JP2002048962A - 光学素子装着装置 - Google Patents

光学素子装着装置

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JP2002048962A JP2001181767A JP2001181767A JP2002048962A JP 2002048962 A JP2002048962 A JP 2002048962A JP 2001181767 A JP2001181767 A JP 2001181767A JP 2001181767 A JP2001181767 A JP 2001181767A JP 2002048962 A JP2002048962 A JP 2002048962A
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Karlfrid Osterried
オステーリード カールフリド
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ、特にマイクロリソグラフィーで露出レ
ンズ２のレンズ素子のような光学素子１を装着するため
の装置を提供する。 【解決手段】光学素子１は支持ポイント８、９、１０を
具備したエッジゾーンに提供され、カウンターベアリン
グポイント１１は外部マウント３内の光学素子１の支持
ポイント８、９、１０に反対に配置され、 ベアリング
部材１２は支持ポイント８、９、１０とカウンターベア
リングポイント１１の間に配置され、ベアリング部材１
２は支持ポイント８、９、１０側に配向された球形表面
を具備することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレンズ、特にマイク
ロリソグラフィーにおいて露出レンズのレンズ素子のよ
うな光学素子を装着するための装置に関するものであ
る。光学素子、特にレンズ素子は方向性接着剤接着マウ
ントまたは内部マウントとして公知されたものに装着さ
れ、次に外部マウントに装着される。機械的なねじれ応
力は方向性接着剤接着マウントにより光学素子に加えら
れることもあり、光学素子のイメージング正確度を減少
させる。マイクロリソグラフィー用レンズにおいて、レ
ンズ素子のような矯正素子として公知されたものは、残
留する光学エラーを矯正または除去するためレンズで交
換されるよう設計されたもので公知のものである。
【０００２】矯正レンズのような光学素子の交換時に、
そして他の光学素子を再設置または設置するときに、新
しいエラー、特に設置エラーが発生し得る。
【０００３】さらに、設置するための方向性接着剤接着
ポイントに位置する光学素子、特にレンズ素子をレンズ
のマウントに対し直角な光学軸と整列させる必要が時々
発生する。また、本発明の目的は光学素子にねじれ応力
が加わらず、また、光学素子が交換または再設置される
場合に新しい応力が発生しないようにすることを保障
し、再現可能な再設置ができるようにする前述した状態
の装置を提供するものである。本発明の他の目的は設置
または事後の除去または再組立の間に光学素子のティル
ティング調整または精密設定調整のための装置を提供す
るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記目的は請求項第１
項の特徴部に開示された方法による本発明によりなされ
る。本発明によれば、光学素子は内部マウントの機能を
同時に遂行したり、内部マウントは光学素子と一体にさ
れる。このため、単に支持ポイントを持つ対応するエッ
ジゾーンを提供する必要があり、この目的のため一般的
に単に光学素子の直径を若干拡大する必要があった。
【０００５】支持ポイントおよびカウンターベアリング
ポイントの精密指定により、再設置および除去の間に再
現性が得られるだけではなく、また、方向性接着剤接着
マウントがないため、機械的なねじれ応力が存在しな
い。
【０００６】本発明の望ましい実施例において、支持ポ
イントを具備した光学素子のエッジゾーンが少なくとも
おおむね平面を形成するように製造することができ、こ
れにより良好な再現性を得ることができる。
【０００７】本発明の非常に望ましい実施例において、
支持ポイント、カウンターベアリングポイントおよびベ
アリング部材が全体表面支持部、溝型支持部および固定
点支持部を具備した３点ベアリング部材を形成するする
よう製造することができる。本発明の非常に望ましい実
施例において、設置の間にティルティング調整を設定す
るために、たとえばＶ字型チャネルまたは溝で形成され
た支持ポイントがz軸に対し直角におかれている平面に
対して一定角度で配列されるよう製造することができ
る。一般的にこのような平面は水平面である。光学素子
の改善された中心設定を提供することに加え、本実施例
は半径方向で支持ポイント（一またはそれ以上）の簡単
な横方向変位により、このようなポイントから光学素子
の高さを変更することができ、その結果、光学素子上の
ベアリングポイントの高さの変更により光学素子がティ
ルティングされ得るようにする。鮮明度は傾斜の角度を
選択することによって設定することができ、その結果テ
ィルティングは非常に低い値で低めるよう矯正すること
ができる。必要であれば、上述した調整方法は必要な支
持フィート（ｆｅｅｔ）の何の制御もなく、はなはだし
くは、設置の間にも利用することができる。このような
方法により対応する時間が減少する。
【０００８】他の実施例において、ベアリングポイント
がＶ字型溝またはチャンネルで形成されるようにでき、
このような溝またはチャンネルの縦方向壁は互いに一定
角度で配列される。
【０００９】通常的に、チャンネル壁は互いに平行に延
長される。万一、本発明によってこれらの壁が互いに対
し一定角度で配列されるならば、支持ポイント半径方向
変位により光学素子のティルティングをもう一度実行す
ることができる。対応する変位の結果、ベアリング本体
の貫通深さは変更され、それにともない支持ポイントの
z軸深さも変更される。
【００１０】他の解決策において、万一ベアリング本体
が配列されるカウンターベアリングポイントがz軸に対
し直角な平面に対し一定角度、一般的に水平面に対し一
定角度でおかれるならば、それによって傾斜したマウン
ト上の支持ポイントの半径方向変位もまた光学素子上の
ベアリング本体の支持ポイントの高さ位置を変更する。
このような方法で、ティルティングはもう一度成され
る。次に、鮮明度は角度により設定することができる。
もともと、同一な角度が外部マウントに提供され得る。
【００１１】
【発明の構成】望ましい規定および実施例は残りの従属
項と、図面を参照し後述する例示的な実施例により明ら
かになる 後述する実施例において、たとえば矯正レンズであるレ
ンズ素子１は本発明による装置を説明するための光学素
子として利用される。勿論、装置は平面光学パネル、プ
リズムまたは例えば偏光または強度分布に影響を与える
素子のような他の光学素子に対しても利用することがで
きる。本明細書において、望ましい適用分野はマイクロ
リソグラフィーでの露出レンズである。図１（ａ）にお
いて、簡略性のため、図示された全ての構成要素は外部
マウント３と、この外部マウント３に連結されたアダプ
タリング４を具備した露出レンズ２の一部分である。次
にアダプタリング４はこの上に配置された外部マウント
にスクリュー（図示しない）を経て連結されている。レ
ンズ素子１は底部６の上及び上部７の上に平面を有する
広いエッジゾーン５を具備する。３個の支持ポイントは
下部平面６、特に円周の回りに分布した全体表面支持部
８、溝型支持部９および固定点支持部１０に提供されて
いる。固定点支持部１０は図１（ａ）に図示されたよう
に円錐型切取部で形成されている。３個のカウンターベ
アリングポイント１１は外部マウント３に対応し、整列
された方法で配列されており、上記３個のカウンターベ
アリングポイント１１はベアリング部材１２を含み、上
記ベアリング部材１２はボールで設計されたり、それぞ
れ支持ポイント８、９、１０に向かい配向された球形表
面を具備するように設計される。図１（ａ）および図２
に図示されたように、３点ベアリングがこのような方法
で形成され、その結果レンズ素子１は正確に位置可能に
なり、除去された後にも正確にそしてそれにより再現可
能に再挿入することができる。
【００１２】図２に図示されたように、溝型支持部９の
縦軸の延長部は円錐型収納部（図１（ａ））により形成
された固定点支持部１０を通し延長される。このような
方法で、支持部の非常に精密な再現性が得られる。
【００１３】ベアリングの高い再現性は硬質金属素子を
利用することにより得られる。一般的に、マイクロリソ
グラフィーでのレンズはティルティングされておらず、
また反転していない。このような理由のため、特別に固
定する必要がない。しかし、安全のため、レンズ素子１
が粗く変位したり、または落下することを防止するため
固定装置１３を追加で提供することもできる。しかし、
重要な点は固定装置１３により光学素子１に、この場合
においてレンズ素子１に力が伝達されないようにするこ
とである。これは、例えば、幾つかのμmの空気ギャッ
プにより、または圧力を発揮してはならない接着層によ
り達成することができる。このために、固定装置１３は
エクステンションアーム１４を具備し、固定部材１５は
レンズ素子１の上部平面７に向かい上記エクステンショ
ンアーム１４から延長されている。
【００１４】精密距離設定のため、そして力からの自由
度を得るために、固定部材１５はz軸または光学軸の方
向に調整可能である。固定部材１５は例えば円錐型、截
頭円錐型、球形または円筒形部材で成すことができる。
図１（ｂ）はレンズ素子１側の方向に移動可能であり、
そして距離の精密設定後に例えばスクリュウまたは接着
剤によりエクステンションアーム１４に固定される固定
部材１５である円筒形部材を図示したものである。
【００１５】レンズ素子１の作業ゾーンを、例えば固定
装置１３に接着することにより発生する機械的な応力
や、またはレンズ素子１と固定装置１３との間の熱膨張
の差を除去するため、上部平面７および／または下部平
面６にリリーフ溝１６を形成することもできる。リリー
フ溝１６は図示されたようにエッジゾーンに提供され、
これら溝１６は支持ポイント８、９、１０が位置する円
周セクションにだけ位置するとすればおおむね充分であ
る。リリーフ溝１６は垂直方向または選択的に傾斜する
ように、またはz軸に対し一定角度で延長することがで
きる。
【００１６】図３は上部平面７内の２個の傾斜するよう
に延長されたリリーフ溝１６を図示するものであり、図
５は上部平面７内の一つのリリーフ溝と、下部平面６内
の他の垂直方向リリーフ溝を図示したものである。図示
されたように図３によるリリーフ溝は円錐形成ラインで
同心で設計されている。
【００１７】また、エッジゾーンは非条件的に平坦でな
くてもよく、必要であれば傾斜することもできる。
【００１８】エッジゾーン５の上部平面７は水平方向エ
クステンションアーム１４または固定部材を固定するた
めに機械的に測定可能な表面を保障するように微細粗度
（microroughness）で精密ラップ加工される。
【００１９】支持ポイント８、９、１０はミリング加工
され、また光学素子１の作業表面の事前ポリッシングの
間に事前に反射的にポリッシング加工される。図示され
たように、光学素子１はこれ以上マウントを具備してい
ないが、例えば矯正素子または矯正レンズも簡単な方法
で除去することができる非固定レンズ素子を構成する。
【００２０】図６はティルティング調整のため第１実施
例の装置を図示したものである。このような場合に、互
いに対し１２０°でオフセットされ配列された３個のV
字型チャンネル９ａはレンズ素子１に半径方向に配列さ
れており、これらチャンネルはz軸に対し角度αで傾斜
している。従って、このような配列において、傾斜は水
平面に対し傾斜されるように配向される。この結果レン
ズ素子１の最適の中心設定が得られる。矢印Aの方向で
カウンターベアリングポイント１１の単一変位により、
溝またはチャンネル９ａのベアリング本体１２の結果的
で対応する変位によりティルティングを設定することが
できる。このような方法で得られるレンズ素子１のため
の支持ポイントの高さの変化はレンズ素子１のティルテ
ィングを示す。傾斜の角度αをより小さくすれば、より
精密で敏感なティルティングが設定され得る。必要であ
れば、光学素子、すなわちレンズ素子１が支持ポイント
に対して変位できるようにし、ティルティングをもう一
度実行することができ、このような場合には中心が修正
される。
【００２１】図７および図８はティルティング調整のた
め他の実施例の装置を図示したものである。図７に図示
されたように、この場合Ｖ字型チャンネル９ｂの縦方向
壁１７は、互いに平行に延長されるのではなく、互いに
対して角度βで配列される。カウンターベアリングポイ
ント１１または選択的にレンズ素子１の矢印Ａの方向で
の半径方向変位により、ベアリング本体１２が対応する
Ｖ字型チャンネル９b内で貫通する深さは変更され、そ
の結果対応する支持ポイントの高さ変化と、それにとも
なう光学素子、すなわちレンズ素子１のティルティング
が設定される。
【００２２】図９はベアリング本体１２がその上に配列
されたカウンターベアリングポイント１１がz軸に対し
直角な平面、本実施例の場合に水平面に対し角度φでお
かれているティルティング調整を示したものである。も
ちろんこの場合にカウンターベアリングポイント１１近
傍に位置する外部マウント３の領域は同一な角度で成さ
れなければならない。
【００２３】傾斜にともない矢印Ａの方向でのカウンタ
ーベアリングポイント１１の半径方向変位により、高さ
の対応する変化と、それに伴うベアリング本体１２のレ
ンズ素子１に対する支持ポイントのティルティング調整
が再度得られる。
【００２４】図６ないし図９の例示的な実施例におい
て、ベアリング本体１２は中間ウェブ１８を経てベアリ
ングポイント１１にそれぞれ連結される。元々、カウン
ターベアリングポイント１１上のベアリング本体１２の
ベアリングはまたは例えば図１ないし図５と関連し上述
した内容から他の方法で構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の光学素子装着装置によれば、光
学素子にねじれ応力が加えられず、交換または再設置す
る場合にも新たな応力が発生せず、再現可能な設置が可
能なようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明による装置の側面図であ
り、図１（ｂ）は固定装置の他の実施例であって図１
（ａ）の詳細図である。
【図２】図２は図１に図示された光学素子を縮小された
大きさで図示した平面図である。
【図３】図３は本発明の実施例による隆起したまたは盛
り上がった状態の光学素子、特にレンズ素子の側面図で
ある。
【図４】図４は本発明の実施例による隆起したまたは盛
り上がった状態の光学素子、特にレンズ素子の側面図
で、支持ポイントがレンズ素子表面内に直接機械加工さ
れていることを図示する図面である。
【図５】図５は本発明による実施例において、支持表面
を具備した凹んだ状態のレンズ素子の図面である。
【図６】図６は水平面に対して一定角度で傾斜したＶ字
型チャネルでティルティング調整するための装置の側面
図である。
【図７】図７は他の状態のティルティング調整のための
光学素子を下部から見た図面である。
【図８】図８は図７に図示されたティルティング調整の
ための装置の一部であって、部分的に断面で図示された
側面図である。
【図９】図９は傾斜したマウントによりティルティング
調整のための装置の一部を図示する側面図である。
【符号の説明】
１： 光学素子 ２：露出レンズ ３：外部マウント ４：アダプターリング ５：エッジゾーン ６：下部平面 ７：上部平面 ８：全体表面支持部（ポイント） ９：溝型支持部 １０：固定点支持部 １１：カウンターベアリングポイント １２：ベアリング部材または本体 １３：固定装置 １４：エクステンションアーム １５：固定部材 １６：リリーフ溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｚ (71)出願人 500545919 Ｄ−89518 Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍ ／ Ｇｅｒｍａｎｙ (72)発明者 カールフリド オステーリード ドイツ国 ディー−73431 アーレン、 スタウッフェンベルグシュトラーセ 40エ ー Ｆターム(参考） 2H044 AA02 AA09 AA16 AB01 AB07 AB10 AB12 AB25 AC01 AE01 AJ04

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レンズ、特にマイクロリソグラフィー
    で、露出レンズのレンズ素子のような光学素子を装着す
    るための装置において ａ）上記光学素子は支持ポイントを具備したエッジゾー
    ンに提供され、 ｂ）カウンターベアリングポイントは外部マウント内の
    光学素子の支持ポイントに反対に配置され、 ｃ）ベアリング部材は上記支持ポイントと上記カウンタ
    ーベアリングポイントの間に配置され、 ｄ）上記ベアリング部材は上記支持ポイント側に配向し
    た球形表面を具備することを特徴とする光学素子装着装
    置。
  2. 【請求項２】 第１項において、上記支持ポイントを具
    備する光学素子の上記エッジゾーンが少なくともおおむ
    ね平面を具備することを特徴とする光学素子装着装置。
  3. 【請求項３】 第１項において、上記支持ポイント、カ
    ウンターベアリングポイント及びベアリング部材は全体
    表面支持部、溝型支持部および固定点支持部を具備した
    ３点ベアリング部材を構成することを特徴とする光学素
    子装着装置。
  4. 【請求項４】 第３項において、上記溝型支持部の縦軸
    の延長部は円錐型収納部分により形成され固定点支持部
    を通し延長されることを特徴とする光学素子装着装置。
  5. 【請求項５】 第１項において、上記光学素子は機械的
    な応力から上記光学素子の作業ゾーンを分離させるた
    め、リリーフ溝をエッジゾーンに具備することを特徴と
    する光学素子装着装置。
  6. 【請求項６】 第１項において、光学軸の方向から固定
    するため固定装置が上記支持ポイントに対向した光学素
    子の側面上に提供されることを特徴とする光学素子装着
    装置。
  7. 【請求項７】 第６項において、上記固定装置が、接着
    剤により光学素子に結合されたことを特徴とする光学素
    子装着装置。
  8. 【請求項８】 第６項において、上記固定装置が、固定
    装置の熱膨張と関連し光学素子の熱膨張と附合すること
    を特徴とする光学素子装着装置。
  9. 【請求項９】 第８項において、上記固定装置が、上記
    光学素子に対し調整可能な固定部材を含むことを特徴と
    する光学素子装着装置。
  10. 【請求項１０】 第１項において、上記光学素子の上記
    エッジゾーンの上部が微細粗度（microroughness）で精
    密ラップ加工されたことを特徴とする光学素子装着装
    置。
  11. 【請求項１１】 第１項において、上記光学素子は、マ
    イクロリソグラフィーにおける露出レンズのうちの矯正
    レンズであることを特徴とする光学素子装着装置。
  12. 【請求項１２】 第１項において、上記支持ポイントが
    光学軸に対し直角におかれている平面に対し一定角度で
    配列されていることを特徴とする光学素子装着装置。
  13. 【請求項１３】 第１２項において、上記支持ポイント
    がＶ字型溝またはチャンネルで形成され、上記Ｖ字型溝
    またはチャンネルの縦軸が光学軸側に配向することを特
    徴とする光学素子装着装置。
  14. 【請求項１４】 第１項において、上記支持ポイントが
    Ｖ字型溝またはチャンネルで形成され、上記溝またはチ
    ャンネルの縦軸が互いに対し一定角度で配列されたこと
    を特徴とする光学素子装着装置。
  15. 【請求項１５】 第１項において、上記ベアリング部材
    本体を互いに結合する上記カウンターベアリングポイン
    トは光学軸に直角におかれている平面に対し一定角度で
    配列されたことを特徴とする光学素子装着装置。
  16. 【請求項１６】 第１５項において、上記外部マウント
    側に向かった上記カウンターベアリングポイントの側面
    が光学軸に対して傾斜するように形成され、上記外部マ
    ウントは少なくともカウンターベアリングポイントがそ
    の上に位置する領域において同一な傾斜部を具備するこ
    とを特徴とする光学素子装着装置。
  17. 【請求項１７】 第１２項において、上記カウンターベ
    アリングポイントは半径方向に変位可能なことを特徴と
    する光学素子装着装置。
JP2001181767A 2000-06-17 2001-06-15 光学素子装着装置 Withdrawn JP2002048962A (ja)

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EP10030004.9 2001-05-30
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