(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学モジュールであって、
支持ユニットと、
該支持ユニットに対してマイクロリソグラフィ投影露光システムの光学素子を保持及び／又は位置決めする少なくとも１つのバイポッドと、
を備え、
該バイポッドは、２つのバイポッドブレースを含み、該バイポットブレースはそれぞれ、第１の端でブレースフットが前記支持ユニットに直接的又は間接的に接続され、
前記バイポッドブレースはそれぞれ、第２の端でブレースヘッドが前記光学素子に直接的又は間接的に接続されて、少なくとも一方のブレースヘッドと２つのブレースフットを接続する接続線とがバイポッド平面上に位置するようになっており、
前記ブレースフット間の間隔は、軸受を介して前記支持ユニット上に保持され、かつジョイントユニットを介して少なくとも一方のブレースフットと係合して少なくとも１つの動作方向に可動である、少なくとも１つのレバーにより調整することができ、
該レバーの少なくとも１つの動作方向は、前記バイポッド平面外にあり、
前記ジョイントユニットは、厳密に１つの曲げ平面を有する少なくとも１つのフレクシャを有し、該フレクシャは、前記曲げ平面に対して垂直方向に剛性構成を有し、
前記レバーは、支持ジョイントを介して前記支持ユニットに接続され、前記支持ジョイントは、前記ジョイントユニットの領域内で前記レバーに接続され、かつ、前記ジョイントユニットに関して前記軸受と反対側に配置されている、光学モジュール。
【請求項２】
前記接続線に沿った前記ブレースフット間の間隔は、前記ブレースヘッド間の間隔よりも大きい、請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記接続線に沿った前記ブレースフット間の間隔は、前記ブレースヘッド間の間隔よりも小さい、請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項４】
前記フレクシャは、前記曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つ該曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、該第２の抵抗モーメントは、前記第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記フレクシャは、前記曲げ平面に対して垂直に伸びた曲げ軸を有し、該曲げ軸の方向の前記フレクシャの長さは、前記曲げ軸に対して垂直に曲げ方向に延びる前記少なくとも１つのフレクシャの最大断面寸法の少なくとも２倍である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記レバーの前記動作方向は、前記バイポッド平面に対して垂直であり、前記少なくとも１つのフレクシャの前記曲げ平面は、前記バイポッド平面に対して垂直である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項７】
前記レバーの前記動作方向は、前記バイポッド平面に対して垂直であり、前記少なくとも１つのフレクシャの前記曲げ軸は、前記バイポッド平面と平行である、請求項５又は６項に記載の光学モジュール。
【請求項８】
前記ジョイントユニットは、さらなる曲げ平面を有するさらなるフレクシャを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項９】
前記さらなるフレクシャの前記さらなる曲げ平面は、前記少なくとも１つのフレクシャの前記曲げ平面に対して垂直である、請求項８に記載の光学モジュール。
【請求項１０】
前記さらなるフレクシャは、前記曲げ平面に対して垂直な剛性構成を有する、請求項８又は９のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１１】
前記さらなるフレクシャは、前記さらなる曲げ平面に対して垂直なさらなる曲げ軸を有する、請求項１０に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
前記さらなるフレクシャは、前記さらなる曲げ軸に対して垂直なねじり軸に対して、前記さらなる曲げ平面の方向の抵抗モーメントの少なくとも２倍である抵抗極モーメントを有する、請求項１１に記載の光学モジュール。
【請求項１３】
前記さらなるフレクシャは、前記さらなる曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つ前記さらなる曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、該第２の抵抗モーメントは、前記第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記ジョイントユニットの前記少なくとも１つのフレクシャの前記曲げ平面は、前記光学素子の対称面と平行であるか、又は前記投影露光システム内の光軸に対して垂直な平面と平行である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１５】
前記さらなるフレクシャの前記さらなる曲げ平面は、前記光学素子の対称面に対して垂直であるか、又は前記投影露光システム内の光軸と平行である、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１６】
前記さらなるフレクシャの前記さらなる曲げ平面は、前記バイポッド平面と平行である、請求項８〜１５のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１７】
前記バイポッドブレースは、それらの長手方向で前記支持ユニットの表面と平行に配置され、前記バイポッドブレースの前記ブレースフット及び前記ブレースヘッドはそれぞれ、それらの前記接続線が前記支持ユニットの前記表面と角度をなして交わるように少なくとも１つのフレクシャを含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１８】
前記ジョイントユニットの前記少なくとも１つのフレクシャ又は前記さらなるフレクシャは、板ばねとして構成される、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項１９】
前記バイポッドそれぞれに割り当てられる前記レバーの前記軸受は、前記レバーを前記支持ユニットに接続するフレクシャとして構成される、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項２０】
前記軸受の前記フレクシャは、厳密に１つの曲げ平面を有し、前記軸受の前記フレクシャは、その曲げ平面に対して垂直方向に剛性構造を有するようになっている、請求項１９に記載の光学モジュール。
【請求項２１】
前記軸受の前記フレクシャは、その曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つその曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、該第２の抵抗モーメントは、前記第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍である、請求項２０に記載の光学モジュール。
【請求項２２】
前記軸受の前記フレクシャは、その曲げ平面に対して垂直に伸びた曲げ軸を有し、前記軸受の前記フレクシャのその曲げ軸の方向の長さは、前記軸受の前記曲げ軸に対して垂直に曲げ方向に延びる前記軸受の前記フレクシャの最大断面寸法の少なくとも２倍である、請求項２０又は２１に記載の光学モジュール。
【請求項２３】
前記軸受の前記曲げ軸は、前記バイポッド平面と平行であり、その前記バイポッドブレースは、前記軸受により保持される前記レバーで調整可能である、請求項２２に記載の光学モジュール。
【請求項２４】
前記軸受の前記曲げ平面は、前記光学素子の対称面と平行であるか、又は前記投影露光システム内の光軸に対して垂直な平面と平行である、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項２５】
前記軸受の前記フレクシャは、回転中心を構成する平行な曲げ平面をそれぞれが有する複数のフレクシャを含む、請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項２６】
前記回転中心を構成する前記フレクシャは、各自の曲げ平面に対して垂直方向に剛性であるように構成される、請求項２５に記載の光学モジュール。
【請求項２７】
前記レバーは、第２種又は第１種てことして構成される、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項２８】
バイポッドの少なくとも１つのバイポッドブレースのブレースフットが、フレクシャを介して前記支持ユニットと接続され、前記フレクシャの前記曲げ平面は、前記ブレースフットと係合する前記ジョイントユニットの前記少なくとも１つのフレクシャの前記曲げ平面と平行である、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項２９】
前記ブレースフットを前記支持ユニットと接続する前記フレクシャは、その曲げ平面に対して垂直方向に剛性であるように構成される、請求項２８に記載の光学モジュール。
【請求項３０】
前記レバーは、少なくとも１つのさらなるフレクシャを介して前記支持ユニットと接続される、請求項２０〜２９のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項３１】
前記レバーの前記さらなるフレクシャは、前記軸受の前記フレクシャの前記曲げ平面と平行な厳密に１つの曲げ平面を有し、前記レバーの前記さらなるフレクシャは、その曲げ平面と垂直な方向に剛性構造を有する、請求項３０に記載の光学モジュール。
【請求項３２】
前記さらなるフレクシャは、前記軸受から、前記レバーの支点・作用点間距離の長さの２倍未満の距離に配置される、請求項３０又は３１に記載の光学モジュール。
【請求項３３】
前記光学素子に直接的又は間接的に接続されるバイポッドブレースの少なくとも１つのブレースヘッドが、少なくとも１つのフレクシャを含むジョイントユニットを備え、前記少なくとも１つのフレクシャ曲げ平面が、対応する前記バイポッドの前記バイポッド平面と平行である、請求項１〜３２のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項３４】
前記光学素子を接続する前記ジョイントユニットは、前記曲げ平面が対応する前記バイポッドの前記バイポッド平面に対して垂直である少なくとも１つのフレクシャを含む、請求項３３に記載の光学モジュール。
【請求項３５】
前記光学素子と接続される前記バイポッドの前記ブレースヘッドは、前記ジョイントユニットを介して、それぞれ接続要素を介して前記光学素子を保持する保持要素と接続される、請求項請求項３３又は３４に記載の光学モジュール。
【請求項３６】
前記保持要素及び／又は前記接続要素は、少なくとも１つのさらなるフレクシャを含む、請求項３５に記載の光学モジュール。
【請求項３７】
前記フレクシャは、前記光学素子の光軸の方向の前記バイポッド平面に対して垂直な、且つ／又は前記光学素子の光軸に対して垂直な方向の前記バイポッド平面に対して垂直な、曲げ平面を有する、請求項３６に記載の光学モジュール。
【請求項３８】
前記レバーは、プレテンション装置及び調整装置を含む、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項３９】
前記支持ユニットに対して前記光学素子を保持及び／又は位置決めするためにヘキサポッド構造を形成する、前記少なくとも１つのバイポッドに対応する３つの同一の構成のバイポッドを備え、前記少なくとも１つのバイポッドに対応する各バイポッドにはそれぞれ対応するレバー及び接続ユニットが割り当てられる、請求項１〜３８のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュールに関する。本発明は、任意の光学装置又は光学結像法に関連して用いることができる。特に、本発明は、超小型回路の製造で用いられるマイクロリソグラフィに関連して用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
本出願に関して、２００８年１１月１４日付けで出願された出願番号第６１／１１４，５４０号の米国仮特許出願の米国特許法第１１９条（ｅ）（１）による利益を主張する。２０８年９月３０日付けで出願された出願番号１０  ２００８  ０４９  ７４６．０のドイツ特許出願の優先権も主張する。
【０００３】
出願番号６１／１１４，５４０の米国仮特許出願の内容及び出願番号１０  ２００８  ０４９  ７４６．０のドイツ特許出願の内容のそれぞれが、本出願の一部であり、参照により本出願に含まれる。
【０００４】
本出願には、引用により含まれる引用文献及び本出願の一部を形成する引用文献が含まれる。本出願の明示的開示と引用により含まれる引用文献の開示との間に不一致がある場合、本出願の開示が優先されるものとする。
【０００５】
特にマイクロリソグラフィの分野において、最大限の精度を有するように設計される構成要素の使用のほかに、対応して高い結像品質を得るために、動作時に、結像装置の光学モジュール、したがって例えばレンズ、ミラー、及び格子等の光学素子を有するモジュール、さらには使用されるマスク及び基板の位置及び姿勢を、指定の設定値内でできる限り正確に設定すること、又はこのような構成要素を指定の位置又はジオメトリで安定させることが特に必要である（本発明の意味するところでは、光学モジュールという用語は、光学素子単独、及びそのような光学素子と例えばホルダ部品等のさらなる構成要素との組立体の両方を意味し得る）。
【０００６】
そのために、全６自由度で光学素子を位置決め及び姿勢決めするために、複数の支持要素が並列運動的に（in a parallel kinematic fashion）協働する支持構造が用いられることが多い。このようなパラレルキネマティクスの典型例は、いわゆるヘキサポッドであり、（普通は３つの対偶、いわゆるバイポッドの）６つの支持要素がリング形保持器の形態のより大きな支持ユニットに対して光学素子を位置決め及び姿勢決めする。多くの場合、支持要素として、例えば開示全体が参照により本明細書に含まれる特許文献１（柴崎）から既知であるように、単純な板ばね状要素がここでは用いられる。
【０００７】
これらの構成は、保持器の平面に対して垂直方向に比較的高さがあるため、光学素子間の所望の距離を保証するために、光学素子が密集している光学システムの構成においてマニピュレータを概して互いに入れ子状にしなければならないという欠点を有する。これには、光学素子を互いに対して（例えば、システムの光軸を中心に）限られた範囲で回転するようにしか装着することができないため、２つ以上の光学素子をそれらの結像誤差（例えば、光学系の変形により生じる）を互いに補償できるように組み合わせることが多くの場合に不可能であるという、さらなる欠点が伴う。
【０００８】
開示全体が参照により本明細書に含まれる特許文献２（柴崎）から、光軸の方向に薄型であるヘキサポッド構造が知られており、この構造では、光学素子が６つの支持部材により支持され、支持部材はそれぞれ、両端がボールジョイントの形態で作用するフレクシャ（flexure）により隣接する構成要素に接合されている。ここで、光学素子の調整は、光学素子に割り当てられた支持体の関節点を光学素子の光軸の方向に特に変位させるように、外部支持構造に割り当てられた支持部材の関節点を光学素子の周方向に対して接線方向に変位させることで行われる。
【０００９】
ボールジョイントの形態で用いられる関節の結果として、小さな面積内で所望の調整運動が達成される一方で、２つのフレクシャが比較的小さな断面積しか有さないため、特に動荷重下において（高加速度で）だが静荷重下だけでも、曲げ要素に比較的高い応力が生じるという問題がある。その結果、第１に、光学素子のマニピュレータの寿命が限られるか、又は比較的低い加速度しか許されないため（指定の調整範囲に関して）比較的小さな調整移動しか行わせることができない。より大きな調整範囲で移動を大きくする傾向を鑑みると、これは非常に不利である。
【００１０】
この構成のさらなる欠点は、ボールジョイントの領域で可能な傾斜動作が、光学素子に割り当てられた関節点の位置の光軸方向の歪み（falsification）につながり、ひいては位置決め精度の低下につながり得ることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第０２／１６９９３号
【特許文献２】欧州特許第１６３２７９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、上記欠点を有していないか又は少なくとも限られた程度までしか有しておらず、特に、大きな調整移動（したがって光学素子での高い加速度）での光学素子の位置決め及び姿勢決めで高い精度及び大きな制御帯域幅（control bandwidth）を得ると共に支持要素の寿命を延ばすことを単純な方法で可能にする、光学素子を支持するための支持要素及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、支持要素のフレクシャがそれらの曲げ軸に対して横断方向に細長い曲げ要素として構成される場合、大きな調整移動での光学素子の位置決め及び姿勢決めで特に高い精度及び特に大きな制御帯域幅を得ると共に支持要素の寿命を延ばすことが可能であるという認識に基づく。このように単純な方法で、大きな動荷重でも比較的緩やかな応力が生じるように、各フレクシャの断面積が増大される。
【００１４】
この構成は、様々な自由度の移動が許容又は制限される領域に支持要素の明確に区別可能な領域を割り当てることができ、且つこれらの領域をより容易に把握する（capture）ことができるように、フレクシャを構成することができるという利点も有する。したがって、例えば、支持部材の領域における支持要素の移動度がいくつかの自由度内に有利に厳しく制限され得る一方で、支持部材の他の場所で他の自由度の動作分離（motion decoupling）が生じる。これにより、制御概念の複雑性が低減され、光学素子の位置決め及び姿勢決めの精度を高めることができる。
【００１５】
したがって、第１の態様によれば、本発明は、特にマイクロリソグラフィ用の光学素子のための支持要素であって、支持部材と、支持部材を外部支持ユニットに接続する第１の接続要素と、支持部材を光学素子に接続する第２の接続要素とを備える、支持要素に関する。支持要素は、６自由度で外部支持ユニットに対して光学素子を位置決め及び姿勢決めするためにさらなる支持要素と並列運動的に協働するように構成される。
【００１６】
支持部材は、複数の第１のフレクシャを含み、第１の接続要素及び／又は第２の接続要素は、少なくとも１つの第２のフレクシャを含み、第１のフレクシャ及び第２のフレクシャはそれぞれ、曲げ軸を規定する。支持ユニットに対する光学素子の動作制限を、複数の第１のフレクシャ及び第２のフレクシャにより最大２自由度で達成することができる。第１のフレクシャ及び第２のフレクシャはそれぞれ、曲げ軸に沿って細長く構成される。
【００１７】
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用の光学素子のための支持要素であって、支持部材と、支持部材を外部支持ユニットに接続する第１の接続要素と、支持部材を光学素子に接続する第２の接続要素とを備え、６自由度で外部支持ユニットに対して光学素子を位置決め及び姿勢決めするためにさらなる支持要素と並列運動的に協働するように構成される、支持要素に関する。第１の接続要素は、支持部材に対する第２の接続要素の第２の接続領域の第２の方向の変位を発生させるために、第１の接続要素に対する第１の接続領域で支持部材に第１の方向の変位を加えるように構成される。支持部材は、複数の第１のフレクシャを含み、第１の接続要素及び／又は第２の接続要素は、少なくとも１つの第２のフレクシャを有する。第１のフレクシャは、第１の方向及び第２の方向により規定される動作平面内にある回転軸を中心とした第１の接続領域に対する第２の接続領域の回転を防止するように構成及び配置される。
【００１８】
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用の光学モジュールであって、光学素子と、複数の支持要素と、外部支持ユニットとを備え、複数の支持要素は、６自由度で外部支持ユニットに対して並列運動的に光学素子を位置決め及び姿勢決めする、光学モジュールに関する。複数の支持要素の少なくとも１つは、本発明による支持要素である。
【００１９】
本発明のさらなる態様によれば、本発明は、光学モジュールであって、支持ユニットと、支持ユニットに対してマイクロリソグラフィ投影露光システムの光学素子を保持及び／又は位置決めする少なくとも１つのバイポッドとを備え、バイポッドは、２つのバイポッドブレースを含み、バイポットブレースはそれぞれ、第１の端でブレースフットが支持ユニットに直接的又は間接的に接続され、第２の端でブレースヘッドが光学素子に直接的又は間接的に接続されて、少なくとも一方のブレースヘッドと２つのブレースフットを接続する接続線とがバイポッド平面上に位置するようになっている、光学モジュールに関する。ここで、接続線に沿ったブレースフット間の間隔は、ブレースヘッド間の間隔よりも随意に大きくすることができる。代替的に、接続線に沿ったブレースフット間の間隔は、ブレースヘッド間の間隔以下であってもよい。さらに、ブレースフット間の間隔は、軸受上に保持されて接続ユニットを介して少なくとも一方のブレースフットと係合して少なくとも１つの動作方向に可動である、少なくとも１つのレバーにより調整することができ、レバーの少なくとも１つの動作方向は、バイポッド平面外にあり、接続ユニットは、厳密に１つの曲げ平面を有する少なくとも１つのフレクシャを有し、このフレクシャが曲げ平面に対して垂直方向に剛性構成を有するようになっている。
【００２０】
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用の光学結像装置であって、照明装置と、投影パターンを備えるマスクを収容するマスク装置と、光学素子群を有する投影装置と、基板を収容する基板装置とを備える、光学結像装置に関する。照明装置は、投影パターンを照明するように構成され、光学素子群は、基板上に投影パターンを投影するように構成される。照明装置及び／又は投影装置は、本発明による光学モジュールを備える。
【００２１】
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用の光学素子を支持する方法であって、光学素子は、複数の支持要素を介して外部支持ユニット上に支持され、６自由度で外部支持ユニットに対して並列運動的に位置決め及び姿勢決めされ、支持要素は、第１の接続要素を介して外部支持ユニットに接続されると共に第２の接続要素を介して光学素子に接続される支持部材を有する、方法に関する。支持部材は、複数の第１のフレクシャを含み、第１の接続要素及び／又は第２の接続要素は、少なくとも１つの第２のフレクシャを有し、第１のフレクシャ及び第２のフレクシャはそれぞれ、曲げ軸を規定する。複数の第１のフレクシャ及び第２のフレクシャを介して、支持ユニットに対する光学素子の動作制限を、最大２自由度で達成することができ、第１のフレクシャ及び第２のフレクシャのそれぞれで、曲げ軸に沿って細長く構成されるジョイントが用いられる。
【００２２】
さらなる態様によれば、本発明は最後に、特にマイクロリソグラフィ用の光学素子を支持する方法であって、光学素子は、複数の支持要素を介して外部支持ユニット上に支持され、６自由度で外部支持ユニットに対して並列運動的に位置決め及び姿勢決めされ、支持要素は、第１の接続要素を介して外部支持ユニットに接続されると共に第２の接続要素を介して光学素子に接続される支持部材を有する、方法に関する。第１の接続要素は、支持部材に対する第２の接続要素の第２の接続領域の第２の方向の変位を発生させるために、第１の接続要素の第１の接続領域で支持部材に第１の方向の変位を加える。支持部材は、複数の第１のフレクシャを含み、第１の接続要素及び／又は第２の接続要素は、少なくとも１つの第２のフレクシャを有する。第１のフレクシャを介して、第１の方向及び第２の方向により規定される動作平面内にある回転軸を中心とした第１の接続領域に対する第２の接続領域の回転が防止される。
【００２３】
本発明のさらなる好適な設計は、添付の特許請求の範囲又は添付図面を参照する好適な実施形態の以下の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】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を実施することができる本発明による支持要素を備える、本発明による光学モジュールを備える、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る。
【図２】図１の結像装置の本発明による光学モジュールの好適な実施形態の概略上面図である。
【図３】図２の光学モジュールの（図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った）概略断面図である。
【図４】図２の光学モジュールの（図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った）概略断面図である。
【図５】図２の光学モジュールで用いられる本発明による支持要素の好適な実施形態の一部の概略斜視断面図である。
【図６】図５の支持要素のさらなる部分の概略上面図である。
【図７】図５の支持要素のさらなる部分の概略上面図である。
【図８】図１の光学結像装置で実施することが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。
【図９】Ａ〜Ｄは、図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【図１０Ａ】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略斜視図である。
【図１０Ｂ】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略斜視図である。
【図１１Ａ】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの支持要素の（図１１Ａの線ＸＩＢ−ＸＩＢに沿った）概略斜視断面図である。
【図１２】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略斜視図である。
【図１３】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略斜視図である。
【図１４】Ａ〜Ｅは、図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【図１５】Ａ〜Ｄは、図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【図１６】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【図１７Ａ】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【図１７Ｂ】図２の光学モジュールで用いることができる本発明による支持要素のさらなる好適な実施形態の一部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施形態
以下で図１〜図８を参照することにより、マイクロリソグラフィ用の本発明による光学結像装置の本発明による光学モジュールで用いられる本発明による光学支持要素の好適な実施形態を説明する。その際、以下の説明を簡略化するために、ｚ方向が鉛直方向を示すｘｙｚ座標系を導入する。しかしながら、本発明の他の変形形態では、結像装置の構成要素の任意の他の空間的位置合わせを行うことができることが自明である。
【００２６】
図１は、１９３ｎｍの波長を有するＵＶ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適な実施形態の概略図を示す。
【００２７】
光学素子群の光学素子は、この例では、レンズ、プリズム、プレート等の形態の屈折光学素子である。しかしながら、本発明の他の変形形態では、それぞれ屈折光学素子、反射光学素子、及び／又は回折光学素子を単独で又は任意の組み合わせで用いることができることが自明である。
【００２８】
マイクロリソグラフィ装置１０１は、照明システム１０２と、マスク装置１０３と、対物レンズ１０４の形態の光学投影システムと、基板装置１０５とを備える。照明システム１０２は、マスク装置１０３のマスクテーブル１０３．２上に配置されているマスク１０３．１を投影光ビーム（より詳細には図示せず）で照明する。マスク１０３．１上には投影パターンがあり、投影パターンは、対物レンズ１０４内に配置されている光学素子群１０６の光学素子を介して、投影光ビームで基板装置１０５のウェーハテーブル１０５．２上に配置されているウェーハ１０５．１の形態の基板に投影される。
【００２９】
照明システム１０２は、光源１０２．１に加えて、特にさらなる光学素子群１０７を備え、光学素子群１０７を介して投影光ビームが形成及び誘導される。光学素子群１０６の光学素子１０６．１を用いて例として以下で説明するように、光学素子群１０６及び１０７の個々の又は全部の光学素子が、本発明による光学モジュール１０８内に保持される。
【００３０】
特に図２〜図４から推論できるように、光学モジュール１０８は、光学素子１０６．１のほかに、光学素子１０６．１用又は複数の構成要素からなる光学組立体１０６用の保持装置１０９を備え、これは、対物レンズハウジングに機械的に接続されるか、又は場合によっては対物レンズハウジングの一部を形成し、したがって、重量と光学素子１０６．１又は光学組立体１０６に作用する静荷重及び動荷重とが、床又は基礎構造により支えられる。
【００３１】
保持装置１０９は、外部リング１１０の形態の外部支持ユニットを備え、これは、本発明による複数の支持要素１１１を介して内部リング１１２の形態の内部支持ユニットと接続される。
【００３２】
外部リング１１０、支持要素１１１、及び内部リング１１２は、本例では互いに一体的に接合される。この目的で、これらは例えば、電食（wire erosion）及び必要であれば固体ブロックからのさらなる機械加工プロセスにより製造され得る。しかしながら、本発明の他の変形形態を用いて、複数の組立構成部品から（任意の適当な組立法を用いて）作られた他の保持装置を用いることができることが自明である。
【００３３】
本例の保持装置１０９は、それぞれがバイポッド１０９．１として２つ１組で分けられている６つの支持要素１１１を備える。このようにして形成された３つのバイポッド１０９．１は、光学素子１０６．１の周囲上で周方向Ｕに均一に分配されるため、ヘキサポッドの形態で並列運動的に構成された支持構造が得られ、これにより、光学素子１０６．１の静的に確定した支持が得られる。ここで、バイポッド１０９．１は、光学素子１０６．１によりそれぞれ規定される光軸（ｚ方向）及び半径方向Ｒを含む、光学素子１０６．１により規定される半径方向平面に対して、（中立位置で）それぞれ対称に配置される。
【００３４】
支持要素１１１は、内部リング１１２に任意の従来の方法（ここではより詳細に説明しない）で固定されている光学素子１０６．１を、空間内の全６自由度でそれぞれ調整可能に（能動的且つ／又は受動的に）位置決め及び姿勢決めすることができるように構成される。そのために、各支持要素１１１は、外部リング１１０に接続されているレバー１１３の形態の第１の接続要素を有する。レバー１１３は、第１の接続領域で支持部材１１４の一端に接続され、支持部材１１４の他端は、第２の接続領域で第２の接続要素１１５と接続される。第２の接続領域１１５はさらに、内部リング１１２と接続される。
【００３５】
概して、本明細書に従った実施態様（execusions）の光学モジュール１０８は、支持ユニット１１０、好ましくは、例えば外部リング１１０等の外部支持ユニットを備える。光学モジュール１０８は、支持ユニット１１０に対してマイクロリソグラフィ投影露光システム１０１の光学素子１０６．１を保持及び／又は位置決めするための少なくとも１つのバイポッド１０９．１をさらに備え、バイポッド１０９．１は、支持部材１１４とも呼ばれる２つのバイポッドブレースを備え、バイポットブレースはそれぞれ、第１の端でブレースフットが支持ユニット１１０に直接的又は間接的に接続され、第２の端でブレースヘッドが光学素子１０６．１に直接的又は間接的に接続される。ブレースヘッド及びブレースフットの接続部は、少なくとも一方のブレースヘッドと２つのブレースフットを接続する接続線とがバイポッド平面上に位置するようになっており、接続線に沿ったブレースフット間の間隔は、ブレースヘッド間の間隔よりも大きく、ブレースフット間の間隔は、軸受（図６の１１３．１）上に保持されて接続ユニットを介して少なくとも一方のブレースフットと係合して少なくとも１つの動作方向に可動である、少なくとも１つのレバー１１３により調整することができる。ここで、レバーの少なくとも１つの動作方向は、バイポッド平面バイポッド平面外にある。さらに、ジョイントユニットは、厳密に１つの曲げ平面を有する少なくとも１つのフレクシャ（例えば、図５の１１４．１、１１４．２）を有し、フレクシャが曲げ平面に対して垂直方向に剛性構成を有するようになっている。
【００３６】
代替的に、接続線に沿ったブレースフット間の間隔は、ブレースヘッド間の間隔以下であってもよい。概して、これらにより規定されるバイポッドブレース間の間隔及び交点、又はバイポッドブレースに沿った線の交点は、並列運動的な（例えば、ヘキサポッドの形態の）複数のバイポッド要素が空間的に整列したプラットフォーム（又は部材）に作用する場合にプラットフォーム又は部材の傾斜をもたらす傾斜軸の場所を規定する。
【００３７】
光学モジュール１０８に関して説明する一般的な実施形態では、例として、バイポッドのバイポッドブレースが外部リング（又は支持ユニット）に直接接続され得るが、上述のように、バイポッドの第２のバイポッドブレースは、例えばレバー１１３を介して外部リング１１０と間接的に接続される。代替的に、両方のバイポッドブレースが、例えば各レバー１１３を介して（又は、概してアクチュエータを介して）外部リングと（支持ユニット１１０と）間接的に接続されてもよい。ここで、ブレースフット間の間隔及び／又は支持ユニット１１０に対するブレースフットの位置を変えるときに、バイポッドのブレースヘッドがブレースフットの位置に応じて複数の方向に移動可能であれば有利である。これは、光学素子が複数の自由度でブレースヘッドに直接的又は間接的に関節結合される可能性をもたらす。このとき、自由度の数は、光学素子を保持するさらなる取り付け要素に応じても変わる。好ましくは、光学モジュール１０８は、上述のようにヘキサポッドを形成する３つのバイポッドを備える。この場合、光学モジュール１０８は、少なくとも１つのバイポッドに対応する、好ましくはそれぞれ同一の構成の３つのバイポッドを備え、これらは、支持ユニットに対して光学素子を保持及び／又は位置決めするためにヘキサポッド構造を形成し、少なくとも１つのバイポッドに対応する各バイポッドにはそれぞれ対応するレバー及び接続ユニットが割り当てられる。光学素子を最大６自由度で概ね拘束力を受けずに位置決めできる、ヘキサポッドにより形成されるパラレルキネマティクスには、全てのアクチュエータ（レバー）が同じ移動プラットフォームに直接作用するという利点がある。ここでは、プラットフォームは、バイポッドのブレースヘッドと接続されるユニット又はモジュールである。これは例えば、光学素子自体（バイポッドブレースのブレースヘッドの直接接続の場合）、又は例えば、より詳細に後述する接続要素も備え得る光学素子用の内部保持リングであり得る。
【００３８】
パラレルキネマティクスの利点の１つは、各アクチュエータがそれぞれ付加質量を伴って各自の調整プラットフォームに作用するシリアルキネマティクスよりも小さな質量を有することである。付加質量に関して、パラレルキネマティクスの全体的質量が小さくなることで、最低固有振動数が通常はシリアルキネマティクスの最低固有振動数よりも著しく高い固有振動数スペクトルが有利に得られる。これは、後者が第一次近似として質量の逆数の平方根になるからである。固有振動数が高くなることで、光学モジュールの振動の励起が防止される。そうでなければ高い光学的分解能を得ることができないため、これはマイクロリソグラフィ投影露光システムで用いられるような光学モジュールで非常に重要である。質量が小さいことにより、パラレルキネマティクスは、シリアルキネマティクスよりも優れた動特性も有する。パラレルキネマティクスのさらなる利点は、移動電線が不要であるため、ケーブルからの拘束力を受けるおそれが生じないことである。さらに、パラレルキネマティクスは、シリアルキネマティクスよりも平坦でより小型に作ることができる。これは、特に屈折面及び／又は反射面として高価な自由形態面を有する光学素子が省かれる場合、このとき光学素子が互いに非常に接近して配置されることが多いため、マイクロリソグラフィ投影露光システムにおける決定的利点でもある。マイクロリソグラフィ投影露光システムで用いられる精密光学系におけるさらなる非常に重要な態様は、パラレルキネマティクスで、例えば上記ヘキサポッド等で、シリアルキネマティクスで生じるような付加的な誘導誤差が生じないことである。したがって、パラレルキネマティクスでは、光学モジュール１０８の光学素子に関して最大の位置精度が得られる。
【００３９】
光学モジュール１０８に関して説明する一般的な実施形態では、さらに、上記のように、１つのバイポッドブレースのヘッドが光学素子と直接係合し得る。代替的に、ブレースヘッドは、光学素子と間接的に係合し、ブレースヘッドと光学素子との間により詳細に後述する接続要素１１５が設けられてもよく、又は光学素子も保持器、例えば内部保持リング内に保持されてもよい。必須ではないが通常は、光学素子がヘキサポッドにより光学モジュール内に保持される場合、バイポッドの２つのブレースヘッドが同じ方法で光学素子と係合する。
【００４０】
光学モジュール１０８の一般的な実施態様では、レバーの少なくとも１つの移動方向が、バイポッド平面外に位置付けられ、モジュール１０８は、ブレースフットの接続線に対して垂直な方向により平坦に、したがってより小型に構成され得る。結果として、例えば上記ヘキサポッド等のパラレルキネマティクスの小型構成の利点がさらに最適化される。レバーの動作方向がバイポッド平面に対して垂直であれば、ブレースフット間の接続線に対して垂直な方向のレバーの動作が空間を一切必要としないため、最も小型の構造が得られる。
【００４１】
光学モジュール１０８の一般的な実施態様のブレースフット間の間隔が可変であるか又は調整可能であるようにするために、少なくとも１つのブレースフットが、ジョイントユニットを介して移動レバーと接続されなければならない。これは、特に、バイポッドブレースが通常は剛性構造を有する、すなわちそれらの長さがほぼ変わらないため、ブレースフット間の間隔の変化が、レバーにより移動させられるバイポッドブレースとレバー自体との間の角度の変化を必然的にもたらすからである。ここでは、ジョイントユニットは少なくとも１つの第１のフレクシャを含む。例えば固体ジョイント（solid state joints）等のフレクシャが用いられる場合の位置精度に関して、光学モジュール１０８により形成されるパラレルキネマティクスを十分に利用するために、フレクシャは厳密に１つの曲げ平面を有する。これにより、曲げ平面から逸れる方向のフレクシャの寄生的な屈曲が、ジョイントユニットと係合しているブレースフットを望ましくない寄生的な方向に変位させることが防止される。この変位は、バイポッドの関連のブレースヘッドにも望ましくない寄生的動作を行わせることにより、位置精度を低下させてしまう。フレクシャは、曲げ平面外の方向、例えば曲げ平面に対して垂直な方向に厳密に１つの曲げ平面を有するために、剛性構成を有さなければならない。
【００４２】
「剛性」という相対語は、フレクシャが曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つ曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、第２の抵抗モーメントが第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍であることを意味する。曲げ平面の方向の抵抗モーメントは、フレクシャが曲げ応力下にあるときに曲げ平面の方向に大きく働く（decisive）抵抗モーメントを意味する。同様に、第２の抵抗モーメントは、フレクシャが曲げ応力下にあるときに曲げ平面に対して垂直な方向に大きく働く抵抗モーメントを意味する。概して、第２の抵抗モーメントが大きいほど、曲げ平面に対して垂直な方向のフレクシャの構成の剛性が高まる。この考察は、いかなる方向にも概して当てはまり、曲げ平面に対して垂直な方向に限定されない。光学素子の必要な位置精度と、バイポッドのジオメトリ、特にさらなるフレクシャがあればそれを十分に考慮したバイポッドブレース及び光学素子とのそれらの連結部の長さに応じて、高剛性要件が生じ得る。したがって、第２の抵抗モーメントが第１の抵抗モーメントの少なくとも５倍よりも大きいか又は少なくとも１０倍よりも大きい必要があり得る。
【００４３】
ここで、抵抗モーメントとは、軸方向の断面二次モーメント（すなわち面積慣性モーメント）とフレクシャの最外縁（extreme fiber）から中立軸（neutral fiber）までの最大距離との商を意味する。抵抗モーメントは、所与の曲げ応力で（所与の曲げモーメントで）曲げモーメントと抵抗モーメントとの商として最大の応力負荷を与える。ねじり歪みによる最大接線応力も考慮するために、抵抗極モーメント、又はねじり抵抗モーメントとも呼ばれるものが、抵抗モーメントの代わりとなる。
【００４４】
曲げ平面から逸れる方向、例えば曲げ平面に対して垂直な方向の上記剛性要件を満たすためには、多くの場合、フレクシャが曲げ平面に対して垂直に伸びた曲げ軸を有し、このとき曲げ軸の方向のフレクシャの長さが、曲げ軸に対して垂直に曲げ方向に延びる曲げユニットの少なくとも１つのフレクシャの最大断面寸法の少なくとも２倍であれば十分である。例えば、フレクシャが曲げ平面に対して垂直な正方形断面を有する板ばね状ジョイントとして形成される場合、この条件は満たされない。他方、フレクシャに曲げ平面に対して垂直な矩形断面が設けられ、矩形断面の長辺が曲げ平面に対して垂直である場合、矩形断面の縦横比が２であればこの条件が満たされる。
【００４５】
図２〜図４の本例における（バイポッドブレースを形成する）各支持部材１１４は、（各バイポッド１０９．１に割り当てられる半径方向平面の場所における光学素子１０６．１に対する接線により規定される）関連の接線方向Ｔに対して概ね平行に延びる。この実施態様では、各支持部材１１４は、第１の曲げ軸をそれぞれが規定する４つの第１のフレクシャ１１４．１〜１１４．４（図５）を有する。このとき、フレクシャ１１４．１及び１１４．３又は１１４．２及び１１４．４の曲げ軸は、対になって互いに平行に延びるが、２つの対１１４．１、１１４．３及び１１４．２、１１４．４の曲げ軸は、互いに対して横断方向（より厳密には、ここでは垂直に）延びる。
【００４６】
図５で図示及び説明されるように、光学モジュール１０８の一般的な実施態様のジョイントユニットは、少なくとも１つのフレクシャ１１４．１の曲げ平面に対して概ね垂直なさらなる曲げ平面を有するさらなるフレクシャ１１４．２を備え得る。さらなるフレクシャ１１４．２は、さらなる曲げ平面に対して垂直なさらなる曲げ軸を有することが好ましい。したがって、ジョイントユニットによりレバー１１３に接続されるバイポッド１０９．１のブレースフット１１４は、互いの回転軸が交差するフレクシャにより支持され、その結果、ブレースフット、したがって関連のバイポッドブレースは、２自由度で分離される。交差するフレクシャが適当に配置されている場合、特に、交差する回転軸間の間隔（spacing of the crossed axes of rotation）が曲げ軸に対して垂直なフレクシャの範囲内又はさらにそれよりも短ければ、これらによりボールジョイントに近似したものが得られる。
【００４７】
例えば固体ジョイント等のフレクシャの使用における位置精度に関して光学モジュール１０８により提供されるパラレルキネマティクスを十分に利用するために、さらなる曲げ平面に対して垂直なさらなるフレクシャ１１４．２も剛性構成を有することが好ましい。このとき、さらなるフレクシャは、さらなる曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つ曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、第２の抵抗モーメントが第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍である。剛性に関して少なくとも１つのフレクシャに関連して上述した説明は、さらなるジョイントにも同様に当てはまる。
【００４８】
バイポッドブレース１１４に、フレクシャのねじりを引き起こし得るねじり応力がかかる場合に、フレクシャに接続されているブレースフットの寄生動作をできる限り小さくするためにも、さらなる曲げ軸に対して垂直なねじり軸に対して、さらなるフレクシャ１１４．２は、このねじり軸に対する抵抗極モーメントがさらなる曲げ平面の方向の抵抗モーメントの少なくとも２倍になるように構成される。
【００４９】
光学モジュール１０８の一般的な実施態様では、これは、ジョイントユニットの少なくとも１つのフレクシャの曲げ平面が光学素子の対称面と平行であるか、又は投影露光システム内の光軸に対して垂直な平面と平行であるように構成され得る。この場合、フレクシャの曲げ軸は、光軸と平行に延びる。図２〜図５による実施態様では、そのようなフレクシャはジョイント１１４．１に相当する。この実施態様がさらなるフレクシャを有するジョイントユニットを備える光学モジュールを含む場合、さらなるフレクシャのさらなる曲げ平面が光学素子の対称面に対して好ましくは垂直であるか、又はさらなる曲げ平面が投影露光システム内の光軸と平行である。そのようなさらなるフレクシャは、図２〜図４による実施態様ではジョイント１１４．２である。ここで、特に光学モジュール１０８が上述のようなヘキサポッド構造を形成する場合、さらなるフレクシャのさらなる曲げ平面はバイポッド平面と平行である。
【００５０】
図６は、支持部材１１４にそれぞれ関連するレバー１１３が、第２のフレクシャ１１３．１を介して外部リング１１０に接続されていることを示す。第２のフレクシャ１１３．１は、（保持装置１０９の中立位置で）第２の曲げ軸、したがって光学素子１０６．１の光軸と平行に延びるレバー１１３の回転軸を規定する。
【００５１】
光学モジュール１０８においてフレクシャ１１３．１がこのような場所にあることで、バイポッド平面が光軸と平行に延びている場合、レバーの動作方向はバイポッド平面に対して垂直である。概して、光軸とは無関係に、レバーの動作方向はバイポッド平面に対して垂直であり得る。このとき、少なくとも１つのフレクシャ１１４．１の曲げ平面は、バイポッド平面に対して垂直である。少なくとも１つのフレクシャ１１４．１の曲げ軸は、このときバイポッド平面と平行である。
【００５２】
レバー１１３は、フレクシャ１１３．１により規定される回転軸を中心に調整装置１１６（より詳細に後述する）により回転させることができる。このとき、支持部材１１４の第１の接続領域１１４．５は、関連の接線方向Ｔ（ｘ方向）に変位させられる。この動作は、光学素子１０６１の光軸の方向に変位する第１のフレクシャ１１４．２及び１１４．４の配置と、バイポッド１０９．１に割り当てられるさらなる支持要素１１１の当接力とにより、光学素子１０６．１の光軸方向（ｚ方向）に少なくとも部分的に延びる第２の接続領域１１４．６の動作に変換される。
【００５３】
ここで説明される実施形態による光学モジュールでは、図５に示すように、ジョイントユニットの少なくとも１つのフレクシャ１１４．１又はさらなるフレクシャ１１４．２は板ばねとして構成される。さらに、各バイポッド１０９．１に割り当てられるレバー１１３の軸受は、レバー１１３を支持ユニット１１０に接合するフレクシャ１１３．１として構成され得る。
【００５４】
ここで、第１のフレクシャ１１４．１〜１１４．４及び第２のフレクシャ１１３．１はそれぞれ、最初引用した特許文献２（柴崎）とは対照的に、その曲げ軸に沿って細長い構成を有するように構成される。これには、フレクシャ１１４．１〜１１４．４又は１１３．１の断面積が拡大されることにより、各フレクシャ１１４．１〜１１４．４、１１３．１における動作の際に大きな荷重下でもフレクシャ１１４．１〜１１４．４、１１３．１内で穏やかな応力しか生じないという利点がある。
【００５５】
光学素子１０６．１の能動的位置決め／姿勢決めの場合の従来技術の構成と比較して、これは、フレクシャ１１４．１〜１１４．４又は１１３．１の（場合によっては長期の）過負荷を招くことなく、ジョイント１１４．１〜１１４．４における応力が小さいためより高い加速度が可能であり、したがって光学素子１０６．１の変位の指定の制御帯域幅でより大きな調整移動を行わせることができるという利点を提供する。
【００５６】
この構成のさらなる利点は、個別の自由度での動作が明確に区別されたフレクシャに割り当てられることである。これにより、各支持要素における調整動作の想定把握が容易になる。
【００５７】
最後に、第２のフレクシャ１１３．１の曲げ軸に対して横断方向に短い構成、したがって純粋な回転ジョイントとしての構成には、第２のフレクシャ１１３．１の曲げ軸を横断する軸を中心としたレバー１１３の傾斜がごくわずかにしか生じ得ないという利点がある。所望の位置からの逸れの原因となるような傾斜がなくなるため、これは、光学素子１０６．１の位置及び姿勢の精度と、動荷重下での光学素子１０６．１の位置及び姿勢の安定性とに大きな影響を及ぼす。
【００５８】
このような傾斜を減らすために、レバー１１３の軸受を構成するフレクシャ１１３．１は、厳密に１つの曲げ平面を有し得ることで、軸受のフレクシャがその曲げ平面に対して垂直方向に剛性構造を有するようになっている。この実施態様は、上述の利点により、光学モジュール１０８についてここで説明されている実施形態で特に好ましい。ここでも、「剛性」という用語は、軸受のフレクシャがその曲げ平面の方向に第１の抵抗モーメントを有し、且つその曲げ平面に対して垂直方向に第２の抵抗モーメントを有し、第２の抵抗モーメントが第１の抵抗モーメントの大きさの少なくとも２倍であることを意味する。軸受のフレクシャの剛性を得るために、フレクシャがその曲げ平面に対して垂直に伸びた曲げ軸を有し、軸受のフレクシャのその曲げ軸の方向の長さが、軸受の曲げ軸に対して垂直に曲げ方向に延びる軸受のフレクシャの最大断面寸法の少なくとも２倍であれば十分である。ここで説明されている実施形態による光学モジュール１０８では、軸受の曲げ軸１１３．１は、軸受により保持されるレバー１１３．１でバイポッドを調整することができるバイポッド平面と平行であり得る。
【００５９】
説明した傾斜の範囲をさらに小さくするために、本例の各レバー１１３は、支持ジョイントとして働くフレクシャ装置１１７を介して外部リングに接続される。フレクシャ装置１１７は、３つのさらなる第２のフレクシャ１１７．１を有する（ｘｙ平面で）実質的にＵ字形の支持アームとして構成され、第２のフレクシャ１１７．１の曲げ軸はそれぞれ、第２のフレクシャ１１３．１の曲げ軸と平行に延びる。これは、フレクシャ装置１１７がレバー１１３の回転動作に従うと同時に、上述のレバー１１３の傾斜に対する支持体としての役割を果たすことができることを意味する。
【００６０】
支持アーム１１７は、第１の接続領域１１４．５に関して第２のフレクシャ１１３．１の反対側に配置され、その結果、レバーの傾斜に対する特に良好な支持を得ることができる。しかしながら、レバーの傾斜に対する支持は、任意の他の適当な点に配置されてもよいことが自明である。
【００６１】
傾斜に対する特に良好な支持を得ようとする場合、必要であれば、図２に破線輪郭１１８で示すように、外部リング１１０のうち支持アーム１１７が配置される（事実上張り出し自在な）部分が、補強（例えば螺着）支持板を介して外部リング１１０のうちレバー１１３の他方の側に位置付けられる部分に接合されるようにすることもできる。
【００６２】
本発明の他の変形形態において、レバーの傾斜に対する追加支持を別の方法で構成することもできることも自明である。しかしながら、必要であれば、第２のフレクシャが予測される静荷重及び動荷重で十分な支持を保証する場合、これを完全に省くこともできる。
【００６３】
光学モジュール１０８について説明した実施形態における上述のレバー１１３の傾斜を減らすために、レバーは、支持ユニット１１０と接続される少なくとも１つのさらなるフレクシャを有し得る。このとき、レバーのさらなるフレクシャが、軸受のフレクシャ１１３．１の曲げ平面と平行な厳密に１つの曲げ平面を有すれば有利である。さらに、レバーのさらなるフレクシャは、その曲げ平面に対して垂直方向に剛性構造も有することが好ましい。さらなるフレクシャが、軸受から、レバーの支点・作用点間距離（load arm）の長さの２倍未満の距離に配置されればまた有利である。結果として、支点・力点間距離対支点・作用点間距離（force to load arm）の撓み比が通常は大きく、多くの場合は５よりも大きいことで、レバーを支持するさらなるフレクシャによるさらなるフレクシャにおける比較的小さな動作補償しか必要なく、こうした理由から、このさらなるフレクシャも同様に剛性構造を有し得る。概して、レバーは、第２種又は第１種てこ（single-sided or double-sided lever）として構成され得る。代替的又は付加的に、傾斜を減らすために、特にバイポッドブレース９１４がさらにフレクシャ９１３．２を介して支持ユニット１１０により支持される場合、レバーは、フレクシャ９１４．１を介してバイポッドブレース９１４に接合され得る（図１６を参照）。
【００６４】
特に図７から推論できるように、レバー１１３は、支持体１１３に面していないその自由端が調整装置１１６に接続され、調整装置１１６を介してレバー１１３の回転軸を中心とした回転が設定され得る。図示の例では、これは、様々な手段（ねじ接続及び調整ワッシャ）によりレバーの回転の粗調整及び微調整を行うことができる一般的に既知の受動装置である。言及したようなこの受動調整装置に加えて、又はその代わりに、能動調整装置（任意の動作原理又は動作原理の組み合わせに従って作動する）が設けられてもよいことがここでは自明である。
【００６５】
しかしながら、本構成で特に有利であり、（例えば、最初に述べた特許文献２からの）既知の構成と異なるのは、レバー１１３の揺動面にレバー１１３用のプレテンション装置１１９が組み込まれることである。プレテンション装置１１９は、外部リング１１０とレバー１１３との間の隙間に組み込まれる単純な板ばねとしてここでは構成される。これには、プレテンション力により付加的な傾斜モーメントがレバー１１３に加わらないという利点がある。さらに、板ばね１１９自体が（その延長面で剛性が高いため）、レバー１１３の傾斜支持体としてなおも働くことができるか、又はレバー１１３を支持することができる。
【００６６】
ここで説明されている光学モジュール１０８のさらなる実施形態では、レバーは、例えば上述のようなプレテンション装置及び調整装置を備え得る。
【００６７】
特に図５から推論できるように、本例では、第１のフレクシャ１１４．１及び１１４．３が、それらの曲げ軸に対して横断方向に、短い、したがって純粋な回転ジョイントであるように構成される一方で、２つの第１のフレクシャ１１４．２及び１１４．４は、同じくそれらの曲げ軸に対して横断方向に、細長い板ばね要素として構成される。この構成は、２つの第１のフレクシャ１１４．２及び１１４．４がそれらの曲げ軸を横断する軸（ここではｘ軸）を中心としたねじりを吸収することもできることを意味する。
【００６８】
このように、例えば、光学素子１０６．１の光軸に対して横断方向に延びる軸を中心としたその傾斜が、支持要素１１１により補償され得る。したがって、本例では、支持部材１１４は、厳密に１自由度（すなわち、ｘ方向の並進）での外部リングに対する光学素子１０６．１の動作制限をもたらす。
【００６９】
しかしながら、本発明の特定の変形形態では（例えば、光学素子の純粋な並進調整の場合）、そのような傾斜補償の可能性がなくてもよいことが自明である。そのような場合、例えば、４つの第１のフレクシャの全てが（短い曲げ軸に対して横断方向の）純粋な回転ジョイントとして実行され得る。この場合、外部リングに対する光学素子１０６．１の動作制限は、２自由度（すなわち、ｘ方向の並進及びｘ方向を中心とした回転）で行われる。
【００７０】
図８は、マイクロリソグラフィ装置１０１で実行される光学素子１０６．１を支持するための本発明による方法の好適な変形形態のフロー図を示す。
【００７１】
最初に、ステップ１２０．１において、光学モジュール１０８の構成要素が上述したように利用可能となる。
【００７２】
続いて、ステップ１２０．２において、光学素子１０６．１及び保持装置１０９が互いに接続される。
【００７３】
続いて、ステップ１２０．３において、調整装置１１６を介して、光学素子の位置及び姿勢が上述の方法で設定される。
【００７４】
第２の実施形態
以下において、図１、図２、及び図９Ａを参照して、本発明による支持要素２１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素２１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素２１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には１００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００７５】
図９Ａは、支持部材２１４の領域の断面を示す。支持要素２１１と支持要素１１１との唯一の相違点は、支持要素２１４の第１のフレクシャ２１４．２及び２１４．４がｘ方向に対して横断方向に延びる板ばね要素として構成されることである。このようにして同様に、厳密に１自由度（すなわち、ｘ軸を中心とした回転）での動作制限が生じるため、ここでも光学素子１０６．１の静的に確定した支持が得られる。
【００７６】
図９Ｂ〜図９Ｄは、第１のフレクシャ２１４．１〜２１４．４の配置及び構成のさらなる変形形態を示す。ここでは、フレクシャ２１４．１〜２４１．４の構成及び配置を基本的に任意に選択できることが自明である。したがって、例えば、図９Ｂは、フレクシャ２１４．１〜２１４．４が力の流れの方向に順序を換えた第１の実施形態の配置の変更形態を示す。
【００７７】
ここでのフレクシャの配置は、一般的に、作製及び／又は組立能力等の剛性に関係のない所望の運動又は条件に応じて決まる。特に、第１の接続領域２１４．５の変位と第２の接続領域２４１．６の変位との間の運動伝達比は、２つの第１のフレクシャ２１４．２及び２１４．４間の間隔に応じて決まる。
【００７８】
図９Ｃは、全てのフレクシャが曲げ軸に対して横断方向に短いジョイントとして実施される、したがって回転ジョイントとして実施される、第１の実施形態に関連してすでに上述した変形形態を示す。
【００７９】
図９Ｄからの変形形態では、２つの板ばね状フレクシャ２１４．２及び２１４．４が力の流れの方向Ｋに整列している。したがって、結果として、それらの曲げ軸は、力の流れの方向Ｋと同一平面上にあるように配置される。図９Ｃからの構成にも他の点で同じことが当てはまる。このように、最終的に、荷重下で生じる種類の応力の所望の分布又は設定（例えば、曲げ応力の低減、純粋な引張応力／圧縮応力の発生）が得られる。
【００８０】
ここで説明される実施形態による光学モジュール１０８では、バイポッドブレースは、それらの長手方向で支持ユニットの表面と平行に配置することができ、バイポッドブレースのブレースフット及びブレースヘッドはそれぞれ、それらの接続線が支持ユニットの表面と角度をなして交わるように少なくとも１つのフレクシャ２１４．２、２１４．４により直径方向に互いに接合される。
【００８１】
第３の実施形態
以下において、図１、図２、及び図１０Ａを参照して、本発明による支持要素３１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素３１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素３１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には２００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００８２】
図１０Ａは、支持部材３１４の領域の断面を示す。支持要素３１１と支持要素１１１との唯一の相違点は、支持要素３１４の第１のフレクシャ３１４．１が（ｘ方向に延びる）板ばね要素として構成され、フレクシャ１１４．３と同様のフレクシャが省かれていることである。換言すれば、ここでは、フレクシャ３１４．１がまず２つの曲げ要素１１４．１及び１１４．３の機能を統合し、そのねじりによって光学素子１０６．１の（光軸に対して横断方向に延びる傾斜軸を中心とした）傾斜動作の分離も可能にする。このようにして同様に、厳密に１自由度（すなわち、ｘ軸を中心とした回転）での動作制限が生じるため、ここでは光学素子１０６．１の静的に確定した支持が得られる。
【００８３】
図１０Ｂは、長い板ばねの代わりに２つの短い板ばね３１４．１及び３１４．３が互いに直接隣接して配置される、図１０Ａからの構成と構成及び機能が同様の構成を示す。
【００８４】
第４の実施形態
以下において、図１、図２、図１１Ａ、及び図１１Ｂを参照して、本発明による支持要素４１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素４１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素３１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には３００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００８５】
この構成では、支持部材４１４は、２つの第１のフレクシャ４１４．１及び４１４．３（それらの曲げ軸はｙ方向と平行に延びる）を有するにすぎないため、支持部材４１４の領域では、４自由度の動作制限が生じる。さらに２つの自由度の分離は、この変形形態では、第２の接続要素４１５の領域で生じる。そのために、この場合もそれらの曲げ軸に沿って細長い第２の接続要素４１５の２つの第２のフレクシャ４１５．１及び４１５．２が設けられる。フレクシャ４１５．１は、光軸に対して横断方向に延びる傾斜軸を中心とした光学素子１０６．１の傾斜動作を分離するが、フレクシャ４１５．２は、光学素子の光軸を中心としたその回転動作の分離を生じさせる。
【００８６】
この構成には、光学素子１０６．１の傾斜動作及び回転動作の分離が光学素子１０６．１のすぐ近傍で生じるため、それにより光学素子の位置がその設定値から逸れても、その逸れが力の流れの方向で光学素子１０６．１から遠く離れて分離要素が配置されている場合よりも小さいという利点がある。
【００８７】
ここで説明される光学モジュール１０８の実施形態は、第４の実施形態と同様に、バイポッドブレースのブレースヘッドを光学素子に直接的又は間接的に接続する少なくとも１つのジョイントユニットを備え、ジョイントユニットは、曲げ平面が対応するバイポッドのバイポッド平面と平行である少なくとも１つのフレクシャ４１４．３を含む。さらに、光学モジュール１０８では、代替的又は付加的に、光学素子を接続するジョイントユニットは、曲げ平面が対応するバイポッドのバイポッド平面に対して垂直である少なくとも１つのフレクシャを含んでいてもよい。
【００８８】
ここで説明される光学モジュール１０８のさらなる実施形態では、バイポッドのブレースヘッドが、光学素子を接続するジョイントユニットを介して、それぞれ接続要素４１５を介して光学素子を保持する保持要素１１２と接続され得る。ここで、保持要素１１２又は接続要素４１５は、少なくとも１つのさらなるフレクシャ４１５．１、４１５．２を備え得る。その際、さらなるフレクシャ４１５．１、４１５．２は、光学素子の光軸の方向のバイポッド平面に対して垂直な、且つ／又は光学素子の光軸に対して垂直方向のバイポッド平面に対して垂直な、曲げ平面を有し得る。
【００８９】
第５及び第６の実施形態
以下において、図１、図２、図１２、及び図１３を参照して、本発明による支持要素５１１及び６１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素６１１の５１１は、結像装置１０１における支持要素４１１の代わりに用いられ得る。支持要素５１１及び６１１の基本的構造及びその動作方法は、図１１Ａからの支持要素４１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には１００又は２００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００９０】
支持要素５１１と支持要素４１１との相違点は、板ばね状の第２のフレクシャ５１５．１を介して３自由度の分離、すなわち、光学素子１０６．１の傾斜動作及び回転動作の分離のほかに光学素子１０６．１の半径方向動作（したがって、その半径方向の動作）の分離も提供されることである。
【００９１】
したがって、この構成では、支持部材５１４及び第２の接続要素５１５が、厳密に１自由度（すなわち、ｘ方向の並進）での外部リング１１０に対する光学素子１０６．１の動作制限をもたらす。
【００９２】
同様の動作制限が図１３からの支持要素６１１で得られ、ここでは、光学素子１０６．１のその光軸の周りでの回転動作の分離に関して板ばね６１５．１の剛性がより高くなっている。
【００９３】
第７の実施形態
以下において、図１、図２、及び図１４Ａを参照して、本発明による支持要素７１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素７１１は、結像装置１０１における支持要素の代わりに用いられ得る。支持要素７１１の基本的構造及びその動作方法は、図１１Ａからの支持要素４１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には３００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００９４】
支持要素７１１と支持要素４１１との相違点は、Ｌ字形の板ばね状の第２のフレクシャ７１５．１を介して３自由度の分離が提供される、すなわち、光学素子１０６．１の傾斜動作及び回転動作の分離のほかに光学素子１０６．１の半径方向動作（したがって、その半径方向の動作）の分離も生じることである。
【００９５】
図１４Ｂ〜図１４Ｄは、このフレクシャ７１５．２の構成のさらなる変形形態を示しており、ここではそれぞれ、曲げ軸に対して垂直な切断面でのフレクシャ７１５．２の断面の曲がった経路が、多分離を確保する決定的な特徴である。
【００９６】
図１４Ｅには、ｘ方向で光学素子に生じ得る寄生動作の問題を付加的な板ばね要素７１５．３により解決することができる、さらなる変形形態が示されている。
【００９７】
第８の実施形態、
以下において、図１、図２、図１５Ａを参照して、本発明による支持要素８１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素８１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素８１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には７００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【００９８】
支持要素１１１との相違点は、ここでは、レバー８１３を外部リング１１０に接続する第２のフレクシャ８１３．１の構成にあるにすぎない。本例では、レバー８１３の傾斜支持を改善するために、フレクシャ８１３．１は２つの板ばね状要素により形成され、それらの軸が交わることでレバー８１３の回転動作の瞬間回転中心を規定する。
【００９９】
図１５Ｂ〜図１５Ｄは、フレクシャ８１３．１を構成する２つの板ばね状要素の配置が異なる、この構成のさらなる変形形態を示す。
【０１００】
ここで説明される光学モジュール１０８のさらなる実施形態では、軸受のフレクシャ８１３．１は、回転中心を構成する平行な曲げ平面をそれぞれが有する複数のフレクシャを含み得る。ここでは、回転中心を構成する曲げ要素が各自の曲げ平面に対して垂直方向に剛性であるように構成されることが好ましい。
【０１０１】
第９の実施形態
以下において、図１、図２、図１６を参照して、本発明による支持要素９１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素９１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素９１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には８００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【０１０２】
支持要素１１１との相違点は、ここでは、レバー９１３の付加的な傾斜支持の構成にある。本例では、レバー９１３が直接付加的に支持されるのではなく、付加的な板ばね状構成のフレクシャ９１３．２が設けられ、これを介して、（ｘ軸を中心とした）レバー９１３の傾斜及びその結果としての支持部材１１４の傾斜を回避するために支持部材９１４も（ｚ軸の方向に）支持される。
【０１０３】
さらなる相違点は、第１のフレクシャ９１４．１が同様に板ばね状構成を有することである。板ばね状のフレクシャ９１４．１及び９１３の軸が交差するため、このようにして、レバー９１３の回転動作に関するレバー９１３と支持部材９１４との間の補償動作の瞬間回転中心が規定される。
【０１０４】
第１０の実施形態
以下において、図１、図２、図１７Ａを参照して、本発明による支持要素１０１１のさらなる好適な実施形態を説明する。支持要素１０１１は、結像装置１０１における支持要素１１１の代わりに用いられ得る。支持要素１０１１の基本的構造及びその動作方法は、図２からの支持要素１１１に対応するため、ここでは相違点のみを扱う。特に、同様の構成要素には９００の値を加えた参照符号が付けてある。以下で別段の記載がない限り、構成要素の特徴に関しては上記の説明を特に参照されたい。
【０１０５】
支持要素１１１との相違点は、レバー１０１３をプレテンションで衝突させるプレテンション装置１０１９の構成のみである。本例では、板ばね１０１９は、レバーを外部リング１１００に接合するフレクシャ１０１３．１の領域に配置される。
【０１０６】
図１７Ｂは、プレテンション装置１０１９がフレクシャ１０１３．１に直接一体化されている、この構成のさらなる変形形態を示す。そのために、（ｘｙ平面で）Ｕ字形の断面を有する板ばね状要素がレバー１０１３に一体的に接合される。プレテンションは、外部リング１１０に接合される調整ねじ１０１９．１（又は同様の調整手段）により設定され得る。
【０１０７】
本発明は、専ら１９３ｎｍの波長の光でのマイクロリソグラフィの分野からの例を用いて詳細に説明されている。しかしながら、本発明が、特に結像に用いる光の任意の波長で、任意の他の用途又は結像方法にも等しく用いられ得ることが自明である。
【図１】
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【図２】
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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８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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