動的に位置決め可能である。同様に、マスクテーブル４０３．２及び基板テーブル４０４．２も、（図６には図示されていない）個々の支持構造を介して空間内において能動的に位置決め可能である。

【0137】

これらの部分の能動的な位置決めは、露光装置４０１の特定のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする複数の計測装置の計測結果に基づいて実行されている。

【0138】

第１計測装置４１０は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置４０１の第１結像装置コンポーネントと、この第１結像装置コンポーネントとは異なる露光装置４０１の第２結像装置コンポーネントの間の空間的な関係をキャプチャしている。

【0139】

第１結像装置コンポーネントは、基板４０４．１に最も近接して配置された第１ミラー４０８．１の形態における第１光学素子である。従って、第１結像装置コンポーネントは、光学素子ユニット４０８のコンポーネントである。第２結像装置コンポーネントは、基板テーブル４０４．２、即ち、基板ユニット４０４のコンポーネントである。基板テーブル４０４．２と基板４０４．１の間の空間的な関係が、例えば、露光プロセスの直前の計測動作に起因して判明しているため、第１計測装置４１０により、基板ユニット４０４のコンポーネントとしての基板４０４．１と第１ミラー４０８．１の間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0140】

第１計測装置４１０は、基板テーブル４０４．２に接続された２つの第１エミッタ及びレシーバユニット４１０．１及び４１０．６を有している。計測装置４１０は、第１ミラー４０８．１に対して、即ち、第１結像装置コンポーネントに対して直接的に機械的に接続された２つの第１基準素子４１０．２及び４１０．７を更に有している。

【0141】

第１基準素子４１０．２、４１０．７のそれぞれは、第１ミラー４０８．１の第１反射面４０８．２の反対側の第１ミラー４０８．１の背面４０８．３に接続されている。第１計測装置４１０の作動原理に応じて、第１基準素子は、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される場合の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折格子であってよい。図６に示されている実施例においては、基準素子４１０．２は、第１ミラー４０８．１の背面４０８．３によって形成されている。このために、第１計測装置４１０の作動原理に応じて、第１ミラーの背面４０８．３は、少なくとも基準素子４１０．２の領域内において、反射面として実施可能であり、或いは、例えば、背面４０８．３上に直接的に露出した格子などの格子を有することも可能である。

【0142】

但し、本発明のその他の実施例においては、第１基準素子のうちの１つ又はそれぞれは、第１ミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又は任意のこれらの組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0143】

第１エミッタ及びレシーバユニット４１０．１及び４１０．６のそれぞれによって提供される１つ又は複数の計測光を使用することにより、すべての６つの自由度において第１ミラー４０８．１と基板テーブル４０４．２の間の相対的な位置の計測を実行可能であることを理解されたい。この場合には、例えば、干渉計及びエンコーダ原理を組み合わせることにより、第１ミラー４０８．１の背面４０８．３上において反射面と格子の組み合わせを生成可能である。但し、本発明のその他の実施例においては、第１ミラーの背面４０８．３以外のその他の場所に配置された更なる基準素子を第１計測装置内において使用することも可能であることを理解されたい。

【0144】

第１計測装置４１０の一部と第１ミラー４０８．１の接続、更に詳しくは、統合と、直接的な基板テーブル４０４．２に対する第１計測装置４１０の残りの部分、具体的には、第１エミッタ及びレシーバユニット４１０．１の、周知のＸ、Ｙ、Ｚ基準ミラー及びゼロセンサの再帰反射器を伴う、接続、更に詳しくは、統合により、基礎構造４０９とハウジング４０２．１の間における計測フレーム又はこれに類似したものなどの大きくて嵩張る構造の介在を回避可能である。

【0145】

この結果、従来のシステムにおいて使用されている計測フレームが省略されており、光学素子ユニットの第１サブグループ４０５．１を保持している光学投影ユニット４０２のハウジング４０２．１が、このような計測フレームの機能を統合している。ハウジング４０２．１は、第１振動遮断デバイス４１１を介して、振動が遮断された方式において基礎構造４０９に直接的に接続されている。第１振動遮断デバイス４１１は、その上部の第１端部においては、ハウジング４０２．１のフランジ部分４０２．３においてハウジング４０２．１に直接的に接触しており、その下部の第２端部においては、基礎構造４０９に直接的に接触している。

【0146】

更には、この実施例においては、光学素子ユニットの第２サブグループ４０５．２を形成している第１ミラー４０８．１は、別個に支持されており、且つ、このような計測フレームの機能を統合している。又、第１ミラー４０８．１は、第２振動遮断デバイス４１７を介して、振動が遮断された方式において基礎構造４０９に直接的に接続されている。第２振動遮断デバイス４１７は、その上部の第１端部において、基礎構造４０９に実質的に堅固に取り付けられた支持構造４１８に直接的に接触している。第２振動遮断デバイス４１７は、その下部の第２端部において、第１ミラー４０８．１に直接的に接触している。

【0147】

個々の第１及び第２振動遮断デバイス４１１及び４１７は、それぞれ、ハウジング４０２．１及び第１ミラー４０８．１の周囲に均等に分散された複数の第１及び第２振動遮断ユニット４１１．１及び４１７．１によって形成されている。基礎構造４０９を介して光学投影ユニット４０２内に導入される外来の機械的妨害の周波数は、通常、３０Ｈｚから１Ｈｚの範囲を有している。従って、予想される機械的な妨害の周波数に応じて、第１及び第２振動遮断ユニット４１１．１及び４１７．１は、予想される機械的妨害の周波数を下回る少なくとも１０の１の共振周波数において、それぞれ、ハウジング４０２．１及び第１ミラー４０８．１に対して支持を提供する任意のタイプから構成可能である。

【0148】

通常、第１及び第２振動遮断ユニット４１１．１及び４１７．１の共振周波数は、０．０１〜１０Ｈｚにおいて選択されることになる。好ましくは、第１及び第２振動遮断ユニット４１１．１及び４１７．１によって提供される支持の共振周波数は、約０．１Ｈｚ以下である。このような振動遮断ユニット４１１．１及び４１７．１は、それぞれ、電磁的な原理に従って（例えば、ボイスコイルモーターなどを使用することにより）動作可能であると共に、略同一レベルの共振周波数以下において、即ち、好ましくは、約０．１Ｈｚ以下においてドリフト制御を提供可能である横方向のドリフト制御を具備した周知の所謂磁気重力補償器によって提供可能である。

【0149】

但し、本発明のその他の実施例においては、例えば、適切に低い共振周波数のスプリング装置を有する純粋に機械的な作動原理などのその他の作動原理を振動遮断ユニット用に選択することも可能であることを理解されたい。

【0150】

本発明によって実現可能である従来の計測フレームの除去は、現時点において既知の光学投影系に比べて、いくつかの利点を提供している。

【0151】

１つの利点は、従来の計測フレームを除去することにより、基板に近接して相当量の構築空間が解放されることである。この結果、投影オプティクスの設計及び寸法設定が容易となる。更なる利点は、光学投影ユニットのハウジング４０２．１自体が、その内部に収容された光学素子間における熱ドリフトの影響を低減すべく、熱安定性の観点において、既に高度に安定化されているという点にある。従って、ハウジング４０２．１は、第１計測装置の部品を統合するのに特に適しており、計測フレームの熱的な安定化のために通常必要とされる大きな努力を払う必要がなくなる。この結果、光学投影装置１の全体的なコストが大幅に低減されることになる。

【0152】

この実施例の更なる利点は、第１ミラー４０８．１における別個の振動遮断支持にある。第１ミラー４０８．１は、光学投影ユニット４０２の光学系の光学設計に応じて、通常、約２００〜８００ｍｍの直径を具備している。第１ミラー４０８．１がＺｅｒｏｄｕｒ又はこれに類似したものなどの適切な材料の固体として製造されている場合には、第１ミラー４０８．１は、大きな質量を具備しており、これは、通常、６０ｋｇにも及び、場合によっては、これを上回る可能性がある。例えば、Ｚｅｒｏｄｕｒ又はこれに類似したものなどの第１ミラー４０８．１の材料は、低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を具備可能であり、従って、熱的に不活性であろう。

【0153】

１つの利点は、ハウジングが、第１ミラー４０８．１の負荷を支持する必要がなく、従って、相対的に簡単な最適化された設計を有することができるという点にある。第２の利点は、第１ミラー４０８．１内に導入される妨害とハウジング４０２．１内に導入される妨害の間の力学的な分離を実現可能であるという点にある。第３の利点は、第１ミラー４０８．１が、大きな質量を具備しており、熱的に不活性の材料から製造可能であり、能動的に駆動されてはおらず、且つ（後程詳述するように）その関連において使用される計測装置の受動的なコンポーネントのみを統合又は保持可能であるという事実にある。従って、第１ミラー４０８．１は、それ自体が、システムの（熱的且つ力学的に）高度に安定したコンポーネントである。振動が遮断された別個の吊り下げにより、第１ミラー４０８．１は、光学投影ユニット４０２の残りの部分から力学的に分離されており、従って、例えば、ミラー３０６．２及び３０７．２のアクチュエータの力などの光学投影ユニットから由来する機械的な妨害との関係において安定している。従って、これは、後述するように、本発明のこの実施例に従って付与されるシステム全体における中央基準としての役割に完全に適している。

【0154】

システム全体における中央基準として第１ミラー４０８．１を提供するという概念によれば、光学投影系との関連おけるマスクテーブル４０３．２の位置調節の結果を使用すべく、第１計測装置４１０に加えて、第１ミラー４０８．１とマスクテーブル４０３．２間の空間的な関係をキャプチャする第２計測装置４１２が提供される。

【0155】

第２計測装置４１２は、マスクテーブル４０３．２に接続された第２エミッタ及びレシーバユニット４１２．１と、第１ミラー４０８．１の前面４０８．４に直接的に機械的に接続された第２基準素子４１２．２を有している。この場合にも、第２計測装置４１２は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置４０１の第１結像コンポーネントとしての第１ミラー４０８．１と露光装置４０１の第２結像装置コンポーネントとしてのマスクテーブル４０３．２の間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0156】

第２基準素子４１２．２は、第１ミラー４０８．１の第１反射面４０８．２をも形成している第１ミラー４０８．１の前面４０８．３に接続されている。第２計測装置４１２の作動原理に応じて、第２基準素子は、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される際の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。

【0157】

図６に示されている実施例においては、第１ミラー４０８．１の前面４０８．４は、第２計測装置４１２の作動原理に応じて、少なくとも第２基準素子４１２．２の領域内において、反射面として実施可能であり、或いは、例えば、前面４０８．４上に直接的に露出した格子などの格子を有することも可能である。

【0158】

但し、本発明のその他の実施例においては、第２基準素子は、第１ミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0159】

更には、本発明のその他の実施例においては、第２計測装置４１２は、欧州特許公開第１ １８２ ５０９ Ａ２号（ＥＰ １ １８２ ５０９ Ａ２）に開示されており、且つ、図６において破線輪郭４１２．３によって示されている従来の計測装置によって置換することも可能であることを理解されたい。更には、第２計測装置４１２は、図６に破線輪郭４１２．４によって示されている計測装置によって置換することも可能である。このような第２計測装置の場合には、エミッタ及びレシーバユニットは、この場合にも、マスクテーブル４０３．２に接続されており、第２基準素子は、ハウジング４０２．１に対して直接的に機械的に接続されている。

【0160】

最後に、システム全体における中央基準として第１ミラー４０８．１を提供するという概念によれば、第１ミラー４０８．１に対するその他のミラー４０６．１及び４０７．１の位置調節の結果を使用すべく、第１及び第２計測装置４１０及び４１２に加えて、第１ミラー４０８．１とその他のミラー４０６．１及び４０７．１間の空間的な関係をキャプチャする第３計測装置４１３が提供される。

【0161】

第３計測装置４１３は、ハウジング４０２．１に接続された第３エミッタ及びレシーバユニット４１３．１と、それぞれ、ミラー４０８．１、４０６．１、及び４０７．１の表面に直接的に機械的に接続された第３基準素子４１３．２、４１３．３、４１３．４を有している。この場合にも、第３計測装置４１３は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置４０１の第１結像装置コンポーネントとしての第１ミラー４０８．１と露光装置４０１の第２結像装置コンポーネントとしての個々のミラー４０６．１及び４０７．１間の空間的な関係をキャプチャ可能である。

【0162】

第３基準素子４１３．２、４１３．３、４１３．４は、第３計測装置４１３の作動原理に応じて、例えば、反射面などの反射素子であるか、干渉計原理が使用される際の所謂コーナーキューブプリズム又はこれに類似したものなどの複数の反射面を提供する素子であるか、或いは、例えば、エンコーダ原理が使用される際の格子などの回折素子であってよい。図６に示されている実施例においては、第３基準素子を形成しているミラー４０８．１、４０６．１、及び４０７．１の個々の表面は、第３計測装置４１３の作動原理に応じて、少なくとも個々の第３基準素子４１３．２、４１３．３、４１３．４の領域内において、反射面として実施可能であり、或いは、例えば、２Ｄ格子などの格子とすることも可能である。

【0163】

但し、本発明のその他の実施例においては、個々の第３基準素子は、個々のミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、積極接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における反射面又は格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0164】

更には、個々の計測装置の個々の計測光は、必ずしも図６に示されているように、真っ直ぐなコースを具備する必要はないことを理解されたい。むしろ、光学系の設計に応じて、適切な光線操作オプティクスを提供することにより、定義された方式において、真っ直ぐではない軌跡において個々の計測光を導波可能である。

【0165】

更には、本発明のその他の実施例においては、第３計測装置４１３は、図６に破線輪郭４１３．５によって示されているように、第１ミラーと個々の更なるミラーの間の空間的な関係を別個にキャプチャするか、又は図６に破線輪郭４１３．６によって示されているように、第１ミラーとハウジングの間の空間的な関係をキャプチャする別個の計測装置によって置換可能であることを理解されたい。

【0166】

前述の第４実施例によれば、第１〜第３基準素子４１０．２、４１２．２、４１３．２、４１３．３、４１３．４は、個々の光学素子、即ち、ミラー４０６．１、４０７．１、４０８．１上に直接的に提供されている。但し、本発明のその他の実施例においては、個々の基準素子を個々の光学素子ユニットのその他のコンポーネントに接続することにより、個々の光学素子の空間的な位置の適切な評価を実現することも可能であることを理解されたい。例えば、個々の基準素子は、個々の光学素子を保持すると共に個々の光学素子と共に変位する光学素子取り付け器に接続することも可能である。

【0167】

図６の露光装置４０１の場合にも、図２との関連において説明した本発明によるパターンの画像を基板上に転写する方法を実施可能であることを理解されたい。

【0168】

更には、本発明のその他の実施例においては、光学素子ユニットの第２サブグループ４０５．２は、第２振動遮断デバイス４１７を介して、この場合には第１ミラー４０８．１である第１光学素子と共に保持された更なる光学素子を有することも可能であることを理解されたい。このために、この第２サブグループは、第２振動遮断デバイス４１７を介して、基礎構造４０９上において直接的に支持された第２ハウジング構造又はこれに類似したものによって収容可能である。

【0169】

・実施例６
以下においては、図７を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第６実施例５０１について説明することとする。

【0170】

図７の実施例は、その主な設計及び機能において、図３の実施例に略対応している。具体的には、図７においては、図３のものとの関係において４００が加算された同一の参照符号が、類似の又は同一の部分に対して付与されている。図７の実施例と図３の実施例の間における唯一の相違点は、第１計測装置５１０の設計と、光学素子ユニット５０８の第１ミラー５０８．１の設計にある。これ以外のすべての部分は、同一であり、従って、これらの側面については、図３の関連において付与された上述の説明を参照されたい。

【0171】

図７は、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置５０１の形態における光学結像装置の下部部分の縮尺が正確ではない概略部分断面図である。この場合にも、光学投影ユニット５０２のハウジング５０２．１は、計測フレームの機能を統合しており、且つ、前述のように、振動遮断デバイス５１１を介して、振動が遮断された方式において基礎構造５０９に直接的に接続されている。

【0172】

第１計測装置５１０が、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置５０１の第１結像装置コンポーネントとしての第１ミラー５０８．１と、この第１結像装置コンポーネントとは異なる露光装置５０１の第２結像装置コンポーネントとしての基板ユニット５０４の間の空間的な関係をキャプチャしている。

【0173】

第１計測装置５１０は、ハウジング５０２．１に接続されたエミッタ及びレシーバユニット５１０．１及びレシーバユニット５１０．８を有している。エミッタ及びレシーバユニット５１０．１は、第１計測装置５１０の計測コンポーネントを形成している第１光線操作ユニット５１０．９を有している。第１光線操作ユニット５１０．９は、第１ミラー５０８．１内に統合されている。このために、第１光線操作ユニット５１０．９は、第１ミラー５０８．１内の第１空洞によって形成された第１レセプタクル５０８．５内に保持されている。第１ミラー５０８．１の動きの影響を受けないように、第１光線操作ユニット５１０．９は、第１ミラー５０８．１に接触しないように保持されている。

【0174】

レシーバユニット５１０．８は、第１計測装置５１０の更なる計測コンポーネントを形成する第２光線操作ユニット５１０．１０を有している。第２光線操作ユニット５１０．１０も、第１ミラー５０８．１内に統合されている。このために、第２光線操作ユニット５１０．１０は、第１ミラー５０８．１内の第２空洞によって形成された第２レセプタクル５０８．６内に保持されている。第２光線操作ユニット５１０．１０も、第１ミラー５０８．１の動きの影響を受けないように、第１ミラー５０８．１に接触しないように保持されている。

【0175】

光線操作ユニットを統合するための空洞は、任意の適切な手段によって実現可能であることを理解されたい。例えば、固体ミラーの本体内に、対応する空洞を導入可能である。但し、本発明のその他の実施例においては、光線操作ユニットを収容できるように、内部的に少なくとも部分的に中空の構造としてミラー自体を形成することも可能であることを理解されたい。更には、本発明のその他の実施例においては、光線操作ユニットのうちの少なくとも１つの代わりに、第１計測装置の個々の計測コンポーネントを形成するエミッタ及び／又はレシーバを、ミラーに接触しない状態で、適切な場所において第１ミラー内に保持し、従って、統合可能であることを理解されたい。

【0176】

軸５０２．２に沿って基板テーブル５０４．２のレベリング情報を既知のレベリングシステムに類似した方式において提供すべく、エミッタ及びレシーバユニット５１０．１は、第１計測光５１０．１１を放射している。この第１計測光５１０．１１は、第１光線操作ユニット５１０．９を介して、第１ミラー５０８．１を通じて導波され、傾いた角度において基板５０４．１上に投影されている。次いで、第１計測光５１０．１１は、基板５０４．１の表面から第２光線操作ユニット５１０．１０内に反射される。第２光線操作ユニット５１０．１０が、第１計測光５１０．１１をレシーバユニット５１０．８内の受光素子に導波している。軸５０２．２に沿った基板テーブル５０４．２の位置に応じて、第１計測光５１０．１１は、特定の位置において受光素子に入射する。従って、第１計測光５１０．１１が受光素子に入射する位置は、ハウジング５０２．１に対する軸５０２．２に沿った基板テーブル５０４．２の位置に関する情報を提供している。

【0177】

第１計測装置５１０は、２つの基準ユニット５１０．１２及び５１０．１３を更に有している。基準ユニット５１０．１２は、基板テーブル５０４．２に直接的に機械的に接続されており、この結果、第１計測装置５１０は、残りの自由度において、基板テーブル５０４．２と第１計測装置５１０の間の空間的な関係を提供可能である。基準ユニット５１０．１３は、第１ミラー５０８．１に直接的に機械的に接続されており、この結果、第１計測装置５１０は、６つの自由度において、第１ミラー５０８．１と第１計測装置５１０の間の空間的な関係を提供可能である。従って、第１計測装置５１０は、６つの自由度において、基板テーブル５０４．２と第１ミラー５０８．１の間の空間的な関係を提供可能であり、この結果、これを使用することにより、前述のように、露光プロセスにおいて、基板テーブル５０４．２と、従って、基板５０４．１を空間内において位置決めする。

【0178】

・実施例７
以下においては、図８及び図９Ａ〜図９Ｃを参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置６０１の第７の好適な実施例について説明することとする。

【0179】

図８の実施例は、その主な設計及び機能において、図１の実施例に略対応している。具体的には、図８においては、６００が加算された同一の参照符号が、類似の又は同一の部分に対して付与されている。図８の実施例と図１の実施例の間における１つの相違点は、第１計測装置６１０の設計と、光学素子ユニット６０８の第１ミラー６０８．１の設計にある。図１の実施例との関係における更なる相違点は、基板ユニット６０４が、画像センサユニット６２１を更に有するターゲットユニット６２０の一部を構成しているという事実にある。これ以外のすべての部分は、同一であり、これらの側面については、この場合にも、図１との関連において付与された前述の説明を参照されたい。

【0180】

図８は、光学素子ユニットグループ６０５を有する光学投影ユニット６０２を具備すると共に、１３ｎｍの波長においてＥＵＶレンジ内において動作する露光装置６０１の形態における光学結像装置の下部部分の縮尺が正確ではない概略部分断面図である。

【0181】

ターゲットユニット６２０は、光学素子グループ６０５によって転写されるマスク上に形成されたパターンの画像を受ける露光位置に基板ユニット６０４及び画像センサユニット６２１を（図８に示されている適切な手段によって）選択的に配置すべく設計されている。図８においては、基板ユニット６０４は、露光位置において示されている。

【0182】

画像センサユニット６２１は、画像センサテーブル６２１．２によって保持された画像センサ６２１．２を有している。画像センサ６２１．１は、マスク上に形成されているパターンの画像をキャプチャすると共に、これに対応した信号を、キャプチャされた画像の品質を評価する（図８には示されていない）評価ユニットに対して提供すべく設計されている。

【0183】

図示の実施例においては、画像センサテーブル６２１．２は、別個に制御可能であるコンポーネントである。但し、本発明のその他の実施例においては、基板テーブル及び画像センサテーブルを機械的に接続することにより、１つの単一コンポーネントを形成することも可能であることを理解されたい。

【0184】

露光装置６０１の動作の際には、マスク及び基板６０４．１に対する光学素子ユニットグループ６０５のミラーの相対的な位置、及びそれらミラーの相互間における相対的な位置は、前述のシステム内に導入される内在的且つ外来的な妨害の両方の結果として生じる変化に晒されることになる。

【0185】

ウエハステッパ装置又はステップアンドスキャン装置としての露光装置６０１の動作とは無関係に、高品質の結像結果を得るべく、マスク６０３．１に対する、並びに、基板６０４．１に対する光学素子ユニットグループ６０５の光学素子の相対的な位置、及びそれらの光学素子の相互間における相対的な位置を既定の限度内に維持しなければならない。

【0186】

マスク及び基板６０４．１に対する光学素子ユニットグループ６０５のミラーの相対的な位置、及びそれらミラーの相互間における相対的な位置についての前述の既定の限度を維持すべく、例えば、制御ユニット６１９によって制御された（図９Ａには、概略的にしか示されていない）アクチュエータユニット６０８．７を介して、第１ミラー６０８．１を空間内において能動的に位置決め可能である。同様に、マスクテーブル及び基板テーブル６０４．２も、（図８には示されていない）個々の支持構造を介して空間内において能動的に位置決め可能である。

【0187】

これらの部分の能動的な位置決めは、例えば、露光装置６０１の特定のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする第１計測装置６１０などの複数の計測装置の計測結果に基づいて実行されている。これらの計測装置は、キャプチャされた位置情報を制御ユニット６１９に提供しており、この結果、この制御ユニットが、個々のコンポーネントの作動を制御している。

【0188】

第１計測装置６１０は、６つの自由度（ＤＯＦ）において、露光装置６０１の第１結像装置コンポーネントとしての光学素子ユニットグループ６０５の第１ミラー６０８．１と、この第１結像装置コンポーネントとは異なる露光装置６０１の第２結像装置コンポーネントとしての基板ユニット６０４の間の空間的な関係をキャプチャしている。

【0189】

第１計測装置６１０は、基板テーブル６０４．２に取り付けられていると共に制御ユニット６１９に接続された第１エミッタ及びレシーバユニット６１０．１及び３つの第２エミッタ及びレシーバユニット６１０．６、６１０．１４、及び６１０．１５を有するエンコーダ装置を有している。計測装置６１０のエンコーダ装置は、第１ミラー６０８．１に対して、即ち、第１結像装置コンポーネントに対して直接的に機械的に接続された第１基準素子６１０．２を更に有している。

【0190】

第１基準素子６１０．２（この位置は、破線によって図９Ａ〜図９Ｃに示されている）は、第１ミラー６０８．１の第１反射面６０８．２の反対側の第１ミラー６０８．１の背面６０８．３に接続されている。第１基準素子は、２次元格子６１０．２の形態におけるエンコーダ素子である。図８に示されている実施例においては、基準素子６１０．２は、第１ミラー６０８．１の背面６０８．３によって形成されている。このために、第１ミラーの背面６０８．３は、少なくとも基準素子６１０．２の領域内において、例えば、背面６０８．３上に直接的に露出した格子などの２次元格子としている。

【0191】

但し、本発明のその他の実施例においては、第１基準素子は、第１ミラーとは別個であると共に、これに対して直接的に機械的に接続された素子であってもよいことを理解されたい。例えば、これは、第１ミラーに対して、直接的に、連結的な接続、摩擦的な接続、接着的な接続、又はこれらの任意の組み合わせを介して接続された別個の部分上における格子などであってよい。例えば、これは、ネジにより、クランプにより、光学的な接触により、接着剤により、又はその他の方法によって第１ミラーに対して堅固に接続可能である。

【0192】

更には、それぞれのエミッタ及びレシーバユニット又はこれらのエミッタ及びレシーバユニットのサブグループごとに別個のエンコーダ素子を提供することも可能であることを理解されたい。個々のエンコーダ素子により、好ましくは、図８に示されている基板テーブルの中央位置において、それぞれのエミッタ及びレシーバユニットがセンタリングされる。即ち、その関連するエンコーダ素子の中心とアライメントされる。

【0193】

好ましくは、このような別個の部分は、第１ミラーの熱膨張係数に適合された熱膨張係数を具備している。格子の歪み又は変形を回避すべく、格子が形成される部分の熱膨張係数が可能な限り小さくなっているか、或いは、この部分が、適切な手段によって温度制御されていることが好ましい。

【0194】

エンコーダ装置の第１エミッタ及びレシーバユニット６１０．１及び第２エミッタ及びレシーバユニット６１０．６、６１０．１４、及び６１０．１５のそれぞれのものは、それぞれ、少なくとも１つの光線６１０．１６及び６１０．１７を格子６１０．２に向かって放射し、且つ、それぞれ、格子６１０．２によって反射して戻る光線６１０．１６及び６１０．１７の少なくとも一部を受光している。個々の光線を横断する方向において格子と個々のエミッタ及びレシーバユニットの間に相対的な動きが存在する場合には、エミッタ及びレシーバユニットが受光する光の強度が、格子の構造に起因して周知の方式において変化し、これが、エミッタ及びレシーバユニットによる相応したパルス化信号に結び付くことになる。制御ユニット６１９は、これらの信号を周知の方式において使用することにより、相対的な動きに関する結論を導出している。

【0195】

エンコーダ装置は、第１エミッタ及びレシーバユニット６１０．１及び第２エミッタ及びレシーバユニット６１０．６、６１０．１４、及び６１０．１５からの信号により、少なくとも３つの自由度において、即ち、光学投影ユニット６０２の光軸６０２．２に対して垂直の面内における（しばしば、Ｘ軸及びＹ軸に沿った並進と呼ばれる）２つの並進自由度と、光軸６０２．２を中心とした（しばしば、Ｚ軸を中心とした回転と呼ばれる）回転自由度において、位置情報を提供している。

【0196】

すべての６つの自由度における第１ミラー６０８．１と基板テーブル６０４．２の間の相対的な位置の計測は、第１エミッタ及びレシーバユニット６１０．１及び第２エミッタ及びレシーバユニット６１０．６、６１０．１４、及び６１０．１５のそれぞれのものによって提供される１つ又は複数の計測光を使用することによって実行可能であることを理解されたい。

【0197】

更には、例えば、エンコーダ装置のエンコーダ原理を干渉計型及び／又は容量性センサと組み合わせることにより、残りの３つの自由度において位置情報を提供することも可能である。図８の実施例においては、光軸６０２．２（Ｚ軸）に沿った３回の計測により、これを実現可能である。格子６１０．２が、この目的のための便利な基準素子を既に提供していることを理解されたい。例えば、格子６１０．２から反射される回折パターンを使用する容量性センサ又は干渉計型センサを使用可能である。

【0198】

但し、本発明のその他の実施例においては、第１ミラーの背面６０８．３以外のその他の場所に配置された更なるエンコーダ素子を第１計測装置内において使用することも可能であることを理解されたい。従って、例えば、計測装置全体が、エンコーダ原理に従って動作可能である。

【0199】

エンコーダ装置の使用は、いくつかの利点を具備している。これは、既知の干渉計システムよりも実装及び操作が格段に容易であり、且つ、少ない部品及び小さな空間を使用して多くの位置情報を提供する。更には、例えば、格子などのエンコーダ素子は、既知の干渉計システムに必要とされる高品質の鏡面よりも製造が容易である。

【0200】

エンコーダ装置の使用に伴う更なる利点は、例えば、両方の並進自由度（Ｘ軸及びＹ軸）における複数のホームインデックスパルスを格子６１０．２に内蔵することにより、周知の方式において、ホーム復帰機能を容易に実装可能であるという点にある。この結果、複雑な初期化手順を必要とすることなしに、光学投影ユニット６０２に対する既知のホーム位置に基板テーブル６０４．２を反復的に駆動可能である。基板６０４．２の位置決めユニットの位置決め精度は、ホームインデックスパルスのキャプチャレンジ内に基板テーブル６０４．２を位置決めすべく、十分なものであることを理解されたい。

【0201】

前述のように、第１ミラー６０８．１と第１計測装置６１０の一部の接続、更に正確には、統合と、直接的な基板テーブル６０４．２に対する第１計測装置６１０の残りの部分、具体的には、エミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５の接続、更に正確には、統合により、前述のように、基礎構造と光学投影ユニット６０２のハウジングの間の計測フレーム又はこれに類似したものなどの大きくて嵩張る構造を除去可能である。

【0202】

エミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５は、基板６０４．１に近接しており、且つ、この外周に均等に分散されている。これらは、基板６０４．１の最大直径の少なくとも半分に等しい相互間の距離を具備しており、この結果、基板テーブル６０４．２の極端な位置において発生し得る最大Ａｂｂｅアームが低減される。

【0203】

従って、基板６０４．２の極端な位置を示している図９Ｂ及び図９Ｃからわかるように、これらのエミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５のうちの少なくとも２つ、即ち、３つは、光学投影ユニット６０２と基板ユニット６０４の間の相対的な移動範囲内において任意の時点において前述の位置情報を提供すべく機能可能である。換言すれば、エミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５のそれぞれは、光学投影ユニット６０２と基板ユニット６０４の間の相対的な移動範囲の一部分内において位置情報を提供すべく機能可能であり、相対的な移動範囲のこれらの部分は、オーバーラップを具備しており、この結果、これらのエミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５のうちの３つのものが、任意の時点において位置情報を提供すべく機能可能である。

【0204】

本発明のその他の実施例においては、異なる数のエミッタ及びレシーバユニットを使用可能であることを理解されたい。１つの単一のエミッタ及びレシーバユニットを使用することも可能である。但し、過剰に大きなエンコーダ素子を回避すべく、少なくとも１つの共通自由度において同一の分解能において計測する少なくとも２つの、更に好ましくは、少なくとも３つのエミッタ及びレシーバユニットを使用することが好ましい。

【0205】

４つのエミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０、１４、６１０．１５は、例えば、エンコーダを較正すべく制御ユニット６１９が使用可能である冗長情報を提供していることを理解されたい。

【0206】

第１計測装置６１０は、画像センサテーブル６２１．２に取り付けられていると共に制御ユニット６１９に対して接続された第３エミッタ及びレシーバユニット６１０．１８と３つの第４エミッタ及びレシーバユニット６１０．１９を更に有している。第３エミッタ及びレシーバユニット６１０．１８及び第４エミッタ及びレシーバユニット６１０．１９は、エミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．１６、６１０．１４、６１０．１５の装置に類似した方式において構成されており、従って、ここでは、先程付与された説明を参照されたい。

【0207】

画像センサユニット６２１は、ウエハ６０４．２の露光プロセスが完了し、且つ、新しいウエハ６０４．２をウエハテーブル６０４．１上に配置する必要があり、このために、基板ユニット６０４が露光位置から除去された際に、露光位置に配置される。当然のことながら、最初に基板ユニット６０４を露光位置に配置する前に、即ち、ウエハ６０４．２の露光の前に、画像センサユニット６２１を露光位置内に配置することも可能である。

【0208】

画像センサユニット６２１が露光位置に配置された際には、即ち、図８に示されている基板ユニット６０４の位置に配置された際には、エミッタ及びレシーバユニット６１０．１８及び６１０．１９は、エミッタ及びレシーバユニット６１０．１、６１０．６、６１０．１４、６１０．１５に類似した方式において第１基準素子６１０．２と協働することになるが、これについては、先程付与された説明を参照されたい。

【0209】

エンコーダ装置は、第３エミッタ及びレシーバユニット６１０．１８及び第４エミッタ及びレシーバユニット６１０．１９からの信号により、少なくとも３つの自由度において、即ち、光学投影ユニット６０２の光軸６０２．２に対して垂直な面内における（しばしば、Ｘ軸及びＹ軸に沿った並進と呼ばれる）２つの並進自由度と、光軸６０２．２を中心とした（しばしば、Ｚ軸を中心とした回転と呼ばれる）回転自由度において、位置情報を提供している。但し、本発明のその他の実施例においては、これらの少なくとも３つの自由度において位置情報を提供すべく、（前述のように）任意のその他の好適な無接触型の又は接触に基づいた作動原理を使用することも可能であることを理解されたい。

【0210】

前述のように、画像センサユニット６２１の画像センサ６２１．１から提供される信号を使用することにより、キャプチャした画像の品質を評価可能である。これから取得されたデータを使用することにより、マスク上に形成されたパターンの画像をキャプチャすると共に、これに対応した信号を、キャプチャされた画像の品質を評価する（図８には示されていない）評価ユニットに対して提供すべく設計された画像センサ６２１．１を保持する画像センサテーブル６２１．２を有することができる。画像センサ６２１．１によって提供されるこの画像品質情報は、例えば、露光装置６０１のコンポーネントの較正及び調節のために制御ユニット６１９が使用可能であることを理解されたい。

【0211】

図８の露光装置６０１においても、図２を参照して説明した本発明によるパターンの画像を基板上に転写する方法を実施可能であることを更に理解されたい。この場合には、基板が、本発明の意味における第１ターゲットデバイスを形成している。更には、露光装置６０１によれば、本発明の意味における第２ターゲットデバイスを形成している画像センサ６２１．１上にパターンの画像を転写るべく、この図２を参照して説明した方法を使用可能である。

【0212】

本発明のその他の実施例においては、必ずしも個々のエミッタ及びレシーバユニットを基板ユニットに取り付ける必要はないことを更に理解されたい。例えば、エミッタ及びレシーバユニットは、別個のエミッタユニットと別個のレシーバユニットとして実施可能である。このようなエミッタ及びレシーバユニット又は別個のエミッタユニット及びレシーバユニットのいずれかを基板ユニットの外部に取り付けることも可能である。このような場合には、個々の光線をエンコーダ素子との間において導波すべく、例えば、ミラーなどの光線導波デバイスを基板ユニットに取り付けることになろう。

【0213】

本発明のその他の実施例においては、部分的に又は全体的に屈折又は回折光学素子などのその他のタイプの光学素子を有する光学投影ユニットとの組み合わせにおいて、前述のエンコーダ装置を使用することも可能であることを更に理解されたい。更には、その他の波長レンジにおいて動作する光学投影ユニットとの組み合わせにおいて、前述のエンコーダ装置を使用することも可能である。

【0214】

更には、第１結像装置コンポーネントは、必ずしも光学素子ユニットのコンポーネントである必要はない。具体的には、例えば、従来の屈折系のように、基板に近接して大きな光学素子を具備していない光学投影ユニットの場合には、光学投影ユニットのハウジングの一部分上、又は、場合によっては、光学投影ユニットを支持している支持構造上に、エンコーダ素子を形成又は取り付けることも可能である。具体的には、これは、浸漬法を使用する場合、即ち、基板ユニットに最も近接して配置された光学素子の一部を、基板の一部と共に、高純度の水などの浸漬媒体中に浸漬する場合であってよい。これらの場合には、エンコーダ素子と、基板ユニットとの関連においてその位置を判定する対象である光学素子の間の相対的な位置をキャプチャすべく、最終的に別個のセンサ装置が必要であろう。

【0215】

更には、第１ミラー６０８．１、基板ユニット６０４、及び第１計測装置６１０は、前述の第１〜第６実施例のうちの任意のものの対応する部分を置換可能であることを理解されたい。

【0216】

第１ターゲットユニットとしての基板と、第２ターゲットユニットとしての画像センサユニットを有するこのような構成は、前述の第１〜第６実施例のうちのいずれかのものとの組み合わせにおいて使用することも可能であることを更に理解されたい。

【0217】

最後に、図８との関連において前述したエンコーダ装置を有する計測装置は、マスクユニットの位置決めとの関連において使用することも可能であることを理解されたい。この場合には、マスクユニットのコンポーネントが、前述の第１〜第６実施例のうちのいずれかのものの対応する部分を置換可能である。

【0218】

以上においては、光学素子が反射素子のみである本発明の実施例について説明したが、本発明のその他の実施例においては、反射、屈折、又は回折素子、或いは、これらの任意の組み合わせを光学素子ユニットの光学素子として使用可能であることを理解されたい。

【0219】

更には、本発明のその他の実施例においては、前述の光学素子のサブグループ用の支持概念の任意のその他の組み合わせを選択することも可能であることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】