(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学モジュールと、
支持構造部と、
結合装置と
を備える光学装置であって、
前記結合装置が、第１結合部と第２結合部とを有する少なくとも１つの結合ユニットを備え、
前記第１結合部が前記光学モジュールに結合されており、前記第２結合部が前記支持構造部に結合されており、
前記第１結合部が、第１主曲率を有する第１接触面を備え、前記第１主曲率は第１主曲率軸線を規定し、
前記第２結合部が、第２主曲率を有する第２接触面を備え、前記第２主曲率は第２主曲率軸線を規定し、
前記第２主曲率が前記第１主曲率に適合されており、組付け状態で前記第１接触面が前記第２接触面に接触する光学装置において、
前記結合装置が、第１結合部および第２結合部に作用する位置決め装置の少なくとも一部を備え、
該位置決め装置が、組付け状態となる前の調整状態で前記第１接触面と前記第２接触面との間の狭い間隙を非接触に保持するように構成されており、前記第１接触面と前記第２接触面との間における前記第１主曲率軸線を中心とした補償のための移動が、前記第１結合部と前記第２結合部との間に前記補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となり、
前記位置決め装置は、力発生装置を有し、該力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に前記間隙を拡大する力に対する反力として作用する引っ張り力を加えるように構成されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記間隙を拡大する力が、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合部に作用する反力により生じる光学装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学装置において、
前記第１接触面と前記第２接触面との間の狭い間隙を保持するための前記位置決め装置が、力発生装置を有し、
該力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に前記間隙を縮小する力に対する反力として作用する当接力を加えるように構成されている光学装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学装置において、
前記間隙を縮小する力が、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合部に作用する重量により生じる光学装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第１接触面と前記第２接触面との間の狭い間隙を保持するための前記位置決め装置が、力発生装置を有し、
該力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電気式作動原理および／または磁気式作動原理および／または流体力学式作動原理にしたがって力作用を加えるように構成されている光学装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電磁式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部が、前記力発生装置の導電性部分を有し、該導電性部分に、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために電流を印可可能である光学装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に静電式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部が、前記力発生装置の導電性部分を有し、該導電性部分に、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために電荷を印可可能である光学装置。
【請求項８】
請求項５から７までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に流体力学式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記少なくとも１つの結合部が供給装置を備え、該供給装置によって、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために流体流を前記間隙に供給可能である光学装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、力発生装置、検出装置、前記力発生装置および前記検出装置に接続された制御装置を備え、
前記検出装置が、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な測定信号を前記制御装置に伝達するように構成されており、
前記制御装置が、前記測定信号および目標値から、前記力発生装置のための制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達するように構成されており、
該力発生装置が、前記狭い間隙を保持するために、前記制御信号に関連して、前記第１結合部と前記第２結合部との間に力作用を生成するように構成されている光学装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記第１結合部または前記第２結合部が、第１結合素子および第２結合素子を備え、
前記第１結合素子が、第３主曲率を有する第３接触面を備え、前記第３主曲率は第３主曲率軸線を規定し、
前記第２結合素子が、第４主曲率を有する第４接触面を備え、前記第４主曲率は第４主曲率軸線を規定し、
前記第４主曲率が前記第３主曲率に適合されており、組付け状態で前記第３接触面が前記第４接触面に接触し、
前記結合装置が、前記第１結合素子および前記第２結合素子に作用する前記位置決め装置の少なくとも一部を備え、
該位置決め装置が、調整状態で前記第３接触面と前記第４接触面との間の狭い第２間隙を非接触に保持するように構成されており、前記第３接触面と前記第４接触面との間における前記第３主曲率軸線を中心とした第２の補償のための移動が、前記第１結合素子と前記第２結合素子との間に前記第２の補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となる光学装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、前記第３接触面と前記第４接触面との間の狭い第２間隙を保持するために力発生装置を有し、
該力発生装置が、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に前記第２間隙を拡大する力に対する反力として作用する引っ張り力を加えるように構成されている光学装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学装置において、
前記第２間隙を拡大する力が、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合素子に作用する重量により生じる光学装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の光学装置において、
前記第３接触面と前記第４接触面との間の狭い第２間隙を保持するための前記位置決め装置が、力発生装置を有し、
該力発生装置が、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、前記第２間隙を縮小する力に対する反力として作用する当接力を加えるように構成されている光学装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光学装置において、
前記第２間隙を縮小する力が、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合素子に作用する重量により生じる光学装置
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項に記載の光学装置において、
第３接触面と第４接触面との間の狭い第２間隙を保持するための前記位置決め装置が、力発生装置を有し、
該力発生装置が、前記狭い第２間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電気式作動原理および／または磁気式作動原理および／または流体力学式作動原理にしたがって保持するように構成されている光学装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い第２間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電磁式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部が、前記力発生装置の導電性部分を有し、該導電性部分に、前記狭い第２間隙を保持する力作用を生成するために電流を印可可能である光学装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い第２間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に静電式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部が、前記力発生装置の導電性部分を有し、該導電性部分に、前記狭い第２間隙を保持する力作用を生成するために電荷を印可可能である光学装置。
【請求項１８】
請求項１５から１７までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記力発生装置が、前記狭い第２間隙を保持するために前記光学モジュールと前記支持構造部との間に流体力学式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部が供給装置を備え、該供給装置によって、前記狭い第２間隙を保持する力作用を生成するために流体流を前記間隙に供給可能である光学装置。
【請求項１９】
請求項１０から１８までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、力発生装置、検出装置、前記力発生装置および前記検出装置に接続された制御装置を備え、
前記検出装置が、前記第１結合素子と前記第２結合素子との間の第２間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な第２測定信号を前記制御装置に伝達し、
前記制御装置が、前記第２測定信号および第２目標値から、前記力発生装置のための第２制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置が、前記狭い第２間隙を保持するために、前記第２制御信号に関連して、前記第１結合素子と前記第２結合素子との間に力作用を生成する光学装置。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記結合装置が、別の結合ユニットを備え、該別の結合ユニットが、前記光学モジュールに結合された第３結合部および前記支持構造部に結合された第４結合部を備え、
前記第３結合部が、第５主曲率を有する第５接触面を備え、前記第５主曲率は第５主曲率軸線を規定し、
前記第４結合部が、第６主曲率を有する第６接触面を備え、前記第６主曲率は第６主曲率軸線を規定し、
前記第６主曲率が前記第５主曲率に適合されており、組付け状態で前記第５接触面が前記第６接触面に接触し、
前記結合装置が、前記第３結合部および前記第４結合部に作用する前記位置決め装置の少なくとも一部を備え、
該位置決め装置が、調整状態で前記第５接触面と前記第６接触面との間の狭い第３間隙を非接触に保持するように構成されており、前記第５接触面と前記第６接触面との間における前記第５主曲率軸線を中心とした第３の補償のための移動が、前記第３結合部と前記第４結合部との間に前記第３の補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となる光学装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、前記第１結合部と前記第２結合部との間の狭い間隙および前記第３結合部と前記第４結合部との間の狭い間隙をほぼ同期的に縮小するように構成されている光学装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、前記第１結合部と前記第２結合部との間の狭い間隙および前記第３結合部と前記第４結合部との間の狭い間隙を縮小し、前記第１接触面および前記第２接触面ならびに前記第５接触面および第６接触面がほぼ同時に相互に接触させるように構成されている光学装置。
【請求項２３】
請求項２０から２２までのいずれか一項に記載の光学装置において、
前記位置決め装置が、力発生装置、検出装置、前記力発生装置および前記検出装置に接続された制御装置を備え、
前記検出装置が、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙の寸法を表す第１の値を検出し、適宜な第１測定信号を前記制御装置に伝達し、前記第３結合部と前記第４結合部との間の間隙の寸法を表す第２の値を検出し、適宜な第２測定信号を前記制御装置に伝達し、
前記制御装置が、前記第１測定信号、第２測定信号および少なくとも１つの目標値から、前記力発生装置のための制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置が、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更ならびに前記第３結合部と前記第４結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更を行うために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に第１力作用を生成し、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に第２力作用を生成する光学装置。
【請求項２４】
光学モジュールを支持構造部に結合する方法であって、
光学モジュールが結合装置を介して支持構造部に結合され、
前記結合装置が、第１結合部および第２結合部を有する少なくとも１つの結合ユニットを備え、
前記第１結合部が前記光学モジュールに結合されており、前記第２結合部が前記支持構造部に結合されており、
前記第１結合部が、第１主曲率を有する第１接触面を備え、前記第１主曲率が第１主曲率軸線を規定し、
前記第２結合部が、前記第１主曲率軸線に適合された第２主曲率を備え、該第２主曲率は第２主曲率軸線を規定し、
前記光学モジュールと前記支持構造部とが、組付け状態で第１接触面が第２接触面に接触するように相互に接近させられる方法において、
組付け状態となる前の調整状態で第１接触面と第２接触面との間の狭い間隙を非接触に保持し、前記第１接触面と前記第２接触面との間における前記第１主曲率軸線を中心とした補償のための移動を、前記第１結合部と前記第２結合部との間に補償のための移動により力作用が生じることなしに可能とすることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、前記間隙を拡大する力に対する反力として作用する引っ張り力を加える方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法において、
前記間隙を拡大する力を、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合部に作用する重量により生成する方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、前記間隙を縮小する力に対する反力として作用する当接力を加える方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法において、
前記間隙を縮小する力を、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合部に作用する重量により生成する方法。
【請求項２９】
請求項２４から２８のいずれか一項に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、電気式作動原理および／または磁気式作動原理および／または流体力学式作動原理にしたがって力作用を加える方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電磁式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部に、前記力発生装置の導電性部分を設け、該導電性部分に、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために電流を印可する方法。
【請求項３１】
請求項２９または３０に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に静電式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部に、前記力発生装置の導電性部分を設け、該導電性部分に、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために電荷を印可する方法。
【請求項３２】
請求項２９から３１までのいずれか一項に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に流体力学式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために、流体流を前記間隙に供給する方法。
【請求項３３】
請求項２４から３２までのいずれか一項に記載の方法において、
前記検出装置によって、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な測定信号を制御装置に伝達し、
前記制御装置により、前記測定信号および目標値から制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置により、前記狭い間隙を保持するために、前記制御信号に関連して、前記第１結合部と前記第２結合部との間に力作用を生成する方法。
【請求項３４】
請求項２４から３３までのいずれか一項に記載の方法において、
前記第１結合部または前記第２結合部に、第１結合素子および第２結合素子を設け、
前記第１結合素子に、第３主曲率を有する第３接触面を設け、前記第３主曲率により第３主曲率軸線を規定し、
前記第２結合素子に、第４主曲率を有し、前記第３主曲率に適合された第４接触面を設け、前記第４主曲率により第４主曲率軸線を規定し、
前記光学モジュールと前記支持構造部とを、組付け状態で前記第３接触面が前記第４接触面に接触するように相互に接近させ、
調整状態で前記第３接触面と前記第４接触面との間の狭い第２間隙を非接触に保持し、前記第３接触面と前記第４接触面との間における前記第３主曲率軸線を中心とした第２の補償のための移動を、前記第１結合素子と前記第２結合素子との間に前記第２の補償のための移動により力作用が生じることなしに可能とする方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法において、
前記狭い第２間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、前記第２間隙を拡大する力に対する反力として作用する引っ張り力を加える方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法において、
前記第２間隙を拡大する力を、少なくとも部分的に、少なくとも１つの前記結合部に作用する重量により生成する方法。
【請求項３７】
請求項３４に記載の方法において、
前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、前記第２間隙を縮小する力に対する反力として作用する当接力を加える方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法において、
前記第２間隙を縮小する力を、少なくとも部分的に、前記光学モジュールおよび／または少なくとも１つの前記結合素子に作用する重量により生成する方法。
【請求項３９】
請求項３４から３８のいずれか一項に記載の方法において、
前記狭い第２間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に、電気式作動原理および／または磁気式作動原理および／または流体力学式作動原理にしたがって力作用を加える方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、
前記狭い間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に電磁式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部に、前記力発生装置の導電性部分を設け、該導電性部分に、前記狭い間隙を保持する力作用を生成するために電流を印可する方法。
【請求項４１】
請求項３９または４０に記載の方法において、
前記狭い第２間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に静電式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部に、前記力発生装置の導電性部分を設け、該導電性部分に、前記狭い第２間隙を保持する力作用を生成するために電荷を印可する方法。
【請求項４２】
請求項３９から４１までのいずれか一項に記載の方法において、
前記狭い第２間隙を保持するために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に流体力学式作動原理にしたがって力作用を生成し、
前記光学モジュールおよび／または前記支持構造部に供給装置を設け、該供給装置により、前記狭い第２間隙を保持する力作用を生成するために、流体流を前記第２間隙に供給する方法。
【請求項４３】
請求項３４から４２までのいずれか一項に記載の方法において、
前記検出装置によって、前記第１結合素子と前記第２結合素子との間の間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な第２測定信号を前記制御装置に伝達し、
前記制御装置により、前記第２測定信号および第２目標値から第２制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置により、前記狭い第２間隙を保持するために、前記第２制御信号に関連して、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に力作用を生成する方法。
【請求項４４】
請求項２４から４３までのいずれか一項に記載の方法において、
前記結合装置に、前記光学モジュールに結合した第３結合部および前記支持構造部に結合した第４結合部を設け、
前記第３結合部に、第５主曲率を有する第５接触面を設け、前記第５主曲率により第５主曲率軸線を規定し、
前記第４結合部に、前記第５主曲率に適合した第６主曲率を有する第６接触面を設け、前記第６主曲率により第６主曲率軸線を規定し、
前記光学モジュールと前記支持構造部とを、組付け状態で前記第５接触面が前記第６接触面に接触するように相互に接近させ、
調整状態で、前記第５接触面と前記第６接触面との間の狭い第３間隙を非接触に保持し、前記第５接触面と前記第６接触面との間における前記第５主曲率軸線を中心とした第３の補償のための移動を、前記第３結合部と前記第４結合部との間における前記第３の補償のための移動により力作用が生じることなしに可能とする方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、
前記第１結合部と前記第２結合部との間の狭い間隙および前記第３結合部と前記第４結合部との間の狭い間隙をほぼ同期的に縮小する方法。
【請求項４６】
請求項４４または４５に記載の方法において、
前記第１結合部と前記第２結合部との間の狭い間隙および前記第３結合部と前記第４結合部との間の狭い間隙を、前記第１接触面および前記第２接触面ならびに前記第５接触面および第６接触面がほぼ同時に相互に接触するように縮小する方法。
【請求項４７】
請求項４４から４６までのいずれか一項に記載の方法において、
前記検出装置によって、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙の寸法を表す第１の値を検出し、適宜な第１測定信号を制御装置に伝達し、前記第３結合部と前記第４結合部との間の間隙の寸法を表す第２の値を検出し、適宜な第２測定信号を前記制御装置に伝達し、
前記制御装置により、前記第１測定信号、第２測定信号および少なくとも１つの目標値から少なくとも１つの制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置により、少なくとも１つの制御信号に関係して、前記第１結合部と前記第２結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更ならびに前記第３結合部と前記第４結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更を行うために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に第１力作用を生成し、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に第２力作用を生成する方法。
【請求項４８】
請求項２４から４７までのいずれか一項に記載の方法において、
前記光学モジュールにより、周方向および半径方向を規定し、
前記第１主曲率軸線を、少なくとも１つの構成素子を前記周方向および／または前記半径方向に備える方向に延在させる方法。
【請求項４９】
請求項２４から４８までのいずれか一項に記載の方法において、
少なくとも１つの前記結合部に、前記第１主曲率軸線の方向に弾性的な減結合部を設け、
前記第１主曲率軸線の方向に作用する力を分離するための前記減結合部を、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に構成する方法。
【請求項５０】
請求項２４から４９までのいずれか一項に記載の方法において、
調整状態で、前記補償のための移動により前記結合ユニットの構成素子間に力作用が生じることなしに、少なくとも２つの自由度で補償のための移動を可能とする方法。
【請求項５１】
請求項２４から５０までのいずれか一項に記載の方法において、
組付け状態で前記第１結合部と前記第２結合部とを相互に固定する方法。
【請求項５２】
光学モジュールと、
支持構造部と、
結合装置と
を備える、光学装置であって、
前記結合装置が、複数の結合ユニットを備え、
それぞれの結合ユニットが、光学モジュールに結合されたモジュール結合部、および前記支持構造部に結合された構造部結合部を備え、前記モジュール結合部および前記構造部結合部が組付け状態で相互に接触する光学装置において、
前記結合装置が、位置決め装置の少なくとも一部を備え、
前記位置決め装置が、力発生装置、検出装置、前記力発生装置および前記検出装置に接続された制御装置を備え、
前記検出装置が、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部との間におけるそれぞれの間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な測定信号を前記制御装置に伝達するように構成されており、
前記制御装置が、それぞれの前記測定信号および少なくとも１つの目標値から、前記力発生装置のための少なくとも１つの制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達するように構成されており、
該力発生装置が、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更を行うために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に力作用を生成するように構成され、
該位置決め装置が、組付け状態となる前の調整状態で、それぞれの前記モジュール結合部と、対応した前記構造部結合部との間の間隙を非接触に縮小し、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部とが相互にほぼ同時に接触することを特徴とする光学装置。
【請求項５３】
光学モジュールを支持構造部に結合する方法であって、
前記光学モジュールが結合装置によって支持構造部に結合され、
前記結合装置が、複数の結合ユニットを備え、
それぞれの結合ユニットが、光学モジュールに結合されたモジュール結合部、および前記支持構造部に結合された構造部結合部を備え、
前記光学モジュールと前記支持構造部とが、前記それぞれのモジュール結合部と、対応した前記構造部結合部とを、組付け状態で相互に接触するように相互に接近させる方法において、
組付け状態となる前の調整状態で、検出装置によって、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部との間のそれぞれの間隙の寸法を表す値を検出し、適宜な測定信号を制御装置に伝達し、
前記制御装置により、前記それぞれの測定信号および少なくとも１つの目標値から少なくとも１つの制御信号を生成し、前記力発生装置に伝達し、
該力発生装置により、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部との間の間隙のあらかじめ規定可能な変更を行うために、前記光学モジュールと前記支持構造部との間に力作用を生成し、
それぞれのモジュール結合部と、前記対応した構造部結合部との間にそれぞれ設けられた間隙を非接触に縮小し、前記モジュール結合部と、前記対応した構造部結合部とを相互にほぼ同時に接触させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、光学装置を備える光学結像装置、および光学モジュールを支持構造部に結合するための方法に関する。本発明は、任意の光学装置または光学結像方法との関連で使用することができる。特に本発明は、微小電子回路の製造時に使用するマイクロリソグラフィとの関連で使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
特にマイクロリソグラフィの領域では、できるだけ高精度に設計した構成素子を使用することの他に、所定の目標位置または所定の目標配置からのずれができるだけ小さくなるように結像装置の光学モジュール（例えば、レンズ、ミラーまたは格子などの光学素子を有するモジュール）を作動時に保持し、適宜に高い結像品質を達成することがとりわけ必要である（この場合、本発明では、光学モジュールの概念は、光学素子のみ、ならびに光学素子および例えば把持部など他の構成素子からなるアセンブリを示すものとする）。
【０００３】
マイクロリソグラフィ分野では、微小領域における精度に対する要求は数ナノメートルまたはそれ以下のオーダにある。このような要求は、特に微小電子回路の製造時に使用する光学系の解像度を高め、製造すべき微小電子回路の小型化を促す必要性が絶えず生じた結果である。特に解像度を高めるために高い開口数で作動する現在のリソグラフィシステムでは、高い開口数の利点を完全に利用することができるように著しく偏光したＵＶ光によって作動される。この場合、光学系の通過時に光の偏光を保持することが特に重要である。ここで、応力により光学素子に誘起され、システムにおける偏光損失の著しい割合を占める複屈折が特に問題となる。したがって、結像品質に対するネガティブな作用をできるだけ小さく抑えるために、できるだけわずかにしか不都合な応力が当該光学モジュールに導入されないようにすることが極めて重要である。
【０００４】
この関連で、光学モジュールと光学モジュールを支持する支持構造部との間の結合部を形成する場合に問題が生じる。したがって、動的観点から有利なできるだけ高い固有周波数を得るために、支持構造部への光学モジュールの結合はできるだけ堅固にすべきである。
【０００５】
しかしながら、システムのこのような高い剛性は著しい欠点も有する。概して、光学モジュールと支持構造部との間の接触面における形状および位置許容差は、摩擦を伴う相対移動および場合によっては関連構成素子の変形によってしか補償することができない。摩擦を伴う相対移動は光学モジュールに寄生的な剪断応力を導入し、（システムの高い剛性により）変形による著しい寄生応力が光学モジュールに生じる。さらにこれらの寄生応力は、関連構成素子の高い剛性により、比較的長い距離にわたってのみ形成され、場合によっては光学モジュールの光学的に有効な構成素子の内部にまで伝搬し、そこで結像品質への特に著しいネガティブな作用が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記欠点を有していないか、または少なくともわずかにしか有しておらず、特に使用時に特に簡単に高い結像品質を確保する光学装置、光学結像装置または支持構造部に光学モジュールを結合する方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、支持構造部による支持によって光学モジュールに導入される寄生応力の低減、ひいては特に高い結像品質を簡単に達成することができるという認識に基づいている。組付け状態以前の調整状態において、光学モジュールおよび支持構造部の接触面間の狭い間隙が非接触に保持され、これら接触面間を補償する少なくとも1本の主曲率軸線を中心とした移動が、補償のための移動により光学モジュールと支持構造部との間に力作用が生じることなしに可能となる。
【０００８】
補償のための移動により光学モジュールと支持構造部との間に力作用が生じることなしに間隙を非接触に保持することは、このような補償のための移動によって寄生力およびモーメント、すなわち、最終的には寄生応力が生じないという利点を有する。間隙を非接触に保持するために光学モジュールと支持構造部との間に必要な力作用は、任意の適宜な方法で形成することができる。したがって、間隙を保持するために非接触に適宜な力作用を２つの物体の間に形成する任意の流体力学式、磁気式および電気式作動原理またはこれらの任意の組合せを使用することができる。
【０００９】
狭い間隙の保持により、調整状態で接触面の接触直前まで接合相手との間における補償のための移動を行うことが、移動による寄生応力が生じることなしに可能である。したがって、間隙の大きさに応じて、双方の接触面を少なくともほぼ理想的な位置にもたらすことが可能であり、これにより、接触面が最終的に接触するまで間隙を引き続き縮小することにより、著しい寄生応力はもはや生じない。
【００１０】
狭い間隙の大きさは、それぞれの用途に適宜な任意寸法としてもよい。有利な間隙の大きさは、５〜２００μｍである。狭い間隙の大きさは、有利には数μｍ未満、好ましくは５μｍ〜１５μｍｍ、特に約１０μｍである。
【００１１】
これにより、例えば２つの接触面間における狭い間隙がまだ保持された状態で1つの接合箇所または複数の他の結合箇所で光学モジュールと構造部との間の接触を既に形成することが可能である。次いで接触面の最終的な接触までに狭い間隙が減少させた場合、この比較的小さい移動により（このような移動がそもそもあるとすれば）、一方では接触面間で、他方では他の接合箇所の領域においても、光学モジュールと支持構造部との間に比較的小さい相対移動が生じ、これにより、（あるとしても）極めて小さい寄生力またはモーメント、ひいてはこれにより生じる寄生応力が生じ得るのみである。
【００１２】
この原理を光学モジュールと支持構造部との間における複数の接合箇所、特に全ての接合箇所で使用した場合、特に有利である。さらにこの場合、当該接触面間のそれぞれの狭い間隙を同期的に減少させ、接触面が異なった接合箇所でほぼ同時に接触する（この場合、本発明では「ほぼ同時に」とは、最大の時間的ずれが１００ｍｓ未満、有利には１０ｍｓ未満であるものとする）と有利である。１つの接合箇所における間隙の減少による相対移動の結果１つまたは複数の他の接合箇所の領域において相対移動が生じることが、これにより有利に防止される。
【００１３】
ここで、当該接触面は平坦な面であってもよく、その主曲率軸線は無限遠にあってもよいことに留意されたい。この特別な場合、この（無限遠の）主曲率軸線を中心とした補償のための移動は、換言すれば回転移動ではなく並進移動である。
【００１４】
したがって、第１変化態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィのための光学装置に関し、光学装置は、光学モジュールと支持構造部と結合装置とを備え、結合装置は、第１結合部と第２結合部とを有する少なくとも１つの結合ユニットを備える。第１結合部は光学モジュールに結合されており、第２結合部は支持構造部に結合されている。第１結合部は第１主曲率を有する第１接触面を備え、第１主曲率は第１主曲率軸線を規定し、第２結合は、第２主曲率を有する第２接触面を備え、第２主曲率は第２主曲率軸線を規定する。第２主曲率は、第１主曲率に適合されており、取り付けられた状態で第１接触面は第２接触面に接触する。結合装置は、第１結合部および第２結合部に作用する位置決め装置の少なくとも一部を備え、位置決め装置は、組付け状態となる前の調整状態で第１接触面と第２接触面との間の狭い間隙を非接触に保持するように構成されており、第１接触面と第２接触面との間における第１主曲率軸線を中心とした補償のための移動が、第１結合部と第２結合部との間に補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となる。
【００１５】
別の態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィのための結像装置に関し、結像装置は、第１素子群を有する照明装置と、投影パターンを備えるマスクを収容するためのマスク装置と、第２光学素子群を有する投影装置と、基板を収容するための基板装置とを備える。照明装置は第１光学素子群を使用して投影パターンを照明するように構成されており、第２光学素子群は、基板に投影パターンを結像するように構成されている。照明装置および／または投影装置は光学モジュール、支持構造部および結合装置を備え、結合装置は、第１結合部および第２結合部を有する少なくとも１つの結合ユニットを備える。第１結合部は光学モジュールに結合されており、第２結合部は支持構造部に結合されている。第１結合部は第１主曲率を有する第１接触面を備え、第１主曲率は第１主曲率軸線を規定し、第２結合部は、第２主曲率を有する第２接触面を備え、第２主曲率は第２主曲率軸線を規定する。第２主曲率は、第１主曲率に適合されており、組付け状態で第１接触面は第２接触面に接触する。結合装置は、第１結合部および第２結合部に作用する位置決め装置の少なくとも一部を備え、位置決め装置は、組付け状態となる前の調整状態で第１接触面と第２接触面との間の狭い間隙を非接触に保持するように構成されており、第１接触面と第２接触面との間における第１主曲率軸線を中心とした補償のための移動が、第１結合部と第２結合部との間に補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となる。
【００１６】
別の態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィのための、光学モジュールを支持構造部に結合する方法に関し、光学モジュールは結合装置を介して支持構造部に結合され、結合装置は、第１結合部および第２結合部を有する少なくとも１つの結合ユニットを備え、第１結合部は光学モジュールに結合されており、第２結合部は支持構造部に結合されている。第１結合部は第１主曲率を有する第１接触面を備え、第１主曲率は第１主曲率軸線を規定し、第２結合部は、第１主曲率軸線に適合された第２主曲率を備え、第２主曲率は第２主曲率軸線を規定し、光学モジュールと支持構造部とは、取り付けられた状態で第１接触面は第２接触面に接触するように相互に接近させられる。組付け状態となる前の調整状態で第１接触面と第２接触面との間の狭い間隙が非接触に保持され、これにより、第１接触面と第２接触面との間における第１主曲率軸線を中心とした補償のための移動が、第１結合部と第２結合部との間における補償のための移動により力作用が生じることなしに可能となる。
【００１７】
別の態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィのための光学装置に関し、光学装置は、光学モジュールと支持構造部と結合装置とを備え、結合装置は複数の結合ユニットを備え、それぞれの結合ユニットは、光学モジュールに結合されたモジュール結合部と、支持構造部に結合された構造部結合部とを備え、これらは組付け状態で相互に接触する。結合装置は位置決め装置の少なくとも一部を備え、位置決め装置は、組付け状態となる前の調整状態で、それぞれのモジュール結合部と、対応した構造部結合部との間の間隙が非接触に縮小するように構成されており、モジュール結合部と、対応した構造部結合部とは相互にほぼ同時に接触する。
【００１８】
別の態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィのための、光学モジュールを支持構造部に結合する方法に関し、光学モジュールは結合装置を介して支持構造部に結合され、結合装置は、複数の結合ユニットを備え、それぞれの結合ユニットは、光学モジュールに結合されたモジュール結合部と、支持構造部に結合された構造部結合部とを備え、光学モジュールと支持構造部とは、それぞれのモジュール結合部と対応した構造部結合部とが組付け状態で接触するように相互に接近させられる。組付け状態となる前の調整状態でそれぞれのモジュール結合部と対応した構造部結合部との間にそれぞれ設けられた間隙を非接触に減少させ、これにより、モジュール結合部と対応した構造部結合部とは相互にほぼ同時に接触する。
【００１９】
本発明の他の有利な構成が従属請求項または添付の図面を参照して説明する以下の有利な実施例により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による光学装置を備え、光学装置の２つの構成素子を結合するための本発明による方法の好ましい実施形態を構成することができる本発明による光学結像装置の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図２Ａ】図１（図１の詳細II）に示した結像装置の本発明による光学装置の有利な実施形態の一部を調整状態で示す概略的な斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａによる構成素子を組付け状態で示す概略図である。
【図３】図２Ａに示した光学装置によって実施することのできる本発明による光学装置の２つの構成素子を結合する方法の好ましい実施形態を示すブロック図である。
【図４】図１に示した結像装置の本発明による光学装置の別の好ましい実施形態の一部を示す概略図である。
【図５】図１に示した結像装置における本発明による光学装置の別の好ましい実施形態の一部を示す概略図である。
【図６】本発明による光学装置を備え、光学装置の２つの構成素子を結合するための本発明による方法の好ましい実施形態を構成することができる本発明による光学結像装置の別の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図７】図６（図６の詳細VII ）に示した結像装置の本発明による光学装置の有利な実施形態の一部をまだ組み付けられていない状態で示す概略的な斜視図である。
【図８Ａ】図７に示した構成素子を調整状態で示す概略図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示した構成素子を組付け状態で示す概略図（図６の詳細VII ）である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、本発明による光学装置の他の好ましい実施形態の構成素子を著しく概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１実施例
図１〜図３を参照して、以下に本発明によるマイクロリソグラフィのための光学結像装置１０１で使用する本発明による光学装置の好ましい実施形態を説明する。
【００２２】
説明を簡単にするために、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示したXYZ-座標系を参照し、重力はZ-軸線に対して平行に作用するものと仮定する。しかしながら、本発明の他の変化態様では、場合によっては結像装置１０１の構成素子は異なる配向としてもよい。
【００２３】
図１は、１９３ｎｍの波長を有するＵＶ領域の光で作動するマイクロリソグラフィ装置１０１の形態の本発明による光学結像装置の好ましい実施形態を示す。
【００２４】
マイクロリソグラフィ装置１０１は、照明系１０２と、マスクテーブル１０３の形態のマスク装置と、（z-方向に延在する）光軸１０４．１を有する対物レンズ１０４の形態の光学投影系と、ウェーハテーブル１０３．１の形態の基板装置とを備える。照明系１０２は、波長１９３ｎｍの投影光束（詳述しない）によってマスクテーブル１０３に配置されたマスク１０３．１を照明する。マスク１０３．１には投影パターンが位置し、この投影パターンは、投影光束によって、対物レンズ１０４に配置された光学素子を介してウェーハテーブル１０５に配置したウェーハ１０５．１の形態の基板に投影される。
【００２５】
照明系１０２は、図示しない光源の他に、光学的に有効な構成素子の第１グループ１０６を備え、第１グループ１０６はとりわけ光学素子１０６．１を備える。対物レンズ１０４は光学的に有効な光学素子の第２グループ１０７を備え、第２グループ１０７は、とりわけ一連の光学素子、例えば光学素子１０７．１を備える。第２グループ１０７の光学的に有効な構成素子は、対物レンズ１０４のハウジング１０４．２の内部に保持されている。１９３ｎｍの作動波長により、光学素子１０６．１または１０７．１はそれぞれ屈折性光学素子、すなわち、レンズなどであってよい。しかしながら、本発明の他の変化態様では、他の任意の光学素子、例えば屈折性または回折性光学素子を使用することもできる。同様に、これらの光学素子の任意の組み合わせを使用することももちろんできる。
【００２６】
対物レンズ１０４は、結合装置１０８によって支持構造部１０９に結合されており、したがって、支持構造部１０９で支持されており、対物レンズ１０４、結合装置１０８および支持構造部１０９は、本発明では光学装置１０１．１の構成素子である。
【００２７】
結合装置１０８は、支持構造部１０９に対して対物レンズ１０４を固定し、対物レンズ１０４の重量を支持構造部１０９に伝達する。結合装置１０８は、このために同一に構成され、対物レンズ１０４の周方向Ｕに一様に分配された３つの結合ユニット１１０を備える。
【００２８】
図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ１つの部分的に断面した結合ユニット１１０を、調整状態で（図２Ａ）または組付け状態で（図２Ｂ）で示す概略的な斜視図である。図２Ａからわかるように、結合ユニット１１０は第１結合部１１０．１（モジュール結合部）と第２結合部１１０．２（構造部結合部）とを備える。第１結合部１１０．１は、支持構造部１０９に向いていない方の端部で対物レンズ１０４のハウジング１０４．２に（適宜な方法で）堅固に結合されており、第２結合部１１０．２は、対物レンズ１０４に向いていない方の端部で、支持構造部１０９に（適宜な方法で）堅固に固定されている。それぞれの結合部は任意の適宜な方法（摩擦接続、形状接続、材料接続またはこれら任意の組み合わせ）で構成されていてよい。特にそれぞれ１つのモノリシック構成を選択してもよい。
【００２９】
支持構造部１０９に向いた端部に、第１結合部１１０．１は第１接触面１１０．３を備え、第２結合部１１０．２は、対物レンズ１０４に向いた端部に第２接触面１１０．４を備える。第２接触面１１０．４は第１接触面１１０．３に適合されており、両面は同一の主曲率を有している。
【００３０】
第１接触面１１０．３および第２接触面１１０．４は、本実施例ではそれぞれ単純な湾曲した円筒面である。第１接触面１１０．３は（第１）主曲率Ｋ１−１を有し、第２接触面１１０．４は（第２）主曲率Ｋ２−１を有し、これらについて
Ｋ１−１＝Ｋ２−１≠０                      （１）
が成り立つ。
【００３１】
主曲率Ｋ１−１は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに（xy-平面に平行に）延在する（第１）主曲率軸線ＡＫ１−１を規定するように選択される。同様に主曲率Ｋ２−１は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに（xy-平面に平行に）延在する（第２）主曲率軸線ＡＫ２−１を規定する。
【００３２】
さらに第１接触面１１０．３は別の曲率Ｋ１−２を有し、第２接触面１１０．４は別の曲率Ｋ２−２を有し、これらには、
Ｋ１−２＝Ｋ２−２＝０                    （２）
が成り立つ。
【００３３】
主曲率Ｋ１−２は、対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して平行に（xy-平面に平行に）延在する別の無限遠に位置する主曲率軸線ＡＫ１−２を規定するように選択されている。同様に主曲率Ｋ２−２は、同様に対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して平行に（xy-平面に平行に）延在する別の無限遠に位置する主曲率軸線ＡＫ２−２を規定する。
【００３４】
しかしながら、本発明の他の変化態様では、第１および第２接触面は複数回湾曲した面として構成してもよいし、または平坦な面として構成してもよい。さらに、（第１）主曲率軸線ＡＫ１−１は、取付けの際にセルフセンタリングが得られるように、対物レンズ１０４の半径方向平面（xy-平面）に対してわずかに傾斜して延在していてもよいことは自明である。この場合、傾斜角は、所望のセンタリング作用に応じで、有利には０mrad〜１０mradの範囲であってよい。これにより、結合装置の全ての主曲率軸線が相互に平行に延在することを防止することができ、所望のセンタリング効果が得られる。
【００３５】
第１接触面１１０．３および第２接触面１１０．４のこのような構成により、図２Ｂに示した組付け状態ではこれら接触面は相互に全面で接触し、第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間に安定的な機械的結合が確保される。
【００３６】
第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間（第１および第２接触面１１０．３，１１０．４の領域）に堅固な機械的結合を形成するために、基本的に任意の適宜な手段を用いることができる。したがって、結合部の（着脱可能または着脱不能な）固定を形状接続、摩擦接続、材料接続またはこれらの任意の組み合わせによって達成することができる。
【００３７】
図２Ａおよび図２Ｂからさらにわかるように、第１結合部１１０．１はさらに第１結合素子１１０．５および第２結合素子１１０．６を備える。第１結合素子１１０．５は、支持構造部１０９に向いていない方の端部で（適宜な方法で）対物レンズ１０４のハウジング１０４．２に堅固に結合されており、第２結合素子１１０．６は、対物レンズ１０４に向いていない方の端部で第１接触面１１０．３を構成している。
【００３８】
支持構造部１０９に向いた端部に、第１結像素子１１０．５は第３接触面１１０．７を有し、第２結合素子１１０．６は、対物レンズ１０４に向いた端部に第４接触面１１０．８を有している。
【００３９】
第４接触面１１０．８は第３接触面１１０．７に、これら接触面が同一の主曲率を有するように適合されている。
【００４０】
第３接触面１１０．７および第４接触面１１０．８は、本実施例ではそれぞれ平坦な面である。したがって、第３接触面１１０．７は、（いずれの垂線部分でも）（第３）主曲率Ｋ３−１を有し、第４接触面１１０．８は、（いずれの垂線部分でも）（第４）主曲率Ｋ４−１を有し、これらには、
Ｋ３−１＝Ｋ４−１＝０                    （３）
が成り立つ。
【００４１】
したがって、主曲率Ｋ３−１は、無限遠に位置しxy-平面に対して平行な主曲率軸線ＡＫ３−１を規定し、主曲率Ｋ４−１は、無限遠に位置しxy-平面に対して平行な別の主曲率軸線ＡＫ４−１を規定する。
【００４２】
したがって、ここでも本発明の他の変化態様では、第３および第４接触面は一回または複数回湾曲された面であってもよい。
【００４３】
ここでも第３接触面１１０．７および第４接触面１１０．８のこのような構成により、図２Ｂに示した組付け状態でこれらの接触面は相互に全面で接触し、第１結合素子１１０．５と第２結合素子１１０．６との間に安定的な機械的結合が確保される。
【００４４】
第１結合素子１１０．５と第２結合素子１１０．８との間（第１および第２接触面１１０．７，１１０．８の領域）に堅固な機械的結合を形成するために、ここでも基本的には任意の適宜な手段を用いることができる。したがって、結合部の（着脱可能または着脱不能な）固定を形状接続、摩擦接続、材料接続またはこれらの任意の組み合わせによって達成することができる。
【００４５】
図２Ｂに示したような組付け状態を形成する場合、すなわち、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成する場合には、従来の装置では複数の作用因子により接合相手（第１および第２結合部または第１および第２結合素子）間に摩擦に伴う不都合な相対移動が生じる場合がある。
【００４６】
したがって、支持構造部１０９への対物レンズ１０４の降下がz-軸線に沿って正確に行われた場合に結合ユニット１１０自体の構成素子の形状および／または位置許容差によって結合ユニット１１０のそれぞれの接触面が異なる時点で相互に接触することがある。同様のことが、支持構造部への対物レンズ１０４の降下がz-軸線に沿って正確に行われなかった場合、および／またはz-軸線に対して傾斜して行われた場合には、結合ユニット１１０の構成素子の位置および形状が理想的であっても生じる。
【００４７】
これらいずれの場合にも、従来の構成では、例えば、接触面間で少なくとも１つの別の結合ユニット１１０がまだ接触していない場合に接触面がいずれかの結合ユニット１１０に既に接触することになる。これら他の結合ユニット１１０についてまだ得られていない接触を行う場合に、既に接触している接触面の領域に強制的に摩擦に伴う相対移動が生じ、このような相対移動は、対物レンズ１０４への不都合な寄生応力の導入をもたらす。
【００４８】
対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間に結合部を形成する場合に、関連した接合相手間にこのような摩擦に伴う相対移動が生じることを少なくとも広範囲に防止するために、本発明による光学装置１０１．１は位置決め装置１１１を備える。その構造および機能について以下に説明する。
【００４９】
位置決め装置１１１は、流体源１１１．１を有する力発生装置を備え、流体源１１１．１は、第１流体管１１１．２によって、第２結合部１１０．２の第２接触面１１０．４に形成された第１流入開口１１１．３に接続されている。流体管１１１．２によって、流体源１１１．１は、所定流量の流体（すなわち、ガスおよび／または液体）を第１接触面１１０．３および第２接触面１１０．４の領域に供給する。流体が流体管１１１．２によって十分な量で、および十分な圧力で供給された場合、第１接触面１１０．３を介して、十分に大きい力が対物レンズ１０４に加えられ、第１接触面１１０．３は第２接触面１１０．４から持ち上げられ、第１接触面１１０．３と第２接触面１１０．４との間には寸法Ｓ１の狭い第１間隙１１１．４が形成される。
【００５０】
換言すれば、第１接触面１１０．３および第２接触面１１０．４の領域でもハイドロスタティックまたはエアロスタティック式支承部を形成し、あらかじめ規定可能な寸法Ｓ２の狭い第１間隙１１１．４を設けることができる。
【００５１】
作動流体としては、基本的にそれぞれの用途に適したあらゆる任意の適宜な流体を使用することができる。好ましくは、本実施例では、クリーンルーム・圧縮空気（すなわち、対応して純化または処理した空気）を使用し、できるだけわずかな汚染物質しかシステムに入り込まないようにしている。しかしながら、本発明の他の変化態様では、任意の他のガス、特に不活性ガスを作動流体として使用することもできる。
【００５２】
第１間隙１１１．４の関連寸法Ｓ１は、基本的に任意の方法で規定してよい。本実施例では、第１接触面１１０．３と第２接触面１１０．４との間で重力の方向（z-方向）に測定した距離である。しかしながら、本発明の他の変化態様では、第１間隙の寸法Ｓ１は、異なるように規定してもよい。例えば、第１接触面と第２接触面との間における第１接触面に対して垂直方向に測定した距離を用いてもよい。
【００５３】
第１流体管１１１．２によって供給される流体の流体力学的な状態（圧力および流体速度）に応じて、第１間隙１１１．４の寸法Ｓ１を設定してもよい。寸法Ｓ１の第１間隙１１１．４を正確に規定して設定するために、位置決め装置１１１は第１センサ装置１１１．５を備え、第１センサ装置は実際の寸法Ｓ１を表す大きさを検出し、位置決め装置１１１の制御装置１１１．６に伝達する。
【００５４】
センサ装置１１１．５は、実際の寸法Ｓ１を表す大きさを検出するために基本的に任意の適宜な方法で構成してよい。この場合、センサ装置１１１．５は、さらに任意の作動原理（例えば、電気式、磁気式、光学式、または流体力学式の作動原理ならびにこれらの任意の組み合わせ）で作動する。本実施例では、特に簡単に容量センサを接触面１１０．３および１１０．４の領域で実装することができる。同様に、間隙１１１．４の領域における流体の１つ以上の流体力学的大きさを検出する流体力学式センサを特に簡単に実装することができる。例えば、間隙１１１．４の領域で流体の圧力を簡単に検出することができ、この圧力から、実際の寸法Ｓ１を推定することができる。
【００５５】
制御手段１１１．６は、第１間隙１１１．４の寸法について実際の寸法Ｓ１と目標値Ｓ１Ｓとを比較し、適宜な第１制御信号を流体源１１１．１に伝達する。この第１制御信号に関連して、次いで流体源１１１．１は第１流体管１１１．２によって供給した流体流の状態パラメータを適宜に調節し、第１間隙１１１．４の実際の寸法を目標値Ｓ１Ｓに近づける。
【００５６】
本実施例では、調整状態で、まず第１間隙１１１．４は約１０μｍの寸法Ｓ１に設定される。しかしながら、本発明の他の変化態様では、他の寸法を選択することもできることは自明である。有利には、寸法Ｓ１は５μｍ〜１５μｍの範囲である。
【００５７】
この調整状態では、したがって第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間に非接触状態が得られ、換言すれば、第１接触面１１０．３および第２接触面１１０．４の領域には一種の流体支承部（本実施例ではエアロスタティック支承部）が形成される。この状態で、支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間において著しい力およびモーメントを伝達する機械的結合なしに、第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間の第１間隙１１１．４を保持する力が非接触に加えられる。この状態で、第１接触面１１０．３と第２接触面１１０．４との間に摩擦に伴う相対移動が生じることなしに第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間で補償のための移動を行うことができる。
【００５８】
第１間隙１１１．４の領域に供給される流体は、本実施例ではガスである。このことは、ガスは粘性が小さく、したがって内部摩擦が小さいことにより、第１接触面１１０．３と第２接触面１１０．４との間では概して無視できる程度の特にわずかな剪断力のみが伝達され得るという利点を有する。しかしながら、本発明の他の変化態様では、粘性による影響が無視できる程度である場合には液体またはガスと液体との混合物を使用することもできる。
【００５９】
この場合、第１間隙１１１．４の領域には、２つの自由度で無制限の補償のための移動、すなわち、第１接触面１１０．３における対物レンズ１０４の半径方向Ｒに整列された（第１）主曲率軸線ＡＫ１−１を中心とした回転移動（ここでは旋回移動）と、この主曲率軸線ＡＫ１−１に沿った並進運動が可能である（これは第１接触面１１０．３における無限遠に位置する別の主曲率軸線ＡＫ１−２を中心とした移動による特別な場合である）。
【００６０】
狭い第１間隙１１１．４を保持することは、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合を形成する場合に（製造時に生じる接合運動の理想線の不正確さおよび／またはずれによって）個々の結合ユニット１１０の接合相手間に生じ得る上記相対移動が、接触面１１０．３，１１０．４の間に（著しい）摩擦を伴う相対移動をもたらさないという利点を有する。
【００６１】
半径方向Ｒに整列された主曲率軸線ＡＫ１−１を中心とした補償のための移動は、摩擦に伴う相対移動によりこの半径方向Ｒに生じる寄生的なモーメントが概して特に不都合な寄生応力を対物レンズにもたらし、特に不都合な作用を対物レンズの結像品質にもたらすという事態が回避されるという利点を有する。
【００６２】
図２Ａおよび２Ｂかわわかるように、位置決め装置１１１はさらに第２流体管１１１．７を備え、この第２流体管１１１．７を介して流体源１１１．１は第２第１接続素子１１０．５の第３接触面１１０．７に形成された流入開口１１１．８に接続されている。第２流体管１１１．７を介して、流体源１１１．１は、所定の第２流量の流体（すなわち、ガスおよび／または液体）を第３接触面１１０．７および第４接触面１１０．８の領域に供給する。流体が流体管１１１．２によって十分な量で、および十分な圧力で供給された場合、第３接触面１１０．７を介して、十分に大きい力が対物レンズ１０４に加えられ、第３接触面１１０．７は第４接触面１１０．８から持ち上げられ、第３接触面１１０．７と第４接触面１１０．８との間には寸法Ｓ２の狭い第２間隙１１１．９が形成される。
【００６３】
第２間隙１１１．９の関連寸法Ｓ２はここでも、基本的に任意の方法で規定してよい。本実施例では、第３接触面１１０．７と第４接触面１１０．８との間で重力の方向（z-方向）に測定した距離である。しかしながら、本発明の他の変化態様では、第２間隙の寸法Ｓ２は、ここでも（第１間隙の場合のように）異なるように規定してもよい。
【００６４】
第２流体管１１１．７によって供給される流体の流体力学的な状態（圧力および流体速度）に応じて、第２間隙１１１．７の寸法Ｓ２を設定してもよい。寸法Ｓ２の第２間隙１１１．７を正確に規定して設定するために、位置決め装置１１１は第２センサ装置１１１．１０を備える。第２センサ装置は、実際の寸法Ｓ２を表す大きさを検出し、位置決め装置１１１の制御装置１１１．６に伝達する。第２センサ装置１１１．１０は、第１センサ装置と同様に構成してもよい。したがって、構成に関しては上記説明を参照されたい。
【００６５】
制御手段１１１．６は、第２間隙１１１．８の寸法について実際の寸法Ｓ２と目標値Ｓ２Ｓとを比較し、適宜な第２制御信号を流体源１１１．１に伝達する。この第２制御信号に関連して、流体源１１１．１は次いで第２流体管１１１．７によって供給した流体流の状態パラメータを適宜に調節し、第２間隙１１１．９の実際の寸法を目標値Ｓ２Ｓに近づける。
【００６６】
本実施例では、調整状態で、第１間隙１１１．４の他に第２間隙１１１．９も約１０μｍの寸法Ｓ２に設定される。しかしながら、本発明の他の変化態様では、他の寸法を選択することもできることは自明である。有利には、寸法Ｓ２も５μｍ〜１５μｍの範囲である。
【００６７】
この調整状態では、したがって第１結合部１１０．５と第２結合部１１０．６との間に非接触状態が得られ、換言すれば、第３接触面１１０．７および第４接触面１１０．８の領域には一種の流体支承部（本実施例ではエアロスタティック支承部）が形成される。この状態で、支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間において著しい力およびモーメントを伝達する機械的結合なしに、第１結合部１１０．５と第２結合部１１０．６との間の第２間隙１１１．９を保持する力が非接触に加えられる。この状態で、第３接触面１１０．７と第４接触面１１０．８との間に摩擦に伴う相対移動が生じることなしに第１結合部１１０．５と第２結合部１１０．６との間で補償のための移動を行うことができる。
【００６８】
第２間隙１１１．９の領域に供給される流体は、本実施例ではここでもガスである。このことは、ガスは粘性が小さく、したがって内部摩擦が小さいことにより、第３接触面１１０．７と第４接触面１１０．８との間では概して無視できる程度の特にわずかな剪断力のみが伝達され得るという利点を有する。しかしながら、本発明の他の変化態様では、粘性による影響が無視できる程度である場合には液体またはガスと液体との混合物を使用することもできる。
【００６９】
この場合、第２間隙１１１．９の領域には、３つの自由度で限定的でない補償のための移動、すなわち、重力の方向（z-方向）に延在する軸線を中心とした回転移動と、この軸線に対して垂直方向の平面（xy-平面）における２つの並進方向の移動が可能である。（これは第３接触面１１０．７における無限遠に位置する別の主曲率軸線を中心とした移動による特別な場合である）。
【００７０】
２つの並進移動は、第１間隙１１１．４の領域でも可能なように、対物レンズ１０４の半径方向Ｒの補償移動を含む。したがって、本発明の他の変化態様では、第１間隙または第２間隙の領域で、半径方向Ｒに作用するスカート（図２Ｂに破線輪郭１１２によって示唆したように）などによってこの自由度が制限される。
【００７１】
狭い第２間隙１１１．９を保持することは、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成する場合に（製造時に生じる接合運動の理想線の不正確さおよび／またはずれによって）個々の結合ユニット１１０の接合相手間に生じ得る上記相対移動が、接触面１１０．７，１１０．８の間に（著しい）摩擦を伴う相対移動をもたらさないという利点を有する。
【００７２】
図２Ａおよび図２Ｂからさらにわかるように、それぞれの結合ユニット１１０の第２結合部１１０．２は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに弾性的な板ばね素子１１０．９の形態の減結合部を有する。板ばね素子は、主長さ平面が対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して接線方向に延在するように整列されている。これにより、組付け状態（図２Ｂ）で、一方では、対物レンズ１０４の位置を（支持構造部１０９）に対して正確に規定する十分に堅固な結合が対物レンズ１０４との間で確保される。他方では、減結合部は、既知の方法で半径方向Ｒの変形（図２Ｂに破線輪郭１１３で示唆したように）によって、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の異なる熱膨張の補償を可能にする。
【００７３】
減結合部１１０．９の別の利点は、周方向Ｕに対して接線方向に延在する軸線を中心として第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間における摩擦のない補償のための移動が可能となり、これにより、第１結合部１１０．１と第２結合部１１０．２との間に場合によって生じるこの平面における嵌合の不正確さを同様に有利に補償することができることである。
【００７４】
上記構成の利点は、（z-軸線に沿った接合方向とは関係なしに）それぞれの結合ユニット１１０の領域で対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間に結合部を形成する場合に、それぞれ非接触に得られる間隙１１１．４または１１１．９が提供された調整状態（図２Ａ）で、他の全ての自由度で全ての製造許容差の補償を可能にする摩擦を伴わない補償のための移動が可能であり、これにより、後の組付け状態（図２Ｂ）で接合相手間に不都合な応力負荷状態、ひいては対物レンズ１０４への寄生応力の導入は生じない。
【００７５】
対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成する場合、以下に図１〜図３を参照して説明するように様々に異なる措置を取ることができる。図３は、光学モジュールを支持構造部に結合するための本発明による方法の好ましい実施形態により対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成するプロセスを示す図である。
【００７６】
まずステップ１１４．１で方法プロセスを開始する。次いでステップ１１４．２で、図１に示したマイクロリソグラフィ装置１０１の構成素子、特に支持構造部１０９および対物レンズ１０４を準備する。
【００７７】
続いてステップ１１４．３で図２Ａに示したように、寸法Ｓ１を有する第１間隙１１０．４と寸法Ｓ２を有する第２間隙１１０．９とを備える構成が生じるように対物レンズ１０４と支持構造部１０９とを相互に位置決めする。
【００７８】
この場合、様々に異なる措置をとることができる。したがって、第１変化態様ではまず第１部分ステップで位置決め装置１１１を作動せずに、全ての結合ユニット１１０が全ての相互に対応した接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８が相互に接触したまず図２Ｂに示した状態をとることができるように対物レンズ１０４を支持構造部１０９に載置することができる。支持構造部１０９に対物レンズ１０４を載置した場合、まず上述の摩擦を伴う相対移動が、対応した接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８の間に生じる。
【００７９】
第２部分ステップで、全ての結合ユニット１１０のために位置決め装置１１１を作動し、図２Ａに示したようにそれぞれの第１間隙１１０．４および第２間隙１１０．９を当該結合ユニット１１０において構成する。この場合、支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間の非接触の力作用により、接合相手間に上述の補償のための移動が生じる。換言すれば、まず形成された、場合によっては対物レンズ１０４に導入される著しい寄生力およびモーメントを伴った状態が取り除かれる。
【００８０】
第２変化態様では、対物レンズ１０４を支持構造部１０９に近づける場合にすぐに位置決め装置１１１を作動することができ、これにより、個々の間隙１１０．４および１１０．９をすぐに構成し、したがって、接合相手間に初期の接触は生じない。
【００８１】
さらに、これら２つの変化態様の組み合わせた形態を選択することもできることは自明であり、この場合、１つ以上の結合ユニット１１０を第１変化態様にしたがって位置決めし、１つ以上の結合ユニット１１０を第２変化態様にしたがって位置決めする。
【００８２】
次いでステップ１１４．４で、それぞれの結合ユニット１１０において位置決め装置１１１によってそれぞれ第１間隙１１１．４および第２間隙１１１．９の寸法Ｓ１またはＳ２の設定を行う。この場合、それぞれの間隙１１１．４または１１１．９について上記のようにして実際の寸法Ｓ１またはＳ２を検出し、制御装置１１１．６でそれぞれの目標値Ｓ１ＳまたはＳ２Ｓと比較し、流体源１１１．１によって所望のように制御し、それぞれの目標値に適合させる。
【００８３】
続いてステップ１１４．５で、それぞれの間隙１１０．４または１１１．９の変更を行うべきか否かをチェックする。行うべきである場合、ステップ１１４．６でそれぞれの目標値Ｓ１ＳまたはＳ２Ｓを規定値に適合させ、次いでステップ１１４．４に戻る。
【００８４】
これにより、有利には結合ユニット１１０のためにそれぞれの間隙１１０．４または１１１．９の寸法Ｓ１またはＳ２を相互に同期的に縮小することが可能である。特にこれにより、全ての結合ユニット１１０のそれぞれの接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８を相互に同じ時点で接触させることができる。このほぼ同時の接触により、結合ユニット１１０の接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８の間に摩擦に伴う相対移動は生じない。このことは、結合ユニット１１０接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８が、別の結合ユニット１１０の接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８がまだ相互に移動している間に既に相互に接触する上記のような配置が除外される（これにより既に接触している接触面の領域に摩擦に伴う相互移動が生じる場合がある）。
【００８５】
次いでステップ１１４．７で、それぞれの間隙１１１．４または１１１．９の上記制御を終了すべきか否かをチェックし、全ての結合ユニットの相互に対応した全ての接触面１１０．３および１１０．４または１１０．７および１１０．８が相互に接触した場合にのみ制御を終了する。そうでない場合には、ステップ１１４．４に戻る。
【００８６】
そうでなければ、ステップ１１４．８で、ステップ１１４．９で方法プロセスを終了する前に上記のようにそれぞれの結合装置１１０の固定を行う。
【００８７】
本実施例では、流体作動原理にしたがって、対物レンズ１０４に作用する他の力（例えば対物レンズ１０４の重量）に起因するそれぞれの間隙１１１．４または１１．９の減少に反作用する力作用を支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間に非接触に生成する位置決め装置による支持構成を説明した。
【００８８】
しかしながら、本発明の別の変化態様では、懸吊式の支持構造を設けてもよい。この場合、流体原理にしたがって支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間にそれぞれの間隙１１１．４または１１．９の拡大に反作用する力作用を非接触に生成する。この場合、例えば、位置決め装置に流体源の代わりに、それぞれの接触面の領域で適宜な容積流を吸着する吸着装置を設け、それぞれの間隙の大きさに反作用する吸着作用が得られるようにしてもよい。
【００８９】
第２実施例
以下に、図１〜図４を参照して本発明による光学装置２０１．１の別の好ましい実施形態を説明する。図１に示したマイクロリソグラフィ装置１０１で光学装置１０１．１の代わりに光学装置２０１．１を使用することができる。光学装置２０１．１は、その構成および機能において、第１実施例による光学装置１０１．１に基本的に対応しており、ここでは主に相違点を説明する。特に同じ構成部分には１００を加えた同じ符号を付す。以下では特に述べない限り、これらの構成部分の特徴および機能に関しては上記説明を参照されたい。
【００９０】
光学装置２０１．１と光学装置１０１．１との相違点は、それぞれの結合装置２１０第１結合部２１０．１が第２結合素子２１０．６を備え、第２結合素子がこの場合対物レンズ１０４に直接に機械的に結合されていることである。換言すれば、光学装置２０１．１では、光学装置１０１．１に対して第１結合素子１１０．５のみが欠如している。したがって、第２センサ装置および第２供給管も設けられていない。
【００９１】
この構成では、図４に示した調整状態で非接触に保持された間隙１１１．４によって２つの自由度で無制限の補償のための移動、すなわち、第１接触面２１０．３における対物レンズ１０４の半径方向Ｒに整列された（第１）主曲率軸線ＡＫ１−１を中心とした回転移動（ここでは旋回移動）およびこの主曲率軸線ＡＫ１−１に沿った並進移動が可能である（これは第１接触面２１０．３における無限遠に位置する別の主曲率軸線ＡＫ１−２を中心とした移動による特別な場合である）。
【００９２】
さらに減結合部２１０．９は、周方向Ｕに対して接線方向に延在する軸線および接合方向（z-軸線）に対して平行に延在する軸線を中心として第１結合部２１０．１と第２結合部２１０．２との間に摩擦のない回転方向の補償のための移動を所定限度で可能とし、これにより、第１結合部２１０．１と第２結合部２１０．２との間に場合によって生じた嵌合の不正確さをこれらの自由度で、同様に有利に所定限度で補償することができる。
【００９３】
最後に、（z-軸線に沿った接合方向とは関係なしに）それぞれの結合ユニット１１０の領域で対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間に結合部を形成する場合に、有利にはこのような構成によって、非接触に得られる間隙１１１．４が提供された調整状態で、４つの自由度で、製造許容差の大部分の補償を可能とする摩擦を伴わない補償のための移動が可能となり、これにより、後の組付け状態（図示しない）で接合相手間に不都合な応力負荷状態が広範囲に防止され、ひいては対物レンズ１０４への寄生応力の導入が広範囲に低減される。
【００９４】
光学装置１０１．１との別の相違は、位置決め装置２１１が電磁式の作動原理にしたがって作動することである。このために、位置決め装置２１１は電気エネルギ源２１１．１を備え、この電気エネルギ源は、第１エネルギ供給管２１１．２によって、第２結合部２１０．２の第２接触面２１０．４の領域に配置された第１電磁式装置２１．３に接続されている。さらに、エネルギ源２１１．１は第２エネルギ供給管２１１．７によって、第２結合素子２１０．６の第１接触面２１０．３の領域に配置された第２電磁式装置２１１．８に接続されている。
【００９５】
エネルギ供給管２１１．２によって、エネルギ源２１１．１は制御装置２１１．６によって制御されて所定量の電気エネルギを電磁式装置に供給し、これにより、反対の極性を有する磁界が生成され、この磁界は対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間で間隙１１１．４を保持する適宜な力作用を非接触に生成する。
【００９６】
電磁式装置２１１．３および２１１．８のためのエネルギ供給およびこれにより生じるそれぞれの磁界強度に応じて、間隙１１１．４の寸法Ｓ１を設定することができる。寸法Ｓ１の間隙１１１．４を正確に規定して設定するために、位置決め装置２１１はセンサ装置２１１．５を備え、第１センサ装置は、実際の寸法Ｓ１を表す大きさを検出し、位置決め装置２１１の制御装置２１１．６に伝達する。
【００９７】
制御手段２１１．６は、第１間隙１１１．４の寸法について実際の寸法Ｓ１と目標値Ｓ１Ｓとを比較し、適宜な第１制御信号を流体源２１１．１に伝達する。この制御信号に関連して、流体源２１１．１は次いでエネルギ供給を調整し、間隙１１１．４の実際の寸法を目標値Ｓ１Ｓに近づける。
【００９８】
本実施例では、上記調整状態で、まず間隙１１１．４は約１０μｍの寸法Ｓ１に設定される。しかしながら、本発明の他の変化態様では、他の寸法（概して５μｍ〜２００μｍの寸法）を選択することもできることは自明である。有利には、寸法Ｓ１は５μｍ〜１５μｍの範囲である。
【００９９】
この調整状態では、したがって第１結合部２１０．１と第２結合部２１０．２との間に非接触状態が得られ、換言すれば、第１接触面２１０．３および第２接触面２１０．４の領域には一種のエアロスタティック支承部が形成される。この状態で、支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間において著しい力およびモーメントを伝達する機械的結合なしに、第１結合部２１０．１と第２結合部２１０．２との間の間隙１１１．４を保持する力が非接触に加えられる。この状態で、第１接触面２１０．３と第２接触面２１０．４との間に摩擦に伴う相対移動が生じることなしに第１結合部２１０．１と第２結合部２１０．２との間で補償のための移動を行うことができる。
【０１００】
この実施例により、図３に関連して示した方法を実施することが同様に可能である。特にここでも制御装置によって制御されて全ての結合ユニット２１０において電磁式装置２１１．３および２１１．８へのエネルギ供給の適宜な低減によって、上記利点を有するそれぞれの第１接触面２１０．３および２１０．４がほぼ同時に接触するまで間隙１１１．４を同期的に縮小する。
【０１０１】
ここでも、この実施例で使用した電磁式の作動原理を有する装置の代わりに懸吊式の装置を用いることも可能であり、この場合、磁界によって対物レンズと支持部との間の２つの接触面間の間隙を拡大する力に反作用する力作用が可能となることは自明である。
【０１０２】
第３実施例
次に図１〜図５を参照して、本発明による光学装置３０１．１の別の好ましい実施例を説明する。光学装置３０１．１は、図１に示した光学装置１０１．１のマイクロリソグラフィ装置１０１で使用することができる。光学装置３０１．１は、その構成および機能において、第１実施例による光学装置１０１．１に基本的に対応おり、ここでは主に相違点を説明する。特に同じ構成部分には２００を加えた同じ符号を付す。以下では特に述べない限り、これらの構成部分の特徴および機能に関しては上記説明を参照されたい。
【０１０３】
光学装置３０１．１と光学装置１０１．１との相違点は、第１接触面３１０．３および第２接触面３１０．４が本実施例ではそれぞれ２回湾曲した面であることである。したがって、第１接触面３１０．３は（第１）主曲率Ｋ１−１を有し、第２接触面３１０．４は（第２）主曲率Ｋ２−１を有し、方程式（１）にしたがって、
Ｋ１−１＝Ｋ２−１≠０
が成り立つ。
【０１０４】
主曲率Ｋ１−１は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに（xy-平面に平行に）延在する（第１）主曲率軸線ＡＫ１−１を規定するように選択される。同様に主曲率Ｋ２−１は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに（xy-平面に平行に）延在する（第２）主曲率軸線ＡＫ２−１を規定する。
【０１０５】
さらに第１接触面３１０．３は、別の主曲率Ｋ１−２を有し、第２接触面３１０．４は別の主曲率Ｋ２−２を有し、これらには、方程式（２）にしたがって、
Ｋ１−２＝Ｋ２−２≠０
が成り立つ。
【０１０６】
主曲率Ｋ１−２は、対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して平行に延在する別の主曲率軸線ＡＫ１−２を規定するように選択されている。同様に主曲率Ｋ２−２は、同様に対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して平行に（xy-平面に平行に）延在する別の主曲率軸線ＡＫ２−２を規定する。
【０１０７】
それぞれの接触面３１０．３または３１０．４の２つの主曲率は、異なる値を有していてもよい。本実施例では、それぞれの接触面３１０．３または３１０．４は球面であり、したがって、
Ｋ１−１＝Ｋ２−１＝Ｋ１−２＝Ｋ２−２
が成り立つ。
【０１０８】
この構成では、図５に示した調整状態では、非接触に保持された間隙３１１．４によって３つの自由度で、無制限で摩擦を伴わない補償のための移動、すなわち、３つの空間軸線（x-，y-およびz-軸線）を中心とした回転移動が可能である。
【０１０９】
さらに減結合部１１０．９は、対物レンズ１０４の半径方向Rに付加的な摩擦のない並進的な補償のための移動を所定限度で可能とし、これにより、第１結合部２１０．１と第２結合部１１０．２との間に場合によって生じた嵌合の不正確さをこれらの自由度で、同様に有利に所定限度で補償することができる。
【０１１０】
最後に、（z-軸線に沿った接合方向とは関係なしに）それぞれの結合ユニット３１０の領域で対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間に結合部を形成する場合に、有利にはこのような構成によって、非接触に得られる間隙３１１．４が提供された調整状態で、４つの自由度で、製造許容差の大部分の補償を可能とする摩擦を伴わない補償のための移動が可能であり、これにより、後の組付け状態（図示しない）で接合相手間に不都合な応力負荷状態広範囲に防止され、ひいては対物レンズ１０４への寄生応力の導入は広範囲に低減される。
【０１１１】
光学装置１０１．１との別の相違点は、位置決め装置３１１の力発生部は結合ユニット１１０に組み込まれているのではなく、結合ユニット３１０に対して動的に平行に配置された（図５に極めて概略的にのみ示した）力発生装置３１１．３，３１１．８によって得られる。
【０１１２】
力発生装置３１１．３は、ここでも電気式、磁気式、流体力学式の作動原理またはこれらの任意の組み合わせにしたがって作動する。力発生装置は、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間に非接触に力作用を生成し、この力作用によって、第１接触面３１０．３と第２接触面３１０．４との間の間隙３１１．４を保持する。
【０１１３】
この実施例によって、図３に関連して示した方法を実施することが同様に可能である。特にここでも制御装置３１１．６によって制御されて全ての結合ユニット３１０において電磁式装置３１１．３および３１１．８へのエネルギ供給を適宜に低減することによって、上記利点を有するそれぞれの第１接触面３１０．３および３１０．４がほぼ同時に接触するまで間隙３１１．４を縮小する。
【０１１４】
ここでも、上記の不動の装置の代わりに懸吊式の装置を用いることも可能であり、この場合、力発生装置によって対物レンズと支持部との間の２つの接触面間の間隙を拡大する力に反作用する力作用が可能となることは自明である。
【０１１５】
第４実施例
次に図６〜図８Ｂを参照して、本発明による光学装置４０１．１を備える本発明によるマイクロリソグラフィ装置４０１の別の好ましい実施例を説明する。マイクロリソグラフィ装置４０１は、その構成および機能において、第１実施例によるマイクロリソグラフィ装置１０１に基本的に対応おり、光学装置４０１．１の構成におけるここでは主に相違点を説明する。さらに光学装置４０１．１は、図１によるマイクロリソグラフィ装置においても光学装置１０１．１の代わりに使用することができる。光学装置４０１．１は、その構成および機能形式において、第１実施例による光学装置１０１．１に基本的に対応おり、ここでは主に相違点を説明する。特に同じ構成部分には３００を加えた同じ符号を付す。以下では特に述べない限り、これらの構成部分の特徴および機能に関しては上記説明を参照されたい。
【０１１６】
光学装置４０１．１と光学装置１０１．１との相違点は、図６から図８Ｂからわかるように、支持構造部４０９における対物レンズ１０４の支持部の構成のみであり、マイクロリソグラフィ装置４０１はその他の点ではマイクロリソグラフィ装置１０１と同一に構成されている。
【０１１７】
図６からわかるように、光学装置４０１．１はでは、対物レンズ１０４の懸吊式の支持部が形成されており、対物レンズ１０４は、結合装置４０８によって下方から支持構造部４０９に懸吊されており、これにより支持構造部４０９で支持されている。このために、結合装置４０８は３つの同一に構成され、対物レンズ１０４の周方向Ｕに一様に分配された結合ユニット４１０を備える。
【０１１８】
図７、図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ部分的に断面した結合ユニット４１０のそれぞれ組み付けられていない状態（図７）、調整状態（図８Ａ）または組付け状態（図８Ｂ）を概略的な斜視図を示している。図８Ａからわかるように、結合ユニット４１０は第１結合部４１０．１と第２結合部４１０．２と第３結合部４１０．１０とを備える。
【０１１９】
この場合、それぞれの結合ユニット４１０の第１結合部４１０．１は、ここでも第２結合素子４１０．６のみを備え、この場合、第２結合素子は対物レンズ１０４に直接に機械的に結合されている。第３結合部４１０．１０は、第２結合素子４１０．６と同一に構成された別の結合素子４１０．１１を備えているが、周方向（またはy-方向）に関して１８０°だけ回動されている。結合素子４１０．１１は、本実施例では、支持構造部４０９に直接に機械的に結合されている。それぞれの結合部は任意の適宜な形式（摩擦接続、形状接続、材料接続またはこれら任意の組み合わせ）で構成されていてよい。特にそれぞれモノリシックな構成を選択してもよい。
【０１２０】
支持構造部４０９に向いた端部では、第１結合部４０１．１はフォーク状に構成されており、中央の切込み４１０．１２によって２つの半部に分割された第１接触面４１０．３を有し、この第１接触面は支持構造部４０９に向いていない。第２結合部４１０．２は、支持構造部４０９に向いていない端部に、支持構造部４０９に向いた第２接触面４１０．４を有している。第２接触面４１０．４は中央に配置され、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに弾性的な板ばね素子４１０．９の形態の減結合部によって２つの半部に分割されている。第２接触面４１０．４は、第１〜第３実施例に関連して説明した形で第１接触面４１０．３に適合されており、両者は同一の主曲率を有している。
【０１２１】
支持構造部４０９に向いた端部に、第２結合部４１０．２は、（支持構造部４０９に向いた端部の構成と）同一の、しかしながら、周方向Ｕに関して１８０°回動された構成を有し、相互に調整された接触面を相互に当接させることにより、類似の形式で第２結合部４１０．２を第３結合部４１０．１０に連結することができる。
【０１２２】
このような構成により、第２結合部４１０．２をまず第３結合部４１０．１０に「懸吊し」（したがって第２結合部４１０．２が共に支持構造部４０９に懸吊される）、次いで第１結合部４１０．１を有する対物レンズ１０４を第２結合部４１０．２に「懸吊する」（したがって対物レンズ１０４は共に第２結合部４１０．２によって支持構造部４０９に懸吊される）。
【０１２３】
接線方向に整列された切込み４１０．２を有する結合部４１０．１および４１０．１０のフォーク状の構成は、周方向Ｕの回動によるそれぞれ簡単な接合または懸吊を可能とする。
【０１２４】
それぞれの第１結合部４１０．１およびそれぞれの第２結合部４１０．２の構成は、その他の点では第１実施例に関連して上述した第１結合部１１０．１または第２結合部１１０．２の構成に対応している。特に第１接触面４１０．３および第２接触面４１０．４の曲率は、第１接触面１１０．３または第２接触面１１０．４の構成と同一に構成されている。しかしながら、ここでも本発明の他の変化態様では、第１および第２接触面は複数回湾曲された面として構成してもよいし、平坦な面として構成してもよい。
【０１２５】
第１接触面４１０．３および第２接触面４１０．４の構成は、ここもでも図８Ｂに示した組付け状態では全面で接触し、第１結合部４１０．１と第２結合部１１０．２との間、または第２結合部１１０．２と第３結合部４１０．１０との間に安定した機械的結合が確保される。
【０１２６】
第１結合部４１０．１と第２結合部４１０．２との間の堅固な機械的結合部を（第１および第２接触面４１０．３，４１０．４の領域に）形成するために、基本的に任意の適宜な手段を用いることができる。したがって、結合部の（着脱可能または着脱不能な）固定を形状接続、摩擦接続、材料接続またはこれらの任意の組み合わせによって達成することができる。
【０１２７】
図８Ｂに示したような組付け状態を形成する場合、すなわち、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成する場合には、従来の装置では複数の作用因子により接合相手（第１および第２結合部または第２および第３結合部）間に摩擦に伴う不都合な相対移動が生じる場合がある。このような摩擦を伴う少なくとも広範囲に防止するために、光学装置４０１．１はここでも（図８Ａにのみ示した）位置決め装置４１１を備え、その構造および機能は上記変化態様、特に第１実施例による位置決め装置１１１に対応している。
【０１２８】
本実施例では、第１実施例の場合に類似して、（図８に示した）調整状態で、第１間隙４１１．４の他に、約１０μｍの寸法Ｓ１＝Ｓ２を有する間隙４１１．９が設定される。しかしながら、本発明の別の変化態様では他の寸法を選択してもよい。有利には、Ｓ１またはＳ２は、５μｍ〜１５μｍの範囲である。
【０１２９】
この調整状態では、したがって第２結合部４１０．２と第１結合部４１０．１または第３結合部４１０．１０との間に非接触状態が得られ、換言すれば、一種の流体支承部（本実施例ではエアロスタティック支承部）が形成される。この状態で、著しい力およびモーメントを伝達する機械的結合なしに支持構造部４０９と対物レンズ１０４との間に第１結合部４１０．１と第２結合部４１０．２との間の第２間隙４１１．９を保持する力が非接触に加えられる。この状態で、それぞれの接触面間に摩擦に伴う相対移動が生じることなしに、第１結合素子４１０．５と第２結合素子１１０．６との間で、補償のための移動を行うことができる。
【０１３０】
図７、図８Ａおよび図８Ｂかわわかるように、それぞれの結合ユニット４１０の第２結合部４１０．２は、対物レンズ１０４の半径方向Ｒに弾性的な板ばね素子４１０．９の形態の減結合部を備える。板ばね素子は、ここでも主長さ平面が対物レンズ１０４の周方向Ｕに対して接線方向に延在するように整列されており、これにより、組付け状態（図８Ｂ）で、一方では、対物レンズ１０４の位置を（支持構造部４０９）に対して正確に規定する十分に堅固な結合が対物レンズ１０４との間で確保される。他方では、減結合部は、既知の方法で半径方向Ｒの変形（図８Ｂに破線輪郭４１３で示唆したように）によって、対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の異なる熱膨張の補償を可能にする。
【０１３１】
減結合部４１０．９の別の利点は、周方向Ｕに対して接線方向に延在する軸線を中心として第１結合部４１０．１または第３結合部４１０．１０と第２結合部４１０．２との間における摩擦のない補償のための移動が可能となり、これにより、第１結合部４１０．１と第２結合部４１０．２との間に場合によって生じるこの平面における嵌合の不正確さを同様に有利に補償することができることである。
【０１３２】
対物レンズ１０４と支持構造部１０９との間の結合部を形成する場合、図３との関連で既に上述したように様々に異なる措置を取ることができる。したがって、第１変化態様では、まず第１部分ステップで位置決め装置４１１を作動せずに、全ての結合ユニット４１０が全ての相互に対応した接触面４１０．３および４１０．４が相互に接触したまず図２Ｂに示した状態をとることができるように、対物レンズ１０４を支持構造部１０９に懸吊することができる。
【０１３３】
第２部分ステップで、全ての結合ユニット４１０のために位置決め装置４１１を作動し、図８Ａに示したようにそれぞれの第１間隙４１０．４および第２間隙４１０．９を当該結合ユニット４１０において構成する。この場合、支持構造部１０９と対物レンズ１０４との間の非接触の力作用により、接合相手間に上述の補償のための移動が生じる。換言すれば、まず形成された、場合によっては対物レンズ１０４に導入される著しい寄生力およびモーメントを伴った状態が取り除かれる。
【０１３４】
第２変化態様では、対物レンズ１０４を支持構造部４０９に近づける場合にすぐに位置決め装置４１１を作動することができ、これにより、個々の間隙４１０．４および４１０．９をすぐに構成し、したがって、接合相手間に初期の接触は生じない。さらに、これら２つの変化態様の組み合わせた形態を選択することもできることは自明であり、この場合、１つ以上の結合ユニット４１０を第１変化態様にしたがって位置決めし、１つ以上の結合ユニット４１０を第２変化態様にしたがって位置決めする。
【０１３５】
次いでステップ４１４．４で、それぞれの結合ユニット４１０において位置決め装置４１１によってそれぞれ第１間隙４１１．４および第２間隙４１１．９の寸法Ｓ１またはＳ２の設定を、第１実施例との関連で説明したように行い、これにより、特に有利には、結合ユニット４１０のそれぞれの接触面４１０．３および４１０．４が同じ時点で接触するように、特にそれぞれの間隙４１１．４または４１１．９の寸法Ｓ１またはＳ２を相互に同期的に低減することが可能である。
【０１３６】
しかしながら、本発明の他の変化態様では、それぞれの結合ユニット４１０においてまず第１間隙４１１．４または第２間隙４１１．９のみを接触面に当接するまで低減し、次いではじめてそれぞれ別の間隙を接触面に当接するまで低減することもできることは自明である。しかしながら、本発明の他の変化態様では、結合素子として、図９Ａに示したように、周方向Ｕに剪断剛性を有する板ばね４１０．９の代わりに単純なロッド素子４１５を設けてもよいことは自明である。この場合、結合素子は長手方向にほぼ堅固に、または高い剛性をもって構成してもよい。しかしながら、図９Ａに破線輪郭４１６で示したように、同様に結合素子は少なくとも長手方向に軟性または弾性的な、長手方向に剛性が小さい部分を有していてもよい。
【０１３７】
本発明の他の変化態様では、第１または第３結合部のフォーク状の構成のかわりに、例えば図９Ｂに示したように、第１結合部５１０．１または第３結合部５１０．１０の分割されていない接触面を有する構成としてもよい。この場合、例えば（周方向Ｕに）側方に配置された２つの結合素子５１７が設けられており、これらの結合素子は、第２結合部５１０．２の接触面を形成する２つの部分を結合する。これらの結合素子５１７は任意に構成してよい。したがって、図９Ｂに示したようにロッド状に構成してもよい。しかしながら同様に板ばねを使用してもよい。
【０１３８】
これらの変化態様の変化形態では、第２結合部６１０．２の結合素子６１７の両端部は、図９Ｃに示したように、第１結合部５１０．１または第３結合部５１０．１０に係合するようにフォーク状に形成してもよい。
【０１３９】
本発明の他の変化態様では、図９Ｃに破線輪郭６１８で示したように、例えば第２結合部の領域にアクチュエータ装置をさらに設けてもよい。このアクチュエータ装置６１８は、第２結合部の寸法、例えば長さを能動的に調整する役割を果たしてもよい。
【０１４０】
続いて、本発明の他の変化態様では、図９Ｄに示すように、第３結合部（または第１結合部７１０．１）がなく、第２結合部７１０．２が（例えばバイポッドの形式で示唆した２つの結合素子７１７によって）支持構造部７０９（または対物レンズ）に直接に結合されているように構成してもよい。
【０１４１】
それぞれ３つの結合ユニットを設けた実施例に基づき本発明を説明した。しかしながら、本発明の他の変化態様では他の個数の結合ユニットを設けてもよい。特に２つの結合部の対応した構成では、２つのみの結合ユニットでも十分な場合もあり、この場合、これらの結合ユニットは、有利には対物レンズの周方向Ｕに１８０°だけ相互にずらして配置される。このために、図２Ａ、図４、図５、図７、図９Ｂ、図９Ｃおよび図９Ｄに示したように、（適宜な構成で）半径方向Ｒの傾動モーメントを吸収する十分な能力を有する構成が適している。
【０１４２】
支持構造部に支持された光学素子が対物レンズである実施例に基づいて本発明を説明したが、しかしながら、本発明の他の変化態様では、対応した支持構造部に他の光学モジュールが支持されていてもよい。特に、光学モジュールは個々の光学素子のみによって単独で、または場合によっては適宜な保持装置（例えば保持リングなど）と共に形成されていることも可能である。
【０１４３】
さらに、接合方向が重力方向に延在する実施例に基づいて本発明を説明した。しかしながら、本発明の他の変化態様では、接合方向、ひいてはそれぞれの接触面の任意の他の（特に重力の方向に対して傾斜した）配向を設けてもよいことは自明である。
【０１４４】
屈折光学素子のみを使用した実施例に基づき本発明を説明した。しかしながら、本発明は、もちろん光学装置との関連で使用できる他の波長で結像する場合にも、単独または任意の組合せで、屈折性、反射性または回折性の光学素子を備えていることにここでもう一度指摘しておく。
【０１４５】
さらに、対物レンズが支持構造部に結合された実施例に基づいて本発明を説明した。しかしながら、本発明は、結像装置の他の光学的に有効な構成素子、特に照明装置、マスク装置および／または基板装置などの構成素子との関連で使用することもできることをここで指摘しておく。
【０１４６】
最後に、マイクロリソグラフィの分野の実施例に基づき本発明を説明したことに留意されたい。しかしながら、本発明は任意の他の用途または結合方法でも、特に結像に使用する光の任意の波長で使用することができることは自明である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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