JP6008468B2 - 調整可能な光学素子を有する光学モジュール - Google Patents

Description

本発明は、特にマイクロリソグラフィーの用途に適した光学モジュール、光学結像装置および光学素子を支持する方法に関する。本発明は、任意の光学撮像方法とともに用いることができる。具体的には、本発明は、超小型電子回路の製造および／または検査とともに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、可能な限り高い精度を持つように設計された構成要素の使用に加えて、結像装置の構成要素、例えば、光学素子（レンズ、ミラーなど）、撮像される投影パターンを有するマスク、露光される基板を、相互の関係でできるだけ正確に配置し、それに応じて高い撮像品質を達成することは、とりわけ必要である。数ナノメートル以下の桁の微細領域にある高精度要求は、製造される超小型電子回路の小型化を進め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高めるための、絶え間ない必要性の結果である。

分解能の向上と、これに伴う一般に使用される光の短波長化に伴い、使用される構成要素の位置決めと配向の精度への要求は、自然と大きくなる。これは、マイクロリソグラフィー（例えば約１９３ｎｍ）で使用されるＵＶ領域の低動作波長、特に５ｎｍ〜２０ｎｍ（典型的には約１３ｎｍ）前後のいわゆる極端ＵＶ（ＥＵＶ）領域において、関係する構成要素の位置決めおよび／または配向への高精度要求を満たすために行わなければならない努力に、当然ながら影響を与える。

撮像、特にマイクロリソグラフィーで使用される光学素子の位置決めおよび／または配向に関しては、たいてい２つの異なる手法が続く。従って、先ず、いわゆるパラレルメカニズムをこれに使用することができる。これは典型的にはいわゆる六脚の形態であり、相互に独立してそれぞれ調整することのできる６つの支持素子を空間的に設置し、光学素子を典型的には全ての６つの自由度に配向することができる。これらの支持素子は、一般に、それぞれの場合、正確に１つの自由度を制限し（すなわち、関係する支持素子の縦軸の方向の並進）、光学素子の静的に定められる支持が達成されるようにする。支持素子の機構的に平行な配置は、比較的単純な制御という利点を提供する。というのも、全ての支持素子は、同じ局所基準座標系を簡単なやり方で使用し、支持素子の内の１つの調整が、その他の支持素子の局所基準座標系に影響を与えないようにすることができるからである。このような六脚は、例えば、特許文献１（シバザキ：その全開示を参考として本明細書中に援用する）で知られている。

そのような六脚を使うと、利用可能な空間内で、光学素子のどんな位置決めや配向も事実上達成することは、確かに可能である。しかしながら、六脚は比較的複雑な設計であるとう欠点もある。特に、６つの支持素子の各々には、別々の、個別に操作されるアクチュエータユニットが必要であり、その結果、一般的に比較的小さい利用可能な設置空間でのアクチュエータ系の一体化は困難であることが分かる。

特にマイクロリソグラフィーで使用される、光学素子の位置決めおよび／または配向の別の概念には、いわゆる三脚があり、三脚において、光学素子は３つの調整可能な支持素子で支持構造体上に支持される。各支持素子は、それぞれの場合、正確に２つの自由度を制限し、この場合も光学素子の静的に決定される支持が達成されるようにする。このような三脚は、例えば、特許文献１（シバサキ）および特許文献２（クグラー等：双方の全ての開示を、本明細書に参考として援用する）で知られている。

米国特許出願公開第２００２／０１６３７４１号明細書 国際公開第２００５／１０１１３１Ａ１号パンフレット

これらの三脚は、支持素子の数が少ないため、より小さな設置場所を必要とする。三脚により、一定の制限内で、光学素子の空間位置および／または配向のどんな調整も基本的には可能である。しかしながらこのため、シリアルメカニズムを提供する必要があり、調整運動の相互依存のために、制御がさらに複雑になる。特に大きくて重い光学素子の比較的少ない支持点は、しかしながら、これらの三脚のさらなる欠点を示すことがある、というのもその結果、自身の重さによる光学素子の変形の影響（例えば、いわゆる３波変形）がさらに深刻化するからである。

従って、本発明の目的は、上述の欠点のない、または、少なくともほんの少しの範囲のみの欠点しかない、そして特に最も単純なやり方で光学素子の正確な空間の位置決めおよび／または配向を可能とする、光学モジュール、光学結像装置および光学素子を支持する方法を提供することである。

本発明は、光学素子の光学的に利用される領域が回転対称軸を画定する特定の用途について、光学的に利用される領域の、回転対称軸の周りの光学素子の角度位置を調整する可能性を省くことによって、支持素子の複雑性を低減することができるという認識に基づくものである。ここでは、光学的に利用される領域の回転対称に基づく角度位置の調整からは、何れにしてもこれと言った便益は得られず、また、光学的に利用される領域の回転対称からのずれから生じる撮像エラーは、適切かつ十分に知られた手段によって、より簡単なやり方で光学系のその他の点で訂正することができ、回転対称軸の周りの光学素子の角度位置を調整する必要はないと仮定される。このため、先ず、関連するアクチュエータ系を有する１つの支持素子を省くことができ、これよって支持装置の複雑性が低減される。加えて、このような方法で、光学素子の位置および／または配向の制御または調整に関する利点を有する、パラレルメカニズムを作ることが可能である。

特に、５つの支持素子を有する五脚の形態に設計された、単純なパラレルメカニズムを作ることが可能であり、そうすることによって、既知の六脚と比較すると、労力や構造の点において、単純な設計を達成することができ、既知の三脚と比較すると、支持さえもより簡単なやり方で提供することができる。ここでは、それぞれの場合に、一脚として設計される個々の支持素子を有する支持装置を作ることができる。同様に、個々の支持素子を１つ以上の二脚にグループ分けすることも可能である。

光学的に利用される領域の、回転対称軸の周りの回転自由度の制限は、支持素子の内の少なくとも１つを介して、単純なやり方で達成することができる。好適には、この目的を達成するために、支持素子の内の少なくとも１つは、回転対称軸に平行な、少なくとも１つの方向成分を有する回転軸の周りの回転の自由度を制限する。

一態様によれば、本発明は従って、光学素子および支持ユニットを有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学モジュールに関するものであり、光学素子は、回転対称軸を画定する少なくとも１つの光学的に利用される領域を有する。光学素子を支持するために、支持ユニットは３つ以上の支持素子を有し、支持素子の各々は、第１端部の領域で光学素子に結合され、第２端部の領域で、支持構造体に結合される。少なくとも１つの支持素子は、正確に１つの第１自由度を制限する。この第１自由度は、回転軸の周りの回転の自由度であり、回転軸は、回転対称軸に平行な少なくとも１つの方向成分を持つように配列される。

さらなる態様によれば、本発明は、第１光学素子群を有する照明装置、投影パターンを有するマスクを受けるマスク装置、第２光学素子群を有する投影装置および基板を受ける基板装置を有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学結像装置に関するものであり、照明装置は投影パターンを照明するように設計され、投影装置は投影パターンを基板上に投影するように設計される。照明装置および／または投影装置は、本発明による光学モジュールを備える。

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素子を支持する方法に関し、回転対称軸を画定する少なくとも１つの光学的に利用される領域を持つ光学素子は、支持ユニットの３つ以上の支持素子によって、支持構造体上に支持される。少なくとも１つの支持素子によって、正確に１つの第１自由度が制限される。第１自由度とは、回転軸の周りの回転の自由度であり、回転軸は、回転対称軸に平行な少なくとも１つの方向成分を持つように、配列される。

さらなる態様によれば、本発明は、光学素子と支持ユニットを有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学モジュールに関し、光学素子を支持する支持素子は、複数の支持素子を有する。各支持素子は、第１端部の領域で光学素子に結合され、第２端部の領域では、支持構造体に結合される。少なくとも１つの支持素子は、正確に１つの自由度を制限する。支持ユニットは、正確に５つの支持素子を有する五脚の形態に設計される。

さらなる態様によれば、本発明は、第１光学素子群を有する照明装置、投影パターンを有するマスクを受けるマスク装置、第２光学素子群を有する投影装置および基板を受ける基板装置を有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学投影装置に関し、照明装置は投影パターンを照明するように設計され、投影装置は投影パターンを基板上に投影するように設計される。照明装置および／または投影装置は、本発明による光学モジュールを備える。

さらなる態様によれば、本発明は、光学素子が支持ユニットの複数の支持素子によって支持構造体上に支持される、特にマイクロリソグラフィー用の光学素子を支持する方法に関し、少なくとも１つの支持素子によって、正確に１つの自由度が制限される。支持ユニットは、正確に５つの支持素子を有する五脚の形態に設計される。

さらなる態様によれば、本発明は、光学素子および支持ユニットを有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学モジュールに関し、光学素子は、回転対称軸を画定する、少なくとも１つの光学的に利用される領域を有する。光学素子を支持するために、支持ユニットは３つ以上の支持素子を有し、支持素子の各々は、第１端部の領域で光学素子と結合され、第２端部の領域で、支持構造体と結合される。支持ユニットは、回転対称軸の周りの光学素子の回転の自由度が制限され、他の５つの自由度において光学素子の位置または配向が、支持ユニットを介して空間的に調整可能なように設計される。

さらなる態様によれば、本発明は、第１光学素子群を有する照明装置、投影パターンを有するマスクを受けるマスク装置、第２光学素子群を有する投影装置、および基板を受ける基板装置を有する、特にマイクロリソグラフィー用の光学結像装置に関し、照明装置は投影パターンを照明するように設計され、投影装置は投影パターンを基板上に投影するように設計される。照明装置および／または投影装置は、本発明による光学モジュールを備える。

最後に、さらなる態様によれば、本発明は、回転対称軸を画定する少なくとも１つの光学的に利用される領域を有する光学素子が、支持ユニットの３つ以上の支持素子によって支持構造体上に支持される、特にマイクロリソグラフィー用の光学素子を支持する方法に関する。支持ユニットは、回転対称軸の周りの光学素子の回転の自由度を制限し、他の５つの自由度の光学素子の位置または配向は、支持ユニットを介して空間的に調整可能である。

本発明のさらに好適な実施形態は、従属クレームまたは添付の図面を参照して、下記に示す好適な実施形態の説明によって、明らかとなるだろう。

本発明による光学結像装置の好適な実施形態の概略図であり、これは、本発明による光学モジュールを備え、これを使って、光学素子を支持する本発明による方法の好適な実施形態を実行することができる。 図１の発明による光学モジュールの好適な実施形態の（図３のＩＩ−ＩＩの線に沿った）概略断面図である。 図２の光学モジュールの（図２のＩＩＩ−ＩＩＩの線に沿った）概略上面図である。 図３の詳細ＩＶの領域の支持素子の概略斜視図である。 図４の支持素子の力学的等価図である。 図１の光学結像装置を使って実行することのできる、光学素子を支持するための、本発明による方法の好適な実施形態のブロック図である。 本発明による光学モジュールのさらに好適な実施形態の、支持素子の力学的等価図である。 本発明による光学モジュールのさらに好適な実施形態の、支持素子の力学的等価図である。 本発明による光学モジュールのさらに好適な実施形態の、支持素子の力学的等価図である。 本発明による光学モジュールのさらに好適な実施形態の、支持素子の力学的等価図である。 本発明による光学モジュールのさらに好適な実施形態の上面図である。 図１１の光学モジュールの支持素子の力学的等価図である。

第１実施形態
下記の図１〜図６を参照して、本発明による光学モジュールの好適な実施形態を使用した、本発明によるマイクロリソグラフィー用の光学結像装置の好適な実施形態を説明する。この場合、下記の説明を単純化するために、ＸＹＺ座標系を導入し、Ｚ方向は垂直方向を示す。しかしながら、本発明の他の変形では、結像装置の構成要素の他のどんな空間的配列も提供できることは、自明である。

図１は、マイクロリソグラフィー装置１０１の形態の、本発明による光学結像装置の好適な実施形態の概略図を示す。これは、５ｎｍ〜２０ｎｍ、本例では約１３ｎｍの波長を有するＥＵＶ領域の光で動作する。

マイクロリソグラフィー装置１０１は、照明系１０２、マスク装置１０３、対物レンズ１０４の形態の光学投影系および基板装置１０５を備える。照明系１０２は、投影光ビーム１０６（この領域ではより詳細に図示しない）で、マスク装置１０３のマスクテーブル１０３．２に配置されたマスク１０３．１を（図示しない導光装置を介して）照明する。この目的を達成するために、照明系１０２は、光源(図示せず)に加え、複数の第１光学素子を有する第１光学素子群１０７（高度に図式化した方法で示す）を備える。

マスク１０３．１上には投影パターンがあり、これは、投影光ビーム１０６を使って、対物レンズ１０４内に配置された第２光学素子群１０８の光学素子を介して、基板装置１０５のウエハーテーブル１０５．２上に配置された、ウエハー１０５．１の形態の基板上に投影される。

１３ｎｍの動作波長のため、結像装置１０１内で使用される全ての光学素子は、反射光学素子である。しかしながら、他の波長領域の光で動作する本発明の変形では、屈折、反射および／または回析素子を単独、または任意の組み合わせで使用できることは自明である。

図２は、本発明による光学モジュール１０９の好適な実施形態の概略断面図を示し、これは、ミラー１０８．１の形態の第２光学素子群１０８の第２光学素子を備える。ミラー１０８．１は、結像装置１０１(ウエハー１０５．１上に投影パターンを投影)の操作中に光学的に利用される光学表面１０８．２を有し、回転対称軸１０８．３を画定する。ミラー１０８．１はまた、回転対称軸１０８．３に横断して（特に垂直に）延びる平面に位置する、円周方向Ｕも画定する。

本例では、ミラー１０８．１は、ウエハー１０５．１に空間的に最も近い、第２光学素子群１０８のミラーである。しかしながら、本発明の他の変形では、本発明による光学モジュールは、投影光ビームの経路の他のどんな点に配置されるミラーも備えることができることは、自明である。特にもちろん、本発明による光学モジュールも、照明装置で使用することができる。

図３は、図２の光学モジュール１０９の概略上面図を示す。特に図２から推測することができるように、ミラー１０８．１は、それに作用する静的および動的な力、特に重力Ｇに対して、支持ユニット１１０で空間に支持され、このため、特定の位置および向きに空間的に保持される。

この目的を達成するために、支持ユニット１１０は、止め輪１１０．１の形態の保持素子を備え、保持要素にはミラー１０８．１が、適切な結合素子１１０．２（高度に図式化した方法によってのみ示す）によって固定される。結合素子１１０．２は、どんな適切で十分に知られた方法でも設計することができる。特にそれらは（特定の制限内で）、ミラー１０８．１と止め輪１１０．１の間に柔軟な結合を作り出す。これらの結合素子は、止め輪１１０．１を有するモノリシック設計であってもよい。

支持ユニット１１０は、さらに複数の支持素子１１０．３を備え、その一方の端部は止め輪１１０．１に結合され、もう一方の端部は、支持輪１１０．４の形態の支持構造体に結合され、最終的にミラー１０８．１は、支持素子１１０．３を介して支持輪１１０．４上に支持される。一方支持輪１１０．４は、対物レンズ１０４の筐体１０４．１の一部に結合される。

それぞれの支持素子１１０．３と止め輪１１０．１または支持輪１１０．４の間の結合は、どのような方法でも設計することができる。よって、これらの結合の内の少なくとも１つは、解除可能に設計することができる。しかしながら同様に、結合の内の少なくとも１つをモノリシック設計とすることができる。

図３から推測されるように、本例では、正確に５つの支持素子１１０．３が提供される。本例の支持素子１１０．３は、ミラー１０８．１の外周の領域で、ミラー１０８．１の円周方向Ｕに等間隔に配置される。従って、支持素子１１０．３は、隣接する支持素子１１０．３と関連して回転対称軸１０８．３の周りにα＝７２°の角度で回転した位置に配置される。しかしながら、本発明の他の変形例では、支持素子の円周方向に、他のどのような不均一な配置も提供することができることは、自明である。さらにもちろん、支持素子を共通の円周上に配置せずに、回転対称軸１０８．３から異なる距離を持つミラー１０８．１の半径方向Ｒに配置することもできる。

各支持素子１１０．３は、別々の支持、つまり一脚のように設計され、よって、支持ユニット１１０は全体で五脚の形態となる。既知の六脚構造と比較すると、これは、支持素子を１つ取り除くだけで、一般的に利用可能な設置空間が大変限られる中で、必要とされる設置空間の割合がより小さいという利点を持つ。

図４は支持素子１１０．３（図３からの詳細ＩＶ）の概略斜視図を示し、図５は支持素子１１０．３の力学的等価図を示す。ここで支持素子１１０．３は、明確にする目的のために、図４に示すような局所座標系（Ｘ_L、Ｙ_L、Ｚ_L)において、Ｚ_L軸に沿った最大の縦方向の伸長を持つ状態で、図４に示されている。Ｚ_L軸に沿った両方向の調整を可能にするために、しかしながら支持素子１１０．３は操作中、一般には中立位置にあり、これは図５に示すように、図４に示す状態からずれている。このさらなる詳細を下記に説明する。

図４および図５から推測できるように、支持素子１１０．３は、第１ピボット接合部の第１接合群１１０．６および第２ピボット接合部の第２接合群１１０．７を有する支持部１１０．５を備える。第１接合群１１０．６は、３つの第１ピボット接合部１１０．８，１１０．９および１１０．１０を備え、第２接合群１１０．７は、２つの第２ピボット接合部１１０．１１および１１０．１２を備える。

図４に示すような支持素子１１０．３の局所座標系（Ｘ_L,Ｙ_L,Ｚ_L）では、第１ピボット接合部１１０．８，１１０．９および１１０．１０は、それぞれの場合、Ｙ_L軸に平行な第１ピボット軸を画定し、第２ピボット接合部１１０．１１および１１０．１２は、それぞれの場合、Ｘ_L軸に平行な第２ピボット軸を画定する。従って、第１ピボット軸はそれぞれの場合、第２ピボット軸に横断して延びる。

このように、支持素子１１０．３の構成が達成され、これは第１自由度、すなわち回転軸１１０．１３（支持素子１１０．３の縦軸によって形成され、図示した例では、Ｚ_L軸と一致する）の周りの回転自由度を制限する。その他の５つの空間的自由度（Ｘ_L,Ｙ_L,Ｚ_L方向の３つの並進とＸ_L，Ｙ_L方向の周りの２つの回転）全てにおいて、支持素子１１０．３（特定の制限内）は、基本的に制限されない運動を可能にする。

図４から推測できるように、支持部１１０．５はモノリシック設計であり、ピボット接合部１１０．８〜１１０．１２はそれぞれの場合、単純な固体接合部として設計される。しかしながら、本発明の他の変形では、ピボット接合部の他のどんな適切な設計、特にマルチパート設計も提供することができることは、自明である。特に、異なる設計のピボット接合部のどんな組合せも提供することができる。

支持素子１１０．３は、回転軸１１０．１３（図４に示す状態）が、ミラー１０８．１の光学的に利用される領域１０８．２の回転対称軸１０８．３に平行に延びるように配置される。しかしながら、本発明の他の変形では、少なくとも個々の支持素子１１０．３に関しては、これからずれる回転軸１１０．１３の配置または配列を提供することができるのは自明である。ただし、回転軸１１０．１３は、回転対称軸１０８．３に平行に延びる方向成分を常に有するものとする。従って、回転軸１１０．１３が回転対称軸１０８．３に垂直な平面に位置しないのであれば、回転軸１１０．１３のどんな配列も可能である。

この結果、支持素子１１０．３によって、回転対称軸１０８．３の周りのミラー１０８．１の回転も制限される。このように、光学的に利用される領域１０８．２の回転的対称性によって、回転対称軸１０８．３の周りのミラー１０８．１における、角度位置の調整から得ることのできる目立った便益はなく、光学的に利用される領域１０８．２の回転的対称のずれから生じる撮像エラーを、光学系の他の点で、より単純なやり方で、適切かつ十分に知られた手段で訂正できるという認識で、使用が行われる。

従って、本発明によれば、回転対称軸１０８．３の周りのミラー１０８．１の角度位置の調整を行う必要はないと仮定され、よって先ず、既知の六脚と比べると、支持構造および可能であれば、関連するアクチュエータ系なしですますことができ、よって、支持ユニット１１０を説明されるような方法で、五脚として設計することが可能で、支持装置の複雑性を低減することとなる。加えて、本発明によって、五脚を使って、ミラー１０８．１の位置および／または配向の制御または設定に関する利点を持つ、パラレルメカニズムを作ることが可能である。

図４および図５から推測できるように、アクチュエータユニット１１０．１５は、支持部１１０．５の支持セグメント１１０．１４に係合する。この目的を達成するために、アクチュエータユニット１１０．１５のレバー素子１１０．１６の第１端部は、支持セグメント１１０．１４と剛結合される。レバー素子１１０．１６の他方の端部は、さらなる接合装置１１０．１７によって、アクチュエータ１１０．１８と結合され、そして支持輪１１０．４によって支持される。

レバー素子１１０．１６および接合装置１１０．１７は、本例において、支持部１１０．５を有するモノリシック設計である。しかしながら、本発明の他の変形では、適切な結合手段（摩擦結合および／または形態嵌合および／または材料結合）によって相互に結合される、種々の構成要素のどんな組合せから構成される設計も選択できることは、自明である。

アクチュエータ１１０．１８は、基本的に、任意の電気および／または流体（特に空気圧）動作原理、またはこれらの任意の組み合わせで作動する、フォースアクチュエータまたは変位アクチュエータとして、どんな適切な方法でも設計することができる。アクチュエータ１１０．１８は、与えられる電圧によってその動作方向に特定の変位を発生させる、例えば単純なピエゾ素子であってもよい。同様に、空気圧アクチュエータ、いわゆるローレンツアクチュエータを備えることもでき、これはそれぞれの場合、それらの動作方向に特定の力を発生させる。

アクチュエータ１１０．１８（フォースアクチュエータとして作られたか変位アクチュエータとして作られたかによる）は、制御装置１１１の制御のもと、その動作軸１１０．１９の方向に、規定の力または規定の変位を発生させるように設計される。この力または変位は、接合装置１１０．１７を介して、関連するレバー素子１１０．１６の端部に移動し、レバー素子１１０．１６を介して、支持セグメント１１０．１４のＹ_L軸の周りにモーメントＭ_Yを生じさせる。

支持セグメント１１０．１４（支持素子１１０．３を通る支持力の流れの方向に)は、第１接合群１１０．６の２つの第１ピボット接合部１１０．９および１１０．１０の間に配置される。従ってモーメントＭ_Yは、Ｙ_L軸の周りに支持セグメント１１０．１４の旋回運動を生じさせ、これは、３つの第１ピボット接合部１１０．８〜１１０．１０の存在のために、２つの支持セグメント１１０．１４および１１０．２０の間の角度βの変化を生じさせ、これによってその縦軸１１０．１３すなわちＺ_L軸に沿って、支持素子１１０．３の長さの変化が生じる。従ってこのように、既知の六脚と同様に、支持素子１１０．３の長さの変化によって、利用可能な自由度で、ミラー１０８．１の調整が生じる。

一方で、アクチュエータ１１０．１８の静的状態(伸長に何の変化もない、または動作方向に力の与えられない状態)で、支持素子の第２自由度１１０．３、すなわち、Ｚ_L軸に沿った並進は制限される。

アクチュエータ１１０．１８と、レバー素子１１０．１６および中でも支持セグメント１１０．１４の係合点との間の距離により、アクチュエータ１１０．１８の移動と支持素子１１０．１３の長さの変化との間の比率を設定することができるのは、自明である。

また、結像装置１０１の操作中に、支持素子の長さの両方向への変化が所望されるかまたは必要な場合には、支持素子１１０．３は、図５に示すような中立位置または開始位置にあることは、自明である。この中立位置では、２つの支持セグメント１１０．１４および１１０．２０の間の角度βは１８０°に等しくなく、アクチュエータ１１０．１８での変位の方向によって、支持素子１１０．３をその縦軸１１０．１３に沿って、短くしたり長くしたりすることができるようにする。

本例では、第１接合群１１０．６と第２接合群１１０．７のピボット接合部（支持素子１１０．３を通る支持力の流れ方向）は、それらの旋回運動の方向に従って、種類別に配置される。すなわち、第１ピボット接合部１１０．８〜１１０．１０は、力の流れ方向に相互に隣り合って、すなわち連続的に配置される。同様のことは、支持力の流れ方向に相互に隣り合って、または連続的に配置される、第２ピボット接合部１１０．１１および１１０．１２についてもいえる。このようにして、個々の支持素子１１０．３および最終的に、ミラー１０８．１の特別に大きな調整領域が達成される。

しかしながら、本発明の他の変形では、少なくとも１つの接合群において、ピボット接合部のこのような分類が存在しないことは自明である。特に、支持力の流れ方向の２つの接合群のピボット接合部は、それぞれの場合、交互に配置される。

接合装置１１０．１７は、支持部１１０．５および最終的にはミラー１０８．１への寄生力および寄生モーメントの導入をできる限り防ぐように設計される。本例では、接合装置１１０．１７は、２つの第３ピボット接合部１１０．２１，１１０．２２および２つの第４ピボット接合部１１０．２３，１１０．２４を備え、第３ピボット接合部１１０．２１および１１０．２２は、それぞれの場合、第３ピボット軸を画定し、これはＹ_L軸に平行であり、第４ピボット接合部１１０．２３および１１０．２４は、それぞれの場合、第４ピボット軸を画定し、これはＸ_L軸に平行である。従って、第３ピボット軸は、それぞれの場合、第４ピボット軸に横断して延びる。

このように先ず、４つの自由度の分離（すなわち、それぞれの場合、Ｙ_L軸とＸ_L軸方向への並進およびＹ_L軸とＸ_L軸の周りの回転)が行われる。一方で、接合装置１１０．１７の設計では、支持部１１０．５の自由度のさらなる制限は起こらない。

本例では、上述の様に、５つの支持素子１１０．３は全て同じ設計である。しかしながら、本発明の他の変形では、個々の支持素子、特に、支持素子の内の１つだけが、説明した回転対称軸１０８．３の周りの回転の自由度の制限を行い、他の支持素子は異なる設計とすることができるのは、自明である。このように、例えば、支持素子の内の１つだけのために、図４および図５に示す設計を選ぶことができ、他の支持素子に関しては、例えば既知の六脚に使用されるような設計を選ぶことができる。

支持素子に異なる設計を選ぶこともできるのは、さらに自明である。よって、例えば、冒頭に引用した、国際公開第２００５／１０１１３１Ａ１号パンフレット（クグラー等）の、図５〜図１０の三脚で周知の支持素子を選択することができる。

図６は、結像装置１０１を使って実行される、光学素子を支持する、本発明による方法の好適な変形のフローチャートを示す。

先ず、ステップ１１２．１で結像装置１０１の構成要素が提供され、上述のやり方で設置される。

ステップ１１２．２で、ミラー１０８．１の位置および／または配向を変えるか否かのチェックを行う。変えるのであれば、制御装置１１１は、必要なやり方で個々の支持素子１１０．３のアクチュエータ１１０．１８を制御して、利用可能な５つの自由度において、ミラー１０８．１の所望される運動を達成する。

ステップ１１２．３で、ミラー１０８．１の位置および／または配向のさらなる変更を行うか否かのチェックを行う。もし変更するのであれば、ステップ１１２．２に戻る。

そうでなければステップ１１２．４で、一連の方法を終了させるか否かのチェックを行う。終了させないのであれば、１１２．３へ戻る。そうでなければ、一連の方法はステップ１１２．５で終了となる。

第２実施形態
下記では、図７（図５と同様の図を示す）を参照して、本発明による光学モジュール２０９の好適な実施形態を利用した、本発明による結像装置２０１のさらに好適な実施形態を説明する。その構造および機能性において、結像装置２０１は基本的には結像装置１０１に対応し、よってここでは違いのみをカバーする。特に、同様の構成要素には同じ参照番号に１００を加えたものを付し、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。下記に記載のない限り、これらの同様の構成要素の特性に関しては、第１実施形態に関する上述の説明を明示的に参照する。

結像装置２０１および結像装置１０１は、支持素子２１０．３の設計のみが異なる。よって、支持素子２１０．３を有するレバー素子２１０．１６は、支持素子１１０．３とは対照的に、支持セグメント１１０．１４に結合されていないが、支持セグメント１１０．２０に剛結合され（例えばモノリシックに）、アクチュエータ１１０．１８はレバー素子２１０．１６を介して、２つの支持セグメント１１０．１４と１１０．２０の間の角度βに変化をもたらし、それによって、縦軸すなわちＺ_L軸に沿った支持素子２１０．３の長さに変化がもたらされる。

第３実施形態
下記では、図８（図５と同様の図を示す）を参照して、本発明による光学モジュール３０９の好適な実施形態を利用した、本発明による結像装置３０１のさらに好適な実施形態を説明する。その構造および機能性において、結像装置３０１は、基本的には結像装置１０１に対応し、よってここでは違いのみをカバーする。特に、同様の構成要素には同じ参照番号に２００を加えたものを付し、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。下記に記載のない限り、これらの同様の構成要素の特性に関しては、第１実施形態に関する上述の説明を明示的に参照する。

この場合も、結像装置３０１および結像装置１０１は、支持素子３１０．３の設計のみが異なる。よって、支持素子３１０．３のアクチュエータユニット３１０．１５は、支持素子１１０．３とは対照的に、支持輪１１０．４上に支持されず、さらなるレバー素子上に支持される。このさらなるレバー素子は、支持セグメント１１０．２０に剛結合され（例えばモノリシックに）、アクチュエータ１１０．１８がレバー素子３１０．２１および（レバー素子１１０．１６と比べて、必要ならば僅かに変形された）レバー素子３１０．１６を介して、２つの支持セグメント１１０．１４と１１１．２０の間の角度βに変化をもたらし、それによって、縦軸すなわちＺ_L軸に沿った支持素子３１０．３の長さに変化がもたらされる。従って、このようにして、支持素子３１０．３内に完全に一体化されたアクチュエータユニット３１０．１５が作られ、これは支持輪１１０．４への別々の結合を必要としない。

これに関して、本発明の他の変形では、その端部にアクチュエータ１１０．１８が支持される、２つのレバー素子の内の１つは、第１接合群の２つのピボット接合部の間に位置する支持素子に係合しないようにできることは、自明である。むしろ、図８に点線３１３で示すように、このレバー素子を第１接合群のピボット接合部と第２接合群のピボット接合部の間に位置する支持素子に係合させることができる。同様に、このレバー素子は、第２接合群の２つのピボット接合部の間、または第２接合群のピボット接合部と光学素子の間に配置される支持セグメントと係合させることもできる。

第４実施形態
下記に、図９を参照して、本発明による光学モジュール４０９の好適な実施形態を利用した、本発明による結像装置４０１のさらに好適な実施形態を説明する。その構造および機能性において、結像装置４０１は基本的には結像装置１０１に対応し、よってここでは違いのみをカバーする。特に、同様の構成要素には同じ参照番号に３００を加えたものを付し、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。下記に記載のない限り、これらの同様の構成要素の特性に関しては、第１実施形態に関する上述の説明を明示的に参照する。

この場合、図９は、図５，７，８と比べて（Ｚ_L軸の周りを）９０°回転させたものである。この場合も、結像装置４０１と結像装置１０１は、支持素子４１０．３の設計のみが異なる。よって、第１接合群４１０．６はこの場合、ピボット接合部４１０．８〜４１０．１０を備え、これらはここでそれぞれの場合にＸ_L軸に平行なピボット軸を画定し、第２接合群４１０．７は、ピボット接合部４１０．１１と４１０．１２を備え、これらはここでそれぞれの場合に、Ｚ_L軸に平行なピボット軸を画定する。

アクチュエータユニット４１０．１５は、支持輪１１０．４の片方に支持され、レバー素子４１０．１６のもう片方は、支持セグメント４１０．１４に剛結合（例えばモノリシック）されている。レバー素子４１０．１６を介して、アクチュエータ１１０．１８は、よって、２つの支持セグメント４１０．１４と４１０．２０の間の角度γに変化をもたらし、これは、縦軸すなわちＺ_L軸に沿った、支持素子４１０．３の長さに変化をもたらす。

第５実施形態
下記に、図１０（図９と同様の視点からの図を示す）を参照して、本発明による光学モジュール５０９の好適な実施形態を利用した、本発明による結像装置５０１のさらに好適な実施形態を説明する。その構造および機能性において、結像装置５０１は基本的に結像装置４０１に対応し、よってここでは違いのみをカバーする。特に、同様の構成要素には同じ参照番号に１００を加えたものを付し、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。下記に記載のない限り、これらの同様の構成要素の特性に関しては、第４および第５実施形態に関する上述の説明を明示的に参照する。

結像装置５０１と結像装置４０１は、支持素子５１０．３の設計のみが異なる。よって、支持素子５１０．３のレバー素子５１０．１６は、支持素子４１０．３とは対照的に、支持セグメント４１０．１４に結合されていないが、支持セグメント５１０．２０に（例えばモノリシックに）剛結合され、アクチュエータ１１０．１８がレバー素子５１０．１６を介して、２つの支持セグメント５１０．１４と５１０．２０の間の角度γに変化をもたらし、これよって、縦軸すなわちＺ_L軸に沿った支持素子５１０．３の長さの変化がもたらされる。

この結合において、本発明の他の変形では、第３の実施形態（図８参照）と関連して説明したように、角度γを調整するために、支持素子内に完全に一体化されたアクチュエータも設けることができることは、自明である。

第６実施形態
下記に、図１１および図１２を参照して、本発明による光学モジュール６０９の好適な実施形態を利用した、本発明による結像装置６０１のさらに好適な実施形態を説明する。その構造および機能性において、結像装置６０１は基本的に結像装置１０１に対応し、よって、ここでは違いのみをカバーする。特に、同様の構成要素には同じ参照番号に５００を加えたものを付し、同一の構成要素には同一の参照番号を付す。下記に記載のない限り、これらの同様の構成要素の特性に関しては、第１実施形態に関する上述の説明を明示的に参照する。

結像装置６０１と結像装置１０１は、この場合も、支持素子１１０．３および６１０．３の設計および配置のみが異なる。支持素子１１０．３は、第１実施形態と関連して、上述のやり方で一脚として設計、配置され、支持素子６１０．３は、二脚６１０．２５の形態で、一度に２つ組み合わせられる。その力学的等価図を（図５と同様の図で）図１２に示す。

図１１から推測できるように、支持素子１１０．３および二脚６１０．２５は、Ｚ軸の周りに相互に、それぞれの場合、α₁＝１４０°回転した位置に位置し、２つの二脚６１０．２５がα₂＝８０°の角度で、相互に回転した位置に位置するように配置される。しかしながら、本発明の他の変形例では、支持素子の別の配置も選択することができることは、自明である。特に、一脚と個々の二脚の間に異なる回転角度を設けることができる。さらにもちろん、３つの一脚と組み合わせた、たった１つの二脚を設けることができる。

図１２から推測できるように、２つの支持素子６１０．３を組み合わせて二脚６１０．２５を形成し、それらが共通の支持セグメント６１０．２６、共通の第２ピボット接合部６１０．１２および共通の支持セグメント６１０．２７を共有するようにする。さらに、支持素子６１０．３（上述の様に）は、特に個々のアクチュエータユニット１１０．１５との結合に関しては、第１実施形態の設計に対応し、これに関しては、上述の説明を参照する。

これに関して、本発明の他の変形では、他の設計の二脚も提供できることは自明である。特に、光学素子に最も近い支持セグメントのみを、共通支持素子として設計することができる。また、二脚としてのこのような設計を使って、第２〜第５の実施形態で説明したように、アクチュエータユニットの結合の全ての変形も作ることができることは、自明である。

本発明をウエハーの露光の領域からの例を排他的に使って、上記に説明してきた。しかしながら本発明は、他のどんな用途や撮像方法、特に、撮像に使用する光のどんな波長においても、同様に使用することができることは、自明である。

Claims (14)

1. 特にマイクロリソグラフィー用の光学モジュールであって、
   光学素子、および
   支持ユニットを有し、
   前記光学素子は、回転対称軸を画定する、少なくとも１つの光学的に利用される領域を有し、
   該光学素子を支持するために、前記支持ユニットは３つ以上の支持素子を有し、
   該支持素子の各々は、前記光学素子を支持方向に支持し、該支持方向における該支持素子の両端に第１端部と第２端部とを有し、前記第１端部の領域で、前記光学素子と結合され、前記第２端部の領域で、支持構造体と結合され、
   少なくとも１つの支持素子は、正確に１つの第１自由度を制限し、
   該第１自由度は、回転軸の周りの回転の自由度であって、
   該回転軸は、該回転軸が、前記光学的に利用される領域の前記回転対称軸に平行な方向成分を有する方向に配列されることを特徴とする、光学モジュール。
2. 前記少なくとも１つの支持素子は、複数のピボット接合部を有する少なくとも１つの接合群を備え、
   該接合群の各ピボット接合部は、ピボット軸を画定し、
   該ピボット接合部の該ピボット軸は、相互に平行に延びることを特徴とする、請求項１に記載の光学モジュール。
3. 前記ピボット接合部の前記ピボット軸は、前記回転軸を横切る方向に延びることを特徴とする、請求項２に記載の光学モジュール。
4. 前記接合群は、３つのピボット接合部を備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の光学モジュール。
5. 前記接合群は、第１ピボット接合部を有する第１接合群であって、それぞれ第１ピボット軸を画定し、
   前記少なくとも１つの支持素子は、複数の第２ピボット接合部、特に２つの第２ピボット接合部を有する第２接合群を備え、
   前記接合群の各々の第２ピボット接合部は、第２ピボット軸を画定し、
   該第２ピボット軸は、相互に平行に延び、
   第１ピボット軸と第２ピボット軸は相互に横切る方向に延び、
   前記第１ピボット接合部は、前記支持素子に支持力が働く方向に、相互に隣接して配置され、および／または
   前記第２ピボット接合部は、前記支持素子に支持力が働く方向に、相互に隣接して配置されることを特徴とする、請求項２〜４の何れかに記載の光学モジュール。
6. 前記少なくとも１つの支持素子は、支持セグメントを有し、これは、該支持素子に支持力が働く方向に、前記少なくとも１つの接合群の２つのピボット接合部の間に配置され、
   前記光学素子の位置および／または配向を調整するアクチュエータユニットが、前記支持セグメントに係合することを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載の光学モジュール。
7. 前記アクチュエータユニットは、該アクチュエータユニットの動作方向における該アクチュエータユニットの両端に第１端部および第２端部を有し、
   該アクチュエータユニットは、その第１端部の領域で前記支持素子に係合し、
   該アクチュエータユニットは、その第２端部の領域で前記支持構造体に係合し、または、
   該アクチュエータユニットは、その第２端部の領域で、支持力が働く方向に、前記支持セグメントに隣接する前記支持素子のさらなる支持セグメントに係合することを特徴とする、請求項６に記載の光学モジュール。
8. 前記アクチュエータユニットは、アクチュエータおよびレバーアームを備え、
   該レバーアームは前記支持セグメントに剛結合され、
   前記支持セグメントを、前記ピボット接合部の前記ピボット軸に平行な軸の周りに旋回させる前記アクチュエータは、前記レバーアームに係合することを特徴とする、請求項６または７に記載の光学モジュール。
9. 前記支持ユニットは、正確に５つの支持素子を有することで五脚の形態に設計されることを特徴とする、請求項１〜８の何れかに記載の光学モジュール。
10. 前記支持素子のうちの少なくとも２つは、二脚を形成するように配置されることを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の光学モジュール。
11. 前記二脚の支持素子は、それぞれ複数のピボット接合部を備え、
    ２つのピボット接合部の間の前記支持素子に支持力が働く方向に、それぞれ１つの支持セグメントが配置され、
    少なくとも１つの支持セグメントが、前記２つの支持素子の共通セグメントとして設計されることを特徴とする、請求項１０に記載の光学モジュール。
12. 特にマイクロリソグラフィー用の光学結像装置であって、
    第１光学素子群を有する照明装置；
    投影パターンを有するマスクを受けるマスク装置；
    第２光学素子群を有する投影装置；および
    基板を受ける基板装置を備え、
    前記照明装置は前記投影パターンを照明するように設計され、
    前記投影装置は、前記投影パターンを前記基板上に投影するように設計され、
    前記照明装置および／または前記投影装置は、請求項１〜１１の内の１つによる光学モジュールを備えることを特徴とする、光学結像装置。
13. 特にマイクロリソグラフィー用の光学素子を支持する方法であって、
    少なくとも１つの光学的に利用される領域を有し、回転対称軸を画定する該光学素子は、支持ユニットの３つ以上の支持素子によって、支持構造体上に支持され、
    少なくとも１つの支持素子によって、正確に１つの第１自由度が制限され、
    該第１自由度は、回転軸の周りの回転の自由度であって、
    該回転軸は、該軸が前記光学的に利用される領域の前記回転対称軸に平行な方向成分を持つ方向に配列されることを特徴とする、方法。
14. 特にマイクロリソグラフィー用の光学モジュールであって、
    光学素子、および
    支持ユニットを有し、
    前記光学素子は、回転対称軸を画定する少なくとも１つの光学的に利用される領域を持ち、
    前記光学素子を支持するために、前記支持ユニットは３つ以上の支持素子を有し、
    該支持素子の各々は、第１端部と第２端部とを有し、かつ、前記第１端部の領域で、該光学素子と結合され、前記第２端部の領域で、支持構造体と結合され、
    前記支持ユニットは、前記回転対称軸の周りの前記光学素子の回転の自由度が制限されるように設計され、該光学素子の位置または配向は、他の５つの自由度では、該支持ユニットを介して空間的に調整可能であることを特徴とする、光学モジュール。

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