(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファセットミラーデバイスであって、
ファセット素子と、
支持デバイスと、
締付デバイスと、を備え、
前記ファセット素子は第１支持部を備え、
前記支持デバイスは、前記第１支持部に接触して前記ファセット素子を支持する第２支持部を備え、
前記締付デバイスは緊張要素を備え、該緊張要素の第１端は前記ファセット素子に接続され、前記緊張要素の第２端はカウンタユニットに接続され、
該カウンタユニットは第３支持部を備え、
前記支持デバイスは、前記第３支持部に接触して前記カウンタユニットを支持する第４支持部を備え、
前記緊張要素は、締付状態で、前記第１支持部及び前記第２支持部が締付方向に相互に押し合わさると共に前記第３支持部及び前記第４支持部が前記締付方向に相互に押し合わさって締付力により前記ファセット素子を所与の位置及び向きに締め付けるよう引張応力下にあり、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間の相対運動の少なくとも第１回転軸を規定し、該第１回転軸は、前記締付方向を横断する第１平面内に延び、
前記第３支持部及び前記第４支持部は、前記第３支持部と前記第４支持部との間の相対運動の第２回転軸を規定し、該第２回転軸は、前記締付方向を横断する第２平面内に延び、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸は少なくとも相互の近くに位置付けられ、
前記第１支持部及び前記第２支持部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間の前記相対運動の第１回転中心を規定し、
前記第３支持部及び前記第４支持部は、前記第３支持部と前記第４支持部との間の前記相対運動の第２回転中心を規定し、
前記第１回転中心及び前記第２回転中心は実質的に一致するファセットミラーデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のファセットミラーデバイスにおいて、少なくとも、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸は実質的に一致するか、又は
前記第１回転軸及び前記第２回転軸は実質的に平行であるファセットミラーデバイス。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、少なくとも、
前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方は、湾曲接触面、特に球面状接触面を有し、前記湾曲接触面は前記第１回転軸を規定するか、又は
前記第３支持部及び前記第４支持部の少なくとも一方は、湾曲接触面、特に球面状接触面を有し、前記湾曲接触面は前記第２回転軸を規定するファセットミラーデバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記ファセット素子は、第５支持部を形成するファセット本体と、前記第１支持部を形成する中間要素と、前記第５支持部に接触する第６支持部とを備え、
前記カウンタユニットは、第７支持部を形成する第１カウンタ要素と、前記第３支持部を形成する第２カウンタ要素と、前記第７支持部に接触する第８支持部とを備え、
前記緊張要素は、前記締付状態で、前記第５支持部及び前記第６支持部が前記締付方向に相互に押し合わさると共に前記第７支持部及び前記第８支持部が前記締付方向に相互に押し合わさって前記締付力により前記ファセット本体を所与の位置及び向きに締め付けるよう引張応力下にあるファセットミラーデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のファセットミラーデバイスにおいて、少なくとも、
前記第５支持部及び前記第６支持部の少なくとも一方は、実質的に平面状の接触面を有するか、又は
前記第７支持部及び前記第８支持部の少なくとも一方は、実質的に平面状の接触面を有するファセットミラーデバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記支持デバイスは、前記第２支持部及び前記第４支持部を接続するコネクタ部を備え、
前記コネクタ部は前記緊張要素を収容し、
前記コネクタ部は、特に実質的管状部であるファセットミラーデバイス。
【請求項７】
請求項６に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記コネクタ部は、前記緊張要素を収容し且つ実質的に流体密封のチャンバ壁を有するチャンバを形成し、
該チャンバは、前記第１支持部及び前記第３支持部により閉じられるファセットミラーデバイス。
【請求項８】
請求項７に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記第１支持部、前記第３支持部、及び前記コネクタ部の少なくとも１つは、前記チャンバを加圧デバイスに接続する加圧コネクタを有し、
前記加圧デバイスは、前記ファセットミラーデバイスの取付状態で、前記チャンバを加圧して前記第１支持部及び前記第２支持部並びに前記第３支持部及び前記第４支持部の少なくとも１つを前記締付力から解放するファセットミラーデバイス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、前記カウンタユニットは、前記締付力の少なくとも一部を発生させるばねデバイスを介して前記緊張要素に接続されるファセットミラーデバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、前記第２支持部は、少なくとも１つの連結要素を介して前記支持デバイスのベースユニットに可動に接続されるファセットミラーデバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のファセットミラーデバイスにおいて、少なくとも、
前記連結要素は可撓性要素を含むか、又は
前記連結要素は、板ばね要素及び膜要素の一方を含むか、又は
前記連結要素は、前記ベースユニットに回転可能に接続されるか、又は
前記連結要素は、前記第２支持部及び前記ベースユニットの少なくとも一方に一体接続されるファセットミラーデバイス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、前記第１回転軸及び前記第２回転軸は、前記ファセット素子の光学面の少なくとも近くに位置付けられるファセットミラーデバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記ファセット素子は、少なくとも１つの曲率中心を規定する湾曲光学面を有し、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸は、前記光学面の前記曲率中心の少なくとも近くに位置付けられるファセットミラーデバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記ファセット素子は、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、石英（ＳｉＯ２）、ニッケルめっき銅、アルミニウム（Ａｌ）、及び鋼からなる第１材料群から選択される第１材料でできており、
前記支持デバイスは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素含浸炭化ケイ素（ＳｉＳｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び鋼からなる第２材料群から選択される第２材料でできているファセットミラーデバイス。
【請求項１５】
ファセットミラーデバイスのファセット素子を支持する方法であって、
ファセット素子、支持デバイス、及び締付デバイスを設けるステップであり、前記ファセット素子は第１支持部を備え、前記支持デバイスは前記第１支持部に接触して前記ファセット素子を支持する第２支持部を備えるステップと、
前記締付デバイスの緊張要素の第１端を前記ファセット素子に接続し、前記緊張要素の第２端を前記締付デバイスのカウンタユニットに接続するステップであり、該カウンタユニットは、前記支持デバイスの第４支持部に接触する第３支持部を備えるステップと、
締付ステップにおいて、前記第１支持部及び前記第２支持部が締付方向に相互に押し合わさると共に前記第３支持部及び前記第４支持部が前記締付方向に相互に押し合わさって締付力により前記ファセット素子をその位置及び向きに締め付けるよう、前記緊張要素に引張応力をかけるステップと、
調整ステップにおいて、前記第１支持部及び前記第２支持部並びに前記第３支持部及び前記第４支持部を前記締付力から解放し、前記ファセット素子を所与の位置及び所与の向きに調整するステップと
を含む方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記第１支持部及び前記第３支持部により画成されたチャンバを加圧して、前記第１支持部及び前記第２支持部並びに前記第３支持部及び前記第４支持部を前記締付力から解放する方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記チャンバを加圧するために、加圧流体を前記チャンバに供給し、
少なくとも、第１隙間が前記第１支持部と前記第２支持部との間に形成されて前記第１支持部と前記第２支持部との間の実質的に無摩擦の相対運動を可能にするか、又は第２隙間が前記第３支持部と前記第４支持部との間に形成されて前記第３支持部と前記第４支持部との間の実質的に無摩擦の相対運動を可能にするように、前記加圧流体の圧力及び流量の少なくとも一方を選択し、
前記加圧流体は、特に、前記チャンバから前記第１隙間及び前記第２隙間の少なくとも一方を通って漏れる方法。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法において、前記調整ステップにおいて、少なくとも、
マニピュレータを用いて前記調整を行い、前記マニピュレータは、前記ファセット素子の前面及び側面の少なくとも一方と相互作用するか、又は
マニピュレータを用いて前記調整を行い、前記マニピュレータは、触覚マニピュレータ、圧電マニピュレータ、片持ちばねマニピュレータ、非接触音響マニピュレータ、及び非接触空気圧マニピュレータからなるマニピュレータ群から選択されるか、又は
測定ユニットを用いて前記ファセット素子の実際の調整を表す信号を提供し、前記測定ユニットは、前記ファセット素子の表面に接触する触覚測定ユニット、前記ファセット素子と協働する非接触測定ユニット、及び前記ファセット素子の反射面部と協働する光学測定からなる測定ユニット群から選択される方法。
【請求項１９】
ファセットミラーデバイスであって、
ファセット素子と、
支持デバイスと、
締付デバイスと
を備え、前記ファセット素子は第１支持部を備え、
前記支持デバイスは、前記第１支持部に接触して前記ファセット素子を支持する第２支持部を備え、
前記締付デバイスは緊張要素を備え、該緊張要素の第１端は前記ファセット素子に接続され、前記緊張要素の第２端はカウンタユニットに接続され、
該カウンタユニットは第３支持部を備え、
前記支持デバイスは、前記第３支持部に接触して前記カウンタユニットを支持する第４支持部を備え、
前記緊張要素は、締付状態で、前記第１支持部及び前記第２支持部が相互に押し合わさると共に前記第３支持部及び前記第４支持部が相互に押し合わさって前記ファセット素子を所与の位置及び向きに締め付けるよう引張応力下にあり、
前記第２支持部及び前記第４支持部の少なくとも一方は前記ファセット素子の回転軸を規定し、
前記締付状態において、前記第２支持部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間の摩擦のある相対運動なしに、前記回転軸を中心とした前記ファセット素子の実質的に無摩擦の回転を可能にし、及び／または、前記第４支持部は、前記第３支持部と前記第４支持部との間の摩擦のある相対運動なしに、前記回転軸を中心とした前記ファセット素子の実質的に無摩擦の回転を可能にし、
前記回転軸は、特に、前記ファセット素子の光学面の少なくとも近くに位置付けられるファセットミラーデバイス。
【請求項２０】
請求項１９に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記第２支持部及び前記第４支持部の少なくとも一方は、前記ファセット素子の回転中心を規定し、
前記回転中心は、前記光学面の少なくとも近くに位置付けられるファセットミラーデバイス。
【請求項２１】
請求項２０に記載のファセットミラーデバイスにおいて、
前記第２支持部及び前記第４支持部の少なくとも一方は複数の弾性要素を備え、
該弾性要素は長手方向弾性要素軸を有し、
前記長手方向弾性要素軸の交点が前記ファセット素子の前記回転軸を規定するファセットミラーデバイス。
【請求項２２】
請求項２１に記載のファセットミラーデバイスにおいて、前記複数の弾性要素は、板ばね要素及び弾性ロッド要素の少なくとも一方を含むファセットミラーデバイス。
【請求項２３】
光学結像機構であって、
パターンを受け取るよう構成したマスクユニットと、
基板を受け取るよう構成した基板ユニットと、
前記パターンを照明するよう構成した照明ユニットと、
露光ステップにおいて前記パターンの像を前記基板に転写するよう構成した光学投影ユニットと
を備え、前記照明ユニット及び前記光学投影ユニットの少なくとも一方は、請求項１〜１４又は１９〜２２のいずれか１項に記載のファセットミラーデバイスを備える光学結像機構。
【請求項２４】
請求項２３に記載の光学結像機構において、
調整デバイスが設けられ、
該調整デバイスは、前記ファセットミラーデバイスのファセット素子の向き及び位置の少なくとも一方を調整するよう構成され、
前記調整デバイスは、特に、連続露光ステップ間で前記ファセット素子の前記向き及び前記位置の少なくとも一方を調整するよう構成される光学結像機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にマイクロリソグラフィシステムにおいて、露光プロセスで用いる光学デバイス内で用いることができるファセットミラーデバイスに関する。本発明はさらに、かかるファセットミラーデバイスを備えた光学結像機構に関する。本発明はさらに、ファセットミラーデバイスのファセット素子を支持する方法に関する。本発明は、マイクロ電子デバイス、特に半導体デバイスを製造するためのフォトリソグラフィプロセスに関連して、又はかかるフォトリソグラフィプロセス中に用いるマスク又はレチクル等のデバイスの製造に関連して用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体デバイス等のマイクロ電子デバイスの製造に関連して用いる光学系は、光学系の光路内に、レンズ、ミラー、回折格子等の光学素子を備えた複数の光学素子モジュールを備える。これらの光学素子は、通常は露光プロセスで協働して、マスク、レチクル等に形成したパターンを照明しこのパターンの像をウェーハ等の基板に転写する。光学素子は、別個の光学素子ユニット内に保持され得る１つ又は複数の機能的に別個の光学素子群に通常は組み合わせられる。上述のようなファセットミラーデバイスは、特に、露光光ビームを均一化する、すなわちできる限り均一な露光光ビーム内のパワー分布を得るよう働くことができる。これらを用いて、露光光ビーム内で任意の所望の特定のパワー分布を提供することもできる。
【０００３】
半導体デバイスの小型の進行により、分解能の向上が永久に必要とされるだけでなく、これらの半導体デバイスの製造に用いる光学系の精度の向上も必要とされる。この精度は、明らかに、最初から得られなければならないだけでなく、光学系の動作全体を通して維持されなければならない。これに関する特定の課題は、光学コンポーネントからの適切な熱除去により、これらのコンポーネントの不均一な変形と最終的には望ましくない結像誤差とにつながるこれらのコンポーネントの不均一な熱膨張を回避することである。
【０００４】
結果として、例えば特許文献１（Holderer他）に開示されているような極めて精巧なファセットミラーデバイスが開発されており、上記文献の全開示を参照により本明細書に援用する。
【０００５】
特許文献１（Holderer他）は特に、球面状背面を有するファセット素子が支持要素内の関連の凹部に着座するファセットミラーデバイスを示す。球面状背面は、この凹部を画成する支持要素の対応の球状壁又は複数の接点に当接する。球面状背面は、ファセット素子の光学面の曲率中心から遠く離れて位置するファセット素子の回転中心を規定するように、比較的小さな曲率半径を有する。
【０００６】
操作レバーがファセット素子の背面の中心に接続され、対応のマニピュレータが操作レバーを傾斜させ、すなわち操作レバーの自由端の横方向運動を発生させて、ファセット素子の光学面の位置及び向きの両方を調整する。
【０００７】
しかしながら、この構成には、操作レバーの傾斜によるファセット素子の光学面の向きの調整がファセット素子と支持要素との間の摩擦相対運動に通常はつながるという欠点がある。この摩擦相対運動は、ファセット素子への望ましくない寄生力及び寄生モーメントの導入につながる。
【０００８】
さらに、場合によっては、操作レバーは、ファセット素子を支持要素に押し付ける締付力によりファセット素子が調整されたら、ファセット素子を支持要素に対して固定する緊張要素として用いられる。この目的で、支持要素に接触するばねデバイスが操作レバーの自由端に作用して、操作レバーにその長手方向軸に沿って張力をかけることにより、ファセット素子を支持要素に押し付ける。
【０００９】
かかる締付接続には、接着接続と比べて、容易に達成できると共に再調整のために解除もでき、且つ接着剤収縮（ファセット素子への寄生応力の導入につながる）及び汚染物のガス放出等の望ましくない効果が生じないという利点がある。
【００１０】
しかしながら、特許文献１（Holderer他）に開示されている締付構成には、球面状背面により画定された回転中心を中心とした回転度に応じて、操作レバーに接触するばねデバイスの端及び操作レバーのいずれかが横方向にずれるという欠点がある。したがって、ばねデバイスが発生させた緊張力は、操作レバーの長手方向軸を横断する方向の成分を有する。結果として、横方向にずれたばねデバイス及び曲がった操作レバーは、調整運動に対抗する回転中心を中心とした復帰モーメント（resetting moment）を発生させる。これが、操作レバーを介してファセット素子に導入される望ましくない寄生モーメントをもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許第１０２  ０５  ４２５号明細書
【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、少なくともある程度は上記欠点を克服すること、及び特に摩擦力又は復帰力及び復帰モーメントにより引き起こされる望ましくない寄生力及び寄生モーメントを少なくとも概ね回避しつつ、支持要素に対して所望の位置及び向きへのファセット素子の明確な調整を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的及び他の目的は本発明に従って達成され、一方で本発明が基づく教示は、緊張要素の自由端を支持ユニットに支持させると共に、支持デバイスに対して規定される回転軸が支持デバイスに対するファセット素子の回転軸の少なくとも近くに位置付けられるよう配置されたカウンタユニットを導入した、締結機構が用いられる場合に、望ましくない寄生力及び寄生モーメントを少なくとも概ね回避する単純で確実且つ容易に調整可能な支持をファセットモーメントに提供することが可能であるというものである。
【００１４】
この構成には、（カウンタユニットの回転軸とファセット素子の回転軸との間の距離に応じて）カウンタユニットがファセット素子の回転に従うことで、緊張要素の湾曲及び最終的にはばねデバイスの横方向のずれが少なくとも概ね回避されることにより、ファセット素子への望ましくない寄生力及び寄生モーメントの導入を少なくとも概ね回避することができるという利点がある。
【００１５】
当然ながら、かかる構成は、例えば加圧流体を用いて締付相手を締付力から一時的に解放することにより、締付相手の少なくとも概ね無摩擦の相対調整運動を可能にするよう設計され得る。
【００１６】
さらに、当然ながら、締め付けられたファセット素子自体の支持が、締め付けられたファセット素子の調整運動が明確な回転中心を提供しつつ少なくとも概ね無摩擦であるよう設計される場合、締付相手の少なくとも概ね無摩擦の明確な相対調整運動を達成することができる。
【００１７】
したがって、本発明の第１態様によれば、ファセット素子と、支持デバイスと、締付デバイスとを備えたファセットミラーデバイスが提供される。ファセット素子は第１支持部を備え、支持デバイスは第１支持部に接触してファセット素子を支持する第２支持部を備える。締付デバイスは緊張要素を備え、緊張要素の第１端はファセット素子に接続され、緊張要素の第２端はカウンタユニットに接続される。カウンタユニットは第３支持部を備え、支持デバイスは、第３支持部に接触してカウンタユニットを支持する第４支持部を備える。緊張要素は、締付状態で、第１支持部及び第２支持部が締付方向に相互に押し合わさると共に第３支持部及び第４支持部が締付方向に相互に押し合わさって締付力によりファセット素子を所与の位置及び向きに締め付けるよう引張応力下にある。第１支持部及び第２支持部は、第１支持部と第２支持部との間の相対運動の少なくとも第１回転軸を規定し、第１回転軸は、締付方向を横断する第１平面内に延びる。第３支持部及び第４支持部は、第３支持部と第４支持部との間の相対運動の第２回転軸を規定し、第２回転軸は、締付方向を横断する第２平面内に延びる。第１回転軸及び第２回転軸は少なくとも相互の近くに位置付けられる。
【００１８】
本発明の第２態様によれば、ファセットミラーデバイスのファセット素子を支持する方法であって、ファセット素子、支持デバイス、及び締付デバイスを設けるステップであり、ファセット素子は第１支持部を備え、支持デバイスは第１支持部に接触してファセット素子を支持する第２支持部を備えるステップを含む方法が提供される。本方法は、締付デバイスの緊張要素の第１端をファセット素子に接続し、緊張要素の第２端を締付デバイスのカウンタユニットに接続するステップであり、カウンタユニットは、支持デバイスの第４支持部に接触する第３支持部を備えるステップをさらに含む。本方法は、締付ステップにおいて、第１支持部及び第２支持部が締付方向に相互に押し合わさると共に第３支持部及び第４支持部が締付方向に相互に押し合わさって締付力によりファセット素子をその位置及び向きに締め付けるよう、緊張要素に引張応力をかけるステップをさらに含む。本方法は、調整ステップにおいて、第１支持部及び第２支持部並びに第３支持部及び第４支持部との少なくとも１つを締付力から解放し、ファセット素子を所与の位置及び所与の向きに調整するステップをさらに含む。
【００１９】
本発明の第３態様によれば、ファセット素子と、支持デバイスと、締付デバイスとを備えたファセットミラーデバイスが提供される。ファセット素子は第１支持部を備え、支持デバイスは第１支持部に接触してファセット素子を支持する第２支持部を備える。締付デバイスは緊張要素を備え、緊張要素の第１端はファセット素子に接続され、緊張要素の第２端はカウンタユニットに接続される。カウンタユニットは第３支持部を備え、支持デバイスは、第３支持部に接触してカウンタユニットを支持する第４支持部を備える。緊張要素は、締付状態で、第１支持部及び第２支持部が相互に押し合わさると共に第３支持部及び第４支持部が相互に押し合わさってファセット素子を所与の位置及び所与の向きの少なくとも一方に締め付けるよう引張応力下にある。第２支持部及び第４支持部の少なくとも一方はファセット素子の回転軸を規定し、第２支持部及び第４支持部の少なくとも一方は、回転軸を中心としたファセット素子の実質的に無摩擦の回転をさらに可能にする。回転軸は、特に、ファセット素子の光学面の少なくとも近くに位置付けられる。
【００２０】
本発明の第４態様によれば、パターンを受け取るよう構成したマスクユニットと、基板を受け取るよう構成した基板ユニットと、パターンを照明するよう構成した照明ユニットと、露光ステップにおいてパターンの像を基板に転写するよう構成した光学投影ユニットとを備えた光学結像機構が提供される。照明ユニット及び光学投影ユニットの少なくとも一方は、本発明によるファセットミラーデバイスを備える。
【００２１】
本発明のさらに他の態様及び実施形態は、従属請求項及び添付図面を参照する以下の好適な実施形態の説明から明らかとなるであろう。開示される特徴の全ての組み合わせが、特許請求の範囲内の明記の有無を問わず本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるファセットミラーデバイスの好適な実施形態を備え、本発明による方法の好適な実施形態を実行できる、本発明による光学結像機構の好適な実施形態の概略図である。
【図２】図１のファセットミラーデバイスの概略上面図である。
【図３】図１及び図２の（図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った）ファセットミラーデバイスの一部の概略断面図である。
【図４】図１の光学結像機構で用いることができる本発明によるファセットミラー素子を支持する方法の好適な実施形態のブロック図である。
【図５】本発明によるファセットミラーデバイスのさらに別の好適な実施形態の詳細の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１実施形態
以下において、本発明による光学結像機構１０１の好適な第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。下記の説明を容易にするために、ｘｙｚ座標系を図に導入し、以下の説明を通して用いる。以下において、ｚ方向は鉛直方向（すなわち、重力の方向）を示す。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、光学結像機構のこのｘｙｚ座標系及びコンポーネントの任意の他の空間的向きを選択することができる。
【００２４】
図１は、半導体デバイスの製造中のマイクロリソグラフィプロセスで用いる投影露光装置１０１の形態の光学結像機構の一定の縮尺ではない概略図である。光学露光装置１０１は、照明系１０２と、露光プロセスにおいてマスクユニット１０４のマスク１０４．１に形成したパターンの像を基板ユニット１０５の基板１０５．１に転写するよう構成した光学投影ユニット１０３とを備える。この目的で、照明ユニット１０２はマスク１０４．１を照明する。光学投影ユニット１０３は、マスク１０４．１からの光を受け取り、マスク１０４．１に形成したパターンの像を基板１０５．１、例えばウェーハ等に投影する。
【００２５】
照明ユニット１０２は、光学素子ユニット１０６．１等の複数の光学素子ユニットを含む光学素子系１０６（図１には非常に簡略化して示す）を備える。さらに詳細に後述するように、光学素子ユニット１０６．１は、本発明によるファセットミラーデバイスの好適な実施形態として形成される。光学投影ユニット１０３は、複数の光学素子ユニット１０７．１を含むさらに別の光学素子系１０７を備える。光学素子系１０６及び１０７の光学素子ユニットは、光学露光装置１０１の折り返し光軸１０１．１に沿って整列させる。
【００２６】
図示の実施形態では、光学露光装置１０１は、５ｎｍ〜２０ｎｍの波長、より正確には約１３ｎｍの波長のＥＵＶ域の光を用いて動作する。したがって、照明ユニット１０２及び光学投影ユニット１０３内で用いる光学素子は、反射光学素子のみである。しかし当然ながら、異なる波長で働く本発明の他の実施形態では、任意のタイプの光学素子（屈折、反射、又は回折）を単独で又は任意の組み合わせで用いることができる。光学素子系１０７は、本発明によるさらに別のファセットミラーデバイスを備え得る。
【００２７】
図２及び図３から分かるように、ファセットミラーデバイス１０６．１は、複数のファセット素子１０９（図３にはそのうち１つのみを示す）を支持する支持ユニット１０８の形態の支持デバイスを備える。図示の実施形態では、９００個のファセット素子１０９が支持ユニット１０８上に支持される。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、任意の他の数のファセット素子１０９を支持ユニット１０８が担持することができる。例えば、本発明の特定の好適な実施形態では、最高２０００個又はそれ以上のファセット素子１０９が支持ユニット１０８上に支持される。好ましくは、照明光の均一化を得るためにできる限り多くのファセット素子１０９が支持ユニット１０８上に支持されることに留意されたい。最高４０００個のファセット素子１０９、より好ましくは最高１６０００個のファセット素子１０９が実現され得る。
【００２８】
図示の実施形態では、ファセット素子１０９は、０．０５ｍｍ未満の小さな隙間が間に残るよう配置される。したがって、図２から特に分かるように、ファセット素子１０９の正四角形（regular rectangular）行列が支持ユニット１０８上に形成されて、最小量の放射パワー損失をもたらす。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、ファセットミラーデバイスを用いる結像デバイスの光学的需要に従って、ファセット素子の任意の他の配置を選択することができる。
【００２９】
図２及び図３から、特に図２からさらに分かるように、各ファセット素子１０９は、上面図（ｚ軸に沿った）において、実質的に矩形の、より正確には実質的に正方形の外輪郭を有する。しかしながら、本発明の他の実施形態では、例えば、任意の湾曲外輪郭、円形外輪郭、楕円形外輪郭、多角形外輪郭、又はこれらの任意の組み合せ等、この外輪郭の任意の他の幾何学形状を選択することができる。
【００３０】
図示の実施形態では、各ファセット素子１０９は、実質的に平面状の前面１０９．１、凸状背面１０９．２、及び側面１０９．３を有する。前面１０９．１は、照明ユニット１０２が提供する照明光の均一化をもたらすために光学結像機構１０１の動作中に光学的に用いられる反射面である。反射面１０９．１は、（通常は各波長で最大反射率を提供するために）使用照明光の波長に適合させた前面１０９．１に施した反射コーティングにより提供され得る。本発明の特定の実施形態では、反射回折格子をファセット素子の前面に設けることができる。
【００３１】
図示の実施形態では、前面１０９．１は平面である。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、ファセットミラーデバイスが行う光学的タスクに応じて、任意の他の形状の前面を用いることができる。したがって、かかる平面のほかに、球面及び非球面並びにそれらの任意の組み合わせを用いることができる。さらに、（図３に破線輪郭で示すように）凹状及び凸状の前面を用いることもできる。
【００３２】
さらに、ファセット素子１０９の光学的に使用可能な前面１０９．１が任意の適当なサイズであり得ることに留意されたい。好ましくは、前面１０９．１のサイズは、１０ｍｍ２〜４００ｍｍ２、特に５０ｍｍ２〜１５０ｍｍ２、より好ましくは９０ｍｍ２〜１１０ｍｍ２の範囲である。
【００３３】
図３から最もよく分かるように、ファセット素子１０９は、図示の実施形態では、ファセット素子１０９の光学前面１０９．１を形成するファセット本体１０９．４と、ファセット素子１０９の背面１０９．２を形成する別個の中間要素１０９．５とを備える。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、ファセット素子はモノリシックコンポーネントであり得る。同様に、他の実施形態では、ファセット素子は、ファセット本体及び中間要素以外にさらに他のコンポーネントを含み得る。
【００３４】
図示の実施形態では、中間要素１０９．５の背面１０９．３は、支持ユニット１０８の隣接する第２支持部１０８．１に接触する第１支持部を形成する。さらに詳細に後述するように、ファセット素子１０９は、締付デバイス１１０を介して所定位置に保持される。この目的で、締付デバイス１１０は、第１端１１０．２でファセット素子本体１０９．４に接続固定される細長い緊張要素１１０．１を備える。
【００３５】
緊張要素１１０．１は、締付状態（図３に示すような）で、第１支持部１０９．２（すなわち、ファセット素子１０９の背面）を支持ユニット１０８の第２支持部１０８．１に対して第１締付方向（すなわち、第１締付力ＦＣ１の方向）に押し付ける第１締付力ＦＣ１を発生させることによりファセット素子１０９を所定位置に保持するよう引張応力下にある。
【００３６】
緊張要素１１０．１は、図示の実施形態では、例えばばね鋼等の高弾性材料でできた細長い棒形である。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、結像機構１０１の動作中に予想される静荷重及び特に動荷重下でファセット素子を所定位置に保つのに十分な弾性及び十分に高い第１締付力ＦＣ１を提供する、任意の他の適当な所望のタイプの緊張要素を選択することができる。より正確には、弾性ワイヤ、ケーブル、及び板ばね、つる巻ばね等の任意の所望の弾性引張手段（すなわち、引張応力を伝達可能だが圧縮応力は必ずしも伝達可能でない任意の手段）を用いることができる。
【００３７】
緊張要素１１０．１内で引張応力を発生させるために、緊張要素１１０．１の第２端１１０．３が締付デバイス１１０のカウンタユニット１１０．４に接続される。カウンタユニット１１０．４は、支持デバイス１０８の第４支持部１０８．２に接触する第３支持部１１０．５を形成する。
【００３８】
第４支持部１０８．２は、第２支持部１０８．１及び第４支持部１０８．２を接続する支持デバイス１０８のコネクタ部１０８．３に形成される。したがって、締付状態で、緊張要素１１０．１は、第３支持部１１０．５及び第４支持部１０８．２も第２締付方向に作用する第２締付力ＦＣ２により相互に押し合わせられるよう引張応力がかけられる。
【００３９】
当然ながら、図３に示すような締付状態では、第２締付力ＦＣ２がカウンタユニット１１０．４の第３支持部１１０．５と支持ユニット１０８の第４支持部１０８．２との間に作用しており、ファセット素子１０９のほかにカウンタユニット１１０．４も支持ユニット１０８に対して所定位置に保持されるようになる。
【００４０】
さらに当然ながら、一般に、この締付機構のコンポーネントの弾性特性及び／又は寸法は、発生した各締付力ＦＣ１及びＦＣ２を結像装置１０１の（通常）動作中に予想される静荷重及び特に動荷重に適合させるよう選択され、それにより、ファセット素子１０９が、結像装置１０１の（通常）動作中に予想されるこれらの荷重状況のいずれかにおいて調整された位置及び向きに保持されることを確実にする。
【００４１】
本実施形態では、各締付力ＦＣ１、ＦＣ２は、第３支持部１１０．５と緊張要素１１０．１の第２端１１０．３に接続した力伝達要素１１０．７との間に配置されて作用するカウンタユニット１１０．４のばね要素１１０．６を介して調整することができる。
【００４２】
本実施形態では、第２端１１０．３にはねじ部が設けられ、力伝達要素１１０．７が第２端１１０．３のこのねじ部に螺合される。したがって、単にねじ部に沿って力伝達要素１１０．７を前進又は後退させることによりばね要素１１０．６の圧縮度を変更することができ、それにより締付状態で加わる締付力ＦＣが調整される。
【００４３】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、締付力ＦＣ１、ＦＣ２の調整を任意の他の適当な手段により達成することができる。例えば、スペーサ等を、ばね要素１１０．６と力伝達要素１１０．７及び第３支持部１１０．５のいずれかとの間に置いて、ばね要素１１０．６の圧縮、したがって締付力ＦＣ１、ＦＣ２を変更することができる。さらに、緊張要素１１０．１及び緊張要素１１０．１と機械的に平行に配置した任意のコンポーネント（例えば、コネクタ部１０８．３及び第３支持部１１０．５等）のいずれかの（各締付方向の）長さを変更する可能性を、適当な手段により（例えば、適当な伸縮設計等により）もたらすことができる。
【００４４】
図３から分かるように、本例では、第１支持部１０９．２及び第２支持部１０８．１の両方が湾曲接触面を画定し、こられがさらに、支持ユニット１０８に対するファセット素子１０９の相対運動の第１回転中心１１１を規定する。
【００４５】
図示の実施形態では、第１支持部１０９．２及び第２支持部１０８．１の両方が、第１曲率半径Ｒ１を有する相互に一致した球面状接触面を画定し、第１回転中心１１１が各球面状接触面の中心に位置付けられる。したがって、第１支持部１０９．２及び第２支持部１０８．１は、球面軸受の様式で、任意の回転軸を中心としたファセット素子１０９と支持ユニット１０８との間の相対回転運動を可能にする。
【００４６】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、所与の空間的向きを有する特定の第１回転軸を第１支持部及び第２支持部により規定することができる。例えば、第１支持部及び第２支持部は、第１回転軸が各円筒状接触面の軸となるよう相互に一致した円筒状接触面を画定し得る（第１回転中心は、このとき第１回転軸上の任意の点である）。第１回転軸は、このとき第１締付方向を横断して延びる平面内に延びる。
【００４７】
さらに当然ながら、本発明の他の実施形態では、対応の第１回転軸又は回転中心を規定するために、第１支持部及び第２支持部の一方のみが対応の曲面を画定し、他方が湾曲した相手方に接触する平面又は１つ又は複数の縁部を単に画定すれば十分であり得る。
【００４８】
図３からさらに分かるように、本例では、単純な方法で、第３支持部１１０．５及び第４支持部１０８．２の両方も湾曲接触面を画定し、こられがさらに、支持ユニット１０８に対するカウンタユニット１１０の相対運動の第２回転中心１１２を規定する。
【００４９】
図示の実施形態では、第３支持部１１０．５及び第４支持部１０８．２の両方が、第２曲率半径Ｒ２を有する相互に一致した球面状接触面を画定し、第２回転中心１１２が各球面状接触面の中心に位置付けられる。したがって、第３支持部１１０．５及び第４支持部１０８．２は、同じく球面軸受の様式で、任意の回転軸を中心としたカウンタユニット１１０と支持ユニット１０８との間の相対回転運動を可能にする。
【００５０】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、ここでも、所与の空間的向きを有する特定の第２回転軸を第３支持部及び第４支持部により規定することができる。例えば、第３支持部及び第４支持部は、第２回転軸が各円筒状接触面の軸となるよう相互に一致した円筒状接触面を画定し得る（第２回転中心は、このとき第２回転軸上の任意の点である）。第２回転軸は、このとき第２締付方向を横断して延びる平面内に延びる。
【００５１】
さらに当然ながら、本発明の他の実施形態では、対応の第２回転軸又は回転中心を規定するために、第３支持部及び第４支持部の一方のみが対応の曲面を画定し、他方が湾曲した相手方に接触する平面又は１つ又は複数の縁部を単に画定すれば十分であり得る。
【００５２】
図３から分かるように、ファセット素子１０９、支持ユニット１０８、及び締付デバイス１１０の寸法は、第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２が実質的に一致するよう選択される。
【００５３】
かかる構成には、第１支持部１０９．２及び第２支持部１０８．１並びに第３支持部１１０．５及び第４支持部１０８．２が緊張要素１１０．１の締付力ＦＣ１、ＦＣ２から解放される調整状況において、ファセット素子１０９及びカウンタユニット１１０．４が、実質的に一致する第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２並びに実質的に一致する第１回転軸及び第２回転軸を中心とした同期回転運動を実行して、（特にｘ軸及び／又はｙ軸を中心として）ファセット素子１０９の向きを調整することができるという大きな利点がある。
【００５４】
一致する第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２並びに実質的に一致する第１回転軸及び第２回転軸を中心としたかかる同期回転運動は、第１締付方向と第２締付方向との間又は第１締付力ＦＣ１と第２締付力ＦＣ２との間の傾きの発生を回避する。換言すれば、このようにして、第１締付力ＦＣ１及び第２締付力ＦＣ２を図３に示すように実質的に同一直線上に保つことができる。
【００５５】
実質的に同一直線上配置での第１締付力ＦＣ１及び第２締付力ＦＣ２の維持には、本来なら実施された調整運動に対抗する傾向があると共にファセット素子に望ましくない寄生力又は寄生モーメントを導入するであろう復帰力も復帰モーメントも発生させないという利点がある。
【００５６】
図示の実施形態では、かかる復帰力及び復帰モーメントは、緊張要素１１０．１の長手方向軸１１０．８を横断して延びる曲げ軸に関する緊張要素１１０．１の曲げ変形から得られる。しかしながら、同期回転運動により、第１締付力ＦＣ１及び第２締付力ＦＣ２が実質的に同一直線上配置に維持されるので、（特に、ｘ軸及び／又はｙ軸を中心とした）ファセット素子１０９の向きのかかる調整において（ファセット素子への望ましくない寄生力又は寄生モーメントの導入につながる）緊張要素１１０．１のこうした曲げが生じ得ない。
【００５７】
当然ながら、本発明の他の実施形態では、第１回転中心の場所と第２回転中心の場所との間のわずかなずれが設けられ得るか又は許容され得る。特に（円筒状接触面を有する実施形態に関連して上述したように）かかる特定の回転軸が設けられる場合、同じことが第１回転軸及び第２回転軸の場所及び／又は向き（特に、同一直線上の又は少なくとも平行の配置）についても言える。当然ながら、各ずれの程度から、寄生力及び寄生モーメントがファセット素子に導入される程度も定められる。
【００５８】
図３からさらに分かるように、ファセット本体は、中間要素１０９．５の第６支持部１０９．７の対応する実質的に平面状の接触面に接触する実質的に平面状の接触面を有する第５支持部１０９．６を形成する。同様に、カウンタユニット１１０．４は、第７支持部１１０．１０を形成する第１カウンタ要素１１０．９と、第３支持部１１０．５を形成する第２カウンタ要素１１０．１１と、第７支持部１１０．１０の対応する実質的に平面状の接触面に接触する実質的に平面状の接触面を有する第８支持部１１０．１２とを備える。
【００５９】
したがって、上述のように締付状態で引張張力下にある緊張要素１１０．１は、第５支持部１０９．６及び第６支持部１０９．７が相互に押し合わさってファセット本体１０９．４を所与の位置及び向きに締め付けるようにもする。同様のことが、第７支持部１１０．１０及び第８支持部１１０．１２についても言える。
【００６０】
第５支持部１０９．６、第６支持部１０９．７、第７支持部１１０．１０、及び第８支持部１１０．１２の接触面は、これらが緊張要素１１０．１の締付力ＦＣ１、ＦＣ２から解放される上述の調整状況において、ファセット本体１０９．４及び第１カウンタ要素１１０．９が支持ユニット１０８に対して同期平行並進運動を実行できるよう実質的に平行に配置される。
【００６１】
かかる構成には、第１支持部〜第８支持部が締付力ＦＣ１、ＦＣ２から解放される調整状況において、ファセット本体１０９．４及び第１カウンタ要素１１０．９が（特にｘ軸及び／又はｙ軸に沿った）平行の同期並進運動を実行し、第１締付方向と第２締付方向との間又は第１締付力ＦＣ１と第２締付力ＦＣ２との間の傾きの発生も回避するという大きな利点がある。換言すれば、このようにして、（特に、ｘ軸及び／又はｙ軸に沿った）ファセット本体１０９．４の位置を調整すると同時に、第１締付力ＦＣ１及び第２締付力ＦＣ２を図３に示すように実質的に同一直線上配置に保つことができる。
【００６２】
したがって、（特に、ｘ軸及び／又はｙ軸に沿った）ファセット本体１０９．４の位置の調整時に、緊張要素１１０．１の長手方向軸１１０．８を横断して延びる曲げ軸に関する緊張要素１１０．１の曲げ変形から得られる復帰力又は復帰モーメントを回避することができる。
【００６３】
好ましくは、第５支持部１０９．６、第６支持部１０９．７、第７支持部１１０．１０、及び第８支持部１１０．１２の接触面は、緊張要素１１０．１の長手方向軸１１０．８に対して実質的に垂直に配置される。このようにして、各接触平面で作用して相手部品を（特に動荷重下で）変位させる傾向のある剪断力を回避することができる。
【００６４】
さらに当然ながら、他の実施形態では、ファセット本体の、特にファセット本体の光学面の位置を緊張要素の長手方向軸に沿って（すなわちｚ方向に）調整することを可能にするために、緊張要素の長手方向軸に対して９０°からずれた第５支持部〜第８支持部の特定の傾きを選択することができる。さらに当然ながら、この目的で、ファセット素子及びカウンタユニットのさらに他の別個のコンポーネントを設けて、かかる向きを有する対応の接触面対を提供することができる。さらに当然ながら、緊張要素の長手方向の（すなわち、図３におけるｚ方向の）光学面１０９．１の位置の調整を、この方向に異なる寸法を有する中間要素１０９．５を介して、又は中間要素１０９．５とファセット本体１０９．４との間に挿入したさらに他のスペーサ要素（異なる寸法を有する）を介して行うこともできる。
【００６５】
さらに当然ながら、この場合も、本発明の他の実施形態では、第５支持部１０９．６、第６支持部１０９．７、第７支持部１１０．１０、及び第８支持部１１０．１２の接触面の向き間のわずかなずれが設けられ得るか又は許容され得る。当然ながら、各ずれの程度から、寄生力及び寄生モーメントがファセット素子に導入される程度も定められる。
【００６６】
当然ながら、本発明では、第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２並びに第１回転軸及び第２回転軸を任意の所望の位置に置くことができる。これは、達成すべき向き調整の機能として行われ得る。例えば、図３に示す実施形態では、第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２は、光学面１０９．１の平面内に位置付けられる。これには、第１回転中心１１１及び第２回転中心１１２を中心とした調整運動を行う際に、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った光学面１０９．１の位置が変わらないという利点がある。したがって、光学面１０９．１の向きの排他的な調整（すなわち、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を中心とした回転）を達成することができる。
【００６７】
しかしながら、本発明の特定の実施形態では、第１回転中心及び第２回転中心並びに第１回転軸及び第２回転軸が、ファセット素子の光学面から特定の距離に位置付けられるようにすることもできる。こうした場合、ファセット素子の向きの調整から、通常は多少目立つ光学面の位置の変更が得られる。しかしながら、第１回転中心及び第２回転中心並びに第１回転軸及び第２回転軸が一定の曲率を有するファセット素子の湾曲状光学面の曲率中心と一致するようなある特別な場合（すなわち、球面状又は円筒状の光学面の場合）、光学面の位置は（光学面の製造精度に応じて）実質的に一定のままである。
【００６８】
さらに当然ながら、第１回転中心及び第２回転中心並びに第１回転軸及び第２回転軸は、図３に示すように第１接触部及び第２接触部のうちカウンタユニットに面しない側に位置付ける必要がない。これらは任意の所望の点に位置付けることができる。特に、これらは、図３に破線輪郭１１３で示すように第１接触部と第２接触部との間及び第３接触部と第４接触部との間の点に位置付けることができる。
【００６９】
この場合、図３に示すように、ファセット本体１０９．４と中間要素１０９．５との間の接触面に第３曲率半径Ｒ３を設けることができる一方で、第３接触部及び第４接触部に第４曲率半径Ｒ４が設けられる。
【００７０】
さらに当然ながら、達成すべき調整運動に応じて、第１回転中心及び第２回転中心並びに第１回転軸及び第２回転軸を、第３接触部及び第４接触部のうちファセット素子に面しない側に位置付けることも実現可能である。
【００７１】
図３から分かるように、第２支持部１０８．１は、本実施形態では連結要素１０８．４により支持ユニット１０８のベースユニット１０８．５に回転可能に接続して形成される。この目的で、連結要素１０８．４は、第２支持部１０８．１を形成する円筒状の内側連結部品１０８．６を含む。内側連結部品１０８．６は、フレクシャ部品１０８．８を介して同心状の外側連結部品１０８．７に接続される。フレクシャ部品１０８．８は、膜要素又は複数の別個のフレクシャ（例えば、複数の板ばね要素等）により形成され得る。図３に示す初期状態では、内側連結部品１０８．６及び外側連結部品１０８．７の長手方向軸は、緊張要素１１０．１の長手方向軸１１０．８と同一直線上にある。
【００７２】
支持要素１０８．４とベースユニット１０８．５との間の接続は、連結要素１０８．４が外側支持部品１０８．７の軸を中心に回転できるようなものである。したがって、基本的に、上述のようにファセット素子１０９の位置及び向きが第１支持部〜第８支持部を介して調整された後に、ファセット素子１０９の向きは、ベースユニット１０８．５に対して連結要素１０８．４を回転させることにより依然として（微）調整することができる。
【００７３】
さらに、フレクシャ部品１０８．８の弾性特性は、光学面１０９．１の位置及び／又は向きの（最大６自由度全部の）さらなる（微）調整を行うことを可能にする。
【００７４】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、光学面１０９．１の位置及び／又は向きのかかる（微）調整を行う可能性を６自由度の少なくともいくつかで省くことができる。例えば、実質的に剛性又は一体の接続を連結要素とベース板要素との間に設けることができる。特に、かかる別個の連結要素を省いて、第２支持部１０８．１とベースユニット１０８．５との間に実質的な剛接続を提供することもできる。
【００７５】
しかしながら、連結要素１０８．４を介した最大６自由度のかかる（微）調整が行われる場合、ファセット素子１０９が調整された位置及び向きに実質的に係止されるようにすることもできる。係止は、容易に解除可能な方法又は容易に解除可能でない方法で、すなわちファセット素子１０９及び／又はコネクタ部１０８．３とベースユニット１０８．５との間（及び最終的には連結要素１０８．４とベースユニット１０８．５との間）の適当な結合技法により提供することができる。かかる接合技法を単独で又は任意の組み合わせで用いて、ファセット素子と支持ユニットとの間に適切な接続及び相対的固定を提供することができる。かかる適当な結合技法として、例えば、接着、はんだ付け、レーザはんだ付け、溶接、拡散接合等が挙げられる。さらに、容易に解除可能な係止は、例えば締付接続により提供することができ、これがさらにファセット素子１０９の（微）調整の変更を可能にする。
【００７６】
図３及び図４を参照して以下で説明するように、個々のファセット素子１０９の光学面１０９．１の位置及び向きの調整は、本発明によるファセット素子を支持する方法の好適な実施形態を用いて行われる。
【００７７】
第１ステップ１１４．１において、上述したような支持ユニット１０８、ファセット素子１０９、及び締付デバイス１１０を設ける。図示の実施形態では、ファセット素子はケイ素（Ｓｉ）でできており、支持要素は炭化ケイ素（ＳｉＣ）でできている。かかる材料の組み合わせにより、ファセット素子１０９からの有益な熱伝達（通常は、結像機構１０１の動作中に１００℃〜１５０℃の温度に達する）を得ることができる。
【００７８】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、ファセット素子は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、石英（ＳｉＯ２）、ケイ素アルミニウム（ＳｉＡｌ）、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）（SCHOTT AG（独国マインツ）が製造したガラスセラミック）、ＵＬＥ（商標）（Corning Incorporated（米国ニューヨーク州１４８３１コーニング）が製造した超低膨張チタンケイ酸ガラス）、他のガラスセラミック、並びにＮ１Ｐ及び複合ＭｏＳｉ層でコーティングした銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）でできていてもよく、支持要素は、ステンレス鋼、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、反応焼結ケイ素含浸炭化ケイ素（reaction bonded silicon infiltrated silicon carbide（ＳｉＳｉＣ）、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）、ＵＬＥ（登録商標）（超低膨張ガラス）、又は他のガラスセラミックでできていてもよい。好ましくは、ファセット素子及び支持要素の熱膨張率（ＣＴＥ）を一致させることに留意されたい。
【００７９】
支持ステップ１１４．２の取り付けステップ１１４．３において、支持ユニット１０８、ファセット素子１０９、及び締付デバイス１１０を図３に示す構成を提供するように取り付ける。支持ステップ１１４．２の調整ステップ１１４．４において、各ファセット素子１０９の位置及び／又は向きを以下で説明するように提供する。
【００８０】
図３から分かるように、コネクタ部１０８．３は、実質的に管状の要素、例えば概ね中空の円筒状要素として形成され、締結要素１１０．１を収容するチャンバ１０８．１０を形成する。コネクタ部１０８．３は、各端がファセット素子１０９及びカウンタユニット１１０．４でそれぞれ閉じられた実質的に流体密封のチャンバを有する。
【００８１】
本例では、コネクタ部１０８．３は、チャンバ１０８．１０を加圧デバイス１１５に接続する加圧コネクタ１０８．１１を有する。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、加圧コネクタをファセット素子１０９又はカウンタユニット１１０．４に形成することにより、チャンバ１０８．１０の加圧を可能にすることもできる。
【００８２】
図３に示す本実施形態の取付状態では、調整ステップ１１４．３において、加圧デバイス１１５は、制御デバイス１１６の制御下で加圧媒体又は流体（すなわち、液体又はガス）をチャンバ１０８．１０に供給してチャンバ１０８．１０を加圧する。結果として、チャンバ１０８．１０内の圧力上昇が、ファセット本体１０９．４に作用する第１解除力ＦＲ１と、緊張要素１１０．３の長手方向軸１１０．８に沿って作用するカウンタユニット１１０．４の力伝達要素１１０．７に作用する第２解除力ＦＲ２とを発生させる。
【００８３】
これに関連して、当然ながら、カウンタユニット１１０．４は、第１カウンタ要素１１０．９と力伝達要素１１０．７とをシール接続するベローズ１１０．１３等の可撓性のシール要素を備えることで、加圧媒体がこの領域で逃げることができないようにする。
【００８４】
緊張要素１１０．３は、ファセット本体１０９．４及び力伝達要素１１０．７の両方に接続されるので、第１解除力ＦＲ１及び第２解錠力ＦＲ２が締付力ＦＣ１及びＣＲ２に対抗することにより、解放状態で第１支持部〜第８支持部（すなわち、コンポーネント１０９．２、１０８．１、１１０．５、１０８．２、１０９．６、１０９．７、１１０．１０、１１０．１２）を締付力ＦＣ１及びＦＣ２から少なくともある程度解放する。
【００８５】
この解放状態に達したら、すなわち、締付ユニット１１０により提供された締付接続が少なくともある程度解除されたら、上述したようなファセット素子の向き及び／又は位置の調整を行うことができる。
【００８６】
当然ながら、締付力からの必要な解放度は変わり得る。しかしながら、明らかに、第１支持部〜第８支持部（すなわち、コンポーネント１０９．２、１０８．１、１１０．５、１０８．２、１０９．６、１０９．７、１１０．１０、１１０．１２）の対応対間に作用する接触力が小さいほど、調整プロセスにおける各相対運動中に生じる摩擦力が小さくなる。かかる摩擦力が、対応コンポーネントに、したがってファセット素子１０９にも導入され得る望ましくない寄生応力を通常は発生させることを理解されたい。
【００８７】
したがって、チャンバ１０８．１０内の圧力を第１支持部〜第８支持部（すなわち、コンポーネント１０９．２、１０８．１、１１０．５、１０８．２、１０９．６、１０９．７、１１０．１０、１１０．１２）の対応対間に隙間が形成される程度まで上昇させることで、特定の量の加圧媒体がこれらの隙間から逃げるか又は漏れるようにすることが好ましい。その状況で、摩擦相対運動、及び結果として特にファセット素子１０９への望ましくない寄生応力の導入を少なくとも概ね回避する、実質的に無摩擦の相対調整運動を達成することができる。
【００８８】
調整ステップ１１４．４において、支持ユニット１０８に対するファセット素子１０９の位置及び／又は向きを、結像機構１０１のその後の動作中のファセットミラーデバイス１０６．１の光学的要件に従って調整する。
【００８９】
この目的で、制御デバイス１１６により制御される第１マニピュレータ１１７の形態の第１調整デバイスを用いて、図３に示すようにカウンタユニット１１０．４の調整インタフェース１１０．１４に対する対応の調整力及び／又はモーメントを発生させる。
【００９０】
当然ながら、本発明の特定の実施形態では、第２マニピュレータ１１８の形態の第２調整デバイスを設けることができる。このさらなるマニピュレータ１１８は、制御デバイス１１６の制御下でファセット素子１０９に（好ましくはマニピュレータ１１７と同期して）作用して調整プロセスを支援することができる。さらに当然ながら、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータを本発明の他の実施形態では省くことができる。
【００９１】
光学面１０９．１の調整の評価が、測定デバイス１１９の測定結果を用いて行われる。本実施例では、測定デバイス１１９は、光学面１０９．１に向けて測定光ビーム１１９．２を放出するエミッタ１１９．１を備えた光学デバイスである。測定光ビーム１１９．２は、光学面１０９．１で反射して測定デバイス１１９のセンサ１１９．３に届く。
【００９２】
図示の実施形態では、エミッタは、６３３ｎｍの波長の測定光を用いる従来のエミッタである。したがって、測定光のこの波長に適合させた反射コーティングを有する測定部を光学面１０９．１に設ける必要があり得る（露光光に適合させた前面１０９．１の反射コーティングが測定光波長で十分な反射を提供しない場合）。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、他の波長を測定光に用いて、最終的にこうした追加測定部が必要ないようにすることができる。
【００９３】
センサ１１９．３の信号は制御デバイス１１６へ送られ、制御デバイス１１６はさらに、これらの信号を用いて光学面１０９．１の調整の評価を行う。当然ながら、制御デバイス１１６は、センサ１１９．３の信号に応じて、光学面１０９．１の迅速且つ適切な調整を行うようマニピュレータ１１７及び１１８を制御する。
【００９４】
当然ながら、調整ステップ１１４．４の第１部分において、上述の第１支持部〜第８支持部（すなわち、コンポーネント１０９．２、１０８．１、１１０．５、１０８．２、１０９．６、１０９．７、１１０．１０、１１０．１２）及び加圧デバイス１１５を介して提供される調整可能性を用いて、ファセット素子の位置及び／又は向きの第１（粗）調整を行うことができる。
【００９５】
この第１調整が完了したら、緊張要素１１０．１により提供された締付力ＦＣ１及びＦＣ２が作用するようチャンバ１０８．１０内の圧力を低減することにより、ファセット素子を第２支持部１０９．２に対するその調整した位置及び向きに締め付けることができる。
【００９６】
その後、調整ステップ１１４．４の第２部分において、センサデバイス１１９の信号に応じて制御デバイス１１６により制御されるマニピュレータ１１７及び１１８を用いて、第２（微）調整を実行することができる。
【００９７】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、かかる第２調整部分を省くことができ、特に、ファセット素子１０９の位置及び／又は向きの微調整を調整ステップの第１部分でのみ行うことができる。
【００９８】
当然ながら、図示の実施形態では、光学面１０９．１の向きは１００μｒａｄ未満の角度精度で調整され、光学面１０９．１の位置は１００μｍ未満の位置精度で調整される。しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、結像機構１０１のその後の動作中の光学的要件に応じて、任意の他の角度精度を選択することができる。
【００９９】
上記のように、各精度は、結像機構の特定の用途に応じて、また結像機構内のファセットミラーデバイスの場所及び／又は機能に応じて決まる。さらに、静的精度（例えば周囲温度での初期調整で達成すべき）と熱的動的精度（すなわち、静的状態と動作中に維持される高い動作温度に達した後の実質的な静止状態との間の最大偏差であり、通常は３０秒後にこのような静止状況に達する）との間で差異が生じる。
【０１００】
例えば、本発明の好適な実施形態では、１５０μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、より好ましくは２０μｍ〜３０μｍ未満の静的位置精度が視野ファセットミラーデバイスに選択される一方で、瞳ファセットミラーデバイスには、１００μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満、より好ましくは２０μｍ〜３０μｍ未満のより厳しい静的位置精度が選択される。当然ながら、位置精度は並進自由度に応じても変わり得る。通常、厳しい位置精度要件がｘ方向及び／又はｙ方向に適用される一方で、ｚ方向にはより緩い要件が適用される。
【０１０１】
同様のことが角度精度についても言える。例えば、本発明の好適な実施形態では、１０００μｒａｄ未満、好ましくは５００μｒａｄ未満、より好ましくは１００μｒａｄ〜３００μｒａｄ未満の静的角度精度が視野ファセットミラーデバイスに選択される一方で、瞳ファセットミラーデバイスには、１０００μｒａｄ未満、好ましくは５００μｒａｄ未満、より好ましくは５０μｒａｄ〜１５０μｒａｄ未満のより厳しい角度精度が選択される。当然ながら、角度精度は回転自由度に応じても変わり得る。通常、ｘ方向及び／又はｙ方向に適用される角度精度要件の方が厳しい一方で、ｚ方向に適用される要件の方が緩い。
【０１０２】
熱的動的位置精度に関する限り、本発明の好適な実施形態では、５μｍ未満、好ましくは３μｍ未満、より好ましくは０．２μｍ〜０．４μｍ未満の動的位置精度が、視野ファセットミラーデバイス及び瞳ファセットミラーデバイスの両方に選択される。当然ながら、位置精度は並進自由度に応じても変わり得る。通常、この場合も、ｘ方向及び／又はｙ方向に適用される位置精度要件の方が厳しい一方で、ｚ方向に適用される要件の方が緩い。
【０１０３】
同様のことが角度精度についても言える。例えば、本発明の好適な実施形態では、１５μｒａｄ未満、好ましくは１μｒａｄ未満、より好ましくは０．２μｒａｄ〜０．４μｒａｄ未満の動的角度精度が、視野ファセットミラーデバイス及び瞳ファセットミラーデバイスの両方に選択される。当然ながら、角度精度は回転自由度に応じても変わり得る。通常、この場合も、ｘ方向及び／又はｙ方向に適用される角度精度要件の方が厳しい一方で、ｚ方向に適用される要件の方が緩い。
【０１０４】
ファセット素子１０９の調整が完了したら、支持ステップ１１４．２のファセット固定ステップ１１４．５において、上述したようにファセット素子１０９を所定位置に（永久的又は解除可能に）係止又は固定する。
【０１０５】
ステップ１１４．６において、さらなるファセット素子を支持すべきか否かを確認する。支持すべき場合、支持ステップ１１４．２を繰り返す。そうでなければ方法はステップ１１４．７において終了する。
【０１０６】
図３から分かるように、ベースユニット１０８．５は、ベース板１０８．９及び隣接する冷却体１０８．１０を備え、これら両方がコネクタ部１０８．３を収容するレセプタクル１０８．１２を形成する。ベース板１０．９及び冷却体１０８．１０のいずれにも、冷却媒体を循環させる冷却導管１２０．１を設けることができる。
【０１０７】
本発明の特定の実施形態では、フレクシャ部品１０８．８は流体密封コンポーネントとして設計され得る。例えば、これは、フレクシャ部品１０８．８に膜要素を用いることにより行うことができる。この場合、破線輪郭１２０．２で示すようなシールユニットを、カウンタユニット１１０．４の領域で冷却体１０８．１０に接続することができ、冷却媒体をレセプタクル１０８．１２に循環させてファセット素子１０９の冷却を改善することもできる。当然ながら、シールユニット１２０．２は、冷却体１０８．１０の背面のより大きな面積（最大で冷却体１０８．１０の背面全体）を覆うことができる。
【０１０８】
本発明の特定の実施形態では、締付力ＦＣ１及びＦＣ２が漏れを回避するのに十分なほど大きいか、又は結像装置１０１の動作中に漏れても問題ない冷却媒体が用いられる場合、冷却媒体をチャンバ１０８．１０に導入すること（好ましくは循環させることさえ）もできる。
【０１０９】
第２実施形態
以下において、本発明によるファセットミラーデバイス２０６．１の第２実施形態を図１、図２、図４、及び図５を参照して説明する。ファセットミラーデバイス２０６．１は、その基本的な設計及び機能がファセットミラーデバイス１０６．１に概ね対応し、図１の光学結像デバイス１０１のファセットミラーデバイス１０６．１の代わりとなることができる。特に、第１実施形態に関して上述したようなファセットミラー素子を支持する方法（図４）を、このファセットミラーデバイス２０６．１に関連しても実行することができる。したがって、ここでは主に上記説明を参照し、ファセットミラーデバイス１０６．１に対する相違点のみをより詳細に後述する。特に、同様の部品には同じ参照符号に１００を足して示し、（以下で明確に記載しない限り）これらの部品に関しては第１実施形態に関連して上記した説明を参照する。
【０１１０】
ファセットミラーデバイス１０６．１に対する１つの相違点は、支持ユニット２０８へのファセット素子２０９の接続の設計にある。より正確には、図５から分かるように、連結要素２０８．４は、第１連結要素であり、この場合も第２支持部２０８．１（ファセット素子２０９の第１支持部２０９．２に接触する）を形成する円筒状の第１内側連結部品２０８．６を備える。第１内側連結部品２０８．６は、第１フレクシャ部品２０８．８を介して同心状の第１外側連結部品２０８．７に接続される。この場合も、第１連結要素２０８．４は、本実施形態では、支持ユニット２０８のベースユニット２０８．５に回転可能に接続される。さらに、この場合も、図５に示す初期状態で、第１内側連結部品２０８．６及び第１外側連結部品２０８．７の長手方向軸は、緊張要素２１０．１の長手方向軸２１０．８と同一直線上にある。
【０１１１】
しかしながら、本実施形態では、第１フレクシャ部品２０８．８は複数の弾性第１フレクシャ要素２０８．１３（例えば、複数の板ばね要素又は弾性支柱）により形成される。図５に示す実施形態では、第１弾性支柱２０８．１３の形態の複数の３つ以上の第１フレクシャ要素が設けられる。第１弾性支柱２０８．１３は、内側連結部品２０８．６の円周に均一に分配されることが好ましい。第１弾性支柱２０８．１３は、それらの長手方向軸２０８．１４がファセット素子２０９の第１回転中心を規定し表す実質的に１つの共通交点２１１で交わるよう配置される。したがって、第１弾性支柱２０８．１３は、球面軸受の様式で、その弾性変形により任意の回転軸を中心としたファセット素子２０９と支持ユニット２０８との間の相対回転運動を可能にする。
【０１１２】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、所与の空間的向きを有する特定の第１回転軸を第１フレクシャ要素により規定することができる。例えば、第１フレクシャ部品は、この指定の第１回転軸を形成する規定の交線で交わる平面２０８．１４を有する、板ばねの形態の２つの第１フレクシャ要素２０８．１３により形成されてもよい（その場合、第１回転中心２１１はこの第１回転軸上の任意の点にある）。
【０１１３】
図５からさらに分かるように、本例では、同様に、コネクタ部２０８．３が第２連結要素２０８．１５を備える。第２連結要素２０８．１５は、第４支持部２０８．２（カレンダユニット２１０．４の第３支持部２１０．５に接触する）を形成する円筒状の第２内側連結部品２０８．１６を備える。第２内側連結部品２０８．１６は、第２フレクシャ部品２０８．１８を介して同心状の第２外側連結部品２０８．１７に接続される。ここでもまた、第２連結要素２０８．４は、本実施形態では、支持ユニット２０８のベースユニット２０８．５に回転可能に接続される。さらに、この場合も、図５に示す初期状態では、第２内側連結部品２０８．１６及び第２外側連結部品２０８．１７の長手方向軸は、緊張要素２１０．１の長手方向軸２１０．８と同一直線上にある。
【０１１４】
第２フレクシャ部品２０８．１８は複数の弾性第２フレクシャ要素２０８．１９（例えば、複数の板ばね要素又は弾性支柱）により形成される。図５に示す実施形態では、第２弾性支柱２０８．１９の形態の複数の３つ以上の第２フレクシャ要素が設けられる。第２弾性支柱２０８．１９は、内側連結部品２０８．１６の円周に均一に分配されることが好ましい。第２弾性支柱２０８．１９は、それらの長手方向軸２０８．２０がファセット素子２０９の第２回転中心を規定し表す実質的に１つの共通交点２１２で交わるよう配置される。したがって、第２弾性支柱２０８．１９は、球面軸受の様式で、その弾性変形により任意の回転軸を中心としたファセット素子２０９と支持ユニット２０８との間の相対回転運動を可能にする。
【０１１５】
しかし当然ながら、本発明の他の実施形態では、所与の空間的向きを有する特定の第２回転軸を第２フレクシャ要素により規定することができる。例えば、第２フレクシャ部品は、この指定の第２回転軸を形成する規定の交線で交わる平面２０８．２０を有する、板ばねの形態の２つの第１フレクシャ要素２０８．１９により形成されてもよい（その場合、第２回転中心２１１はこの第２回転軸上の任意の点にある）。
【０１１６】
図５から分かるように、ファセット素子２０９、支持ユニット２０８、及び締付デバイス２１０の寸法は、第１回転中心２１１及び第２回転中心２１２が実質的に一致するよう選択される。かかる構成には、調整状況において、緊張要素２１０．１の締付力ＦＣ１、ＦＣ２の有無に関係なくファセット素子２０９及びカウンタユニット２１０．４が、実質的に一致する第１回転中心２１１及び第２回転中心２１２並びに実質的に一致する第１回転軸及び第２回転軸を中心とした無摩擦の同期回転運動を実行して、（特にｘ軸及び／又はｙ軸を中心として）ファセット素子１０９の向きを調整することができるという大きな利点がある。
【０１１７】
一致する第１回転中心２１１及び第２回転中心２１２並びに実質的に一致する第１回転軸及び第２回転軸を中心としたかかる同期回転運動は、本来ならファセット素子２０９に導入され得る望ましくない寄生応力の発生を回避する。
【０１１８】
当然ながら、第１実施形態と同様に、達成すべき調整運動の機能に応じて回転中心２１１、２１２の任意の所望の場所を選択することができる。
【０１１９】
図５からさらに分かるように、（緊張要素２１０．１の長手方向軸２１０．８の方向で）コネクタ部２０８．３の両端が第１内側連結部品２０８．６及び第２内側連結部品２０８．１６に当接して、第１フレクシャ部品２０８．８及び第２フレクシャ部品２０８．１８が締付力ＦＣ１、ＦＣ２から少なくとも大きく解放されるようにする。したがって、各第１回転中心２１１及び第２回転中心２１２の場所に影響し得る第１フレクシャ部品２０８．８及び第１フレクシャ部品２０８．１８のいかなる変形も回避することができる。
【０１２０】
当然ながら、本発明の他の実施形態では、ファセット素子２０９に対する所望の回転中心２１１及び２１２を提供するのに一方で十分であり得るので、第１連結要素２０８．４及び第２連結要素２０８．１５（より正確には、支持ユニット２０８．５に対する各内側連結部品の接続）のいずれかを省いてもよい。
【０１２１】
さらに当然ながら、上述のものと同様に、チャンバ２０８．１０の加圧を用いて第１支持部２０９．２及び第２支持部２０８．１並びに第３支持部２１０．５及び第４支持部２０８．２を締付力ＦＣ１、ＦＣ２から解放して（すなわち、締付デバイス２１０の締付接続を解除して）、同じくｘ方向及びｙ方向のファセット素子の位置の実質的に無摩擦の調整を可能にすることができる。
【０１２２】
この場合も、ファセット本体２０９．４及びカウンタユニット２１０．４の力伝達要素２１０．７の同期並進運動が、実質的に同一直線上配置での第１締付力ＦＣ１及び第２締付力ＦＣ２の維持を可能にする。これにもまた、本来なら実施された調整運動に対抗する傾向があると共にファセット素子２０９に望ましくない寄生力又は寄生モーメントを導入するであろう復帰力も復帰モーメントも発生させないという利点がある。
【０１２３】
当然ながら、ここでもまた、第１連結要素２０８．４及び第２連結要素２０８．１６をシール要素、例えばベローズ２２１及び２２２によりシールして、レセプタクル２０８．１２内の冷却媒体を循環可能にすることができる。
【０１２４】
上記において、本発明による光学モジュールが照明ユニットで用いられる実施形態に関連して本発明を説明した。しかし当然ながら、本発明による光学モジュールは、光学投影ユニットでもその有益な効果を提供することができる。
【０１２５】
上記において、本発明をＥＵＶ域で働く実施形態に関連して説明した。しかし当然ながら、本発明は、任意の他の波長の露光光で、例えば１９３ｎｍ等で働くシステムで用いることもできる。
【０１２６】
最後に、上記において、本発明をマイクロリソグラフィシステムのみに関連して説明した。しかし当然ながら、ファセットミラーデバイスを用いた任意の他の光学デバイスに関連して本発明を用いることもできる。
【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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