(57)【要約】本発明は、リソグラフィ装置（１００Ａ、１００Ｂ）用の光学デバイス（２００）であって、少なくとも１つの方向（δ）に変形するときに正剛性（ｋｐ）を有する光学素子（２０４）と、少なくとも１つの方向（δ）に光学素子（２０４）を変形させるアクチュエータ（３０６）と、少なくとも１つの方向（δ）に、光学素子の正剛性（ｋｐ）を少なくとも部分的に補償する負剛性（ｋｎ）を有する補償ユニット（３１０）とを備えたリソグラフィ装置（１００Ａ、１００Ｂ）用の光学デバイス（２００）を開示する。
2019500648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置（１００Ａ、１００Ｂ）用の光学デバイス（２００）であって、
少なくとも１つの方向（δ）に変形するときに正剛性（ｋｐ）を有する光学素子（２０４）と、
前記少なくとも１つの方向（δ）に前記光学素子（２０４）を変形させるアクチュエータ（３０６）と、
前記少なくとも１つの方向（δ）に、前記光学素子の前記正剛性（ｋｐ）を少なくとも部分的に補償する負剛性（ｋｎ）を有する補償ユニット（３１０）と
を備えたリソグラフィ装置（１００Ａ、１００Ｂ）用の光学デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニット（３１０）は、前記少なくとも１つの方向（δ）で前記光学素子（２０４）に対して第１最大力（Ｆｎ）を発生させ、前記アクチュエータ（３０６）は、前記少なくとも１つの方向(δ)で前記光学素子（２０４）に対して第２最大力（Ｆｒ）を発生させ、前記第１最大力（Ｆｎ）は前記第２最大力（Ｆｒ）のＮ倍大きく、Ｎは５よりも大きく、好ましくは１０よりも大きく、より好ましくは５０よりも大きい光学デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニット（３１０）は、前記少なくとも１つの方向（δ）で前記光学素子（２０４）に対して第１力（Ｆｎ）を発生させ、前記アクチュエータ（３０６）は、前記少なくとも１つの方向(δ)で前記光学素子（２０４）に対して第２力（Ｆｒ）を発生させ、前記第１力（Ｆｎ）は第１最大時間微分を有し、前記第２力（Ｆｒ）は第２最大時間微分を有し、該第２最大時間微分は、前記第１最大時間微分よりもＭ倍大きく、Ｍは１０よりも大きく、好ましくは１００よりも大きい光学デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニットの前記負剛性（ｋｎ）は、前記光学素子の前記正剛性（ｋｐ）の０．９〜０．９９倍である光学デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記光学素子の前記正剛性（ｋｐ）と前記補償ユニットの前記負剛性（ｋｎ）との差はゼロよりも大きい光学デバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記少なくとも１つの方向（δ）の前記光学素子（２０４）の変形が、該光学素子（２０４）の面外屈曲により得られる光学デバイス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニット（３１０）は、磁石（６００、６０４、６０６）、特に永久磁石、又は少なくとも１つのばね（５００）を備える光学デバイス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニット（３１０）、特に少なくとも１つのばね（５００）は、面内で前記光学素子（２０４）に予圧をかける光学デバイス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、ベース（２０２）をさらに備え、磁石は、前記光学素子（２０４）に締結された第１磁石（６００）と前記ベース（２０２）にそれぞれ締結された第２磁石及び第３磁石（６０４、６０６）とからなり、前記第１磁石（６００）は前記第２磁石及び第３磁石（６０４、６０６）間で可動である光学デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、ベース（２０２）をさらに備え、磁石は、前記光学素子（２０４）に締結された第１磁石（６００）と前記ベース（２０２）に締結された第２磁石（６０４）とからなり、前記第１磁石（６００）及び前記第２磁石（６０４）のいずれか一方はリング磁石として形成され、他方の磁石は前記リング磁石の中心軸（６０８）に沿って可動である光学デバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記補償ユニット（３１０）の前記負剛性（ｋｎ）を調整する調整ユニット（７００）をさらに備えた光学デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学デバイスにおいて、前記調整ユニット（７００）は、少なくとも１つのばね（５００）の予圧（Ｆｃ）を変えるか、第１磁石、第２磁石、及び／又は第３磁石（６００、６０４、６０６）の相対位置を調整するか、前記第１磁石、前記第２磁石、及び／又は前記第３磁石（６００、６０４、６０６）間の磁界結合を調整するか、又は少なくとも１つの永電磁石（７０６）を用いて前記第１磁石、前記第２磁石、及び／又は前記第３磁石（６００、６０４、６０６）の磁界を調整する光学デバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、
前記光学素子（２０４）は、第１方向（δ１）に変形するときの第１正剛性（ｋｐ）と、第２方向（δ１）に変形するときの第２剛性（ｋｐ）とを有し、
前記アクチュエータ（３０６）は、前記光学素子（２０４）を前記第１方向及び前記第２方向（δ１、δ２）に変形させ、
前記補償ユニット（３１０）は、前記第１方向（δ１）の前記光学素子の前記正剛性（ｋｐ）を少なくとも部分的に補償する前記第１方向（δ１）の第１負剛性（ｋｎ）と、前記第２方向（δ２）の前記光学素子の前記正剛性（ｋｐ）を少なくとも部分的に補償する前記第２方向（δ２）の第２負剛性（ｋｎ）とを有する光学デバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記アクチュエータ（３０６）は、特に重ね合わせ及び／又は焦点補正での光学補正のために前記光学素子（２０４）を変形させ、且つ／又は前記光学素子（２０４）は、ミラー、レンズ、回折格子、又はラムダ板である光学デバイス。
【請求項１５】
リソグラフィ装置（１００Ａ、１００Ｂ）であって、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光学デバイス（２００）を備えたリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置用の光学デバイス及びリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、独国特許第１０  ２０１５  ２２５  ２６３．９号（２０１５年１２月１５日付けで出願）の優先権を主張し、その全内容を参照により本明細書に援用する。
【０００３】
マイクロリソグラフィは、微細加工で基板の本体の薄膜の一部をパターニングするのに用いられるプロセスである。特に、マイクロリソグラフィは、集積回路の製造に用いられる。リソグラフィプロセスは、照明系及び投影系を備えたリソグラフィ装置を用いて実行される。光を用いて、幾何学的パターンがレチクルから基板上のフォトレジストとして知られる感光薬液層に転写される。レチクルは、照明系により照明される。投影系は、投影系の像平面に位置する基板上に幾何学的パターンを投影する。
【０００４】
ムーアの法則と、特に集積回路の生産時のより小さな構造の追求とに駆り立てられて、５ｎｍ〜３０ｎｍ、特に１３．５ｎｍの領域の波長を有する光を用いるＥＵＶリソグラフィ装置が、現在開発中である。「ＥＵＶ」は、「極紫外線」を示す。大抵の材料がこの波長で高い吸光度を示す結果として、このようなＥＵＶリソグラフィ装置では、以前のように屈折光学素子、すなわちレンズの代わりに反射光学素子、すなわちミラーを用いる必要がある。
【０００５】
ＥＵＶリソグラフィ装置のミラーは、例えば、いわゆるフォースフレームに締結され得る。各ミラーが最大６自由度で操作され得る。これにより、ミラーを相互に対して例えばｐｍ領域で非常に正確に位置決めすることができる。このように、リソグラフィ装置の動作中に、例えば熱影響の結果としての光学特性の変化を補償することができる。
【０００６】
ごく最近、リソグラフィ装置の動作中に、すなわちリアルタイムでミラー等の光学素子を変形させることにより、より高度な光学誤差補正を得ることができることが分かった。
【０００７】
例えば、特許文献１には、４つのポスト２を備えたミラー１が記載されており、上記文献の図１及び図２を参照されたい。作動装置４が、対向するポスト２同士をミラー１の光軸３に向かって引っ張るか、又は対向するポスト２同士を光軸３から押し離す。結果として、光学素子１が変形する。
【０００８】
特許文献２は、図２にデフォーマブルミラー２２を開示している。複数のミラーポスト２４がミラー２２の後面２２ｅに配置される。ミラー２２の後面２２ｅに荷重を与えてミラー２２の反射面２２ｄを変形させるために、荷重付与系５８が、各ミラーポスト２４の先端部を変位させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１５１９１９号明細書
【特許文献２】特開２０１３−１０６０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、リソグラフィ装置用の改良された光学デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、光学素子、アクチュエータ、及び補償ユニットを備えたリソグラフィ装置用の光学デバイスにより達成される。光学素子は、少なくとも１つの方向に変形するときに正剛性を有する。アクチュエータは、少なくとも１つの方向に光学素子を変形させる。補償ユニットは、少なくとも１つの方向に、光学素子の正剛性を少なくとも部分的に補償する負剛性を有する。
【００１２】
「負剛性」は、光学素子を少なくとも１つの方向に変形させる傾向があり且つその少なくとも１つの方向の光学素子の変形の増加と共に増加する（又は一定となる）力又はモーメントを生む剛性として定義される。負剛性はこうして正剛性に反作用し、したがって光学素子の変形に必要な力を低減する（又はなくす）。負剛性の別の特徴は、好ましくは外部エネルギー供給を一切必要としないことである。正確には、負剛性は、機械系又は磁界に蓄えられたエネルギーに頼り、いかなる外部エネルギー供給からも独立している。
【００１３】
本発明の基礎となる一概念は、光学素子の変形に要する力を２つの成分、すなわち準静的な力及び動的な力に分割することからなる。準静的な力は、光学素子自体の変形に必要である。なお、本明細書中で「光学素子の変形」は、光学素子全体の変形又はその１つ又は複数の部分の変形ある。準静的な力は、主に光学素子の（正）剛性に応じて変わる。剛性は、光学素子の製造材料、例えばガラス又はセラミックスの弾性率と、光学素子の幾何学的形状とにより決まる。動的な力は、光学素子の質量を加速させるのに必要である。この力は主に、光学素子の密度、幾何学的変形プロファイル、及び時間の関数としての変形軌跡に応じて変わる。
【００１４】
光学補正に必要な光学素子の運動量は小さく、通常は数ナノメートルの範囲内であり、それと同時に光学補正用の時間窓はかなり大きく、例えば１／３０秒なので、必要となる動的な力は小さい。他方では、光学素子の剛性は比較的大きく、したがって動的な力よりもはるかに大きな準静的な力が光学素子の変形に必要である。
【００１５】
現在提供されているようなゼロ（に近い）剛性構成では、アクチュエータは、運動エネルギー及び摩擦損失を補償するのに必要なエネルギーを供給するだけでよい。例えば、１ｋｇのミラー質量を１０ｍｓの移動時間で１μｍ動かすためには、１０ｍｍ／ｓ２の加速度が必要である。したがって、１０ｍＮの力が必要であり、これは、例えばローレンツアクチュエータ（ボイスコイルアクチュエータとしても知られる）により１ｍＷ未満のパワー消費で容易に供給することができる。
【００１６】
光学素子の正剛性を補償するのに必要な負剛性は、通常は約１０５〜１０６Ｎ／ｍとなる。１μｍの偏倚（excursion）に関しては、これには１Ｎの力が必要である。本例の場合、これは必要とされる動的な力の１００倍に相当するので、はるかに大きい。
【００１７】
この設計の結果として、本発明によるアクチュエータは、動的な力を提供するだけでよく、また準静的な力を提供するとしても小さくてよい。したがって、アクチュエータが提供する総和力（total force）は、既知の解決手段と比べて大幅に小さい。
【００１８】
概して、全てのタイプのアクチュエータが、冷却水振動等の妨害を加えずには抽出できない著しい熱を発する。とはいえ、本解決手段に従って必要となる力ははるかに低減されるので、付加的な熱除去は実質的に必要ない。
【００１９】
本発明のアクチュエータは、好ましくはローレンツアクチュエータである。しかしながら、用途によっては、圧電アクチュエータ又は空気圧アクチュエータ等の他のタイプのアクチュエータも実現可能であり得る。
【００２０】
ローレンツアクチュエータの別の利点は、応答時間が短いことであり、これにより、リアルタイムの光学誤差補正、例えば「ダイ間（die to die）」又はさらに「ダイ内（intra-die）」に特に適したものとなる。「ダイ間」は、単一ウェハ上の２つの連続したダイの露光間の時間窓で光学素子を変形させることを指す。「ダイ内」は、単一ダイの走査中の時間窓で光学補正のために光学素子を変形させることを指す。
【００２１】
例えば圧電アクチュエータと比べたローレンツアクチュエータのさらに別の利点は、ヒステリシス、ドリフト、又は他の不正確をあまり又は全く示さないので開ループ制御系で作動させることができることである。
【００２２】
一実施形態によれば、補償ユニットは、少なくとも１つの方向で光学素子に対して第１最大力を発生させ、アクチュエータは、少なくとも１つの方向で光学素子に対して第２最大力を発生させ、第１最大力は第２最大力のＮ倍大きく、Ｎは５よりも大きく、好ましくは１０よりも大きく、より好ましくは５０よりも大きい。
【００２３】
「最大力」は、光学デバイスを用いた単一ダイ又は完成ウェハの製造サイクルで見られる最大力を指す。Ｎが５よりも大きく、好ましくは１０よりも大きく、より好ましくは５０よりも大きければ、容易な開ループ制御にとって十分に小さなアクチュエータ力が得られると同時に良好な系の安定性が得られることが分かった。
【００２４】
さらに別の実施形態によれば、補償ユニットは、少なくとも１つの方向で光学素子に対して第１力を発生させ、アクチュエータは、少なくとも１つの方向で光学素子に対して第２力を発生させ、第１力は第１最大時間微分を有し、第２力は第２最大時間微分を有し、第２最大時間微分は、第１最大時間微分よりもＭ倍大きく、Ｍは１０よりも大きく、好ましくは１００よりも大きい。
【００２５】
「最大時間微分」は、光学デバイスを用いた単一ダイ又は完成ウェハの製造サイクルで見られる最大微分である。Ｍの所与の値は、高度に動的な変形を与えると同時に補償ユニットを単純に保つことが分かった。
【００２６】
さらに別の実施形態によれば、補償ユニットの負剛性は、光学素子の正剛性の０．９〜０．９９倍である。
【００２７】
正剛性に対する負剛性のこの比は、小さなアクチュエータ力と同時に良好な動的安定性を与えることが分かった。理想的には、負対正剛性比が１に等しくなるように１００％補償が望まれるはずである。このような場合、光学素子の弾性に起因した正剛性は、補償ユニットの負剛性により完全に補償される。しかしながら、これは、ミラーがいかなる変形状態でも力平衡であり、このような変形状態に留まることも意味する。誤動作の場合にはミラーを特定の原形に戻すことが望まれるだろうから、これは望ましくないことがある。したがって、負剛性補償を１００％よりも僅かに低く、例えば９０％〜９９％にすることが望ましい。
【００２８】
さらに別の実施形態によれば、光学素子の正剛性と補償ユニットの負剛性との差はゼロよりも大きい。
【００２９】
したがって、中立状態では、すなわちアクチュエータがオフになっている（電源が入らない）か又は誤動作しているので力を提供しない場合、光学素子の状態、特にその変形度が常に確定される。光学素子は、常にその原形に戻ることになる。
【００３０】
さらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの方向の光学素子の変形が、光学素子の面外屈曲により得られる。
【００３１】
「面外屈曲」は、ここでは、光学素子の光軸に対して垂直な軸に関して曲がることを指す。
【００３２】
さらに別の実施形態によれば、補償ユニットは、磁石、特に永久磁石、又は少なくとも１つのばねを備える。
【００３３】
このようなコンポーネントは、負剛性を得るのに適している。ばねは、板ばね又はつる巻きばね等の機械ばねであり得る。
【００３４】
さらに別の実施形態によれば、補償ユニット、特に少なくとも１つのばねは、面内で光学素子に予圧をかける。
【００３５】
「面内」は、補償ユニットが発生させた力が光学素子の延長平面と平行な方向に作用することを言う。したがって、座屈効果を用いて負剛性が得られる。
【００３６】
さらに別の実施形態によれば、光学デバイスはベースを備え、磁石は、光学素子に締結された第１磁石とベースにそれぞれ締結された第２磁石及び第３磁石とからなり、第１磁石は第２磁石及び第３磁石間で可動である。
【００３７】
この構成は、ゼロオフセット力を有する負剛性を得るのに適している。第２磁石及び第３磁石が固定されている一方で、第１磁石は、光学素子の必要な変形を得るために光学素子の一部と共に移動する。
【００３８】
さらに別の実施形態によれば、光学デバイスはベースを備え、磁石は、光学素子に締結された第１磁石とベースに締結された第２磁石とからなり、第１磁石及び第２磁石のいずれか一方はリング磁石として形成され、他方の磁石はリング磁石の中心軸に沿って可動である。
【００３９】
この実施形態は、ゼロオフセット力を有する負剛性を得るための磁石のさらに別の構成を表す。この場合も、第２磁石は固定されており、第１磁石は、光学素子の変形に伴い光学素子の一部と共に移動する。
【００４０】
さらに別の実施形態によれば、光学デバイスは、補償ユニットの負剛性を調整するための調整ユニットを備える。
【００４１】
系の剛性が減ることにより、光学デバイスの共振モードが悪化し得る。これは、アクチュエータがオフになっているか又は誤作動により適切な力を提供しない場合に許容不可能な動的性能につながり得る。しかしながら、負剛性をオン又はオフにすることができる切り替え機構を含むことにより、これを打ち消すことができる。これは、例えば光学デバイス又はかかるデバイスを備えたリソグラフィ装置の輸送中にも有利である。通常は輸送中に、共振周波数が光学デバイスに損傷を与え得る。ここで、調整ユニットを含めることにより、光学素子がその（通常の）正剛性又は少なくとも実質的な正剛性を有することができることで、輸送中等の光学素子の損傷が防止される。他方では、調整ユニットは、光学デバイスの動作中に必要なアクチュエータ力を最小限に保つために、リアルタイムで負剛性を調整することさえできる。調整ユニットは、負剛性を継続的に調整し得る。
【００４２】
さらに別の実施形態によれば、調整ユニットは、少なくとも１つのばねに予圧をかけるか、第１磁石、第２磁石、及び／又は第３磁石の相対位置を調整するか、第１磁石、第２磁石、及び／又は第３磁石間の磁界結合を調整するか、又は少なくとも１つの永電磁石を用いて第１磁石、第２磁石、及び／又は第３磁石の磁界を調整する。
【００４３】
負剛性を得る機構に応じて、負剛性を調整するのに適する方法は異なると思われる。ばねを負剛性源として用いる場合、負剛性を調整するためにばねに作用する予圧を変えることができる。予圧付与は、例えば空気圧シリンダを用いて行うことができる。
【００４４】
磁石を用いて負剛性を得る場合、磁石間の反発力及び吸引力、及びそれによる負剛性は、磁石の相対位置を調整することにより変えることができる。この目的で、例えば止めねじ等を用いることができる。
【００４５】
さらに、磁石を用いて負剛性を得る場合、可動鉄片を短絡として用いることにより、磁石間の磁界結合を変えることができる。例えば、Ｕ字型可動鉄片が用いられ得る。
【００４６】
さらにまた、磁石を用いて負剛性を得る場合、各磁石の磁界を調整することにより、磁石間の反発力及び吸引力を変えることができる。この目的で、永電磁石が用いられ得る。「永電磁石」は、少なくとも調整可能な永久磁化を有する第１磁石と少なくとも１つの磁石の永久磁化を調整する手段とを備えた磁気ユニットとして目下定義される。
【００４７】
少なくとも１つの磁石は、例えば強磁性又はフェリ磁性物質製とすることができる。
【００４８】
「永久磁化」は、永久磁化を調整する手段が磁界を発生させない場合に、少なくとも１つの磁石が年間で失う磁化（例えばＡ／ｍとして表す）が５％以下、好ましくは２％以下、さらにより好ましくは０．５％以下であることを言う。
【００４９】
永久磁化は調整可能である。これは例えば、少なくとも１つの磁石の永久磁化手段が２つの磁化状態間で切り替え可能であることを言う。これら２つの状態は、例えば、１つの脱磁状態（磁化がゼロ）と１つの着磁状態とを含み得る。他の実施形態では、これは、永久磁化手段が３個以上の、好ましくは１１個以上の磁化状態間で切り替え可能であることを言う。切り替えは連続的に行うこともできる。永久磁化手段は、コイルとして形成され得る。コイルの電流を調整することにより、少なくとも１つの磁石を磁化するための外部磁界を調整することができる。
【００５０】
一例では、少なくとも１つの磁石は、中保磁力（coercivity field strength）を有する。「保磁力（coercive field strength）」は、少なくとも１つの磁石の磁性材料の磁気飽和後にこの材料を完全に脱磁するのに必要な磁界強度を指す。中保磁力は当該技術分野で既知であり、例えば、鉄、アルミニウム、コバルト、銅、及び／又はニッケルを含む。例えば、中保磁力は、１０〜３００ｋＡ／ｍ、好ましくは４０〜２００ｋＡ／ｍ、より好ましくは５０〜１６０ｋＡ／ｍの磁界強度に相当する。特に、中保磁力の材料はＡｌＮｉＣｏである。ＡｌＮｉＣｏは、鉄、アルミニウム、ニッケル、銅、及びコバルトの合金を指す。
【００５１】
さらに、磁気ユニットは、永久磁化を変える手段により永久磁化を変えることができない追加磁石を含み得る。この特性は、追加磁石（第２磁石）に高保磁力材料を用いることにより得ることができる。第１磁石及び第２磁石が共同で、必要な負剛性をもたらすことができる。他の実施形態では、第１磁石が単独で、必要な負剛性をもたらす。
【００５２】
第１磁石の永久磁化を調整する手段を制御することにより、負剛性を適当に調整することができる。
【００５３】
さらに別の実施形態によれば、光学素子は、第１方向に変形するときの第１正剛性と、第２方向に変形するときの第２正剛性とを有し、アクチュエータは、光学素子を第１方向及び第２方向に変形させ、補償ユニットは、第１方向の光学素子の正剛性を少なくとも部分的に補償する第１方向の第１負剛性と、第２方向の光学素子の正剛性を少なくとも部分的に補償する第２方向の第２負剛性とを有する。
【００５４】
このように、本発明の基本原理は、複数の軸を有する系に適用できる。このような系の応答は、非対角項が軸間の結合を表す剛性行列を用いて記述することができる。系が顕著に結合されている（significantly coupled）場合、前段落に記載したような局所的な負剛性では全剛性力を補償するのに十分ではなくなり、正剛性行列を補償するのに同等の負剛性行列を作成する必要がある。すなわち、対角（局所）剛性だけでなく隣接アクチュエータ間のクロストークも補償する必要がある。幾何学的形状に応じて、得られる機械系は通常はある程度帯状の剛性行列であり、相互に近接したアクチュエータはある程度の結合剛性を有し、相互に離間したアクチュエータは（略）ゼロの結合剛性を有する。通常の負剛性行列を以下の式１に示し、式中、ｋｐは局所アクチュエータ負剛性、ｋｃは自由度間の結合剛性である。δ１．．．δｉは各方向の変形を示し、Ｆ１．．．Ｆｉは各アクチュエータが発生させる負剛性力を示す。
【００５５】
【数１】
2019500648.tif 000003
（式１）
【００５６】
例えば、式１で記述したような特性を有する負剛性行列は、磁石の適当なトポロジーを用いることにより得ることができる。
【００５７】
さらに別の実施形態によれば、アクチュエータは、光学補正のために光学素子を変形させる。
【００５８】
概して、光学補正は、特に重ね合わせ及び／又は焦点補正での任意のタイプの像誤差補正を含み得る。
【００５９】
さらに別の実施形態によれば、光学素子は、ミラー、レンズ、回折格子、又はラムダ板である。
【００６０】
ラムダ板は、波長板又はリターダー、すなわちそこを通過する光波の偏光状態を変える光学デバイスとしても知られている。
【００６１】
ミラーは、平面であっても曲面であってもよい。さらに、ミラーは、複数のファセットを含むミラーのファセットであり得る。
【００６２】
さらに、上述した光学デバイスを備えたリソグラフィ装置が提供される。
【００６３】
リソグラフィ装置は、ＥＵＶ又はＤＵＶリソグラフィ装置であり得る。ＥＵＶは「極紫外線」の略であり、０．１ｎｍ〜３０ｎｍの露光光の波長を指す。ＤＵＶは「深紫外線」の略であり、３０ｎｍ〜２５０ｎｍの露光光の波長を指す。
【００６４】
光学デバイスは、リソグラフィ装置の対物レンズに組み込むことができる。対物レンズは、少なくともウェハ（waver）の露光中に液体に浸漬され得る（液浸リソグラフィ）。
【００６５】
添付図面を参照して、さらに他の例示的な実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】ＥＵＶリソグラフィ装置の概略図を示す。
【図１Ｂ】ＤＵＶリソグラフィ装置の概略図を示す。
【図２】例えば図１Ａ又は図１Ｂのリソグラフィ装置に組み込まれた光学デバイスの斜視図を示す。
【図３】図２からの断面ＩＩＩ−ＩＩＩを概略的に示す。
【図３Ａ】図３に関連する示力図を示す。
【図４Ａ】第１実施形態による図３の光学デバイスの力対変位図を示す。
【図４Ｂ】第２実施形態による図３の光学デバイスの力対変位図を示す。
【図５Ａ】機械的補償系を用いて負剛性を得る光学デバイスの概略側面図を示す。
【図５Ｂ】機械的補償系を用いて負剛性を得る光学デバイスの概略側面図を示す。
【図５Ｃ】機械的補償系を用いて負剛性を得る光学デバイスの概略側面図を示す。
【図６Ａ】磁気補償系を用いて負剛性を得る光学デバイスの概略側面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ａの実施形態の変形形態を示す。
【図７Ａ】調整可能な負剛性を有する光学デバイスを得るための一実施形態を示す。
【図７Ｂ】調整可能な負剛性を有する光学デバイスを得るための一実施形態を示す。
【図７Ｃ】調整可能な負剛性を有する光学デバイスを得るための一実施形態を示す。
【図７Ｄ】調整可能な負剛性を有する光学デバイスを得るための一実施形態を示す。
【図８】複数の軸に沿った負剛性補償を含む光学デバイスの概略側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図中、別段の指示のない限り、同様の参照符号は同様又は機能的に同等の要素を示す。
【００６８】
図１Ａは、照明系１０２及び投影系１０４（「ＰＯＢ」とも称する）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置１００Ａの概略図を示す。ＥＵＣは、「極紫外線」の略であり、０．１ｎｍ〜３０ｎｍの露光光の波長を示す。照明系１０２及び投影系１０４は、排気デバイス（図示せず）により真空引きされた真空ハウジングに組み込まれる。真空ハウジングは、機械室（図示せず）により囲まれる。機械室は、光学素子を位置決めするデバイスを含む。さらに、機械室は、制御デバイス及び他の電気機器を含み得る。
【００６９】
ＥＵＶリソグラフィ装置１００Ａは、ＥＵＶ光源１０６Ａを備える。ＥＵＶ光源１０６Ａは、ＥＵＶ領域の光１０８Ａ、例えば０．１ｎｍ〜３０ｎｍの波長の光を発するプラズマ源又はシンクロトロンとして形成され得る。ＥＵＶ光１０８Ａは、照明系１０２内で集束され、所望の作動波長が取り出される。ＥＵＶ光１０８Ａは、空気中の透過率が低いので、照明系１０２及び投影系１０４が真空引きされる。
【００７０】
図１Ａに示す照明系１０２は、例えば５個のミラー１１０、１１２、１１４、１１６、１１８を有する。照明系１０２の通過後、ＥＵＶ光１０８Ａはレチクル１２０へ誘導される。レチクル１２０は、反射光学素子としても構成され、系１０２、１０４の外側に配置され得る。さらに、ＥＵＶ光１０８Ａは、系１０２、１０４のいずれかの外側のミラー１２６を用いてレチクル１２０へ指向させることができる。レチクル１２０は、はるかに小さな像が投影系１０４によりウェハ１２２等に投影される構造を備える。
【００７１】
投影系１０４は、構造をウェハ１２２に投影するために例えば６個のミラーＭ１〜Ｍ６を備え得る。投影系１０４のミラーＭ１〜Ｍ６のいくつかは、投影系１０４の光軸１２４に関して対称に配置され得る。当然ながら、ＥＵＶリソグラフィ装置１００Ａのミラーの数は、図１Ａに示す数に限定されない。さらに、ミラーは異なる形状であってもよく、例えば曲面ミラーとして形成されるものがあってもよく、ファセットミラーとして形成されるものがあってもよい。
【００７２】
図１Ｂは、同じく照明系１０２及び投影系１０４を備えたＤＵＶリソグラフィ装置１００Ｂの概略図を示す。ＤＵＶは、「深紫外線」を指し、３０ｎｍ〜２５０ｎｍの露光光の波長を示す。照明系１０２及び投影系１０４は、図１Ａを参照して説明したように、真空ハウジング及び／又は機械室内に配置され得る。
【００７３】
ＤＵＶリソグラフィ装置１００Ｂは、ＤＵＶ光源１０８Ｂを備える。ＤＵＶ光源１０８Ｂは、例えば１９３ｎｍ波長の光１０８ｂを発するＡｒＦエキシマレーザとして構成され得る。
【００７４】
照明系１０２は、ＤＵＶ光１０８Ｂをレチクル１２０へ誘導する。レチクル１２０は、透過光学素子として構成され、システム１０２、１０４それぞれの外側に配置され得る。この場合も、レチクル１２０は、はるかに小さな像が投影系１０４によりウェハ１２２等に投影される構造を有する。
【００７５】
投影系１０４は、フォトマスク１２０の構造をウェハ１２２に投影するために複数のレンズ１３２及び／又はミラー１３４を備え得る。レンズ１３２及び／又はミラー１３４は、投影系１０４の光軸１２４に関して対称に配置され得る。この場合も、ＤＵＶリソグラフィ装置１００Ｂのレンズ又はミラーの数は、図１Ｂに示すレンズ及びミラーの数に限定されない。
【００７６】
最終レンズ１３２とウェハ１２２との間のエアギャップは、１よりも大きな屈折率を有する液状媒体１３６で置き換えることができる。例えば、液状媒体として高純度水を用いることができる。この設定は、液浸リソグラフィと称し、高いフォトリソグラフィ分解能を特徴とする。
【００７７】
図２は、例えばミラーとして形成され得る光学素子２０４を支持するベース２０２を備えた、光学デバイス２００を斜視図で示す。
【００７８】
光学デバイス２００は、図１Ａ及び図１Ｂに示すリソグラフィ装置の一方に組み込むことができる。光学素子２０４は、例えばミラーＭ１〜Ｍ６（図１Ａ）の１つ又はレンズ若しくはミラー１３２、１３４（図１Ｂ）の１つに相当する。他の実施形態（図示せず）では、光学素子２０４は、光学格子又はラムダ板として構成される。
【００７９】
ベース２０２は、リソグラフィ装置１００Ａ、１００Ｂの固定構造に、例えばフォースフレーム（図示せず）に締結され得る。この目的で、ベース２０２に締結孔２０６等が設けられ得る。ベース２０２は、矩形又は任意の他の適当な形状を備え得る。
【００８０】
ミラー２０４（理解を促すために、以下ではミラーに言及するが、これはミラーのみの限定として解釈すべきではなく、任意の他の適当な光学素子を用いることができる）は、入射光１０８Ａ、１０８Ｂを反射する。ミラー２０４の対応の光軸を参照符号２０８で示す。少なくとも光１０８Ａ、１０８ｂを反射する前面２１０、又はミラー２０４全体が、曲面（図示）又はストレートであり得る。
【００８１】
図３は、図２からの断面ＩＩＩ−ＩＩＩを示す。ミラー２０４を、非変形状態（実線）及び変形状態（点破線）で示す。ミラー２０４は、非変形状態では平面形状を有するように示されている。とはいえ、ミラー２０４は、非変形状態で任意の形状、例えば曲面形状を有することができる。
【００８２】
ミラー２０４は、例えば２箇所で、例えば支持体３００、３０２により支持され得る。支持体３００、３０２は、ミラー２０４又はその一部をその後面３０４で支持することができる。この単純支持構成では、支持体３００は、ミラー２０４の相対回転を許すように構成され得るが、光軸２０８に対して垂直な方向でミラー２０４をベース２０２に接続固定する。他方では、支持体３０２は、ミラー２０４の相対回転を可能にし、且つ光軸２０８に対して垂直にミラー２０４の運動を可能にする。本明細書で用いる「垂直」は、正確に垂直から最大１０°、好ましくは最大５°、より好ましくは最大１°のずれを含み得る。
【００８３】
しかしながら、ミラー２０４又はその一部に対する任意の他のタイプの支持が実現可能である。例えば、ミラー２０４を３箇所以上、例えば５箇所、１０箇所、又は２０箇所、又はそれよりも多くの場所で支持してもよい。さらに、支持体は、ミラー２０４に接続する場所で力又はモーメント又はそれら両方を発生させ得る。
【００８４】
さらに、光学デバイス２００はアクチュエータ３０６を備える。アクチュエータ３０６は、図３に示す２つの状態間で光学素子２０４（又はその一部）を変形させる。アクチュエータ３０６は、一方ではミラー２０４に、他方ではベース２０２又は任意の他の適当な基準に締結される。アクチュエータ３０６は、例えば、ローレンツ型の、すなわちミラー２０４を変形させるためにミラー２０４に合力（resulting force）Ｆｒ（図３に関連する示力図を示す図３Ａを参照）を発生させるボイスコイル（図示せず）及び磁石（図示せず）を含むアクチュエータとして構成され得る。力Ｆｒが作用する方向をδで示す。
【００８５】
ローレンツアクチュエータの代わりに、原理上は任意の他のアクチュエータ、例えば圧電アクチュエータ又は空気圧アクチュエータを用いてもよい。但し、特に開ループ制御系での使用時にローレンツアクチュエータを用いることで、複雑度の低い系をもたらすことができ、これは費用効果的であり得る。
【００８６】
ローレンツアクチュエータを用いる場合、磁石はミラー２０４に、具体的にはその後面３０４に締結することができ、ボイスコイルはベース２０２に締結することができる。ボイスコイル３０６がミラー２０４に締結され磁石がベース２０２に締結される他の配置も考えられる。
【００８７】
アクチュエータ３０６は、コントローラ３０８により制御され得る。コントローラ３０８は、ミラー２０４を変形させて光学補正を行うためにアクチュエータ３０６を制御し得る。すなわち、ミラー２０４を変形させることにより、光１０８Ａ、１０８Ｂの入射角を変える。光学補正は、重ね合わせ又は焦点補正での像誤差補正を含み得る。「像」は、ウェハ１２２（図１Ａ及び図１Ｂ参照）に投影される像を指す。
【００８８】
コントローラ３０８は、例えばウェハ１２２上の２つの異なるダイの露光間の時間窓内で、又はさらにダイ内で、すなわちウェハ１２２上の単一ダイの走査中に、リアルタイムでミラー２０４を変形させ得る。ウェハ１２２上の各ダイの走査は、例えば３０Ｈｚで行われ得る。したがって、ミラー２０４の変形を変えるための時間窓は、１／３０秒未満であり得る。
【００８９】
図３の例では、ミラー２０４の面外屈曲により、方向δのミラー２０４の変形が得られる。これは、アクチュエータ３０６が２つの支持体３００、３０２間の場所で光軸２０８と平行な方向δにミラー２０４に作用する結果である。「平行」は、正確に平行から最大１０°、好ましくは最大５°、より好ましくは最大１°のずれを含み得る。
【００９０】
ミラー２０４を方向δに作用する力により変形させる場合、この力は、概して２つの成分から構成される。第１に、ミラー２０４自体を変形させるのに必要な準静的な力ＦＱ（図３Ａ参照）である。この準静的な力は、ミラー２０４の材料の弾性率とその幾何学的形状との関数であり、したがってミラー２０４の（正）剛性に対応する。他方では、力は、ミラー２０４の質量を加速させるのに必要な動的な力ＦＤからなる。この動的な力は、ミラー２０４の密度、幾何学的変形プロファイル、及び（時間の関数としての）変形軌跡に応じて変わる。アクチュエータ３０６がミラー２０４の変形に費やす必要がある合力Ｆｒを減らすために、ミラーの正剛性が対応する負剛性と組み合わせられる。この目的で、光学デバイス２００は、方向δに負剛性を有してミラー２０４の正剛性を少なくとも部分的に補償する補償ユニット３１０を備える。
【００９１】
図３Ａは、アクチュエータ３０６及び補償ユニット３１０の場所でミラー２０４に作用する力の概略図を示す。ミラー２０４が方向δに変形すると、ミラーの正剛性ｋｐから正の力Ｆｐが得られる。これは、力Ｆ対変形δの図を示す図４Ａにも示されている。他方では、ミラーが力Ｆｐに対抗する方向δに変形すると、補償ユニット３１０の負剛性から力Ｆｎが得られる。合力は、ミラー２０４を方向δに変形させるのに必要な準静的な力である力ＦＱである。準静的な力である力ＦＱに加えて、アクチュエータ３０６は、ミラー２０４に動的な力ＦＤを加えてミラー２０４を加速させる必要がある。力ＦＱと力ＦＤとの和は、アクチュエータ３０６が加える合力Ｆｒに等しい。Ｆｎ及びＦｐはＦＱ、ＦＤ、及びＦｒよりもはるかに大きいので、図３Ａには一定の縮尺で描かれておらず、それぞれ点線で示される。
【００９２】
方向δのミラー２０４の変形量は通常は小さく、例えばマイクロメートル領域内であり、同時に変形のための時間窓はかなり大きく、例えば１／３０秒なので（上記の走査軌跡に関する説明を参照）、必要な動的な力ＦＤは準静的な力ＦＱと比べて小さい。さらに、適切な系設計により、合力Ｆｒ（＝ＦＱ＋ＦＤ）は、補償ユニットが発生させる力Ｆｎよりもはるかに小さくなる。明らかに、力Ｆｐ、Ｆｎ、ＦＤは、ダイ又はウェハの製造時に経時的に変わり得る。しかしながら、これらの力は、通常は単一ダイ又はウェハ全体の製造において周期的であることが分かる。単一サイクルを見た場合に、負剛性力Ｆｎが、アクチュエータ３０６が発生させる必要がある最大合力ＦｒよりもＮ倍大きな最大値を有するように、系を設計でき、Ｎは好ましくは５よりも大きく、より好ましくは１０よりも大きく、さらにより好ましくは５０よりも大きいことが分かっている。
【００９３】
この種の系設計から、エネルギー消費の少ないアクチュエータ３０６が得られる。これがさらに、対応する熱損失を小さくすることで、熱膨張問題及び対応する冷却問題が回避される。
【００９４】
系設計をさらにより改善するために、「大きな」力Ｆｐ及びＦｎを「小さな」動的な力ＦＤと比べてほとんど変わらないよう設計することができる。この目的で、１サイクルでの動的な力ＦＤの最大時間微分（上記説明を参照）を負剛性力Ｆｎの最大時間微分よりもＭ倍大きくすることができ、Ｍは好ましくは１よりも大きく、より好ましくは２よりも大きく、さらにより好ましくは１０よりも大きい。
【００９５】
系のエネルギー効率をさらにより改善するために、アクチュエータ３０６は、ミラー２０４の動的エネルギーを回復するよう設計され得る。換言すれば、ミラー２０４を減速させる必要がある場合、ミラー２０４がアクチュエータ３０６に対してする仕事は電気エネルギーに変換され、それが電気エネルギー貯蔵に戻される。したがって、アクチュエータ３０６の熱損失をさらにより減らすことができる。
【００９６】
次に図４Ａに戻ると、正剛性力Ｆｐ、負剛性力Ｆｎ、及び合力Ｆｒはそれぞれ、剛性ｋｐ（正剛性）、ｋｎ（負剛性）、ｋｒ（合成剛性（resulting stiffness））、及び変形δに応じて変わることが分かる。好ましくは、合成剛性ｋｒ及び対応する合力Ｆｒは、ゼロ以外の正であるように設計される。例えば、負剛性ｋｎは、正剛性ｋｐの０．９〜０．９９倍に等しくなり得る。これにより、アクチュエータ３０６が力を発生させていない場合、例えば光学デバイス２００若しくはリソグラフィ装置１００Ａ、１００Ｂの輸送中等にアクチュエータ３０６がオフになっている（電源が入っていない）場合、又はアクチュエータの不測の故障の場合に、方向δのミラー２０４の変形が確定されることが確実になる。正の合成合力ｋｒを選択することにより、ミラー２０４は、アクチュエータ３０６の作用なしで（アクチュエータ３０６のオフ又は誤作動時に）非変形状態に戻る。
【００９７】
図４Ｂは、光学デバイス２００の別の実施形態による力対変形図を示す。この実施形態では、以下で図７Ａ〜図７Ｄを参照してより詳細に説明するように、負剛性力Ｆｎをオン又はオフに切り替えることができる。したがって、負剛性ｋｎをオフにすると、合成剛性は正剛性ｋｐに対応するようになり、これは、例えば振動又は他の移動による輸送中のミラー２０４の損傷を防止するのに十分なほど大きい。結果として、光学デバイス２００の通常動作中の、すなわちウェハの製造中の合成剛性ｋｒを、図４Ａに記載した実施形態よりもさらに小さく（又はゼロに等しく）なるよう設計することができる。例えば、図４Ｂの実施形態では、負剛性ｋｎは、正剛性ｋｐの０．９９〜０．９９９倍になるよう設計され得る。例：ミラー質量を、１０ｍｓの移動時間で１μｍ動かされる１ｋｇであると仮定した場合、これには１０ｍｍ／ｓ２の加速度が必要である。したがって、対応する動的な力ＦＤは１０ｍＮに等しく、これは１ｍＷ未満のパワー消費でローレンツアクチュエータにより供給することができる。
【００９８】
ミラーの正剛性ｋｐを補償するのに必要な負剛性ｋｎは、約１０５〜１０６Ｎ／ｍとなる。したがって、１μｍの偏倚に関しては、これには１Ｎの負剛性力Ｆｎが必要である。これは、動的な力ＦＤの１００倍に相当する。同じオーダの動的な力ＦＤにするために、負剛性力Ｆｎは非常に正確である必要がある。好ましくは、負剛性力をリアルタイムで、すなわち光学デバイス２００の動作中に動的に調整することができる。負剛性を調整する方法は、以下で図７Ａ〜図７Ｄに関して説明する。
【００９９】
次に、機械的補償を用いて所望の負剛性ｋｎを得る光学デバイス２００の実施形態を、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。
【０１００】
図５Ａの補償ユニット３１０は、例えば機械ばね５００、例えば板ばね又は渦巻ばねと、予圧ユニット５０２、例えばばね５００に予圧をかける空気圧シリンダとを含む。例えばミラー２０４の側部５０４に作用するばね５００は、かなり長くなることが好ましい。ミラー２０４が変形するときに、この変形はミラー２０４を横方向にも、すなわち光軸２０８に対して垂直な方向にも動かすので、長いばね５００が多少の一定予圧力Ｆｃを確保する。空気圧シリンダ５０２を用いる代わりに、力Ｆｃを発生させるためにばね５００を圧縮状態でベース２０２に取り付けることができる。他の実施形態では、例えば空気圧シリンダにより、又は磁石を用いて、力Ｆｃを直接（機械ばねを用いずに）加えてもよい。
【０１０１】
図５Ａのミラー２０４は、平面内で、すなわち光軸２０８に対して直角に、補償力Ｆｃで予圧をかけられる。力Ｆｃは、ミラー２０４を座屈させ、したがってミラー２０４を面外に曲げる傾向がある。この力Ｆｃは、例えば機械ばね５００により加えることができる。
【０１０２】
ミラー２０４は対称なので、ミラー２０４の半分は、図５Ｂに示すように端部で力を受ける単純な片持ち梁とみなすことができる。
【０１０３】
撓みは次式により与えられる。
【０１０４】
【数２】
2019500648.tif 000004
（式２）
【０１０５】
式中、Ｌは図５Ａに示すように支持体３００、３０２間のミラー２０４の幅に対応し、Ｆｐはミラー２０４の正剛性を克服するのに必要な正剛性に対応し、Ｅはミラー２０４の材料（例えばガラス又はセラミックス）の弾性率に対応し、Ｉは（ミラー２０４の断面の幾何学的形状に応じた）慣性モーメントに対応する。
【０１０６】
したがって、ミラー２０４の正剛性ｋｐは次式により与えられる。
【０１０７】
【数３】
2019500648.tif 000005
（式３）
【０１０８】
撓みδで片持ち梁（図５Ｂ及び図５Ｃ）に加わる圧縮力Ｆｃ（予圧）から、Ｆｃ×δの大きさの曲げモーメントが得られる。このモーメントは、次式のように撓みδ’をもたらす。
【０１０９】
【数４】
2019500648.tif 000006
（式４）
【０１１０】
δ＝δ’の場合（ゼロ剛性に対応する、すなわち正剛性ｋｐが負剛性ｋｎに等しい場合）、所要圧縮力Ｆｃは次式により与えられる。
【０１１１】
【数５】
2019500648.tif 000007
（式５）
【０１１２】
したがって、上記で示されているのは、一定の予圧力Ｆｃが、ミラー２０４の正剛性を補償する負又は略負の剛性を提供するのに適していることである。例えば、略一定の補償力Ｆｃは、予圧がかかった長いばね５００により提供され得る。
【０１１３】
図６Ａ及び図６Ｂは、磁石を備えた補償ユニット３１０の第１及び第２実施形態を示す。
【０１１４】
図６Ａの補償３１０は、ミラー２０４に締結されて負剛性力Ｆｎを発生させる第１磁石６００を備える。第１磁石６００とミラー２０４との間の接続を６０２で示す。磁石６００は、固定されている第２磁石及び第３磁石６０４、６０６間に配置される。この目的で、第２磁石及び第３磁石６０４、６０６はベース２０２に締結され得る。第１磁石６００は、方向δに機械的に誘導され得る。磁石６００、６０４、６０６は、ブロック磁石として構成することができ、方向δに関して分極（北を「Ｎ」、南を「Ｓ」で示す）が同じであり得る。したがって、第１磁石６００が第２磁石及び第３磁石６０４、６０６間の中間に位置付けられる場合、第１磁石６００はミラー２０４に対してゼロオフセット力を発生させる。また、ミラー２０４の変形が方向δに増加すると、それに従って力Ｆｎが増加する。したがって、負剛性ｋｎが発生する。
【０１１５】
図６Ｂの例では、補償３１０は、接続部６０２によりミラー２０４に接続された第１磁石６００を備える。さらに、補償ユニット３１０は、リング磁石として構成された第２磁石６０４を備える。リング磁石６０４は中心軸６０８を有する。第１磁石６００は、例えば、ミラー２０４が方向δに変形すると中心軸６０８に沿って動くように機械的に誘導される。第１磁石６００及び第２磁石６０４は、軸６０８に沿って反対の極性を有する。第１磁石６００が軸６０８に沿って第２磁石６０４の対称軸６１０上に配置される場合、第１磁石６００はミラー２０４に対してゼロオフセット力を発生させる。ミラー２０４の変形が方向δに増加すると、第１磁石６００は対称軸６１０におけるその位置から変位するので、第１磁石６００が発生させる負剛性力Ｆｎも増加する。
【０１１６】
図７Ａ〜図７Ｄは、調整ユニット７００の４つの異なる実施形態を示す。
【０１１７】
図７Ａの例では、調整ユニットは、オン・オフに切り替わる空気圧シリンダ７００を有する。「オフ」状態では、空気圧シリンダ７００は、ばね５００に対して予圧力Ｆｃを発生させない。他方では、入力に基づいて予圧力Ｆｃを（連続的にさえ）制御するコントローラ７０２が設けられ得る。例えば、補正を要する光学誤差を感知するセンサ７０４が設けられ得る。コントローラ７０２は、センサ７０４から対応する入力信号を受け取り、適切な光学補正につながるミラー２０４の変形をもたらす予圧力Ｆｃを発生させるよう空気圧シリンダ７００を制御することができる。
【０１１８】
コントローラ７０２による所望の予圧力Ｆｃの設定は、例えば低速の変形移動中の（ローレンツ）アクチュエータ３０６の電流を測定することにより行うことができる。これは低速なので、加速力は無視できる程度であり、ローレンツ力は残留剛性ｋｒのみに起因する。Ｆｒ及びδの両方が測定される場合、ｋｒを求めて所望のｋｒ値に達するまでそれに従ってＦｃを調整することができる。
【０１１９】
図７Ｂ〜図７Ｄの実施形態も、コントローラ７０２及び場合によってはセンサ７０４も含み得る。これらは、負剛性力Ｆｎが調整される方法が異なるにすぎない。
【０１２０】
図７Ｂの実施形態では、調整ユニット７００は、第２磁石６０４を中心軸６０８に沿って初期位置Ｐ１から第１磁石６００がミラー２０４に対して初期オフセット力を発生させる第２位置Ｐまで動かす機械的手段、例えば止めねじを含み得る。止めねじ等の代わりに、例えば電磁的手段を用いて第２磁石６０４の位置を調整してもよい。
【０１２１】
図７Ｃの実施形態では、調整ユニット７００は、第１磁石６００と第２磁石６０４との間の磁界結合を調整する。この目的で、調整ユニット７００は、例えばＵ字形の可動子磁石（mover magnet）を含むことができ、これは、中心軸６０８に対して垂直に動かされて磁石６００、６０４間の磁界結合を変える。位置Ｐ１では、磁石６００、６０４は可動子磁石７００内に配置される。したがって、磁石６００、６０４間に最大磁界結合がある。位置Ｐ２では、可動子磁石７００は、磁石６００、６０４が可動子磁石７００外に配置された位置に動かされる。したがって、磁石６００、６０４間に（さらなる）磁界結合がない。これにより、ミラー２０４が変形するときに磁石６００が中心軸６０８に沿って動くと、第１磁石及び第２磁石６００、６０４間に働く力が変わる。
【０１２２】
図７Ｄの例では、調整ユニット７００は永電磁石７０６を備える。永電磁石７０６は、少なくとも中保磁力材料製の第１磁石７０８と、例えばコントローラ７０２（図７Ａ参照）から受け取った入力信号に応じて磁石７０８の磁化を変えるコイル７１０とからなる。さらに、調整ユニット７００は、高保磁力材料の第２磁石７１２と、付加的又は代替的に、全磁界強度を増加させる鉄芯７１２とを備え得る。磁石７０８と、設けられる場合は磁石７１２とは、図６Ｂに記載の第２磁石６０４を形成する。第１磁石７０８の磁化を調整することにより、第２磁石６０４が発生させる磁界、したがって負剛性Ｆｎを調整することができる。
【０１２３】
図８は、変形が起こり得る複数の軸δ１、δ２、δ３を有する光学デバイス２００を示す。ミラー２０４は、例えば３個のコネクタ６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃを介して第１磁石６００ａ、６００ｂ、６００ｃにそれぞれ接続される。第１磁石６００ａ、６００ｂ、６００ｃは、第１磁石及び第２磁石６０４ａ、６０４ｂ、６０４ｃ及び６０６ａ、６０６ｂ、６０６ｃ間にそれぞれ配置される。各コネクタ６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃに関連する各第１磁石、第２磁石、及び第３磁石６０４ａ〜６０６ｃは、補償サブユニット３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃを形成する。補償サブユニット３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃが共同で補償ユニット３１０を形成する。
【０１２４】
図８の補償ユニット３１０の負剛性は、以下に示す負剛性行列により記述される。
【０１２５】
【数６】
2019500648.tif 000008
【０１２６】
剛性行列は、必要な対角（局所）剛性を生むためだけに作成されるべきでなく、隣接する磁石６０４ａ〜６０６ｃ間の適切な負のクロストークを発生させることによりミラー２０４のクロストーク項を補償する必要もある。
【０１２７】
本発明を特定の実施形態に関して説明したが、多くの変更形態及び変形形態が可能であり、結果は依然として本発明の範囲内にある。本明細書に開示された特定の実施形態に関する限定は、意図されず推測もされない。
【符号の説明】
【０１２８】
１００Ａ  ＥＵＶリソグラフィ装置
１００Ｂ  ＤＵＶリソグラフィ装置
１０２  照明系
１０４  投影系
１０６Ａ  ＥＵＶ光源
１０６Ｂ  ＤＵＶ光源
１０８Ａ  ＥＵＶ光
１０８Ｂ  ＤＵＶ光
１１０  ミラー
１１２  ミラー
１１４  ミラー
１１６  ミラー
１１８  ミラー
１２０  レチクル
１２２  ウェハ
１２４  光軸
１２６  ミラー
１３２  レンズ
１３４  ミラー
１３６  流体
２００  光学デバイス
２０２  ベース
２０４  ミラー
２０６  孔
２０８  光軸
２１０  前面
３００  支持体
３０２  支持体
３０４  後面
３０６  アクチュエータ
３０８  コントローラ
３１０  補償ユニット
３１０ａ〜３１０ｂ  補償サブユニット
５００  ばね
５０２  空気圧シリンダ
５０４  側面
６００  第１磁石
６００ａ〜６００ｃ  第１磁石
６０２  接続部
６０２ａ〜６００２ｃ  接続部
６０４  第２磁石
６０４ａ〜６０４ｃ  第２磁石
６０６  第３磁石
６０６ａ〜６０６ｃ  第３磁石
６０８  中心軸
６１０  対称軸
７００  調整ユニット
７０２  コントローラ
７０４  センサ
７０６  永電磁石
７０８  第１永久磁石
７１０  コイル
７１２  第２永久磁石
７１４  鉄芯
Ｆ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３  力
Ｆｃ  予圧力
ＦＤ  動的な力
Ｆｎ  負剛性力
Ｆｐ  正剛性力
ＦＱ  準静的な力
Ｆｒ  合力
ｋｒ  合成剛性
ｋｎ  負剛性
ｋｐ  正剛性
Ｍ１〜Ｍ６  ミラー
δ、δ１、δ２、δ３  変位／方向
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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