(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ投影露光システムであって、少なくとも１つの光学素子、具体的には、レンズ、ミラー、絞りを有するオブジェクティブ、又は露光システムにおける光学システムあるいはアセンブリを備え、少なくとも１つの素子がマニピュレータによって影響を受けることができ、マニピュレータが精密な調整、又は光学素子又は複数の光学素子の微細な調整のための機構を含み、
前記少なくとも１つのマニピュレータ（７０）がステップモータ（５８，７１）を含み、それによって前記光学素子が調整可能であり、
前記マニピュレータ（７０）及び／又は前記ステップモータ（５８，７１）がハウジング内部に配置されている、
マイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項２】
光学素子が少なくとも1つのマニピュレータによって影響を受け得る請求項１記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項３】
ステップモータ（５８，７１）が減速ギア（６０，７４）によって光学素子に接続されている請求項１又は２に記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項４】
ステップモータ（５８，７１）及び／又は減速ギア（６０，７４）が、偏心駆動または偏心シャフト及び／又は偏心シャフト（５９、７２）を含む請求項２又は３に記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項５】
シャフト（５９，７２）が０．２ｍｍと２ｍｍとの間で偏心している請求項２ないし４のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項６】
機械的減衰手段、具体的には、レバー（６０，７４）が設けられ、それにより単一のレバーの代わりに、複数のレバーがソリッドボディヒンジによって相互接続に適用される請求項２ないし５のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項７】
マイクロハーモニック減衰駆動ギアを減速ギアとして備える請求項２ないし６のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項８】
ステップモータ（５８，７１）及び／又は減速ギア（６０，７４）の領域或いは分野において、フレキシブルな構造、具体的には、ソリッドボディヒンジの、モノリシックな、及び／又はクリアランスのない、与圧付与されたボールベアリング又は転がり軸受けを備える請求項２ないし７のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項９】
シャフト（５９，７２）及び／又は減速ギア（６０，７４）の運動が、センサ（８０，８１）によって測定される請求項２ないし８のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１０】
マイクロリソグラフィ投影露光システムであって、ソリッドボディヒンジを有するマニピュレータによって影響を受けうる少なくとも１つの光学素子を有するハウジングの内部の光学システム又は配置を備え、マニピュレータは、ソリッドボディヒンジによってかけられた力と対抗するか、変位に依存してソリッドボディヒンジによって作用する力又はトルクを少なくとも部分的に相殺する、要素（５，６，１１，１５，１９）を含むマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１１】
素子が磁石（５，６，１１）、重り（１５）又はばね（１９）である請求項１０記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１２】
ソリッドボディヒンジのばね力に対抗するか、それを相殺するように、磁石、具体的には、電磁石がマニピュレータに設置されている請求項１０又は１１記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１３】
要素（１５，１９）がレバー（１４，１６）によってソリッドボディヒンジ（２０）でヒンジ運動するようになっている請求項９ないし１２のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１４】
ソリッドボディヒンジ（４）又は複数のソリッドボディヒンジに作用する駆動アーム（３）の両側面に、駆動アーム（３）へ力をかける要素（５，６）が設けられ、又は変位又はトルクに依存してソリッドボディヒンジ（４）によって生成する力を少なくとも部分的に相殺する請求項９ないし１３のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１５】
マイクロリソグラフィ投影露光システムであって、第１及び第２の手段を有するマニピュレータによって影響を受け得る少なくとも１つの光学素子を有する光学システムを備え、第１手段が請求項８ないし１２のいずれかのシステムに関して反発力及び／又は反発トルクを生成し、マニピュレータは、第1手段によって生成された反発力及び／又は反発トルクと対抗し、第１手段によって生成された力及び／又はトルクを少なくとも部分的に相殺する第２手段（５，６，１１，１５，１９）を備えるマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１６】
第２手段が第１手段の力及び／又はトルクを相殺する請求項１５記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１７】
第１手段の力及び／又はトルクが過度に相殺されている請求項１５又は１６記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１８】
第１手段が弾性ソリッドボディヒンジとして設計されているヒンジを含む請求項１５ないし１７のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項１９】
第２手段が磁石、重り、ばね、又は蓄電器又はこれらの要素の結合を含む請求項１５ないし１８のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項２０】
磁石、重り、又はばねが要素として用いられ、付加的に、要素がレバーによってソリッドボディヒンジに適用される請求項１５ないし１９のいずれかに記載のマイクロリソグラフィ投影露光システム。
【請求項２１】
光学アセンブリであって、
内側を有するハウジングと
前記ハウジングの内側に配置された光学素子と
前記光学素子の少なくとも一つの特性を測定するように構成された、前記ハウジングの外側に配置されたセンサと、
を備え、
前記光学アセンブリはマイクロリソグラフィ光学アセンブリであることを特徴とする光学アセンブリ。
【請求項２２】
前記光学素子の前記少なくとも一つの特性は、前記光学素子の位置であることを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２３】
前記光学アセンブリは投影オブジェクティブであることを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２４】
前記センサは、電気的センサ、磁気的センサ、及び電磁気センサからなる群から選択される要素を備えることを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２５】
前記センサは、光学センサであることを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２６】
前記センサを取り囲む冷却ジャケットを更に備える、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２７】
前記センサの近くに冷却要素を更に備える、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２８】
前記センサを取り囲む断熱材を更に備える、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項２９】
マニピュレータ及び冷却要素を更に備え、前記冷却要素は、前記マニピュレータと前記センサとの間に配置されていることを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３０】
前記ハウジングの外側に配置されたマニピュレータを更に備える、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３１】
前記マニピュレータは前記センサに接続されていることを特徴とする、請求項３０に記載の光学アセンブリ。
【請求項３２】
前記光学素子は、前記マニピュレータによって影響可能であることを特徴とする、請求項３０に記載の光学アセンブリ。
【請求項３３】
マニピュレータ及び分離要素を更に備え、前記分離要素は、前記マニピュレータを前記ハウジングから分離することを特徴とする、請求項２１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３４】
保持具を更に備え、前記分離要素は前記保持具内に配置されることを特徴とする、請求項３３に記載の光学アセンブリ。
【請求項３５】
前記マニピュレータは前記分離要素に連結され、前記分離要素は、前記光学素子の所望の運動に伴う損傷運動を分離することが可能なように構成されていることを特徴とする、請求項３３に記載の光学アセンブリ。
【請求項３６】
前記分離要素は、前記光学素子の位置を変えるか、又は、前記光学素子を移動させるための、所望の運動を前記ハウジングの内側に伝えるように構成されたダンパを有することを特徴とする、請求項３５に記載の光学アセンブリ。
【請求項３７】
光学アセンブリであって、
内側を有するハウジングと
前記ハウジングの内側に配置された光学素子と
前記光学素子の少なくとも一つの特性を測定するように構成された、前記ハウジングから分離されたセンサと、
を備え、
前記光学アセンブリはマイクロリソグラフィ光学アセンブリであることを特徴とする光学アセンブリ。
【請求項３８】
前記センサを前記ハウジングから分離させる分離要素を更に備える、請求項３７に記載の光学アセンブリ。
【請求項３９】
前記ハウジングの外側に配置されたマニピュレータを更に備え、前記光学素子を影響可能なように、前記マニピュレータは前記センサに接続されていることを特徴とする、請求項３７に記載の光学アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内、特に、オブジェクティブ、または、照射または露光システム内に支持された光学アセンブリに関するものである。ハウジングは、内部に、少なくとも１つの光学素子、特にレンズ、ミラー、または、絞りを備えている。少なくとも１つの素子は、少なくとも１つのマニュピレータにより影響を受けうる。
【０００２】
このようなマニュピレータは、光学軸と平行な力を、光学素子の接線方向または半径方向に、光学素子自体、または、光学素子の周辺を囲む支持部またはマウント部に及ぼす働きをする。
【０００３】
ＵＳ ５ ９７３ ８６３によれば、アクチュエータ（図４，５）が露光装置の内部で光学距離の長さを変化させる投影露光装置が説明されている。アクチュエータは、レンズ台に作用し、互いに摺動可能に配置された隣接するレンズ台に対して、レンズと共にレンズ台をシフトさせる。２つの台の間の微粒子の密閉排除は、この装置においては実現されていない。機械的なアクチュエータの代わりに、電圧による電気歪みによって、露光装置の光学軸方向において異なる伸長状態を有する圧力に依存する圧電素子が適用されうる。
【０００４】
可変焦点を有するレンズがＵＳ ６ ２４６ ５２８ Ｂ１に開示されている。レンズは、２つの光学境界面と、合成材料からなり、弾性的に変形可能で、且つ、透明で屈折された本体と、を備えている。このレンズは、半径方向に作用するアクチュエータ、例えば、外側面に配置されたマイクロメータねじにより圧力を受けうる。
【０００５】
ＵＳ ６ ３０７ ６８８ Ｂ１において、光学素子、特にレンズの半径方向に作用するアクチュエータの適用は、張力または圧力、応力またはひずみを及ぼすことが知られている。レンズを支持する内部取付リングと、Ｔ字状に形成された外部取付レバーとの間の領域は、取付リングに力を作用させるために用いられる。機械的に力を作用させるための機械的な手段の代わりに、圧電手段、または、それぞれモータまたはエンジンを用いた水力、空気圧、または、電気ユニットにより構成されうる。
【０００６】
ＵＳ２００１／００３８５００によれば、露光装置のレンズにおいて、その外周の接線方向に作用するためのアクチュエータとして圧電素子が用いられている。加えて、これらのアクチュエータにより、レンズを振動させたり変位させることが実現される。
【０００７】
アクチュエータまたはセンサとしての電気手段により制御されうるコンポーネントが適用されたとき、光学システムにエネルギーが投入され、光学システムが部分的に温まることを引き起こす。光学素子やその台が温まることにより、結像障害を引き起こす変位や変形が生じる。
【０００８】
周知の光学装置のアクチュエータやセンサは、露光装置の内部または周辺に配置される。
【０００９】
本発明の目的は、互いの光学素子に対する光学素子の配置の安定性、また、結像の精度が向上された光学装置を提供することである。
【００１０】
本発明によれば、この目的は、少なくとも１つのマニピュレータがハウジング外か、分離手段の助けにより完全又は大方分離される保持手段内のいずれかに配置され、マニピュレータとマニピュレータによって影響を受ける素子との間の有効な結合が装置内に提供されている本願の冒頭で述べた装置によって解決される。
【００１１】
本発明によって熱を発生するマニピュレータ又はアクチュエータ又は他の熱を発生する設備は光学素子から完全に又は大方分離される。これにより、アクチュエータによって発生する熱はオブジェクティブ或いは露光システムに突き抜けることができない。アクチュエータとオブジェクティブ又は露光システムとを分離することによって、機械的な接続要素が、例えば、光学素子を能動的に操縦するために必要となる。接続手段によって発生する可能性がある微粒子は、オブジェクティブ又は露光システムに突き抜けられず、この発明によるつき抜け防止、通り抜け防止のための対策が説明されている。
【００１２】
発明の有利な実施態様が従属クレーム、図面、明細書及び要約書から生ずる。
有利なことには、本発明の実施例は、マニピュレータを含み、マニピュレータがアクティブな駆動要素であるか、それを含み、好ましくは、マニピュレータは、電子要素、センサ、又はアクチュエータ又は他の非接触測定のための装置を有する。
【００１３】
好ましくは、マニピュレータが付加的に、測定装置、具体的には、レーザ、又は非接触測定のための他の測定装置、駆動要素の運動を記録し、制御コンピュータにこれらを送るためのアクチュエータを含んでいる。
【００１４】
有利なことには、駆動要素、具体的には、モータ又はアクチュエータが、所望の運動と重なる振動としての損傷運動を分離する分離要素に結合されている。位置の変更又は光学素子のシフト、即ち、その高さの変更のために、分離要素が、例えばシャフトの単一の所望の運動、又は押すあるいは駆動するロッドの運動をハウジング内に伝えるダンパを備える。
【００１５】
マニピュレータと、マニピュレータによって影響を受けるハウジングの内部、オブジェクティブの内部又は露光システムの内部の光学素子との間の接続は、実施例によって実現され、電気力又は磁気力により実行される。好ましくは、このシステムは、有効な結合が、シャフト、具体的には、フレキシブル又はカーダニック（cardanic）シャフト、ねじ、紐、ロッド、具体的には、接続ロッドによって構成されている。装置は複数のロッド又はばねを有する。
【００１６】
他の有利な実施態様では、ロッド、具体的には、接続ロッド又はシャフト又はマニピュレータと接続するその他の要素が、ハウジングの内部に対してシールされ、シールにより、具体的にはゴム製又は合成材料のＯ−リングにより、素子に対してシールされている。それにより、オブジェクティブの内部又は露光システムの内部に粒子がつき抜けるのを防止することができる。
【００１７】
それ以外に又は追加的に、マニピュレータが、素子の内部と外部との間に機械的接続がない状態で電場、磁場、電場と磁場の結合磁場要素により影響を与える。例えば、レンズの永久磁石マウントを、外部の磁場を適用することによって移動してもよい。
【００１８】
有利なことには、マニピュレータが、タワー形状の支持部、リング、又は光学素子のハウジングの外側の柱から構成されてもよい。オブジェクティブ又は露光システムの内部からモータ、センサ、又は電子部品を有する機械的配置を実質的に分離することにより、発熱や振動、メンテナンスの削減、光学素子の内部に配置されたマニピュレータ要素によって生じる交換可能性などの負の影響が可能な限り避けられる。
【００１９】
本願の実施態様では、環状のサポートが内部空間、又はギャップによって、ハウジングから分離される。熱的放射及び熱伝達、粒子の放出、駆動要素の破片、機械的振動のような損傷的影響がハウジングから避けられ、光学素子から避けられる。
【００２０】
内的空間が、外部空間に対して、熱的及び／又は電気的及び／又は粒子の貫通に対して絶縁されており、オブジェクティブを調整する又はオブジェクティブの値を測定するのに、影響を与えること又は効果が必要であるとき、外部からアセンブリに影響する効果がオブジェクティブ又は内部のその他の手段にとって許容される。内的空間は、環状支持部によって実現されるように環境から分離又は除外を強める一種のゲートを形成する。それによって、支持部からの方向において、ハウジングへの内部空間、粒子の貫通に対する制限が振動又は温度上昇の変化を許容する。これは、内部空間における温度の振動が支持部又はホルダーにおけるものよりも低いことを意味している。
【００２１】
付加的に、ハウジングと支持部との間の距離は測定装置、具体的には、レーザ及びミラーを有するシステムによって測定できれば、有利である。この目的のために、ミラーがハウジングの外壁に配置されてよい。支持部に配置されたレーザはレーザビームをこれらのミラーに照射し、反射したレーザビームはハウジングと支持部との間の距離についての情報を提供し、ハウジングと支持部との間の距離が、距離調整用の調整手段によって変化することを許容する。
【００２２】
有利な実施例では、少なくとも１つのマニピュレータ及び／又は測定装置は、制御コンピュータ又はその他のユニットに、具体的にはインターフェースを介して接続され、支持部及び／又はハウジングから来る信号を評価する。同様にして、制御コンピュータはマニピュレータ、測定装置及び／又はハウジングの内部に配置されたユニットのための信号を生成する。
【００２３】
マニピュレータから発する熱的放射を低減又は避けるために、冷却ジャケット、具体的には、冷却フィンが設けられた冷却ジャケットが用いられる。または、マニピュレータは単独で又はハウジング中に含まれた冷却要素と共に存在し、ハウジングは好ましくは、断熱材によって形成される。好ましくは、冷却要素つまりマニピュレータとして電流源に接続されてペルチエ素子が機能し、マニピュレータが放出する熱を冷却する。
【００２４】
オブジェクティブ又は露光システムが冷却ジャケットによって取り囲まれている場合は、冷却ジャケットの範囲においてマニピュレータはより小さい空間的利点を生成する。これにより、オブジェクティブ又は露光システムは、冷却機能を満たすシェル構造によって取り囲まれ、その上、１つのマニピュレータ又は複数のマニピュレータを含む。そのような配置からマニピュレータの所望のオブジェクティブ又は露光システムの内部に移され、変形、熱的放射又は熱伝達が光学素子を支持するハウジング内に入るのが防止される。この発明によれば、マニピュレータは、モータ及び／又はアクチュエータを含み、モータは電気モータつまり、回転又はリニアモータ又は空圧又は液圧モータである。
【００２５】
本発明の他の有用な実施態様では、マニピュレータは、能動又は受動の分離要素によって装置のハウジングに接続される。
更に、マニピュレータは、受動減衰要素、具体的には、ばね、好ましくは、柔軟なばねによってハウジングに取付けられると有利である。
【００２６】
他の実施態様では、マニピュレータは、能動の減衰要素、具体的には、圧電アクチュエータによりハウジングに取付けられる。
更に、マニピュレータは、ハウジングの内部においてマニピュレータに発生する熱の熱伝導を避けるために断熱材によってハウジングに結合されてもよい。
【００２７】
熱的放射のシールディングは、マニピュレータが、マニピュレータの少なくとも近くでハウジングを取り囲む能動又は受動の冷却要素によりシールドされていると有利である。
オブジェクティブ又は露光システムからの熱を防止する更なる手段は、マニピュレータを、接続又は熱を伝えるリンクによって冷却要素に接続することを含む。
【００２８】
好ましくは、マニピュレータは粒子を遮蔽するシールドによって、具体的には、ラビリンスシール又はギャップシールによって、又は金属又はゴム製のフレキシブル又は伸張可能なベローズシールによって、ハウジング内部から分離されている。これにより、アクチュエータ又はセンサにより光学素子を損傷する粒子が生成することが防止される。そのような材料として合成材料、粘着剤、潤滑剤、又はギアのくぼみで発生する磨耗くずと類似の物質を用いることができる。
【００２９】
好ましくは、アクチュエータは、磁場又は電場によって活性化されるハウジング内で外側から素子に作用し、ハウジングは誘電体からなるシステムが実現される。
本発明は、システムに関し、有利なことには、センサが装置の外部に配置され、センサが電気的、磁気的又は電磁気センサ、特に、光学センサである。
【００３０】
有利なことには、センサが冷却ジャケットによって取り囲まれているか、及び／又は冷却要素がセンサの近くに配置されているか、センサが断熱材によって取り囲まれている。
有利なことには、冷却要素がマニピュレータとセンサとの間に配置されている。
【００３１】
有利なことには、システムは熱検出器が、マニピュレータ又はセンサによって生じる熱を検出するために、マニピュレータ又はセンサの近くに設けられる。
他の利点は、検出器によって生成される値によって制御可能である冷却要素を含み、熱を受容し、及び／又は冷却することによって相殺する。生成された熱の量が検出器によって測定されてもよく、冷却要素、具体的には、ペルチエ素子に冷却による熱を一様にするための電圧が供給されてもよい。
【００３２】
光学システムをシールドするために、本発明によれば、シェルがオブジェクティブ又は露光システムのために設けられ、少なくとも１つの光学素子がオブジェクティブの内部シェル内に配置され、マニピュレータがオブジェクティブの外部シェル内に配置されている。
【００３３】
その上、本発明は、少なくとも１つの光学素子、具体的には、レンズ、ミラー、絞りを有するオブジェクティブに配置された装置、具体的にはシステムに関し、少なくとも1つの素子がハウジングに配置され、ハウジングの内部に配置された少なくとも１つのマニピュレータによって影響される。本発明によるシステムにおいて、ハウジングの内部において動的分離要素によってハウジングから分離される少なくとも１つのマニピュレータが設けられている。従って、能動要素がオブジェクティブ、又は、例えば、ハウジングの壁の一部の構造に配置される。
【００３４】
その上、少なくとも１つの素子、具体的には、マニピュレータによって調整される素子の特性が、センサ又は検出器によって測定されてもよい。
良好な分離を提供するために、好ましくは、マニピュレータ及び／又はセンサがハウジングの内部側に配置される。
【００３５】
システムは、好ましくは、分離要素が、受動要素、具体的には、ばねである。或いは、分離要素が、能動要素、特に、圧電アクチュエータとして実現されてもよい。
システムの好ましい実施態様では、ハウジングの内部が外部環境に対して過剰の圧力を有する。
【００３６】
ハウジングの内側からハウジングの開口を介して外側に流れるガスの流れが、十分に高い流速を有しているとき、ハウジングの外側から内側に粒子が侵入して光学素子に付着して光学素子のコーティングと化学反応することが防止される。ハウジング内部の過剰圧力により、外部から侵入する粒子によって生じるガスの汚染を防止することができる。
【００３７】
付加的に、ばねが調整され、又は空圧あるいは液圧シリンダが機械的アクチェータとして用いられてもよい。特に、本発明は、実施態様において配置された光学システム又はアセンブリに関し、具体的には、少なくとも１つの光学素子、具体的には、レンズ、ミラー、絞りを有するオブジェクティブ、又は露光システムにおいて、少なくとも１つの素子がマニピュレータによって影響を受けることができ、マニピュレータが精密な調整、又は光学素子又は複数の光学素子の微細な調整のための機構を含む。そのようなマニピュレータは、投影リソグラフィ、特に液浸リソグラフィのための光学システムの精密な調整のための装置が必要であるとき、本発明によるマニピュレータが用いられてもよい。
【００３８】
周知の投影リソグラフィのためのシステムでは、複数のマニピュレータが６自由度まで光学素子の位置を変更するために用いられている。その運動は通常の時間間隔、例えば、５分間隔、又は１時間間隔で実行される。能動の位置制御がまた、知られている。熱的ドリフトを含むドリフト効果によって生じる画像形成の不具合が補償される。位置調整は、通常、高解像度の位置センサと結合して圧電アクチュエータによって実現されていて、容量性センサ又は高解像度エンコーダが用いられる。
【００３９】
最先端技術によれば、小さなサイズの直流サーボモータがねじ付きスピンドルを駆動する又はエンコーダによるカップリングバックを含む減速ギアと組み合わせて用いられる。この手法はギア及びねじ付きスピンドルにおける逆運動により精密さが制限される。そのほか、高解像度の位置センサ及び閉じたサーボ制御ループを必要とする。
【００４０】
液浸リソグラフィでは、通常のリソグラフィよりも大きなアパーチャーのために高い位置精度が求められるので、組み立ての際により高度な精度で調整することが必要であるばかりか、比較的短い時間間隔（例えば、１週間、又は１ヶ月）で調整しなければならない。この目的のための最先端技術の圧電アクチュエータは高価である。
【００４１】
必要な精度を得る調整方法を提供することが発明の目的である。
本発明によれば、少なくとも１つのマニピュレータがステップモータを含み、それによって光学素子が調整可能である。光学素子は、開ループ制御又は閉ループ制御で用いられるステップモータにより精密に調整されうる。
【００４２】
本発明によれば、光学素子はマウントに配置され、調整要素が光学素子それ自体か素子を支持するマウントに取り付けられる。ステップモータは、光学素子を取り囲むハウジング内に配置されるか、他のホルダに配置される。ステップモータはハウジングの外部に設けてもよい。
【００４３】
好ましい実施態様では、ステップモータが減速ギアによって光学素子に接続されている。この発明による解決策は、高い減衰率と関連してアクチュエータとして用いるステップモータと、逆運動をせず、ヒステリシスのない減速ギアと、ステップモータの回転運動を必要な周期で直線運動に変換するためのクリアランスのない機構とを用いる。
【００４４】
本願の明細書におけるステップモータの最大の利点は、駆動電子回路が簡単であることである。現在では、ワンチップのものを入手でき、複数のモータを駆動及び制御することができる。そのようなモータは通常、単一のステップ動作で５％の反復正確さを有している。ステップモータは開制御ループにカップリングバック無しで挿入することができる。高価な位置センサは必要ではない。モータをパワーオフしたときでさえ、十分な保持トルクを有している（Haltermoment）。
【００４５】
重要なことは、駆動モータに追随する伝達チェーンにクリアランスがないことである。このことは、最先端の従来の遊星ギアが用いられたときには達成することができなかった。まもなくして得られるようになったマイクロハーモニック遊星駆動ギアはこの問題を解決し、ステップモータの各ステップに関して１：１０００の減衰比を提供している。マイクロハーモニック駆動の純然たる回転運動はスティックスリップ効果及び磨耗及び破断なしに動きを確実にすることができる。
【００４６】
有利なことには、本発明の一実施態様によれば、ステップモータ及び／又は減衰ギアは偏心駆動又は偏心シャフトを含む。機械的接続又はリンクの装置を駆動する偏心シャフトは、シャフトの回転運動をとても小さい区間の運動に減衰するために、マイクロハーモニック駆動を適用することによって回転運動を、リニアの、クリアランスのない運動に変換するように適用される。
【００４７】
有利なことには、０．２ｍｍから２ｍｍの範囲で偏心しているシャフトが適用されるとよい。
【００４８】
減速ギアが、機械的減衰手段、具体的には、レバーが設けられると有利である。単一のレバーの代わりに、複数のレバーがソリッドボディヒンジ（Festkorpergelenke）によって相互接続に適用されてもよい。
【００４９】
減速ギアとしてマイクロハーモニック減衰駆動ギアを適用することが特に重要である。そのようなマイクロハーモニック駆動減速ギアはウエブサイトhttp://www.mikrogetriebe.de/sites/deutsch/p-mikro-g.htmlに開示されている。
【００５０】
ステップモータ及び／又は減速ギアの領域又は分野において、フレキシブルな構造、具体的には、ソリッドボディヒンジの、モノリシックな、及び／又はクリアランスのない、与圧付与されたボールベアリング又は転がり軸受けに適用されることが有利である。
【００５１】
本発明により、開ループ制御で駆動してもよいステップモータを適用することによって長い期間、光学素子を精密に調整することができる。
【００５２】
その上、本発明は、実施態様で支持された光学素子又は装置、特に、ハウジング内にマニピュレータによって影響を受けうる少なくとも１つの光学素子を有するオブジェクティブに関する。マニピュレータはソリッドボディヒンジを備えていてもよい。
【００５３】
そのようなマニピュレータは、光学軸に平行に、又は素子それ自体に、特に光学素子自体に、素子の接線方向又は半径方向に、又は素子の周りを取り囲むマウント又はホルダに、力を及ぼす働きをする。
【００５４】
米国特許５９７３８６３によれば、露光装置の内部で光学距離の長さを変えるのに用いられるアクチュエータ（図４，５）を含む露光装置が開示されている。このアクチュエータはレンズのマウントに作用してレンズと共にマウントを、隣接するレンズのマウントに関して移動させる。レンズのマウントは滑り移動可能に配置されている。
【００５５】
米国特許６３０７６８８Ｂ１から、光学素子、特にレンズの半径方向に有効なアクチュエータの適用が応力と張力を発生させることが知られている。Ｔ字型のレバーはレンズを受け入れる内部保持リングと外部マウントの間の範囲で用いられる。レバーは保持リング上に力を適用することを許容する。機械的な力の発生の代わりに、力が、圧電又は液圧ユニットにより発生するようにしてもよい。
【００５６】
ソリッドボディヒンジを有する最先端のマニピュレータが、マニピュレータを調整するためにソリッドボディヒンジを変位させるのに必要な力が大きく変動するという不利がある。必要な力はかなり上昇し、ソリッドボディヒンジを上昇させる。このことが、アクチュエータ又はマニピュレータのパワーの消耗の増加につながり、熱の消耗が増大し、システムに悪い影響を与える。
【００５７】
軸受及びギアに作用する力が大きいことが磨耗及びこれらの要素の寿命を短くする原因となる。最先端技術の他の問題は、もし、柔軟なソリッドボディヒンジを有するマニピュレータが、両方向に大きな距離で変位すると、これは、システムが中間のニュートラル位置にあるとき、システムに力が作用しないという不利をもたらす。ギアが、ねじを付けられたスピンドルを有する場合、スピンドル又はギアがある位置をとるべきときに、クリアランスは未定義状態の原因となり、不正確となる。
【００５８】
本発明の目的は、最先端技術の不利な点を避ける光学システムを作り上げることである。
本発明によれば、この問題は上述のシステムによって解消でき、マニピュレータはソリッドボディヒンジによってかけられた力と対抗するか、変位に依存してソリッドボディヒンジによって作用する力又はトルクを少なくとも部分的に相殺する要素を備える。
【００５９】
本発明によれば、磁石、特に電磁石がマニピュレータに配置され、ソリッドボディヒンジ又は複数のソリッドボディヒンジのばね力に対抗するか、又はそれらと相殺する。発明の利点が従属項、明細書及び図面によって開示されている。
【００６０】
好ましくは、本発明はオブジェクティブ、露光システム、特に投影露光システムに適用される。
【００６１】
この発明は、第１及び第２の手段を有し、第１手段が反発力及び／又は反発トルクを生成するマニピュレータによって影響を受け得る少なくとも１つの光学素子を有する光学システムを含むオブジェクティブ、照明又は露光システム、具体的には、マイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。マニピュレータは、第1手段によって生成された反発力及び／又は反発トルクと対抗し、第１手段によって生成された力及び／又はトルクを少なくとも部分的に相殺する第２手段を備える。
【００６２】
本発明によるオブジェクティブ又は露光システムは、好ましくは、第２手段が第１手段の力及び／又はトルクを相殺する。
【００６３】
本発明によるオブジェクティブ又は露光システムの他の実施態様において、第２手段は、第１手段の力及び／又はトルクが過度に相殺されるように構成されている。
【００６４】
オブジェクティブ又は露光システムの好ましい実施態様において、第１手段が弾性ソリッドボディヒンジとして設計されているヒンジを含んでいる。
【００６５】
上述したもので実施態様が異なるオブジェクティブ又は露光システムは、好ましくは、第２手段が磁石、重り、ばね、又は蓄電器又はこれらの要素の結合を含むように設計されている。
【００６６】
磁石、重り、又はばねが要素として用いられるのが有利であり、付加的に、要素がレバーによってソリッドボディヒンジに適用される。
【００６７】
有利なことには、本システムの実施態様は、ソリッドボディヒンジ又は複数のソリッドボディヒンジに作用する駆動アームの両側に、ソリッドボディヒンジの変位又はトルクに依存して、駆動アームに力を及ぼすか、ソリッドボディヒンジによって発生する力を少なくとも部分的に相殺する要素を備える。
【００６８】
有利なことには、オブジェクティブ又は露光投影システムは、第２手段が距離又は角度の関数である力又はトルクを生成することを特徴とする。
【００６９】
本発明は、図面を参照しつつ実施例や実施形態を通して、以下に更なる詳細が説明される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】側面にマニピュレータを備えたオブジェクティブの概略図である。
【図２】マニュピレータが断熱材により取り付けられたオブジェクティブの断面図である。
【図３】冷却装置を備えたマニュピレータが結合されたオブジェクティブの断面図であり、冷却装置はマニュピレータを覆っている。
【図４】能動または受動的な冷却装置により、ハウジングの壁が外側から覆われたオブジェクティブの断面図である。
【図５】熱伝導結合を用いてマニュピレータが結合される外部冷却装置を備えるオブジェクティブの断面図である。
【図６】微粒子シールドにより外側に固定されたマニュピレータからシールドされたオブジェクティブの断面図である。
【図７】オブジェクティブをマニュピレータに結合するためのオブジェクティブのハウジングの壁内のラビリンスシールの詳細を示す断面図である。
【図８】マニュピレータがベローズシールを用いて結合されたオブジェクティブの断面図である。
【図９】Ｏリングシールを備えたオブジェクティブの断面図である。
【図１０】非接触で光学装置に影響を及ぼす磁気マニュピレータを備えたオブジェクティブの断面図である。
【図１１】オブジェクティブの外側にマニュピレータを備えたオブジェクティブの断面図であり、マニュピレータは、能動的または受動的な減衰要素を用いることによりオブジェクティブ内で調整可能な光学素子と結合されている。
【図１２】ばねを用いてオブジェクティブから分離された内部アクチュエータを備えたオブジェクティブの内側からの詳細を示す断面図である。
【図１３】光学装置を、レンズの上面図と共に示す断面図であり、レンズが配置されたオブジェクティブが、マニュピレータや他のユニットが配置されたサポートにより囲まれている。
【図１４】レンズ、オブジェクティブ、及び、サポートを鉛直方向に切断した縦断面図である。
【図１５】ステッピングモータ、及び、運動を伝達する機械式動力伝達部を含む駆動メカニズムの長手方向の概略図である。
【図１６】減衰手段をさらに備えた図１５に示す駆動メカニズムの他の実施形態を示している。
【図１７】絞りを構成する薄板の上面図である。
【図１８】薄板のための駆動アームを示し、駆動アームは、駆動アームの両端に固定された２つの磁石を備える。
【図１９】振幅Ａに依存して駆動アームに影響を及ぼす力Ｆを示している。
【図２０】絞りを構成する薄板の駆動アームに力またはトルクを及ぼすための異なる実施形態を示す。
【図２１】絞りを構成する薄板の駆動アームに力またはトルクを及ぼすための異なる実施形態を示す。
【図２２】絞りを構成する薄板の駆動アームに力またはトルクを及ぼすための異なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
オブジェクティブ１（図１）は、例えば、レンズ、プリズム、回折格子や光を回折する他の素子のような複数の光学素子（ここでは示されていない）を備えている。素子を個別に調節するために、または、個別の素子の特性を変化させるために、例えば、圧電アクチュエータ、センサ、検出器等のようなアクチュエータの形で、マニュピレータが設けられている。マニュピレータは、オブジェクティブ１とは離れたタワー２，３内に配置されている。タワー２，３は、マニュピレータとの接続を受け入れるための接続要素４，５を備えている。接続要素４，５は、シャフト、ロッド、または、他の駆動要素の形をしており、オブジェクティブ１の内側で個別の光学素子に作用する。
【００７２】
個別のタワー２，３を用いる代わりに、シェルのように、またはシェルの形状でオブジェクティブ１を取り囲むようなマニュピレータを備えた１つのタワーが設けられてもよい。ここでは、タワー２，３の側面６，７、特に、オブジェクティブ１の方へ向きを変える側面６，７は、オブジェクティブ１への熱の影響を最小とするために、断熱材料より構成されている。加えて、マニュピレータタワーを用いて熱分離することにより、動的な分離を引き起こし、また、オブジェクト内の素子が損傷性物質に汚染されることを防止する。さらには、マニュピレータタワーを備える光学システムは、メンテナンスの頻度が低い。
【００７３】
実施形態において（図１３，１４）、レンズ４０はマウント４１に配置されている。マウント４１は、シリンダ形状で鉛直方向に延出されたハウジング４２に受け入れられた可動内部リングである。ハウジング４２は、内部スペース４３により囲まれている。内部スペース４３は、正面向き、つまり、上方または下方側面において、壁により外部環境から遮蔽されており、また、内部スペース４３は、サポート４５の内壁により、その外壁が区切られている。サポート４５は、外壁４６を備え、その内部に複数のマニュピレータ４７，４８，４９を備えている。マニュピレータ４７〜４９のそれぞれは、ハウジング４２の内部において、レンズ４０または絞りのような光学素子を調整するために、運動、力またはトルクを発生させるモータ駆動ユニット５０を備えている。マニュピレータ４７〜４９のそれぞれは、レンズ４０のような素子を調整するために、レバーまたはスピンドル５２に接続可能な分離要素５１と結合されている。
【００７４】
しかしながら、特に、サポートとハウジングとの結合、または、サポートのハウジング４２からの取り外しのためには、全ての光学素子をマニュピレータ４７〜４９から分離する必要がある。分離要素５１は、オブジェクティブ内部への好ましい方向の運動または力の導入のみを許容し、好ましくない、または損傷を与えうるコンポーネントの運動または部品の運動を分離する。
【００７５】
サポート４５内には、さらに、レーザ５３や他の測定装置が配置されている。レーザ５３や他の測定装置は、オブジェクティブ内のレンズの位置、または、ハウジングの外壁５４に対するサポート４５の位置を、非接触で測定する。サポート４５の内壁４４、及び、もし必要であればハウジング４１は、レーザ光による測定を可能とするために透明にしてもよい。
【００７６】
必要により、ハウジング４２及びサポート４５の壁４４，４６は、断熱材にて構成されている。この断熱材により、外部からハウジング４２への熱伝導や、外部から光学素子への熱放射が抑制されるか、または、最小限とされる。
【００７７】
同様にして、ハウジング４２の内部、内部スペース４３、及び、サポート４５の内部は、保護ガスにより満たされ、それらは、過剰な圧力にさらされる。異なるスペースには、例えば、窒素、または、ヘリウムのような異なる保護ガスが適用されうる。同様に、ハウジング４２の内部と内部スペース４３との間、一方、内部スペース４３とサポート４５との間は、固形またはガス状の微粒子が、ハウジング４２の内部に広がることを抑制するように異なる圧力がかけられている。
【００７８】
ハウジング４２の内部、または、ハウジング４２のマウント４１に面する内側には、さらに、運動を変換するギア５５が設けられることが好ましい。ギア５５は、マニュピレータ４７〜４９のモータギアユニットによりもたらされた運動、また、それらのギアにより減速された運動を、回転運動、押したり、または、持ち上げたりする運動に変換する。
【００７９】
サポート４５の内部において、サポート４５上のアクチュエータまたはセンサの近傍に、電子要素５６(electronic elements)及び／または電子的インタフェース５７が設けられうる。これらは、サポート４５の内部にて得られた測定信号、及び／またはハウジング４２からの信号を結合する。また、サポート４５の外部のコンピュータを制御または操縦するために、それらの信号を、例えばバスシステムにより伝達するために変換する。その結果、コンピュータは、サポート４５内のマニュピレータ４７〜４９のため、または、ハウジング内の光学素子のための、対応する操縦命令または制御命令をもたらす。
【００８０】
制御または操縦セットアップがサポート４５の内部に配置されること、及び、制御または操縦セットアップがマニュピレータ４７〜４９、及び／または、センサまたは測定装置に接続されることが提供されうる。
【００８１】
他の実施形態（図２）においては、複数のレンズ及び絞りを備えるオブジェクティブ８の外側から、マニュピレータ１０が絞り９の直径を変化させるためにオブジェクティブ８の外壁１１に取り付けられている。熱伝導の大部分を抑制し、且つ、熱放射の少なくとも一部を抑制するために、接続部材は、少なくとも部分的に熱断熱部１２を構成する。断熱部１２は、マニュピレータ１０と絞り９との間の断熱接続を構成する。断熱部１２は、例えば、チタン合金または低熱伝導率のセラミックから構成されている。断熱部１２は、その一部分でマニュピレータ１０と絞り９との間の接続部を囲むように設けられてもよい。断熱部１２は、マニュピレータ１０と絞り９との間の効果的な接続を構成するシャフトを囲むようにしてもよい。この場合においては、シャフトもその長さ方向の少なくともある部分は、断熱材料で構成されることが好ましい。
【００８２】
本発明の他の実施形態（図３）においては、マニュピレータ１０またはそのハウジングが、冷却器１３または冷却ユニットにより囲まれるように設けられている。冷却器１３は、ハウジングの壁１１の方向への熱放射を大幅に抑制する。冷却器１３は、冷却フィンを備える受動的な要素か、マニュピレータ１０の周囲に冷却液を導くことにより、また、ペルチェ素子、または、マニュピレータ１０の冷却を実現する他の手段を用いた電気的な冷却により能動的に冷却を行う。
【００８３】
壁１４（図４）は、オブジェクティブ８の少なくともマニュピレータ１０に面する側、または、オブジェクティブ８において温度を均一にすることを実現するためにオブジェクティブ８を完全に囲むように設けられる。壁１４は、他の実施形態において、または、上述した方法への追加として、オブジェクティブ８が温まることを抑制するために設けられる。壁１４もまた、能動的、または、受動的な冷却手段を備える。
【００８４】
上述した手段に加えて、本発明の他の実施形態が提供されている。マニュピレータ１０（図５）は、マニュピレータ１０において発生した熱を遠くに導くように、熱伝導接続部１５により壁１４に接続されている。言い換えれば、壁１４は、マニュピレータ１０に設けられたアクチュエータまたはセンサを冷却する。
【００８５】
他の実施形態（図６）においては、オブジェクティブ８の外側からオブジェクティブ８の内部へと配置されたマニュピレータ１６から、微粒子が放射されないよう考慮されている。マニュピレータ１６は、ギア１７を用いてシャフトに作用し、シャフトは、絞り１８の薄板を移動させる。
【００８６】
ここで、マニュピレータ１６とオブジェクティブ８との間の付近から、固形状の微粒子が広がることを抑制するために、ギャップシールまたはラビリンスシールを含む微粒子シールド１９が設けられている。微粒子シールド１９は、ギア１７にて発生した微粒子が、オブジェクティブに広がることを抑制するように構成されている。
【００８７】
オブジェクティブ８は、ガス洗浄器を備えることが好ましい。つまり、オブジェクティブ８は、蒸気、つまりオブジェクティブの内部に入り込む空気の湿気、が広がることを阻止するために、窒素、合成的に発生させた酸素、ヘリウムまたは他の不活性ガスを生成するガス源に接続されている。オブジェクティブが光にさらされたとき、紫外線が照射されることにより水分が分解されうる。水分の分解は、極めて反応性に富んだ原子状酸素を発生させうる。原子状酸素は、オブジェクティブ８の内部に存在する、例えば硫黄のような物質に作用する。また、水分の分解により、レンズの被覆に反応したり、被覆を破壊しうる他の物質が発生しうる。
【００８８】
それゆえに、オブジェクティブ８の内部には、ガス源にて発生された保護ガスが、過剰な圧力下でもたらされる。その結果、オブジェクティブ８の内部からフランジ２１を用いてオブジェクティブ８に接続されるマニュピレータ２２の方向、つまり、矢印Ａの方向に、ハウジングの壁１１に配置されたギャップシール２０（図７）を通って保護ガスが流れる。マニュピレータ２２は、シャフト１６に接続される。シャフト１６は、オブジェクティブ８の内部に延び、例えば絞りの薄板に作用する。保護ガスは、固形状またはガス状の微粒子が広がることを抑制する。蒸気の速度は、十分に高速とするように選択され、具体的には、外部環境からオブジェクティブ８の内部に蒸気が広がることはない。
【００８９】
他の実施形態（図８）では、伸縮性を有するように積層されたベローズ２３からなるベローズシール２３を備えている。ベローズ２３は、マニュピレータ２５からオブジェクティブ８の内部の、例えば、絞りのような光学素子２６に作用するシャフト２４を囲むようにされている。ひだ状のベローズ２３は、金属、高品質の鋼材、または、例えば、ゴムまたは合成材料から構成されることが好ましい。特に、最後の２つの場合においては、ゴムや合成材料の微粒子がオブジェクティブ８の内部に広がることを抑制するために、図７に示すように、ギャップシールがさらに設けられている。ベローズ２３は、例えば１つのロッドまたは複数のロッドにより矢印Ｂの方向に移動することが許容される一方、他方では、シャフト２４またはロッドの振動または変位を許容する。
【００９０】
プッシュロッド２７が矢印Ｄの方向に移動可能となるように、プッシュロッド２７に作用し、さらに、素子２６に作用するように働くために、オブジェクティブ８（図９）の内部とマニュピレータ（実施形態においては図示無し）との間はシールドされる。シール２８は、例えば、ゴムまたは合成材料のＯリングを備えている。
【００９１】
光学素子２９（図１０）は、外部磁界の影響を受ける。光学素子２９は、少なくとも部分的に、例えばレンズを取り付ける範囲が強磁性体材料にて構成されている。光学素子２９は、オブジェクティブ８とは少し離れてオブジェクティブ８の外側を移動する磁石３０の非接触の効果に基づく矢印Ｅの方向の磁気力により移動されうる。磁石は永久磁石か電磁石である。
【００９２】
オブジェクティブの内部に電気配線が設けられている場合には、素子２９に少なくとも１つの強磁性体部分を適用する代わりに、１つまたはそれ以上の電磁石が用いられてもよい。
【００９３】
オブジェクティブ８の内部への直接的な影響(impact)が生じることなく、オブジェクティブ８の内側の部品が外部から作用されうるとき、光学素子の特性、例えば光学素子の位置は、少なくとも１つのセンサにより測定されうる。それにより、この実施形態では、少なくとも１つのセンサが、オブジェクティブ８の外側に配置されている。センサは、例えば、例えば、電気的、磁気的または電磁気的なものであり、特に、光学センサである。
【００９４】
オブジェクティブ８（図１１）の他の断面図においては、オブジェクティブ８の外側に配置されたマニュピレータ１０が、オブジェクティブ内の調節可能な光学素子３２と、能動的または受動的な減衰要素を介して、どのように接続されるかを示している。
【００９５】
さらなる実施形態においては、マニュピレータまたはアクチュエータ３３（図１２）が、オブジェクティブ８のハウジングの内側において、ハウジングの壁１１の突起部３４上に配置されている。マニュピレータ３３は、マウント３５に配置されたレンズ３６の位置を変更するために、例えば、供給された電圧の変化に依存して矢印Ｆの方向に生じる電気ひずみによりその長さが変化する圧電アクチュエータである。
【００９６】
スプリング３７が設けられたとき、レンズ３８のような、ハウジング８内の他の光学素子の位置が変化することがないように、または、それらの位置を少なくとも大幅に変更しないように、アクチュエータ３３の運動による同期発振は減衰され、ハウジングから分離される。複数のアクチュエータは、ハウジングの内部において、ばね、より有利には、周囲に設けられた突起３４上に設けられうるばねの上に配置されることが好ましい。
【００９７】
本特許出願によれば、「マニュピレータ」という語句は、動作主(actor)またはアクチュエータとして、ハウジング内、特に、オブジェクティブまたは露光システムのハウジング内の手段に作用するように働く部品として用いられている。動作主またはアクチュエータは、例えば、センサまたはギアであり、これらの部品は、好ましくはハウジングの外側に配置される。これは、マニュピレータと共に、または、独立して光学素子に作用するために存在しうる他の運動要素を除外するものではない。
【００９８】
本発明の他の実施形態においては、ステッピングモータ５８（図１５）は、レバーロッド６０と結合された偏心駆動シャフト５９を備えている。レバーロッド６０は、長レバーアーム６１と短レバーアーム６２とを備えている。素子に接続されるかまたはヒンジ結合されている光学素子のハウジング６３（図中、三角６３により描かれている）または光学素子の周辺領域における距離の減少量は、レバーアーム６１，６２の両方の長さの関係により、計算される。
【００９９】
ステッピングモータ５８の減速に従って、必要であれば他の減速ギア、例えば、マイクロハーモニックドライブ遊星ギア(Micro-harmonic planet driving gear)を用いることにより、レバーアーム６２を矢印６５の方向に持ち上げるために、レバー６０は、軸６４周りに回転可能であり、レバーアーム６１と共に下方向に移動する。その結果、光学素子のマウントに、力が上方向（Ｚ方向）にかかる。
【０１００】
他の実施形態（図１６）においては、光学素子のマウント６７が、環状構造を有する２つまたはそれ以上の要素により結合されている。環状構造を有する要素は、マウント６７の外周と対応しており、内部にステッピングモータ７１が統合されたマニュピレータ７０に接続されている。シャフト７２がステッピングモータ７１により駆動されるときに、接続ロッドまたはピストンロッドは、ヒンジ結合または固定され、接続ロッドまたはピストンロッドは、レバー７４により、ヒンジまたはジョイント７６に接続される。
【０１０１】
レバー７４は、レバーアーム７８を用いて光学素子のマウント６７に作用するために、その一部にて回転軸７７周りに回転可能にされている。その結果、光学素子は、ｚ方向に量ｄｚシフトしうる。ここで、回転軸とは反対側におけるレバーアーム７８とレバーアーム７９との間の減衰比は１：５０である。
【０１０２】
センサ８０，８１は、ステッピングモータ７１の運動に依存するシャフト７２及び／または、接続ロッド７４の位置を測定するために、マニュピレータ７０に配置されうる。レバーロッド６０とレバー７４は共に、減衰ギアとして作用する。
【０１０３】
図１６に示されたマニュピレータ７０のようなマニュピレータは、光学素子を、自由度に対応して移動させるために、素子またはその素子のマウント６７の外周に、異なる方向に複数配置されうる。マニュピレータは、必ずしもオブジェクティブのハウジングの外側に配置される必要はなく、オブジェクティブのハウジングの内側に配置されうる。特に有利には、ステッピングモータは、ハウジングの内部に配置されうる。
【０１０４】
マニュピレータを用いて位置決めされる素子は、好ましくは、例えば絞りであるが、振動可能または輪郭から逸脱しうるように、円形状の上に配置された絞りを構成する複数の薄板１ａ（図１７）を必ずしも備える必要はない。円形状の代わりに、例えば薄板１ａのような素子をシフト可能に取り付けるために、直線形状及び／また曲形状を有する他のマウント要素が設けられうる。
【０１０５】
絞りの各薄板１ａは、ヒンジ２ａを用いて振動されうるように、ソリッドボディヒンジ(solid body hinge)２ａ、例えば、クロスばね（crossed springs:Kreuzfedergelenk）のヒンジ、により配置される。また、複数の薄板１ａは、互いに接続されうる。その結果、素子及び／または素子のマウント（図１８）に配置された駆動アーム３ａが偏位されることにより、少なくとも１つ、または全ての薄板１ａが、例えば、ばね力のような反発力に抗するように、それらの本来の位置に偏位され、絞りの開口の内径を変化させる。
【０１０６】
駆動アーム３ａが、例えば、ギア４ａにより駆動される。その結果、液圧装置及び／または空気圧装置を備える駆動装置により、駆動も実現されうる。加えて、力アクチュエータ（例えば、ローレンツ力によるアクチュエータ）を用いて駆動することも可能である。駆動ユニットがギアを備えているとき、または、より一般的には、駆動ユニットが、力及び／またはトルク、または、運動を変換する手段を備えることにより実現されているとき、これらはそれぞれ機械的なクリアランスを有しうる。このことは、マニュピレータが力（反発力）をシフト可能な素子に及ぼさない中心位置において、マニュピレータが、シフト可能な素子に関するクリアランスによる未定義な状態を有するか、または、その位置に関する不明確性を有するという事実を引き起こす。
【０１０７】
例えば、図１８に示されるギア４ａが、磁石により実現される（または、磁気装置を備える）駆動アームの両側にクリアランスを有する場合には、マグネット５ａ，６ａは反対方向に駆動アーム２ａを引き付けるように配置される。それにより、マグネットは、ばね力と反対の方向に作用するか、または、ばね力を相殺する。それにより、単に例示のために、好ましくは弾性を有するソリッドボディヒンジが言及されている。また、ソリッドボディヒンジは、好ましい実施形態であり、この実施形態においては、好ましくは、マニュピレータに関する反発力または反発トルクを有する他のベアリング手段が用いられうる。マグネットは、永久磁石、及び／または、制御可能なまたは可変の電磁石としてもよい。
【０１０８】
図１７に示された薄板１ａを備える絞りは、例えば、本発明のオブジェクティブまたは投影露光システムと接続されて用いられうる。特に、第１手段により反発力及び／または反発トルクをもたらすマニュピレータにより影響されうる少なくとも１つの光学素子を備えた光学システムと一緒に、マイクロリソグラフィー用の投影露光装置において用いられうる。この場合には、絞りを構成する薄板または複数の薄板は光学素子であり、第１手段は、例えば、弾性ソリッドボディヒンジ（または、ばねと組み合わせられたソリッドボディヒンジ）により実現される。本発明によれば、マニュピレータは第２手段を備えている。上述した実施形態に従い、第２手段は、第１手段によりもたらされた反発力及び／または反発トルクに抗して作用する磁石、及び、第１手段によりもたらされた反発力及び／または反発トルクを少なくとも部分的に相殺する磁石である。
【０１０９】
駆動アーム３ａが偏位された場合には、これらは弾性要素として実現されるので、アクチュエータ、つまり、ギア４ａに作用する力及びトルクのそれぞれは、ソリッドボディヒンジの偏位によりそれぞれ増加する。
【０１１０】
同様にして、駆動アーム３ａに作用する磁気力は、アームが磁石５ａ，６ａに近づくにつれて増加する。これは、磁気力が、ばね力（弾性力）または反発トルクのそれぞれを相殺することを示している。さらには、制御可能な、好ましくは、電気的に制御可能な磁石を備える実施形態が言及されている。電気的に制御可能な磁石は、例えば、本実施形態の図２０に示された電磁石であり、２つの磁石のみが必要とされる。それにより、１つの磁石は、レバーアーム３ａに配置され、レバーアーム３ａと共に移動される。他方の磁石はレバーアームの近傍に配置され、好ましくは、しかし必ずしも必要ではないけれども、固定位置に固定される。
【０１１１】
マグネット５ａの適切な選択により、ばね力ＦＫ（図１９）は、各偏位または各振幅の幅Ａにおいて、結果として生じたばね力Ｒ及び反発力（または反発トルク）及び磁気力ＭＫ（または磁気力によりもたらされたトルクのそれぞれ）が常時０とは異なる値を有するように常時調整されうる。その結果、力またはトルクは、各位置において駆動アーム３ａに作用する。これにより、ギアにおける各種類のクリアランスが排除される。
【０１１２】
結果として生じた力Ｒの０とは異なる値が、変位距離の全ての幅において、同じ符号（＋または−）を有するとき、マニュピレータのクリアランスは、特に、起こりうる全ての偏位距離の幅において除外される。結果として生じた力Ｒ（図１９）は、必ずしも変位可能な要素の変位距離の関数である必要はなく、定数であってもよい。概して、結果として生じた力Ｒは、変位距離の随意的な関数Ｒ（Ａ）としてもよい。ここで、Ａは、変位可能な素子のための変位パラメータであり、それゆえに、Ａは、角度となりうる。他の例として、図１９による力Ｆは、トルク、または、力を含むか、または、例えば、適用される電界または磁界のような、力が依存される他のいかなるユニットとしてもよい。
【０１１３】
力を相殺するために用いられうるのは磁石のみではなく、変位または偏位を増加させるソリッドボディヒンジの反発力に抗して作用する全ての要素が用いられうる。
磁石を別にして、ばねや重りのような他の要素も重さやトルクを相殺するために適用されうる。同様にして、磁石またはばねの代わりに電磁力が適用されうる。
【０１１４】
図２０は、いくつかの薄板により構成された絞りを備える装置７ａの詳細を示している。絞りには、薄板８ａの例にて示されるように薄板を移動するために駆動アーム９ａが接続されている（この例では、駆動アームは、図１９の駆動アーム３ａに対応している）。磁石１１ａにてもたらされる一方向に偏った力は、その休止位置から薄板８ａを回転するために、スピンドル１０ａにより適用される力に抗して作用する。駆動アーム９ａは、駆動ユニット４ａを用いて、例えば、ギア４ａを用いて調節されうる。駆動アーム９ａの調節のために必要な力またはトルクは、磁石１１ａにより低減されることが好ましい。スピンドル１０ａにより適用される力の少なくとも部分的な相殺が実現されることが好ましい。他の例として、レバー９ａが制御可能な場合、例えば、磁石が電磁石または永久磁石である場合には、磁石１１ａはレバー９ａを調整するためのアクチュエータとして用いられうる。
【０１１５】
絞り１２ａ（図２１）が鉛直に配置され、駆動アーム１４ａの外端に複数の薄板１３ａを備える場合には、駆動アーム１４ａに鉛直方向に自重Ｇをかける重り１５ａが配置される。薄板１３ａの変位が増加するにつれて、駆動アーム１４ａにかかるトルクも増加し、駆動アーム１４ａにかかるトルクは、図２０にて示される絞りの薄板１３ａにトルクをかけるスピンドルによりもたらされた力に抗して作用する。また、この場合においては、レバー１４ａに作用する駆動ユニットが、駆動ユニットによりかけられるトルクに対して解放される。その結果、結果として得られたトルクまたは結果として得られた力は、図１９に示されるようになる。
【０１１６】
他の実施形態（図２２）においては、絞り１８ａの薄板１７ａの駆動アーム１６ａに配置されたばね１９ａは、薄板１７ａを回転するために、スピンドルによりソリッドボディヒンジ２０ａにかけられた力に抗して作用する。
【０１１７】
本発明は図面に示された実施形態及び上述の説明に限るものではなく、示されたような本実施形態の特徴が交換されたり組み合わされたとき、他の実施形態に派生しうる。
【０１１８】
それゆえに、図２０に示す実施形態において、図２２の実施形態による磁石１１ａ、及び／または図２２の実施形態による重り１５ａが追加的に導入されうる。さらに、図２２のソリッドボディヒンジは、図２０のスピンドル１０ａと交換されうる。
【０１１９】
優先権書類ＵＳ ６０／６４７，６３３、ＵＳ ６０／６４７，８５５、及び、ＤＥ １０ ２００５ ０３４ ２３５．３に含まれる全ての開示は、参照することにより本出願の開示の一部とされる。
【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１０】
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【図１１】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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