JP2002244008A - 光学エレメント用の取付装置 - Google Patents

光学エレメント用の取付装置

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JP2002244008A
JP2002244008A JP2001361735A JP2001361735A JP2002244008A JP 2002244008 A JP2002244008 A JP 2002244008A JP 2001361735 A JP2001361735 A JP 2001361735A JP 2001361735 A JP2001361735 A JP 2001361735A JP 2002244008 A JP2002244008 A JP 2002244008A
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JP2001361735A
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Thomas Dieker
ディーカー トーマス
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Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss AG
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】光学エレメントを取り付ける装置において、発
生する負荷が光学エレメントに対する悪影響を有さな
い、特に表面変形の形態にならないようにする。 【解決手段】支持部材３は、一端において外部取付構造
３０に接続されると共に、基点２を介して装具エレメン
ト１に接続されている。頂点を介して、装具エレメント
１は光学エレメント５に直接接続されるか、又はこれら
の間に配置されたマウント５’を介して光学エレメント
５に間接的に接続される。装具エレメント１の頂点４
は、光学エレメント５の軸方向の軸及び半径方向の軸に
より規定される該光学エレメント５の対称面内に位置す
る。装具エレメント１は、妨害的影響の場合に、光学エ
レメント５の光学表面の変形に対して補償効果が発生さ
れるように配置及び寸法決めされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アセンブリにおけ
る光学エレメントの取付装置に関する。更に詳細には、
本発明は光学エレメントを取り付ける装置を有するよう
なマイクロリソグラフィック投写露光対物レンズに関す
る。
【０００２】
【関連技術の説明】回転対称的光学エレメント用の取付
技術は既知であり、その場合、光学エレメントは多数の
可撓性エレメントを介して取付部材に接続される。可撓
性エレメントは、当該光学エレメントに対し、該光学エ
レメントの外縁の領域において例えば接着等により永久
的に接続されると共に、周部にわたって一様に分散され
る。上記可撓性エレメントは、殆どの場合、軸方向及び
放射方向（半径方向）に位置される折曲部を備えるよう
なスプリングアームとして設計される。例えば製造許容
誤差及び取付の不正確さの結果としてレンズの取付の間
に発生するように、光学エレメントに対し上記スプリン
グアームの基点が移動する場合、該光学エレメントは上
記スプリングアームを介して軸方向の力、半径方向の力
及び接線方向のモーメントを本質的に受ける。基点の移
動の形に依存して、該移動の結果としての上記３つの負
荷は、符号及び絶対値に関して互いに異なる比を有して
いる。基点の移動の形とは別に、上記スプリングアーム
の幾何学形状及び材料の選択も、上記３つの負荷の間の
比に対する決定要素となる。上記スプリングアームが線
形に可撓的な材料から作製され、且つ、所与の負荷の状
況に対して該スプリングアームの形状の変化が小さい場
合は、光学エレメントに対する上記３つの負荷の比は、
基点の移動の振幅とは独立したものとなる。
【０００３】製造許容誤差及び取付の不正確さによる光
学エレメントの変形を防止するために、EP 0230277 B1
及びEP 0053463 B1からは、光学エレメントに対する構
造型の物理的取付部を作製し、該取付部により光学エレ
メントと取付部（マウント）との間の連結が適切に柔軟
な態様で構成されるようにし、かくして、発生する負荷
を当該光学エレメントから可能な限り減結合することが
できることが知られている。しかしながら、この場合に
は、例えば固有振動数の要件のため上記連結を過度に柔
軟にすることが不可能であるという問題が存在する。
【０００４】従来技術に関しては、DE 198 25 716 A1及
びUS 5,428,482を更に参照することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光学
エレメントを取り付ける装置を作製することにあり、そ
の狙いは、発生する負荷が光学エレメントに対する悪影
響を有さない、特に表面変形の形態にならないようにす
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、アセンブリにおける光学エレメント用の取付装置
において、 1.1 支持部材と２以上の装具エレメントとを有し、 1.2 前記支持部材は、外部取付構造に接続されると共
に、基点を介して前記装具エレメントに接続され、 1.3 頂点を介して、前記装具エレメントは前記光学エ
レメントに直接接続されるか、又はこれらの間に配置さ
れたマウントを介して前記光学エレメントに間接的に接
続され、 1.4 前記装具エレメントの頂点は、前記光学エレメン
トの軸方向の軸及び半径方向の軸により規定される該光
学エレメントの対称面内に位置し、 1.5 前記装具エレメントは、妨害的影響の場合に前記
光学エレメントの光学表面の変形に対して補償効果が発
生されるように配置及び寸法決めされ、 1.6 前記補償効果は、装具エレメントの任意の頂点に
おける軸方向力、半径方向力及び接線方向要素により生
じる当該光学エレメントの光学表面の部分的変形の和の
ＲＭＳ値が前記３つの部分的変形の１つの最大ＲＭＳ値
より小さいか又は該値に少なくとも等しい場合に得られ
る、ことを特徴とするような取付装置により達成され
る。
【０００７】光学エレメントにおける光学表面の変形の
２波成分（two-wave components）が互いに相殺し合う
比は、上記装具エレメントの本発明による構成により、
及び３つの負荷状況、即ち各連結点における軸方向力、
半径方向力及び接線方向モーメントに関する軸方向基点
変位、半径方向基点変位及び接線方向基点回転の１以上
の場合において当該光学エレメントの又は光学アセンブ
リの連結点の適切な選択により、見付けられる。当該装
具エレメントの全ての設計変形例において合計の堅さ
（stiffness）が同一のままであると仮定すると、上記
２波変形成分の完全な補償の場合には、変形の非球面成
分が負荷の比の関数として極小に近づく点に到達する。
この場合、上記非球面変形の極小は、上記装具エレメン
トにより提供される負荷比の小さな補正により容易に見
付けることができる。
【０００８】１ないし２のオーダの大きさだけ同様に大
きな堅さを持つ既知の型式のスプリングアーム・マウン
トの助けによる取付けと比較して、本発明による上記方
法により実行される取付けは、レンズの場合には殆どの
場合取付けリングである基点面の変形の当該光学エレメ
ントへの伝達を用いている。
【０００９】更に、上述した型式の取付けによれば、例
えば重力のような加速力と平衡状態にある支え抗力によ
り生じる変形を最小化することができる。言い換える
と、これは、光学表面の加速に誘起される変形も同様に
最小化されることを意味する。
【００１０】本発明によれば、上記補償メカニズムは、
個々の連結点における軸方向力、半径方向力及び接線方
向モーメントにより生じる２波部分変形が、同じ角度向
きを有することを要する。この目的のため、全ての装具
エレメントは、当該光学エレメントの対称面内に位置し
なければならない。これは、レンズの場合には何れの点
においてもそうであり、外側の輪郭が分からない光学エ
レメントの場合は、取付のために、十分な数の対称面が
存在しなければならない。
【００１１】例えば当該光学エレメントの有限のエレメ
ント解析のような、モデルに対して実行される解析、又
は実際の光学エレメントに対する適切な測定に基づく解
析を、各連結点に関して、そこに導入された軸方向及び
半径方向の力並びに接線方向モーメントが当該光学エレ
メントに影響する仕方を決定するために使用することが
できる。一方、例えばゼルニケ解析は、各々に導入され
た負荷に対する、光学エレメントの２波変形の感度を与
えることができる。斯様にして決定された感度は、各連
結点に関して、所望の補償効果が発生する場合における
上記３つの負荷の互いの比の１以上を決定するために使
用することができる。
【００１２】従って、本発明による解決策は、１以上の
型式の基点の移動に対して２波変形成分の補償に適した
比を提供するような連結エレメント、即ち装具エレメン
トであって、機械的バネ連結装具として設計することが
できる。例えばレンズ等の光学エレメントは、該装具エ
レメントに対して直接的、又はそれらの間に配置された
マウントを介して間接的の何れかにより接続することが
できる。
【００１３】本発明によれば、補償されるのは光学エレ
メント又はマウントに作用する力ではなく、これらの力
により生ずる光学表面上の部分的変形である。光学エレ
メント又は取り付けられた光学エレメントに対する連結
点における力として、特には軸方向力及び半径方向力等
として決定することはできるが、それらは、互いに相殺
し合わない。何故なら、これらは直交関係であって、６
つの個々の負荷の各々が連結点に応じて光学表面上に部
分的変形を生じるからである。これらの部分的変形は、
最早直交関係にはなく、部分的に高度に単方向的とな
る。補償のための能力の基礎を提供するのは、正にこの
単方向的特性である。
【００１４】確実に再現性の有る結果を達成するため
に、上記装具エレメントは支柱（ストラット）、関節状
連結部、板バネ、又はこれら要素の組合せを有さねばな
らず、その狙いは上記関節状連結部に関してはバックラ
ッシュ及び掛止めモーメントが無いことである。この目
的のために、好ましくは固体関節状連結部を使用するこ
とができる。
【００１５】本発明によれば、上記補償効果は、上記装
具エレメントの基点の相対的位置及び向きの変化に繋が
るような妨害に対して得られる。同じことが、加速によ
り生じる当該装具エレメントの頂点における連結負荷の
変化に対しても成り立つ。
【００１６】当該光学エレメントの直径／厚さ比が２：
１より大きい場合に、特に有利な結果が達成される。
【００１７】マウントが設けられる光学エレメントの場
合は、該光学エレメントの上記マウントに対する連結部
は、有利には当該光学エレメントの上記外径と該外径の
半分との間の範囲にあるようにしなければならない。
【００１８】軸方向力、半径方向力及び接線方向モーメ
ントにより各々発生される変形の分布は、それらの固有
の空間的分布に関して非常に類似していなければならな
い。何故なら、これは、適切な装具エレメントにより補
償効果が達成されるための前提条件であるからである。
【００１９】上記連結点が一層外側に位置される程、連
結点の個々の負荷の変形分布が一層類似するようにな
り、補償効果が一層効果的に達成されるようになる。上
記連結点が非常に遙かに内側に移動すると、個々の負荷
の変形分布が特定の限界から始まって非類似となり、従
って、効果的な補償は最早可能ではなくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、原理を表すものとして、
装具エレメント１のバネ幾何学構造を示しており、該エ
レメントは軸方向に位置するトーションバネ１ａと半径
方向に位置するトーションバネ１ｂとを備えて構成さ
れ、これにより角型形状を形成している。周にわたって
一様に分散された態様で配置された複数の装具エレメン
ト１は、各々、一端において基点２を介して支持部材３
に接続されている。該支持部材３は、（詳細には示さな
い態様で）外部取付構造３０、即ちアセンブリに接続さ
れ、該アセンブリは例えば半導体リソグラフィ露光シス
テム用のレンズを形成している。当該装具エレメント１
の他端においては、上記半径方向に位置するトーション
バネ１ｂ及び頂点４を介して、各々、光学エレメント５
（以下に述べる例示的実施例においてはレンズ）に対す
る連結がなされている。
【００２１】上記光学エレメント５に対する種々の負荷
状況及び斯かる状況の結果としての主たる負荷が、図２
ａ、２ｂ及び２ｃに見られる。図２ａには、基点２の軸
方向の変位が負荷状況１として示されている。頂点４又
は光学エレメント５に対する連結点における負荷は、図
２ａの下に示す図から理解することができる。
【００２２】図２ｂは基点２の半径方向の変位による負
荷状況２を示し、ここでも、頂点４又は光学エレメント
５に対する連結点における関連する主たる負荷は、図２
ｂの下の図に示されている。
【００２３】図２ｃは基点２の領域における接線方向の
回転を負荷状況３として示している。ここでも同様に、
対応する頂点４又は光学エレメント５に対する連結点に
おける上記負荷の結果としての主要負荷を、図２ｃの下
側の図から理解することができる。
【００２４】図示した負荷状況１、２及び３、並びにこ
れらに関連する光学エレメント５に対する力及びモーメ
ントは、当該光学エレメントの光学表面の変形に繋が
る。該変形をゼルニケ多項式の助けにより記述しようと
すると、かなりの部分が、一緒に２波特性（two-wave n
ature）と云われるものを形成する項に入るようにな
る。当該光学エレメントに対する軸方向の力、半径方向
の力及び接線方向のモーメントから派生する変形を別々
に考察する場合は、全ての３つの部分的変形の場合にお
いて、各変形の２波成分が非常に強く表されると言え
る。２波特性の全ての状況は、同一の角度方向を有し、
それ以外では符号及び絶対値のみで相違する。
【００２５】図３ないし９に原理的に示すものは、上述
したような妨害的影響の場合に、光学エレメント５の光
学表面の変形に対する補償効果を発生するように配置及
び寸法決めされた種々の装具エレメント１である。この
場合、上記補償効果は、装具エレメント１の任意の頂点
４における軸方向力、半径方向力及び接線方向モーメン
トにより生ずる光学エレメント５の光学表面の部分的変
形の和のＲＭＳ（二乗平均平方根）値が、これら３つの
部分的変形の１つの最大のＲＭＳ値よりも、少なくとも
係数２（該値の半分）だけ小さい、好ましくは係数４
（該値の１／４）だけ小さい場合に得られる。これは、
当該装具エレメントの基点の相対位置及び向きの変化に
繋がる妨害、及び例えば重力のような加速により生じる
当該装具エレメントの頂点における連結負荷に対する変
化に対する合成効果に関しても成り立つ。
【００２６】図３は、装具エレメント１を有する例示的
実施例を示し、該エレメントは基点、即ち連結片２を介
して、軸方向に整列された支柱、即ち板バネ１ａにより
支持部材３に接続されている。接線方向回転軸を持つ関
節状連結部６が支柱１ａの他端に配置されている。第２
支柱、即ち半径方向に整列した板バネ１ｂは、一端にお
いて上記関節状連結部６に接続され、他端においては頂
点４、即ち連結片において光学エレメント５に接続され
ている。従来例とは対照的に、この場合、支柱１ｂは、
内側から外側に向かって、支柱１ａへの接続部、即ち前
記関節状連結部６から半径方向に延びている。レンズ５
に対する直接的な連結の代わりに、支柱１ｂの連結はマ
ウント５’（点線により示す）において実施することも
できる。同じことが、更に、下記に示されるべき実施例
に対しても成り立つ。
【００２７】図４は、装具エレメント１の支柱１ａを示
し、該支柱は軸方向表面を持つ面の法線に対して角度α
（０度と９０度との間である）で整列されている。該支
柱１ａは基点２において基点関節状連結部７により軸支
され、連結片を介して支部部材３に接続されている。支
柱１ａの基点２から離れた側の端部には、第２の関節状
連結部８が配置され、該連結部は第２の軸方向に整列さ
れた支柱１ｂに接続されている。前記基点関節状連結部
７は接線方向の回転軸を有し、上記関節状連結部８には
接線方向の回転軸が設けられている。支柱１ｂは、第２
関節状連結部８から遠い端部において、軸方向の整列の
ために頂点４で、又は連結片を介して光学エレメント５
に接続されている。
【００２８】図５は、互いに鏡像的な態様で配置された
２つの装具エレメント１及び１’を有する実施例を示し
ている。理解されるように、この実施例は図４に示した
実施例の“二重化”を構成しており、２つの軸方向に延
びる支柱１ｂ及び１ｂ’は光学エレメント５に接続する
ために共通のヘッド点、即ち連結片４にある。
【００２９】見られるように、第２装具エレメント１’
は第１装具エレメント１に対向して鏡像的態様で配置さ
れ、反射面は軸方向平面の法線を有している。このよう
に、上記２つの装具エレメント１及び１’は４バー連結
を形成し、頂点即ち連結片４の動きの瞬時極（instanta
neous pole）は、軸方向表面法線を有し且つ頂点４のレ
ベルに位置する面内にある。（この場合に意味されるも
のは、頂点即ち連結片４の、当該光学エレメント又は該
光学エレメント５のマウント５’が未だ調整されていな
い場合の動きである。） 図６は、２つの基点即ち連結片２及び２ａを支持部材３
上に設けることができるような実施例を描いている。図
４及び５による実施例の場合における様に、支柱１ａ及
び１’ａは軸方向表面法線を持つ面に対し角度α１（０
度と９０度との間である）及びα２で延在している。上
記２つの支柱１ａ及び１’ａは、基点関節状連結部７及
び７ａを各々介して、支持部材３に各々接続されてい
る。基点関節状連結部７には、同様に、接線方向回転軸
が設けられている。接線方向回転軸用の第２関節状連結
部８が、基点２から遠い端部において支柱１ａに接続さ
れている。支柱１’ａは基点関節状連結部７ａから遠い
端部で第３関節状連結部９に接続され、該連結部にも同
様に接線方向回転軸が設けられている。該第３関節状連
結部９は、軸方向に整列された支柱１ｂの中間領域に配
置されている。該軸方向支柱１ｂは一端により上記第２
関節状連結部８に接続され、該支柱は他端では頂点、即
ち連結片４において光学エレメント５に接続されてい
る。
【００３０】図７は、支持部材３と光学エレメント５と
の間に２つの追加の装具エレメント１０及び１０’を備
える実施例を平面図で示している。図７においては、
“通常の”装具エレメント１は、周にわたって分散され
た合計で４つのエレメントのみで示されている。上記追
加の装具エレメント１０及び１０’は、支持部材３と光
学エレメント５との間の横方向変位運動の堅さ（stiffn
ess）を増加させる。該追加の装具エレメント１０及び
１０’は、上記支持部材に対して各々１つの連結片、即
ち基点１１及び１１’、並びに基点関節状連結部１２及
び１２’を各々有している。該関節状連結部１２又は１
２’には、接線方向及び軸方向の回転自由度が備えられ
ている。板バネ、即ち支柱１３及び１３’が半径方向に
整列され、一端において基点関節状連結部１２及び１
２’に接続されている。支柱１３及び１３’の他端は、
接線方向及び軸方向の回転自由度を備える関節状連結部
１４及び１４’を各々介して、頂点、即ち連結片１５及
び１５’に各々接続されている。連結片１５及び１５’
は、光学エレメント５に対する連結部を形成している。
【００３１】周にわたって一様に分散されて配置された
３つの追加装具エレメント１６が図８に図示されてい
る。該３つの追加装具エレメント１６は、支持部材３と
光学エレメント５との間に配置され、支持部材３と光学
エレメント５との間の横方向変位運動及び軸方向回転の
堅さを増加させる機能を有している。
【００３２】上記３つの装具エレメント１６の各々は、
接線方向及び軸方向の回転自由度を持つ基点関節状接続
部１８を有し、連結片即ち基点１７を介して支持部材３
に接続されている。光学エレメント５に対して接線方向
に整列された支柱１９は、各々、一端において各基点関
節状連結部１８に接続されると共に、他端により頂点関
節状連結部２０に接続されている。頂点関節状連結部２
０には、軸方向及び接線方向の回転自由度が備えられて
いる。各頂点関節状連結部２０は、頂点即ち連結片２１
を介して光学エレメント５に接続されている。
【００３３】図９に示すものは、装具エレメント１及び
該装具エレメントの鏡像として配置された装具エレメン
ト１’の改良されたものであり、図５に基づいて述べた
実施例と構成的に類似している。２つの装具エレメント
１及び１’が直接連結される代わりに、ここでは、連結
が斯かるエレメントの間に介挿された板バネ２２を介し
て実施され、図９では、例えば互いに隣接するか又は半
径方向に前後に配置された２つの板バネ２２が設けられ
ている。この場合、上記板バネ２２は各端部において連
結片４’を介して光学エレメント５に接続され、各他方
の端部は、２つの装具エレメント１及び１’が互いに接
続される連結片４上に固定されている。しかしながら、
該装具エレメントの構成は原理的には図５による実施例
と同一である。上記追加の板バネ２２は、他の実施例に
おいても使用することができる。これは、特に図３及び
図６による装具エレメントに関係し、その場合には、光
学エレメント５に対する上記連結片の運動の瞬時極は、
この連結エレメント即ち頂点４のレベルには存在しな
い。この場合に意味されるものは、当該連結片の、光学
エレメント５が未だ調整されていない場合の運動であ
る。
【００３４】上記の追加の板バネは、支持部材３と光学
エレメント５との間において、各装具エレメント１によ
り果たされる接続の半径方向の堅さの低減を生じさせ
る。
【００３５】図１０は、図９と関連させて、連結面２３
が瞬時極の面２４と異なるような配置を示している。
“Ｐ”は、当該４バー型装具の運動の瞬時極を示してい
る。この場合、装具エレメントのヘッド４’における動
きベクトルｆは、軸方向成分ｆａに加えて半径方向成分
ｆｒも有している。結果として、光学エレメントが取り
付けられた場合に、該光学エレメント上に比較的大きな
半径方向の力が作用する可能性がある。この場合、この
半径方向の力は余りに大きいので、当該装具のパラメー
タの単純な変化では、相殺に適した軸方向力、半径方向
力及び接線方向モーメントの比を達成するのを不可能に
させてしまう。上記追加の板バネ２２が使用されるの
は、このためである。これにより、基点の移動の場合に
発生する半径方向の力は頂点４’において強く低減され
るので、相殺に適した負荷比の調整が可能となる。
【００３６】上述した実施例においては、装具エレメン
トは、各々、光学エレメントに直接連結されている。勿
論、本発明の範囲内において、装具エレメントが、取り
付けられた光学エレメントに、又は光学エレメント５の
マウント５’（図３に示すように）に連結されるように
することもできる。
【００３７】図１１は、半径方向の回転軸を持つ追加の
回転連結部２５（図では簡略化のために１つのみが図示
されている）を備える装具エレメントの改良版を示して
いる。見られるように、該追加の回転連結部２５は、光
学エレメント５又は該エレメントのマウント５’に対す
る半径方向モーメントの伝達を最小化するために、薄い
接続ウェブを備える固体関節状連結部として設計されて
いる。ここでは、上記追加の回転連結部２５は、図４に
よる実施例に基づいて図示されている。勿論、斯様な追
加の回転連結部２５は他の実施例の場合にも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、スプリングアームとしての可撓性連結
エレメントの概念図を示す。
【図２】図２において、ａは軸方向基点変位を伴う負荷
状況を主たる負荷と共に示し、ｂは半径方向基点変位を
伴う負荷状況を主たる負荷と共に示し、ｃは接線方向回
転を伴う負荷状況を主たる負荷と共に示す。
【図３】図３は、角度的スプリングアームを備える装具
エレメントの第１実施例を示す。
【図４】図４は、２つの支柱を持つ装具エレメントの第
２実施例を示す。
【図５】図５は、２つの斜めの支柱と光学エレメントに
おける共通連結部とを備える装具エレメントの他の実施
例を示す。
【図６】図６は、２つの斜めに延びる支柱と光学エレメ
ントにおいて連結するための共通支柱とを備える装具エ
レメントの実施例を示す。
【図７】図７は、横方向の滑り運動の堅さを増加させる
目的のための、支持部材と光学エレメントとの間の２つ
の追加の装具エレメントを示す。
【図８】図８は、横方向変位運動及び軸方向回転の堅さ
を増加させる目的のための、支持部材と光学エレメント
との間の３つの追加の装具エレメントを示す。
【図９】図９は、追加の板バネが設けられた装具エレメ
ントを示す。
【図１０】図１０は、図９による実施例に関する示力図
を示す。
【図１１】図１１は、半径方向の回転軸を持つ追加の回
転連結部を備える装具エレメントを示す。
【符号の説明】
１：装具エレメント １ａ：支柱 １ｂ：支柱 ２：基点 ３：支持部材 ４：頂点 ５：光学エレメント ６：関節状連結部 ７：関節状連結部 ８：関節状連結部 ９：関節状連結部 ３０：外部取付構造
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ (71)出願人 500545919 Ｄ−89518 Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍ ／ Ｇｅｒｍａｎｙ Ｆターム(参考） 2H043 AE17 AE23 2H044 AA01 AE01 AJ04 5F046 BA03 CB12 CB25

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アセンブリにおける光学エレメント用の
    取付装置において、 1.1 支持部材と２以上の装具エレメントとを有し、 1.2 前記支持部材は、外部取付構造に接続されると共
    に、基点を介して前記装具エレメントに接続され、 1.3 頂点を介して、前記装具エレメントは前記光学エ
    レメントに直接接続されるか、又はこれらの間に配置さ
    れたマウントを介して前記光学エレメントに間接的に接
    続され、 1.4 前記装具エレメントの頂点は、前記光学エレメン
    トの軸方向の軸及び半径方向の軸により規定される該光
    学エレメントの対称面内に配置され、 1.5 前記装具エレメントは、妨害的影響の場合に前記
    光学エレメントの光学表面の変形に対して補償効果が発
    生されるように配置及び寸法決めされ、 1.6 前記補償効果は、装具エレメントの任意の頂点に
    おける軸方向力、半径方向力及び接線方向要素により生
    じる当該光学エレメントの光学表面の部分的変形の和の
    ＲＭＳ値が前記３つの部分的変形の１つの最大ＲＭＳ値
    の半分より小さいか又は半分に少なくとも等しい場合に
    得られる、ことを特徴とする取付装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記Ｒ
    ＭＳ値が、前記部分的変形の１つの最大ＲＭＳ値の１／
    ４以下であることを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、前記装
    具エレメントが支柱、関節状連結部又は板バネであり、
    前記関節状連結部がバックラッシュ及び掛止めモーメン
    トを有していないことを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記関
    節状連結部が少なくとも部分的に固体関節状連結部とし
    て構成されていることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の装置において、前記補
    償効果は、前記装具エレメントの基点の相対位置及び向
    きの変化に繋がるような妨害に対して得られることを特
    徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の装置において、前記補
    償効果は、加速により生じる前記装具エレメントの頂点
    における連結負荷の変化に対して得られることを特徴と
    する装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の装置において、前記光
    学エレメントにはマウントが設けられ、前記光学エレメ
    ントの該マウントに対する連結部が、前記光学エレメン
    トの外径と外径の半分との間の範囲内にあることを特徴
    とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の装置において、前記装
    具エレメントは軸方向に整列された支柱を有し、該支柱
    は一端において前記支持部材に対する基点を形成する一
    方、他端は接線方向の回転軸が設けられた関節状連結部
    に接続され、第２の半径方向に整列された支柱は、一端
    により前記関節状連結部に連結されると共に、他端が前
    記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウント
    に対する頂点を形成していることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の装置において、前記装
    具エレメントは接線方向の回転軸を基点として備える基
    点関節状連結部を介して前記支持部材に接続され、支柱
    が一端において前記基点関節状連結部に接続される一
    方、第２関節状連結部に接続されると共に、軸方向表面
    法線を有する面に対し角度αで整列され、該角度αは０
    度と９０度との間であり、前記第２関節状連結部は接線
    方向回転軸を有し、該第２関節状連結部には軸方向に整
    列されて第２支柱が連結され、該第２支柱は他端におい
    て前記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウ
    ントに対する頂点を形成することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の装置において、前記
    基点関節状連結部、前記第１支柱、前記第２関節状連結
    部及び前記第２支柱から形成される前記装具エレメント
    に加えて、該装具エレメントの鏡像として配置された他
    の装具エレメントが設けられ、両第２支柱が前記光学エ
    レメント又は該光学エレメントの前記マウントに対する
    連結部として共通の頂点を有していることを特徴とする
    装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置において、反
    射面（Ｓ）が軸方向表面の法線を有し、鏡像として配置
    された前記２つの装具エレメントは４バー型連結を形成
    し、該連結において共通頂点の動きの瞬時極Ｐは、軸方
    向表面法線を有し且つ前記頂点のレベルに位置される面
    内に位置することを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載の装置において、前記
    装具エレメントは、 ａ）接線方向回転軸を備える基点関節状連結部が前記基
    点に配置され、 ｂ）第１支柱が、一端において前記基点関節状連結部に
    接続されると共に、他端にいおいて第２関節状連結部に
    接続され、 ｃ）前記第１支柱は軸方向表面法線を持つ面に対して角
    度α１で整列され、該角度α１が０度と９０度との間に
    あり、 ｄ）前記第２関節状連結部は接線方向の回転軸を有し、 ｅ）前記支持部材上の第２連結片が、該支持部材に対す
    る第２接続エレメントを形成し、 ｆ）接線方向の回転軸を持つ第２基点関節状連結部が、
    前記連結片に接続され、 ｇ）第２支柱が、一端において前記第２基点関節状連結
    部に接続されると共に、他端において第３関節状連結部
    に接続され、 ｈ）前記第２支柱は、軸方向表面法線を持つ面に対して
    角度α２で整列され、 ｉ）前記角度α２は０度と９０度との間であり、 ｊ）第３支柱が、一端において前記第２関節状連結部に
    接続され、中間領域において前記第３関節状連結部に接
    続され、他端において前記光学エレメント又は該光学エ
    レメントの前記マウントに対する連結片としての前記頂
    点に接続され、 ｋ）前記第３支柱が軸方向に整列されている、ような個
    々の部分から形成されることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１に記載の装置において、前記
    装具エレメントに加えて、前記支持部材と前記光学エレ
    メント又は該光学エレメントの前記マウントとの間の横
    方向変位運動の堅さを増加させる目的で、前記支持部材
    と前記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウ
    ントとの間の２つの追加の装具エレメントが設けられ、
    これら２つの追加装具エレメントは、 ａ）前記支持部材に対する各連結片を有し、 ｂ）前記連結片に接続された、接線方向及び軸方向の回
    転自由度を持つ関節状連結部を有し、 ｃ）一端において前記関節状連結部に接続されると共に
    他端において第２関節状連結部に接続された、半径方向
    に整列された支柱を有し、 ｄ）前記第２関節状連結部には、接線方向及び半径方向
    の回転自由度が備えられ、 ｅ）前記第２関節状連結部は、前記光学エレメント又は
    該光学エレメントの前記マウントに対する連結部を形成
    する第２連結片に接続されている、ような特徴を有する
    ことを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１に記載の装置において、前記
    装具エレメントに加えて、前記支持部材と前記光学エレ
    メント又は該光学エレメントの前記マウントとの間の横
    方向変位運動及び軸方向回転の堅さを増加させる目的
    で、前記支持部材と前記光学エレメント又は該光学エレ
    メントの前記マウントとの間の３つの追加の装具エレメ
    ントが設けられ、これら３つの追加装具エレメントは、 ａ）前記支持部材に対する連結片を有し、 ｂ）前記連結片に接続された、接線方向及び軸方向の回
    転自由度を持つ第１関節状連結部を有し、 ｃ）第１端及び第２端を備える接線方向に整列された支
    柱を有し、該支柱は前記第１端において前記第１関節状
    連結部に接続されると共に前記第２端において第２関節
    状連結部に接続され、 ｄ）前記第２関節状連結部は、接線方向及び半径方向の
    回転自由度を備えると共に、第２連結片に接続され、 ｅ）前記第２連結片は、前記光学エレメント又は該光学
    エレメントの前記マウントに対する連結部を形成する、
    ような特徴を有することを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の装置において、前記
    光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウントに
    対する前記各頂点の領域における半径方向モーメントの
    伝達を最小化するために、半径方向回転軸を持つスイベ
    ル継手が前記光学エレメント又は該光学エレメントの前
    記マウントに対して連結点として付加的に取り付けられ
    ることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１に記載の装置において、前記
    装具エレメントには、前記支持部材と前記光学エレメン
    ト又は該光学エレメントの前記マウントとの間に追加の
    板バネが設けられることを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１に記載の装置において、前記
    光学エレメントがレンズであることを特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】 光学エレメントを取り付ける装置を有
    するマイクロリソグラフィック投影露光対物レンズにお
    いて、 1.1 支持部材と２以上の装具エレメントとを有し、 1.2 前記支持部材は、外部取付構造に接続されると共
    に、基点を介して前記装具エレメントに接続され、 1.3 頂点を介して、前記装具エレメントは前記光学エ
    レメントに直接接続されるか、又はこれらの間に配置さ
    れたマウントを介して前記光学エレメントに間接的に接
    続され、 1.4 前記装具エレメントの頂点は、前記光学エレメン
    トの軸方向の軸及び半径方向の軸により規定される該光
    学エレメントの対称面内に配置され、 1.5 前記装具エレメントは、妨害的影響の場合に前記
    光学エレメントの光学表面の変形に対して補償効果が発
    生されるように配置及び寸法決めされ、 1.6 前記補償効果は、装具エレメントの任意の頂点に
    おける軸方向力、半径方向力及び接線方向要素により生
    じる当該光学エレメントの光学表面の部分的変形の和の
    ＲＭＳ値が前記３つの部分的変形の１つの最大ＲＭＳ値
    の半分より小さいか又は半分に少なくとも等しい場合に
    得られる、ことを特徴とするマイクロリソグラフィック
    投写露光対物レンズ。
  19. 【請求項１９】 アセンブリにおける光学エレメント用
    の取付装置において、 1.1 支持部材と２以上の装具エレメントとを有し、 1.2 前記支持部材は、外部取付構造に接続されると共
    に、基点を介して前記装具エレメントに接続され、 1.3 頂点を介して、前記装具エレメントは前記光学エ
    レメントに直接接続されるか、又はこれらの間に配置さ
    れたマウントを介して前記光学エレメントに間接的に接
    続され、 1.4 前記装具エレメントの頂点は、前記光学エレメン
    トの軸方向の軸及び半径方向の軸により規定される該光
    学エレメントの対称面内に配置され、 1.5 前記頂点の任意の１つに印加される軸方向の力は
    前記光学エレメントの光学表面の第１の部分的変形を生
    じさせ、該第１の部分的変形は第１のＲＭＳ値を有し、
    前記頂点の任意の１つに印加される半径方向の力は前記
    光学表面の第２のＲＭＳ値を有する第２の部分的変形を
    生じさせ、前記頂点の任意の１つに印加される接線方向
    モーメントは前記光学表面の第３のＲＭＳ値を有する第
    ３の部分的変形を生じさせ、前記第１、第２及び第３の
    ＲＭＳ値のうちの最大の絶対値を持つ１つは最大のＲＭ
    Ｓ値であり、前記第１、第２及び第３の部分的変形の和
    が前記光学エレメントの和のＲＭＳ値を持つ全体として
    の変形を生じさせ、 1.6 前記装具エレメントは、前記光学表面の前記の全
    体としての変形が、前記和のＲＭＳ値が前記部分的変形
    の最大ＲＭＳ値の半分以下となるように態様で補償され
    るように配置及び寸法決めされる、ことを特徴とする取
    付装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の装置において、前
    記ＲＭＳ値が、前記３つの部分的変形のうちの１つの最
    大ＲＭＳ値の１／４以下であることを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントが支柱、関節状連結部又は板バネであ
    り、前記関節状連結部がバックラッシュ及び掛止めモー
    メントを有していないことを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の装置において、前
    記関節状連結部が少なくとも部分的に固体関節状連結部
    として構成されていることを特徴とする装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１９に記載の装置において、前
    記補償効果は、前記装具エレメントの基点の相対位置及
    び向きの変化に繋がるような妨害に対して得られること
    を特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１９に記載の装置において、前
    記補償効果は、加速により生じる前記装具エレメントの
    頂点における連結負荷の変化に対して得られることを特
    徴とする装置。
  25. 【請求項２５】 請求項１９に記載の装置において、前
    記光学エレメントにはマウントが設けられ、前記光学エ
    レメントの該マウントに対する連結部が、前記光学エレ
    メントの外径と外径の半分との間の範囲内にあることを
    特徴とする装置。
  26. 【請求項２６】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントは軸方向に整列された支柱を有し、該
    支柱は一端において前記支持部材に対する基点を形成す
    る一方、他端は接線方向の回転軸が設けられた関節状連
    結部に接続され、第２の半径方向に整列された支柱は、
    一端により前記関節状連結部に連結されると共に、他端
    が前記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウ
    ントに対する頂点を形成していることを特徴とする装
    置。
  27. 【請求項２７】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントは接線方向の回転軸を基点として備え
    る基点関節状連結部を介して前記支持部材に接続され、
    支柱が一端において前記基点関節状連結部に接続される
    一方、第２関節状連結部に接続されると共に、軸方向表
    面法線を伴う面に対し角度αで整列され、該角度αは０
    度と９０度との間であり、前記第２関節状連結部は接線
    方向回転軸を有し、該第２関節状連結部には軸方向に整
    列されて第２支柱が連結され、該第２支柱は他端におい
    て前記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウ
    ントに対する頂点を形成することを特徴とする装置。
  28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の装置において、前
    記基点関節状連結部、前記第１支柱、前記第２関節状連
    結部及び前記第２支柱から形成される前記装具エレメン
    トに加えて、該装具エレメントの鏡像として配置された
    他の装具エレメントが設けられ、両第２支柱が前記光学
    エレメント又は該光学エレメントの前記マウントに対す
    る連結部として共通の頂点を有していることを特徴とす
    る装置。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の装置において、反
    射面（Ｓ）が軸方向表面の法線を有し、鏡像として配置
    された前記２つの装具エレメントは４バー型連結を形成
    し、該連結において共通頂点の動きの瞬時極Ｐは、軸方
    向表面法線を有し且つ前記頂点のレベルに位置される面
    内に位置することを特徴とする装置。
  30. 【請求項３０】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントは、 ａ）接線方向回転軸を備える基点関節状連結部が前記基
    点に配置され、 ｂ）第１支柱が、一端において前記基点関節状連結部に
    接続されると共に、他端にいおいて第２関節状連結部に
    接続され、 ｃ）前記第１支柱は軸方向表面法線を持つ面に対して角
    度α１で整列され、該角度α１が０度と９０度との間に
    あり、 ｄ）前記第２関節状連結部は接線方向の回転軸を有し、 ｅ）前記支持部材上の第２連結片が、該支持部材に対す
    る第２接続エレメントを形成し、 ｆ）接線方向の回転軸を持つ第２基点関節状連結部が、
    前記連結片に接続され、 ｇ）第２支柱が、一端において前記第２基点関節状連結
    部に接続されると共に、他端において第３関節状連結部
    に接続され、 ｈ）前記第２支柱は、軸方向表面法線を持つ面に対して
    角度α２で整列され、 ｉ）前記角度α２は０度と９０度との間であり、 ｊ）第３支柱が、一端において前記第２関節状連結部に
    接続され、中間領域において前記第３関節状連結部に接
    続され、他端において前記光学エレメント又は該光学エ
    レメントの前記マウントに対する連結片としての前記頂
    点に接続され、 ｋ）前記第３支柱が軸方向に整列されている、ような個
    々の部分から形成されることを特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントに加えて、前記支持部材と前記光学エ
    レメント又は該光学エレメントの前記マウントとの間の
    横方向変位運動の堅さを増加させる目的で、前記支持部
    材と前記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マ
    ウントとの間の２つの追加の装具エレメントが設けら
    れ、これら２つの追加装具エレメントは、 ａ）前記支持部材に対する各連結片を有し、 ｂ）前記連結片に接続された、接線方向及び軸方向の回
    転自由度を持つ関節状連結部を有し、 ｃ）一端において前記関節状連結部に接続されると共に
    他端において第２関節状連結部に接続された、半径方向
    に整列された支柱を有し、 ｄ）前記第２関節状連結部には、接線方向及び半径方向
    の回転自由度が備えられ、 ｅ）前記第２関節状連結部は、前記光学エレメント又は
    該光学エレメントの前記マウントに対する連結部を形成
    する第２連結片に接続されている、ような特徴を有する
    ことを特徴とする装置。
  32. 【請求項３２】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントに加えて、前記支持部材と前記光学エ
    レメント又は該光学エレメントの前記マウントとの間の
    横方向変位運動及び軸方向回転の堅さを増加させる目的
    で、前記支持部材と前記光学エレメント又は該光学エレ
    メントの前記マウントとの間の３つの追加の装具エレメ
    ントが設けられ、これら３つの追加装具エレメントは、 ａ）前記支持部材に対する連結片を有し、 ｂ）前記連結片に接続された、接線方向及び軸方向の回
    転自由度を持つ第１関節状連結部を有し、 ｃ）第１端及び第２端を備える接線方向に整列された支
    柱を有し、該支柱は前記第１端において前記第１関節状
    連結部に接続されると共に前記第２端において第２関節
    状連結部に接続され、 ｄ）前記第２関節状連結部は、接線方向及び半径方向の
    回転自由度を備えると共に、第２連結片に接続され、 ｅ）前記第２連結片は、前記光学エレメント又は該光学
    エレメントの前記マウントに対する連結部を形成する、
    ような特徴を有することを特徴とする装置。
  33. 【請求項３３】 請求項１９に記載の装置において、前
    記光学エレメント又は該光学エレメントの前記マウント
    に対する前記各頂点の領域における半径方向モーメント
    の伝達を最小化するために、半径方向回転軸を持つスイ
    ベル継手が前記光学エレメント又は該光学エレメントの
    前記マウントに対して連結点として付加的に取り付けら
    れることを特徴とする装置。
  34. 【請求項３４】 請求項１９に記載の装置において、前
    記装具エレメントには、前記支持部材と前記光学エレメ
    ント又は該光学エレメントの前記マウントとの間に追加
    の板バネが設けられることを特徴とする装置。
  35. 【請求項３５】 請求項１９に記載の装置において、前
    記光学エレメントがレンズであることを特徴とする装
    置。
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