本申請要求申請日為2015年2月3日的德國專利申請de102015201870.9的優(yōu)先權(quán)。該德國專利申請的內(nèi)容通過引用(“援引并入”)包含在本申請文件中。

本發(fā)明的背景

本發(fā)明涉及一種用于尤其在光學(xué)系統(tǒng)中操縱元件位置的裝置。所述光學(xué)系統(tǒng)在此尤其可以是投影曝光設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

微光刻用于制造微型結(jié)構(gòu)化的構(gòu)件，例如集成電路或者lcd。微光刻工藝在所謂的投影曝光設(shè)備中進(jìn)行，所述投影曝光設(shè)備具有照明設(shè)備和投影鏡頭。借助照明設(shè)備來照明的罩(即掩膜)的圖像在此借助投影鏡頭投影到涂覆有光敏層(光刻膠)并且布置在投影鏡頭的圖像平面中的襯底(例如硅晶片)上，以將罩結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到襯底的光敏層上。

在設(shè)計用于euv(也就是用于波長在15nm以下的電磁射束)的投影曝光設(shè)備中，由于缺少透光的材料，用鏡子用作成像過程的光學(xué)部件。在設(shè)計用于在euv中運行的微光刻投影曝光設(shè)備的照明設(shè)備中，例如由de102008009600a1尤其已知使用形式為場分面反射鏡和光瞳分面反射鏡的分面反射鏡作為成束導(dǎo)引的部件。這種分面反射鏡由大量的單獨鏡面或者反射鏡分面構(gòu)成，它們?yōu)榱苏{(diào)?；蛘邔崿F(xiàn)某些照明角分布可以設(shè)計為可通過固體鉸鏈傾斜。

原則上，在投影曝光設(shè)備中，在操縱元件、例如鏡面的位置時，可以借助位置傳感器測量鏡面位置并且借助調(diào)節(jié)器通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)到期望的值。然而在此原則上出現(xiàn)這樣的問題，即每個由執(zhí)行器施加在元件例如相應(yīng)鏡面上的力由于牛頓定律“作用力＝反作用力”而帶來了沿相反方向作用的等值反作用力。

為了說明，圖1示出在作用路徑和反作用路徑中的開環(huán)回路的分解。按照圖1，位置調(diào)節(jié)器11產(chǎn)生用于執(zhí)行器12的信號，其中，由執(zhí)行器12產(chǎn)生的力的一部分在作用路徑中傳遞至待定位的元件(例如鏡面)13上，并且由執(zhí)行器12產(chǎn)生的力的另一部分在反作用路徑中傳遞至處于其中的機(jī)械部件(例如力框架或者傳感器框架)上。在此，可能激勵形成處于反作用路徑中的機(jī)械部件的通常較少地減弱的共振，它們又可能在期望的帶寬中使位置調(diào)節(jié)回路不穩(wěn)定。

用于克服所述問題的已知方法包括使用用于相應(yīng)執(zhí)行器的反作用質(zhì)量以及實現(xiàn)與支承框架機(jī)械脫耦的傳感器框架。

作為現(xiàn)有技術(shù)只示例性地參考us6,788,386b2和wo2012/152520a1。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于在投影曝光設(shè)備中操縱元件的位置的裝置，其在相對較少的設(shè)計耗費和緊湊的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)了盡可能精確和無干擾的元件操縱。

該技術(shù)問題按本發(fā)明通過按照獨立權(quán)利要求1所述特征的裝置解決。

用于尤其在光學(xué)系統(tǒng)中在至少一個自由度中操縱元件的位置的裝置具有：

-針對位置操縱的每個自由度具有至少一個執(zhí)行器以將可調(diào)節(jié)的力施加在元件上；

-針對位置操縱的每個自由度具有至少一個位置傳感器以分別產(chǎn)生表征元件位置的傳感器信號；并且

-具有至少一個位置調(diào)節(jié)器，所述位置調(diào)節(jié)器在位置調(diào)節(jié)回路中根據(jù)至少一個傳感器信號調(diào)節(jié)由至少一個用于定位元件的執(zhí)行器施加在元件上的力；

-其中，至少一個執(zhí)行器和至少一個位置傳感器安裝在共同的模塊框架上；并且

-其中，所述模塊框架這樣機(jī)械式地連接在參考框架上，使得對于所述連接的共振頻率(ωmr)滿足條件0.5·ωb≤ωmr≤2ωb，其中，ωb表示位置調(diào)節(jié)回路的帶寬。

在此，本發(fā)明從這樣的考慮出發(fā)，即在模塊框架與參考框架的機(jī)械式連接方面，原則上提出了兩個不同的、并且彼此在某種程度上相反或者說相矛盾的要求。一方面，在待定位元件的可實現(xiàn)的位置穩(wěn)定性(使得所述元件盡可能好地隨著參考框架的位置變化)方面，期望盡可能剛性的連接，而另一方面，在反作用路徑的力求振動脫耦的動力學(xué)(使得參考框架的振動性能盡可能不影響位置調(diào)節(jié)回路)方面，期望模塊框架在參考框架上的較軟的機(jī)械式連接。

由這種考慮出發(fā)，本發(fā)明所基于的理念尤其在于，在模塊框架和參考框架的機(jī)械式連接方面選擇一條中間路徑，即，將所述機(jī)械式連接的共振頻率設(shè)置在位置調(diào)節(jié)回路的帶寬ωb的1/2倍至2倍的頻率帶中。在此，調(diào)節(jié)回路的帶寬理解為開環(huán)調(diào)節(jié)回路的頻率特性中“0db通路”的頻率(也就是開環(huán)調(diào)節(jié)回路的放大率為1時的頻率)。在此，作用路徑的理論0db通路，也就是沒有模塊框架的連接共振，稱為帶寬。在此，本發(fā)明尤其包括拋棄首先直觀想到的方式，即在任何情況下避免模塊框架在參考框架上的機(jī)械式連接中的機(jī)械共振存在于調(diào)節(jié)回路的帶寬附近(由此預(yù)期會帶來調(diào)節(jié)回路的穩(wěn)定問題)。

在此，本發(fā)明利用了這種認(rèn)知，即在之前定義的頻率帶中選擇或者設(shè)定模塊框架在參考框架上的機(jī)械式連接的共振頻率時，機(jī)械式連接的連接共振不會導(dǎo)致位置調(diào)節(jié)回路的不穩(wěn)定，而是甚至能夠被位置調(diào)節(jié)回路有效地減弱，而為此不需要附加的主動或者被動的減振措施。

此外，由于至少一個執(zhí)行器和至少一個位置傳感器(尤其是所有的執(zhí)行器和位置傳感器)安裝在共同的模塊框架上，實現(xiàn)了裝置或者定位設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)，其能夠簡單地組裝以及簡單地集成在相應(yīng)的系統(tǒng)中。由于之前提到的、模塊框架與參考框架的動力學(xué)在很大程度上脫耦，上述執(zhí)行器和位置傳感器可以單獨地安裝在包含共同模塊框架的模塊中并且在裝入之前也能被單獨地測試，其中，同時在模塊框架在參考框架上的機(jī)械式連接方面可以省去附加的主動元件如傳感器、執(zhí)行器或者調(diào)節(jié)器。

由此按照本發(fā)明在既考慮機(jī)械或動力學(xué)結(jié)構(gòu)也考慮調(diào)節(jié)技術(shù)方面的共同考慮下，實現(xiàn)了裝置或者說定位設(shè)備的特別簡單和相對成本低廉的結(jié)構(gòu)，其例如特別適用于主動地定位光學(xué)元件，如鏡面或者透鏡，尤其是分面反射鏡的反射鏡分面(但本發(fā)明不局限于此)。

按照本發(fā)明，能夠在操縱元件時一方面良好地跟隨參考框架并且另一方面通過充分抑制反作用路徑實現(xiàn)較高的調(diào)節(jié)器帶寬。

按照一種實施形式，所述裝置針對每個“操縱的自由度”、也就是進(jìn)行操縱的每個自由度具有正好一個執(zhí)行器。

在另一實施形式中，所述裝置針對每個操縱的自由度具有至少兩個執(zhí)行器，其中，由所述至少兩個執(zhí)行器施加在元件上的力能夠彼此獨立地調(diào)節(jié)。

按照一種實施形式，所述裝置具有：

-針對位置操縱的每個自由度的至少兩個執(zhí)行器；并且

-至少一個位置調(diào)節(jié)器，所述位置調(diào)節(jié)器在位置調(diào)節(jié)回路中根據(jù)至少一個傳感器信號彼此獨立地調(diào)節(jié)由執(zhí)行器施加的力，其中，執(zhí)行器中的至少一個在元件上施加力；

-其中，所述執(zhí)行器中的至少一個這樣配置有帶反作用質(zhì)量的另一元件，使得伴隨通過相關(guān)執(zhí)行器施加在待定位元件上的力的反作用力作用在所述反作用質(zhì)量上。

按照一個方面，公開內(nèi)容也涉及一種用于尤其在光學(xué)系統(tǒng)中操縱元件的位置的裝置，其具有：

-針對位置操縱的每個自由度的至少兩個執(zhí)行器；

-針對位置操縱的每個自由度的至少一個位置傳感器，以分別產(chǎn)生表征

元件位置的傳感器信號；以及

-至少一個位置調(diào)節(jié)器，所述位置調(diào)節(jié)器在位置調(diào)節(jié)回路中根據(jù)至少一個傳感器信號彼此獨立地調(diào)節(jié)由執(zhí)行器施加的力，其中，執(zhí)行器中的至少一個在元件上施加力；并且

-其中，所述執(zhí)行器中的至少一個這樣配置有帶反作用質(zhì)量的另一元件，使得伴隨通過相關(guān)執(zhí)行器施加在待定位元件上的力的反作用力作用在所述反作用質(zhì)量上。

按照這種方式，本發(fā)明還基于這種理念，即通過使用至少兩個可彼此獨立地運行的執(zhí)行器，將力施加在待定位元件和模塊框架上。在此，第一執(zhí)行器尤其可以在待定位元件上產(chǎn)生力，所述力伴隨著作用在模塊框架上的反作用力。同時，可以這樣控制第二執(zhí)行器，使得其補(bǔ)償所述屬于第一執(zhí)行器的反作用力。以此方式最終可以將通過至少一個附加執(zhí)行器獲得的自由度用于有效地使不再有合成的力施加在參考框架上，由此實現(xiàn)與參考框架的動力學(xué)的脫耦。

按照一種實施形式，伴隨由執(zhí)行器中的至少一個施加在待定位元件上的力的反作用力能夠通過至少兩個執(zhí)行器中的另一執(zhí)行器補(bǔ)償。

按照一種實施形式，所述至少兩個執(zhí)行器和位置傳感器安裝在共同的模塊框架上。

按照一種實施形式，至少一個反作用質(zhì)量機(jī)械式地連接在模塊框架上。

按照一種實施形式，所述裝置還具有加速度預(yù)控制裝置，所述加速度預(yù)控制裝置基于參考框架的加速度修改施加在待定位元件上的力。

使用這種加速度預(yù)控制裝置提供了這種可能性，即需要施加在待定位元件上以使其盡可能無偏差地隨著參考框架運動的力可以在之前基于fe＝meabr≈meamr的關(guān)系由參考框架的加速度確定并且相應(yīng)地預(yù)控制，由此可以明顯提高元件相對于模塊框架的位置穩(wěn)定性。

按照一種實施形式，所述裝置具有用于測量參考框架的加速度的加速度傳感器。按照一種實施形式，所述加速度傳感器安裝在模塊框架上。在此，將加速度傳感器定位在模塊框架上一方面在以下方面是有利的，即模塊化得到支持并且加速度傳感器直接與位置傳感器和必要時具有局部調(diào)節(jié)單元的執(zhí)行器相連。另一方面，如之后還將詳細(xì)闡述的那樣，以較少減弱的連接共振來過濾能夠有效地抑制不期望的高頻加速度信號，同時在此不會使期望的低頻加速度信號明顯延遲。

在另一實施形式中，所述加速度傳感器安裝在參考框架上。

按照一種實施形式，所述裝置還具有變形補(bǔ)償調(diào)節(jié)器，所述變形補(bǔ)償調(diào)節(jié)器至少部分地補(bǔ)償模塊框架在參考框架上的機(jī)械式連接的變形。

這種設(shè)計方案的優(yōu)點在于，可以考慮到模塊框架的連接剛性的變形，其中，在知道系統(tǒng)的質(zhì)量和剛性以及(例如通過上述加速度傳感器確定的)加速度時可以計算所述變形。在此確定的信號又可以作為額定值接入信號傳輸至位置調(diào)節(jié)回路，由此相應(yīng)地提高或者減小為位置調(diào)節(jié)器預(yù)設(shè)的額定值，以便補(bǔ)償模塊框架的連接剛性的所述變形。

按照一種實施形式，所述裝置設(shè)計用于在多個自由度中操縱元件的位置，其中，所述裝置針對位置操縱的每個自由度具有至少一個執(zhí)行器以將可調(diào)節(jié)的力施加在元件上，并且針對位置操縱的每個自由度具有至少一個位置傳感器以產(chǎn)生表征元件位置的傳感器信號。

按照一種實施形式，所述裝置設(shè)計用于在至少一個自由度中操縱多個元件的位置，其中，所述元件共同安裝在模塊框架上。

按照一種實施形式，所述裝置針對多個元件、針對位置操縱的每個自由度具有共同的附加執(zhí)行器，以補(bǔ)償反作用力。

按照一種實施形式，所述模塊框架的質(zhì)量不超過待定位元件的質(zhì)量的十倍，其中，模塊框架的質(zhì)量優(yōu)選在待定位元件的質(zhì)量的二至六倍的范圍內(nèi)。模塊框架質(zhì)量與元件質(zhì)量之比越小，模塊框架的連接共振的可通過元件的位置調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)的減弱就越大。這種相對較小并且緊湊的模塊框架設(shè)計方案還實現(xiàn)了一種裝置，其中共振在明顯高于帶寬(例如超過十倍)時才出現(xiàn)，由此可以有效地防止位置調(diào)節(jié)回路中的穩(wěn)定性問題。

按照本發(fā)明的待定位元件可以尤其是鏡面或者透鏡。待定位元件尤其可以是分面反射鏡的反射鏡分面，其中，所述分面反射鏡具有多個反射鏡分面。

本發(fā)明還涉及一種投影曝光設(shè)備，其具有按照本發(fā)明的裝置。所述投影曝光設(shè)備尤其可以設(shè)計用于在euv中運行。在其它的應(yīng)用中，投影曝光設(shè)備也可以設(shè)計用于在vuv范圍內(nèi)運行，例如用于小于200nm、尤其小于160nm的波長。

本發(fā)明的其它設(shè)計方案在說明書以及從屬權(quán)利要求中得出。

以下根據(jù)在附圖中顯示的實施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出用于說明位置調(diào)節(jié)回路中的作用路徑和反作用路徑的示意圖；

圖2至圖14示出用于根據(jù)不同實施形式闡述按照本發(fā)明的理念的示意圖；

圖15示出另一實施形式的示意圖，其中在兩個自由度中進(jìn)行位置操縱；并且

圖16示出設(shè)計用于在euv中運行的光刻投影曝光設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

圖2示出用于操縱元件位置的裝置的第一實施形式的可能結(jié)構(gòu)的示意圖。

在圖2的裝置中，執(zhí)行器22將力施加在待定位元件21(例如鏡面)上。由執(zhí)行器22施加在元件21上的力由于牛頓定律“作用力＝反作用力”而伴隨著沿相反方向作用的等值反作用力。執(zhí)行器22以及位置傳感器23安裝在共同的模塊框架24上，因此反作用力反作用于模塊框架24。所述模塊框架24機(jī)械式地連接在參考框架25上，其中，機(jī)械式連接通過具有彈簧剛性k的彈簧26表示。位置傳感器23測量元件21相對于模塊框架24的位置，其中，在位置信號與元件的期望位置存在偏差時，借助位置調(diào)節(jié)器27通過執(zhí)行器22調(diào)節(jié)力，所述力在由此形成的位置調(diào)節(jié)回路中反作用于或克服所確定的偏差。

按照本發(fā)明，在按照圖2的結(jié)構(gòu)中，模塊框架24這樣機(jī)械地連接在參考框架25上，使得對于所述連接的共振頻率滿足條件

0.5·ωb≤ωmr≤2ωb(1)

其中，ωb表示位置調(diào)節(jié)回路的帶寬。

原則上，從位置調(diào)節(jié)回路對于位置信號與元件21的期望位置的最小偏差有盡可能好的響應(yīng)角度考慮，期望位置調(diào)節(jié)回路的放大率最大化，然而放大率的提高由于模塊框架24在參考框架25上的機(jī)械式連接中存在的共振和由此在原則上存在的出現(xiàn)穩(wěn)定性問題的風(fēng)險而受到限制。由于在euv系統(tǒng)中因缺少適當(dāng)?shù)?、可供考慮的材料而通常不能提供對于所出現(xiàn)的固有振動的減振，更加大了所述問題。

在圖3a-b中，從按照圖2的裝置出發(fā)，首先根據(jù)用于調(diào)節(jié)的波德圖分別沿著軸線顯示開環(huán)回路的頻率特性(也就是待定位元件21或者鏡面、位置傳感器23、位置調(diào)節(jié)器27和執(zhí)行器22串聯(lián)連接)。在此，畫在水平軸上的頻率分別相對于帶寬標(biāo)準(zhǔn)化，其中，帶寬相當(dāng)于開環(huán)調(diào)節(jié)回路的放大率為1(相應(yīng)于0db)時的頻率，調(diào)節(jié)器能夠抑制干擾。高于帶寬時，放大率下降為小于1的值，因此調(diào)節(jié)器不再有效。調(diào)節(jié)回路的相位在圖3b中示出。按照圖3b的曲線與180°值的距離在相當(dāng)于帶寬的頻率時也稱為“相位裕度”。由圖3形成約為31°的相位裕度，并且得到的結(jié)論是位置調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)回路結(jié)束時運行穩(wěn)定。模塊框架的連接共振甚至通過調(diào)節(jié)回路由于顯著的放大率(>>0db)在共振頻率時被減弱。

圖4示出圖3所示的裝置的“動態(tài)柔性”(亦稱“動態(tài)彈性”)。圖4中的曲線“a”示出待定位元件21相對于模塊框架24的動態(tài)性能，曲線“b”示出模塊框架24相對于參考框架25的動態(tài)性能，并且曲線“c”示出待定位元件21相對于參考框架25的合成的(由兩個曲線“a”和“b”疊加形成的)動態(tài)性能。在此，基于曲線“b”的部分基本上基于模塊框架24在參考框架25上的機(jī)械式連接，而基于曲線“a”的部分基本上基于位置調(diào)節(jié)。如圖4可見，一方面實現(xiàn)了兩個部分非常好的平衡，并且另一方面也通過位置調(diào)節(jié)回路有效地減弱了共振。

模塊框架24在參考框架25上的剛性過大的機(jī)械式連接可能導(dǎo)致模塊框架24和參考框架25有效地在某種程度形成“一體”并且由參考框架25產(chǎn)生的(并且在相對較低的頻率時已經(jīng)存在的)共振可能在位置調(diào)節(jié)回路中是“可見的”。與之不同，按照本發(fā)明的、之前參照圖2-5描述的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，一方面模塊框架24可以設(shè)計得相對緊湊并且具有較高的固有頻率，其與參考框架25脫耦，但同時機(jī)械式連接具有足夠的剛性，以使需要由參考框架25承接的位置不會丟失。

如以下參照圖5-6詳細(xì)闡述的那樣，連接在參考框架上的模塊框架或者待定位元件的得到的位置穩(wěn)定性可以通過使用加速度預(yù)控制裝置進(jìn)一步提升。在圖5中，與圖2的裝置類似的或者說基本上功能相同的部件用多了“30”的附圖標(biāo)記表示。

在按照圖5的裝置中實現(xiàn)的加速度預(yù)控制由這種考慮出發(fā)，即需要施加在待定位元件51上以使其盡可能無偏差地隨著參考框架55運動的力fe由通過加速度傳感器59測量的參考框架55的加速度按照

fe＝meabr≈meamr(2)

確定并且預(yù)控制，由此可以顯著提高元件51相對于模塊框架54的位置穩(wěn)定性。在此，me表示待定位元件51的質(zhì)量，abr表示參考框架55的加速度并且amr表示模塊框架54的加速度。

如由圖6可以看出，通過曲線“a”表示的元件51相對于模塊框架54的柔性的值，也就是基于調(diào)節(jié)的值明顯降低(并且實際降低為零)。

如以下參照圖7-8詳細(xì)闡述的那樣，連接在參考框架上的模塊框架或者待定位元件的得到的位置穩(wěn)定性可以通過采用對于所述連接的“準(zhǔn)靜態(tài)變形”的補(bǔ)償進(jìn)一步提升。在此考慮的是，待定位元件相對于參考框架的位置穩(wěn)定性主要也通過模塊框架在參考框架上的連接的(“準(zhǔn)靜態(tài)的”)柔性針對具有連接共振頻率以下的頻率的干擾被確定。

在圖7中，與圖5的裝置類似的或者說基本上功能相同的部件用增大了“20”的附圖標(biāo)記表示。

以此方式，可以考慮到在按照圖2和圖5的實施形式中保留的連接剛性變形的問題，也就是在模塊框架74的機(jī)械式連接中的連接誤差。這種方法的基礎(chǔ)是，在知道系統(tǒng)的質(zhì)量和剛性以及(由加速度傳感器79)知道加速度的情況下，算出代表機(jī)械式連接的彈簧76的變形有多大。所述信號又可以傳輸至位置調(diào)節(jié)回路，以此使施加在元件71上的用于定位的力的預(yù)設(shè)額定值相應(yīng)地提高或者降低，以便補(bǔ)償彈簧76的所述變形或者模塊框架74的連接剛性的變形。在圖7中，以“79a”表示相應(yīng)的變形補(bǔ)償調(diào)節(jié)器，其至少部分地補(bǔ)償模塊框架74在參考框架75上的機(jī)械式連接的變形。

為此，模塊框架74的連接的準(zhǔn)靜態(tài)變形由加速度信號按照

確定并且串接入位置調(diào)節(jié)回路作為額定值。待定位元件71隨即進(jìn)行與變形反向的、相同大小的補(bǔ)償運動。

執(zhí)行器72與元件71之間可能的運動學(xué)轉(zhuǎn)向(如在以下按照圖15描述的實施形式中的“角度”的“平移”)可以在方程中相應(yīng)地考慮。如果也應(yīng)抑制在或者高于連接共振處的干擾，則可以通過動態(tài)的補(bǔ)償模型取代準(zhǔn)靜態(tài)的補(bǔ)償模型。此外，為了在加速度傳感器79的帶寬以下進(jìn)行漂移校正，可以在模塊框架74與參考框架75之間引入位置傳感器，其經(jīng)過強(qiáng)烈低通濾波的變形信號(<<ωb)疊加在參考變量上。

如圖8所示，盡管模塊框架74的動態(tài)性能(曲線“b”)不變地在低于10°的頻率/帶寬值時產(chǎn)生誤差，但元件71相對于模塊框架74的運動(曲線“a”)產(chǎn)生了完全相同的符號相反的誤差(后者在值的顯示中不可見)，因此當(dāng)信號準(zhǔn)確地處于相中時(這種情況出現(xiàn)在低頻時)，兩個值之和基本上為零。因此，總體得到的用于低頻的柔性接近零。最終形成這種情況，即參考框架75運動，待定位元件對于低頻基本上真實地隨著參考框架75運動。

加速度傳感器79可以設(shè)置在參考框架75或者模塊框架74上，因為模塊框架74接近無延遲地隨著參考框架75運動，直至到達(dá)連接頻率。在此，加速度傳感器79在模塊框架74上的定位一方面在以下方面是有利的，即模塊化得到支持并且加速度傳感器79直接與位置傳感器73和必要時具有局部調(diào)節(jié)單元的執(zhí)行器72相連。另一方面，用較少減弱的連接共振過濾能夠有效地抑制不期望的高頻加速度信號(從連接共振頻率起-40db/decade)，在此不會使期望的低頻加速度信號明顯延遲。另一方面，在首先討論的通過執(zhí)行器72的實現(xiàn)形式中，將加速度傳感器79設(shè)置在模塊框架74上可能是有問題的，其導(dǎo)致加速度預(yù)控制變成反饋，因為產(chǎn)生的預(yù)控制力反作用在模塊框架74上并且由此反作用在加速度傳感器79上，這在模塊框架74的質(zhì)量較小時(如其原則上可以大約在元件71的質(zhì)量的二至六倍的數(shù)量級)可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。而在模塊框架的質(zhì)量相對較大時(mmr>>10me)，可以加速度傳感器79設(shè)置在模塊框架74上。

在圖9中再次在總覽中示出之前參照圖2、圖5和圖7描述的按照本發(fā)明的裝置的改造級別，其具有不帶附加預(yù)控制的執(zhí)行器(曲線“d”)、具有附加的加速度預(yù)控制裝置(曲線“e”)和具有附加的加速度預(yù)控制裝置和附加的在模塊框架74的連接方面的變形補(bǔ)償裝置(曲線“f”)。

以下參照圖10和之后的附圖描述本發(fā)明的另一方面。其基于這樣的理念，即通過使用至少兩個彼此獨立的執(zhí)行器實現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)，其中有效地完全沒有第一力反作用在參考框架上，通過有利地布置執(zhí)行器已經(jīng)可以實現(xiàn)良好的脫耦。在此，兩個執(zhí)行器實現(xiàn)了分別將力基本上彼此獨立地施加在待定位元件和模塊框架上。換而言之，可以利用由于存在兩個執(zhí)行器而附加獲得的“杠桿”或者自由度，由此有效地不再將力施加在參考框架上并且由此實現(xiàn)了與參考框架的動力學(xué)脫耦。

在此，伴隨由兩個執(zhí)行器產(chǎn)生的力的反作用力可以分別由附加的輔助質(zhì)量(以下也稱為“反作用質(zhì)量”)承接。如圖11a示意性所示，在此可以為每個執(zhí)行器使用一個反作用質(zhì)量。在其它實施形式中，可以按照圖11b、11c地將所需的反作用質(zhì)量的數(shù)量減少為一個，方式為兩個執(zhí)行器之一通過力或者反作用力作用在待定位元件和模塊框架上并且這樣控制兩個執(zhí)行器中的另一個，使得其補(bǔ)償屬于另一執(zhí)行器的反作用力。

具體地，按照圖11a，兩個執(zhí)行器112a、112b中的每個配置有輔助質(zhì)量113a或者113b(“反作用質(zhì)量”)。按照圖11b，結(jié)合既產(chǎn)生作用力也產(chǎn)生反作用力的執(zhí)行器112c，使用具有輔助質(zhì)量113d的第二執(zhí)行器112d，其中，可以有效地通過第二執(zhí)行器112d產(chǎn)生只作用在模塊框架114b上的第二力。因為由第一執(zhí)行器112c施加的反作用力是已知的，所以其也可以通過第二執(zhí)行器補(bǔ)償。

輔助質(zhì)量本身按照圖11a-c通過相對較軟的彈簧115a、115b、115d或者115e機(jī)械地連接在模塊框架114a、114b或者114c上，因此不再有明顯的力傳遞至模塊框架114a、114b或者114c上。在其它實施形式中，彈簧115a、115b、115d或者115e也可以機(jī)械地連接在待定位元件111a、111b或者111c上或者(在圖11a-c中未顯示的)參考框架上。

在圖12中，用me表示待定位元件121的質(zhì)量，并且用md表示附加的元件121x的附加輔助質(zhì)量，其例如可以是分面反射鏡中的未使用的反射鏡分面。第一執(zhí)行器122a在待定位元件121上施加力，其伴隨著模塊框架124上的反作用力。在附加元件121x的輔助質(zhì)量上，借助第二執(zhí)行器122b產(chǎn)生(與執(zhí)行器122a的力無關(guān)的)第二力，其同樣作用在模塊框架124上。

如上所述實現(xiàn)的兩個彼此獨立的力的產(chǎn)生可以在圖10的原理視圖中這樣顯示，使得通過只作用在模塊框架104上的第二(虛擬的)執(zhí)行器，結(jié)合加速度傳感器109產(chǎn)生主動阻尼。最終這可以在某種程度上視為執(zhí)行器的有效地“無反作用力的”實現(xiàn)形式，反作用力不作用在既與光學(xué)元件也與位置傳感器連接的模塊框架上，而是作用在另一(輔助)質(zhì)量上。

在圖11b的實施形式中，反作用質(zhì)量例如可以通過只為此目的使用的并且此外在系統(tǒng)中不需要的或者不具有其它功能的元件(＝“假體元件”)實現(xiàn)，其中，在具有多個待定位元件的裝置中，一個單獨的假體元件也足夠用于針對所有的待定位元件分別補(bǔ)償形成的反作用力。這種裝置在圖13中示意性示出，其中，按照圖13分別通過彈簧125a、125b、…機(jī)械地連接在共同的模塊框架124上的多個待定位元件121a、121b、…例如可以是分面反射鏡(例如場分面反射鏡或者光瞳分面反射鏡)的反射鏡分面。附加的、只起到輔助或者反作用質(zhì)量的功能的“假體元件”在圖13中通過“121x”表示，在此的另一優(yōu)點是明顯的，即在通常數(shù)量較高的待定位元件121a、121b、…(它們根據(jù)應(yīng)用可以是幾十或者甚至幾百個)中，只設(shè)置一個附加的、用作輔助或者反作用質(zhì)量的“假體元件”不會導(dǎo)致設(shè)計耗費明顯提高。

當(dāng)然，之前參照圖5和圖7的實施形式闡述的附加的加速度預(yù)控制以及附加的變形補(bǔ)償?shù)拇胧┰谀K框架的連接方面也可以與前述使用兩個執(zhí)行器相結(jié)合地實現(xiàn)。相應(yīng)的裝置在圖14中示意性示出，其中，與圖7類似的或者基本上功能相同的部件以多了“70”的附圖標(biāo)記表示。與按照圖7的只具有一個執(zhí)行器的實施形式不同，在圖14的具有兩個執(zhí)行器142a、142b的裝置中實現(xiàn)了主動阻尼，其中，相應(yīng)的調(diào)節(jié)器顯示在圖14的外環(huán)中并且以“149b”表示。

盡管本發(fā)明中的附圖和方程由于更簡單和更直觀的呈現(xiàn)是針對具有平移自由度的系統(tǒng)說明的，但它們也可以分別以簡單的方式轉(zhuǎn)用在具有多于一個自由度的旋轉(zhuǎn)運動和系統(tǒng)上，其中，在這種情況下，針對每個自由度使用至少一個傳感器和至少一個執(zhí)行器。位置調(diào)節(jié)回路可以每個操縱自由度通過至少一個單變量調(diào)節(jié)器(具有輸入端和輸出端的siso系統(tǒng))或者通過一個或多個多變量調(diào)節(jié)器(mimo)閉合。在具有多變量調(diào)節(jié)器的設(shè)計方案的情況下，所使用的多變量調(diào)節(jié)器的輸入端的數(shù)量之和輸出端的數(shù)量之和必須大于或者等于操縱的自由度的數(shù)量。

圖15示出具有兩個位置操縱自由度的實施形式，其中在此指的是旋轉(zhuǎn)自由度rx(＝圍繞x軸旋轉(zhuǎn))和ry(＝圍繞y軸旋轉(zhuǎn))。待定位元件161相對于模塊框架164支承在球形接頭165中，其中，執(zhí)行器162a和傳感器163a設(shè)置用于自由度rx，并且另一執(zhí)行器162b和另一傳感器163b設(shè)置用于自由度ry，其中，執(zhí)行器162a、162b分別平移地作用。

圖16示出示例性地設(shè)計用于在euv中運行的投影曝光設(shè)備的示意圖，其中可以實現(xiàn)本發(fā)明。

按照圖16，照明裝置在設(shè)計用于euv的投影曝光設(shè)備600中具有場分面反射鏡603和光瞳分面反射鏡604。光源單元的光線在場分面反射鏡603上轉(zhuǎn)向，所述光源單元包括等離子體光源601和匯集鏡面602。在光瞳分面反射鏡604之后的光路中，布置有第一收縮式鏡面605和第二收縮式鏡面606。在之后的光路中布置有轉(zhuǎn)向鏡面607，其將照射在其上的光束轉(zhuǎn)向至包括六個鏡面651至656的投影鏡頭的對象平面的對象場中。在對象場的位置上，在掩膜臺620上布置有反射的承載結(jié)構(gòu)的掩膜621，其借助投影鏡頭成像在圖像平面中，通過光敏層(光阻材料)涂層的基質(zhì)661在晶片臺660上處于所述圖像平面中。

即使根據(jù)特殊的實施形式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員例如可以通過單獨實施形式的特征的組合和/或替換推導(dǎo)出大量的變型方案和備選實施形式。因此對于本領(lǐng)域技術(shù)人員不言而喻的是，這些變型方案和備選實施形式也包括在本發(fā)明中，本發(fā)明的保護(hù)范圍只受到所附權(quán)利要求書及其等同技術(shù)方案的限制。