(57)【要約】  光学軸（ｚ軸）を有するオブジェクティブ、具体的には、半導体リソグラフィ用の投影オブジェクティブは、オブジェクティブハウジング（１０）に取り付けられた複数の光学素子（２０）を備える。少なくとも１つの光学素子が、中間部（２３）を介して外側部（２１）に接続された内側部に取り付けられる。外側部（２１）と中間部（２３）との間、及び、中間部（２３）と内側部（２２）との間の相対移動を可能とし、光学軸（ｚ）に対して垂直な面内、及び、光学軸（ｚ）と平行な面内における光学素子の並進と、光学軸（ｚ）に対して光学素子を傾けること、を実現しうるように、調節手段（２６，２７）が設けられる。
2009518821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクティブ、具体的には、半導体リソグラフィ用の投影オブジェクティブであって、
光学軸（ｚ軸）を備えると共に、オブジェクティブハウジング（１０）に取り付けられた複数の光学素子を備え、
少なくとも１つの前記光学素子（２０）が、中間部（２３）を介して外側部（２１）に接続された内側部（２２）に取り付けられており、
前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間、及び、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）との間の相対移動を可能とし、前記光学軸（ｚ）に対して垂直な面内、及び、前記光学軸（ｚ）と平行な面内における前記光学素子の並進と、前記光学軸に対して前記光学素子を傾けること、を実現可能とする調節手段（２６，２７）が設けられた
オブジェクティブ。
【請求項２】
前記調節手段は、前記外側部（２１）及び前記中間部（２３）に作用するレバー機構（２７）を備え、
前記レバー機構（２７）の回転中心は、連結点（３０）を介して前記中間部（２３）に固定接続された
請求項１に記載のオブジェクティブ。
【請求項３】
前記調節手段は、前記外側部（２１）で支持されており、
前記調節手段のそれぞれは、前記レバー機構（２７）に作用する
請求項２に記載のオブジェクティブ。
【請求項４】
前記調節手段を作動させる場合に、前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間の相対運動が、前記光学軸（ｚ）に対してある角度をなす方向においてのみ生じることが実現され、且つ、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）との間に、前記光学軸（ｚ）と平行な方向のみの相対運動、及び／または、前記光学軸（ｚ）に対して傾ける相対運動が実現されるように、前記レバー機構（２７）が前記中間部（２３）に支持された
請求項２または３に記載のオブジェクティブ。
【請求項５】
前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間の相対運動が、前記光学軸（ｚ）に対して垂直な面内において実現されうる
請求項４に記載のオブジェクティブ。
【請求項６】
前記外側部（２１）、前記中間部（２３）と、前記内側部（２２）と、の間の接続のために、弾性ガイドシステムが設けられた
請求項１〜５の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項７】
前記ガイドシステムは、円周上に配置された１つまたは複数の板ばね（２４）または関節継手ばりを備え、
前記板ばね（２４）または関節継手ばりは、前記光学軸に対して垂直な面内において高い剛性を有し、前記光学軸と平行な面内においては、低い剛性を有する
請求項６に記載のオブジェクティブ。
【請求項８】
前記１つまたは複数の板ばね（２４）または関節継手ばりは、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）と、の間に配置された
請求項７に記載のオブジェクティブ。
【請求項９】
前記ガイドシステムは、前記光学軸（ｚ）と平行な面内において高い剛性を有し、前記光学軸に対して垂直な面内において低い剛性を有する、少なくとも１つの関節継手ばりまたは曲げばり（２５）を備える
請求項６または７に記載のオブジェクティブ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの関節継手ばりまたは曲げばり（２５）は、前記外側部（２１）と前記中間部（２３）と、の間に配置された
請求項９に記載のオブジェクティブ。
【請求項１１】
前記調節手段を作動させる場合に、前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間で、前記光学軸（ｚ）と平行な方向のみの相対運動、及び／または、前記光学軸（ｚ）に対して傾ける相対運動が実現され、この場合において、前記光学軸に対してある角度をなす方向においてのみ、前記内側部（２２）と前記中間部（２３）との間で、相対運動が実現されうるように、それぞれの前記レバー機構（２７）が、前記中間部（２３）にて支持される
請求項２または３に記載のオブジェクティブ。
【請求項１２】
前記ある角度が前記光学軸に対して垂直な角度である
請求項１１に記載のオブジェクティブ。
【請求項１３】
前記外側部（２１）、前記中間部（２３）及び前記内側部（２２）は、同心円状のリングとして構成される
請求項１〜１２の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項１４】
前記内側部（２２）と、前記外側部（２１）とは、同心円状のリングとしてそれぞれ構成され、前記中間部は、少なくとも３つのリング片（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）から形成された
請求項１または２に記載のオブジェクティブ。
【請求項１５】
前記少なくとも３つのリング片（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）は、接続部（３６）により互いに接続された
請求項１４に記載のオブジェクティブ。
【請求項１６】
レバー機構（２７）を備えた調節手段が、前記少なくとも３つのリング片（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）のそれぞれに作用する
請求項１４または１５の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項１７】
前記接続部（３６）が、駆動装置（３７）を備える
請求項１５に記載のオブジェクティブ。
【請求項１８】
前記板ばね（２４）または関節継手ばりは、該板ばね（２４）または関節継手ばりを接続する部分と一体的に構成される
請求項７に記載のオブジェクティブ。
【請求項１９】
前記ガイドシステム及び前記レバー機構（２７）は、モノリス関節継手(monolithic articulated joint)を有する浸食部(eroding part)（３５）にて形成される
請求項１〜１８の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項２０】
少なくとも３つの前記調節手段が設けられ、
該少なくとも３つの調節手段は、円周上に均等に分散するように配置される
請求項１〜１９の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項２１】
前記外側部（２１）と前記内側部（２２）との間に、センサ（３１，３２）が配置された
請求項１〜２０の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項２２】
前記光学素子（２０）の重量による力（Ｆｇ）を支持するために、前記外側部（２１）に支持されるばね要素（３３）が設けられた
請求項１〜２１の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項２３】
前記ばね要素（３３）として、円周上に分散するように配置された複数のコイル状のばねが設けられ、
前記複数のコイル状のばねは、前記内側部（２２）の切り欠き（３４）にガイドされる
請求項２２に記載のオブジェクティブ。
【請求項２４】
前記ガイドシステムと前記調節手段とは、相互に交換可能である
請求項１〜２３の何れかに記載のオブジェクティブ。
【請求項２５】
前記調節手段が、手動で操作可能である
請求項１に記載のオブジェクティブ。
【請求項２６】
前記調節手段が、制御ループによって駆動可能である
請求項１に記載のオブジェクティブ。
【請求項２７】
前記調節手段が、半能動的に駆動可能である
請求項２６に記載のオブジェクティブ。
【請求項２８】
請求項１〜２７の何れかに記載のオブジェクティブを備えた半導体素子を製造するための半導体リソグラフィにおける投影露光装置。
【請求項２９】
オブジェクティブハウジングに配置された、光学軸（ｚ軸）を有する光学素子用のガイド及び調節システムであって、
前記光学素子（２０）は、中間部（２３）を介して外側部（２１）に接続された内側部（２２）に取り付けられ、
前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間、及び、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）との間の相対移動を可能とし、前記光学軸（ｚ）に対して垂直な面内、及び、前記光学軸（ｚ）と平行な面内における前記光学素子の並進と、前記光学軸に対して前記光学素子を傾けること、を実現可能とする調節手段（２６，２７）が設けられた
ガイド及び調節システム。
【請求項３０】
前記調節手段は、レバー機構（２７）を備え、
前記レバー機構（２７）は、前記外側部（２１）及び前記中間部（２３）に作用し、
前記レバー機構（２７）の回転中心は、連結点（３０）を介して前記中間部（２３）に固定接続された
請求項２９に記載のガイド及び調節システム。
【請求項３１】
前記調節手段は、前記外側部（２１）で支持されており、それぞれ前記調節手段は、前記レバー機構（２７）に作用する
請求項３０に記載のガイド及び調節システム。
【請求項３２】
前記調節手段を作動させる場合に、前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間の相対運動が、前記光学軸（ｚ）に対してある角度をなす方向にのみ生じることが実現され、且つ、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）との間に、前記光学軸（ｚ）と平行な方向のみの相対運動、及び／または、前記光学軸（ｚ）に対して傾ける相対運動が実現されるように、前記レバー機構（２７）が前記中間部（２３）に支持された
請求項３０に記載のガイド及び調節システム。
【請求項３３】
前記外側部（２１）、前記中間部（２３）と、前記内側部（２２）と、の間の接続のための弾性ガイドシステムが設けられた、
請求項２９〜３２の何れかに記載のガイド及び調節システム。
【請求項３４】
前記ガイドシステムは、円周上に配置された１つまたは複数の板ばね（２４）または関節継手ばりを備え、
前記板ばね（２４）または関節継手ばりは、前記光学軸に対して垂直な面内において高い剛性を有し、前記光学軸と平行な面内においては低い剛性を有する
請求項２９に記載のガイド及び調節手段。
【請求項３５】
１つまたは複数の板ばね（２４）または関節継手ばりは、前記中間部（２３）と前記内側部（２２）との間に配置される
請求項３４に記載のガイド及び調節手段。
【請求項３６】
前記ガイドシステムは、少なくとも１つの関節継手ばりまたは曲げばり（２５）を備え、
前記少なくとも１つの関節継手ばりまたは曲げばり（２５）は、前記光学軸と平行な面内においては高い剛性を有し、前記光学軸に対して垂直な面内においては低い剛性を有する、
請求項２９に記載のガイド及び調節手段。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの関節継手ばりまたは曲げばり（２５）は、前記外側部（２１）と前記中間部（２３）との間に配置される
請求項３６に記載のガイド及び調節手段。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光学軸と、オブジェクティブハウジングに取り付けられた光学素子と、を備えるオブジェクティブ、具体的には、半導体リソグラフィ用の投影オブジェクティブに関する。本発明はまた、オブジェクティブを備えた投影露光装置に関する。本発明はさらに、光学素子用のガイド及び調節システムに関する。
【０００２】
オブジェクティブ、具体的には、半導体素子の製造用の半導体リソグラフィにおける投影オブジェクティブの場合、結像精度に関する非常に厳しい要求が課せられていることから、光学素子、例えば、レンズやミラー、を非常に正確に配置する必要がある。この理由から、多くの場合、個々の光学素子は、補正の目的のため、及び／または、結像精度の向上のために、動作中に、いわゆるマニピュレータによって調節される必要もある。この目的のために、調節または移動される光学素子は、複数の自由度で移動可能にされなければならない。この目的のために、マニピュレータまたは調節装置が知られており、これらのマニピュレータまたは調節装置のそれぞれが、光学素子を１方向または１自由度、もしくは、適切な場合には、２自由度の移動を可能にする。例えば光学軸に対して垂直な方向（ｘ，ｙ軸）、または、光学軸と平行な方向（ｚ軸）への光学素子の移動、もしくは、光学軸に対して傾けることを可能にするために、光学素子に要求される自由度の数に応じた数のマニピュレータが必要である。この場合において、不利な点は、比較的多くのマニピュレータが必要になることと、それに加えて、それぞれの調節が互いに影響し、それゆえに、多重の補正が必要になるという事実である。
【０００３】
複数の自由度を有し、それゆえに、複数の自由度で光学素子を移動させることができるマニピュレータもすでに周知である。しかしながら、このようなマニピュレータは、特に電子機器的なものに関しては、高額な経費を必要とする。ここで、上記とは異なるこのようなマニピュレータによる調節の場合にも、相互の影響が生じることがあり、複雑な付加的な補正が同様に必要とされるリスクがある。
【０００４】
このような場合、各自由度用にセンサも必要とされる。各センサ及び各駆動装置は、オブジェクティブのインタフェースを介して、指定された型の(type-ordered)制御電子装置に接続されなければならない。これは、構造空間及び電子装置に関する経費もまた、自由度の数に応じて著しく増加することを意味する。しかしながら、オブジェクティブの内部では、制限された数の自由度を操作可能とすることのみが実現される。
【０００５】
上述したマニピュレータを使用した光学素子の調節の実現、あるいは、調節の実現性についての先行技術としては、ＤＥ  １９５  ３９  ５８１  Ａ１、ＵＳ  ２００１−００３８５０９０  Ａ１、ＵＳ−Ａ  ５，４２８，４８２、ＵＳ−Ａ  ６，３０７，６８８、ＵＳ−Ａ  ６，４７３，２４５、ＵＳ−Ａ  ５，８２２，１３３及びＥＰ  ６６５  ３８９を参照されたい。
【０００６】
本発明は、調節装置により、極めて高精度に、且つ、比較的少ない経費で、光学素子を複数の自由度に移動、または、調節可能なオブジェクティブ、具体的には、半導体リソグラフィ用の投影オブジェクティブを提供するという目的に基づく。
【０００７】
本発明によれば、光学軸と、オブジェクティブハウジングに取り付けられた光学素子とを有するオブジェクティブの場合、この目的は、中間部を介して外側部に接続された内側部に少なくとも１つの光学素子が取り付けられると共に、調節手段が設けられ、その調節手段の作動により、光学軸に対して垂直な面内、及び、光学軸（ｚ）と平行な面内における外側部と中間部との間、及び、中間部と内側部との間の相対移動、及び、光学軸（ｚ）に対して光学素子を傾けること、を実現可能とするという事実により達成される。
【０００８】
内側部及び外側部への光学素子の既知の取り付けと比較して、極めて高い調節精度が、本発明による中間部と、この中間部の内側部及び外側部への接続と、により達成される。本発明による中間部と、この中間部の内側部及び外側部への接続と、によれば、１方向の調節または移動、あるいは、１自由度の変更は、その他の自由度に何ら影響を与えない。
【０００９】
本発明による光学素子の構成または取り付けにより、この光学素子は、全ての並進自由度だけでなく、回転自由度においても、ガイドされ、かつ操作されうる。この場合において、変更を望まない方向、または、回転、または、ねじれに関して何ら影響が起きないように、光学素子の個々の移動または調節が実行されうる。
【００１０】
本発明のある非常に有利な構成においては、調節手段が外側部で支持され、調節手段のそれぞれがレバー機構に作用し、レバー機構の回転中心は中間部に固定接続されることが提供されうる。レバー機構を使用することで、調節の上昇率及び下降率は、個々のレバーの長さにより、単純な方法で、達成されうる。
【００１１】
本発明によれば、さらに、調節手段を作動させる場合に、外側部と中間部との間の相対運動が、光学軸（ｚ）に対して垂直な面内において、及び／または、光学軸（ｚ）と平行な方向においてのみ生じ、及び／または、内側部と中間部との間で、光学軸（ｚ）に対して傾けることのみが生じるように、３つのレバーを備える前記レバー機構（２７）が前記中間部（２３）に支持されることがもたらされる。
【００１２】
光学素子がレンズとして構成された場合には、内側部、外側部、中間部は、それぞれが同心円状に配置されるリングとして構成されると有利であり、調節手段は、一般に、その円周上で互いについて１２０°の間隔となるように配置される。この場合、調節手段のための３つ全てのレバー機構の回転中心が、それぞれ、中間リングに固定接続されうる。
【００１３】
本発明の１つの非常に有利な構成において、中間部が複数のリング片、好ましくは３つのリング片から形成される場合には、光学素子の調節の実現性はさらに高くなる。これは、特に、各リング片が専用の調節手段を備える場合に言えることである。個々のリング片は閉じたリングを形成し、この場合において、個々のリング片は、剛性の、または、弾性のある接続部によって互いに接続されうる。
【００１４】
この構成により、例えば、光学軸に対して垂直な軸上における光学素子の調節と、光学軸と平行な軸上における光学素子の調節と、を組み合わせることができる。さらには、フィールドにおける個別の自由度の不足に対しては、オブジェクティブ内部の自由度の個別の配置が、冗長系を構築するために利用されうる。換言すれば、このシステムにおける他の光学素子にて、１つの調節が実現されない場合に、適切な場合には、その調節は、本発明の装置を併用することにより行われうる。
【００１５】
本発明の構成のさらなる多大な利点は、操作される自由度の数が、オブジェクティブ内部で操作可能な自由度の個別の配置により最小化されうるという事実である。この結果、作動システム、さらには調節手段を最小化することが導かれ、また、センサシステムを削減でき、同様に制御電子機器の最小化も可能となる。生産コスト及び構造空間も、この方法により削減できる。
【００１６】
本発明のさらなる特徴を明らかにする本発明の実施形態が、図面を参照して、原則として以下に説明される。
図１は、マイクロリソグラフィのための投影露光装置１を示す。この装置１は、感光性材料で被覆された基板上で、構造を露光するために用いられる。基板は、一般に、主にシリコンからなり、ウエハ２と称される。この装置１は、半導体部品、例えば、コンピュータチップのような部品の製造に使用される。
【００１７】
この場合、投影露光装置１は、原則として、照明装置３と、装置４と、装置６と、投影オブジェクティブ７と呼ばれる撮像装置と、を備える。装置４は、レチクル５と称される、格子状構造を備えるマスクを受容すると共に、レチクル５を正確に配置するための装置である。レチクル５により、格子状構造が、ウエハ２上に縮小されて結像される。装置６は、ウエハ２の取付、移動、正確な位置決めのための装置である。投影オブジェクティブ７は、複数の光学素子、例えばレンズやミラーのような光学素子を備える。複数の光学素子は、ホルダ９により、投影オブジェクティブ７のオブジェクティブハウジング１０内に取り付けられる。単純化するために、図１には１つの光学素子２０のみが示されている。
【００１８】
露光が実行されると、ウエハ２は、さらに、矢印方向に段階的に移動される。このため、レチクル５により予め規定される構造をそれぞれが備える多数の個別のフィールドが、同じウエハ２上に露光されうる。投影露光装置１におけるウエハ２の段階的な前進移動のため、投影露光装置１は、ステッパとも称されることも多い。
【００１９】
照明装置３は、ウエハ２上にレチクル５を結像するために必要とされる投影ビーム１１、例えば、光または電磁放射線、を提供する。例えば、レーザをその放射線の放射源として利用してもよい。放射線は、照射装置３内にて、光学素子により成形され、その結果、投影ビーム１１がレチクル５に作用する際、波面の直径、偏光、形状等に関して所望の特性を有する状態とされる。
【００２０】
既に上で説明したように、レチクル５の像は、投影ビーム１１により生成され、投影オブジェクティブ７により相応に縮小されてウエハ２に転写される。投影オブジェクティブ７は、例えば、レンズ、ミラー、プリズム、終端板等の、多数の個別の屈折光学素子、回折光学素子、及び／または、反射光学素子を有する。
【００２１】
図２及びそれに続く図面は、投影オブジェクティブ７の調節可能な光学素子、この場合はレンズ２０、の取付について、関連する調節装置と共に明らかにする。取付及び調節装置は、同心円状に配置された３つのリング、すなわち、投影オブジェクティブ７のオブジェクティブハウジング１０に固定接続された外側部としての外側リング２１と、内側部としての内側リング２２と、中間部としての中間リング２３とを備える。内側リング２２は、光学素子２０に固定接続される。中間リング２３は、ガイドシステムにより、内側リング２２及び外側リング２１に対して取り付けられる。
【００２２】
図２に見られるように、６つのガイドシステムが設けられ、例えば、６０°の間隔で円周上に配置されている。ガイドシステムの数は、相対的な接続及びガイドのための必要に応じて、別の数で設けられうることは言うまでもない。ガイドシステムはそれぞれ、光学軸に対して垂直な面内、すなわちｘ／ｙ平面内に横たわる２つの板ばね２４を備えており、それぞれの場合において、一方の板ばね２４が表面側に配置されている。本実施形態においては、したがって、これは、中間リング２３の上側面上と下側面上で、光学素子２０の鉛直方向の配置がもたらされることを意味する。それぞれのガイドシステムの２つの板ばね２４は、中間リング２３と同様に、内側リング２２の上面側と下面側で、内側リング２２に接続される。２つの板ばね２４は、それぞれの板ばね２４が、同心円状のリング、あるいは、円周上に分散して配置される個々のリング片として具体化されてもよい。２つの板ばね２４と直交するように、各ガイドシステムは、ガイド要素２５を備える。ガイド要素２５は、円周上に分散して配置された複数の個々のリング片から、あるいは、複数の個別の要素、例えば、円周上に分散された複数の弾性ピン、から形成される。図３に見られるように、ガイド要素２５の長手方向の軸は、光学軸、すなわちｚ軸と平行に延出する。
【００２３】
板ばね２４の構成及び配置により、２つの板ばね２４は、ｘ／ｙ平面内において高い剛性を有するが、その一方で、光学軸上においては剛性が低く、それゆえに、光学軸に沿った移動、または、光学軸に平行な移動が許容される。
【００２４】
対照的に、ガイド要素２５は、ｚ方向に高い剛性を有し、ｘ／ｙ平面内における剛性は低いため、ｘ／ｙ平面内における移動が許容される。
３つのマニピュレータ、すなわち、アクチュエータ２６は、１２０°の間隔で配置され、それぞれのアクチュエータ２６は、外側リング２１上及び外側リング２１内に取り付けられる。アクチュエータ２６の数もまた一例としてみなされるべきであることは言うまでもない。アクチュエータ２６の作動力は、レバー機構２７を介して内側リング２２へ伝えられ、それゆえに、光学素子２０へと伝えられる。
【００２５】
レバー機構２７は、それぞれ３つの連結点を有する。第１の連結点２８は、関節状にアクチュエータ２６に接続され、第２の連結点２９は、関節状に内側リング２２に接続されている。同様に関節状の第３の連結点３０は、中間リング２３上に位置し、連結点２８及び２９の固定された回転中心を構成する。
【００２６】
光学素子２０の調節を確定するために、図４に見られるように、センサ３１ａ、３１ｂ及び３２ａ、３２ｂが設けられている。センサは、内側リング２２と外側リング２１との間に配置され、２つのセンサ３１ａ及び３１ｂは、光学軸（ｚ方向）における外側リング２１に対する内側リング２２の相対運動を計測し、２つのセンサ３２ａ及び３２ｂは、ｘ／ｙ平面内における、内側リング２２と外側リング２１との間の相対運動を計測する。様々なセンサが幅広く使用可能である。一般に、容量センサ、または、増分変位センサ、または、圧電効果に基づく他のセンサが使用されうる。これらのセンサの使用方法は一般的に周知であるため、ここではさらに詳細に論じない。
【００２７】
内側リング２２を併せた光学素子２０の静的重量による力Ｆｇは、ばね要素３３（図３及び図５の拡大説明図参照）により支持される。例えば、コイルばねをばね要素３３として使用してもよく、この場合、複数のコイルばねは、円周上に分散するように内側リング２２の切り欠き３４に配置される。
【００２８】
光学素子２０の調節機能が、図５を参照しながら以下に説明される。円周上に分散する３つのアクチュエータ２６のそれぞれが、関連するレバー機構２７上に半径方向の力Ｆａを生じさせる。半径方向の力Ｆａは、中間リング２３へのレバー機構２７の連結により、連結点３０での力Ｆｚにて支持される。連結点３０は、同時に回転軸としての役割を果たす。連結点２９での半径方向の力Ｆａの作用点と、中間リング２３での連結点３０と、の間のオフセット高さＨａにより、レバー機構にてモーメントが生じる。レバー機構におけるこのモーメントは、連結点２９での鉛直方向の力Ｆｂにより支持される。
【００２９】
Ｈｂは、光学軸に対して垂直な面内における、連結点２９と連結点３０との間の距離を表す。
円周上に分散するように配置された全てのレバー機構２７の連結点３０での回転中心の位置は、中間リング２３に対して互いに確実に規定される。レバー機構２７が回転対称に配置されていることを考慮すると、レバー機構２７の配置に起因する力は生じず、３つの支持力Ｆｚの大きさは等しい。対称構造により、鉛直方向の力Ｆｂの大きさも同様に等しい。この結果、全ての作動力Ｆａの大きさもまた等しい。
【００３０】
重量による力Ｆｇは、円周上に分散するように配置されたばね要素３３により支持され、それぞれの支持力はＦｇ／ｎである。ここで、ｎは円周上に分散されるように配置されたばね要素３３の数である。
【００３１】
以下の調節が、アクチュエータ２６及びレバー機構２７で可能である。
事例１−ｚ方向（光学軸）における調節：
３つ全てのアクチュエータ２６が一様に作動する結果、中間リング２３の位置は動かない。全てのレバー機構２７が、レバー機構２７の連結点３０を中心として回転するため、内側リング２２はｚ方向へ移動する。
【００３２】
事例２−ｘ／ｙ平面内における調節：
複数の連結点２８が互いからの相対距離を維持するように、アクチュエータ２６を移動させた場合には、そのとき、全ての連結点２８が相似的に移動し、中間リング２３もレバー機構２７及び内側リング２２と共に、ｘ／ｙ平面内を任意に移動する。この目的のために、円周上に分散するように配置された３つのセンサ３２ａ及び３２ｂは、ｘ／ｙ平面内での移動を検出できるように配置される。アクチュエータが、連結点２８で異なる大きさの移動量を生じさせる結果、異なる移動量で移動されたそれぞれの場合において、ｘ／ｙ平面内において、中間リング２３を、所望の方向へ調節可能である。注意を必要とするのは、移動の間、全ての連結点２８が、互いの相対距離を維持するようにすることだけである。この目的のために、それぞれの移動方向に対応して、アクチュエータの異なる角度による配置が考慮されなければならず、当然ながら、アクチュエータが、互いから１２０°の間隔で配置されることが用いられる必要がある。アクチュエータと同様に円周上に分散されるように配置された３つのセンサ３１ａ及び３１ｂは、それぞれの場合において、ｚ方向の移動、及び／または、ｘ／ｙ平面内での移動を計測する。
【００３３】
この結果、制御された操作と、事例１及び事例２の組み合わせと、を用いることで、光学素子２０を、任意に、また、高額な経費を要せずに、ｘ／ｙ／ｚ方向に移動させることができる。
【００３４】
下降率、及び、上昇率は、レバー機構２７の連結点２８、２９、３０の互いに関し、それゆえに、これらの連結点の幾何学上の配置に関する距離、及び、鉛直方向の配置を用いて特定されうる。具体的には、下降率、及び、上昇率は、２つの連結点２８及び３０間の高度差Ｈａと、２つの連結点２９及び３０間の距離Ｈｂの大きさに依存する。
【００３５】
原則として、適切に精度良く作動する任意の駆動装置を、アクチュエータ２６として用いることができる。しかしながら、アクチュエータ２６は、オートロック式であることが好ましい。この点では、例えば、ピエゾステップ駆動(piezo-stepper drive)を使用できる。
【００３６】
ガイドシステムとして、板ばね２４の代わりに、円周上に均等に配置された関節継手ばりも、用いられうる。同じことがガイド要素２５にも適用され、ガイド要素２５が、回転対称の曲げばり、あるいは、関節継手ばりとして設けられうる。浸食部(eroded section)、例えば、Ｌ字部を備えたガイドとしてもよい。
【００３７】
一体の構造における浸食部として、ガイドシステムが、レバー機構２７と共に図６に示されている。この目的のために、アクチュエータ２６の数に応じて、内側リング２２と外側リング２１との間にモノリスブロック３５が設けられる。各ブロック３５は、中間リング２３上で支持される。さらに、ブロック３５は、内側リング２２と外側リング２１とに接続されている。浸食部分とその両端の幅広の孔を使用して、ガイドシステムを、板ばね２４とガイド要素２５とレバー機構２７とに置き換えると共に、連結点２８、２９、３０に置き換える。これにより、対応する直径の縮小、それゆえに、弾性接続が実現される。説明のために、ブロック３５の対応する部分に、同じ参照符号が付されているけれども、結局のところ、ブロック３５は、原則として、同じ構成及び主に同じ効果をもたらす。浸食部、及び、切り欠き、または、孔は、例えばレーザ手段により、形成されうる。
【００３８】
図７及び８は、調節を実現するさらなる実施形態を示す。提起された課題は、個別の自由度が能動的に操作されうる上述した実施形態にて説明されたものと、原則として同じである。しかしながら、上述した実施形態においては、ｚ軸に対して傾けることが可能なマニピュレータまたはアクチュエータによる回転自由度が、ｘ／ｙ自由度に置き換えられる点が強調された。課題解決のより一般的な形態が、以下に説明する実施形態にて可能とされる。
【００３９】
図７及び８に見られるように、内側リング２２及び外側リング２１が、この実施形態でも同様に設けられる。しかしながら、中間リングは、３つのリング片２３ａ、２３ｂ、及び、２３ｃに分割されている。外側リング２１はまた、オブジェクティブハウジングに固定接続される一方、内側リング２２は、光学素子、すなわち、レンズ２０を支持する。
【００４０】
ガイドシステム及びアクチュエータは、２つのリング２１、２２とリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃとの間に様々な方法で取り付けられうる。この場合において、板ばね２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、第１実施形態の板ばね２４に対応し、また、板ばね２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、第１実施形態と同様に、内側リング２２と、同じ角度で分割された中間リングの個々のリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃとの間に、調節可能な接続を構成する。板ばね２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、リング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃを半径方向にガイドする。接続部３６は、閉じたリングを形成するために３つのリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃを接続し、それゆえに、３つのリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、第１実施形態の中間リング２３に対応する。接続部３６は、選択的に、剛性接続、弾性接続として具体化されてもよく、また駆動装置として具体化されてもよい。
【００４１】
図９は、接続部３６それぞれに駆動装置３７を設けた構成を示す。駆動装置３７は、例えば周方向における移動を可能とするガイド要素を備えたリニアモータとして具体化されてもよい。多様な装置、例えば、機械的な装置、電子機械的な装置、油圧式の装置または圧電性の装置、が直線駆動装置として用いられうる。角度的な運動を補償するために、駆動装置３７と接続部３６との間に関節継手３８が設けられうる。駆動装置の構成及び操作方法は一般的に周知であるので、このような理由から、ここではこれ以上詳細に説明しない。
【００４２】
第１実施形態と同様に、ここでも、内側リング２２と、外側リング２１との間で、且つ、３つのリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃのうちの１つのリング片のそれぞれにレバー機構２７が設けられる。レバー機構２７は、第１実施形態と同様にアクチュエータ（図示なし）により作動されうる。ガイド要素２５ａは、第１実施形態と同じ機能を有し、同様に、３つのリング片２３ａ、２３ｂ、２３ｃをｚ方向にガイドする役割を果たす。
【００４３】
図７及び８による第２実施形態の構造方式においては、それぞれがオブジェクティブの調節要求に適応する異なるアクチュエータを組み付けることを可能とする。第２実施形態においては、個々の自由度が、能動的に操作されるようにされうるか、または、受動的なガイドとして具体化されうるか、あるいは、完全に禁止さえされうる。中間リングが３つのリング片に分割されていることにより、変化の実現性が、第２実施形態においては、かなり高くなる。このことは、具体的には、３つのリング片に個々に、または、互いに独立してアクチュエータが設けられうることにより、また、それゆえに、実現されうる調節方法の数が増加することにより可能となる。
【００４４】
上述したようなガイドシステムの配置を逆にすることも可能である。これは、内側リング２２と中間リング２３との間の相対運動が、ｘ／ｙ平面内で起こる一方で、外側リング２１と中間リング２３との間の相対運動が、ｚ方向でのみ起こることを意味する。図１０から明白であるように、この場合においては、板ばね２４は、中間リング２３と外側リング２１との間に配置され、図３のガイド要素２５に対応するガイド要素２５’は、中間リング２３上に固定配置されて、内側リング２２の切り欠き内に突出する。
【００４５】
ガイドシステム及び駆動装置、または、アクチュエータは、互いに交換可能、もしくは互いに組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】投影オブジェクティブを備えた投影露光装置の基本説明図を示す。
【図２】調節される光学素子としてのレンズの平面図を示す。
【図３】図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩによる断面図を示す。
【図４】センサシステムを説明するための、図２による光学素子の断面図を示す。
【図５】調節力及び調節方向の説明付きの、図３の左側半分の拡大図を示す。
【図６】図３の左側半分の拡大図を示し、調節装置のために、レバー機構の代わりに、一体的に製造された浸食部が設けられている。
【図７】異なる実施形態における図２の表示に対応する平面図を示す。
【図８】切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる図７の断面図を示す。
【図９】図７で説明された構成と類似の構成の平面図を示す。
【図１０】図３で説明された構成と類似の構成の断面図を示す。
【図１】
2009518821.tif 000003
【図２】
2009518821.tif 000004
【図３】
2009518821.tif 000005
【図４】
2009518821.tif 000006
【図５】
2009518821.tif 000007
【図６】
2009518821.tif 000008
【図７】
2009518821.tif 000009
【図８】
2009518821.tif 000010
【図９】
2009518821.tif 000011
【図１０】
2009518821.tif 000012
【国際調査報告】
2009518821.tif 000013
2009518821.tif 000014
2009518821.tif 000015