JP4146632B2 - 光学要素用の取付装置 - Google Patents
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- G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学要素用の取付装置に係り、更に詳細にはレンズを取り付けるための取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学要素（例えばレンズ）は、特に半導体リソグラフィ用のレンズ系においては、機械的基準に対して非常に精密に配設され及び調整されねばならない。このように、例えばレンズに関しては、光学軸は理想的な機械軸に対して可能な限り精密に一致されねばならない。
【０００３】
出願人の以前の出願第P 199 08 554.4号は、マニピュレータにより調整することが可能な固体転位部を備える固体回転関節を介しての３点取付を開示している。３点取付は、米国特許第3,917,385号からも既知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一層高い位置決め精度を達成するために、一体化された微調整機能ユニットにより従来既知の配設及び調整取付方法を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明の一態様によれば、光学要素用の取付装置であって、内側マウントと外側マウントとを有し、上記内側マウントは上記外側マウントに対して３個の周方向に分散された固体関節を介して接続され、当該装置はこれら固体関節に作用するマニピュレータを更に有し、該マニピュレータにより上記内側マウントを変位させることができ、上記固体関節はＴバー部及びＴサポート部を有する断面がＴ字状のものであり、上記内側マウントと外側マウントとの間の装着点は上記Ｔバー部の外側端部の領域に各々位置し、上記マニピュレータは上記Ｔサポート部に各々作用するような取付装置により達成される。
【０００６】
特に、本発明の他の態様においては、当該取付装置は、半導体リソグラフィ用の投射レンズ系にレンズを取り付ける装置に関するものである。
【０００７】
取り付けられた光学要素は、３つの周方向に配置された装着点により静止的に限定された形で保持される。この場合、上記の固体関節のＴ字状転位部における調整は、光学要素の内側マウントが周部上で局部的に下降し又は上昇されるのを可能にする。Ｔサポート部が３つの全ての転位部において同一の力及び同一の変位方向を受ける場合は、光学要素は該光学要素の光学軸（ｚ軸）に沿って変位される。装着部における異なる力及び／又は変位は、該光学軸の傾きを修正及び／又は調整することができる。
【０００８】
当該光学要素を取り付けるための非常に有利な構成は、上記の内側マウント、外側マウント及び固体関節が１つの部品に形成されると共に切り欠きにより互いに分離されるという点にある。
【０００９】
上記の切り欠きは、例えば、腐食により形成することができる。
【００１０】
本発明による装置の非常に有利な利用分野は、配設位置における光学要素が重力軸、即ち垂直からずれるようなレンズ系にある。これは、このような場合、特に弾性的な取付の場合においては上記光学要素が自身の死荷重により機械的基準に対して傾斜する傾向にあるからである。この場合、本発明による装置は、例えば外側からアクセス及び／又は取り付けることが可能なセンサにより、上記のずれた位置を確定し、次いで当該光学要素を元の位置に再び戻すように調整することを可能にする。
【００１１】
例えば流体式、空気式、機械式又は電気式の付勢要素を有することができる上記マニピュレータの適切な設計及び該マニピュレータに対するアクセス可能性によれば、本発明による装置は光学機能群において積極的に利用することが可能であり、該光学機能群が動作時に発生する画像エラーを調整することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して原理的に説明する。
【００１３】
図１及び図２の説明図によれば、レンズ１は内側マウント２に光学要素として取り付けられ、該内側マウント２は周方向に分散された３個の固体関節３を介して外側マウント４に接続されている。明瞭化の理由で、外側マウント４は図１においては装着点においてのみ示されている。図２はＴ字状固体関節を示し、Ｔバー部５が頂部側に位置すると共に水平方向に延び、Ｔサポート部６が垂直方向に延びている。図１は、対照的に、倒置位置を図示している。見られるように、固体関節３は概ね又は原理的にＴ字状のみを構成し、内側マウント２と外側マウント４との間の装着点７及び８は、各々、該Ｔバー部５の外側端部に位置されている。外側マウント４内に装着されるマニピュレータ９（特定的には図示していない）は、各Ｔサポート部６の下端領域に作用する。該マニピュレータ９のレバーアーム１０は、Ｔサポート部６に、この位置において引っ張り及び／又は圧縮力を付与する。
【００１４】
図３の力の説明図から分かるように、Ｔサポート部６が付勢方向１１に受ける力の結果、Ｔ字状の運動学により、内側マウント２は矢印１２の方向に変位されることになる。このように、内側マウント２は（従ってレンズ１も）、対応する装着点において各々局部的に下降され又は上昇され得、その結果、それに応じてレンズ１は該レンズの光学軸に対して傾斜される。３つの全ての固体関節３が同一の力及び／又は変位を受ける場合は、レンズ１は該レンズの光学軸に沿って変位されることになる。
【００１５】
図４は、レンズ系又はレンズ系部分１３（破線により部分的にのみ示されている）に配設されたレンズの基本説明図を示し、該レンズは配設された位置において又は後の使用の間に重力軸から角度βだけずれる。レンズ１は複数の弾性脚部１５（特定的には示されていない）上に装着され、かくして弾性的取り付けをもたらすが、その結果、上部の図に示すように傾くことに、即ち斜めの位置となる。この場合、マニピュレータ９又は対応する複数のマニピュレータ９を付勢すると、この傾きが解消され、レンズ１が再び元の基準位置に戻るよう調整することが可能となる。
【００１６】
図２からは、固体関節３が間に配置された内側マウント２及び外側マウント４は、切り欠き１４を形成することにより互いに分離されるが、当該装置は全体として単一部品構造であることも分かる。
【００１７】
図１は、位置決定が例えば容量性センサ１６によりどの様に実行することができるかを単に原理的に示しており、上記センサは内側マウント２と外側マウント４との間の凹部１７内に配置することができる。勿論、この目的のために複数の容量性センサ１６を前記周部にわたり対応して分散させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による固体関節を用いた３点取り付けの基本斜視図である。
【図２】図２は、Ｔ字状固体関節の詳細な拡大断面図である。
【図３】図３は、調整目的のための力の作用に関する基本説明図である。
【図４】図４は、重力軸からずれた配設位置における光学要素の基本説明図である。
【符号の説明】
１…光学要素
２…内側マウント
３…固体関節
４…外側マウント
５…Ｔバー部
６…Ｔサポート部
７…装着点
８…装着点
９…マニピュレータ
１０…レバーアーム
１１…付勢装置
１２…矢印方向
１３…レンズ系
１４…切り欠き
１５…脚部
１６…容量性センサ
１７…凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学要素用の取付装置に係り、更に詳細にはレンズを取り付けるための取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学要素（例えばレンズ）は、特に半導体リソグラフィ用のレンズ系においては、機械的基準に対して非常に精密に配設され及び調整されねばならない。このように、例えばレンズに関しては、光学軸は理想的な機械軸に対して可能な限り精密に一致されねばならない。
【０００３】
出願人の以前の出願第P 199 08 554.4号は、マニピュレータにより調整することが可能な固体転位部を備える固体回転関節を介しての３点取付を開示している。３点取付は、米国特許第3,917,385号からも既知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一層高い位置決め精度を達成するために、一体化された微調整機能ユニットにより従来既知の配設及び調整取付方法を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明の一態様によれば、光学要素用の取付装置であって、内側マウントと外側マウントとを有し、上記内側マウントは上記外側マウントに対して３個の周方向に分散された固体関節を介して接続され、当該装置はこれら固体関節に作用するマニピュレータを更に有し、該マニピュレータにより上記内側マウントを変位させることができ、上記固体関節はＴバー部及びＴサポート部を有する断面がＴ字状のものであり、上記内側マウントと外側マウントとの間の装着点は上記Ｔバー部の外側端部の領域に各々位置し、上記マニピュレータは上記Ｔサポート部に各々作用するような取付装置により達成される。
【０００６】
特に、本発明の他の態様においては、当該取付装置は、半導体リソグラフィ用の投射レンズ系にレンズを取り付ける装置に関するものである。
【０００７】
取り付けられた光学要素は、３つの周方向に配置された装着点により静止的に限定された形で保持される。この場合、上記の固体関節のＴ字状転位部における調整は、光学要素の内側マウントが周部上で局部的に下降し又は上昇されるのを可能にする。Ｔサポート部が３つの全ての転位部において同一の力及び同一の変位方向を受ける場合は、光学要素は該光学要素の光学軸（ｚ軸）に沿って変位される。装着部における異なる力及び／又は変位は、該光学軸の傾きを修正及び／又は調整することができる。
【０００８】
当該光学要素を取り付けるための非常に有利な構成は、上記の内側マウント、外側マウント及び固体関節が１つの部品に形成されると共に切り欠きにより互いに分離されるという点にある。
【０００９】
上記の切り欠きは、例えば、腐食により形成することができる。
【００１０】
本発明による装置の非常に有利な利用分野は、配設位置における光学要素が重力軸、即ち垂直からずれるようなレンズ系にある。これは、このような場合、特に弾性的な取付の場合においては上記光学要素が自身の死荷重により機械的基準に対して傾斜する傾向にあるからである。この場合、本発明による装置は、例えば外側からアクセス及び／又は取り付けることが可能なセンサにより、上記のずれた位置を確定し、次いで当該光学要素を元の位置に再び戻すように調整することを可能にする。
【００１１】
例えば流体式、空気式、機械式又は電気式の付勢要素を有することができる上記マニピュレータの適切な設計及び該マニピュレータに対するアクセス可能性によれば、本発明による装置は光学機能群において積極的に利用することが可能であり、該光学機能群が動作時に発生する画像エラーを調整することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して原理的に説明する。
【００１３】
図１及び図２の説明図によれば、レンズ１は内側マウント２に光学要素として取り付けられ、該内側マウント２は周方向に分散された３個の固体関節３を介して外側マウント４に接続されている。明瞭化の理由で、外側マウント４は図１においては装着点においてのみ示されている。図２はＴ字状固体関節を示し、Ｔバー部５が頂部側に位置すると共に水平方向に延び、Ｔサポート部６が垂直方向に延びている。図１は、対照的に、倒置位置を図示している。見られるように、固体関節３は概ね又は原理的にＴ字状のみを構成し、内側マウント２と外側マウント４との間の装着点７及び８は、各々、該Ｔバー部５の外側端部に位置されている。外側マウント４内に装着されるマニピュレータ９（特定的には図示していない）は、各Ｔサポート部６の下端領域に作用する。該マニピュレータ９のレバーアーム１０は、Ｔサポート部６に、この位置において引っ張り及び／又は圧縮力を付与する。
【００１４】
図３の力の説明図から分かるように、Ｔサポート部６が付勢方向１１に受ける力の結果、Ｔ字状の運動学により、内側マウント２は矢印１２の方向に変位されることになる。このように、内側マウント２は（従ってレンズ１も）、対応する装着点において各々局部的に下降され又は上昇され得、その結果、それに応じてレンズ１は該レンズの光学軸に対して傾斜される。３つの全ての固体関節３が同一の力及び／又は変位を受ける場合は、レンズ１は該レンズの光学軸に沿って変位されることになる。
【００１５】
図４は、レンズ系又はレンズ系部分１３（破線により部分的にのみ示されている）に配設されたレンズの基本説明図を示し、該レンズは配設された位置において又は後の使用の間に重力軸から角度βだけずれる。レンズ１は複数の弾性脚部１５（特定的には示されていない）上に装着され、かくして弾性的取り付けをもたらすが、その結果、上部の図に示すように傾くことに、即ち斜めの位置となる。この場合、マニピュレータ９又は対応する複数のマニピュレータ９を付勢すると、この傾きが解消され、レンズ１が再び元の基準位置に戻るよう調整することが可能となる。
【００１６】
図２からは、固体関節３が間に配置された内側マウント２及び外側マウント４は、切り欠き１４を形成することにより互いに分離されるが、当該装置は全体として単一部品構造であることも分かる。
【００１７】
図１は、位置決定が例えば容量性センサ１６によりどの様に実行することができるかを単に原理的に示しており、上記センサは内側マウント２と外側マウント４との間の凹部１７内に配置することができる。勿論、この目的のために複数の容量性センサ１６を前記周部にわたり対応して分散させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による固体関節を用いた３点取り付けの基本斜視図である。
【図２】図２は、Ｔ字状固体関節の詳細な拡大断面図である。
【図３】図３は、調整目的のための力の作用に関する基本説明図である。
【図４】図４は、重力軸からずれた配設位置における光学要素の基本説明図である。
【符号の説明】
１…光学要素
２…内側マウント
３…固体関節
４…外側マウント
５…Ｔバー部
６…Ｔサポート部
７…装着点
８…装着点
９…マニピュレータ
１０…レバーアーム
１１…付勢装置
１２…矢印方向
１３…レンズ系
１４…切り欠き
１５…脚部
１６…容量性センサ
１７…凹部
Claims (42)
- 光学要素用の取付装置において、内側マウントと外側マウントとを有し、前記内側マウントは３つの周方向に分散された固体関節を介して前記外側マウントに接続され、当該装置は前記固体関節に作用して前記内側マウントを変位させることができるマニピュレータを有し、前記固体関節はＴバー部とＴサポート部とを有する断面Ｔ字状のものであり、前記内側マウントと前記外側マウントとの間の装着点は前記Ｔバー部の外側端部に各々位置され、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部に各々作用することを特徴とする光学要素用の取付装置。
- 請求項１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記各固体関節に対して各々別個に付勢することができることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部の下端に各々作用することを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、前記内側マウント、前記外側マウント及び前記固体関節が１つの部品に形成されると共に、切り欠きを形成することにより相互に分離されていることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、前記マニピュレータを備える前記固体関節は、重力軸からずれた配設位置における前記光学要素の死荷重エラーを修正するためにも設けられていることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、センサが前記内側マウントの位置決定のために設けられることを特徴とする装置。
- 請求項６に記載の装置において、前記センサが容量性センサとして設計されていることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが流体式又は空気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが機械式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが電気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 半導体リソグラフィ用の投射レンズ系にレンズを取り付ける取付装置において、内側マウントと外側マウントとを有し、前記内側マウントは３つの周方向に分散された固体関節を介して前記外側マウントに接続され、当該装置は前記固体関節に作用して前記内側マウントを変位させることができるマニピュレータを有し、前記固体関節はＴバー部とＴサポート部とを有する断面Ｔ字状のものであり、前記内側マウントと前記外側マウントとの間の装着点は前記Ｔバー部の外側端部に各々位置され、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部に各々作用することを特徴とする取付装置。
- 請求項１１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記各固体関節に対して各々別個に付勢することができることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部の下端に各々作用することを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、前記内側マウント、前記外側マウント及び前記固体関節が１つの部品に形成されると共に、切り欠きを形成することにより相互に分離されていることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、前記マニピュレータを備える前記固体関節は、重力軸からずれた配設位置における前記光学要素の死荷重エラーを修正するためにも設けられていることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、センサが前記内側マウントの位置決定のために設けられることを特徴とする装置。
- 請求項１６に記載の装置において、前記センサが容量性センサとして設計されていることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが流体式又は空気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが機械式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項１１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが電気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 光学要素用の取付装置において、外側マウントと該外側マウント内に配置された内側マウントとを有し、前記光学要素は前記内側マウントに適合され、少なくとも３つの固体関節が前記内側マウントと前記外側マウントの間において前記内側マウントに沿い周方向に配置され、前記少なくとも３つの固体関節の各々は第１方向に延びるＴバー部と該第１方向とは垂直な第２方向に延びるＴサポート部とを備えるようなＴ字状断面を有し、当該取付装置は少なくとも３つのマニピュレータを有し、各マニピュレータは前記外側マウントに対する前記内側マウントの変位のために前記少なくとも３つの固体関節の１つにおける前記Ｔサポート部の１つに作用することを特徴とする光学要素用の取付装置。
- 請求項２１に記載の取付装置において、前記マニピュレータは前記第２方向に対して垂直な方向の力を供給することを特徴とする取付装置。
- 請求項２１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記各固体関節に対して各々別個に付勢することができることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部の下端に各々作用することを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、前記内側マウント、前記外側マウント及び前記固体関節が１つの部品に形成されると共に、切り欠きを形成することにより相互に分離されていることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、前記マニピュレータを備える前記固体関節は、重力軸からずれた配設位置における前記光学要素の死荷重エラーを修正するためにも設けられていることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、センサが前記内側マウントの位置決めのために設けられることを特徴とする装置。
- 請求項２７に記載の装置において、前記センサが容量性センサとして設計されていることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが流体式又は空気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが機械式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項２１に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが電気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 半導体リソグラフィ用の投射レンズ系にレンズを取り付ける取付装置において、外側マウントと該外側マウント内に配置された内側マウントとを有し、前記光学要素は前記内側マウントに適合され、少なくとも３つの固体関節が前記内側マウントと前記外側マウントの間において前記内側マウントに沿い周方向に配置され、前記少なくとも３つの固体関節の各々は第１方向に延びるＴバー部と該第１方向とは垂直な第２方向に延びるＴサポート部とを備えるようなＴ字状断面を有し、当該取付装置は少なくとも３つのマニピュレータを有し、各マニピュレータは前記外側マウントに対する前記内側マウントの変位のために前記少なくとも３つの固体関節の１つにおける前記Ｔサポート部の１つに作用することを特徴とする取付装置。
- 請求項３２に記載の取付装置において、前記マニピュレータは前記第２方向に対して垂直な方向の力を供給することを特徴とする取付装置。
- 請求項３２に記載の装置において、前記マニピュレータは前記各固体関節に対して各々別個に付勢することができることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、前記マニピュレータは前記Ｔサポート部の下端に各々作用することを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、前記内側マウント、前記外側マウント及び前記固体関節が１つの部品に形成されると共に、切り欠きを形成することにより相互に分離されていることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、前記マニピュレータを備える前記固体関節は、重力軸からずれた配設位置における前記光学要素の死荷重エラーを修正するためにも設けられていることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、センサが前記内側マウントの位置決定のために設けられることを特徴とする装置。
- 請求項３８に記載の装置において、前記センサが容量性センサとして設計されていることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが流体式又は空気式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが機械式付勢要素であることを特徴とする装置。
- 請求項３２に記載の装置において、設けられた前記マニピュレータが電気式付勢要素であることを特徴とする装置。
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