JP5616601B2 - 光学装置用の接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置のための接続装置と光学装置の２つの物体の間に所定の接触力または所定の接触面圧を生成するための方法とに関連する。本発明は、あらゆる所望の光学装置または光学イメージング方法にも関連して適用することができる。特に、超小型電子回路の製造にて用いられるマイクロリソグラフィーに関連して用いることができる。

特にマイクロリソグラフィーの分野では、可能な限り高精度に設計された構成要素の利用に加えて、作動中のイメージング装置の光学モジュール（例えば用いられる基板およびマスクのみならずレンズ、ミラー、または回折格子などの光学素子を有するモジュール）の位置および配置を、所定の所望値に可能な限り正確に定めること、または、高画像化品質を達成するためにこの種の構成要素を所定の位置または配置に安定化することがとりわけ必要である。ここで、本発明の意味では、「光学モジュール」という表現は、単に光学素子およびこの種の光学素子から作られるモジュール、さらには（例えば取り付け部品などの）構成要素の両方を示すことを意図する。

マイクロリソグラフィーの分野では、顕微鏡レンジの精度要求は、数ナノメートルまたはそれ以下の大きさのオーダーである。この場合、製造される超小型電子回路の小型化を向上させるために、超小型電子回路の製造に用いられる光学系の分解能を向上させるのに必要な定数の結果である。

上述の光学系の安定化に関連して、光学系の構成要素の加熱とその結果の膨張を扱うことは著しく困難であるとされている。この問題を解決するために用いられるよくある取り組みは、問題の構成要素を特定の温度または温度分布に維持するために、問題の構成要素から所定の熱除去を達成することにある。この状況にて、所定の熱除去を達成するために冷却される構成要素に、冷却器などを接続することが知られている。この観点では、冷却器と冷却される構成要素との間の接続は、難しい問題である。よって、一方で、変形から生じる画質の劣化を可能な限り小さく維持するために、２つの物体の接続は、冷却される構成要素に可能な限り少ない変形を導入する結果となるべきである。他方で、２つの物体の間の伝熱を可能な限り最大にするために、２つの物体の間の可能な限り効果的または密接な接触が要求される。

冷却される構成要素へのこの種の冷却器の既知なる連結では、冷却される構成要素のアリ溝に配置された摺動部材にネジ（冷却器の肩に置かれるネジ頭）を締め上げることによって冷却される構成要素に冷却器が締め付けられる。この場合、２つの物体の間の接触力または接触面圧は、ネジ接続の締め付けトルクまたはプレテンションを介してのみ定まるという事実が困難な問題となると解った。これは、比較的高い拡散を伴ってのみ一般的に可能であり、実際の接触力または接触面圧に関する比較的高い不確実性を伴う。時間が経つと設定効果がこの問題をさらに悪化させる。

さらなる問題が、２つの物体の間の接触領域内の面圧の（アリ溝または摺動部材の製造誤差により生じる）局所偏差にも存在する。これは実効力の著しい局所集中、従って極めて高い接触面圧を局所的にもたらす。一方で、接触領域の他の点には、とても低い接触面圧のみをもたらす。よって、低伝熱抵抗または高伝熱抵抗が存在する。従って、これは、接触領域に亘る不均一な伝熱を生じさせ、よって冷却される物体の温度分布における有害な歪みを引き起こす。

弾性変形したバネデバイスを介して、各場合で、光学素子と付随するマウントとの間に所定の局所的に定められた接触力を生成することが、光学素子の所定の位置決めに関連する特許文献１および特許文献２（それぞれの開示は参考文献として本明細書に含める）から知られている。しかしながら、この場合、光学素子への必要な所定のクランプ力を導入おかげで、一般的に、比較的に狭い接触領域が光学素子とマウントとの間に発生し、こうした接触領域は高伝熱には好ましくない。

米国特許出願公報第２００２／０１６３７４１号明細書 国際公開第０３／０８７９４４号

したがって、本発明は、上述の欠点を持たない或いは少なくとも程度のより小さい、光学装置のための接続装置、および、光学装置の２つの物体の間に所定の接触力または所定の接触面圧を生成するための方法を提供する目的に基づき、特に、２つの物体の間の高伝熱を単純な方法で確保する。

本発明は、特に、２つの物体に作用する接続デバイスによって、２つの物体の接触領域の各点で、２つの物体の間の平均接触面圧からの差が低い局所接触面圧となることを確実にすることによって、２つの物体の間の高伝熱が達成されるという発見に基づく。好ましくは、局所接触面圧が、平均局所接触面圧から２０％以下の違いであり、特に、１０％以下であり、より好ましくは５％以下である。接触領域にわたり可能な限り均一であるこの種の面圧の場合、伝熱の対の間の均一に密接した接触が接触領域にわたって得られる。その結果、伝熱の局所集中およびこれに伴う伝熱能力の損失ならびに問題となっている物体の温度分布の有害な歪みの付随がない。

本発明による局所接触面圧の均等化は、変形エネルギーを内部に蓄積することによって、所望の接触力または接触面圧に所定の寄与をする１つ以上の弾性変形したバネユニットを介して特に単純な方法で達成される。接触力または接触面圧は、位置パラメータ（例えば当接面の構成または配置）の適合によって、この場合に特に単純な方法で生成され得る。そして、例えばネジ接続の所定の締め付けトルクを要求する従来の解決方法で発生する上述の分散効果が、著しく減少する。付け加えて、この種のバネユニットを有する複数の接触素子によって、上述の接触面圧の均一化を得ることが特に単純な方法で可能である。

したがって第１態様によれば、本発明は、第１の物体と第２の物体と接続デバイスとを有する（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置のための接続装置に関連し、第１の物体は、接触領域にて層状様式で第２の物体と接続し、接続デバイスは、第２の物体に接続し、かつ少なくとも１つの接触ユニットを介して第１の物体に接触する。接続デバイスは、第１の物体と第２の物体との間の接触領域に、所定の接触力を生成するよう構成されている。接触ユニットは、複数の分離した接触素子を備え、各接触素子は、弾性変形したバネユニットを介して第２の物体に接続され、接触力への寄与を生成する。

さらなる態様によれば、本発明は、第１の物体と第２の物体と接続デバイスとを有する（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置のための接続装置に関連し、第１の物体または第２の物体は、第１の物体と第２の物体との間の接触領域を介して、高伝熱を達成するための伝熱デバイスの構成要素である。第１の物体は、接触領域にて高伝熱を達成するために広い領域で第２の物体に接している。接続デバイスは、第１の物体と前記第２の物体との間の接触領域に、所定の接触力を生成するよう構成しており、接続デバイスは、少なくとも１つの接触ユニットを介して、第１の物体を接触素子に接続させる。各接触素子は、弾性変形したバネユニットを介して第２の物体に接続され、接触力への寄与を生成する。

本発明の意味では、第１の物体と第２の物体の間の接触領域の接触面が、双方の物体の接触面上への接続デバイスの垂直投影の領域の少なくとも１００％、好ましくは少なくとも２００％であるとき、広い領域の接触が与えられる。

さらなる態様によれば、本発明は、第１の物体と第２の物体と接続デバイスとを有する（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置のための接続装置に関連し、第１の物体または第２の物体は、第１の物体と第２の物体との間の接触領域を介して、高伝熱を達成するための伝熱デバイスの構成要素である。第１の物体は、接触領域にて高伝熱を達成するために広い領域で第２の物体に接している。接続デバイスは、第１の物体と第２の物体との間の接触領域に、所定の接触力を生成するよう構成されている。接続デバイスは、第１の物体と第２の物体との間の接触領域の各点で、平均接触面圧から１０％以下、好ましくは５％以下の違いとなる局所接触面圧を生成するよう構成されている。

さらなる態様によれば、本発明は、（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置の第１の物体と第２の物体との間に接触力を働かせるための方法に関連し、第１の物体は、接触領域で第２の物体に層状に接触し、接続デバイスは、第２の物体に接続され、この接続デバイスは、少なくとも１つの接触ユニットを介して第１の物体に接触する。接続デバイスは、第１の物体と第２の物体との間の接触領域に所定の接触力を生成する。接触ユニットは、複数の分離した接触素子を備え、各接触素子は、弾性変形したバネユニットを介して第２の物体に接続され、接触力への寄与を生成する。

さらなる態様によれば、本発明は、（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置の第１の物体と第２の物体との間に接触力を働かせるための方法に関連し、第１の物体は、接触領域で第２の物体と広い領域で接触し、第１の物体または第２の物体は、第１の物体と第２の物体との間の接触領域を介して、高伝熱を達成するための伝熱デバイスの構成要素であり、接触領域の接続デバイスを介して第１の物体と第２の物体との間に所定の接触力が生成される。接続デバイスは、少なくとも１つの接触ユニットを介して、第１の物体に接触素子を接触させ、接触素子は、弾性変形したバネユニットを介して第２の物体に接続され、接触力への寄与を生成する。

最後に、さらなる態様によれば、本発明は、（特にマイクロリソグラフィー用の）光学装置の第１の物体と第２の物体との間に接触力を働かせるための方法に関連し、第１の物体は、接触領域で第２の物体と広い領域で接触し、第１の物体または第２の物体は、第１の物体と第２の物体との間の接触領域を介して、高伝熱を達成するための伝熱デバイスの構成要素であり、接触領域の接続デバイスを介して第１の物体と第２の物体との間に所定の平均接触面圧が生成される。接続デバイスは、接触領域の各点で、前記平均接触面圧から１０％以下、好ましくは５％以下の違いとなる、第１の物体と第２の物体との間の局所接触面圧を生成する。

本発明のさらに好適な実施形態が、従属請求項または添付図面を参照した以下に掲げる好適実施例の説明から明らかになる。

本発明による光学イメージング装置の２つの物体の間に接触力を働かせるための方法の好適実施形態を実行するのを可能にする、本発明による接続装置を備える本発明による光学装置の好適実施形態の概略図である。 図１のイメージング装置の発明による接続装置の好適実施形態の概略断面図である。 非組立状態の図２から接続デバイスの接触ユニットの（図４の線III−IIIに沿った）概略断面図である。 図３の接触ユニット上の概略平面図である。 図１の光学イメージング装置を用いて実行され得る、本発明による２つの物体の間に接触力を働かせるための方法の好適実施形態のブロック図である。 本発明による接続装置の他の好適実施例の接触ユニットの一部の概略断面図である。 本発明による接続装置の他の好適実施例の接触ユニットの一部の概略断面図である。 本発明による接続装置の他の好適実施例の接触ユニットの一部の（図９の線VIII−VIIIに沿った）概略断面図である。 図８の線IX−IXにそった接触ユニットの他の概略断面図である。 図１の装置で用いられ得る本発明による接続装置のさらなる好適実施例の概略断面図である。 図１のイメージング装置で用いられ得る本発明による接続装置のさらなる好適実施例の概略断面図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明によるマイクロリソグラフィー用の光学イメージング装置に用いる、本発明による光学装置の好適な実施形態を図１から図５を参照して説明する。以下の説明を簡単にするために、ｚ方向が縦方向を示すｘｙｚ座標系を導入する。しかし、本発明の他の変形形態では、空間内のイメージング装置の構成要素を如何なる他の所望方向でも規定することができる。

図１は、マイクロリソグラフィー装置１０１の形態の本発明による光学的イメージング装置の好適な実施形態の概略図であり、当該装置は５ｎｍから２０ｎｍの範囲（本実施例では約１３ｎｍ）の波長のＥＵＶ（極紫外）光で動作する。

マイクロリソグラフィー装置１０１は、照射系１０２と、マスクデバイス１０３と、対物レンズ１０４の形態の光学投影系と、基板デバイス１０５とを備える。照明系１０２は、（詳細を図示しない）投影光束によって、マスクデバイス１０３のマスクステージ１０３．２上に配置されたマスク１０３．１を（図１に図示しない導光デバイスを介して）照射する。マスク１０３．１上に位置する投影パターンは、対物レンズ１０４に配置される光学素子群１０６の光学素子を介する投影光束によって、基板デバイス１０５のウェーハテーブル１０５．２上に配置されたウェーハ１０５．１の形態の基板の上に投影される。

照明系１０２は、光源１０２．１に加えて、とりわけ本発明による接続装置１０７の好適な実施形態を備え、この接続装置は第１の物体１０８とそれに接続する第２の物体１０９との形態である光学的アクティブコンポーネントを備えている。第１の物体１０８と第２の物体１０９とは、第１の物体１０８の第１接触面１０８．１と第２の物体１０９の第２接触面１０９．１とを介する接触領域１１０にて互いに接触する。

第１の物体１０８は、光学素子（すなわち、このＥＵＶシステムではミラー）である。しかしながら、本発明の他の変形形態では、第１の物体がマイクロリソグラフィー装置の他の所望の構成要素でもあり得ることは明らかである。第２の物体１０９は、接触領域１１０を介して、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間の高熱伝導を達成するのに適した伝熱デバイスの構成要素である。

最も簡単な場合では、第２の物体１０９は、第１の物体１０８から熱を回収するパッシブ冷却器とすることができる。しかしながら、本発明の他の変形形態では、第１の物体１０８に熱を（少なくとも一時的に）供給する伝熱デバイスの構成要素とすることもできる。さらに、第２の物体は、対応するエネルギー回路を介して、第１の物体の熱を供給および／または除去するアクティブ伝熱デバイス（例えばペルチェ素子、ガスおよび／または液体循環など）の一部でもあり得ることは明らかである。

波長１３ｎｍで稼動するために、イメージング装置１０１で用いる光学素子のすべてが反射光学素子である。しかしながら、他の波長域で稼動する本発明の他の変形形態では、屈折素子、反射素子、および／または、回折素子を、単独または所望の組合せで用いることができることが明らかである。

図２は、接続装置１０７の概略断面図である。図２から理解できるように、第１の物体１０８と第２の物体１０９とは、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間に所定の（ｚ方向の）接触力Ｋを接触領域１１０に生成する接続デバイス１１１を介して接続されている。よって、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間の接触領域１１０に所定の平均接触面圧ｐｍを作り出す。

この目的のために、接続デバイスは、第１の接触ユニット１１２とスペーサースリーブ１１３の形態のスペーサー素子とネジ１１４．１およびワッシャ１１４．２を有するネジユニットの形態の第２の接触ユニットとを備える。第１の接触ユニット１１２は第１の物体１０８に接触し、一方で第２の接触ユニット１１４は第２の物体１０９に接触し、かつ第１の接触ユニット１１２に接続する。この結果、第１の物体１０８と第２の物体１０９とが接続される。

図２から理解できるように、ネジ１１４．１のネジ頭は、ワッシャ１１４．２を介して、第２の物体１０９の段部１０９．２に置かれ、同時にネジ１１４．１のシャフトは第２の物体１０２にある貫通孔１０９．３およびスペーサースリーブ１１３の内部を（遊びをおいて）貫通している。ネジ１１４．１のネジ端は、第１の接触ユニット１１２と第２の物体１０９との互いに向かい合う当接面の間でスペーサースリーブ１１３を締め付けるのに十分な程度に、第１の接触ユニット１１２のネジ穴１１２．１にねじ込まれている。

一方でこの構造は、２つの接触ユニット１１２および１１４の間の互いに関するおよび第２の物体１０９に関する傾斜のリスクを解消するという特長を有する。よって、２つの物体１０８および１０９の間の接続に対して更なる安定性を有利な方法で供給する。

本発明の他の変形形態では、第１の接触ユニット１１２と第２の物体１０９との互いに向かい合う当接面の間でスペーサースリーブ１１３を締め付けることができる如何なる所望の緊締デバイスをネジ１１４．１の代わりに供給することも、もちろん可能である。

図２および（組み立てない状態の第１の接触ユニットを示す）図３から理解できるように、第１の接触ユニット１１２は、とりわけネジ１１４．１用のネジ穴１１２．１を設けたキャリヤ素子１１２．２を備える。図４からも理解できるように、キャリヤ素子は、接触力Ｋの方向（ここではｚ方向）に垂直な平面（ここではｘｙ平面）にあり、（本実施例ではｙ軸に平行に延びる）長軸１１２．３を有する細長い素子として設計されている。

本実施例では、分離した複数の接触素子１１２．４が長軸１１２．３の両側に配列され、これら接触素子は、Ｔ字型の横断面を有し、組み立てられた状態（図２を参照）では第１の物体１０８に設けられた凹部によって形成される第１の物体１０８の肩部に置かれる。接触素子を介して第１の物体１０８に作用する軸受力ＫＡ_ｉが可能な限り均一な分布をなすように、少なくとも５個から１０個の接触素子を両側に設けることが好ましい。本実施例では、キャリヤ素子１１２．２の両側に計１４個の接触素子１１２．４を配置している。しかしながら、本発明の他の変形形態では、接触領域の大きさに従って、異なる個数の接触素子を設けることもできる。一方で、キャリヤ素子の両側に１つだけ接触素子を配置することも可能である。同様に、接触素子をキャリヤ素子の片方だけに配置することも可能である。同様に、１つの接触素子だけをキャリヤ素子に設けることもできる。

図示した実施例では、長軸１１２．３を含む平面（ｙｚ平面）に関して対称的に接触素子を配置している。しかしながら、本発明の他の変形形態では、両側の接触素子が互いに長軸の方向にオフセットし配置することもできる。さらに、追加あるいは代わりとして、両側に異なる個数の接触素子を設けることもできる。

図４から理解できるように、複数のネジ穴１１２．１が長軸１１１２．３に沿って設けられている。その結果、複数のスペーサースリーブ１１３および第２の接触ユニットを介して、第１の接触ユニット１１２が第２の物体１０９に接続することができる。

それぞれの接触素子１１２．４は、バネユニット１１２．５を介してキャリヤ素子１１２．２に接続している。本実施例では、バネユニット１１２．５が、キャリヤ素子１１２．２と接触素子１１２．４とを一体的に接続した単純な板バネとして設計されている。しかしながら、本発明の他の変形形態では、キャリヤ素子および／または接触素子へのバネユニットの構成および／または連結の如何なる他のものでも設けることができる。特に、それぞれが着脱可能な接続を設けることもできる。

図２から理解できるように、ネジ１１４．１の長軸１１４．３の方向におけるスペーサースリーブ１１３の長さＬは、第１の物体１０８および第２の物体１０９の大きさ（ここでは、第１接触面１０８．１と肩部１０８．２との間をネジ１１４．１の長軸１１４．３と平行に測った距離）に適合している。このことは、ネジ１１４．１を締めたときに、それぞれにバネユニット１１２．５の規定の弾性変形が得られる方法で行う。バネユニット１１２．５のこの変形は、接触素子１１２．４を介して、第１の物体１０８上の接触力Ｋの方向に軸受力ＫＡ_ｉを発生させる。当該軸受力は接触力Ｋに寄与し、本実施例では以下の式が適用される。

この構成は、それぞれの軸受力ＫＡ_ｉ（よって、接触力Ｋ）が、関連する構成要素の製造精度にのみ依存し、それぞれのネジ１１４．１の締め付けトルクの精度には依存しないという長所を有する。それどころか、対応する狭い範囲内に保持されなければならないネジ１１４．１の締め付けトルクなしで、十分安全にネジ１１４．１を締め付ければ十分である。それゆえに、配置の組み立てが著しく単純化される。

この配置のさらなる長所は、接続に関係する構成要素（すなわち、第１の物体１０８、第２の物体１０９、第１の接触ユニット１１２、および／または、スペーサースリーブ１１３）の製造誤差が、バネユニット１１２．５の（長軸１１２．３に平行な方向の屈曲軸に関する）屈曲剛性に応じて、実際の軸受力ＫＡ_ｉ（よって、接触力Ｋ）に比較的に小さい影響しか与えない。バネユニットの屈曲剛性が低いほど、この種の製造誤差の影響は少なく、よって個別の接触素子１１２．４の軸受力ＫＡ_ｉのバラつきも少ない。

図４から理解されるように、各接触素子１１２．４は（長軸１１２．３の方向に）細長く、バネユニット１１２．５が（好ましくは）中心に作用する素子として設計されている。そして、バネユニット１１２．５は、この方向の大きさ（幅）がとても小さい。この方向（ｙ方向）の接触素子１１２．４の大きさは、各バネユニット１１２．５の大きさ（幅）の少なくとも５倍から２０倍であることが好ましい。

この構成は、第１の物体１０８、第２の物体１０９、および／または、第１の接触ユニット１１２のこの方向の製造誤差がバネユニットの長軸に関する変形によって補償されるという長所を有する。よって、この種の製造誤差によって導かれる軸受力ＫＡ_ｉの過度な局所集中というリスクを排除する。その代わりに、それぞれの接触素子１１２．４の領域と同様に、可能な限り均等な接触力の分布と、接触素子１１２．４および第１の物体の間の接触面の可能な限り均等な面圧ｐｋが与えられる。

局所的な力のピークを避けるために、それぞれの接触素子１１２．４は、バネユニット１１２．５の屈曲軸に関するバネユニット１１２．５の変形の結果である接触素子１１２．４の傾きを補償する、たわみ継手の形態の補償デバイスを有する。

この結果、および、接触素子１１２．４の個数が多い結果、接触領域１１０の各点での均等な局所接触面圧ｐを導くように、第１の物体１０８に均等な力を導入することを有利は方法で達成できる。

本実施例では、バネユニット１１２．５とスペーサースリーブ１１３とは、それぞれの接触素子１１２．４にて、軸受力ＫＡ_ｉとすべての接触素子１１２．４の軸受面とから得られる平均接触面圧ｐｍからの差が１０％より小さい（最終的には５％より小さい）局所面圧ｐｋを生成するように設計されている。接触素子１１２．４の分散配置と一緒に、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間の接触領域１１２の各点で、平均接触面圧ｐｍからの差が１０％より小さい（最終的には５％より小さい）局所接触面圧ｐをこれは生成する。したがって、これは、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間の有利に均等な接触面圧をもたらし、そして第１の物体１０８と第２の物体１０９との間の高伝熱を確実にする均一かつ密接な接触をもたらす。

熱伝導を増加させるために、例えば図２に破線１１５で示すような、２つの物体１０８および１０９の間に接触手段を、熱伝導を改良するために設けることができる。この接触手段１１５は、弾性変形および／または塑性変形可能な媒体とすることができ、２つの物体１０８および１０９の間の接触の密着性をさらに増加する（好ましくは高熱伝導である）媒体とすることができる。すなわち、従って熱抵抗を減らすことができる。この接触手段１１５は、固体および液体の両方である、および／または、ペースト状の媒体（例えば熱伝導ペースト）、または、これらのあらゆる所望の組合せにすることができる。

本実施例では、板バネ１１２．５が、いずれの場合もそれぞれの接触素子１１２．４に作用する。しかしながら、本発明の他の変形形態では、この種の板バネを複数設けて接触素子１１２．４の長軸方向に作用させることもできる。特に、例えば図４に破線１１６で示されるように、接触素子の両端に板バネを設けることもできる。

局所的な力のピークを避けるために、それぞれの接触素子１１２．４は、この場合（１つの板バネ１１２．５だけを有する設計もまた）、図３および図４に破線１１６．１で示されるように、屈曲継手１１２．６の形態の補償デバイスをさらに備える。屈曲継手１１６．１は、屈曲継手１１２．６と同じように設計されているが、屈曲軸が９０°回転され、板バネ１１６（および１１２．５のそれぞれ）の長軸に（負荷のない状態では）本質的に平行に配置されている。

この手段によって、第１の物体１０８、第２の物体１０９、および／または、第１の接触ユニット１１２の誤差発生に起因する、この方向の接触素子１１２．４の傾きは、（バネユニット１１６および１１２．５の）そのたわみ軸に関する屈曲継手１１６．１の変形によって補償される。よって、この種の誤差発生によって引き起こされる軸受力ＫＡ_ｉの過度な局所集中のリスクを排除する。それぞれの接触素子１１２．４の領域と同様に、接触力の分布、あるいは、接触素子１１２．４と第１の物体１０８との間の接触面での表面圧力ｐｋが、可能な限り均一に与えられる。

ネジ１１４．１の接触面の区域での局所的な力のピークを避けるために、１つ以上の屈曲継手の形態で補償デバイスをさらに設けることができる。例えば、相互に９０°回転したたわみ軸を有し、ネジ１１４．１の長軸に横断して配置される（対応する切欠きによる）２つの屈曲継手が、図２の破線１１６．２および１１６．３によって示されるように設けられる。同様に、ネジ１１４．１のシャフトの円周切欠きによって、１つの屈曲継手を実現することもできる。

図５は、２つの物体１０８および１０９の間の接触面を生成するための方法のフローチャートであり、この方法は、マイクロリソグラフィー装置を用いて実行される。

はじめに、ステップ１１７．１にて、第１の物体１０８と第２の物体１０９とを、接触領域１１０で互いに接触させる。

次に、ステップ１１７．２にて、第１の接触ユニット１１２、スペーサースリーブ１１３、および、第２の接触ユニット１１４を、上述した互いの空間的関係にする。

その後に、ステップ１１７．３にて、ネジ１１４．１をネジ穴１１２．１にネジ込む。このようにして、均一な局所接触表面圧ｐを有する所定の接触力Ｋを生成する上述の接続を、第１の物体１０８と第２の物体１０９との間に生成する。

［第２実施形態］
本発明による接続装置２０７の更なる好適な実施形態が、図１、２、および６を参照して以下に説明される。接続装置２０７は、接続装置１０７の代わりにイメージング装置１０１で用いることができる。接続装置２０７は、その基本設計および作動形態において、図２の接続装置１０７に対応する。よって、ここでは相違点のみを扱うものとする。特に、類似の構成要素には、値を１００ずらした参照番号を規定する。以下では断りのない限り、この参照番号は、それらの構成要素の特長に関する前述の説明を明示的に参照する。

図６は、第１の接触ユニット２１２の一部を通る断面図である。接触ユニット２１２と接触ユニット１１２との間の唯一の相違点は、バネユニット２１２．５の構成にあり、本実施例では、一方が他方の上に位置する２つの板バネ２１２．７および２１２．８を有し、（変形していない状態で）互いに平行に伸展し、これを介して接触素子２１２．４がキャリヤ素子２１２．２に接続する。

これら板バネ２１２．７および２１２．８は、同様に軸受力ＫＡ_ｉを生成し、接触素子２１２．４の平行な誘導を提供し、よって、接触素子２１２．４が板バネ２１２．７および２１２．８のたわみ軸に関して傾くことを防ぐ。言い換えると、第１の物体１０８上に接触素子２１２．４の軸受面の領域で局所的な力のピークの発生を防ぐ補償デバイスを追加的に提供する。

［第３実施形態］
本発明による接続装置３０７の更なる好適な実施形態が、図１、２、および７を参照して以下に説明される。接続装置３０７は、接続装置１０７の代わりにイメージング装置１０１で用いることができる。接続装置３０７は、その基本設計および作動形態において、図２の接続装置１０７に対応する。よって、ここでは相違点のみを扱うものとする。特に、類似の構成要素には、値を２００ずらした参照番号を規定する。以下では断りのない限り、この参照番号は、それらの構成要素の特長に関する前述の説明を明示的に参照する。

図７は、第１の接触ユニット３１２の一部を通る断面図である。接触ユニット３１２と接触ユニット１１２との間の唯一の相違点は、接触素子３１２．４の構成にある。本実施例では、接触素子３１２．４が凸状の軸受面３１２．４を有し、第１の物体１０８上に接触素子３１２．４の軸受面の領域で局所的な力のピークの発生を防ぐ補償デバイスを提供する。

軸受面３１２．９の凸面構成の代替案として、例えば図７に破線３１８で示された、尖頭形をした受けを有する構成を設けることもできる。

［第４実施形態］
本発明による接続装置４０７の更なる好適な実施形態が、図１、２、８、および９を参照して以下に説明される。接続装置４０７は、接続装置１０７の代わりにイメージング装置１０１で用いることができる。接続装置４０７は、その基本設計および作動形態において、図２の接続装置１０７に対応する。よって、ここでは相違点のみを扱うものとする。特に、類似の構成要素には、値を３００ずらした参照番号を規定する。以下では断りのない限り、この参照番号は、それらの構成要素の特長に関する前述の説明を明示的に参照する。

図８および９は、第１の接触ユニット４１２の一部を通る断面図である。接触ユニット４１２と接触ユニット１１２との間の唯一の相違点は、接触素子４１２．４の構成にある。本実施例では、接触素子４１２．４が、櫛状に構成され、第１の物体１０８のための軸受面４１２．９を形成する複数の軸受素子４１２．１１からなる軸受面４１２．１０を有する。

軸受素子４１２．１１は、屈曲継手４１２．１２を介してそれぞれ接触素子４１２．４に繋がっている。その結果、一方でこれらは、バネユニット４１２．５のたわみ軸に関するバネユニット４１２．５の変形により接触素子４１２．４の傾きを補償する補償デバイスを実現する。よって、第１の物体１０８上に接触素子３１２．４の軸受面の領域で局所的な力のピークの発生を防ぐ。

分離型の軸受素子４１２．１１の更なる利点は、接触素子４１２．４と第１の物体１０８との間の接触面の局所誤差発生に対する補償の改善にある。その結果、より一層均一化された面圧が得られる。この場合もまた、均一化の度合いは、屈曲継手４１２．２の曲げ剛性に依存する。

［第５実施形態］
本発明による接続装置５０７の更なる好適な実施形態が、図１、２、および１０を参照して以下に説明される。接続装置５０７は、接続装置１０７の代わりにイメージング装置１０１で用いることができる。接続装置５０７は、その基本設計および作動形態において、図２の接続装置１０７に対応する。よって、ここでは相違点のみを扱うものとする。特に、類似の構成要素には、値を４００ずらした参照番号を規定する。以下では断りのない限り、この参照番号は、それらの構成要素の特長に関する前述の説明を明示的に参照する。

図１０は、図２の視点に対応する接続装置５０７の概略的断面図である。図１０から理解されるように、第１の物体１０８と第２の物体５０９とは、第１の物体１０８と第２の物体５０９との間の接触領域５１０に所定の接触力Ｋ（ｚ方向）を生成する接続デバイス５１１を介して接触している。よって、接触領域１１０に、第１の物体１０８と第２の物体５０９との間の所定の平均接触面圧ｐｍを提供する。

図２の接続装置１０７との相違点は、接続デバイス５１１が、第１の接触ユニット１１２およびスペーススリーブ１１３に加えて、第２の接触ユニット５１４を有し、この第２の接触ユニット５１４は、ネジ１１４．１およびワッシャ１１４．２に加えて、ネジ１１４．１のための（対応する遊びを有する設計の）貫通穴を除いて第１の接触ユニット１１２と同等の様式で構成され、第２の物体５０９に接触するクランプユニット５１４．４を有する、という事実にのみ存在する。クランプユニット５１４．４は、第１実施形態に関連して先述した様式で、ネジ１１４．１とスペーサースリーブ１１３とを介して第１の接触ユニット１１２に接続している。その結果、第１の物体１０８と第２の物体５０９とが接続される。

図１０から理解されるように、ネジ１１４．１の頭は、ワッシャ１１４．２を介してクランプユニット５１４．４の肩に置かれている。一方で、ネジ１１４．１の軸は、クランプユニット５１４．４の貫通穴とスペーサースリーブ１１３の内部とを（遊びを有して）貫通している。ネジ１１４．１のネジ端は、第１の接触ユニット１１２とクランプユニット５１４．４との互いに向かい合う当接面の間でスペーサースリーブ１１３を締め付けるのに十分な程度に、第１の接触ユニット１１２のネジ穴１１２．１にねじ込まれている。

図１０から理解されるように、ネジ１１４．１の長軸１１４．３の方向におけるスペーサースリーブ１１３の長さＬは、第１の物体１０８および第２の物体１０９の形状（すなわち、肩１０８．２と肩５０９．２との間のネジ１１４．１の長軸に沿った距離Ｄ）に適合され、ネジが締め付けられたとき、（第１の物体１０８および第２の物体５０９の間の所望の接触力から）それぞれのバネユニット１１２．５または５１４．５の所定の弾性変形が得られる。

［第６実施形態］
本発明による接続装置６０７の更なる好適な実施形態が、図１、２、および１１を参照して以下に説明される。接続装置６０７は、接続装置１０７の代わりにイメージング装置１０１で用いることができる。接続装置６０７は、その基本設計および作動形態において、図２の接続装置１０７に対応する。よって、ここでは相違点のみを扱うものとする。特に、類似の構成要素には、値を５００ずらした参照番号を規定する。以下では断りのない限り、この参照番号は、それらの構成要素の特長に関する前述の説明を明示的に参照する。

図１１は、図２の視点に対応する接続装置６０７の概略的断面図である。図１１から理解されるように、第１の物体１０８と第２の物体１０９とは、第１の物体１０８と第２の物体６０９との間の接触領域６１０に所定の接触力Ｋ（ｚ方向）を生成する接続デバイス６１１を介して接触している。よって、接触領域１１０に、第１の物体１０８と第２の物体６０９との間の所定の平均接触面圧ｐｍを提供する。

図２の接続装置１０７との相違点は、接続デバイス６１１が、第１の物体１０８に接触する第１の接触ユニット６１２に加えて、第２の接触ユニット６１４を備え、この第２の接触ユニット６１４は、ネジ６１４．１に加えて、第２の物体６０９に接触するバネユニット６１２．５を有する、という事実に存在する。

バネユニット６１２．５は、一連の皿バネ６１２．１３からなる皿バネパックとして構成され、第２の物体６０９の肩６０９．２で一方を、ネジ６１４．１の頭で他方を保持している。ネジ６１４．１の軸は、皿バネ６１２．１３の貫通穴に（遊びを有して）挿入されている。ネジ６１４．１のネジ端は、皿バネパック６１２．５を圧縮するのに十分な範囲まで、第１の接触ユニット６１２のネジ穴６１２．１にねじ込まれている。その結果、第１の物体１０８と第２の物体６０９とが、所定の接触力Ｋを加えながら、接続デバイス６１１を介して接続している。

図１１から理解されるように、第１の接触ユニット６１２は、接触素子６１２．４がそれぞれの軸受力ＫＡ_ｉの方向に実質的に剛性であるように設計されるように、接触ユニット１１２と対照的に構成されている。そして、それぞれの軸受力ＫＡ_ｉ（よって接触力Ｋ）は、皿バネパック６１２．５の圧力解放長Ｌ_０（無負荷状態）と比較して、皿バネパック６１２．５の圧縮長ΔＬによって実質的に定まる。

局所的な力のピークを避けるために、本実施例では、接触素子６１２．４が、第１の物体１０８の軸受面１０８．２に対する接触素子６１２．４の傾きを補償する、板バネ状のたわみ継手の形態の補償デバイスを有する。しかしながら、例えば破線６１２．９で例示的に示されるように、たわみ継手６１２．６の代わりに、この種の補償デバイスの上記変形例を用いることもできることが理解されよう。

ネジ６１４．１の軸長Ｈ（長軸６１４．３の方向に測ったもの）は、第１の接触ユニット６１２と第２の物体６０９との大きさに適合し（ここで、距離Ｄは、ネジ穴６１２．１のネジ山の開始点と肩６０９．２との間を、ネジ６１４．１の長軸に沿って測ったもの）、ネジ６１４．１がネジ穴６１２．１に挿入する所定の深さＳで（すなわち、ネジ６１４．１のネジ穴６１２．１への所定の回転数で）、皿バネパック６１２．５の所望の圧縮ΔＬ、すなわちバネユニット６１２．５の所定の弾性変形が得られ、この弾性変形より第１の物体１０８と第２の物体６０９との間の所定の接触力Ｋが生じる。

本発明の好適な変形例では、特に軟らかい皿バネ６１２．１３を高圧縮ΔＬすることが提供される。これは、所定の圧縮ΔＬからの偏差が接触力Ｋに比較的小さい影響しか与えないという利点がある。一般に、この目的のために多数の皿バネ６１２．１３を用いる。

本発明の他の変形例では、弾性による長さの変化によって、所望の接触力Ｋを生成する他の所望の種類のバネまたは弾性素子も利用できることが明らかである。この場合、それぞれの弾性素子の圧縮（または圧縮応力）を提供することは必須ではない。一方、ネジまたは第２の物体との接続の適切な構成上では、問題になっている弾性素子の緊張（または引張応力）もまた提供することができる。

第１の物体が光学的アクティブコンポーネントであり、第２の物体が伝熱デバイスの一部である実施例に基づいて、本発明を上記に説明した。しかしながら、本発明の他の変形例では、役割を逆に割り当てることも提供できる。すなわち、第２の物体が光学的アクティブコンポーネントであり、第２の物体が伝熱デバイスのコンポーネントである。

さらに、照明デバイスの光学的アクティブ素子のみが伝熱デバイスの第２の物体に接続する実施例に基づいて、本発明を上記に説明してきた。しかしながら、もちろん本発明は、イメージング装置の他の光学的アクティブ素子（特にマスクデバイス、および／または、基板デバイス、および／または、対物レンズ）の伝熱に関連して応用することもできる。

最後に以上では、本発明を、マイクロリソグラフィー分野の例に基づいて説明してきた。しかしながら、本発明は、如何なる所望の他の応用またはイメージング方法（特にイメージングに用いる光の如何なる所望の波長）でも同様に使用することができる。

Claims (19)

1. 特にマイクロリソグラフィー用の光学装置のための、接続装置であり、
   第１の物体と、
   第２の物体と、
   接続デバイスと、
   を有し、
   前記第１の物体は、接触領域にて層状様式で第２の物体と接触し、
   前記接続デバイスは、前記第２の物体に接続し、かつ少なくとも１つの接触ユニットを介して前記第１の物体に接続し、
   前記接続デバイスは、前記第１の物体と前記第２の物体との間の前記接触領域に、所定の接触力を生成するように構成された、
   接続装置において、
   前記接触ユニットは、複数の分離した接触素子を備え、
   前記接触素子の各々は、弾性変形したバネユニットを介して前記第２の物体に接続され、前記接触力への寄与を生成し、
   前記接触素子は、前記第１の物体に関する前記接触素子の傾きを補償するための補償デバイスを備えることを特徴とする接続装置。
2. 前記バネユニットは、板バネの様式で構成された少なくとも１つのバネ、及び／又は、皿バネの様式で構成された少なくとも１つのバネを備えることを特徴とする、請求項１に記載の接続装置。
3. 前記接触ユニットは、キャリヤ素子を有し、
   前記バネユニットは、それぞれ、一方を前記接触素子に接続され、他方を前記キャリヤ素子に接続されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の接続装置。
4. 前記キャリヤ素子は、前記接触力の方向に垂直な平面内に長軸を有し、
   ２つの前記接触素子は、前記長軸に関して前記キャリヤ素子の両側に配置され、
   及び／又は、
   ２つの前記接触素子は、前記長軸に関して前記キャリヤ素子の片側に互いに間を隔てて配置されることを特徴とする、請求項３に記載の接続装置。
5. 前記キャリヤ素子は、前記長軸に沿って延びる素子として構成され、
   少なくとも５個の前記接触素子、好ましくは少なくとも１０個の前記接触素子が、前記長軸に関して前記キャリヤ素子の同じ片側に互いに間を隔てて配置されることを特徴とする、請求項４に記載の接続装置。
6. 前記キャリヤ素子は、少なくとも１つのスペーサー素子を介して前記第２の物体に接続されていることを特徴とする、請求項３から請求項５の何れかに記載の接続装置。
7. 少なくとも１つの前記接触素子は、前記第１の物体の軸受面に沿って延びる素子として構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項６の何れかに記載の接続装置。
8. 前記バネユニットは、前記接触素子の中央領域で前記接触素子に作用することを特徴とする、請求項７に記載の接続装置。
9. 前記補償素子は、継手デバイス、及び／又は、前記第１の物体に面した曲面の軸受面、及び／又は、前記第１の物体に面した尖頭形の軸受面を有することを特徴とする、請求項１から請求項８の何れかに記載の接続装置。
10. 前記第１の物体は、光学デバイスの構成要素であり、特に光学的に用いられる構成要素であり、
    及び／又は、
    前記第２の物体は、前記接触領域を介して前記第１の物体と前記第２の物体との間の高伝熱を達成するための伝熱デバイスの構成要素であり、特に冷却体であることを特徴とする、請求項１から請求項９の何れかに記載の接続装置。
11. 接触手段は、前記第１の物体と前記第２の物体との間の熱伝導を向上させるために、前記第１の物体と前記第２の物体との間の接触領域に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１０の何れかに記載の接続装置。
12. 前記接触素子のそれぞれは、前記第１の物体に面して且つ前記接触力を生成するよう面圧が作用する軸受面を有し、
    前記接触素子の前記面圧が、合同で平均面圧を規定し、
    前記接続デバイスは、前記接触素子のそれぞれの前記面圧が前記平均面圧から１０％以下、好ましくは５％以下の違いとなるよう構成されたことを特徴とする、請求項１から請求項１１の何れかに記載の接続装置。
13. 前記接触ユニットは、第１の接触ユニットであり、
    前記接続デバイスは、前記第１の接触ユニットに接続した第２の接触ユニットを備え、
    前記接続デバイスは、前記第２の接触ユニットを介して前記第２の物体に接触していることを特徴とする、請求項１から請求項１２の何れかに記載の接続装置。
14. 前記第１の接触ユニットの前記接触素子は第１の接触素子であり、前記バネユニットは第１バネユニットであり、
    前記第２の接触ユニットは、第２のバネユニットを介して前記第１の接触ユニットに接続された少なくとも１つの接触素子を備えることを特徴とする、請求項１３に記載の接続装置。
15. 特にマイクロリソグラフィー用の光学的イメージング装置であり、
    照明デバイスと、
    投影パターンを備えるマスクを支えるためのマスクデバイスと、
    光学素子群を有する投影デバイスと、
    基板を支える基板デバイスと、
    を有し、
    前記照明デバイスは、前記投影パターンを照射するために構成され、
    前記光学素子群は、前記基板上に前記投影パターンをイメージングするように構成された光学的イメージング装置において、
    前記照明デバイス、及び／又は、前記投影デバイス、及び／又は、前記マスクデバイス、及び／又は、前記基板デバイスは、請求項１から請求項１４の何れかに記載の接続装置を備えることを特徴とする光学的イメージング装置。
16. 特にマイクロリソグラフィー用の光学装置の第１の物体と第２の物体との間に接触力を働かせるための方法であって、
    前記第１の物体を、接触領域で前記第２の物体に層状に接触させ、
    接続デバイスを、前記第２の物体に接続し、該接続デバイスを、少なくとも１つの接触ユニットを介して前記第１の物体に接触し、
    前記接続デバイスが、前記第１の物体と前記第２の物体との間の前記接触領域に所定の接触力を生成する、
    方法において、
    前記接触ユニットは、複数の別個の接触素子を備え、
    前記接触素子の各々を、弾性変形したバネユニットを介して前記第２の物体に接続して、前記接触力への寄与を生じさせ、
    前記接触素子は、前記第１の物体に関する前記接触素子の傾きを補償するための補償デバイスを備えることを特徴とする方法。
17. 前記バネユニットは、板バネの様式で構成された少なくとも１つのバネ、及び／又は、皿バネの様式で構成された少なくとも１つのバネを備え、かつ前記接触ユニットは、キャリヤ素子を有し、
    前記バネユニットは、それぞれ、一方を前記接触素子に特に接続され、他方を前記キャリヤ素子に接続されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 前記キャリヤ素子を、少なくとも１つのスペーサー素子を介して、前記第２の物体に接続することを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第１の物体と前記第２の物体との間の伝熱を向上させるために、前記第１の物体と前記第２の物体との間の前記接触領域に接触手段を配置することを特徴とする、請求項１６から請求項１８の何れかに記載の方法。

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