KR101185648B1

KR101185648B1 - 대물렌즈용 광학 모듈, 광학 모듈을 구비하는 대물렌즈 경통 및 미소식각 장치

Info

Publication number: KR101185648B1
Application number: KR1020067027188A
Authority: KR
Inventors: 옌스 쿠글러; 프란쯔 소르크
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2012-09-24
Also published as: US20140268381A1; DE102004025832A1; EP1749242A1; JP4555861B2; US20180373007A1; KR20070023772A; US8711331B2; US20140254036A1; US20080198352A1; WO2005116773A1; US10197925B2; JP2008500569A; US9977228B2

Abstract

제1 원주 방향(2.2)을 따라 연장되어 있는 내부 원주부(2.1)를 구비하는 제1 유지 장치(2)와, 제1 광학 요소(5.1)를 지지하기 위한 적어도 하나의 제1 지지 장치(3.1)로서 상기 제1 유지 장치(2)의 상기 내부 원주부(2.1)에 고정되어 있는 적어도 하나의 제1 지지 장치(3.1)를 포함하고, 상기 제1 지지 장치(3.1)를 제1 원주 방향(2.2)을 따라 회전하는 방식으로 한번 변위시킴으로써 환상 원주의 제1 조립 공간(3.18)이 획정되는 렌즈, 특히 미소식각 장치용의 광학 모듈이 게시되어 있다. 제2 광학 요소(5.2)를 지지하기 위한 적어도 하나의 제2 지지 장치(3.2)가 제공되어 있고, 상기 적어도 하나의 제2 지지 장치(3.2)는 상기 제1 유지 장치(2)의 상기 내부 원주부(2.1)에 고정되어 있고, 상기 제2 지지 장치(3.2)를 상기 제1 원주 방향(2.2)을 따라 회전하는 방식으로 한번 변위시킴으로써 환상 원주의 제2 조립 공간(3.28)이 획정된다. 상기 제1 조립 공간(3.18)은 상기 제2 조립 공간(3.28)을 교차한다.

대물렌즈, 미소식각, 조립 공간

Description

대물렌즈용 광학 모듈, 광학 모듈을 구비하는 대물렌즈 경통 및 미소식각 장치{OPTICAL MODULE FOR AN OBJECTIVE, OBJECTIVE BARREL WITH AN OPTICAL MODULE AND MICROLITHOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 대물렌즈용 광학 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 마이크로전자 회로 생산에 채용되는 미소식각과 관련하여 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 추가적으로 특히 미소식각 장치에의 응용에 적합한 대물렌즈 경통과 그러한 대물렌즈 경통을 포함하는 미소식각 장치에 관한 것이다.

미소식각 분야에서, 특히 대물렌즈 경통에 채용되는 광학 요소, 다시 말해 예를 들면 렌즈들은 적절한 고화질을 달성하기 위해 광학 요소들 서로에 대해 공간적으로 가능한 한 고정도로 위치되어야 하는 것이 필요하다. 고정도의 요구는 제조될 마이크로전자 회로의 소형화를 선도하기 위해, 특히 마이크로전자 회로 생산에 사용되는 광학 시스템의 분해능을 증가시키고자 하는 꾸준한 요구의 산물이다.

분해능이 증가 됨에 따라, 채용되는 광학 요소의 위치결정 정밀도에 대한 요구가 증가하고 있다. 위치결정 정밀도는 이미지 에러를 방지하기 위해 설치된 상태에서 가능한 한 사용되는 동안 내내 유지되어야 한다. 게다가, 이와 관련하여 가능한 높은 공진 주파수가 채용되는 광학 시스템의 동적 거동의 가능한 한 우수함을 달성하여야 한다는 요구가 있다.

많은 광학 응용, 특히 전술한 미소식각 분야에서 복수 개의 광학 모듈을 포 함하는 대물렌즈 경통들이 채용되고 있다. 상기 개개의 광학 모듈은 일반적으로 홀더의 내부 원주부에서 하나 이상의 지지 장치에 의해 지지되는 렌즈 등과 같은 광학 요소를 포함하고 있다. 광학 시스템의 조건, 다시 말하면 무엇보다도 달성되어야 하는 대물렌즈의 광학 특성에 따라서, 복수 개의 광학 요소들이 서로에 대해 매우 근접하게 위치될 것이 요구되기도 한다.

유럽특허공개공보 제1 168 028호의 실시예에 의해 공지된 것과 같은 하나의 광학 모듈에 하나의 렌즈를 구비하는 대물렌즈의 경우에 있어서, 상기 렌즈들의 근접 배열은 렌즈들이 지지 장치내에 안착되는 방식으로 위치함으로써 달성된다. 이는 한편으로는 상당히 렌즈 경통이 신장되도록 한다. 이는 각 광학 모듈의 홀더가 충분한 강도 및 강성을 가지기 위해 대물렌즈 경통의 광축 방향으로 어느 정도 신장되어야 한다는 사실에 기인한다. 게다가, 홀더의 광축 방향의 신장과 함께 렌즈들을 위해 필요한 공간은 매우 긴 지지 장치를 야기한다. 이러한 점들은 바람직스럽지 못한 저 강성과 결과적으로 바람직하지 않은 저 공진 주파수를 수반하기 때문에 특히 강성의 관점에서 불리하다.

미국특허공개공보 제2002/0163741호에는 하나의 광학 모듈이 다른 광학 모듈 위에 적층되는 배열이 제안되어 있는 데, 주어진 홀더 내에는 광학 모듈을 밑에서 지지하는 지지 장치의 일부를 수용하기 위한 오목부가 제공되어 있다. 상기 수단에 의해 지지 장치의 길이 감소는 분명히 달성될 수 있다. 그러나 상기 오목부는 이번에는 주어진 홀더의 강성 감소와 약화를 초래하고, 이는 아마도 고비용으로 보상되어야 한다. 다른 한편으로는, 이러한 해법은 상기 지지 장치의 특정 구조의 경우에 만 적당하다.

따라서 본 발명의 대물렌즈는 전술한 단점이 없거나 적어도 단점을 최소화하고 특히 공간 절약, 강성 배열을 보장하는 처음에 언급한 형태의 광학 모듈을 이용한다.

본 발명은 청구항 1의 특징으로 상기 문제점을 해결한다.

본 발명은, 특히 복수 개의 광학 요소들이 서로에 대해 근접하게 배열되어 있는 경우에 있어서, 제1 유지(holding) 장치에서 적어도 두 개의 광학 요소들이 각각의 경우에 적어도 하나의 각각의 제1 지지 장치 또는 제2 지지 장치에 의해 지지되면 공간 절약, 강성 배열이 달성될 수 있다는 인식을 기초로 한다. 상기 지지 장치들은 각각 유지 장치의 원주 방향으로 제1 환상 원주의 조립 공간 및 제2 환상 원주의 조립 공간을 획정한다. 이들은 제1 조립 공간이 제2 조립 공간과 교차하는 방식으로 배열된다.

상기와 같이 서로 얽혀져 있거나 서로 포개져 있는 지지 장치들의 배열의 결과로, 각각 지지 장치들 양방을 위한 공유 유지 장치의 중앙 축 방향의 치수가 작게 유지될 수 있다. 추가 지지 장치의 장착은 광학 모듈의 강성을 증가시키는 방향으로 기여하기 때문에 상기 치수는 단일의 광학 요소가 이에 상당하는 유지 장치에 의해 지지 되는 경우보다 더 작아질 수 있다.

게다가 이러한 조밀한 배열의 결과로서 상기 지지 장치들은 또한 가능한 짧게 유지될 수 있다. 이것은 지지 장치의 무게와 강성에 유리한 효과를 미치고 따라서 상기 배열의 공진 주파수에 유리한 효과를 미친다.

다시 말하면, 공진 주파수의 유리한 증가를 얻을 수 있는 결과로서 장치의 동일한 강성을 가지는 공지의 광학 모듈에 비해서 필요한 조립 공간이 상당히 감소되고 따라서 광학 모듈의 무게가 상당히 감소될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 제1 원주 방향으로 연장되어 있는 내부 원주부를 구비하는 제1 유지 장치 및 상기 제1 유지 장치의 내부 원주부에 연결되어 있으면서 제1 광학 요소를 지지하기 위한 적어도 하나의 제1 지지 장치를 포함하는 렌즈용 특히 미소식각 장치용 광학 모듈이다. 환상(annular) 원주의 제1 조립 공간은 상기 제1 지지 장치를 상기 제1 원주 방향을 따라 한번 회전하는 방식으로 변위시킴으로써 획정된다. 게다가, 상기 제1 유지 장치의 내부 원주부에 고정되어서 제2 광학 요소를 지지하기 위한 적어도 하나의 제2 지지 장치가 제공되어 있다. 환상 원주의 제2 조립 공간은 상기 제2 지지 장치를 상기 제1 원주 방향을 따라 한번 회전하는 방식으로 변위시킴으로써 획정된다. 상기 제1 조립 공간은 상기 제2 조립 공간과 교차한다.

본 발명의 추가적인 목적은 본 발명에 따른 광학 모듈을 구비하는 특히 미소식각 장치용 대물렌즈 경통이다.

마지막으로 본 발명의 추가적인 발명 대상은 본 발명에 따른 대물렌즈 경통을 포함하는 광학 투영 시스템을 사용하여 마스크 위에 형성된 패턴을 기판 상으로 전사하기 위한 미소식각 장치이다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시예는 종속항과 첨부되는 도면을 참조로 하는 이하의 바람직한 실시예의 기재로부터 명백해진다.

도 1은 본 발명에 따른 광학 모듈의 바람직한 실시예의 개략적인 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 광학 모듈의 개략적인 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 대물렌즈 경통을 구비하는 본 발명에 따른 미소식각 장치의 바람직한 실시예의 개략도이다.

도 4는 본 발명에 따른 광학 모듈의 추가적인 바람직한 실시예의 개략적인 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 광학 모듈의 개략적인 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 광학 모듈의 추가적인 바람직한 실시예의 개략적인 단면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 광학 모듈의 개략적인 평면도이다.

제1 실시예

미소식각용의 대물렌즈용인 본 발명에 따른 광학 모듈(1)의 제1 바람직한 실시예가 먼저 도 1 및 도 2를 참조로 하여 기재되었다. 도 1은 광학 모듈(1)의 개략적인 단면을 도시하고 있고, 도 2는 광학 모듈(1)의 모듈축(1.1) 방향에 따른 광학 모듈(1)의 개략적인 평면도를 도시하고 있다. 도 1은 도 2의 라인 I-I에 따르는 단면이다.

광학 모듈(1)은 플랜지라고도 호칭되는 환상 홀더(2) 형태의 제1 유지 장치를 포함한다. 상기 홀더(2)는 제1 원주 방향(2.2)을 따라 연장되어 있는 내부 원주부(2.1)를 구비하고 있다. 제1 두 발 받침대(3.1)(매우 간략화된 형태로 도시) 형태의 3개의 제1 지지 장치는 상기 홀더(2)의 상기 내부 원주부(2.1)에 일 단부가 고정되어 있다. 제1 두 발 받침대(3.1)의 타 단부는 제1 받침대(4.1)의 형태인 제1 받침 장치에 연결되어 있다. 상기 제1 받침대(4.1)는 다시 렌즈(5.1) 형태의 제1 광학 요소를 지탱한다. 따라서 상기 제1 두 발 받침대(3.1)는 상기 제1 홀더(2) 위에서 상기 제1 받침대(4.1)를 통해 제1 렌즈(5.1)를 지지한다. 다시 말하면, 상기 제1 렌즈(5.1)는 상기 제1 홀더(2) 위에서 제1 받침대(4.1) 및 제1 두 발 받침대(3.1)를 통해 고정된다.

상기 제1 두 발 받침대(3.1)는 각각 제1 다리(3.11) 및 제2 다리(3.12)를 구비한다. 상기 다리들은 그들의 공유 평면 내에서 서로를 향해 경사져서 배열되어 있기 때문에 각각의 두 발 받침대(3.1)는 중앙축(3.13)을 구비한다. 게다가 상기 제1 두 발 받침대(3.1)는 상기 홀더(2)의 제1 원주부(2.1)에서 일정 간격으로 배치되어 있기 때문에 각각의 경우에서 도 2의 도면 평면에 나란하게 놓여지고 상기 원주 방향(2.2)이 놓여지는 제1 평면 내에서 제1 중앙축(3.13)들 사이에서 120°각도가 둘러싸여지게 된다.

상기 제1 두 발 받침대(3.1)들은 함께 제1 받침대(4.1)에 의해 육각 받침대 형태의 병렬 기구를 형성하고, 따라서 상기 제1 렌즈(5.1)들이 홀더(2)에 대해 공간적으로 위치하게 된다. 제1 다리(3.11) 및 제2 다리(3.12)는 볼 이음(ball-and- socket joint) 형태의 만곡부 가동 장치(3.14, 3.15 및 3.16)를 통해 홀더(2)에 각각 고정된다. 따라서 각각의 제1 두 발 받침대(3.1)는 두개의 공간 자유도를 발생시키기 때문에 상기 홀더(2) 위에서 등방 베어링의 형태를 야기하는 제1 렌즈(5.1)의 베어링을 정적으로 결정한다.

받침대 측 상의 만곡부(3.14)(flexure)는 제1 받침대(4.1)에 직접 고정되어 있는 반면에, 홀더 측 상의 두개의 만곡부(3.15 및 3.16)는 제1 연결 요소(3.17)에 고정되어 있다. 상기 제1 연결 요소(3.17)는 다시 상기 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제1 견부(2.3)(shoulder) 형태의 제1 접촉 요소 위에 분리 가능하게 고정되어 있다. 상기 제1 견부(2.3)는 모두 상기 모듈축(1.1)에 수직 방향으로 연장되어 있는 제1 연결 평면 내에 위치하고 있다. 제1 연결 요소(3.17)와 홀더(2)의 연결 및 두 발 받침대(3.1)와 받침대의 연결을 위해 클램핑 이음 또는 나사 이음과 같은 임의의 연결이 사용될 수 있다.

상기 제1 견부(2.3)는 원주 방향을 따라서 대략 상기 제1 연결 요소(3.17)와 동일한 각도 범위에 걸쳐서 연장되어 있다. 각각의 연결 요소(3.17)와 각각의 제1 견부(2.3)는 분리 가능하게 연결되어 있기 때문에 렌즈(5.1)는 모듈축(1.1) 주위를 회전할 수 있고, 이에 따라서 영상 에러를 보정할 수 있게 된다. 이러한 수단에 의해 렌즈(5.1)를 홀더(2)로부터 또한 분리할 수 있으며 필요하다면 이온 빔을 사용하여 보수할 수도 있다. 그 결과로서, 경우에 따라서는 상기 모듈축(1.1) 주위의 조절 설비는 불필요하게 된다.

상기 홀더(2)에 대해 제1 렌즈(5.1)가 위치할 수 있도록 하기 위해 상기 제1 다리(3.11) 및 제2 다리(3.12)는 길이 조절이 가능하다. 게다가, 또는 선택적으로 상기 각각의 제1 다리(3.11) 또는 제2 다리(3.12)의 적어도 하나의 가동 부분의 위치 또는 공간은 상기 홀더(2)에 대해 조절될 수 있다. 마지막으로, 제1 연결 요소(3.17)와 제1 견부(2.3) 사이의 축 거리는 모듈축(1.1) 방향을 따라서 조절될 수 있다. 어떠한 경우에 있어서도, 이러한 조절은 수동 요소(예를 들면 고정 나사 등)와 제어 가능한 능동 요소(예를 들면 압전 요소 등) 양방에 의해 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 변형 실시에서 필요하다면 상기 지지 장치는 적어도 부분적으로는 조절할 수 없도록 설계될 수도 있다.

제1 렌즈(5.1)는 포지티브 연결 및/또는 마찰 연결 및/또는 접착 연결의 적당한 방식으로 상기 제1 받침대(4.1) 내에 고정된다. 따라서, 예를 들면, 렌즈는 접착제를 사용하여 접착될 수 있고, 클램핑 등이 될 수도 있다. 제1 받침대(4.1)는 제1 렌즈(5.1)와 제1 두 발 받침대(3.1) 사이에서 정밀하게 획정되는 계면을 형성한다. 그러나 본 발명의 다른 변형 실시에서 제1 두 발 받침대가 받침대 또는 렌즈 위의 기타 삽입물을 사용하지 않고서도 고정될 수도 있음은 말할 필요도 없다.

도 1 및 도 2로부터 또한 알 수 있는 바와 같이, 광학 모듈(1)은 또한 제2 두 발 받침대(3.2)(또한 매우 간략한 형태로 도시) 형태의 3개의 제2 지지 장치를 포함한다. 제2 두 발 받침대는, 상기 제1 두 발 받침대(3.1)와 같이 일 단부가 각각 제2 연결 요소(3.27)에 의해 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에 고정되어 있다. 상기 제2 연결 요소(3.27)는 다시 상기 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제2 견부(2.4) 위에 분리 가능하게 고정된다. 제2 견부(2.4)는 모두 모듈축(1.1)에 수직 으로 연장되어 있는 제2 연결 평면 내에 위치한다. 제2 연결 평면은 상기 제1 연결 평면 아래에 일정 거리만큼 떨어져서 위치한다.

상기 제2 두 발 받침대(3.2)의 타 단부는 제2 받침대(4.2) 형태로 제2 받침 장치에 연결된다. 상기 제2 받침대(4.2)는 다시 제2 렌즈(5.2) 형태의 제2 광학 요소를 지탱한다. 따라서 제2 두 발 받침대(3.2)는 제1 홀더(2) 상에서 제2 받침대(4.2)를 통해 제2 렌즈(5.2)를 지탱한다. 다시 말하면, 제2 렌즈(5.2)는 제2 받침대(4.2)와 제2 두 발 받침대(3.2)를 통해 제1 홀더(2)에 고정된다.

제2 두 발 받침대(3.2)는 제1 두 발 받침대(3.1)와 유사하게 설계되어 홀더(2) 및 제2 받침대(4.2)에 각각 고정되기 때문에 이와 관련해서는 상기에서의 설명이 참조 된다. 특히 제2 두 발 받침대(3.2)는 또한 제2 받침대(4.2)에 의해 육각 받침대 형태의 소위 병렬 기구를 형성한다. 따라서 제2 렌즈(5.2)는 홀더(2)에 대해 능동적으로 공간 위치 설정이 가능하다.

마지막으로 상기 광학 모듈(1)은 또한 제3 두 발 받침대(3.3)(또한 매우 간략한 형태로 도시) 형태의 세 개의 제3 지지 장치를 포함한다. 제3 두 발 받침대는 상기 제1 두 발 받침대(3.1)와 같이 일 단부가 각각 제3 연결 요소(3.37)에 의해 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에 고정되어 있다. 상기 추가의 제3 연결 요소(3.37)는 다시 상기 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제3 견부(2.5) 위에 분리 가능하게 고정된다. 제3 견부(2.5)는 제1 견부(2.3)와 같이 모두 모듈축(1.1)에 수직으로 연장되어 있는 제1 연결 평면 내에 위치한다.

상기 제3 두 발 받침대(3.3)의 타 단부는 제3 받침대(4.3) 형태로 제3 받침 장치에 연결된다. 상기 제3 받침대(4.3)는 다시 제3 렌즈(5.3) 형태의 제3 광학 요소를 지탱한다. 따라서 제3 두 발 받침대(3.3)는 제1 홀더(2) 상에서 제3 받침대(4.3)를 통해 제3 렌즈(5.3)를 지탱한다. 다시 말하면, 제3 렌즈(5.3)는 제3 받침대(4.3)와 제3 두 발 받침대(3.3)를 통해 제1 홀더(2)에 고정된다.

제3 두 발 받침대(3.3)는 제1 두 발 받침대(3.1)와 유사하게 설계되어 홀더(2) 및 제3 받침대(4.3)에 각각 고정되기 때문에 이와 관련해서는 상기에서의 설명이 참조 된다. 특히 제3 두 발 받침대(3.3)는 또한 제3 받침대(4.3)에 의해 육각 받침대 형태의 소위 병렬 기구를 형성한다. 따라서 제3 렌즈(5.3)는 홀더(2)에 대해 능동적으로 공간 위치 설정이 가능하다.

제1 두 발 받침대(3.1), 제2 두 발 받침대(3.2) 및 제3 두 발 받침대(3.3)는 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에 원주 방향(2.2)을 따라 일정 간격으로 배치되어 있다. 두 발 받침대의 총 수가 S=9이므로, 이웃하는 두 발 받침대(3.1), 두 발 받침대(3.2) 및 두 발 받침대(3.3)의 중앙축은 모듈축(1.1)에 대해서 제1 원주 방향(2.2)을 따라서 각각 아래의 식에 따르는 각도만큼 회전하여 배열된다.

α = 360°/ S = 360°/ 9 = 40° (1)

그러나 본 발명의 다른 변형 실시에서, 지지 장치는 상기 유지 장치의 원주부에서 상기의 방식과 같이 일정 간격으로 배치되지 않을 수도 있음은 두 말할 필요가 없다. 특히 지지 장치의 수가 각각의 광학 요소의 수와 다른 경우에는 상기 지지 장치의 일정하지 않은 배치가 제공되거나 필요하다.

제1 두 발 받침대(3.1)의 다리(3.11) 및 다리(3.12)는 각각 모듈축(1.1) 방 향과 모듈축의 방사상 방향의 양방으로 연장되어 있다. 제1 두 발 받침대(3.1)의 어느 하나를 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제1 원주 방향(2.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 1에서 윤곽선(3.18)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제1 조립 공간이 획정된다. 상기 제1 조립 공간은 원뿔대(truncated cone)의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제1 조립 공간(3.18)은 다시 말하면 상기 제1 두 발 받침대(3.1) 중 어느 하나가 모듈축(1.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체(toroidal body)에 의해 획정된다.

제2 두 발 받침대(3.2)의 다리(3.21) 및 다리(3.22)는 각각 약간은 모듈축(1.1) 방향을 따라서 그리고 또한 주로 모듈축의 방사상 방향으로 연장되어 있다. 제2 두 발 받침대(3.2)의 어느 하나를 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제1 원주 방향(2.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 1에서 윤곽선(3.28)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제2 조립 공간이 획정된다. 상기 제2 조립 공간(3.28)은 또한 매우 평평한 원뿔대의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제2 조립 공간(3.28)은 다시 말하면 상기 제2 두 발 받침대(3.2) 중 어느 하나가 모듈축(1.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 또한 획정된다.

제3 두 발 받침대(3.3)의 다리(3.31) 및 다리(3.32)는 각각 약간은 모듈축(1.1) 방향을 따라서 그리고 또한 주로 모듈축의 방사상 방향으로 연장되어 있다. 제3 두 발 받침대(3.3)의 어느 하나를 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에서 제1 원주 방향(2.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 1에서 윤곽선(3.38)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제3 조립 공간이 또한 획정된다. 상기 제3 조립 공간은 매우 평평한 원뿔대의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제3 조립 공간(3.38)은 다시 말하면 상기 제3 두 발 받침대(3.3) 중 어느 하나가 모듈축(1.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 획정된다.

제1 두 발 받침대(3.1)와 제2 두 발 받침대(3.2)는 제1 조립 공간(3.18)과 제2 조립 공간(3.28)이 상호 교차하는 방식으로 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열된다. 상기 두 개의 조립 공간(3.18 및 3.28)은 제1 관통 영역(6.1) 내에서 서로 관통한다. 도 2에서 제1 관통 영역(6.1)의 외형은 환상(annular)이다. 제1 관통 영역(6.1)은 대략 홀더(2)와 제1 받침대(4.1) 및 제2 받침대(4.2) 사이의 중앙부에서 모듈축(1.1)에 대해 방사상으로 놓여져 있다.

제1 두 발 받침대(3.1)와 제3 두 발 받침대(3.3)는 제1 조립 공간(3.18)과 제3 조립 공간(3.38)이 각각 연결 요소(3.17) 및 연결 요소(3.37)의 영역 내에서 상호 교차하는 방식으로 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열된다. 제1 두 발 받침대(3.1)와 제3 두 발 받침대(3.3)는 제1 교차 영역(6.2) 내에서 서로 교차한다. 도 2에서 제1 교차 영역(6.2)의 외형은 환상이다.

관통 또는 교차 조립 공간(3.18 및 3.28 또는 3.38)을 구비하는 구조의 결과로, 복수 개의 렌즈(5.1 내지 5.3)가 홀더(2)에 의해 지지되더라도 모듈축(1.1) 방향으로 홀더(2)의 길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과로서, 조립 공간 및 무게의 감소가 달성될 수 있다. 경우에 따라서는, 복수 개의 지지 장치의 연결이 광학 모듈의 강성을 증가시키는 방향으로 기여하기 때문에 높이 치수가 단일의 광학 요소가 동등한 유지 장치에 의해 지지되는 경우보다도 더 짧을 수도 있다.

게다가 이러한 조밀한 배열의 결과로 상기 두 발 받침대는 또한 가능한 한 짧게 유지될 수 있다. 이것은 상기 지지 장치의 무게와 강성에 유리한 영향을 미치고 따라서 상기 장치의 공진 주파수에 유리한 영향을 미친다. 다시 말하면, 공지의 광학 모듈과는 대조적으로, 상기 장치의 동등한 정도의 강성을 구비하는 본 발명에 따른 광학 모듈(1)의 설계로 광학 모듈(1)의 필요한 조립 공간이 현저하게 감소하고 이에 따라서 광학 모듈(1)의 무게가 현저하게 감소하며, 그 결과로서 전반적인 장치의 공진 주파수의 유리한 증가를 얻을 수 있다.

상기 제1 견부(2.3) 및 제3 견부(2.5)의 공유 평면 내의 배열은 필요한 조립 공간을 감소시킨다. 사실, 받침대가 예를 들면 내부 원주부(2.1)에서 단일 원주의 환상 견부로부터 제조될 수 있기 때문에 받침대의 제조가 또한 용이해진다.

전술한 바와 같이, 제1 두 발 받침대(3.1), 제2 두 발 받침대(3.2) 및 제3 두 발 받침대(3.3)가 각각 상기 원주 방향(2.2)을 따라서 제한된 정도만큼만 연장되어 있는 상기 견부(2.3), 견부(2.4) 및 견부(2.5)에 고정되는 것과 함께 홀더(2)의 내부 원주부(2.1)에 제1 두 발 받침대(3.1), 제2 두 발 받침대(3.2) 및 제3 두 발 받침대(3.3)가 일정 간격으로 배치하는 것은 렌즈(5.1), 렌즈(5.2) 및 렌즈(5.3)가 개별적으로 조립될 수 있도록 한다. 게다가, 가장 하부의 제1 렌즈(5.1)와 가장 상부의 제3 렌즈(5.3)의 조립 또는 분해를 다른 렌즈를 느슨하게 하거나 심지어 분리하지 않고서도 서로에 대해 독립적으로 할 수 있다. 물론 가장 가운데에 있는 제2 렌즈(5.2)만의 조립을 위해서는 제1 렌즈(5.1) 및 제3 렌즈(5.3)를 각각 제거할 필요가 있다.

그러나 본 발명의 다른 실시예에서, 지지 장치와 유지 장치 사이에 연결 영역의 적절한 구조 및 배치를 통해 상기 광학 요소의 개별적인 조립 능력이 보장될 수 있음은 두말할 필요가 없다.

게다가 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 지지 장치들은 또한 다른 형상으로 설계될 수 있고 각 광학 요소마다 다른 수량이 제공될 수도 있다. 특히 적절한 구조로 하면 하나의 광학 요소 당 단지 하나의 지지 장치만으로도 충분하다. 경우에 따라서는, 상기 지지 장치는 상기 조립 공간이 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열되도록 하기 위해 대응하는 제한된 원주의 단편에 연장될 수도 있다. 선택적으로는, 그러한 각각의 지지 장치는 또한 유지 장치의 원주부 전체 위에 연장될 수 있다. 여기에서, 상기 조립 공간의 교차를 구비하며 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열되도록 하기 위해 다른 지지 장치 또는 다른 지지 장치들에 적절한 관통이 제공되어야만 한다.

도 3은 본 발명에 따른 미소식각 장치(7)의 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 미소식각 장치(7)는 조명 시스템(9)을 갖춘 광학 투영 시스템(8), 마스크(10) 및 광학 대물렌즈 축(11.1)을 구비하는 대물렌즈 경통(11)을 포함한다. 상기 조명 시스템(9)은 마스크(10)를 조명한다. 마스크(10) 위의 패턴은 대물렌즈 경통(11)을 통해 예를 들면 웨이퍼 같은 기판(12) 위에 투영된다.

대물렌즈 경통(11)은 렌즈, 미러, 격자 또는 이와 유사한 굴절, 반사 및/또는 회절 광학 요소를 갖춘 일련의 경통 모듈(11.2)을 포함한다. 상기 경통 모듈(11.2)은 도 1 및 도 2의 광학 모듈(1)을 포함한다. 광학 모듈(1)은 상기 경통 모듈(11.2)의 지지 구조체(11.21)에 고정된다.

제2 실시예

도 4 및 도 5는 미소식각용 대물렌즈용의 본 발명에 따른 광학 모듈(101)의 추가의 제2 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내고 있다. 도 4는 도 5의 라인 Ⅳ-Ⅳ를 따르는 단면을 나타낸다. 본 실시예는 기본 동작 모드 및 기본 구조가 도 1 및 도 2에서 나타낸 것과 다르지 않기 때문에 여기에서는 차이점에 대해서만 주로 다룰 것이다.

광학 모듈(101)은 환상 홀더(102) 형태의 제1 유지 장치를 포함한다. 상기 홀더(102)는 제1 원주 방향(102.2)을 따라 연장되어 있는 내부 원주부(102.1)를 구비한다. 제1 두 발 받침대(103.1)(매우 간략화한 형태로 도시) 형태의 세 개의 제1 지지 장치는 일 단부가 상기 홀더(102)의 내부 원주부(102.2)에 고정되어 있다. 상기 제1 두 발 받침대(103.1)의 타 단부는 제1 받침대(104.1) 형태의 제1 받침 장치에 연결되어 있다. 상기 제1 받침대(104.1)는 다시 렌즈(105.1) 형태의 제1 광학 요소를 지탱한다.

상기 제1 두 발 받침대(103.1)는 각각 제1 다리(103.11) 및 제2 다리(103.12)를 구비한다. 상기 다리들은 그들의 공유 평면 내에서 서로를 향해 경사져서 배열되어 있기 때문에 각각의 두 발 받침대(103.1)는 중앙축(103.13)을 구비한다. 상기 제1 두 발 받침대(103.1)는 상기 홀더(102)의 제1 원주부(102.1)에서 일정 간격으로 배치되어 있기 때문에 각각의 경우에서 도 5의 도면 평면에 나란하게 놓여지고 원주 방향(102.2)이 놓여지는 제1 평면 내에서 제1 중앙축(103.13)들 사이에서 120° 각도만큼 둘러 싸여지게 된다.

상기 제1 두 발 받침대(103.1)는 도 1 및 도 2의 제1 두 발 받침대(103.1)와 유사하게 설계되고, 제1 두 발 받침대(103.1)는 각각 홀더(102)와 제1 받침대(104.1)에 고정된다. 특히 상기 제1 두 발 받침대(103.1)는 다시 홀더(102)의 내부 원주부(102.1)에 제1 견부(102.3) 형태의 제1 연결 요소 위에 제1 연결 요소(103.17)를 통해 분리 가능하게 고정된다. 제1 견부(102.3)들은 모두 모듈축(101.1)에 수직으로 연장되어 있는 제1 연결 평면 내에 위치한다.

도 1 및 도 2의 제1 두 발 받침대(103.1)와 같이, 제1 두 발 받침대(103.1)는 함께 제1 받침대(104.1)에 의해 육각 받침대 형태의 병렬 기구를 형성하기 때문에 상기 제1 렌즈(105.1)들이 홀더(2)에 대해 공간적으로 능동적으로 위치할 수 있으며 등압적으로 장착된다.

게다가 도 4 및 도 5로부터 알 수 있듯이, 광학 모듈(101)은 또한 제2 두 발 받침대(103.2)(또한 매우 간략화한 형태로 도시) 형태의 세 개의 제2 지지 장치를 포함한다. 제2 두 발 받침대는, 제1 두 발 받침대와 유사하게 각 일 단부가 상기 홀더(103)의 내부 원주부(102.1)에 제2 연결 요소(103.27)를 통해 고정되어 있다. 상기 제2 연결 요소(103.27)는 다시 홀더(102)의 내부 원주부(102.1)에서 제2 견부(102.4) 위에 분리 가능하게 고정된다. 제2 견부(102.4)들은 모두 또한 제1 연결 평면 내에 위치한다.

상기 제2 두 발 받침대(103.2)의 타 단부는 제2 받침대(104.2) 형태의 제2 받침 장치에 연결되어 있다. 상기 제2 받침대(104.2)는 다시 제2 렌즈(105.2) 형태 의 제2 광학 요소를 지탱한다. 제2 두 발 받침대(103.2)는 제1 두 발 받침대(103.1)와 유사하게 설계되고 홀더(102) 및 제2 받침대(104.2)에 각각 고정되기 때문에 이러한 관점에서 전술한 설명이 참조될 수 있다. 특히, 제2 두 발 받침대(103.2)는 또한 제2 받침대(104.2)에 의해 육각 받침대 형태의 소위 병렬 기구를 형성하기 때문에 상기 제2 렌즈(105.2)들이 홀더(102)에 대해 공간적으로 능동적으로 위치할 수 있다.

게다가 상기 제2 두 발 받침대(103.2)는 또한 상기 홀더(102)의 제1 원주부(102.1)에서 일정 간격으로 배치되어 있기 때문에 각각의 경우에서 도 5의 도면 평면에 나란하게 놓여지고 원주 방향(102.2)이 놓여지는 제1 평면 내에서 제2 중앙축(103.23)들 사이에서 120° 각도만큼 둘러 싸여지게 된다.

게다가 제1 두 발 받침대(103.1) 및 제2 두 발 받침대(103.2)는, 이웃하고 있는 두 발 받침대(103.1 및 103.2)의 중앙축들이 각각 모듈축(101.1)에 대해 제1 원주 방향(102.2)을 따라 α=40의 각도만큼 회전되어 배열되는 방식으로 홀더(102)의 내부 원주부(102.1)에서 원주 방향(102.2)을 따라 배열 배치되어 있다.

제1 두 발 받침대(103.1)의 다리(103.11) 및 다리(103.12)는 각각 모듈축(101.1) 방향과 모듈축(101.1)에 대해 방사상의 방향 양방으로 연장되어 있다. 제1 두 발 받침대(103.1)의 어느 하나를 홀더(102)의 내부 원주부(102.1)에서 제1 원주 방향(102.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 4에서 윤곽선(103.18)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제1 조립 공간이 획정된다. 상기 제1 조립 공간은 원뿔대의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제1 조립 공간(103.18)은 다시 말하면 상기 제1 두 발 받침대(103.1) 중 어느 하나가 모듈축(101.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 획정된다.

제2 두 발 받침대(103.2)의 다리(103.21) 및 다리(103.22)는 각각 약간은 모듈축(101.1) 방향을 따라서 또한 모듈축의 방사상 방향으로 연장되어 있다. 제2 두 발 받침대(103.2)의 어느 하나를 홀더(102)의 내부 원주부(102.1)에서 제1 원주 방향(102.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 4에서 윤곽선(103.28)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제2 조립 공간이 획정된다. 상기 제2 조립 공간(103.28)은 또한 매우 평평한 원뿔대의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제2 조립 공간(103.28)은 다시 말하면 상기 제2 두 발 받침대(103.2) 중 어느 하나가 모듈축(101.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 또한 획정된다.

광학 모듈(101)에 의해 지탱되는 렌즈의 수는 별개로 하고, 도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 실시예와 실질적인 차이는 제2 렌즈(105.2)가 제1 연결 평면 아래에서 지지되는 반면에 제1 렌즈(105.1)는 제1 연결 평면 위쪽에서 지지되는 방식으로 되도록 제1 두 발 받침대(103.1) 및 제2 두 발 받침대(103.2)가 지향하고 있다는 사실을 포함한다.

제1 두 발 받침대(103.1) 및 제2 두 발 받침대(103.2)는 또한 제1 조립 공간(103.18) 및 제2 조립 공간(103.28)이 서로 교차하는 방식으로 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열된다. 상기 제1 교차 영역(106.1)은 도 5에서 외형이 환상이다.

교차 조립 공간(103.18 및 103.28)을 구비하는 구조의 결과로, 복수 개의 렌 즈(105.1 내지 105.3)가 홀더(102)에 의해 지지되더라도 모듈축(101.1) 방향으로 홀더(102)의 길이를 짧게 할 수 있다. 이미 위에서 상세하게 설명한 바와 같이, 상기 수단에 의해 조립 공간 및 무게의 감소와 전반적인 장치의 공진 주파수의 증가가 달성될 수 있다. 렌즈(105.1) 및 렌즈(105.2)를 각각 제1 연결 평면의 위쪽과 아래쪽에 배열함으로써 특히 매우 짧은 두 발 받침대(103.1 및 103.2)를 구비하는 매우 조밀한 배열이 달성될 수 있다.

제1 견부(102.3) 및 제3 견부(102.4)를 다시 공유 평면 내에서 배열함으로써 필요한 조립 공간이 감소한다. 사실, 받침대가 예를 들면 내부 원주부(102.1)에서 단일 원주의 환상 견부로부터 제조될 수 있기 때문에 받침대(102)의 제조가 또한 용이해진다.

상기 광학 모듈(101)은 도 3의 미소식각 장치에 예를 들면 상기 광학 모듈(1)과 같은 어떠한 광학 모듈을 대신하여 사용될 수 있다.

제3 실시예

도 6 및 도 7은 미소식각용 대물렌즈용의 본 발명에 따른 광학 모듈(201)의 제3의 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내고 있다. 도 6은 도 7의 라인 Ⅵ-Ⅵ를 따르는 단면을 나타낸다. 본 실시예는 기본 동작 모드 및 기본 구조가 도 1 및 도 2에서 나타낸 것과 다르지 않기 때문에 여기에서는 차이점에 대해서만 주로 다룰 것이다.

광학 모듈(201)은 환상 홀더(202) 형태의 제1 유지 장치를 포함한다. 상기 홀더(202)는 제1 원주 방향(202.2)을 따라 연장되어 있는 내부 원주부(202.1)를 구 비한다. 능동적인 두 발 받침대(203.1)(매우 간략화한 형태로 도시) 형태의 세 개의 제1 지지 장치는 일 단부가 상기 홀더(202)의 내부 원주부(202.2)에 고정되어 있다. 상기 제1 두 발 받침대(203.1)의 타 단부는 미러(205.1) 형태의 제1 광학 요소에 직접 연결되어 있다.

상기 제1 두 발 받침대(203.1)는 각각 제1 다리(203.11) 및 제2 다리(203.12)를 구비한다. 상기 다리들은 그들의 공유 평면 내에서 서로를 향해 경사져서 배열되어 있기 때문에 각각의 두 발 받침대(203.1)는 제1 중앙축(203.13)을 구비한다. 상기 제1 두 발 받침대(203.1)는 상기 홀더(202)의 제1 원주부(202.1)에서 일정 간격으로 배치되어 있기 때문에 각각의 경우에서 도 7의 도면 평면에 나란하게 놓여지고 원주 방향(202.2)이 놓여지는 제1 평면 내에서 도 7의 도면 평면에 수직으로 연장되어 있는 제1 중앙 평면(203.13)들 사이에서 120° 각도만큼 둘러 싸여지게 된다.

상기 각각의 제1 두 발 받침대(203.1)는, 이미 언급한 바와 같이, 제1 미러(205.1)에 직접, 다시 말하면 개재하는 받침대 또는 이와 유사한 것들을 사용하지 않으면서 연결되어 있다. 이를 위해, 제1 미러(205.1)는 각각 제1 두 발 받침대(203.1)의 다리(203.11 및 203.12)에 고정되는 3개의 방사상의 돌출부(205.11)를 구비한다.

상기 제1 두 발 받침대(203.1)는 원칙적으로 도 1 및 도 2의 제1 두 발 받침대(203.1)와 유사하게 설계되고 각각 홀더(202)와 제1 미러(205.1)에 고정된다. 특히 상기 제1 두 발 받침대(203.1)는 다시 홀더(202)의 내부 원주부(202.1)에서 제1 연결 요소(203.17)를 통해 분리 가능하게 고정된다. 제1 연결 요소(203.17)들은 모두 모듈축(201.1)에 수직으로 연장되어 있는 제1 연결 평면 내에 위치한다. 제1 연결 요소(203.17)는 홀더(202)의 방사상 방향으로 작용하는 나사 이음, 클램핑 이음 또는 이와 유사한 것에 의해 홀더(202)에 연결될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 제1 두 발 받침대(3.1)와 같이, 제1 두 발 받침대(203.1)들은 함께 상기 제1 미러(205.1)가 홀더(202)에 대해 공간적으로 능동적으로 위치할 수 있도록 하고 등압적으로 장착될 수 있도록 하는 것에 의해 소위 육각 받침대 형태의 병렬 기구를 형성한다.

도 6 및 도 7로부터 알 수 있듯이, 광학 모듈(201)은 또한 능동적인 제2 두 발 받침대(203.2)(또한 매우 간략화한 형태로 도시) 형태의 세 개의 제2 지지 장치를 포함한다. 제2 두 발 받침대는 제1 두 발 받침대(203.1)와 유사하게 각 일 단부가 상기 홀더(203)의 내부 원주부(202.1)에 제2 연결 요소(203.27)를 통해 고정되어 있다. 상기 제2 연결 요소(203.27)는 다시 홀더(202)의 방사상 방향으로 작용하는 나사 이음, 클램핑 이음 또는 이와 유사한 것에 의해 홀더(202)에 분리 가능하게 고정된다. 제2 연결 요소(203.27)들은 모두 제2 연결 평면 내에 위치한다.

상기 제2 두 발 받침대(203.2)는 제2 미러(205.2) 형태의 제2 광학 요소에 직접, 다시 말하면 개재하는 받침대 또는 이와 유사한 것들을 사용하지 않으면서 연결되어 있다. 이를 위해, 제2 미러(205.2)는 또한 각각의 제2 두 발 받침대(203.2)의 다리(203.21 및 203.22)에 고정되는 3개의 방사상의 돌출부(205.21)를 구비한다.

상기 제2 두 발 받침대(203.2)는 제1 두 발 받침대(203.1)와 유사하게 설계되고 각각 홀더(202)와 제2 미러(205.2)에 고정되기 때문에 이와 관련해서는 위에서의 설명이 참조될 수 있다. 특히, 제2 두 발 받침대(203.2)는 상기 제2 미러(205.2)가 홀더(202)에 대해 능동적으로 공간상에 위치할 수 있도록 하는 것에 의해 소위 육각 받침대 형태의 병렬 기구를 또한 형성한다.

게다가 상기 제2 두 발 받침대(203.2)는 상기 홀더(202)의 제1 원주부(202.1)에서 일정 간격으로 배치되어 있기 때문에 각각의 경우에서 도 7의 도면 평면에 나란하게 놓여지고 원주 방향(202.2)이 놓여지는 제1 평면 내에서 도 7의 도면 평면에 수직으로 연장되어 있는 제2 중앙 평면(203.23)들 사이에서 120° 각도만큼 둘러 싸여지게 된다.

게다가 제1 두 발 받침대(203.1) 및 제2 두 발 받침대(203.2)는 홀더(202)의 내부 원주부(202.1)에서 원주 방향(202.2)을 따라 일정 간격으로 배열되어 있기 때문에 이웃하고 있는 두 발 받침대(203.1 및 203.2)의 중앙 평면들이 각각 모듈축(201.1)에 대해 제1 원주 방향(202.2)을 따라서 α=60인 상기 식(1)에 따라서 회전되어 배열되어 있다.

제1 두 발 받침대(203.1)의 다리(203.11) 및 다리(203.12)는 각각 모듈축(201.1) 방향과 제1 원주 방향(202.2)에 대해 접선 방향 양방으로 연장되어 있다. 제1 두 발 받침대(203.1)의 어느 하나를 홀더(202)의 내부 원주부(202.1)에서 제1 원주 방향(202.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 6에서 윤곽선(203.18)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제1 조립 공간이 획정된다. 상기 제1 조립 공간은 원통의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제1 조립 공간(203.18)은 다시 말하면 상기 제1 두 발 받침대(203.1) 중 어느 하나가 모듈축(201.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 획정된다.

제2 두 발 받침대(203.2)의 다리(203.21) 및 다리(203.22)는 각각 약간은 모듈축(201.1) 방향을 따라서 그리고 제1 원주 방향(202.2)의 접선 방향으로 연장되어 있다. 제2 두 발 받침대(203.2)의 어느 하나를 홀더(202)의 내부 원주부(202.1)에서 제1 원주 방향(202.2)을 따라서 한번 회전하는 방식으로 변위시키면 도 6에서 윤곽선(203.28)으로 지시하고 있는 환상 원주의 제2 조립 공간이 획정된다. 상기 제2 조립 공간(203.28)은 또한 원통의 쉘 형태의 형상이다. 원형 홀더를 구비하는 본 실시예에서 제2 조립 공간(203.28)은 다시 말하면 상기 제2 두 발 받침대(203.2) 중 어느 하나가 모듈축(201.1) 주위를 회전할 때 생기는 환상체에 의해 또한 획정된다.

광학 모듈(201)에 의해 지탱되는 미러의 수는 별개로 하고, 도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 실시예와 근본적인 차이는 제1 두 발 받침대(203.1) 및 제2 두 발 받침대(203.2)가 제2 미러(205.2)가 제1 연결 평면 아래의 제2 연결 평면 위에서 지지되는 반면에 제1 미러(205.1)는 제1 연결 평면 아래쪽에서 지지되는 방식으로 되도록 지향하고 있다는 사실을 포함한다.

추가의 차이점은 제1 두 발 받침대(203.1) 및 제2 두 발 받침대(203.2)는 원통 쉘 형태의 제1 조립 공간(203.18)과 실린더 재킷 형태의 제2 조립 공간(203.28)이 축을 공유하고 실질적으로 직경이 동일한 것에 의해 획정된다는 사실을 포함한 다. 제1 두 발 받침대(203.1) 및 제2 두 발 받침대(203.2)는 제1 조립 공간(203.18)과 제2 조립 공간(203.28)이 상호 교차 또는 관통하는 방식으로 서로 맞물리거나 서로 엇갈리게 배열된다. 상기 제1 교차 영역(206.1)은 또한 외형이 실린더 쉘 형태이다. 제1 조립 공간(203.18)과 제2 조립 공간(203.28)은 다시 말하면 실질적으로 서로에 대해 넓은 영역에서 서로 중첩되는 방식으로 서로 관통하고 있다. 이것은 특히 소정의 내경의 대물렌즈 경통 내에 큰 직경의 광학 요소의 조립을 가능하게 하는 공간 절약 지지 구조를 형성한다.

관통 조립 공간(203.18 및 203.28)을 구비하는 구조의 결과로, 복수 개의 미러(205.1 내지 205.2)가 홀더(202)에 의해 지지되더라도 모듈축(201.1) 방향으로 홀더(202)의 높이 치수를 짧게 할 수 있다. 이미 위에서 상세하게 설명한 바와 같이, 상기 수단에 의해 조립 공간 및 무게의 감소와 전반적인 장치의 공진 주파수의 증가가 달성될 수 있다. 미러(205.1) 및 미러(205.3)를 각각 지정된 연결 평면의 위쪽과 아래쪽에 배열함으로써 특히 매우 짧은 두 발 받침대(203.1 및 203.2)를 구비하는 매우 조밀한 배열이 달성될 수 있다.

상기 제1 미러(205.1)는 제1 반사 면(205.12)과 제1 관통구(205.13)를 구비한다. 동일 사항이 제2 미러(205.2)에 적용되어, 제2 미러(205.2)는 반사 제2 면(205.22)과 제2 관통구(205.23)를 구비한다. 상기 미러들(205.1 및 205.2)은 반사면들(205.12 및 205.22)이 서로를 향해 마주 보는 방식으로 지지되어 있다. 관통구들(205.13 및 205.23)은 먼저 제1 관통구(205.13)를 관통하여 상기 반사면(205.12)과 반사면(205.22) 사이의 공간에 입수된 유효 광선이 먼저 제1 반사 면(205.12)에 의해 굴절되어 제2 반사면(205.22)에 도달한 후에 제2 반사면(205.22)으로부터 상기 제2 관통구(205.23)를 관통하여 반사면(205.12)과 반사면(205.22) 사이의 공간을 빠져 나가도록 한다. 이러한 방식으로 극도로 좁은 공간에서 매우 조밀한 반사 굴절의 배열을 달성할 수 있게 된다.

제2 실시예와 같은 방식으로 상기 광학 모듈(201)은 임의의 광학 모듈을 대신하여, 특히 상기 광학 모듈(1)을 대신하여 도 3의 미소식각 장치에 사용될 수 있다.

본 발명은 이상에서 오로지 단일의 광학 모듈 내에서 동일한 종류의 광학 요소가 지지되는 실시예를 통해 기재하고 있다. 그러나 본 발명은 또한 단일 광학 모듈 내에서 다른 종류의 광학 요소의 조합체가 지지되는 경우에도 사용될 수 있다.

본 발명은 이상에서 또한 미소식각용의 대물렌즈 영역의 실시예를 통해 기재하고 있다. 그러나 본 발명이 기타 다른 대물렌즈용으로 사용될 수 있음은 두 말할 필요가 없다.

Claims

제1 원주 방향(2.2; 102.2; 202.2)을 따라 연장되어 있는 내부 원주부(2.1; 102.1; 202.1)를 구비하는 제1 유지 장치(2; 102; 202)와,

제1 광학 요소(5.1; 105.1; 205.1)를 지지하기 위한 적어도 하나의 제1 지지 장치(3.1; 103.1; 203.1)로서 일 단부를 통하여 제1 광학 요소(5.1; 105.1; 205.1)에 연결되고, 타 단부를 통하여 상기 제1 유지 장치(2; 102; 202)의 내부 원주부(2.1; 102.1; 202.1)에 고정되는 적어도 하나의 제1 지지 장치(3.1; 103.1; 203.1)를 포함하고,

상기 제1 지지 장치(3.1; 103.1; 203.1)를 제1 원주 방향(2.2; 102.2; 202.2)을 따라 회전하는 방식으로 한번 변위시킴으로써 환상 원주의 제1 조립 공간(3.18; 103.18; 203.18)이 획정되는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201)에 있어서,

제2 광학 요소(5.2; 105.2; 205.2)를 지지하기 위한 적어도 하나의 제2 지지 장치(3.2; 103.2; 203.2)가 제공되어 있고, 상기 적어도 하나의 제2 지지 장치(3.2; 103.2; 203.2)는 상기 제1 유지 장치(2; 102; 202)의 상기 내부 원주부(2.1; 102.1; 202.1)에 고정되어 있으며,

상기 제2 지지 장치(3.2; 103.2; 203.2)를 상기 제1 원주 방향(2.2; 102.2; 202.2)을 따라 회전하는 방식으로 한번 변위시킴으로써 환상 원주의 제2 조립 공간(3.28; 103.28; 203.28)이 획정되고,

상기 제1 조립 공간(3.18; 103.18; 203.18)은 상기 제2 조립 공간(3.28; 103.28; 203.28)을 교차하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항에 있어서,

상기 제1 조립 공간(3.18; 103.18; 203.18)은 상기 제2 조립 공간(3.28; 103.28; 203.28)을 관통하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 원주 방향(2.2; 102.2; 202.2)은 제1 평면 내에 놓여있고,

상기 제1 지지 장치(3.1; 103.1)와 상기 제2 지지 장치(3.2; 103.2) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 상기 제1 평면 내에서 상기 제1 원주 방향(2.2; 102.2)에 수직 방향으로 연장되어 있는 적어도 제1 방향으로 연장되어 있거나,

상기 제1 지지 장치(203.1)와 상기 제2 지지 장치(203.2) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 상기 제1 평면에 수직 방향으로 연장되어 있는 제2 방향으로 연장되어 있거나, 이들이 조합된 방식으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

제3 광학 요소(5.3)를 지지하기 위한 적어도 하나의 제3 지지 장치(3.3)가 제공되어 있고, 상기 적어도 하나의 제3 지지 장치(3.3)는 상기 제1 유지 장치(2)의 상기 내부 원주부(2.1)에 고정되어 있으며,

상기 제3 지지 장치(3.3)를 상기 제1 원주 방향(2.2)을 따라 회전하는 방식으로 한번 변위시킴으로써 환상 원주의 제3 조립 공간(3.38)이 획정되고,

상기 제3 조립 공간(3.38)은 상기 제1 조립 공간(3.18)과 상기 제2 조립 공간(3.28; 103.28; 203.28) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 교차하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 이웃하는 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)에 대해 제1 원주 방향(2.2; 102.2; 202.2)을 따라 변위되어 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

지지 장치(3.1, 3.2; 203.1, 203.2) 총 수량(S)이 상기 제1 유지 장치(2; 202)의 내부 원주부(2.1; 202.1)에 고정되어 있고, 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 203.1, 203.2)는 이웃하는 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 203.1, 203.2)에 대해 유지 장치의 중앙축(1.1; 201.1) 주위를 상기 제1 원주 방향(2.2; 202.2)을 따라 α=360°/S 각도만큼 변위되어 배열되어 있으며, 상기 중앙축(1.1; 201.1)은 상기 제1 원주 방향(2.2; 202.2)이 놓여져 있는 제1 평면에 수직 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 상기 제1 유지 장치(2; 102; 202)에 분리 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제7항에 있어서,

적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 상기 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)를 상기 제1 유지 장치(2; 102; 202)에 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 요소(3.17, 3.27, 3.37; 103.17, 103.27; 203.17, 203.27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 지지 장치(103.1)는 상기 제1 유지 장치(102)의 제1 접촉 요소(102.3)에 연결되고,

상기 제2 지지 장치(103.2)는 상기 제1 유지 장치(102)의 제2 접촉 요소(102.4)에 연결되며,

상기 제1 접촉 요소(102.3) 및 제2 접촉 요소(102.4)는 상기 제1 원주 방향(102.2)이 놓여져 있는 제1 평면에 평행하게 연장되어 있는 공유 제2 평면 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 조절 가능하도록 상기 제1 유지 장치(2, 102, 202)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 지지 장치에 의해 지지되는 상기 광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2)의 위치를 조절할 수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

적어도 하나의 광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2; 205.1, 205.2)용의 복수의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)가 상기 제1 유지 장치(2; 102; 202)에 고정되어 있고,

상기 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 적어도 하나의 광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2; 205.1, 205.2)를 정적으로 한정되게 지지할 수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 두 발 받침대 형식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2)를 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2)의 단부 중 상기 제1 유지 장치(2; 102)와 이격되어 있는 단부에 연결되어 있는, 적어도 하나의 광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2)를 지지하기 위한 받침 장치(4.1, 4.2, 4.3; 104.1, 104.2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 유지 장치(2; 102; 202) 상에서 상기 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2, 203.1, 203.2)중 적어도 하나에 의해 지지되는 적어도 하나의 광학 요소(5.1, 5.2, 5.3; 105.1, 105.2; 205.1, 205.2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제15항에 있어서,

상기 적어도 하나의 광학 요소(205.1, 205.2)가, 상기 광학 요소(205.1, 205.2)를 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 장치(203.1, 203.2)의 단부 중 상기 제1 유지 장치(202)와 이격되어 있는 단부에 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제15항에 있어서,

상기 적어도 하나의 광학 요소는 반사 요소(205.1, 205.2)인 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 있어서,

제1 반사 광학 요소(205.1)는 상기 적어도 하나의 제1 지지 장치(203.1)에 의해 지지되고,

제2 반사 광학 요소(205.2)는 상기 적어도 하나의 제2 지지 장치(203.2)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제18항에 있어서,

상기 제1 광학 요소(205.1)는 제1 반사 면(205.12)을 구비하고, 상기 제2 광학 요소(205.2)는 제2 반사 면(205.22)을 구비하고,

상기 제1 광학 요소(205.1) 및 상기 제2 광학 요소(205.2)는 서로 간에 바로 인접하게 배치되어 있고,

상기 제1 반사 면(205.12)은 상기 반사 제2 면(205.22)과 마주보고 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제15항에 있어서,

상기 적어도 하나의 광학 요소(205.1, 205.2)는, 상기 광학 요소(205.1, 205.2)를 지지하기 위한 상기 지지 장치(203.1, 203.2)의 단부 중 상기 제1 유지 장치(202)와 이격되어 있는 단부에 연결되어 있는 돌출부(205.11, 205.21)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제1항 또는 제2항에 따른 광학 모듈(1; 101; 201)을 구비하는 대물렌즈 경통(11).
제21항에 있어서,

상기 광학 모듈(1; 101; 201)이 고정되는 지지 구조체(11.21)가 제공되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 경통(11).
제21항에 따른 대물렌즈 경통(11)을 포함하는 광학 투영 시스템(8)을 사용하여 마스크(10) 상에 형성된 패턴을 기판(12) 상으로 전사하기 위한 미소식각 장치.
제4항에 있어서, 상기 제3 조립 공간(3.38)은 상기 제1 조립 공간(3.18)과 상기 제2 조립 공간(3.28; 103.28; 203.28) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 관통하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제8항에 있어서, 적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 상기 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)를 상기 제1 유지 장치(2; 102)의 접촉 요소(2.3, 2.4, 2.5; 102.3, 102.4)에 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 요소(3.17, 3.27, 3.37; 103.17, 103.27; 203.17, 203.27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제12항에 있어서, 적어도 하나의 지지 장치(3.1, 3.2, 3.3; 103.1, 103.2; 203.1, 203.2)는 두 발 받침대 형식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈용 광학 모듈(1; 101; 201).
제19항에 따른 광학 모듈(1; 101; 201)을 구비하는, 미소식각 장치용 대물렌즈 경통(11).
제22항에 따른 대물렌즈 경통(11)을 포함하는 광학 투영 시스템(8)을 사용하여 마스크(10) 상에 형성된 패턴을 기판(12) 상으로 전사하기 위한 미소식각 장치.