JP2024511089A - 光学アセンブリ及びその製造方法、光学素子を変形させる方法、並びに投影露光装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、光学的に活性な表側（３）及び表側（３）とは反対の裏側（４）を有する光学素子を備えた光学アセンブリ（１）に関する。光学アセンブリ（１）は、光学素子（２）の裏側（４）に沿って分配配置された複数の静電アクチュエータ（５）を備える。各アクチュエータ（５）は、電極対の電極（６、７）間の電気制御電圧（Ｕ１...ｎ）により発生して光学素子（２）を変形させる働きをする静電力が光学素子（２）に伝達されるように、構成され且つ光学素子（２）の裏側（４）に機械的に結合される。誘電体（８）が、電極対の電極（６、７）間に配置されるものとする。

Description

本願は、全体が参照により本明細書に援用されて本開示の一部を形成する２０２１年３月２２日に出願された独国特許出願第１０ ２０２１ ２０２ ７６９．５号の優先権を主張する。

本発明は、光学的に活性な表側及び表側とは反対の裏側を有する光学素子と、光学素子の裏側に沿って分配配置された複数の静電アクチュエータとを備えた光学アセンブリに関する。

本発明はさらに、複数の静電アクチュエータにより光学素子を変形させる方法と、当該方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品とに関する。

本発明は、光学的に活性な表側及び表側とは反対の裏側を有する光学素子と複数の静電アクチュエータとを備えた光学アセンブリを製造する方法にも関する。

本発明はさらにまた、放射源、照明光学ユニット、及び投影光学ユニットを有する照明系を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。

投影露光装置又はリソグラフィ装置は、高精度の集積回路の製造に用いられる。このとき、ミラー及び／又はレンズ素子等の光学素子により、放射源の光が露光対象のウェハに向けられる。光学素子の配置、位置、及び形状は、この場合に露光の品質に決定的に寄与する。

半導体回路の小型化が進んでいることにより、投影露光装置の分解能及び精度の両方に課される要求はますます厳しくなっている。これに対応して、特にその光学素子及び光学素子の作動に厳しい要求が課される。

投影露光装置の結像精度を高めるために、経験から示されるのは、作動可能なコンポーネントにより光学素子を目標通りに変形させて、投影露光装置内の結像収差を補正することである。通常、この目的で、圧電又は電歪原理に基づく作動を容易にする強誘電体アクチュエータが光学素子に取り付けられる。個々のアクチュエータを駆動することにより、光学素子の、例えばミラーの目標プロファイルを設定し、結果として光学系を補正することが最終的に可能である。

十分に正確に動作可能とするために、既知の作動システムは、多くの場合は閉ループ動作を必要とし、したがって実際に実施された変形の一定の検出を必要とする。しかしながら、測定精度が十分に高いセンサの使用は、特にリソグラフィ装置内では常に可能とは限らない。こうした理由で、既知の作動システムは、フィードフォワード動作を有することが多い。この目的で、十分な精度には包括的なシステムモデリングが必要であり、これには、光学素子に対する個々のアクチュエータの影響についての深いシステム理解が必要である。考慮されない外乱及び非理想性の全てが、作動システムにより得ることができる性能に直接影響を及ぼす。

この場合、温度変化が、最も重要な外乱変数の１つを表し得る。例として、投影露光装置内の光学素子の温度は、２０℃～４０℃の範囲で変わり得る。システムモデリングにおけるさらなる問題は、アクチュエータ固有の非再現性、例えばクリープ、ヒステリシス、熱ヒステリシス、挙動のばらつき、及び／又は熱膨張係数のばらつきに関係する。

したがって、光学素子の高精度の位置決め又は変形を容易にするために、温度較正に加えて、電歪及び熱ヒステリシスとアクチュエータドリフトとをモデリングして較正する必要もある。これは、非常に大きな測定費用及び非常に包括的な測定機器によってのみ可能である。

アクチュエータの材料固有の非再現性（例えば、ヒステリシス及びクリープ）及び大きな温度依存性の問題は、静電ベースのアクチュエータに切り替えることにより回避することができる。静電アクチュエータの動的効果は、２つの隣接する電極間に作用する電界の力に基づく。例として、ミラーを変形させるための静電アクチュエータの使用は、一般的な特許文献１で提案されている。

しかしながら、静電アクチュエータによる光学素子の変形に関する問題は、従来のアクチュエータに比べて、例えば強誘電体アクチュエータに比べて動的効果が比較的限られることである。動的効果を高めるために、特許文献１は、例えば複雑なナノラミネート膜の使用を提案している。

特許文献２も、ミラーを変形させるための静電アクチュエータの使用を考慮している。動的効果を高めるために、噛合する櫛歯を有する櫛形電極の使用が提案されている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２で提案されているミラーの変形のための静電アクチュエータの動的効果を高める方法は、比較的複雑である。さらに、上記文献で提案されている措置の場合でも、静電アクチュエータ自体の力は概して不十分であり、特に投影露光装置の光学素子を変形させるのに十分でないことが、意外にも分かった。

米国特許第７，６９２，８３８号明細書 独国特許出願公開第１０ ２０１６ ２０９ ８４７号明細書

既知の従来技術に鑑みて、本発明の目的は、高い精度且つ高い動的効果で光学素子の変形を容易にする光学アセンブリを提供することにある。

本発明は、高い精度且つ高い動的効果で光学素子の変形を容易にする、光学素子を変形させる方法を提供するという目的にも基づく。最後に、本発明の目的は、上記方法を実行するための有利なコンピュータプログラム製品を提供することでもある。

さらに、本発明の目的は、光学素子を変形させるための改良された光学アセンブリを製造することができる、光学アセンブリを製造する方法を提供することである。

最後に、本発明の目的は、結像収差を補正するために少なくとも１つの静電アクチュエータにより高精度に変形可能な光学素子を有する少なくとも１つの光学アセンブリを備えた、マイクロリソグラフィ投影露光装置を提供することでもある。

この目的は、光学アセンブリ、変形方法、コンピュータプログラム製品、光学アセンブリを製造する方法、及び投影露光装置について、各独立請求項により達成される。従属請求項及び以下に記載の特徴は、本発明の有利な実施形態及び変形形態に関するものである。

光学的に活性な表側及び表側とは反対の裏側を有する光学素子を備えた光学アセンブリが提供される。

例えば光学素子がレンズ素子の形態である場合、光学素子の裏側も、場合によっては光学的に活性な形態を有し得る。しかしながら、裏側は、光学的に活性でないことが好ましいか、又は少なくとも放射源からのビーム経路に影響を及ぼすためには用いられない。

光学素子の光学的に活性な表側は、特にＤＵＶ（「深紫外」）又はＥＵＶ（「極紫外」）放射線のビーム経路を反射するか又はこれに影響を及ぼすミラー面の形態であることが好ましい。

光学素子の裏側は、特に光学素子の非変形基本状態で、表側に対して平行平面状又は少なくとも実質的に平行平面状に延び得る。しかしながら、これは本発明の範囲内では必須ではない。表側及び／又は裏側は、弓状の形態も有し得る、特に凹状又は凸状でもあり得る。

本発明によれば、光学アセンブリは、光学素子の裏側に沿って分配配置された複数の静電アクチュエータを備える。静電アクチュエータは、それぞれが２つの離間した電極の電極対を有する。

電極は、平坦な形態を有することが好ましいが、弓状、段状、及び／又は櫛状の構造も有し得る。平面電極が、例えばスラブ、膜、又は蒸着層の様式で設けられることが好ましい。例として、個々の電極の厚さは、０．０１μｍ～５００μｍ、好ましくは０．０１μｍ～１００μｍ、非常に好ましくは０．０１μｍ～１０μｍであり得る。

共通の電極対の２つの電極は、それぞれが一体的に形成され得るが、場合によっては複数部分からなる実施形態を有してもよい。よって、本明細書の範囲内で「電極」に言及する限り、これは、原理上は単一電極又は合わせて電極を形成する複数の個別電極の群を言う。したがって、単一のアクチュエータは、３つ以上の個別電極を有するものから除外されない。さらに、個々のアクチュエータは、それぞれが２つの離間した電極からなる複数の電極対も含み得る。これは、本発明の範囲内では必ずしも重要ではなく、単純化のために、本発明は、本質的には厳密に１つの電極対又は厳密に２つの離間した電極を含むアクチュエータに基づいて以下で説明する。しかしながら、これは限定的なものと理解すべきでない。

本発明によれば、各アクチュエータは、電極対の電極間の電気制御電圧により発生して光学素子を変形させる働きをする静電力が光学素子に伝達されるように、構成され且つ光学素子の裏側に機械的に結合される。

必要に応じて、光学アセンブリは、光学素子の目標変形用に厳密に１つのアクチュエータを有することができる。しかしながら、光学アセンブリは、複数のアクチュエータを有することが好ましく、特に好ましくは、光学アセンブリは、光学素子の目標変形用に、少なくとも２つのアクチュエータ、少なくとも１０個のアクチュエータ、少なくとも５０個のアクチュエータ、少なくとも１００個のアクチュエータ、少なくとも５００個のアクチュエータ、少なくとも１，０００個のアクチュエータ、少なくとも５，０００個のアクチュエータ、又は少なくとも１０，０００個のアクチュエータを含む。しかしながら、特に好ましくは、光学アセンブリは、はるかに多くのアクチュエータを有する。

アクチュエータは、それぞれ直接隣接するアクチュエータから等距離にあるか又は光学素子の裏側にわたって均一に分配されることが好ましい。

アクチュエータの結果として、光学素子は、弾性変形可能又は少なくとも実質的に可逆的に変形可能であり得る。光学素子の変形は、ヒステリシスなく実施されることが好ましい。

「変形」は、例えば光学素子の材料の部分毎の長さ変化又は光学素子の部分毎の表面変形を引き起こし得る、光学素子の材料の変形を特に意味すると理解されたい。

静電アクチュエータを用いる結果として、電極対の電極間の電界の力のみにより動的効果が決まるので、固有のアクチュエータ非再現性により生じる位置決め精度の問題を低減又は完全に回避することが可能である。

静電駆動装置又は静電アクチュエータは、小さなプレート間隔で最大の動的効果を生じるので、電極対の電極間に設けられる距離を最小限にすることが好ましい。しかしながら、最大限の静電力は、静的に生じるイオン化が２つの電極間でイオン化電子雪崩をもたらす絶縁破壊電圧により制限され得る。絶縁破壊電圧が、パッシェンの法則により記述されることができ、各アクチュエータに応じて決まり得ることは既知である。

本発明によれば、誘電体が電極対の電極間に配置される。

固体又は液体誘電体が設けられることが好ましいが、気体誘電体も設けることができる（但し、空気又は水素ではないことが好ましい）。

本発明の一発展形態において、特に、誘電体は、空気の絶縁耐力よりも大きな絶縁耐力を有するものとすることができる。

誘電体（特に、固体又は液体誘電体）を用いる結果として、アクチュエータの絶縁耐力を高めることが可能であり、それに対応した高い誘電率の場合、アクチュエータの力を増大させることがさらに可能である。例として、本発明者らの認識では、誘電体として空気を用いた場合の電極対の電極間の最大力は、電極面積１００ｍｍ^２の場合に僅か３Ｖ／μｍであり、したがって僅か約０．００４Ｎである。電極対の電極間で好ましくは空気ではない誘電体を本発明により用いる結果として、実際に光学素子の変形を容易にするのに十分なほどこの力を増大させることができる。

誘電体は、電極対の電極間の空間を完全に満たすものとすることができる。しかしながら、誘電体は、電極対の電極間の空間を部分的にしか満たさない、例えば電極対の電極間の中央に配置され、一方又は両方の電極から離間するものとすることもできる。アクチュエータの絶縁耐力を高めるために、電極対の一方又は両方の電極は、特に絶縁層の様式で、誘電体で覆われる、例えば誘電体でコーティングされるものとしてもよい。

好ましくは、１．０よりも大きな（又は真空よりも大きな）誘電率を有する、好ましくは空気よりも大きな誘電率を有する、特に２よりも大きな誘電率を有する、特に好ましくは５よりも大きな誘電率を有する、特に非常に好ましくは１０よりも大きな誘電率を有する、さらにより好ましくは５０よりも大きな誘電率を有する、例えば１００以上の誘電率も有する誘電体が設けられる。

特に固体誘電体が設けられる場合、誘電体は、アクチュエータの動作中に電極対の電極間の距離の変化を容易にするために圧縮可能であることが好ましい。

本発明の有利な一発展形態において、電極対の電極の一方は、制御電圧を印加されることが可能な制御電極として設計されるものとすることができる。他方の電極は、基準電位を印加されることが可能な基準電極として設計されることが好ましい。

基準電極は、アース電極として具現されることが好ましい。基準電位は、アース電位であることが好ましい。

特に、基準電位は、アクチュエータの基準電極とさらなるアクチュエータのうち少なくとも１つの、好ましくは全てのアクチュエータの基準電極とに印加可能であるものとすることができる。

アクチュエータへの接触は、基準電極を組み合わせることにより、又は全ての基準電極の共通の接触により大幅に単純化することができる。

本発明の一発展形態によれば、電極対の電極の一方は、光学素子の裏側に機械的に結合され、他方の電極は、光学素子の裏側から離間した基準体に機械的に結合されるものとすることができる。

好ましくは、制御電極は、基準体に機械的に結合され、基準電極は、光学素子の裏側に機械的に結合される。これにより、駆動のため又は制御電圧の印加のための制御電極のアクセス性を容易に得ることができる。

特に、基準体は、光学体の一部、光学素子のマウント、光学素子の取付フレーム（例えば、光学ユニット又は試験台の取付フレーム）、又は光学素子のハウジング部品であり得る。通常、基準体は、周囲のコンポーネントに静的に結合される。

好ましくは、電極は、光学素子に、特に光学素子の裏側に材料的に接続される。原理上、電極は、任意所望の方法で、例えば圧入式に、又は形状嵌合式に光学素子に接続されることができる。しかしながら、特に、例えば光学素子への電極の接着又は光学素子への電極の蒸着による材料的な接続が特に適していることが分かった。電極と光学素子との一体的な実施形態を、例えば付加製造技術を用いて提供することもできる。基準体への他方の電極の取付けに同じ取付け技術を用いることができる。

本発明の一発展形態によれば、光学素子に結合された電極は、光学素子に直接取り付けられるものとすることができる。

これにより、変形を特に目標通りに光学素子に導入することができる。しかしながら、これは様々な用途に想定され得るとはいえ、これにより光学素子に大域モードを導入することはできない。

この目的で、本発明の代替的な発展形態において、光学素子に結合された電極は、光学素子の裏側から離間した中間素子を介して光学素子に間接的に接続されるものとすることができる。

光学素子への電極の取付けの範囲内で既に説明した取付け技術により、電極を中間素子に取り付け且つ／又は中間素子を光学素子に接続することができる。

中間素子は、結果としてバランス板として働くことができ、したがって光学素子への大域モードの導入又は光学素子のより「長波長の」変形の実施を可能にする。したがって、アクチュエータの変形は、最初に中間素子に直接影響を及ぼし、続いて中間素子を介して光学素子に伝達され得る。

用途に応じて、当業者は、中間素子を設けても設けなくてもよく、さらに必要に応じて中間素子の厚さ及び弾性又は材料特性を変えてもよい。

本発明の一発展形態において、中間素子は、光学素子の裏側に沿って分配配置されたスペーサ素子及び／又はスペーサストラットにより光学素子に取り付けられるものとすることができる。

光学素子への電極の取付けの範囲内で既に説明した取付け技術により、スペーサ素子／スペーサストラットを光学素子及び／又は中間素子に取り付けることができる。

中間素子を介した光学素子へのアクチュエータの影響は、スペーサ素子及び／又はスペーサストラットの使用により、例えばスペーサ素子又はスペーサストラットの幾何学的形状及び／又はスペーサ素子又はスペーサストラットの材料特性を変えることにより、最適に設定することができる。

例として、個々のスペーサ素子及び／又はスペーサストラットは、各アクチュエータの電極に対して（電極表面に対して）中間又は中央に配置されるものとすることができる。

本発明の有利な一発展形態において、基準体は、光学素子の裏側に沿って分配配置された支承ユニット及び／又は支承ストラットを介して光学素子又は中間素子に取り付けられるものとすることができる。

光学素子への電極の取付けの範囲内で既に説明した取付け技術により、支承ユニット／支承ストラットを光学素子及び／又は中間素子及び／又は基準体に取り付けることができる。

好ましくは、各アクチュエータの電極は、個々の支承ユニット及び／又は支承ストラット間に配置される。このようにして、有利な力分布を促すことができる。

本発明の一発展形態において、スペーサユニット又はスペーサストラットは、光学素子の裏側に沿って支承ユニット又は支承ストラットからオフセットするものとすることができる。

このようにして、光学素子が基準体上に支承されていることによる制限なく、広範囲にわたって光学素子を変形させることができる。

本発明の有利な一発展形態において、光学素子に結合された電極は、光学素子の裏側と平行に延びるものとすることができる。

しかしながら、原理上、平行な範囲から逸脱した光学素子の裏側に対する電極の配置を設けることもできる。しかしながら、平行な範囲が特に適切であることが分かっており、技術的な観点から比較的容易に実施することもできる。

本発明の有利な一発展形態において、光学素子に結合された電極（好ましくは制御電極）は、裏側から光学素子内に延びる凹部の側壁に配置されるものとすることができる。

場合によっては、さらに、基準体に結合された電極（好ましくは基準電極）は、基準体から光学素子の凹部内に延びる突起に配置されるものとすることができる。場合によっては、基準体に結合された電極は、突起自体を形成してもよい。

好ましくは、電極対の電極は、基本状態で凹部内に又は凹部を通って延びる場合に、光学素子の裏側及び／又は表側に対して直交して又は少なくとも実質的に直交して配置される。

特に、凹部は、幅が小さいスロット、例えば幅が数マイクロメートルのスロットであり得る。

記載したように、制御電圧を印加すると、凹部内で力を、ひいては光学素子内で変形を発生させることが可能であり、これはさらに、光学素子の光学的に活性な表側の変形につながり得る。このようにして、光学素子に大域的な変形を誘導することも可能である。

本発明の有利な一発展形態において、電極対の両方の電極が、光学素子に機械的に結合され、この目的で、裏側から光学素子内に延びる凹部の対向する側壁に配置されるものとすることができる。

特に、２つの電極は、２つの対向する側壁に蒸着又は接着することができる。

本発明の一発展形態において、誘電体は液体媒体であるものとすることができる。

液体媒体は、蒸留水又はホルムアミドであり得ることが好ましい。しかしながら、原理上、任意所望の誘電体媒体、特に高絶縁耐力及び高誘電率のものが設けられ得る。

誘電体としての液体媒体の使用が特に適していることが分かった。

異なる誘電体、特に異なる液体媒体を組み合わせる場合、各臨界電位差又は電界強度に最初に達する誘電体層により、全絶縁破壊電圧が決まり得ることに留意されたい。

気体誘電体が設けられる場合、これは例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）であり得る。

高真空も適するのが有利であり得る。

本発明のこの発展形態によれば、アクチュエータ間の液体媒体の交換を容易にするために、隣接するアクチュエータの電極対間に流体接続が形成されるものとすることができる。

非圧縮性の液体媒体の場合、アクチュエータの移動を容易にするために、作動時に電極間のギャップから確実に流出することができる。

特に、アクチュエータ間の流体接続は、支承ユニット及び／又は支承ストラットにおける凹部、ボア等とすることができ、個々のアクチュエータ間に延びることが好ましい。

この発展形態によれば、光学アセンブリは、アクチュエータの１つ、複数のアクチュエータ、又はアクチュエータの全てに流体的に接続されることで、液体媒体が膨張して入るのを容易にする少なくとも１つのバランス容器を有するものとすることができる。

特に、バランス容器は、収容した流体媒体の量に応じて弾性的に伸縮可能であるバランスベローズであり得る。

バランス容器は、特に、誘電体の熱膨張の結果として光学素子が変形しないことを確実にすることができる。バランス容器、特にバランスベローズは、液体媒体の熱膨張がある場合、又は作動により共通の電極対の電極間のギャップが減った場合に、余剰液を収容可能である。

アクチュエータ間のクロストークを防止するために、アクチュエータ毎に又は個々のアクチュエータ群毎に別個のバランス容器を設けることが有利であり得る。

一発展形態によれば、さらに、光学アセンブリは、液体媒体用の少なくとも１つの流入口及び少なくとも１つの流出口を有し、これらは、液体媒体がアクチュエータの電極対を濯ぐことができるようにアクチュエータに流体的に接続されるものとすることができる。

さらに、ターボ機械、例えばポンプが、液体媒体の通過を容易にするために任意に設けられ得る。

特に、流入口は、外部の液体供給源に接続することができる。この場合、バランス容器を場合によっては省くことができる。

本発明の有利な一発展形態において、電極対の電極は、相互に平行に延びて配置されるものとすることができる。

しかしながら、場合によっては、電極対の電極は、相互に対して斜めに配置されるものとしてもよい。しかしながら、これは好ましくない。

本発明の有利な一発展形態において、アクチュエータは、光学素子の裏側に沿って格子状に分配されるものとすることができる。

アクチュエータの格子状の分配の結果として、異なる変形プロファイルを設定可能であり得る。好ましくは、アクチュエータは、上記支承ユニット及び／又は支承ストラット間に分配配置される。

例として、アクチュエータは、四角形のセグメントに配置され得る。さらに、１つの空間方向のみで個々の長手方向スロットに配置するという選択肢がある。三角形の形態の配置又は任意の他の格子状配置も設けることができる。

本発明の一発展形態によれば、光学アセンブリは、光学素子を目標通りに変形させる目的で、アクチュエータ用の制御電圧を発生させる制御デバイスを備え得る。

制御デバイスは、マイクロプロセッサの形態であり得る。マイクロプロセッサの代わりに、制御デバイスを実現する任意のさらに別のデバイス、例えばプリント回路板上の離散的な電気構成部品の１つ又は複数の配置、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は任意の他のプログラマブル回路、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、及び／又は市販のコンピュータを設けることができる。

本発明の一発展形態によれば、制御デバイスは、変形の実際の状態を記録するために、変形動作に重要でない周波数範囲の制御電圧での励磁により、センサユニットとしてアクチュエータを用いるよう構成されるものとすることができる。

したがって、場合によっては、アクチュエータは、変形の現状を共通の電極対の２つの電極の電気的挙動により推定することにより、センサユニットとして用いることもできる。センサユニットとしての動作用の制御電圧での作動は、例えば数メガヘルツ程度の高周波領域で実施することができる。アクチュエータとしての使用中の駆動は、概して数百ヘルツ程度の帯域幅で実施されるので、この場合は、概して相互の妨害がなく、アクチュエータ及びセンサの動作を並行して実施することができる。

本発明は、それぞれが２つの離間した電極の電極対を有する複数の静電アクチュエータにより光学素子を変形させる方法にも関する。静電力を発生させるために電極対の電極間に制御電圧が印加され、静電力は、光学素子を変形させる目的でアクチュエータから光学素子に伝達される。さらに、誘電体が電極対の電極間に配置されるものとする。好ましくは、固体又は液体誘電体が設けられる。しかしながら、気体誘電体又は高真空が設けられてもよい。

静電アクチュエータの場合、圧電又は電歪アクチュエータの場合に一般的であるように材料自体の特性により力又は伸張が発生するのではなく、電荷の引力に基づくので、上記静電アクチュエータの使用は特に有利であり得る。したがって、作動中に生じる力は、はるかに予想しやすく且つモデリングしやすい。

静電アクチュエータは非再現性が非常に低く、本発明による電極対の電極間での誘電体の使用によりその動的効果は大幅に高くなり得るので、本発明による光学素子を変形させるための静電アクチュエータの使用により、高精度システムを提供することができる。

制御電圧又は基準電位を電極に印加することにより、関与する電極間で引張力又は圧縮力を任意に発生させることができる。引張力を発生させることが好ましい。

本発明はさらに、制御デバイス、特に上記光学アセンブリの制御デバイスでプログラムが実行されると、上述及び後述のような光学素子を変形させる方法を実行するプログラムコード手段を有する、コンピュータプログラム製品に関する。

特に、本発明は、さらに後述する投影露光装置内での使用に、又は概してリソグラフィ光学系での使用に適している。しかしながら、原理上、本発明は、光学素子を変形させようとする任意所望の用途に、特に航空宇宙及び天文学の用途、及び軍事用途にも適している場合がある。

本発明は、光学的に活性な表側及び表側とは反対の裏側を有する光学素子と、それぞれが２つの離間した電極の電極対を有する複数の静電アクチュエータとを備えた、光学アセンブリを製造する方法にも関する。アクチュエータは、電極対の電極間の電気制御電圧により発生して光学素子を変形させる働きをする静電力が光学素子に伝達されるように、光学素子の裏側に機械的に結合される。さらに、誘電体が電極対の電極間に導入されるものとする。好ましくは、固体又は液体誘電体が設けられる。しかしながら、気体誘電体又は高真空が設けられてもよい。

光学素子、基準体、中間素子、スペーサ素子／スペーサストラット、支承ユニット／支承ストラット、及び／又は電極間の機械的接続を確立するための特許文献２に記載の技術は、本発明の範囲内で有利に用いることができる。特許文献２の開示を、この参照により本明細書に完全に援用する。

特に、光学コンポーネントの個々の素子は、特に支承ユニット／支承ストラットと光学素子及び／又は基準体との間の接続に関して、シリケートボンディング又は直接接合により、あるいは接着接続、はんだ接続等により、相互に接続されるものとすることができる。

光学素子、基準体、及び／又は中間素子への電極の塗布は、例えば導電層の蒸着により実施することができる。電極を塗布する他の技術を行うこともできる。原理上、いかなる材料的、形状嵌合的、且つ／又は圧入的な接続技術も可能であり得る。

本発明は、放射源、照明光学ユニット、及び投影光学ユニットを有する照明系を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置にも関する。照明光学ユニット及び／又は投影光学ユニットは、上述及び後述のような少なくとも１つの光学アセンブリを含む。

本発明は、光学アセンブリの光学素子の変形により投影露光装置の結像収差を補正するのに特に適している。

本発明は、特に、マイクロリソグラフィＤＵＶ投影露光装置での使用に適しているが、特にＥＵＶ投影露光装置での使用に適している。本発明の可能な用途は、液浸リソグラフィにも関する。

本発明の主題の１つに関連して記載された、具体的には光学アセンブリ、光学素子を変形させる方法、コンピュータプログラム製品、光学アセンブリを製造する方法、及び投影露光装置により与えられた特徴は、本発明の他の主題についても実施可能であるのが有利である。同様に、本発明の主題の１つに関連して明記された利点は、本発明の他の主題に関するものとも理解することができる。

さらに、「備える」、「有する」、又は「含む」等の用語は、他の特徴又はステップを除外するものではないことに留意されたい。さらにまた、個別のステップ又は特徴を示す「a(n)」又は「the」等の語は、複数の特徴又はステップを排除するものではなく、その逆も同様である。

しかしながら、本発明の純粋主義的な実施形態において、用語「備える」、「有する」、又は「含む」を用いて本発明に導入された特徴は、網羅的な列挙であるものとすることもできる。したがって、特徴の１つ又は複数の列挙は、例えば請求項毎にそれぞれ考慮した場合、本発明の範囲内で完全であるとみなすことができる。例として、本発明は、請求項１に記載の特徴のみからなり得る。

「第１」又は「第２」等の表記は、主に各装置又は方法の特徴間を区別可能にするために用いられ、必ずしも特徴が相互に必要とし合うこと又は関連し合うことを示すためのものではない。

さらに強調すべきは、本明細書に記載の値及びパラメータが、各指定値又はパラメータから±１０％以下、好ましくは±５％以下、さらに好ましくは±１％以下、特に非常に好ましくは±０．１以下の偏差又は変動も含むが、これらの偏差が本発明の実践時に排除されない場合に限られることである。開始値及び終了値による範囲の指定には、各指定範囲に含まれる全ての値及び小数部、特に開始値及び終了値並びに各平均値も包含される。

本発明は、光学素子と少なくとも２つの離間した電極を有する少なくとも１つの静電アクチュエータとを備えた請求項１とは別の光学アセンブリであって、アクチュエータは、光学素子を変形させ、位置合わせし、且つ／又は位置決めするためにアクチュエータの電極間で発生した静電力が光学素子に伝達されるように構成され且つ光学素子に機械的に結合される、光学アセンブリにも関する。請求項１及び従属請求項のさらなる特徴と本明細書に記載の特徴とは、この光学アセンブリの有利な実施形態及び変形形態に関係する。

本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して以下でより詳細に説明する。

図はそれぞれ、本発明の個々の特徴を相互に組み合わせて示す好ましい例示的な実施形態を示す。例示的な実施形態の特徴は、同じ例示的な実施形態の他の特徴とは別に実施可能でもあり、したがって当業者により容易に組み合わせられて、他の例示的な実施形態の特徴とさらに好都合なコンビネーション及びサブコンビネーションを形成することができる。

図中、機能的に同一の要素には同じ参照符号を付してある。

ＥＵＶ投影露光装置の子午線断面を概略的に示す。 ＤＵＶ投影露光装置を概略的に示す。 光学素子、基準体、基準体と光学素子との間に配置された固体誘電体を有する複数の静電アクチュエータを備えた光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。 光学素子の裏側に沿ったアクチュエータの格子状配置を表す、図３の切断線ＩＶに沿った断面図の一部を概略的に示す。 液体誘電体用の流入口及び流出口とアクチュエータ間の流体接続とを有する、さらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。 液体誘電体用のバランス容器とアクチュエータ間の流体接続とを有する、さらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。 液体誘電体用の複数のバランス容器とアクチュエータ間の流体接続とを有する、さらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。 液体誘電体用のバランス容器と、アクチュエータ間の流体接続と、アクチュエータと光学素子との間に配置された中間素子とを有する、さらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。 光学素子の裏側の凹部内に配置された電極を有するさらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図をアクチュエータの非撓み状態で概略的に示す。 図９の光学アセンブリをアクチュエータの撓み状態で概略的に示す。 図９に示す光学アセンブリのアクチュエータの格子配置の例を概略的に示す。 図９に示す光学素子のアクチュエータのさらに別の格子配置の例を概略的に示す。 光学素子の裏側の凹部内に配置された電極を有する、さらに別の例示的な実施形態による光学アセンブリの側断面図を概略的に示す。

まず図１を参照して、マイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置１００の必須構成部品を以下で例示的に説明する。ＥＵＶ投影露光装置１００及びその構成部品の基本構造の説明は、ここでは限定的と解釈すべきではない。

ＥＵＶ投影露光装置１００の照明系１０１は、放射源１０２に加えて、物体面１０５の物体視野１０４の照明用の照明光学ユニット１０３を有する。ここで、物体視野１０４に配置されたレチクル１０６が露光される。レチクル１０６は、レチクルホルダ１０７により保持される。レチクルホルダ１０７は、レチクル変位ドライブ１０８により特に走査方向に変位可能である。

図１には、説明を助けるために直交ｘｙｚ座標系を示す。ｘ方向は図の平面に対して垂直に延びる。ｙ方向は水平に延び、ｚ方向は鉛直に延びる。図１では、走査方向はｙ方向に延びる。ｚ方向は物体面１０５に対して垂直に延びる。

ＥＵＶ投影露光装置１００は、投影光学ユニット１０９を備える。投影光学ユニット１０９は、物体視野１０４を像面１１１の像視野１１０に結像する働きをする。像面１１１は、物体面１０５と平行に延びる。代替として、物体面１０５と像面１１１との間では０°以外の角度も可能である。

レチクル１０６上の構造が、像面１１１の像視野１１０の領域に配置されたウェハ１１２の感光層に結像される。ウェハ１１２は、ウェハホルダ１１３により保持される。ウェハホルダ１１３は、ウェハ変位ドライブ１１４により特にｙ方向に変位可能である。一方ではレチクル変位ドライブ１０８によるレチクル１０６の変位と、他方ではウェハ変位ドライブ１１４によるウェハ１１２の変位とは、相互に同期するように行われ得る。

放射源１０２は、ＥＵＶ放射源である。放射源１０２は、特に以下で使用放射線又は照明放射線とも称するＥＵＶ放射線１１５を出射する。特に、使用放射線１１５は、５ｎｍ～３０ｎｍの範囲の波長を有する。放射源１０２は、プラズマ源、例えばＬＰＰ源（「レーザ生成プラズマ」）又はＧＤＰＰ源（「ガス放電プラズマ」）であり得る。これは、シンクロトロンベースの放射源でもあり得る。放射源１０２は自由電子レーザ（ＦＥＬ）であり得る。

放射源１０２から出る照明放射線１１５は、コレクタ１１６により集束される。コレクタ１１６は、１つ又は複数の楕円反射面及び／又は双曲反射面を有するコレクタであり得る。コレクタ１１６の少なくとも１つの反射面に、照明放射線１１５が斜入射（ＧＩ）で、すなわち４５°よりも大きな入射角で、又は垂直入射（ＮＩ）で、すなわち４５°よりも小さな入射角で入射し得る。コレクタ１１６は、第１に使用放射線１１５に対する反射率を最適化するために、第２に外来光を抑制するために構造化且つ／又はコーティングされ得る。

コレクタ１１６の下流で、照明放射線１１５は中間焦点面１１７の中間焦点を伝播する。中間焦点面１１７は、放射源１０２及びコレクタ１１６を有する放射源モジュールと照明光学ユニット１０３との間の分離を表し得る。

照明光学ユニット１０３は、偏向ミラー１１８と、ビーム経路でその下流に配置された第１ファセットミラー１１９とを備える。偏向ミラー１１８は、平面偏向ミラーであり得るか、あるいは純粋な偏向効果を超えたビーム影響効果を有するミラーであり得る。代替として又は追加として、偏向ミラー１１８は、照明放射線１１５の使用光波長をそこから逸脱する波長の外来光から分離する分光フィルタの形態であり得る。第１ファセットミラー１１９が、視野平面として物体平面１０５と光学的に共役な照明光学ユニット１０３の平面に配置される場合、これを視野ファセットミラーとも称する。第１ファセットミラー１１９は、以下で視野ファセットとも称する複数の個別の第１ファセット１２０を含む。これらの第１ファセット１２０のいくつかのみを図１に例示的に示す。

第１ファセット１２０は、巨視的なファセットの形態で、特に矩形ファセットの形態で、又は弧状の周辺輪郭又は部分円の周辺輪郭を有するファセットの形態とすることができる。第１ファセット１２０は、平面ファセット、あるいは凸状又は凹状に湾曲したファセットの形態であり得る。

例えば独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号から既知のように、第１ファセット１２０自体も、それぞれ複数の個別ミラー、特に複数のマイクロミラーから構成することができる。第１ファセットミラー１１９は、特に微小電気機械システム（ＭＥＭＳシステム）として形成され得る。詳細は独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号を参照されたい。

照明放射線１１５は、コレクタ１１６と偏向ミラー１１８との間で水平に、すなわちｙ方向に沿って進む。

照明光学ユニット１０３のビーム経路で、第１ファセットミラー１１９の下流に第２ファセットミラー１２１が配置される。第２ファセットミラー１２１が照明光学ユニット１０３の瞳面に配置される場合、これを瞳ファセットミラーとも称する。第２ファセットミラー１２１は、照明光学ユニット１０３の瞳面から離れて配置することもできる。この場合、第１ファセットミラー１１９及び第２ファセットミラー１２１の組み合わせを鏡面反射器とも称する。鏡面反射器は、米国特許出願公開第２００６／０１３２７４７号、欧州特許第１ ６１４ ００８号、及び米国特許第６，５７３，９７８号から既知である。

第２ファセットミラー１２１は、複数の第２ファセット１２２を含む。瞳ファセットミラーの場合、第２ファセット１２２を瞳ファセットとも称する。

第２ファセッ１２２も同様に、例えば円形、矩形、又は六角形の周囲を有し得る巨視的なファセットであり得るか、あるいはマイクロミラーから構成されたファセットであり得る。この点に関して、独国特許出願公開第１０ ２００８ ００９ ６００号を同様に参照されたい。

第２ファセット１２２は、平面反射面、あるいは凸状又は凹状に湾曲した反射面を有し得る。

照明光学ユニット１０３は、結果として二重を形成する。この基本原理は、フライアイインテグレータとも称する。

第２ファセットミラー１２１を投影光学ユニット１０９の瞳面と光学的に共役な平面に正確に配置しないことが有利であり得る。

第２ファセットミラー１２１を用いて、個々の第１ファセット１２０が物体視野１０４に結像される。第２ファセットミラー１２１は、物体視野１０４の上流のビーム経路で最後のビーム整形ミラー又は実際に照明放射線１１５に対する最終ミラーである。

照明光学ユニット１０３のさらに別の実施形態（図示せず）において、特に物体視野１０４への第１ファセット１２０の結像に寄与する転写光学ユニットが、第２ファセットミラー１２１と物体視野１０４との間のビーム経路に配置され得る。転写光学ユニットは、厳密に１つのミラー、あるいは照明光学ユニット１０３のビーム経路に前後に並んで配置された２つ以上のミラーを有することができる。特に、転写光学ユニットは、１つ又は２つの垂直入射用のミラー（ＮＩミラー、「垂直入射」ミラー）及び／又は１つ又は２つの斜入射用のミラー（ＧＩミラー、「斜入射」ミラー）を含むことができる。

図１に示す実施形態において、照明光学ユニット１０３は、コレクタ１１６の下流に厳密に３つのミラー、具体的には偏向ミラー１１８、視野ファセットミラー１１９、及び瞳ファセットミラー１２１を含む。

照明光学ユニッ１０３のさらに別の実施形態では、偏向ミラー１１８を省くこともできるので、照明光学ユニット１０３は、その場合はコレクタ１１６の下流に厳密に２つのミラー、具体的には第１ファセットミラー１１９及び第２ファセットミラー１２１を有することができる。

通常、第２ファセット１２２による、又は第２ファセット１２２及び転写光学ユニットを用いた、物体面１０５への第１ファセット１２０の結像は、近似的な結像にすぎない。

投影光学ユニット１０９は、複数のミラーＭｉを含み、これらにはＥＵＶ投影露光装置１００のビーム経路におけるそれらの配置に従って番号を付す。

図１に示す例において、投影光学ユニット１０９は、６個のミラーＭ１～Ｍ６を含む。４個、８個、１０個、１２個、又は任意の他の数のミラーＭｉでの代替も同様に可能である。最後から２番目のミラーＭ５及び最終ミラーＭ６はそれぞれ、照明放射線１１５の通過開口を有する。投影光学ユニット１０９は、二重遮蔽光学ユニットである。投影光学ユニット１０９は、０．５よりも大きく、０．６よりも大きくてもよく、例えば０．７又は０．７５であり得る像側開口数を有する。

ミラーＭｉの反射面は、回転対称軸のない自由曲面として具現され得る。代替として、ミラーＭｉの反射面は、反射面形状の回転対称軸が厳密に１つである非球面として設計することができる。照明光学ユニット１０３のミラーと同様に、ミラーＭｉは、照明放射線１１５に対して高反射コーティングを有することができる。これらのコーティングは、特にモリブデン及びケイ素の交互層を有する多層コーティングとして設計することができる。

投影光学ユニット１０９は、物体視野１０４の中心のｙ座標と像視野１１０の中心のｙ座標との間にｙ方向の大きな物体－像オフセットを有する。ｙ方向では、この物体－像オフセットは、物体面１０５と像面１１１との間のｚ距離と略同じサイズであり得る。

特に、投影光学ユニット１０９は、アナモルフィックな形態を有することができる。特にこれは、ｘ方向及びｙ方向に異なる結像スケールβｘ、βｙを有する。投影光学ユニット１０９の２つの結像スケールβｘ、βｙは、好ましくは（βｘ，βｙ）＝（＋／－０．２５，＋／－０．１２５）である。正の結像スケールβは、像反転のない結像を意味する。結像スケールβの負の符号は、像反転のある結像を意味する。

投影光学ユニット１０９は、結果として、ｘ方向に、すなわち走査方向に対して垂直な方向に４：１の比でサイズを縮小させる。

投影光学ユニット１０９は、ｙ方向に、すなわち走査方向に８：１でサイズを縮小させる。

他の結像スケールも同様に可能である。ｘ方向及びｙ方向で同じ符号及び同じ絶対値の、例えば０．１２５又は０．２５の絶対値の結像スケールも可能である。

物体視野１０４と像視野１１０との間のビーム経路におけるｘ方向及びｙ方向の中間像面の数は、同じであってもよく、又は投影光学ユニット１０９の実施形態に応じて異なっていてもよい。ｘ方向及びｙ方向のこのような中間像の数が異なる投影光学ユニットの例は、米国特許出願公開第２０１８／００７４３０３号から既知である。

瞳ファセット１２２のそれぞれが、物体視野１０４を照明する照明チャネルをそれぞれ形成するために視野ファセット１２０の厳密に１つに割り当てられる。特に、これにより、ケーラーの原理に従った照明を得ることができる。遠視野は、視野ファセット１２０を用いて複数の物体視野１０４に分解される。視野ファセット１２０は、それぞれに割り当てられた瞳ファセット１２２に中間焦点の複数の像を生成する。

それぞれ割り当てられた瞳ファセット１２２により、視野ファセット１２０は、物体視野１０４を照明する目的で重なり合ってレチクル１０６に結像される。物体視野１０４の照明は、特にできる限り均一である。その均一性誤差は２％未満であることが好ましい。異なる照明チャネルを重ね合わせることにより、視野均一性を得ることができる。

投影光学ユニット１０９の入射瞳の照明は、瞳ファセットの配置により幾何学的に規定することができる。導光する照明チャネル、特に瞳ファセットのサブセットを選択することにより、投影光学ユニット１０９の入射瞳における強度分布を設定することができる。この強度分布を照明設定とも称する。

照明光学ユニット１０３の照明瞳の規定の照明部分の領域における同様に好ましい瞳均一性を、照明チャネルの再分配により達成することができる。

物体視野１０４の、特に投影光学ユニット１０９の入射瞳の照明のさらなる態様及び詳細を、以下で説明する。

特に、投影光学ユニット１０９は共心入射瞳を有し得る。これはアクセス可能とすることができる。これはアクセス不可能とすることもできる。

投影光学ユニット１０９の入射瞳は、常に瞳ファセットミラー１２１で正確に照明することはできない。瞳ファセットミラー１２１の中心をウェハ１１２にテレセントリックに結像する投影光学ユニット１０９の結像の場合、開口光線は一点で交わらないことが多い。しかしながら、開口光線の対で求められた距離が最小になる面を見つけることが可能である。この面は、入射瞳又はそれと共役な実空間面を表す。特に、この面は有限の曲率を有する。

投影光学ユニット１０９は、タンジェンシャルビーム経路とサジタルビーム経路とで入射瞳の位置が異なる場合がある。この場合、結像素子、特に転写光学ユニットの光学コンポーネントを、第２ファセットミラー１２１とレチクル１０６との間に設けるべきである。この光学コンポーネントを用いて、タンジェンシャル入射瞳及びサジタル入射瞳の相対位置の相違を考慮することができる。

図１に示す照明光学ユニット１０３のコンポーネントの配置において、瞳ファセットミラー１２１は、投影光学ユニット１０９の入射瞳と共役な面に配置される。視野ファセットミラー１１９は、物体面１０５に対して傾斜するように配置される。第１ファセットミラー１１９は、偏向ミラー１１８により画定された配置面に対して傾斜するように配置される。

第１ファセットミラー１１９は、第２ファセットミラー１２１により画定された配置面に対して傾斜するように配置される。

図２は、例示的なＤＵＶ投影露光装置２００を示す。ＤＵＶ投影露光装置２００は、照明系２０１と、ウェハ２０４上のその後の構造を決定するレチクル２０３を収容し且つ正確に位置決めするレチクルステージ２０２として知られる装置と、ウェハ２０４を保持し、移動させ、且つ正確に位置決めするウェハホルダ２０５と、複数の光学素子、特にレンズ素子２０７を有する結像装置、具体的には投影光学ユニット２０６とを備えており、レンズ素子２０７は、投影光学ユニット２０６のレンズハウジング２０９にマウント２０８により保持される。

図示のレンズ素子２０７の代替として又はこれに加えて、様々な屈折、回折、及び／又は反射光学素子、特にミラー、プリズム、終端板等も設けることができる。

ＤＵＶ投影露光装置２００の基本的な機能原理では、レチクル２０３に導入された構造がウェハ２０４に結像される。

照明装置２０１は、ウェハ２０４へのレチクル２０３の結像に必要な電磁放射線の形態の投影ビーム２１０を供給する。レーザ、プラズマ源等を、この放射線の供給源として用いることができる。放射線は、投影ビーム２１０がレチクル２０３への入射時に直径、偏光、波面の形状等に関して所望の特性を有するように光学素子により照明系２０１で整形される。

レチクル２０３の像は、投影ビーム２１０により生成され、適当な縮小形態で投影光学ユニット２０６からウェハ２０４に転写される。この場合、レチクル２０３及びウェハ２０４を同期して移動させることができるので、レチクル２０３の各領域が、いわゆる走査プロセス中に事実上連続してウェハ２０４の対応領域に結像される。

最終レンズ素子２０７とウェハ２０４との間の空隙を、屈折率が１．０を超える液体媒体で任意に置き換えることができる。液体媒体は、例えば高純度水であり得る。このような構成は、液浸リソグラフィとも称し、高いフォトリソグラフィ解像度を有する。

本発明の使用は、投影露光装置１００、２００での使用にも、特に記載の構成を有する投影露光装置にも限定されない。本発明及び以下の例示的な実施形態は、特定の設計に限定されるものと理解すべきではない。以下の図は、本発明を単なる例として非常に概略的に示す。

投影露光装置の、例えば投影露光装置１００、２００の光学素子１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、Ｍｉ、２０７の目標変形が、上記装置の結像収差の補正に特に適し得る。これが、本発明の出発点である。

図３～図１３は、本発明による光学アセンブリ１の様々な例示的な実施形態を例示的且つ非常に概略的に示す。光学アセンブリ１は、特に投影露光装置１００、２００における結像収差を補正するために、光学素子２の目標変形を容易にする。変形させる光学素子２は、特に、投影露光装置１００、２００の照明光学ユニット１０３及び／又は投影光学ユニット１０９、２０６内に配置され得る。

例示的な実施形態において、光学素子２は、ミラーとして例示的に図示されているが、これは限定的なものと解釈すべきではない。光学素子２は、光学的に活性な表側３及び表側とは反対の裏側４を有する。特にビーム経路を導くために、光学素子２に入射すると、照明放射線１１５又は投影ビーム２１０は、光学的に活性な表側３により所定の影響を受ける。

最初に、本発明による光学アセンブリ１の例示的な第１実施形態を図３及び図４に基づいて説明する。

光学アセンブリ１は、光学素子２の裏側４に沿って分配配置された複数の静電アクチュエータ５を備える。特に、アクチュエータ５は、図４に基づいて特によく認識できるように、光学素子２の裏側４に沿って格子状に分配配置され得る。アクチュエータ５のそれぞれが、２つの離間した電極６、７の電極対を有する。

好ましくは、共通の電極対の電極６、７は、全ての例示的な実施形態に示すように、（非撓み状態で）相互に平行に延びて配置される。しかしながら、原理上、相互に対して傾斜した配置を設けることもできる。

各アクチュエータ５は、電極対の電極６、７間の電気制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}により発生して光学素子２を変形させる働きをする静電力が光学素子２に伝達されるように、構成され且つ光学素子２の裏側４に機械的に結合される。図３及び後続の図５～図７はそれぞれ、撓み状態のアクチュエータ５の１つを示し、したがって部分的に変形した状態の光学素子２を示す。

十分に高い動的効果を得ると共に電極６、７間の絶縁耐力を高めるために、固体又は液体誘電体８が電極対の電極６、７間に配置される。場合によっては、気体誘電体８、但し好ましくは空気ではない気体誘電体８を設けてもよい。図３の例示的な実施形態では、固体媒体が誘電体８として設けられるが、図４では説明のために隠れている。これに対して、後続の例示的な実施形態では液体媒体が設けられる。

好ましくは、図３及び図４の例示的な実施形態による固体媒体は、アクチュエータ５の撓み状態で電極６、７間の距離の短縮を容易にするために変形可能である。しかしながら、代替として、誘電体８が電極６、７間の隙間を完全に満たさないものとすることもできる。例として、誘電体８が２つの電極６、７の一方のみに配置されるか、又は電極６、７が誘電体８の絶縁層でコーティングされるものとすることができる。このようにして、アクチュエータ５の絶縁耐力及び力を増大させることができる。

例示的な実施形態において、電極対の電極の一方が、制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}を印加される制御電極６として設計されるものとする。他方の電極は、基準電極７の形態であり、他のアクチュエータ５のさらなる基準電極７と共に共通の基準電位ＧＮＤを印加されることが可能である。

図３～図８及び図１３の例示的な実施形態において、電極６、７の一方、好ましくは図示の基準電極７は、光学素子２の裏側４に機械的に結合される。他方の電極６、７、好ましくは図示の制御電極６は、光学素子２の裏側４から離間した基準体９に機械的に結合される。

例として、基準体９は、光学素子２のマウント、光学素子２の取付フレーム、又は光学素子２自体でさえあり得る。

図３～図７の例示的な実施形態において、基準体９は、光学素子２の裏側４に沿って分配配置された長手方向のストラット１０（特に、図４も参照）により光学素子２に取り付けられる。個々のアクチュエータ５は、個々の支承ストラット１０間に配置される。図３～図８の例示的な実施形態において、アクチュエータ５は、光学素子２の裏側４と平行に位置合わせされる。

図３に破線を用いて示す制御デバイス１１が、アクチュエータ５のための制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}を発生させるために設けられ得る。制御デバイス１１は、光学素子２を目標通りに変形させるよう構成され得る。

しかしながら、制御デバイス１１は、変形動作に重要でない周波数範囲の制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}での励磁により、センサユニットとしてアクチュエータ５を用いるよう構成されてもよい。このようにして、例えばより高い周波数帯域で光学素子２の変形の実際の状態を捕捉することが可能である。上述及び後述の光学素子２を変形させる方法は、制御デバイス１１上でプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品として実行することができる。

誘電体８は、液体媒体、特に蒸留水又はホルムアミドであるものとすることが好ましい。対応する実施形態を例えば図５に示す。アクチュエータ５間の液体媒体の交換を容易にするために、図５～図１３の例示的な実施形態では、隣接するアクチュエータ５の電極対間に各流体接続が確立される。図５～図８の例示的な実施形態では、アクチュエータ５間の流体接続は、アクチュエータ５間に配置された支承ストラット１０を通る各ボア１２により実現される。液体媒体用の流入口１３及び流出口１４を設けることができ、これらは、図５に示すように、アクチュエータ５の電極対が液体媒体により濯がれるようにアクチュエータ５に流体的に接続される。この目的で、さらに場合によっては、ターボ機械、例えばポンプ（図示せず）を設けることができる。

しかしながら、以下の例示的な実施形態で示すように、特に好ましい実施形態では閉鎖系が提供される。この場合、特にアクチュエータ５が撓んだ場合に誘電体８の熱膨張及び／又は変形を容易にするために、液体媒体を膨張可能であるものとすることができることが好ましい。この点で、アクチュエータ５の１つに流体的に接続されることで、液体媒体が（流体接続ネットワークを介して）膨張して入るのを容易にするバランス容器１５を例えば設けることができる。バランスベローズが例示的に図示されている。アクチュエータ５同士の分離を容易にするために、複数のバランス容器１５、例えば図７に示すようにアクチュエータ５毎に１つのバランス容器１５を設けることも可能である。

図３～図７に示す例示的な実施形態において、電極対の一方の電極６、７、この場合は各基準電極７が、光学素子２に直接取り付けられる。これにより、図示のように光学素子２の局所的な又は短波長の変形を容易にすることができる。しかしながら、大局的な変形又はより長い波長の変形が望まれる限り、光学素子２に結合された電極６、７（特に基準電極７）が、光学素子２の裏側４から離間した中間素子１６を介して光学素子２に間接的に接続されるものとすることができる。これを図８に基づいて示す。

この場合、基準体９は、支承ストラット１０を介して中間素子１６に取り付けることができ、中間素子１６自体は、光学素子２の裏側４に沿って分配配置されたスペーサストラット１７を介して光学素子２に取り付けられる。支承ストラット１０及びスペーサストラット１７は、光学素子２の裏側４に沿ってオフセットして配置することができ、スペーサストラット１７は、アクチュエータ表面又は電極表面の下のできる限り中央で光学素子２に配置される。このようにして、光学素子２に特に有利に影響を及ぼすことができる。

図８の例示的な撓みに基づいて認識できるように、中間素子１６は、光学素子２からの個々のアクチュエータ５の一定量の分離をもたらすことができ、その結果として、光学素子２の大域的な変形又は長波長の変形が可能となる。これは、用途によっては有利であり得る。

光学アセンブリ１の代替的な実施形態を図９～図１２に示す。図９は、アクチュエータ５の非撓み状態で光学アセンブリ１を示し、図１０は、純粋に例示的であり単に概略的であるものと理解されたいアクチュエータ５の撓み状態の上記光学アセンブリを示す。

図１１及び図１２は、光学素子２の裏側４に沿ったアクチュエータ５の分布に関する可能な格子配置を示す。図９～図１２に示す変形形態は、矩形的な分布の配置（図１１参照）又は線状の配置（図１２参照）に特に適している。

誘電体８は、図示の単純化のために図９～図１３では隠れている。この場合も、液体媒体が設けられることが好ましい。図９～図１３の例示的な実施形態では、アクチュエータ５間の流体接続は、基準体９の適宜の間隔及びその結果として形成されるチャネル１８により設けられる。純粋に例として、共通のバランス容器１５が設けられる。

図９及び図１０に基づいて分かるように、電極対の両方の電極６、７が光学素子２に機械的に結合されてもよい。この目的で、電極６、７は、光学素子２の裏側４からの凹部１９、例えばスロットの対向する側壁に特に配置され得る。側壁は、例えば導電性媒体で（完全に又は部分的に）コーティングすることができる。適切な電気制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}が電極対に印加されると、引張力及び／又は圧縮力が光学素子２に直接導入されて、光学素子２の光学的に活性な表側３で変形を引き起こし得る。中間素子１６を有する図８の例示的な実施形態と同様に、比較的長い波長の又は大域的な変形もこのようにして達成可能であり得る。

図１３は、光学アセンブリ１のさらに別の例示的な実施形態を示す。この場合も、電極７は、光学素子２に結合され、この目的で、裏側４から光学素子２内に延びる凹部１９の側壁に配置されるものとする。これに対して、基準体９に結合された電極６は、基準体９から光学素子２の凹部１９内に延びる突起２０に配置される（又は突起２０自体を形成する）。これも、図９及び図１０の例示的な実施形態に基づいて説明したのと同様に、力を光学素子２に直接導入することができるのが有利である。アクチュエータ５間のチャネルに加えて、ボア１２を突起２０に設けて流体接続を提供することができる。

場合によっては、図１３の例示的な実施形態では、図示のように、１つの電極対の代わりに２つの電極対が設けられ、制御電極６が相互に電気的に接続され、同じ制御電圧Ｕ_{１．．．ｎ}を印加され、それぞれ凹部１９の側壁の一方に位置合わせされれば、個々のアクチュエータ５の力をさらに増大させることができる。このようにして、有効電極面積を２倍にすることができる。

当然ながら、基準電極７が基準体９から凹部１９内に突出する構造を設けることも可能である。

なお、技術的な観点から除外されないならば、原則として図示の例示的な実施形態は常に相互に組み合わせることが可能である。さらに、アクチュエータ５及び電極対の電極６、７の位置合わせ／配置のさらなる実施形態を提供することができる。特に、図示の幾何学的関係及びスケールは、純粋に概略的且つ例示的なものであり、一定の縮尺と解釈すべきではない。

静電力を増大させるためのさらなる選択肢は、共通の電極対の電極６、７の噛合及び／又は個々の電極６、７の複数の個別電極への分割にもあり得る。

Claims (26)

1. 光学的に活性な表側（３）及び該表側（３）とは反対の裏側（４）を有する光学素子（２）と、それぞれが２つの離間した電極（６、７）の電極対を含み前記光学素子（２）の前記裏側（４）に沿って分配配置された複数の静電アクチュエータ（５）とを備えた光学アセンブリ（１）であって、各アクチュエータ（５）は、前記電極対の前記電極（６、７）間の電気制御電圧（Ｕ_１...ｎ）により発生して前記光学素子（２）を変形させる働きをする静電力が前記光学素子（２）に伝達されるように、構成され且つ前記光学素子（２）の前記裏側（４）に機械的に結合される、光学アセンブリ（１）において、誘電体（８）が前記電極対の前記電極（６、７）間に配置されることを特徴とする光学アセンブリ。
2. 請求項１に記載の光学アセンブリ（１）において、前記誘電体（８）は、固体又は液体誘電体（８）であることを特徴とする光学アセンブリ。
3. 請求項１又は２に記載の光学アセンブリ（１）において、前記誘電体（８）は、真空中の誘電率よりも大きな誘電率、好ましくは空気の誘電率よりも大きな誘電率を有することを特徴とする光学アセンブリ。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記誘電体（８）は、空気の絶縁耐力よりも大きな絶縁耐力を有することを特徴とする光学アセンブリ。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記電極対の一方の電極は、制御電極（６）として設計され、前記制御電圧（Ｕ_１...ｎ）を印加されることが可能であり、他方の電極は、基準電極（７）として設計され、少なくとも１つのさらなるアクチュエータ（５）の基準電極（７）と共に共通の基準電位（ＧＮＤ）を印加されることが可能であることを特徴とする光学アセンブリ。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記電極対の一方の電極（６、７）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）に機械的に結合され、他方の電極（７、６）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）から離間した基準体（９）に機械的に結合されることを特徴とする光学アセンブリ。
7. 請求項６に記載の光学アセンブリ（１）において、前記光学素子（２）に結合された前記電極（６、７）は、前記光学素子（２）に直接取り付けられることを特徴とする光学アセンブリ。
8. 請求項６に記載の光学アセンブリ（１）において、前記光学素子（２）に結合された前記電極（６、７）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）から離間した中間素子（１６）を介して前記光学素子（２）に間接的に接続されることを特徴とする光学アセンブリ。
9. 請求項８に記載の光学アセンブリ（１）において、前記中間素子（１６）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）に沿って分配配置されたスペーサ素子及び／又はスペーサストラット（１７）により前記光学素子（２）に取り付けられることを特徴とする光学アセンブリ。
10. 請求項６～９のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記基準体（９）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）に沿って分配配置された支承ユニット及び／又は支承ストラット（１０）を介して前記光学素子（２）に又は中間素子（１６）上に取り付けられることを特徴とする光学アセンブリ。
11. 請求項９又は１０に記載の光学アセンブリ（１）において、前記スペーサユニット又はスペーサストラット（１７）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）に沿って支承ユニット又は支承ストラット（１０）からオフセットすることを特徴とする光学アセンブリ。
12. 請求項６～１１のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記光学素子（２）に結合された前記電極（６、７）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）と平行に延びることを特徴とする光学アセンブリ。
13. 請求項６～１１のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記光学素子（２）に結合された前記電極（６、７）は、前記裏側（４）から前記光学素子（２）内に延びる凹部（１９）の側壁に配置され、前記基準体（９）に結合された前記電極（７、６）は、前記基準体（９）から前記光学素子（２）の前記凹部（１９）内に延びる突起（２０）に配置されることを特徴とする光学アセンブリ。
14. 請求項１～５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記電極対の両方の電極（６、７）は、前記光学素子（２）に機械的に結合され、この目的で前記裏側（４）から前記光学素子（２）内に延びる凹部（１９）の対向する側壁に配置されることを特徴とする光学アセンブリ。
15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記誘電体（８）は、液体媒体、好ましくは蒸留水又はホルムアミドであることを特徴とする光学アセンブリ。
16. 請求項１５に記載の光学アセンブリ（１）において、前記アクチュエータ（５）間の前記液体媒体の交換を容易にするために、流体接続が隣接するアクチュエータ（５）の前記電極対の間に形成されることを特徴とする光学アセンブリ。
17. 請求項１５又は１６に記載の光学アセンブリ（１）において、前記アクチュエータ（５）の１つ、複数の該アクチュエータ（５）、又は該アクチュエータ（５）の全てに流体的に接続されることで、前記液体媒体が膨張して入るのを容易にする少なくとも１つのバランス容器（１５）を特徴とする光学アセンブリ。
18. 請求項１５～１７のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記液体媒体が前記アクチュエータ（５）の前記電極対を濯ぐことができるように前記アクチュエータ（５）に流体的に接続された、前記液体媒体のための少なくとも１つの流入口（１３）及び少なくとも１つの流出口（１４）を特徴とする光学アセンブリ。
19. 請求項１～１８のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記電極対の前記電極（６、７）は、相互に平行に延びて配置されることを特徴とする光学アセンブリ。
20. 請求項１～１９のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記アクチュエータ（５）は、前記光学素子（２）の前記裏側（４）に沿って格子状に分配されることを特徴とする光学アセンブリ。
21. 請求項１～２０のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）において、前記光学素子（２）を目標通りに変形させる目的で前記アクチュエータ（５）用の制御電圧（Ｕ_{１．．．ｎ}）を発生させる制御デバイス（１１）により特徴づけられる光学アセンブリ。
22. 請求項２１に記載の光学アセンブリ（１）において、前記制御デバイス（１１）は、変形の実際の状態を記録するために、変形動作に重要でない周波数範囲の前記制御電圧（Ｕ_{１．．．ｎ}）での励磁により、センサユニットとして前記アクチュエータを用いるよう構成されることを特徴とする光学アセンブリ。
23. それぞれが２つの離間した電極（６、７）の電極対を有する複数の静電アクチュエータ（５）により光学素子（２）を変形させる方法であって、前記光学素子（２）を変形させる目的で前記アクチュエータ（５）から前記光学素子（２）に伝達される静電力を発生させるために、前記電極対の前記電極（６、７）間に制御電圧（Ｕ_{１．．．ｎ}）が印加される方法において、誘電体（８）が前記電極対の前記電極（６、７）間に配置されることを特徴とする方法。
24. 制御デバイス（１１）で実行されると請求項２３に記載の光学素子（２）を変形させる方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。
25. 光学的に活性な表側（３）及び該表側（３）とは反対の裏側（４）を有する光学素子（２）と、それぞれが２つの離間した電極（６、７）の電極対を有する複数の静電アクチュエータ（５）とを備えた光学アセンブリ（１）を製造する方法であって、前記アクチュエータ（５）は、前記電極対の前記電極（６、７）間の電気制御電圧（Ｕ_１...ｎ）により発生して前記光学素子（２）を変形させる働きをする静電力を前記光学素子（２）に伝達することができるように、本発明による前記光学素子（２）の前記裏側（４）に機械的に結合される方法において、誘電体（８）が前記電極対の前記電極（６、７）間に導入されることを特徴とする方法。
26. 放射源（１０２）、照明光学ユニット（１０３）、及び投影光学ユニット（１０９、２０６）を含む照明系（１０１、２０１）を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置（１００、２００）であって、前記照明光学ユニット（１０３）及び／又は前記投影光学ユニット（１０９、２０６）は、請求項１～２２のいずれか１項に記載の少なくとも１つの光学アセンブリを含むマイクロリソグラフィ投影露光装置。

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