(57)【要約】  光学要素のための支持構造体とそのような支持構造体を含む光学要素モジュール、及び光学要素を支持する方法を提供する。光学要素と光学要素を支持する支持構造体とを含む光学要素モジュールを提供する。支持構造体は、力作用デバイスを含み、力作用デバイスは、光学要素に機械的に接続され、かつ力作用デバイス内に負圧が作用している時に光学要素に対して力を作用するようになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学要素と、
前記光学要素を支持する支持構造体と、
を含み、
前記支持構造体は、力作用デバイスを含み、
前記力作用デバイスは、前記光学要素に機械的に接続され、かつ該力作用デバイス内に負圧が作用している時に該光学要素に対して力を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする光学要素モジュール。
【請求項２】
前記光学要素は、外周を有し、
前記力作用デバイスは、前記光学要素の前記外周の領域で該光学要素に機械的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項３】
前記力作用デバイス内に負圧が作用している時に及ぼされる前記力は、第１の力であり、
前記力作用デバイスは、該力作用デバイス内に正の圧力が作用している時に前記光学要素に第２の力を及ぼすようになっており、
前記第１の力と前記第２の力は、実質的に反対の方向を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項４】
前記力作用デバイスは、前記光学要素に第１の位置で機械的に接続され、
前記支持構造体は、前記光学要素に第２の位置で機械的に接続された少なくとも１つの支持デバイスを含み、
前記第２の位置は、前記第１の位置とは異なっており、
前記力作用デバイスは、前記第１の位置を前記第２の位置に対して変位させることによって前記光学要素内に変形を導入するようになっている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項５】
前記力作用デバイスは、前記光学要素に前記第１の位置で機械的に接続された第１の構成要素を含み、
前記力作用デバイスは、前記光学要素に前記第２の位置で機械的に接続されて前記支持デバイスを形成する第２の構成要素を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の光学要素モジュール。
【請求項６】
前記光学要素は、光軸を形成し、
前記力作用デバイスは、該力作用デバイスによって作用する前記力が、前記光軸に平行な方向の軸線方向力成分及び該光軸に対して横方向の横方向力成分のうちの少なくとも一方を有するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項７】
前記力作用デバイスは、負圧の供給源を含み、
前記負圧の供給源は、前記力作用デバイス内で前記力を発生させるように作用する作業媒体内に該負圧を発生させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項８】
前記負圧源は、最低−０．７バールの負圧を発生させることを特徴とする請求項７に記載の光学要素モジュール。
【請求項９】
前記力作用デバイス内に負圧が作用している時に及ぼされる前記力は、第１の力であり、
前記力作用デバイスは、正圧供給源を含み、
前記正圧供給源は、前記力作用デバイス内で前記光学要素に対して第２の力を及ぼすように作用する前記作業媒体内に正圧を発生させ、
前記第１の力と前記第２の力は、実質的に反対の方向を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の光学要素モジュール。
【請求項１０】
前記作業媒体は、気体媒体であることを特徴とする請求項７に記載の光学要素モジュール。
【請求項１１】
前記力作用デバイスは、ベローズを含み、
前記ベローズは、負圧チャンバを形成し、
前記ベローズは、前記光学要素に機械的に接続され、かつ前記負圧チャンバ内に前記負圧が作用している時に該光学要素に対して前記力を及ぼす、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項１２】
前記力作用デバイスは、シリンダ要素及び該シリンダ要素内に配置されたピストン要素を含み、
前記シリンダ要素及び前記ピストン要素は、互いに対して可動であり、かつ負圧チャンバを形成し、
前記ピストン要素及び前記シリンダ要素の一方は、前記光学要素に機械的に接続され、かつ前記負圧チャンバ内に前記負圧が作用している時に該光学要素に対して前記力の少なくとも一部を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項１３】
間隙が、前記シリンダ要素と前記ピストン要素の間に形成され、
前記間隙は、前記負圧チャンバ内で前記負圧が支配する時に該負圧チャンバの外部の雰囲気を形成する媒体の該負圧チャンバ内への僅かな流れを許す、
ことを特徴とする請求項１２に記載の光学要素モジュール。
【請求項１４】
前記光学要素は、外周を有し、
前記力作用デバイスは、複数の構成要素を有し、
前記力作用デバイスの前記複数の構成要素の少なくとも一部は、前記外周に実質的に均等に分散されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項１５】
前記光学要素は、マイクロリソグラフィデバイスの光学要素であることを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項１６】
前記光学要素は、前記マイクロリソグラフィデバイスの照明デバイスの光学要素であることを特徴とする請求項１５に記載の光学要素モジュール。
【請求項１７】
前記支持構造体は、アクチュエータデバイスを含み、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に機械的に接続されており、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に対して該光学要素を加速する作動力を及ぼすようになっており、
前記力作用デバイスは、重力補償デバイスの重力補償器を形成し、
前記重力補償器は、該重力補償器内に負圧が作用している時に前記光学要素に対して重力補償力を及ぼすようになっており、
前記重力補償力は、前記光学要素に作用する重力の少なくとも一部を相殺する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学要素モジュール。
【請求項１８】
前記重力補償力は、前記光学要素に作用する前記重力を実質的に補償することを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項１９】
前記重力補償デバイスは、負圧の供給源を含み、
前記負圧供給源は、前記重力補償器内で前記重力補償力を発生させるように作用する作業媒体内に前記負圧を発生させる、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２０】
前記重力補償デバイスは、負圧制御デバイスを含み、
前記負圧制御デバイスは、前記負圧が、前記アクチュエータデバイスを通じた前記光学要素の作動中に実質的に一定に維持されるように前記負圧供給源を制御する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の光学要素モジュール。
【請求項２１】
前記重力補償器は、シリンダ要素及び該シリンダ要素内に配置されたピストン要素を含み、
前記シリンダ要素及び前記ピストン要素は、互いに対して可動であり、かつ負圧チャンバを形成し、
前記ピストン要素及び前記シリンダ要素の一方は、前記光学要素に機械的に接続され、かつ前記負圧チャンバ内に前記負圧が作用している時に該光学要素に対して前記重力補償力の少なくとも一部を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２２】
間隙が、前記シリンダ要素と前記ピストン要素の間に形成され、
前記間隙は、前記負圧チャンバ内で前記負圧が支配する時に該負圧チャンバの外部の雰囲気を形成する媒体の該負圧チャンバ内への僅かな流れを許す、
ことを特徴とする請求項２１に記載の光学要素モジュール。
【請求項２３】
間隙が、前記シリンダ要素と前記ピストン要素の間に形成され、
前記間隙は、密封デバイスによって密封されている、
ことを特徴とする請求項２１に記載の光学要素モジュール。
【請求項２４】
前記重力補償器は、実質的に一定の重力補償力で前記光学要素の行程を辿るようになっており、
前記行程は、少なくとも長さ１０ｍｍ、好ましくは、少なくとも長さ５０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２５】
前記重力補償器は、前記光学要素の前記行程を実質的に一定の重力補償力で２秒未満、好ましくは、１秒未満内に辿るようになっていることを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２６】
前記重力補償器は、前記光学要素に対して重力補償力線に沿って前記重力補償力の少なくとも一部を及ぼすようになっており、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に対して作動力線に沿って前記作動力を及ぼすようになったアクチュエータを含み、
前記重力補償力線と前記作動力線は、交点で交わっている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２７】
前記交点は、前記重力補償器及び前記アクチュエータのうちの少なくとも一方が前記光学要素に接続された機械的インタフェースの少なくとも近くに位置していることを特徴とする請求項２６に記載の光学要素モジュール。
【請求項２８】
前記重力補償器は、前記光学要素に対して重力補償力線に沿って前記重力補償力の少なくとも一部を及ぼすようになっており、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に対して作動力線に沿って前記作動力を及ぼすようになったアクチュエータを含み、
前記重力補償力線と前記作動力線は、実質的に平行である、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項２９】
前記重力補償力線と前記作動力線は、実質的に共線であることを特徴とする請求項２８に記載の光学要素モジュール。
【請求項３０】
インタフェースデバイスが設けられ、
前記重力補償デバイス及び前記アクチュエータデバイスのうちの少なくとも一方は、前記インタフェースデバイスに機械的に接続され、
前記インタフェースデバイスは、前記光学要素に機械的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３１】
前記光学要素は、外周を有し、
前記重力補償デバイス及び前記アクチュエータデバイスのうちの少なくとも一方の構成要素が、前記外周に実質的に均等に分散されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３２】
前記光学要素は、重心を有し、
前記重力補償デバイスは、前記光学要素に対して前記重力補償力を重力補償力線に沿って及ぼすようになっており、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に対して前記作動力を作動力線に沿って及ぼすようになっており、
前記アクチュエータデバイス及び前記重力補償デバイスは、前記重力補償力線及び前記作動力線のうちの少なくとも一方が前記光学要素の前記重心を通って延びるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３３】
前記アクチュエータデバイスは、少なくとも１つのローレンツアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３４】
端止めデバイスが設けられ、
前記端止めデバイスは、前記重力補償デバイスの故障の場合に重力に誘起される前記光学要素の移動を制限するようになっている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３５】
前記端止めデバイスは、前記重力補償デバイスの故障の場合に重力誘起の前記光学要素の移動を制限する時に、該光学要素に作用する反応力を減衰するようになっていることを特徴とする請求項３４に記載の光学要素モジュール。
【請求項３６】
前記端止めデバイスは、前記重力補償デバイス及び前記アクチュエータデバイスのうちの少なくとも一方に関連付けられることを特徴とする請求項３４に記載の光学要素モジュール。
【請求項３７】
基部構造体が設けられ、
前記重力補償デバイス及び前記アクチュエータデバイスは、振動隔離方式で前記基部構造体上に支持されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３８】
前記重力補償デバイスは、振動隔離方式で前記基部構造体上に支持されている第１の支持デバイス上に支持され、
前記アクチュエータデバイスは、振動隔離方式で前記基部構造体上に支持されている第２の支持デバイス上に支持される、
ことを特徴とする請求項３７に記載の光学要素モジュール。
【請求項３９】
マスク上に形成されたパターンの像を基板上に転写するための光学露光装置であって、
光路の光を供給するようになった照明システムと、
前記光路内に位置して前記マスクを受け取るようになったマスクユニットと、
前記光路の端部に位置して前記基板を受け取るようになった基板ユニットと、
前記マスクの位置と前記基板の位置の間の前記光路内に位置して前記パターンの像を該基板上に転写するようになった光学投影システムと、
を含み、
前記照明システム及び前記光学投影システムのうちの少なくとも一方は、光学要素モジュールを含み、
前記光学要素モジュールは、光学要素及び該光学要素を支持する支持構造体を含み、
前記支持構造体は、力作用デバイスを含み、
前記力作用デバイスは、前記光学要素に機械的に接続されており、かつ該力作用デバイス内に負圧が作用している時に該光学要素に対して力を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする装置。
【請求項４０】
前記支持構造体は、アクチュエータデバイスを含み、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に機械的に接続されており、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に対して該光学要素を加速する作動力を及ぼすようになっており、
前記力作用デバイスは、重力補償デバイスの重力補償器を形成し、
前記重力補償器は、該重力補償器内に負圧が作用している時に前記光学要素に対して重力補償力を及ぼすようになっており、
前記重力補償力は、前記光学要素に作用する重力の少なくとも一部を相殺する、
ことを特徴とする請求項３９に記載の光学露光装置。
【請求項４１】
光学要素を支持するための支持構造体であって、
力作用デバイス、
を含み、
前記力作用デバイスは、光学要素に機械的に接続され、かつ該力作用デバイス内に負圧が作用している時に該光学要素に対して力を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする構造体。
【請求項４２】
前記力作用デバイスは、負圧の供給源を含み、
前記負圧の供給源は、前記力作用デバイス内で前記力を発生させるように作用する作業媒体内に該負圧を発生させる、
ことを特徴とする請求項４１に記載の支持構造体。
【請求項４３】
前記負圧源は、最低−０．７バールの負圧を発生させることを特徴とする請求項４２に記載の支持構造体。
【請求項４４】
前記力作用デバイス内に負圧が作用している時に及ぼされる前記力は、第１の力であり、
前記力作用デバイスは、正圧供給源を含み、
前記正圧供給源は、前記力作用デバイス内で前記光学要素に対して第２の力を及ぼすように作用する前記作業媒体内に正圧を発生させ、
前記第１の力と前記第２の力は、実質的に反対の方向を有する、
ことを特徴とする請求項４２に記載の支持構造体。
【請求項４５】
前記作業媒体は、気体媒体であることを特徴とする請求項４２に記載の支持構造体。
【請求項４６】
前記力作用デバイスは、ベローズを含み、
前記ベローズは、負圧チャンバを形成し、
前記ベローズは、前記光学要素に機械的に接続され、かつ前記負圧チャンバ内に前記負圧が作用している時に該光学要素に対して前記力を及ぼす、
ことを特徴とする請求項４１に記載の支持構造体。
【請求項４７】
前記力作用デバイスは、シリンダ要素及び該シリンダ要素内に配置されたピストン要素を含み、
前記シリンダ要素及び前記ピストン要素は、互いに対して可動であり、かつ負圧チャンバを形成し、
前記ピストン要素及び前記シリンダ要素の一方は、前記光学要素に機械的に接続され、かつ前記負圧チャンバ内に前記負圧が作用している時に該光学要素に対して前記力の少なくとも一部を及ぼすようになっている、
ことを特徴とする請求項４２に記載の支持構造体。
【請求項４８】
間隙が、前記シリンダ要素と前記ピストン要素の間に形成され、
前記間隙は、前記負圧チャンバ内で前記負圧が支配する時に該負圧チャンバの外部の雰囲気を形成する媒体の該負圧チャンバ内への僅かな流れを許す、
ことを特徴とする請求項４７に記載の支持構造体。
【請求項４９】
アクチュエータデバイスが設けられ、
前記力作用デバイスは、重力補償デバイスの重力補償器を形成し、
前記アクチュエータデバイスは、前記光学要素に機械的に接続され、かつ該光学要素を加速する作動力を該光学要素に及ぼすようになっており、
前記重力補償器は、該重力補償器内に負圧が作用している時に前記力を前記光学要素に重力補償力として及ぼすようになっており、
前記重力補償力は、前記光学要素に作用する重力の少なくとも一部を相殺する、
ことを特徴とする請求項４１に記載の支持構造体。
【請求項５０】
前記重力補償器は、実質的に一定の重力補償力で前記光学要素の行程を辿るようになっており、
前記行程は、少なくとも長さ１０ｍｍ、好ましくは、少なくとも長さ５０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項４９に記載の支持構造体。
【請求項５１】
前記重力補償器は、前記光学要素の前記行程を実質的に一定の重力補償力で２秒未満、好ましくは、１秒未満内に辿るようになっていることを特徴とする請求項５０に記載の支持構造体。
【請求項５２】
光学要素を支持する方法であって、
光学要素及び力作用デバイスを準備する段階と、
前記光学要素を支持する段階と、
を含み、
前記光学要素を支持する前記段階は、前記力作用デバイスを通じて該光学要素に対して力を及ぼす段階を含み、
前記力は、負圧を用いて発生させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５３】
前記光学要素は、外周を有し、
前記力を及ぼす前記段階は、前記光学要素の前記外周の領域で該光学要素に対して該力を及ぼす段階を含む、
ことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記負圧を用いて発生する前記力は、第１の力であり、
前記光学要素を支持する前記段階は、前記力作用デバイスを通じて該光学要素に対して第２の力を及ぼす段階を含み、
前記第２の力は、正圧を用いて発生され、
前記第１の力と前記第２の力は、実質的に反対の方向を有する、
ことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
前記力は、第１の位置で前記光学要素に及ぼされ、
前記光学要素を支持する前記段階は、該光学要素を第２の位置で支持する段階を含み、
前記第２の位置は、前記第１の位置とは異なっており、
前記光学要素を支持する前記段階は、前記第２の位置に対して前記第１の位置を変位させることによって該光学要素内に変形を導入する段階を含む、
ことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記負圧は、前記力作用デバイス内で前記力を発生させるように作用する作業媒体内で発生されることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
前記負圧は、最低−０．７バールに及ぶ範囲であることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
前記力作用デバイスは、重力補償デバイスを形成し、
前記重力補償デバイスによって及ぼされる前記力は、前記光学要素に作用する重力の少なくとも一部を相殺する重力補償力である、
ことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記重力補償力は、前記光学要素に作用する前記重力を実質的に補償することを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記光学要素を加速する作動力が、アクチュエータデバイスを通じて該光学要素に及ぼされることを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記負圧は、該負圧が前記アクチュエータデバイスを通じた前記光学要素の作動中に実質的に一定に維持されるように制御されることを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記アクチュエータデバイスは、少なくとも１つのローレンツアクチュエータを含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
前記重力補償デバイスは、シリンダ要素及び該シリンダ要素内に配置されたピストン要素を含み、該シリンダ要素及び該ピストン要素は、互いに対して可動であり、かつ負圧チャンバを形成し、
前記ピストン要素及び前記シリンダ要素のうちの一方は、前記光学要素に機械的に接続され、
前記重力補償力を及ぼす前記段階は、前記負圧チャンバ内に前記負圧を発生させる段階を含む、
ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６４】
前記光学要素の行程が、アクチュエータデバイスを通じて発生され、
前記行程は、少なくとも長さ１０ｍｍ、好ましくは、少なくとも長さ５０ｍｍであり、
前記光学要素の前記行程の前記発生中に前記重力補償力を実質的に一定に維持する段階、
を含むことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６５】
前記行程は、２秒未満、好ましくは、１秒未満内に発生されることを特徴とする請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記重力補償力の少なくとも一部は、重力補償力線に沿って前記光学要素に及ぼされ、
前記光学要素を加速する作動力が、アクチュエータデバイスを通じて作動力線に沿って該光学要素に及ぼされ、
前記重力補償力線と前記作動力線は、交点で交わっている、
ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６７】
前記重力補償力の少なくとも一部は、重力補償力線に沿って前記光学要素に及ぼされ、
前記光学要素を加速する作動力が、アクチュエータデバイスを通じて作動力線に沿って該光学要素に及ぼされ、
前記重力補償力線と前記作動力線は、実質的に平行である、
ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６８】
前記重力補償力線と前記作動力線は、実質的に共線であることを特徴とする請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記光学要素は、重心を有し、
前記重力補償力は、重力補償力線に沿って前記光学要素に及ぼされ、
前記重力補償力線は、前記光学要素の前記重心を通って延びている、
ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項７０】
前記負圧は、５Ｈｚ未満の帯域幅で継続的に調節されることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項７１】
前記光学要素を加速する作動力が、アクチュエータデバイスを通じて該光学要素に及ぼされ、
前記負圧は、前記アクチュエータデバイスによって消費される電力を低減するために、該アクチュエータデバイスの作動パラメータの関数として継続的に調節される、
ことを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項７２】
前記アクチュエータデバイスは、電気アクチュエータを含み、
前記作動パラメータは、前記電気アクチュエータが要する電流である、
ことを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学要素のための支持構造体、及びそのような支持構造体を含む光学要素モジュールに関する。更に、本発明は、光学要素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、特に半導体素子を加工するためのフォトリソグラフィ処理の関連で、又はそのようなフォトリソグラフィ処理中に用いられるマスク又はレチクルのようなデバイスを加工する関連で用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の留まることのない小型化に起因して、これらの半導体素子を加工するのに用いられるシステムの高度な分解能及び精度への不変的な要求が存在する。この高度な分解能及び精度への要求は、明らかに、露光処理に用いられる光学システムの高い性能への要求だけでなく、製造すべき半導体素子、例えば、ウェーハを支持する支持構造体のような露光処理に関わる補助システムの高い性能への要求も高めている。更に、高品質の半導体素子を高い信頼性で得るには、高い公称性能を有するシステムを提供することが必要であるばかりではない。そのような高い性能を露光処理全体を通じて、かつシステムの寿命にわたって維持することも必要である。
【０００３】
すなわち、製造公差、並びに作動中のシステムのドリフト及び劣化に対処するために、露光処理に関わる益々多くの光学要素を能動的に位置決めするか、又はより一般的には操作するという明確な傾向がある。典型的には、これらの光学要素は、１よりも大きい自由度（ＤＯＦ）で能動的に位置決めされるか又は操作すべきである。
【０００４】
更に、半導体素子を製造する処理のより高い収量への高まる要求がある。とりわけ、このより高い収量は、例えば、ダイからダイへの交換又はウェーハからウェーハへの交換における光学要素のより迅速な位置決め処理、例えば、より迅速な照明環境変更を要求する。更に、より迅速な位置決め処理に加えて、５０ｍｍ超までに達する場合があるより大きな位置決め範囲が必要である。
【０００５】
高い分解能への要求及びそれに関連する高い結像精度への要求は、そうでなければ位置決めすべき光学要素内に望ましくない変形を招き、従って、結像精度を悪化させる場合がある寄生力が可能な限り存在しない光学要素のための作動機構に対する必要性を明らかに駆り立てるものである。
【０００６】
すなわち、例えば、全開示内容が引用によって本明細書に組み込まれているＵＳ２００４／０１７９１９２Ａ１（Ｍｉｚｕｎｏ他）から公知のように、そのような寄生力を回避するために、いわゆるボイスコイルアクチュエータ又はローレンツアクチュエータのような非接触アクチュエータが用いられる。しかし、これらの非接触アクチュエータは、一般的に、保持すべき光学要素に作用する重力から生じる静的負荷を支持するために、継続的に作動させる必要があるという欠点を有する。従って、これらの非接触アクチュエータにおいてかなりの熱が発生し、この熱は、次に、熱によって誘起される結像精度を悪化させる変形を招く場合がある。
【０００７】
その結果、上述のＵＳ２００４／０１７９１９２Ａ１（Ｍｉｚｕｎｏ他）は、非接触アクチュエータが光学要素を加速する、従って、位置決めするのに必要な力を発生するだけでよいように、位置決めすべき光学要素に作用する重力を相殺する受動的重力補償デバイスを有することを提案している。光学要素の重量を支持するコイルバネ又は永久磁石バネのような１つ又はそれよりも多くの受動的バネ要素を有することが提案されている。
【０００８】
例えば、コイルバネとして均等に分散されたコイルを有する複数のコイルバネを用いることができ、これは、これらのコイルバネが、比較的低い剛性という利点を有し、更にコイルの均等な周辺分散により、これらのバネは、寄生モーメントを生成しないことによるものである。永久磁石バネとして、例えば、以下の全文献の全開示内容が引用によって本明細書に組み込まれているＵＳ２００４／０２１２７９４Ａ１（Ｍｉｚｕｎｏ）、ＵＳ２００３／００５２２８４Ａ１（Ｈｏｌ他）、及びＵＳ２００５／０００２００８Ａ１（Ｄｅ  Ｗｅｅｒｄｔ他）から公知である磁気デバイスを用いることができる。
【０００９】
全てのこれらのバネ要素は、ある一定の剛性を有し、光学要素の中立位置からのオフセット時にバネ要素によって与えられるバネ力の変化が導かれる。このバネ力の変化は、非接触アクチュエータが、光学要素を加速するのに必要な力を供給するのに加えて、バネ力と光学要素に作用する重力との間の差を確実に処理しなければならす、それに付随する熱の発生により、非接触アクチュエータのエネルギ消費増加を招くという問題を引き起こす。
【００１０】
従って、公知の受動バネ要素は、光学要素の比較的小さい位置決め範囲において良好な結果をもたらすことができるが、これらのバネ要素は、例えば、１０ｍｍを始めとしてそれ以上のより大きい位置決め範囲における適用には不適切であるという欠点を有する。
【００１１】
更に、全開示内容が引用によって本明細書に組み込まれているＵＳ２００４／０００１１８８Ａ１（Ｊａｎｓｓｅｎ他）から、ウェーハ台を支持する、すなわち、ウェーハ台に対して作用する一定の重力を相殺するために空気圧重力補償デバイス用いることが公知である。ここでは、空気のような気体作業媒体が、シリンダ及びシリンダ内に摺動可能に装着されたピストンによって形成された正の圧力のチャンバへと供給される。ピストンは、ウェーハ台の重量を支持するためにウェーハ台に機械的に接続される。
【００１２】
ここで、重力補償デバイスの力は、簡単な圧力制御によって容易に実質的に一定に保つことができる。それにより、原理的には事実上無制限の位置決め範囲が可能になる。しかし、この空気圧式重力補償案は、正の圧力チャンバへと供給すべきである比較的大量の気体に起因して、システム内にかなりの慣性が存在し、システムの反応時間の延長を招くという欠点を有する。更に、移送すべき比較的大量の気体は、気体内でかなりの内部摩擦を招く。
【００１３】
これらの両方の影響は、空気圧式重力補償システムの制御ループ内で顕著な減衰効果を招き、システムの動的性能が制限される。
【００１４】
そのような公知の空気圧式重力補償システムの更に別の欠点は、加圧気体がピストンとシリンダの間の間隙を通じて漏出し、最終的に光学要素を取り囲む雰囲気を汚染するという事実である。従って、この問題に対処するためには、上述のＵＳ２００４／０００１１８８Ａ１（Ｊａｎｓｓｅｎ他）で提案されているように、ピストンに近い排気管路のような経費の嵩む手段を取らなければならない。
【００１５】
高い分解能への要求及びそれに関連する高い結像精度への要求は、光学システム内に発生する結像誤差、例えば、熱効果などを補正する可能性をもたらす光学要素のための支持体への必要性を明らかに駆り立てている。
【００１６】
この目的のために、全開示内容が引用によって本明細書に組み込まれているＵＳ６、３８８、８２３Ｂ１（Ｇａｂｅｒ他）は、光学システムの光学要素を変形し、それによって光学システム内の波面収差を補正するために、この光学要素の外周に作用するアクチュエータを有することを提案している。光学要素を変形する力を供給するために、とりわけ、正の圧力、すなわち、加圧気体作業媒体で機能する空気圧アクチュエータが用いられる。しかし、ここでもまた、これらの空気圧アクチュエータは、正の圧力のチャンバへと供給すべきである比較的大量の気体に起因してシステム内にかなりの慣性力が存在し、システムの反応時間の延長を招くという欠点を有する。
【００１７】
更に、光学要素の作動が、最初の非作動状態から始まって両方の方向に与えられるべき場合には、各アクチュエータに対して、反対方向に作動を与える反アクチュエータを設ける必要がある。これは、そのような構成が光学システムにおける必要経費を少なからず嵩上げし、そのような光学システム内で利用可能な空間の制限量に関連する問題を更に悪化させることから特に望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】ＵＳ２００４／０１７９１９２Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００４／０２１２７９４Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００３／００５２２８４Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００５／０００２００８Ａ１
【特許文献５】ＵＳ２００４／０００１１８８Ａ１
【特許文献６】ＵＳ６、３８８、８２３Ｂ１
【特許文献７】ＵＳ４、７３３、９４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、本発明の目的は、上述の欠点を少なくともある程度解決し、大きい位置決め範囲、特に１０ｍｍ及びそれよりも大きい位置決め範囲を有する高度に動的な位置決め用途において用いることができる光学要素モジュール、及び光学要素に対する支持体をそれぞれ提供することである。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、光学要素の結像精度に対する作動の影響をできる限り低く維持しながら、光学要素のための作動支持構造体の利用可能な位置決め範囲を簡単な手段で拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
これらの目的は、例えば、結像精度を悪化させることなく大きい位置決め範囲を可能にする重力補償のための又は光学要素を作動する及び／又は変形するための光学要素内への高度に動的な力の導入が、光学要素に作用する力を発生させるための負圧を用いることによって達成することができるという教示に基づく本発明によって達成される。負圧を用いて発生し、光学要素に作用する力は、あらゆる望ましい目的に対して用いることができる。例えば、そのような力は、支持すべき光学要素に作用する重力を相殺するか、又は光学要素を作動させる力、特に光学要素を位置決め及び／又は変形させる力を発生させるのに用いることができる。例えば、圧力ベースの重力補償又はいずれか他の目的で本発明を用いる時に得ることができる簡単な圧力制御により、負圧を用いて発生する力を事実上制限のない運動範囲、例えば、事実上制限のない光学要素の位置決め範囲にわたってその最適値の少なくとも近くに容易に保つことができる。事実上いかなるエネルギもシステムの光学要素の近くに供給しなくてもよいので、静的負荷の下での熱の発生及び光学要素への導入の問題は大幅に回避される。
【００２２】
更に、得ることができる簡単な圧力制御以外に、負圧の使用は、光学要素の一部をシフトする時又は光学要素全体をシフトする時でさえも（例えば、光学要素を位置決めする間に）より少量の作業媒体しか移送しなくてもよいという利点を有する。従って、より低い慣性力、及びより低い内部摩擦しか対処しなくてよく、改善されたシステムの動的性質が導かれる。更に、用いられる力作用デバイスのいずれかの最終的な密封間隙を通じての光学要素の周囲に向ういかなる材料移動も存在しないので、負圧の使用は、汚染問題を簡単に排除する。これは、気体作業媒体が用いられる場合に特に有効である。その一方、液体媒体を用いることもできる。
【００２３】
更に、負圧チャンバを形成する簡単なベローズ又は簡単なシリンダ及びピストン構成を実施することにより、簡単かつ空間節約方式で力作用を達成することができ、ここで負圧は、適切な負圧源によって供給される。例えば、位置決め処理中に光学要素に作用する重力に実質的に等しい重力補償力を保つ制御は、簡単な圧力制御とすることができる。この制御は、例えば、圧力センサが、適切な制御デバイスに負圧の実際のレベルを供給し、負圧を所定の設定値に調節することによって達成することができる。
【００２４】
本発明により、１０ｍｍから３０ｍｍよりも大きい位置決め範囲、すなわち、片方の極限位置から他方の極限位置までの光学要素の移動、更には５０ｍｍを超える位置決め範囲を実質的に最適化された重力補償力において得ることができることが認められるであろう。これは、２秒未満、更には１秒未満の非常に短い間隔で行うことができる。
【００２５】
すなわち、本発明の第１の態様により、光学要素と光学要素を支持する支持構造体とを含む光学要素モジュールを提供する。支持構造体は、力作用デバイスを含み、力作用デバイスは、光学要素に機械的に接続され、力作用デバイス内に負圧が作用している時に光学要素に対して力を作用するようになっている。
【００２６】
本発明の第２の態様により、光学要素と光学要素を支持する支持構造体とを含む光学要素モジュールを提供する。支持構造体は、アクチュエータデバイス及び重力補償デバイスを含む。アクチュエータデバイスは、光学要素に機械的に接続され、光学要素に対して作動力を作用するようになっており、作動力は、光学要素を加速する。重力補償デバイスは、重力補償器を含む。重力補償器は、光学要素に機械的に接続され、重力補償器内に負圧が作用している時に光学要素に対して重力補償力を作用するようになっている。重力補償力は、光学要素に作用する重力のうちの少なくとも一部を相殺する。ここで、光学要素に作用する重力を完全に補償するために、１つよりも多くの重力補償器を用いることができることが認められるであろう。
【００２７】
本発明の第３の態様により、光路の光を供給するようになった照明システム、光路内に位置し、マスクを受け取るようになったマスクユニット、光路の端部に位置し、基板を受け取るようになった基板ユニット、並びに光路内のマスクの位置と基板の位置との間に位置し、パターン像を基板上に転写するようになった光学投影システムを含む、マスク上に形成されたパターン像を基板上に転写するための光学露光装置を提供する。照明システム及び光学投影システムのうちの少なくとも一方は、光学要素モジュールを含み、光学要素モジュールは、光学要素と光学要素を支持する支持構造体とを含む。支持構造体は、力作用デバイスを含み、力作用デバイスは、光学要素に機械的に接続され、力作用デバイス内に負圧が作用している時に光学要素に対して力を作用するようになっている。
【００２８】
本発明の第４の態様により、光路の光を供給するようになった照明システム、光路内に位置し、マスクを受け取るようになったマスクユニット、光路の端部に位置し、基板を受け取るようになった基板ユニット、並びに光路内のマスクの位置と基板の位置との間に位置し、パターン像を基板上に転写するようになった光学投影システムを含む、マスク上に形成されたパターン像を基板上に転写するための光学露光装置を提供する。この照明システム及び光学投影システムのうちの少なくとも一方は、本発明の第１の態様による光学要素モジュールを含む。
【００２９】
本発明の第５の態様により、力作用デバイスを含む光学要素を支持するための支持構造体を提供し、力作用デバイスは、光学要素に機械的に接続され、力作用デバイス内に負圧が作用している時に光学要素に対して力を作用するようになっている。
【００３０】
本発明の第６の態様により、アクチュエータデバイス及び重力補償デバイスを含む、光学要素を支持するための支持構造体を提供する。アクチュエータデバイスは、光学要素に機械的に接続され、光学要素に対して作動力を作用するようになっており、作動力は、光学要素を加速する。重力補償デバイスは、重力補償器を含み、重力補償器は、光学要素に機械的に接続され、重力補償器内に負圧が作用している時に光学要素に対して重力補償力を作用するようになっている。重力補償力は、光学要素に作用する重力のうちの少なくとも一部を相殺する。
【００３１】
本発明の第７の態様により、光学要素及び力作用デバイスを準備する段階、及び光学要素を支持する段階を含む光学要素を支持する方法を提供する。光学要素を支持する段階は、力作用デバイスによって光学要素に対して力を作用する段階を含み、力は、負圧を用いて発生する。
【００３２】
本発明の第８の態様により、光学要素及び重力補償デバイスを準備する段階、及び光学要素に作用する重力の少なくとも一部を相殺する重力補償力を重力補償デバイスによって光学要素に作用する段階を含む、光学要素を支持する方法を提供する。重力補償力を作用する段階は、負圧を用いて重力補償力を発生させる段階を含む。
【００３３】
この関連では、光学要素に作用する重力を完全に補償するために、それぞれ１つよりも多い重力補償器及び重力補償力を用いることができることが認められるであろう。その一方、光学要素の完全な重力補償は、それぞれ単一の重力補償器及び重力補償力のみでもたらされることも可能である。
【００３４】
好ましくは、本発明の以上の態様は、マイクロリソグラフィ用途の関連で用いられる。しかし、本発明は、あらゆる他の種類の光学露光処理、又は光学又は非光学のいずれかの要素のあらゆる他の種類の支持においても用いることができることが認められるであろう。
【００３５】
本発明の更に別の実施形態は、従属請求項、及び添付図面を参照する以下の好ましい実施形態の説明から明らかになるであろう。請求項に明記しているか否かに関わらず、開示する特徴の全ての組合せは、本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による支持構造体を有する光学要素モジュールの好ましい実施形態を含む、本発明による光学露光装置の好ましい実施形態の概略図である。
【図２】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの好ましい実施形態の概略図である。
【図３】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの更に別の好ましい実施形態の概略図である。
【図４】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの更に別の好ましい実施形態の概略図である。
【図５】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの更に別の好ましい実施形態の概略図である。
【図６】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの更に別の好ましい実施形態の一部の概略図である。
【図７】図１の光学露光装置において用いることができる本発明による光学要素モジュールの更に別の好ましい実施形態の一部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
第１の実施形態
以下に、照明システム１０２、マスク１０４を保持するマスクユニット１０３、光学投影システム１０５、及び基板１０７を保持する基板ユニット１０６を含む、本発明による第１の光学露光装置の好ましい実施形態１０１を図１及び２を参照して説明する。
【００３８】
光学露光装置は、マスク１０４上に形成されるパターン像を基板１０７上に転写するようになったマイクロリソグラフィ装置１０１である。この目的のために、照明システム１０２は、マスク１０４を露光光で照明する。光学投影システム１０５は、マスク１０４上に形成されるパターン像を基板１０７、例えば、ウェーハなどの上に投影する。
【００３９】
照明システム１０２は、光源１０２．１、及びマスク１０４を照明する図１に二点鎖線の輪郭１０９によって略示している露光光ビームを形成するように協働する複数の光学要素を有する第１の光学要素群１０８を含む。光学投影システム１０４は、マスク１０４上に形成されるパターン像を基板１０７上に転写するように協働する複数の光学要素を有する第２の光学要素群１１０を含む。
【００４０】
光源１０２．１は、波長１９３ｎｍの光を供給する。これに関して、第１の光学要素群１０８及び第２の光学要素群１１０の光学要素は、屈折性及び／又は反射性の光学要素、すなわち、レンズ又はミラーなどである。しかし、異なる波長において、特にいわゆるＥＵＶ領域内（すなわち、５ｎｍと２０ｎｍの間、一般的に約１３ｎｍの波長における）においても作動する本発明の他の実施形態では、あらゆる種類の光学要素、例えば、レンズ、ミラー、格子などを単独で又は任意の組合せで用いることができることは認められるであろう。
【００４１】
露光処理中には、ウェーハ１０７は、ウェーハ台１０６．１上に一時的に支持され、基板ユニット１０６の一部を形成する。マイクロリソグラフィ装置１０１（ウェーハステッパ、ウェーハスキャナ、又は逐次走査装置）の作動原理に依存して、ウェーハ１０７は、ある一定の時点に光学投影システム１０５に対して移動され、ウェーハ１０７上に複数のダイが形成される。ウェーハ全体が露光し終わった状態で、ウェーハ１０７は、露光区域から取り出され、露光区域には次のウェーハが置かれる。
【００４２】
マイクロリソグラフィ装置１０１の作動原理に依存して、１つのダイから次のダイへ、及び／又は１つのウェーハから次のウェーハへと交換を行う時に、多くの場合に照明システム１０２の照明環境を迅速に変更する必要がある。この目的に対して、高収量のマイクロリソグラフィ装置１０１を達成するために、第１の光学要素群１０８のレンズ１０８．１の形態の光学要素の位置を迅速に変更すべきである。
【００４３】
図２から分るように、非常に略式で示しているレンズ１０８．１は、光学要素モジュール１１１の一部を形成する。光学要素モジュール１１１は、レンズ１０８．１を支持する支持構造体１１２を含む。更に、支持構造体１１２は、基部構造体１１２．１、アクチュエータデバイス１１３、及び重力補償デバイス１１４の形態の力作用デバイスを含む。
【００４４】
アクチュエータデバイス１１３は、３つのアクチュエータ対１１３．１を含む（明瞭化のために、図１にはこれらのうちの１つのみを示している）。アクチュエータ対１１３．１は、レンズ１０８．１の周辺に均等に分散される。
【００４５】
各アクチュエータ対１１３．１は、各々が基部構造体１１２．１及びレンズ１０８．１に機械的に接続した、ボイスコイルモータ（ローレンツアクチュエータ）などのような非接触アクチュエータ１１３．２を２つ備える。アクチュエータデバイス１１３は、レンズ１０８．１を加速し、それによって位置決めする役割を達成する。以下でより詳細に説明することになるが、この目的のために、アクチュエータデバイス１１３は、レンズ１０８．１に対して相応の作動力を作用する。
【００４６】
重力補償デバイス１１４は、各々がアクチュエータ対１１３．１のうちの１つに関連付けられた３つの重力補償器１１４．１を含む。従って、重力補償器１１４．１も、同様にレンズ１０８．１の周辺に均等に分散される。各重力補償器１１４．１は、基部構造体１１２．１及びレンズ１０８．１に機械的に接続される。
【００４７】
重力補償デバイス１１４は、総和でレンズ１０８．１の重心（ＣＯＧ）１０８．２において作用する重力ＦGを相殺して完全に補償する合計重力補償力ＦGGtを作用する。レンズ１０８．１の質量分布に依存して、それぞれの重力補償器がレンズ１０８．１上に作用する個々の重力補償力ＦGCiは、これらの重力補償力ＦGCiがまとまってレンズ１０８．１に対して作用する静的な力及びモーメントを完全に補償し、均衡化するように選択される。アクチュエータ１１３．２の設計に依存して、最終的に、上述の静的な力及びモーメントは、レンズ１０８．１に機械的に接続したアクチュエータデバイス１１３のある一定の構成要素の重量から生じる力及び／又はモーメントを含むことができることが認められるであろう。
【００４８】
言い換えれば、静的な負荷条件下で、個々の重力補償器１１４．１が作用する個々の重力補償力ＦGCiは、重心１０８．２において作用する全ての力の総和ΣＦCOG、及び重心１０８．２において作用する全てのモーメントの総和ΣＭCOGがゼロであり、すなわち、次式が成り立つように選択される。
ΣＦCOG＝０、          （１）
ΣＭCOG＝０．          （２）
【００４９】
この目的のために、各重力補償器１１４．１は、シリンダ１１４．２、及びシリンダ１１４．２に摺動可能に装着されたピストン１１４．３を含む。シリンダ１１４．２の適切なブッシュ内で導かれるピストンロッド１１４．４は、ピストン１１４．３をレンズ１０８．１に機械的に接続する。シリンダ１１４．２及びピストン１１４．３は、負圧チャンバ１１４．５を形成する。負圧源１１４．６は、負圧チャンバ１１４．５内に適切な負圧ＮＰを供給する。
【００５０】
負圧源１１４．６によって供給されるこの負圧は、静的な負荷条件の下で上述の式（１）及び／又は（２）が満たされる、すなわち、上述のように必要な個々の重力補償力ＦGCiがピストンロッド１１４．４を通じてレンズ１０８．１上に作用するように選択される負圧設定値ＮＰSに対応する。
【００５１】
負圧源１１４．６は、負圧設定値ＮＰSを用いて負圧ＮＰを制御する簡単な圧力制御を含む。言い換えれば、圧力制御は、負圧チャンバ１１４．５内の負圧ＮＰをいかなる時点においてもできる限り負圧設定値ＮＰSの近くに維持しようと試みる。
【００５２】
圧力制御は、負圧源内に完全に統合することができる。しかし、例えば、制御の反応時間を短縮するために、圧力制御の適切な圧力センサは、シリンダ１１４．２内に又はその近くに設けることができる。
【００５３】
好ましくは、アクチュエータデバイス１１３は、レンズ１０８．１を１よりも大きい自由度（ＤＯＦ）で、好ましくは、最大６つの全自由度（ＤＯＦ）で位置決めするように構成される。アクチュエータデバイスによって与えられる位置決め移動に依存して、レンズ１０８．１の位置及び／又は向きを変更することができ、それによってレンズ１０８．１のこの位置及び／又は向きに対して静的な負荷条件の下での上述の式（１）及び（２）の充足を得るために、相応に負圧設定値ＮＰSを調節すべきである。これに関して、負圧設定値ＮＰSの相応する制御を上述の負圧制御に上書きすることができる。
【００５４】
本発明のある一定の実施形態では、負圧設定値ＮＰSの制御は、好ましくは、アクチュエータデバイス１１３によって吸収される電力を表すアクチュエータデバイス１１３の作動パラメータの関数として実施することができることが認められるであろう。これは、アクチュエータデバイス１１３によって消費される電力、及び従って発生する熱を低減するために行うことができる。例えば、負圧設定値ＮＰSは、アクチュエータデバイス１１３が要する電流の関数として調節することができる。
【００５５】
好ましくは、負圧設定値ＮＰSの制御、及び従って負圧チャンバ１１４．５内の負圧の制御は、この制御がアクチュエータデバイス１１３によってもたらされるレンズ１０８．１の動的位置制御を実質的に妨げないように、好ましくは、５Ｈｚよりも低い狭帯域幅で与えられる。これに関して、アクチュエータデバイス１１３が要する電流、及びその結果として消費する電力は、静的負荷条件及び更に動的負荷条件の両方の下で低減することができる。それにより、アクチュエータデバイス１１３内で発生する熱の全体的な低減が導かれ、熱によって誘起される結像品質の劣化のような熱によって誘起される問題が低減する。
【００５６】
重力補償における負圧の使用により、デバイス１１４は、非常に短い反応時間、及び従って非常に良好な動的性質を有する。これは、既に上述のように、光学要素１０８．１を位置決めする際に、負圧チャンバ１１４．５内、負圧チャンバ１１４．５と負圧源１１４．６とを接続する負圧管路内、更に負圧源１１４．６の構成要素内で、比較的少量の作業媒体しか移送することにはならないという事実に起因する。従って、作業媒体において低い慣性力及び低い内部摩擦を扱うことになり、改善されたシステムの動的性質が導かれる。
【００５７】
負圧ＮＰは、負圧チャンバ１１４．５の外側及びレンズ１０８．１を取り囲む雰囲気１１５内を支配する圧力との関連で負であると定められることが認められるであろう。
【００５８】
これに関して、更に、シリンダ１１４．２とピストン１１４．３の間に形成される間隙１１４．７、シリンダ１１４．２とピストンロッド１１４．４の間に形成される間隙１１４．８のようなあらゆる密封間隙を通じてのレンズ１０８．１を取り囲む雰囲気に向う材料移動がないので、負圧ＮＰの使用は、汚染問題を簡単に排除する。これとは逆に、仮に存在するとしても、雰囲気１１５から負圧チャンバ１１４．５に向う材料移動があるだけである。
【００５９】
しかし、本発明の他の実施形態では、例えば、高い適応性を有する膜シールなどを設けることにより、負圧チャンバとそれを取り囲む雰囲気との間に材料流動が存在しないものと定めることができることが認められるであろう。この場合には、負圧チャンバ内の負圧は、ここでもまた、シリンダ内でピストンの反対側に位置する更に別の圧力チャンバ内を支配する雰囲気との関連においてのみ負であるものとすることができる。更に、この更に別の圧力チャンバもまた、レンズを取り囲む雰囲気から密封される。
【００６０】
図示の実施形態では、レンズ１０８．１は、５０ｍｍを超える範囲にわたって１ｓ未満の範囲内で位置決めすることができる。更に、５ｋｇ及びそれよりも大きい重さのレンズ（又は他の光学要素）において、最高１００ｍ／ｓ2の加速度を得ることができる。
【００６１】
図２から分るように、重力補償器１１４．１及びそれに関連付けられたアクチュエータ対１１３．１のアクチュエータ１１３．２は、個々の重力補償力ＦGCiの重力補償力線と、それぞれの作動力ＦAの作動力線とがインタフェース１１６において交わる方式で単一のインタフェース１１６においてレンズ１０８．１と接触する。すなわち、有利な３点支持がレンズ１０８．１に与えられる。
【００６２】
図２から同じく分るように、端止めデバイス１１７が、それぞれの重力補償器１１４．１に関連付けられる。端止めデバイス１１７は、上端がピストン１１４．３に面し、それに対して下端は、２つの膜要素１１７．２を通じて構造体１１２．１の基部に機械的に接続した管１１７．１によって形成される。負圧チャンバへの負圧供給の異常の場合には、ピストン１１４．３は、レンズ１０８．１の重量に起因して管１１７．１の上端に向って移動することになる。
【００６３】
ピストン１１４．３の下面が管１１７．１の上端と係合した状態で、膜要素１１７．２は、レンズ１０８．１の移動を減速及び停止するために、垂直方向に作用する力を徐々に高める。同様に、管１１７．１及び膜要素は、水平成分を有するレンズの移動も同様に減速及び停止することができるような水平面内の力を高めることができる。すなわち、端止めデバイス１１７は、言い換えれば、レンズ１０８．１の支持の異常の場合にレンズ１０８．１に対して作用する力を減衰することができ、この場合のレンズ１０８．１に対する損傷を回避することができる。
【００６４】
端止めデバイスは、この役割を満たすためのあらゆる他の適切な設計のものとすることができることが認められるであろう。特に、あらゆる他の回復性及び／又は減衰支持体をピストン１１４．３に係合する部分に対して選択することができる。更に、ピストン及び／又は端止めデバイスは、異常時におけるこれらの接触の場合に、適正な力伝達係合を保証するあらゆる適切な設計を有することができることが認められるであろう。
【００６５】
最後に、図２から分るように、基部構造体１１２．１はまた、基部構造体１１２．１に関するレンズ１０８．１の相対位置を捕捉する測定構成１１８のための支持体を形成する。レンズ１０８．１のこの相対位置は、ここではアクチュエータデバイス１１３によるレンズ１０８．１の能動的位置決めを制御するのに用いられる。
【００６６】
基部構造体１１２．１は、光学システム内への振動の導入を回避するために、振動隔離方式で、図２には示していない接地構造体又は更に別の基部構造体上に支持することができることが認められるであろう。
【００６７】
光学要素１０８．１が、その中心区域内で光学的に用いられないミラー又は別の光学要素である場合には、上述の３つの重力補償デバイス１１４及び３つのアクチュエータ対１１３．１を有する分散の代わりに、単一の中心に位置した重力補償デバイス１１４及びそれに関連付けられた複数のアクチュエータ１１３．２を設けることができることが更に認められるであろう。
【００６８】
ここで重力補償器１１４．１は、その重力補償力ＦGCiの重力補償力線が光学要素１０８．１の重心１０８．２を通じて延びるように位置している。この場合、重力補償力ＦGCiは、それ自体で光学要素１０８．１に対して作用する重力ＦGを完全に補償する。またインタフェース１１６は、最高６自由度（ＤＯＦ）で光学要素１０８．１の力及びモーメントを伝達することができる剛体インタフェースである。
【００６９】
第２の実施形態
以下に、図１の露光装置１０１における光学要素モジュール１１１を置換することができる光学要素モジュールの第２の好ましい実施形態２１１を図１及び３を参照して説明する。
【００７０】
この実施形態は、その基本設計及び機能において図２の実施形態に大部分一致し、従って、ここでは主に相違点に関してのみ言及する。その結果、同様又は同一の部分には、同じ参照番号を１００だけ高めたものを付与している。
【００７１】
図３から分るように、レンズ２０８．１は、基部構造体２１２．１、アクチュエータデバイス２１３、及び重力補償デバイス２１４の形態の力作用デバイス、並びに支持リング２１６の形態のインタフェースデバイスを含む支持構造体２１２によって支持される。レンズ２０８．１は、レンズ２０８．１の周辺に均等に分散された３つ又はそれよりも多くの板バネ２１９を通じて支持リング２１６に接続される。
【００７２】
アクチュエータデバイス２１３は、第１の実施形態に関連して上述したものと同様の非接触アクチュエータ２１３．２を２つ備える。各アクチュエータ２１３．２は、基部構造体２１２．１及び支持リング２１６に機械的に接続される。アクチュエータデバイス２１３は、レンズ２０８．１を１自由度（ＤＯＦ）で加速し、従って、位置決めする役割を達成し、この間に、図３には示していない適切な誘導機構が、５つの他の自由度（ＤＯＦ）におけるレンズ２０８．１の移動を制限する。重力補償デバイス２１４は、２つの重力補償器２１４．１を含む。各重力補償器２１４．１は、基部構造体２１２．１及びレンズ２０８．１に機械的に接続される。
【００７３】
アクチュエータ２１２３．２及び重力補償器２１４．１は、レンズ２０８．１の周辺に均等に分散される。この分散は、それぞれの重力補償器がレンズ２０８．１に対して作用する個々の重力補償力ＦGCiの重力補償力線が、レンズ２０８．１の重心（ＣＯＧ）２０８．２との共通平面内で延びるようなものである。更に、この分散は、それぞれのアクチュエータがレンズ２０８．１に対して作用する個々の作動力ＦAの作動力線が、同様に重心（ＣＯＧ）２０８．２との共通平面内で延びるようなものである。
【００７４】
更に、重力補償力線及び作動力線は、互いに対して、更にレンズ２０８．１に対して作用する重力ＦGの力線に対して実質的に平行である。
【００７５】
重力補償デバイス２１４は、総和で、レンズ２０８．１の重心（ＣＯＧ）２０８．２において作用する重力ＦGを相殺し、完全に補償する合計重力補償力ＦGGtを作用する。レンズ２０８．１の質量分布に依存して、それぞれの重力補償器がレンズ２０８．１に対して作用する個々の重力補償力ＦGCiは、これらの重力補償力ＦGCiが、まとまってレンズ２０８．１及び支持リング２１６に対して作用する静的な力及びモーメントを完全に補償して均衡化するように、すなわち、式（１）及び（２）が満たされるように選択される。アクチュエータ２１３．２の設計に依存して、最終的に、上述の静的な力及びモーメントは、レンズ２０８．１に機械的に接続したアクチュエータデバイス２１３のある一定の構成要素の重量から生じる力及び／又はモーメントを含むことができることが認められるであろう。
【００７６】
各重力補償器２１４．１は、ここでもまた、シリンダ２１４．２、及びシリンダ２１４．２に摺動可能に装着されたピストン２１４．３を含む。シリンダ２１４．２の適切なブッシュ内で導かれるピストンロッド２１４．４は、ピストン２１４．３をレンズ２０８．１に機械的に接続する。シリンダ２１４．２及びピストン２１４．３は、負圧チャンバ２１４．５を形成する。ここでもまた、負圧源２１４．６は、負圧チャンバ２１４．５内に適切な負圧ＮＰを供給する。この負圧は制御され、これに関しては上記に第１の実施形態に関連して説明した。
【００７７】
ここでもまた、同じく図３から分るように、図２の端止めデバイス１１７と同一の端止めデバイス２１７が、それぞれの重力補償器２１４．１に関連付けられる。
【００７８】
基部構造体２１２．１は、光学システム内への振動の導入を回避するために、振動隔離方式で、図３には示していない接地構造体又は更に別の基部構造体上に支持することができることが認められるであろう。
【００７９】
第３の実施形態
以下に、図１の露光装置１０１における光学要素モジュール１１１を置換することができる光学要素モジュールの第３の好ましい実施形態３１１を図４を参照して説明する。
【００８０】
この実施形態は、その基本設計及び機能において図２の実施形態に大部分一致し、従って、ここでは主に相違点に関してのみ言及する。その結果、同様又は同一の部分には、同じ参照番号を２００だけ高めたものを付与している。
【００８１】
大幅に概略的な図４から分るように、レンズ３０８．１は、基部構造体３１２．１、アクチュエータデバイス３１３、及び重力補償デバイス３１４の形態の力作用デバイスを含む支持構造体３１２によって支持される。
【００８２】
従来の実施形態におけるもの以外に、基部構造体３１２．１は、第２の部分基部構造体３１２．３及び第３の部分基部構造体３１２．４を各々振動隔離方式で上部に支持する第１の部分基部構造体３１２．２を含む。第２の部分基部構造体３１２．３がアクチュエータデバイス３１３を支持するのに対して、第３の部分基部構造体３１２．４は、重力補償デバイス３１４及び測定構成３１８を支持する。これは、重力補償デバイス３１４及び測定構成３１８が、アクチュエータデバイス３１３から動的に分離され、システム内に導入される全体的な振動外乱が低減するという利点を有する。
【００８３】
重力補償デバイス及びアクチュエータデバイスは、あらゆる適切な設計のものとすることができることが認められるであろう。特に、これらは、第１及び第２の実施形態に関連して上述したものと同じ設計のものとすることができる。
【００８４】
第４の実施形態
以下に、図１の露光装置１０１における光学要素モジュール１１１を置換することができる光学要素モジュールの第４の好ましい実施形態４１１を図５を参照して説明する。
【００８５】
この実施形態は、その基本設計及び機能において図２の実施形態に大部分一致し、従って、ここでは主に相違点に関してのみ言及する。その結果、同様又は同一の部分には、同じ参照番号を３００だけ高めたものを付与している。
【００８６】
図５から分るように、レンズ４０８．１は、基部構造体４１２．１、アクチュエータデバイス４１３、及び重力補償デバイス４１４の形態の力作用デバイスを含む支持構造体４１２によって支持される。
【００８７】
アクチュエータデバイス４１３は、第１の実施形態に関連して上述したものと同様の非接触アクチュエータ４１３．２を複数備える。各アクチュエータ４１３．２は、基部構造体４１２．１及びレンズ４０８．１に機械的に接続される。アクチュエータデバイス４１３は、レンズ４０８．１を加速し、それによって位置決めする役割を達成する。重力補償デバイス４１４は、複数の重力補償器４１４．１を含む。各重力補償器４１４．１は、アクチュエータ４１３．２に関連付けられ、基部構造体４１２．１及びレンズ４０８．１に機械的に接続される。
【００８８】
各アクチュエータ４１３．２及びそれに関連付けられた重力補償器４１４．１は、支持ユニットを形成する。更に、アクチュエータ４１３．２及びそれに関連付けられた重力補償器４１４．１は、重力補償力線及び作動力線が互いに対して実質的に共線であり、更に、レンズ４０８．１に対して作用する重力ＦGの力線に対して実質的に平行であるように構成される。この目的のために、重力補償器４１４．１のピストンロッド４１４．４は、アクチュエータ４１３．２の管形アクチュエータロッドを通じて延びている。この手段により、非常にコンパクトな構成を得ることができる。
【００８９】
アクチュエータ４１３．２及びそれに関連付けられた重力補償器４１４．１１は、レンズ４０８．１、及びレンズ４０８．１の変形中立平面４０８．３の近くに位置した共通インタフェース４１６に接続される。それにより、レンズ４０８．１内への負荷の有利な導入が達成される。
【００９０】
アクチュエータ４１３．２、及びそれに関連付けられた重力補償器４１４．１によって形成される適切な数の支持ユニットは、レンズ４０８．１の周辺に均等に分散される。重力補償デバイス４１４は、総和で、レンズ４０８．１の重心（ＣＯＧ）４０８．２において作用する重力ＦGを相殺し、完全に補償する合計重力補償力ＦGGtを作用する。レンズ４０８．１の質量分布に依存して、それぞれの重力補償器がレンズ４０８．１に対して作用する個々の重力補償力ＦGCiは、これらの重力補償力ＦGCiが、まとまってレンズ４０８．１に対して作用する静的な力及びモーメントを完全に補償して均衡化するように、すなわち、式（１）及び（２）が満たされるように選択される。アクチュエータ４１３．２の設計に依存して、最終的に、上述の静的な力及びモーメントは、レンズ４０８．１に機械的に接続したアクチュエータデバイス４１３のある一定の構成要素の重量から生じる力及び／又はモーメントを含むことができることが認められるであろう。
【００９１】
各重力補償器４１４．１は、ここでもまた、シリンダ４１４．２、及びシリンダ４１４．２に摺動可能に装着されたピストン４１４．３を含む。シリンダ４１４．２の適切なブッシュ内で導かれるピストンロッド４１４．４は、ピストン４１４．３をレンズ４０８．１に機械的に接続する。シリンダ４１４．２及びピストン４１４．３は、負圧チャンバ４１４．５を形成する。ここでもまた、負圧源４１４．６は、負圧チャンバ４１４．５内に適切な負圧ＮＰを供給する。この負圧は制御され、これに関しては上記に第１の実施形態に関連して説明した。
【００９２】
ここでもまた、同じく図３から分るように、図２の端止めデバイス１１７と同一の端止めデバイス４１７が、それぞれの重力補償器４１４．１に関連付けられる。
【００９３】
第５の実施形態
以下に、図１の露光装置１０１における光学要素モジュール１１１を置換することができる光学要素モジュールの第５の好ましい実施形態５１１を図１から６を参照して説明する。
【００９４】
図６から分るように、非常に略式で示しているレンズ５０８．１は、光学要素モジュール５１１の一部を形成する。光学要素モジュール５１１は、レンズ５０８．１を支持する支持構造体５１２を含む。更に、支持構造体５１２は、基部構造体５１２．１、支持デバイス５２０、及び力作用デバイス５１４を含む。
【００９５】
支持デバイス５２０は、４つの受動支持要素５２０．１を含む（図６にはこれらのうちの１つのみを示している）。しかし、本発明の他の実施形態では、支持構造体の他の構成要素と共に光学要素に対する明確で安定した支持が達成される限り、支持要素の他のいかなる個数を選択することもできることが認められるであろう。
【００９６】
支持要素５２０．１の各々は、基部構造体５１２．１、及びレンズ５０８．１の外周に機械的に接続される。支持要素５２０．１は、あらゆる適切な手段によってレンズ５０８．１に接続することができる。例えば、支持要素５２０．１は、レンズ５０８．１の外周にクランプ締めすることができる。しかし、本発明の他の実施形態では、支持要素とレンズの間の接続は、他のあらゆる適切な種類のもの、例えば、摩擦接続、ポジティブ接続、接着接続、又はこれらのいずれかの組合せとすることができることが認められるであろう。
【００９７】
更に、それぞれの支持要素５２０．１は、レンズ５０８．１と基部構造体５１２．１との間の熱によって誘起される位置変化の補償を可能にするために、レンズ５０８．１の半径方向に機械的分離を設けることができる。そのような機械的分離を半径方向に設けるための適切な手段は、全開示内容が引用によって本明細書に組み込まれているＵＳ４、７３３、９４５（Ｂａｃｉｃｈ）等から当業技術では全く公知であり、このため本明細書では、より詳細には説明しないことにする。
【００９８】
レンズ５０８．１に対して均等な支持を与えるために、支持要素５２０．１は、レンズ５０８．１の周辺に均等に分散される、すなわち、レンズ５０８．１の光軸５０８．３（図６ではこの光軸の実際の位置は示していない）の回りに互いに９０°だけ回転される。
【００９９】
力作用デバイス５１４は、基部構造体５１２．１及びレンズ５０８．１に機械的に接続した４つの力作用ユニット５１４．１を含む（図６ではこれらのうちの１つのみを示している）。しかし、本発明の他の実施形態では、上述のように、最終的に１つ又はそれよりも多くの支持要素と共に光学要素に対する明確で安定した支持が達成される限り、力作用ユニットの他のいかなる個数を選択することもできることが認められるであろう。
【０１００】
力作用ユニット５１４．１は、レンズ５０８．１の外周に均等に分散される（すなわち、レンズ５０８．１の光軸５０８．３の回りに互いに９０°回転される）。更に、各力作用ユニット５１４．１がレンズ５０８．１の周辺方向にレンズ５０８．１において接触する第１の位置は、２つの隣接する支持要素５２０．１がレンズ５０８．１と接触する２つの第２の位置の間の実質的に中間に位置している。すなわち、レンズ５０８．１に接触する支持構造体５１２の構成要素の均等な分散が達成される。
【０１０１】
各力作用ユニット５１４．１は、ベローズ５１４．９及びレバー５１４．１０の形態の力作用要素を含む。レバー５１４．１０は、第１の端部５１４．１１において、適切な接続手段５２２（図６では非常に概略的な手法で示している）によってレンズ５０８．１の外周における第１の位置に接続される。例えば、レバー５１４．１０は、接続手段５２２により、レンズ５０８．１の外周にクランプ締めすることができる。しかし、本発明の他の実施形態では、接続手段は、摩擦接続、ポジティブ接続、接着接続、又はこれらのいずれかの組合せのようなレンズとレバーの間の他のあらゆる適切な接続を設けることができることが認められるであろう。
【０１０２】
レバー５１４．１０は、その第２の端部５１４．１２において、ベローズ５１４．９の第１の端部５１４．１３に機械的に接続される。更に、ベローズ５１４．９の第２の端部５１４．１４は、基部構造体５１２．１に機械的に接続される。
【０１０３】
レバー５１４．１０は、その第１の端部５１４．１１とその第２の端部５１４．１２との間において、ヒンジ５１４．１５によって、例えば、屈曲部によって基部構造体５１２．１に対して連接される。ヒンジ５１４．１５による連接は、レバー５１４．１０が、レンズ５０８．１の周辺方向に対して実質的に接戦方向に延びるピボット軸の回りにピボット回転可能であるようなものである。屈曲部５１４．１３とレンズ５０８．１への接続の位置との間の距離、及び屈曲部５１４．１３とベローズ５１４．９の間の距離のそれぞれに依存して、運動及び／又は力伝達の望ましい比は、ベローズ５１４．９とレンズ５０８．１の間で達成することができる。
【０１０４】
支持要素５２０．１と同様に、接続手段５２２は、レンズ５０８．１の半径方向に機械的分離をもたらすことができる。この目的のために、接続手段５２２は、例えば、屈曲要素、又は板バネ要素、又は半径方向の分離機能をもたらすあらゆる他のバネ要素を含む。更に、代替的又は追加的に、接続手段５２２は、半径方向の案内機能をもたらすこともできる。
【０１０５】
一方では、それにより、レンズ５０８．１と基部構造体５１２．１の間の熱によって誘起される位置変化の補償が可能になる。他方では、この半径方向に可撓性を有する構成は、レンズ５０８．１とレバー５１４．１０の間の相互傾斜を可能にし、従って、レバー５１４．１０がヒンジ５１４．１５の回りにピボット回転される時に、曲げモーメント（レンズ５０８．１の周辺方向に接する軸の回りの）の導入を低減することを可能にする。そうでなければ、そのような曲げモーメントは、例えば、接続手段５２２とレンズ５０８．１の間の接続部への望ましくない負荷を助長する。
【０１０６】
ベローズ５１４．９は、作用線５１４．１６（光軸５０８．３に対して実質的に平行な）に沿って、ベローズ力ＦBiをレバー５１４．１０に対して作用する。次に、レバー５１４．１０を通じて、各力作用ユニット５１４．１は、同様にレンズ５０８．１の光軸５０８．３（又はレンズ５０８．１が平行平面プレートの場合には、レンズ５０８．１を含む光学システムの光軸５０８．３）に対して実質的に平行に向く望ましい変形力ＦDiをレンズ５０８．１に対して作用する。
【０１０７】
形状、及び従ってレンズ５０８．１の質量分布、及び支持要素５２０．１が作用する力に依存して、それぞれの力作用ユニット５１４．１がレンズ５０８．１に対して作用する個々の変形力ＦDiは、まとまってレンズ５０８．１の望ましい変形をもたらすように選択される。言い換えれば、変形力ＦDiにより、力作用ユニット５１４．１がレンズ５０８．１に接触する第１の位置は、支持要素５２０．１がレンズ５０８．１に接触する第２の位置に対して、光軸５０８．ｌ３に対して平行に変位され、レンズ５０８．１において望ましい変形が導かれる。
【０１０８】
レンズ５０８．１のそのような変形は、例えば、光学露光装置１０１の光学システムに固有の及び／又はその中に導入された結像誤差を少なくとも部分的に補償するために公知の方式で用いることができる。本発明の他の実施形態では、得るべき光学要素の変形に依存して、支持要素及び／又は力作用ユニットの他のあらゆる適切な個数及び／又は分散を選択することができることが認められるであろう。
【０１０９】
特に、受動支持要素は省略さえすることができ、光学要素に対する支持は、力作用ユニットだけによって与えることができる。これらの状況下では、光学要素に導入される変形力は、光学要素に関連付けられた光学要素の光学基準（例えば、光学要素の焦点）の位置のシフトに対処することができる。言い換えれば、光学要素の望ましい変形を与えると同時に、光学要素のそのような光学基準の望ましい位置を得る（例えば、この位置が変化しないように保つ）ことさえも可能である。
【０１１０】
変形力ＦDiを与えるために、それぞれのベローズ５１４．９は、負圧チャンバ５１４．５を形成する。負圧源５１４．６は、負圧チャンバ５１４．５に供給される気体作業媒体内に適切な負圧ＮＰを供給する。負圧源５１４．６によって供給されるこの負圧は、静的負荷条件の下で、上述の必要な個々の変形力ＦDiを力作用ユニット５１４．１がレンズ５０８．１に対して作用するように選択された負圧設定値ＮＰSに対応する。
【０１１１】
負圧源５１４．６は、負圧設定値ＮＰSを用いて負圧ＮＰを制御する簡単な圧力制御を含む。言い換えれば、圧力制御は、負圧チャンバ５１４．５内の負圧ＮＰをいかなる時点においてもできる限り負圧設定値ＮＰSの近くに維持しようと試みる。
【０１１２】
圧力チャンバ５１４．５内に供給される圧力は、全ての力作用ユニット５１４．１に対して同じにすることができることが認められるであろう（例えば、共通の圧力管路を設けることにより）。好ましくは、圧力源５１４．６は、圧力チャンバ５１４．５のうちの選択された１つ内に異なる個々の圧力値を供給するようになっている（例えば、別々の圧力管路を通じて）。
【０１１３】
圧力制御は、圧力源５１４．６内に完全に統合することができる。しかし、制御の反応時間を短縮するために、例えば、圧力制御の適切な圧力センサをベローズ５１４．９内又はその近くに設けることができる（図６に破線の輪郭５２１で示しているように）。
【０１１４】
好ましくは（しかし、必ずしも必要ではないが）、圧力源５１４．６は、ベローズ５１４．９の圧力チャンバ５１４．５に正の圧力を供給する正の圧力源として作用するようにも構成される。この手段により、負圧ＮＰが５１４．５の圧力チャンバ内を支配する時に、上述の変形力ＦDiは、レンズ５０８．１に対する第１の力として作用し、正の圧力ＰＰが５１４．５の圧力チャンバ内を支配する（つまり正の圧力チャンバである）時に、反対のベローズ力−ＦBi、及び従って反対の変形力−ＦDiは、レンズ５０８．１に対する第２の力として作用することができる。
【０１１５】
この手段により、レンズ５０８．１の様々な変形を得ることができる。特に、変形の位置毎に単一のベローズ５１４．９のみを用いて、レンズ５０８．１の中立状態（力作用ユニット５１４．１によって変形力が導入されない）から両方の方向における変形を得ることができる。更に、変形の位置毎に単一のベローズ５１４．９のみを用いて、レンズ５０８．１の変形を能動的に逆転することができる。
【０１１６】
圧力チャンバ５１４．５内の圧力の制御は、圧力源５１４．６により、得るべきレンズ５０８．１の変形の動的要件に依存してあらゆる望ましい帯域幅で与えることができる。
【０１１７】
負圧の使用により、力作用デバイス５１４は、非常に短い反応時間、及び従って良好な動的性質を有する。これは、既に上述のように、光学要素５０８．１に対して作用する際に、負圧チャンバ５１４．５内、圧力チャンバ５１４．５と圧力源１１４．６とを接続する負圧管路内、更に、圧力源５１４．６の構成要素内で比較的少量の作業媒体しか移送することにはならないという事実に起因する。従って、作業媒体において低い慣性力及び低い内部摩擦を扱うことになり、改善されたシステムの動的性質が導かれる。
【０１１８】
負圧ＮＰは、負圧チャンバ５１４．５の外側及びレンズ５０８．１を取り囲む雰囲気５１５内を支配する圧力との関連で負であると定められることが認められるであろう。好ましくは、最低−０．５バール、より好ましくは、最低−０．７バールの負圧が選択される。圧力源が正の圧力ＰＰ（この圧力は、圧力チャンバ５１４．５の外側及びレンズ５０８．１を取り囲む雰囲気５１５内を支配する圧力との関連で正である）を供給する正の圧力源としても用いられる場合には、＋０．５バールまで、好ましくは、＋０．７バールまでの正の圧力が選択される。
【０１１９】
更に、空気圧システムの漏れ点を通じてレンズ５０８．１を取り囲む雰囲気５１５へ向う材料移動がないので、負圧ＮＰの使用は、潜在的な汚染問題を簡単に排除する。これとは逆に、仮に存在するとしても、雰囲気５１５から負圧チャンバ５１４．５に向う材料移動だけが存在する。
【０１２０】
しかし、本発明の他の実施形態では、例えば、高い適応性を有する膜シールなどを設けることにより、負圧チャンバとそれを取り囲む雰囲気の間に材料流動が存在しないものと定めることができることが認められるであろう。この場合には、負圧チャンバ内の負圧は、ここでもまた、シリンダ内でピストンの反対側に位置する更に別の圧力チャンバ内を支配する雰囲気との関連においてのみ負であるとすることができる。更に、この更に別の圧力チャンバもまた、レンズを取り囲む雰囲気から密封される。
【０１２１】
図示の実施形態では、数ミリ秒に至る範囲における非常に短い時間、例えば、２００ｍｓ、好ましくは、２０ｍｓ、又はより好ましくは、２ｍｓ内で幅広い範囲においてレンズ５０８．１の幾何学形状を変更することができる。
【０１２２】
最後に、図６から分るように、基部構造体５１２．１はまた、基部構造体５１２．１に関するレンズ５０８．１の変形及び相対位置を捕捉する測定構成５１８のための支持体を形成する。レンズ５０８．１の変形に関する情報は、圧力源５１４．６に供給され、圧力源５１４．６によって供給される圧力の制御に用いられる。レンズ５０８．１の相対位置に関する情報は、レンズ５０８．１の最終的な能動的位置決めを制御するのに用いることができる。そのような位置制御は、例えば、基部構造体５１２．１を位置決めする作動デバイスによって与えることができる。
【０１２３】
基部構造体５１２．１は、光学システム内への振動の導入を回避するために、振動隔離方式で、図６には示していない接地構造体又は更に別の基部構造体上に支持することができることが認められるであろう。
【０１２４】
光学要素５０８．１が、その中心区域内で光学的に用いられないミラー又は別の光学要素である場合には、上述の光学要素の外周において複数の力作用ユニット５１４．１を有する分散の代わりに、単一の中心に位置した力作用デバイス５１４を設けることができることが更に認められるであろう。
【０１２５】
更に、本発明の他の実施形態では、力作用デバイスの及び／又は力作用デバイスが光学要素に作用する力の空間におけるあらゆる他の向きを選択することができることが認められるであろう。例えば、光学要素に作用する力は、少なくとも光学要素の半径及び／又は接線方向の力成分を有することができる。
【０１２６】
更に、力作用デバイス及び力作用ユニットのあらゆる他の適切な設計を選択することができる。例えば、力作用ユニットは、光学要素に対して直接的に作用するベローズで簡単に構成することができる（すなわち、これらの間にいかなる更に別の伝達手段も位置せずに）。圧力チャンバを形成するのに、ベローズの代わりにシリンダ及びピストン構成を選択することができることも認められるであろう。
【０１２７】
特に、図７に示すように、２つの圧力チャンバを形成する（例えば、ピストンの両方の側に）シリンダ及びピストン構成を選択することができる。図７は、図６の光学要素モジュール５０８をベローズ５０９がシリンダ６１４．２及びピストン６１４．３を有するような配置で置換された構成で示している。
【０１２８】
ピストン６１４．３は、シリンダ６１４．２内に摺動可能に装着される。シリンダ６１４．２の適切なブッシュ内で導かれるピストンロッド６１４．４は、ピストン６１４．３をレバー５１４．１０に機械的に接続する。シリンダ６１４．２及びピストン６１４．３は、第１の負圧チャンバ６１４．５及び第２の負圧チャンバ６１４．１７という２つの負圧チャンバを形成する。それ以外では、シリンダ６１４．２及びピストン６１４．３は、第１から第４の実施形態に関連して説明した要件に大部分で一致し、ここでは上記に提供した説明への参照のみを行う。
【０１２９】
負圧源５１４．６は、次に、適切な第１の負圧ＮＰ1を第１の負圧チャンバ６１４．５内に供給し、第２の負圧ＮＰ2を第２の負圧チャンバ６１４．７内に供給する。言い換えれば、この場合には、レンズ５０８．１に対して作用する力ＦDiの望ましい方向及び量に従って、負圧源５１４．６は、第１の負圧チャンバ６１４．５内の負圧レベルと第２の負圧チャンバ６１４．１７内の負圧レベルとを独立して制御するようになっている。
【０１３０】
この手段により、負圧のみを両方の圧力チャンバ内に用いて、すなわち、ベローズ５１４．９に関連して上述した正の圧力を供給する必要なく、反対方向の力作用をもたらすことが可能である。
【０１３１】
最後に、力作用デバイスが、光学要素に直接的に作用するのではなく、光学要素が接続した変形可能な保持構造体（例えば、変形可能リングなど）に作用するということを達成することができる。
【０１３２】
以上において、本発明は、１９３ｎｍの波長で作動し、主に屈折光学要素を有する実施形態に関連して説明した。しかし、異なる波長、特にＥＵＶ領域においても機能する本発明の他の実施形態では、他の種類の光学要素（例えば、ミラー、格子）の使用が同様に可能であることが認められるであろう。
【０１３３】
更に、本発明は、ボイスコイルモータ（ローレンツアクチュエータ）のような非接触アクチュエータデバイスに関連して説明した。しかし、本発明の他の実施形態では、それぞれの光学要素の位置を調節するのにいずれかの他の種類のアクチュエータが用いられる構成において本発明を適用することができることが認められるであろう。
【０１３４】
更に、本発明は、負圧の使用のおかげで満足できる動的条件下で達成可能な比較的大きな位置決め範囲内で光学要素の位置を調節するという関連で説明した。しかし、光学投影システムにおける光学要素の位置調節に対して多くの場合に必要とされるより小さい位置決め範囲において、冒頭で説明した機械及び／又は磁気重力補償器と共に、上述の幾何学的構成を同様に達成することができることが認められるであろう。
【０１３５】
更に、本発明を照明システムの光学要素の位置を調節することに関連して説明した。しかし、本発明の他の実施形態では、光学投影システムの光学要素又は投影露光装置のあらゆる他の部分に対して本発明を適用することができることが認められるであろう。
【０１３６】
以上において、本発明は、マイクロリソグラフィ用途のみに関連して説明した。しかし、本発明は、あらゆる他の結像処理の関連で用いることができることは認められるであろう。
【符号の説明】
【０１３７】
１０８．１  レンズ
１１１  光学要素モジュール
１１２  支持構造体
１１３  アクチュエータデバイス
１１４  重力補償デバイス
【図１】
2009545152.tif 000003
【図２】
2009545152.tif 000004
【図３】
2009545152.tif 000005
【図４】
2009545152.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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