(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
コネクタ素子と、
光学素子ホルダと、
を含み、
前記光学素子は、主延長平面並びに外円周を有しかつラジアル方向を規定し、
前記コネクタ素子は前記光学素子と前記光学素子ホルダを接続し、
前記コネクタ素子は、前記外円周で前記光学素子に接続される第一のコネクタ部及び前記光学素子ホルダに接続される第二のコネクタ部を有し、
前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部が少なくとも１つのカップリング部により接続され、該カップリング部は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間に位置し、
前記少なくとも１つのカップリング部は、前記ラジアル方向に柔軟性を持ち、かつ前記主延長平面に対する略平行平面における前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間の回転を実質的に防止し、
前記少なくとも１つのカップリング部は、前記光学素子の前記主延長平面に直交する方向に実質的に剛性であり、
前記第一のコネクタ部は、前記第二のコネクタ部を取り囲む
ことを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２】
前記第一のコネクタ部は、前記第一のカップリング部を取り囲む、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項３】
前記第一のコネクタ部は環状形状を有する、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項４】
前記第一のコネクタ部は環状形状を有し、前記第一のコネクタ部は前記第二のコネクタ部を取り囲み、前記第一のコネクタ部は前記第一のカップリング部を取り囲む、請求項1に記載の光学素子ユニット。
【請求項５】
前記少なくとも１つのカップリング部は平行ガイドであり、かつ前記カップリング部は前記ラジアル方向に沿って前記第二のコネクタ部に対して相対的に前記第一のコネクタ部を平行ガイドする、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項６】
前記カップリング部は第一のリンク素子及び第二のリンク素子を含み、
前記第一のリンク素子は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部を連結し、
前記第二のリンク素子は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部を連結し、
前記第一のリンク素子と前記第二のリンク素子は略平行である、
請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項７】
前記第一のリンク素子は第一のリーフスプリング素子を含み、
前記第二のリンク素子は第二のリーフスプリング素子を含み、
前記第一のリーフスプリング素子と前記第二のリーフスプリング素子は略平行である、
請求項６に記載の光学素子ユニット。
【請求項８】
前記第一のリンク素子は前記第一のコネクタ部に隣接する第一の屈曲部及び前記第二のコネクタ部に隣接する第二の屈曲部を含み、
前記第二のリンク素子は前記第一のコネクタ部に隣接する第三の屈曲部及び前記第二のコネクタ部に隣接する第四の屈曲部を含む、
の何れか一方である、
請求項６に記載の光学素子ユニット。
【請求項９】
前記第一のリンク素子は前記第一の屈曲部と前記第二の屈曲部との間に第一の中間部を含み、該第一の中間部は前記光学素子平面に対する平行平面における前記第一の屈曲部及び前記第二の屈曲部の剛軟度より大きい剛軟度を前記光学素子平面に対する前記平行平面において有するか、
前記第二のリンク素子は前記第三の屈曲部と前記第四の屈曲部との間に第二の中間部を含み、該第二の中間部は前記光学素子平面に対する平行平面における前記第一の屈曲部及び前記第二の屈曲部の剛軟度より大きい剛軟度を前記光学素子平面に対する前記平行平面において有する、
の少なくとも何れか一方である、請求項８に記載の光学素子ユニット。
【請求項１０】
前記カップリング部は第一のカップリング部であり、
前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部が第二のカップリング部を通じて接続され、
前記第二のカップリング部は、前記ラジアル方向において柔軟性を持ち、かつ前記主延長平面に対する略平行平面における前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間の回転を防止し、
前記第一のカップリング部及び前記第二のカップリング部が前記第二のコネクタ部に対して略対称に配置される、
請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１１】
前記第二のコネクタ部がベース部、ヘッド部及びヒンジ素子を含み、
前記ベース部が前記光学素子ホルダに接続され、
前記ヘッド部が前記カップリング部に接続され、
前記ヒンジ素子が前記ベース部と前記ヘッド部を接続し、かつ前記ラジアル方向に対して略平行の軸の周りで前記ベース部と前記ヘッド部との間の相対的回転を許容し、
前記ヒンジ素子が少なくとも１つの屈曲部か少なくとも１つのリーフスプリング素子の少なくとも何れか一方を含み、
前記ベース部が少なくとも１つのネジ接続によって前記光学素子ホルダに接続される、
請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１２】
前記第一のコネクタ部は少なくとも１つの接触素子を持つ接触部を含み、
前記第一のコネクタ部は前記少なくとも１つの接触素子を通じて接触位置で前記光学素子に接続され、
前記少なくとも１つの接触素子は、接触パッド、前記光学素子の対応する窪みと係合する突起、前記光学素子の対応する突起と係合する窪みのうち少なくとも１つであり、
前記接触位置は、前記光学素子の前記外円周の一部上に延在し、前記一部とは、５％から１０％の範囲および５％から８．５％の範囲のうちの少なくとも一方である、
請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの接触素子は接触パッドであり、かつ
前記接触部及び前記接触パッドのうち少なくとも一方が前記接触位置において前記光学素子の曲率に適合するか、
前記第一のコネクタ部は複数の接触パッドを含み、該接触パッドが前記光学素子の前記外円周に沿って間隔を置いて配置される、
の少なくとも何れか一方である、請求項１２に記載の光学素子ユニット。
【請求項１４】
前記第一のコネクタ部が、接着、積極的接続及び摩擦接続のうち少なくとも１つを通じて前記光学素子に接続される、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１５】
前記光学素子は、前記主延長平面に対して略直角を成す接触面を有し、
前記第一のコネクタ部は前記接触面で前記光学素子に接続される、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１６】
複数のコネクタ素子が用意され、
前記コネクタ素子が前記光学素子の前記外円周に沿って配分される、請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１７】
前記光学素子ユニットは光学的に使用されるエリアを有し、
前記コネクタ素子の各々は、少なくとも前記光学素子の熱膨張時に、前記光学素子に対して保持力成分を与え、該保持力成分が前記主延長平面に対する平行平面において保持力線上にあり、該保持力線が交差位置で交差し、前記コネクタ素子が、前記光学的に使用されるエリアが前記交差位置に対して偏心的に配置されるように前記光学素子の前記外円周に沿って配分されるか、
前記コネクタ素子の各々は、少なくとも前記光学素子の熱膨張時に、前記光学素子に対して保持力成分を与え、前記保持力成分が前記主延長平面に対する平行平面において保持力線上にあり、前記コネクタ素子が、前記光学的に使用されるエリアが前記それぞれのコネクタ素子と前記保持力線の交差位置との間の前記保持力線の部分に接触しないように、前記光学素子の前記外円周に沿って配分される、
の少なくとも何れか一方である、請求項１６に記載の光学素子ユニット。
【請求項１８】
前記光学素子は第一の光学素子であり、かつ前記光学素子ホルダは第一の光学素子ホルダであり、
Ｎ個の光学素子が用意され、前記第一の光学素子が前記Ｎ個の光学素子の一部を形成し、
前記Ｎ個の光学素子の各々がＭ個のコネクタ素子を通じて前記第一の光学素子ホルダ及び少なくとも１つの第二の光学素子ホルダのうちの１つに支持され、
前記コネクタ素子が前記Ｎ個の光学素子のそれぞれ１つの外円周に沿って実質的に均等に配分され、
前記Ｎ個の光学素子が光学素子ユニット軸を規定し、
前記Ｎ個の光学素子のうちの異なる光学素子の前記コネクタ素子が、変形によって引き起こされる結像誤差を補償するために前記光学素子ユニット軸の周りで互いに対して実質的に下記の式に合致する相対的回転角度で回転される、
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ
請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項１９】
前記光学素子ユニット軸に沿って前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも２つの光学素子のうち少なくとも１つが少なくとも１つの光学素子によって分離され、前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも２つの光学素子が相互に隣接するか、
前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも１つの前記コネクタ素子の前記相対的回転角度が前記変形によって引き起こされる結像誤差の前記補償を調節するために調節可能である、
の少なくとも何れか一方である、請求項１８に記載の光学素子ユニット。
【請求項２０】
前記光学素子ユニットは、マイクロリソグラフィの光学素子ユニットである請求項１に記載の光学素子ユニット。
【請求項２１】
光学素子と、
コネクタ素子と、
光学素子ホルダと、
を含み、
前記光学素子は、主延長平面並びに外円周を有しかつラジアル方向を規定し、
前記コネクタ素子は前記光学素子と前記光学素子ホルダを接続し、
前記コネクタ素子は、前記外円周で前記光学素子に接着剤により接続される第一のコネクタ部を有し、
前記コネクタ素子は、前記光学素子ホルダに接続される第一のコネクタ部を有し、
前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部が少なくとも１つのカップリング部により接続され、該カップリング部は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間に位置し、
前記少なくとも１つのカップリング部は、前記ラジアル方向に柔軟性を持ち、かつ前記主延長平面に対する略平行平面における前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間の回転を実質的に防止し、
前記少なくとも１つのカップリング部は、前記光学素子の前記主延長平面に直交する方向に実質的に剛性である
ことを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２２】
前記光学素子ユニットは、マイクロリソグラフィの光学素子ユニットである請求項２１に記載の光学素子ニット。
【請求項２３】
前記第一のコネクタ部は、前記第二のコネクタ部を取り囲む請求項２１に記載の光学素子ユニット。
【請求項２４】
前記カップリング部は平行ガイドであり、かつ前記カップリング部は前記ラジアル方向に沿って前記第二のコネクタ部に対して相対的に前記第一のコネクタ部を平行ガイドする、請求項２１に記載の光学素子ユニット。
【請求項２５】
光学素子と、
コネクタ素子と、
光学素子ホルダと、
を含み、
前記光学素子は、主延長平面並びに外円周を有しかつラジアル方向を規定し、
前記コネクタ素子は前記光学素子と前記光学素子ホルダを接続し、
前記コネクタ素子は、前記外円周で前記光学素子に接続される第一のコネクタ部及び前記光学素子ホルダに接続される第二のコネクタ部を有し、
前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部が少なくとも１つのカップリング部により接続され、該カップリング部は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間に位置し、
前記カップリング部は第一のリンク素子および第二のリンク素子を備え、
前記第一のリンク素子は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部をラジアル方向に沿って連結し、
前記第二のリンク素子は前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部をラジアル方向に沿って連結し、
前記第一のリンク素子と前記第二のリンク素子は略平行であり、それぞれ屈曲部を有し、それにより、
前記カップリング部は、前記ラジアル方向に柔軟性を持ち、かつ前記主延長平面に対する略平行平面における前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間の回転を実質的に防止し、
前記カップリング部は、前記光学素子の前記主延長平面に直交する方向に実質的に剛性である
ことを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２６】
前記カップリング部は平行ガイドであり、かつ前記カップリング部は前記ラジアル方向に沿って前記第二のコネクタ部に対して相対的に前記第一のコネクタ部を平行ガイドする、請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項２７】
前記第一のリンク素子は第一のリーフスプリング素子を含み、
前記第二のリンク素子は第二のリーフスプリング素子を含み、
前記第一のリーフスプリング素子と前記第二のリーフスプリング素子は略平行である
請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項２８】
前記第一のリンク素子は前記第一のコネクタ部に隣接する第一の屈曲部及び前記第二のコネクタ部に隣接する第二の屈曲部を含み、
前記第二のリンク素子は前記第一のコネクタ部に隣接する第三の屈曲部及び前記第二のコネクタ部に隣接する第四の屈曲部を含む、
の何れか一方である、
請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項２９】
前記第一のリンク素子は前記第一の屈曲部と前記第二の屈曲部との間に第一の中間部を含み、該第一の中間部は前記光学素子平面に対する平行平面における前記第一の屈曲部及び前記第二の屈曲部の剛軟度より大きい剛軟度を前記光学素子平面に対する前記平行平面において有するか、
前記第二のリンク素子は前記第三の屈曲部と前記第四の屈曲部との間に第二の中間部を含み、該第二の中間部は前記光学素子平面に対する平行平面における前記第一の屈曲部及び前記第二の屈曲部の剛軟度より大きい剛軟度を前記光学素子平面に対する前記平行平面において有する、
の少なくとも何れか一方である、請求項２８に記載の光学素子ユニット。
【請求項３０】
前記カップリング部は第一のカップリング部であり、
前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部が第二のカップリング部を通じて接続され、
前記第二のカップリング部は、前記ラジアル方向において柔軟性を持ち、かつ前記主延長平面に対する略平行平面における前記第一のコネクタ部と前記第二のコネクタ部との間の回転を防止し、
前記第一のカップリング部及び前記第二のカップリング部が前記第二のコネクタ部に対して略対称に配置される、
請求項２８に記載の光学素子ユニット。
【請求項３１】
前記第二のコネクタ部がベース部、ヘッド部及びヒンジ素子を含み、
前記ベース部が前記光学素子ホルダに接続され、
前記ヘッド部が前記カップリング部に接続され、
前記ヒンジ素子が前記ベース部と前記ヘッド部を接続し、かつ前記ラジアル方向に対して略平行の軸の周りで前記ベース部と前記ヘッド部との間の相対的回転を許容し、
前記ヒンジ素子が少なくとも１つの屈曲部か少なくとも１つのリーフスプリング素子の少なくとも何れか一方を含み、
前記ベース部が少なくとも１つのネジ接続によって前記光学素子ホルダに接続される、
請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３２】
前記第一のコネクタ部は少なくとも１つの接触素子を持つ接触部を含み、
前記第一のコネクタ部は前記少なくとも１つの接触素子を通じて接触位置で前記光学素子に接続され、
前記少なくとも１つの接触素子は、接触パッド、前記光学素子の対応する窪みと係合する突起、前記光学素子の対応する突起と係合する窪みのうち少なくとも１つであり、
前記接触位置は、前記光学素子の前記外円周の一部上に延在し、前記一部とは、５％から１０％の範囲および５％から８．５％の範囲のうちの少なくとも一方である、
請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの接触素子は接触パッドであり、かつ前記接触部及び前記接触パッドのうち少なくとも一方が前記接触位置において前記光学素子の曲率に適合するか、
前記第一のコネクタ部は複数の接触パッドを含み、該接触パッドが前記光学素子の前記外円周に沿って間隔を置いて配置される、
の少なくとも何れか一方である、請求項３２に記載の光学素子ユニット。
【請求項３４】
前記第一のコネクタ部が、接着ボンド、積極的接続及び摩擦接続のうち少なくとも１つを通じて前記光学素子に接続される、請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３５】
前記光学素子は、前記主延長平面に対して略直角を成す接触面を有し、
前記第一のコネクタ部は前記接触面で前記光学素子に接続される、請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３６】
複数のコネクタ素子が用意され、
前記コネクタ素子が前記光学素子の前記外円周に沿って配分される、請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３７】
前記光学素子ユニットは光学的に使用されるエリアを有し、
前記コネクタ素子の各々は、少なくとも前記光学素子の熱膨張時に、前記光学素子に対して保持力成分を与え、該保持力成分が前記主延長平面に対する平行平面において保持力線上にあり、該保持力線が交差位置で交差し、前記コネクタ素子が、前記光学的に使用されるエリアが前記交差位置に対して偏心的に配置されるように前記光学素子の前記外円周に沿って配分されるか、
前記コネクタ素子の各々は、少なくとも前記光学素子の熱膨張時に、前記光学素子に対して保持力成分を与え、前記保持力成分が前記主延長平面に対する平行平面において保持力線上にあり、前記コネクタ素子が、前記光学的に使用されるエリアが前記それぞれのコネクタ素子と前記保持力線の交差位置との間の前記保持力線の部分に接触しないように、前記光学素子の前記外円周に沿って配分される、
の少なくとも何れか一方である、請求項３６に記載の光学素子ユニット。
【請求項３８】
前記光学素子は第一の光学素子であり、かつ前記光学素子ホルダは第一の光学素子ホルダであり、
Ｎ個の光学素子が用意され、前記第一の光学素子が前記Ｎ個の光学素子の一部を形成し、
前記Ｎ個の光学素子の各々がＭ個のコネクタ素子を通じて前記第一の光学素子ホルダ及び少なくとも１つの第二の光学素子ホルダのうちの１つに支持され、
前記コネクタ素子が前記Ｎ個の光学素子のそれぞれ１つの外円周に沿って実質的に均等に配分され、
前記Ｎ個の光学素子が光学素子ユニット軸を規定し、
前記Ｎ個の光学素子のうちの異なる光学素子の前記コネクタ素子が、変形によって引き起こされる結像誤差を補償するために前記光学素子ユニット軸の周りで互いに対して実質的に下記の式に合致する相対的回転角度で回転される、
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ
請求項２５に記載の光学素子ユニット。
【請求項３９】
前記光学素子ユニット軸に沿って前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも２つの光学素子のうち少なくとも１つが少なくとも１つの光学素子によって分離され、前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも２つの光学素子が相互に隣接するか、
前記Ｎ個の光学素子のうち少なくとも１つの前記コネクタ素子の前記相対的回転角度が前記変形によって引き起こされる結像誤差の前記補償を調節するために調節可能である、
の少なくとも何れか一方である、請求項３８に記載の光学素子ユニット。
【請求項４０】
マスクに形成されたパターンの画像を基板に転送する露光装置であって、
光路の光を与える照明系と、
前記光路内に配置されかつ前記マスクを受けるマスク設置位置と、
前記光路の端に位置しかつ前記基板を受ける基板設置位置と、
前記光路内で前記マスク設置位置と前記基板設置位置との間に配置される投影光学系と
を備え、
前記照明系および前記投影光学系の少なくとも一方は、請求項１から３９の何れか一項に記載の光学素子ユニットを含む露光装置。
【請求項４１】
前記主延長平面は、水平面に対して傾斜している、請求項４０に記載の露光装置。
【請求項４２】
マスクに形成されたパターンの画像を基板に転送する方法であって、
光路の光を与える照明系を提供するステップと、
前記光路内に前記マスクを提供し設置するステップと、
前記光路の端に前記基板を提供し設置するステップと、
前記光路内で前記マスク設置位置と前記基板設置位置との間に、投影光学系を提供し設置するステップと、
請求項１から３９の何れか一項に記載の光学素子ユニットを使用して、前記照明系および前記投影光学系の少なくとも一方の少なくとも一つの光学素子を支持するステップと
を含む方法。
【請求項４３】
前記少なくとも一つの光学素子を支持するステップは、該光学素子を前記主延長平面が水平面に対して傾斜するように支持する請求項４２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光プロセスのための光学素子ユニットに関するものであり、特にマイクロリソグラフィシステムの光学素子ユニットに関するものである。また本発明は、この種の光学素子ユニットを含む露光装置に関するものである。さらに本発明は、光学素子を支持するための方法に関する。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において、またはそのようなフォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるマスクまたはレチクルなど、デバイスを製造する際に本発明を使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスなどのマイクロ電子デバイスを製造する際に使用される光学系は、その光学系の光路内にレンズ、ミラー及びグレーティングなど複数の光学素子を含む。照明系の一部として、この種の光学素子は露光プロセスにおいて協働して、光源から与えられる光をマスク、レチクルまたはこれに類するものに投影する。投影光学系の一部として、この種の光学素子は露光プロセスにおいて協働して、マスク、レチクルまたはこれに類するものに形成された画像をウェハーなど基板に転写する。上記光学素子は、通常１つまたはそれ以上の機能的に別個の光学素子グループにまとめられる。別個の光学素子ユニットによってこれらの別個の光学素子グループを保持することができる。
【０００３】
レンズなど少なくとも主に屈折性の光学素子を含む光学素子グループは、ほとんどの場合、通常光軸と呼ばれる光学素子の直線共通対称軸を有する。さらに、この種の光学素子グループを保持する光学素子ユニットは、しばしば細長く実質的に管状のデザインを持ち、そのため一般に鏡筒と呼ばれる。
【０００４】
半導体デバイスの小型化が進行しているので、常にこの種の半導体デバイスを製造するために使用される光学系の解像度を向上する必要に迫られている。このような解像度向上の必要性は、光学系の開口数の増大及び結像精度の向上の必要性に拍車をかけていることは明らかである。さらに、高品質の半導体デバイスを確実に得るために、高度な結像精度を示す光学系を提供することが必要であるばかりでなく、露光プロセス全体を通じてまた光学系の全寿命にわたって高い精度を維持する必要がある。
【０００５】
結像精度に関して生じる問題の１つは、それぞれの光学素子を保持する素子を通じて光学素子へ応力が導入されることである。光学素子へ導入される応力はいくつもの原因を持つ可能性がある。１つの原因は光学素子自体の質量分布及び光学素子を支持する支持素子の位置及び分布であり、これは光学素子内にある種の質量誘起応力分布を引き起こす。
【０００６】
この種の応力の別の原因は、光学素子とその支持構造との間の熱膨張係数の差である。
光学素子とその支持構造との熱膨張反応の差は光学素子とその支持構造との間のずれを生じる。光学素子間の接続剛性に応じて、この熱誘起のずれは多かれ少なかれこの接続によって妨害される。この熱誘導のずれの方向に剛性である接続は、光学素子へかなりの応力を導入する。上記の露光系において、この問題は主に光学素子のラジアル方向すなわち光学素子の主延長平面（plane of main extension）内またはその平面に平行に生じる。
【０００７】
この問題に対処するものとして、例えば、複数のコネクタ素子を通じてレンズと接するレンズ用のリング形ホルダを提供する、Ｂａｃｉｃｈに対する米国特許第４，７３３，９４５号が既知である。このコネクタ素子は、ホルダと一体に形成され、レンズの外円周に接着される。コネクタ素子は熱膨張時にレンズに導入される応力が軽減されるようにレンズのラジアル方向に柔軟性を持つリーフスプリングを含む。ただし、この解決法は、レンズとホルダがひとたび接着されると、ホルダに対するレンズのポジションの修正または調整が多少の努力ではそれ以上ほとんど不可能であるという欠点を持つ。
【０００８】
この問題の解決法は、例えば、Ｏｓｈｉｎｏ他に対する米国特許第６，８５９，３３７号により既知となっている。この場合、コネクタ素子は、レンズに取り付けられる第一のコネクタ部をホルダリングに接続される第二のコネクタ部に接続する縦に整列された２つのリーフスプリングを含む。リーフスプリング素子は上述のラジアル方向の柔軟性を与える。コネクタ素子はホルダと一体的に形成されず、ホルダに取外し可能に取り付けられる。ただし、この解決法は、コネクタ素子をホルダリングに取り付けるとき例えば締め付けトルクのためにリーフスプリング素子に事前応力及び変形が導入されることを避けるために相当の努力が必要であるということである。そうしなければ、光学素子へ付加的応力を導入することになるだろう。
【０００９】
光学素子に導入されるこの種の応力は、光学素子の材料内部に局所異方性を生じ、いわゆる応力誘導の複屈折効果を引き起こす可能性がある。この複屈折は偏光を変化させ、これは特に照明系において生じるとき特に欠点となる。
【００１０】
これに関連して、照明系は、通常、露光装置の動作中、投影光学系に比べてかなり大きい温度変動を受けやすいことに留意しなければならない。これは、照明系には通常能動的冷却回路が配備されないためである。従って、投影光学系における設定値からの温度の偏差が１Ｋ未満に維持されるのに対して、照明系における温度偏差は通常６Ｋまでの範囲、時には１０Ｋまでの範囲となる。
【００１１】
一般に、光学素子の複屈折効果及び変形は光学系の光学性能を劣化させる。従って、これをできる限り回避または補償することが望ましい。
【００１２】
この種の悪影響を避けるための１つの方法は、光学素子の光学的に使用されるエリアと支持構造が光学素子と接触する位置との間のスペースを、支持構造を通じて導入される応力を減少するのに十分な大きさにすることである。このような解決法は例えばＥｂｉｎｕｍａ他に対する米国特許第６，８６７，８４８  Ｂ２号によって既知となっている。この場合、中間支持リングがレンズに接着接続される。中間支持リングは、レンズの熱膨張係数に合致する熱膨張係数を有する。中間支持リングはラジアル方向に柔軟性を持つコネクタを通じて異なる熱膨張係数を持つ外側支持リングに接続される。
【００１３】
この種の中間支持リングは、外部支持構造を通じて導入される応力の軽減のために十分なスペースを与えるが、熱膨張係数を適合化させる必要があるためかなりコスト高であるという欠点を有する。さらに、これはさらなる境界面を生じ、さらなる位置誤差を引き起こす。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第４，７３３，９４５号公報
【特許文献２】米国特許第６，８５９，３３７号公報
【特許文献３】米国特許第６，８６７，８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明の目的は、少なくともある程度まで上記の欠点を改善し、光学系特に露光プロセスにおいて使用される光学系の良好かつ長期的に安定しかつ信頼できる結像特性を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、露光プロセスにおいて使用される光学素子の光学的に使用されるエリアへの応力の導入を容易にかつ確実に軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
これらの目的は、一方で光学素子に接触する第一のコネクタ部及び光学素子ホルダに接触する第二のコネクタ部を有しかつ光学素子の主延長平面に対する略平行平面における第一のコネクタ部と第二のコネクタ部との間の回転を防止するコネクタ素子が提供される場合、良好かつ長期的な信頼できる結像特性が得られると言う教示に基づく本発明に従って達成される。このような回転を防止することは、第一のコネクタ部と第二のコネクタ部を接続する部品への、従って光学素子への例えば締め付けトルクなどによって生じる変形及び事前応力の導入を防止することにもなる。
【００１８】
他方で、本発明は、変形起因結像誤差を補償するために、光学素子ユニットにおいて１つの光学素子ユニット軸を規定する所定数の光学素子のために同数のコネクタ素子が用意され、かつこの複数の光学素子のうち１つの光学素子のコネクタ素子がこの複数の光学素子のうち別の１つの光学素子のコネクタ素子に対して光学素子ユニット軸の周りで回転する場合良好かつ長期的な信頼できる結像特性が得られるという教示に基づく。別個の光学素子のコネクタ素子間の相対的な回転角度は、補償に関与するコネクタ素子の数及び光学素子の数に応じて左右される。この回転によって、光学系の全体的な結像誤差が少なくとも軽減されるように、それぞれの光学素子の質量誘起変形による結像誤差が少なくとも部分的に相殺できることが判るだろう。
【００１９】
従って、本発明の第一の態様に従えば、光学素子、コネクタ素子及び光学素子ホルダを含む光学素子ユニットが提供される。光学素子は主延長平面並びに外円周を有し、かつラジアル方向を規定する。コネクタ素子は光学素子と光学素子ホルダを接続し、コネクタ素子は外円周で光学素子に接続される第一のコネクタ部と光学素子ホルダに接続される第二のコネクタ部を有する。第一のコネクタ部と第二のコネクタ部は少なくとも１つのカップリング部を通じて接続され、カップリング部はラジアル方向に柔軟性を持ち、かつ主延長平面に対する略平行平面における第一のコネクタ部と第二のコネクタ部との間の回転を実質的に防止する。
【００２０】
本発明の第二の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系と、この光路内に配置されかつマスクを受けるマスク設置位置と、光路端に位置しかつ基板を受ける基板設置位置と、光路内でマスク設置位置と基板設置位置との間に配置される投影光学系を含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための露光装置が提供される。照明系及び投影光学系の少なくとも一方は本発明の第一の態様に従った光学素子ユニットを含む。
【００２１】
本発明の第三の態様に従えば、Ｎ個の光学素子と少なくとも１つの光学素子ホルダを含む光学素子ユニットが提供される。Ｎ個の光学素子の各々はＭ個のコネクタ素子を通じて少なくとも１つの光学素子ホルダで支持され、コネクタ素子はＮ個の光学素子のそれぞれ１つの外円周に沿って実質的に均等に配分される。Ｎ個の光学素子は光学素子ユニット軸を規定する。Ｎ個の光学素子のうちの異なる光学素子のコネクタ素子は、変形起因結像誤差を補償するために、光学素子ユニット軸の周りで相互に対して相対的回転角度で回転する。相対的回転角度は実質的に下記の式に合致する：
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ
【００２２】
本発明の第四の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系と、この光路内に配置されかつマスクを受けるマスク設置位置と、光路端に位置しかつ基板を受ける基板設置位置と、光路内でマスク設置位置と基板設置位置との間に配置される投影光学系を含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための露光装置が提供される。照明系及び投影光学系の少なくとも一方は本発明の第三の態様に従った光学素子ユニットを含む。
【００２３】
本発明の第五の態様に従えば、光学素子、コネクタ素子及び光学素子ホルダを含む光学素子ユニットが提供される。光学素子は、主延長平面並びに外円周を有し、かつラジアル方向を規定する。コネクタ素子は光学素子と光学素子ホルダを接続し、コネクタ素子は、外円周で光学素子に接続される第一のコネクタ部と光学素子ホルダに接続される第二のコネクタ部を有する。第一のコネクタ部と第二のコネクタ部は少なくとも１つのカップリング部を通じて接続され、カップリング部はラジアル方向に柔軟性を持ち、第一のコネクタ部は少なくとも１つの接触素子を持つ接触部を含み、第一のコネクタ部は接触位置で少なくとも１つの接触素子を通じて光学素子に接続される。接触位置は光学素子の外円周の５％から１０％までの割合を占める。
【００２４】
本発明の第六の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系と、この光路内に配置されマスクを受けるマスク設置位置と、光路端に位置し基板を受ける基板設置位置と、光路内でマスク設置位置と基板設置位置との間に配置される投影光学系を含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための露光装置が提供される。照明系及び投影光学系の少なくとも一方は、本発明の第五の態様に従った光学素子ユニットを含む。
【００２５】
本発明の第七の態様に従えば、第一のステップにおいて光学素子及び光学素子ホルダを用意するステップを含む、光学素子を支持するための方法が提供される。光学素子は主延長平面並びに外円周を有し、かつラジアル方向を規定する。第二のステップにおいて、コネクタ素子が用意され、光学素子と光学素子ホルダがコネクタ素子を通じて接続され、コネクタ素子は外円周で光学素子に接続される第一のコネクタ部及び光学素子ホルダに接続される第二のコネクタ部を有する。第一のコネクタ部と第二のコネクタ部は、ラジアル方向に柔軟性をもたらしかつ主延長平面に対する略平行平面における第一のコネクタ部と第二のコネクタ部との間の回転を実質的に防止するように接続される。
【００２６】
本発明の第八の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系を用意するステップと、マスクを用意しこの光路内にマスクを配置するステップと、基板を用意し光路端に基板を配置するステップと、投影光学系を用意し光路内でマスクと基板との間に投影光学系を配置するステップと、本発明の第七の態様に従った方法を用いて照明系及び投影光学系の少なくとも一方の少なくとも１つの光学素子を支持するステップと、照明系及び投影光学系を用いてマスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するステップを含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための方法が提供される。
【００２７】
本発明の第九の態様に従えば、Ｎ個の光学素子を用意し少なくとも１つの光学素子ホルダを用意するステップと、Ｍ個のコネクタ素子を通じて少なくとも１つの光学素子ホルダにこのＮ個の光学素子の各々を支持するステップを含む、複数の光学素子を支持するための方法が提供される。コネクタ素子はＮ個の光学素子のそれぞれ１つの外円周に沿って実質的に均等に配分される。Ｎ個の光学素子は光学素子ユニット軸を規定する。Ｎ個の光学素子の各々を支持するステップは、変形起因結像誤差を補償するために、Ｎ個の光学素子のうち異なる光学素子のコネクタ素子を光学素子ユニット軸の周りで相互に対して相対的回転角度で回転させるステップを含み、相対的回転角度は実質的に下記の式に合致する。
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ
【００２８】
本発明の第十の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系を用意するステップと、マスクを用意し光路内にマスクを配置するステップと、基板を用意し光路端に基板を配置するステップと、投影光学系を用意し光路内でマスクと基板との間に投影光学系を配置するステップと、本発明の第九の態様に従った方法を用いて照明系及び投影光学系の少なくとも一方の少なくとも１つの光学素子を支持するステップと、照明系及び投影光学系を用いてマスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するステップを含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための方法が提供される。
【００２９】
本発明の第十一の態様に従えば、第一のステップにおいて光学素子及び光学素子ホルダを用意するステップと、第二のステップにおいて、コネクタ素子を用意し、コネクタ素子を通じて光学素子と光学素子ホルダを接続するステップとを含む、光学素子を支持するための方法が提供される。光学素子は主延長平面並びに外円周を有し、かつラジアル方向を規定する。コネクタ素子はラジアル方向に柔軟性を持ち、外円周で光学素子に接続される第一のコネクタ部を有する。第一のコネクタ部は少なくとも１つの接触パッドを持つ接触部を含み、第一のコネクタ部は少なくとも１つの接触パッドを通じて接触位置で光学素子に接続され、接触位置は光学素子の外円周の５％から１０％までの割合を占める。
【００３０】
本発明の第十二の態様に従えば、所定の光路の光を与える照明系を用意するステップと、マスクを用意しこの光路内にマスクを配置するステップと、基板を用意し光路端に基板を配置するステップと、投影光学系を用意し光路内でマスクと基板との間に投影光学系を配置するステップと、本発明の第十一の態様に従った方法を用いて照明系及び投影光学系の少なくとも一方の少なくとも１つの光学素子を支持するステップと、照明系及び投影光学系を用いてマスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するステップを含む、マスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための方法が提供される。
【００３１】
本発明の上述の態様はマイクロリソグラフィ用途に使用されることが好ましい。ただし、他の任意のタイプの露光プロセスにも本発明を使用できることは明らかである。
【００３２】
さらに、本発明の上述の態様は、この種の露光プロセスにおいて使用される照明系に使
用されることが好ましい。ただし、他の任意の光学素子、特に露光プロセスにおいて使用
される投影レンズに本発明を使用できることが判るだろう。
【００３３】
本発明のさらなる実施態様は、従属請求項及び添付図面を参照する好ましい実施態様に関する以下の説明から明らかになるだろう。特許請求の範囲において明確に言及されるか否かに関係なく開示される形態の全ての組合せは本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に従った光学素子ユニットの好ましい実施態様を含む本発明に従った露光装置の好ましい実施態様の概略図である。
【図２】図１の光学素子ユニットの一部の概略斜視図である。
【図３】図１の光学素子ユニットの他の一部の概略上面斜視図である。
【図４】図３の部分の概略底面斜視図である。
【図５】図１の光学素子ユニットの一部の概略断面斜視図である。
【図６】図１の光学素子ユニットの構成部品の相対的配置を示す概略図である。
【図７】本発明に従った光学素子を支持するための方法の好ましい実施態様を含む本発明に従ったマスクに形成されたパターンの画像を基板に転写するための方法の好ましい実施態様のブロック図である。
【図８】本発明に従った光学素子ユニットの他の好ましい実施態様の構成部品の相対的配置を示す概略図である。
【図９】本発明に従った光学素子ユニットの他の好ましい実施態様の一部分の概略断面図である。
【図１０】本発明に従った光学素子ユニットの他の好ましい実施態様の一部分の概略断面図である。
【図１１】本発明に従った光学素子ユニットの他の好ましい実施態様の一部分の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
・第一の実施態様
以下に、照明系１０２、マスク１０３、投影光学系１０４及び基板１０５を含む本発明に従った露光装置１０１の第一の好ましい実施態様について、図１から６までを参照しながら説明する。
【００３６】
露光装置１０１は、マスク１０３に形成されたパターンの画像を基板１０５に転写するよう適合されている。このために、照明系１０２は露光でマスク１０３を照明する。投影光学系１０４はマスク１０３に形成されたパターンの画像を基板１０５例えばウェハーまたはこれに類するものに投影する。
【００３７】
このために、照明系１０２は、光源１０６及びレンズ、ミラー、グレーティングまたはこれに類するものなど複数の光学素子１０７−１１０を含む。光学素子１０７から１０９までは本発明に従った第一の光学素子ユニット１１１の第一のハウジング１１１．１内部に保持される。光学素子１０７−１１０は協働してマスク１０３を照明する露光の光束を規定する。
【００３８】
投影光学系１０４は、レンズ、ミラー、グレーティングまたはこれに類するものなど複数の光学素子１１２−１１４を含む。光学素子１１２−１１４は本発明に従った第二の光学素子ユニット１１５の第二のハウジング１１５．１内部に保持される。光学素子１１２−１１４は協働してマスク１０３に形成されたパターンの画像を基板１０５に転写する。
【００３９】
光学素子１０７−１０９は実質的に水平に整列した第一の光学素子ユニット軸１１１．２を規定する。光学素子１１２−１１４は実質的に水平に整列した第二の光学素子ユニット軸を規定する。ただし、本発明の他の実施態様の場合第一及び第二の光軸の他のアライメントを選択できることが判るだろう。
【００４０】
光学素子１０７−１１０及び１１２−１１４の形状並びに光学素子ユニット１１１及び１１５のその他の構成部品の形状は図１において非常に単純化されていることに留意しなければならない。現実には、これらの構成部品を任意に複雑な設計のものとすることができることが判るだろう。特に光学素子１０７−１０９及び１１２−１１４は任意に複雑な形状の湾曲表面を持つこと可能性がある。
【００４１】
特に図２から判る通り、照明系１０２の第一の光学素子ユニット１１１はホルダ１１６を含む。その外円周で、ホルダ１１６はハウジング１１１．１の他の部品（図２には示されていない）に接続される。ホルダ１１６は、光学素子１０７（この場合にはレンズ）の外円周１０７．１に均等に配分される３つのコネクタ素子１１７を通じて光学素子１０７を保持する。
【００４２】
レンズ１０７は第一の光学素子ユニット軸１１１．２に対して直角を成す主延長平面（plane of main extension）を有する。レンズ１０７は回転対称であり、各レンズポイントでラジアル方向Ｒ及び接線方向Ｔを形成する。
【００４３】
各コネクタ素子１１７は、レンズ１０７に接続される第一のコネクタ部１１７．１及びホルダ１１６に接続される第二のコネクタ部１１７．２を含む。第一のコネクタ部１１７．１は第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４を通じて第二のコネクタ部１１７．２に接続される。第一のカップリング部１１７．３と第二のカップリング部１１７．４は、レンズ１０７の接線方向Ｔに整列するように、第二のコネクタ部１１７．２の両側に配置される。第一のカップリング部１１７．３と第二のカップリング部１１７．４は、第二のコネクタ部１１７．２に対して対称的に配置される。そこで、次に、主に第一のカップリング部１１７．３について説明する。
【００４４】
第一のコネクタ部１１７．１、第二のコネクタ部１１７．２、第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４は、適切な材料の１つの固形ブロックから例えばエロージョンプロセスによって一体的に形成される。第一のコネクタ部１１７．１は、第二のコネクタ部１１７．２、第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４を取り囲む環状形状を有する。従って、特に剛性の第一のコネクタ部１１７．１によって非常に安定した形態が得られる。
【００４５】
第一のカップリング部１１７．３は、レンズ１０７のラジアル方向Ｒにおいて高い柔軟性を有する。第一のカップリング部１１７．３は、第一のリンク素子１１７．５及び隣接する第二のリンク素子１１７．６を含み、その第一のリンク素子１１７．５及び隣接する第二のリンク素子１１７．６は、平行でありかつ第二のコネクタ部１１７．２に対する第一のコネクタ部１１７．１の平行ガイドまたその逆を形成する。
【００４６】
このために、第一のリンク素子１１７．５は、第一のコネクタ部１１７．１に隣接して配置された薄い第一の屈曲部１１７．７及び第二のコネクタ部１１７．２に隣接して配置された薄い第二の屈曲部１１７．８を含む。第一の屈曲部１１７．７と第二の屈曲部１１７．８との間に、第一のリンク素子１１７．５は、比較的厚く、そのためレンズ１０７の主延長平面に対する平行平面における第一の屈曲部１１７．７及び第二の屈曲部117.8の剛軟度よりずっと高い剛軟度をこの平面において有する、剛性の第一の中間部１１７．９を有する。
【００４７】
接線方向Ｔに沿った第一の屈曲部１１７．７及び第二の屈曲部１１７．８の各々の寸法は、接線方向Ｔに沿った第一のリンク素子１１７．５の全長の僅か１０％ほどである。従って、第一のリンク素子１１７．５はラジアル方向Ｒにしか柔軟性を持たず、他の方向においては実質的に剛性である。
【００４８】
同様に、第二のリンク素子１１７．６は、第一のコネクタ部１１７．１に隣接して配置された薄い第三の屈曲部１１７．１０及び第二のコネクタ部１１７．２に隣接して配置された薄い第四の屈曲部１１７．１１を含む。第三の屈曲部１１７．１０と第四の屈曲部１１７．１１との間に、第二のリンク素子１１７．６は、比較的厚く、そのためレンズ１０７の主延長平面に対する平行平面における第三の屈曲部１１７．１０及び第四の屈曲部１１７．１１の剛軟度よりずっと高い剛軟度をこの平面において有する剛性の第二の中間部１１７．１２を有する。
【００４９】
接線方向Ｔに沿った第三の屈曲部１１７．１０及び第二の屈曲部１１７．１１の各々の寸法は、接線方向Ｔに沿った第二のリンク素子１１７．６の全長の僅か１０％ほどである。従って、第二のリンク素子１１７．６はラジアル方向Ｒにしか柔軟性を持たず、他の方向においては実質的に剛性である。
【００５０】
ただし、本発明の他の実施態様の場合、リンク素子の少なくとも１つについて別の設計を選択することができることが判るだろう。特に、リンク素子のうち少なくとも１つを１枚バネとすることができる。
【００５１】
レンズ１０７はクオーツ材から作られるのに対して、ホルダ１１６はアルミニウム合金から作られる。従って、レンズ１０７はホルダ１１６の熱膨張係数（約２４．１・１０-6Ｋ-1）よりずっと低い熱膨張係数（約５．１・１０-7Ｋ-1）を持つ。従って、それぞれの構成部品内において所与の温度変化があるとき、レンズ１０７の熱膨張はホルダ１１６の熱膨張よりずっと小さい。このような熱膨張の差によるレンズ１０７への大きな応力の導入を避けるために、第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４は、ラジアル方向Ｒにおける高い柔軟性により、レンズ１０７とホルダ１１６との間の相対的な移動に対して低い抵抗しか与えない。図に示される実施態様において、ラジアル方向における第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４の剛性は低く約５０Ｎ／ｍｍである。ただし、コネクタ素子に使用される材料に応じて、ラジアル方向における他の値の剛性を得ることができる。
【００５２】
特に図４及び５から判る通り、第二のコネクタ部１１７．２はヘッド部１１７．１３及びベース部１１７．１４を有する。ヘッド部１１７．１３は第一のカップリング部１１７．３及び第二のカップリング部１１７．４を通じて第一のコネクタ部１１７．１に接続される。ベース部１１７．１４は２本のネジ１１８を通じてホルダ１１６に接続される。ヘッド部１１７．１３とベース部１１７．１４は、第二のコネクタ部１１７．２の２つのＬ字形スロットで形成されるリーフスプリングの形のヒンジ素子１１７．１５を通じて接続される。
【００５３】
このヒンジ素子１１７．１５は、レンズ１０７の主延長平面に対して略平行な軸の周りでヘッド部１１７．１３とベース部１１７．１４が相対的に回転できるようにする。従って、ヒンジ素子１１７．１５はベース部１１７．１４の底面とホルダ１１６の接触面との間の不整合を補償することができる。このようにして、このような不整合によりレンズ１０７に導入されるかなりの応力が回避される。
【００５４】
第二のコネクタ部１１７．２に対して対称に配置された２つのカップリング部１１７．３及び１１７．４を持つ設計は、非常に安定した信頼できる構造をもたらす。ただし、本発明のその他の実施態様の場合、第一のコネクタ部と第二のコネクタ部を接続する単一のカップリング部でも十分の場合があることが判るだろう。さらに、レンズ１０７の主延長平面における第一と第二のコネクタ部の相対的回転を防止する第一と第二のコネクタ部の間の他の任意のタイプの平行ガイド機構を選択できることも判るだろう。
【００５５】
図４及び５から判る通り、特に第一のコネクタ部１１７．１は、レンズの円周に沿って分離された５つの接触パッド１１７．１８によって形成された５つの接触素子を持つ接触部１１７．１７を含む。レンズ１０７はレンズ１０７の接触面１０７．３の接触位置１０７．２で接触部１１７．１７に接続される。接触面１０７．３は、レンズの主延長平面に対して直角を成す実質的に円筒形表面であり、レンズ１０７の外円周に位置する。
【００５６】
接触部１１７．１７及び５つの接触パッド１１７．１８は、レンズ１０７の接触面１０７．３の曲率に合致する曲率を有する。接触パッド１１７．１８とレンズ１０７の接触面１０７．３との間に小さいギャップが形成される。各接触パッド１１７．１８の領域の接触部１１７．１７に通じる充填穴１１９を通じてそれぞれのギャップに接着剤が充填される。接着剤はその後硬化して接触部１１７．１７をレンズ１０７に接着させる。
【００５７】
本発明の１つの態様に従えば、それぞれの接触部１１７．１７はレンズ１０７の外円周の約８％を占める。ただし、本発明の他の実施態様の場合、それぞれのコネクタ素子との間のレンズの接触位置はレンズの外円周の他の割合を占めることができ、５％から１０％までの範囲が好ましい。これは、コネクタ素子１１７によるレンズの三点支持を維持しつつレンズとの間の接触面積が比較的広いので、レンズ１０７に導入される応力が比較的広い面積に分布されて、その結果レンズ１０７の変形が低く維持されるという利点がある。
【００５８】
間隔を置いて配置される接触パッドは、レンズ１０７とコネクタ素子１１７との間の安定した接続を保証しながら、この接続が単一の連続した接着剤の層によってもたらされない、と言う利点を持つ。従って、接着剤の収縮、エージングまたはその他の変質はレンズ１０７の単一の連続面積にせん断荷重を導かず、複数の小さな接触面積によってこの種の効果によるレンズ１０７に導入される応力を軽減することになる。
【００５９】
コネクタ素子１１７はレンズ１０７の熱膨張係数に近い熱膨張係数（１．６・１０-6Ｋ-1）を持つインバールで作られる。これによってレンズ１０７とコネクタ素子１１７との間の熱膨張反応の差によりレンズ１０７に導入される応力が軽減される。これによって、構成部品の熱膨張に対処するために接着剤が受けるせん断応力が軽減される。
【００６０】
コネクタ素子１１７をホルダ１１６に取り付けるために、ベース部１１７．１４は２本のネジ１１８を通じてホルダ１１６にネジ止めされる。ネジ１１８を締めるとき、締め付けトルクは第２のカップリング部の変形を生じ、これは、技術上既知の装置において、レンズ１０７の主延長平面に対する略平行平面における第一のコネクタ部１１７．１と第二のコネクタ部１１７．２との間の相対的回転を引き起こす。このような第一のコネクタ部１１７．１と第二のコネクタ部１１７．２との間のこのような相対的な回転は、レンズ１０７に付加的な応力を導入し、これが、光学系の光学的性能を劣化させることになる。
【００６１】
本発明の１つの態様に従えば、第一のカップリング部１１７．３と第二のカップリング部１１７．４によってもたらされる平行ガイド機構は、レンズ１０７の主延長平面に対する略平行平面における第一のコネクタ部１１７．１と第二のコネクタ部１１７．２との間の相対的回転を防止する。従って、このような取り付け動作による応力の導入は軽減され、光学素子ユニット１１１の組立て中の応力を避けるために必要な努力は小さくなる。
【００６２】
解除可能に取り付けられるコネクタ素子１１７は、コネクタ素子１１７のうち１つまたはそれ以上のネジ１１８を一時的に緩めることによって後刻アセンブリを再調整できるようにすることが判るだろう。それぞれのコネクタ素子１１７の取付け及び／または再調整をさらに容易にするために、単純な細長いプレートの形の取付け治具（図には示されていない）をコネクタ素子１１７に取り付けることができる。取付け治具はコネクタ素子１１７と重なり、ネジ切り穴と係合しそれによって第一のコネクタ部１１７．１と第二のコネクタ部１１７．２との間の相対的ポジションを固定するネジによって第一のコネクタ部１１７．１及び第二のコネクタ部１１７．２に固定される。当然、ネジ接続の代わりに、第一のコネクタ部１１７．１と第二のコネクタ部１１７．２との間の相対的ポジションを固定する他の任意の適切な接続を選択することができる。
【００６３】
第一の光学素子ユニット軸１１１．２に沿ってレンズ１０７及びそれが取り付けられたコネクタ素子１１７の概略図を示す図６から判る通り、縦置きレンズ１０７（すなわち、垂直配列の主延長平面を有する）は２つのコネクタ素子１１７によって下から支えられ、１つのコネクタ素子によって上から保持される。
【００６４】
図６において点線輪郭１２１で示される通り、本発明の他の態様に従えば、レンズ１０７を部分的にしか光学的に使用しない本発明の他の変形において、レンズ１０７の主延長平面に対して平行にコネクタ素子によってレンズ１０７に与えられる保持力成分１２３の保持力線１２２が光学的に使用されるエリア１２４外部にあるようにコネクタ素子を配置することができる。これは、光学的に使用されるエリアがそれぞれのコネクタ素子（輪郭１２１によって示される）と保持力線１２２の交差位置との間の部分に接触しない構成によって達成できる。
【００６５】
言い換えると、図６に示される通り、レンズ１０７の光学的に使用されるエリア１２４は保持力線１２２の交差位置に対して偏心的に配置される。この場合、この交差位置はレンズ１０７の中心１０７．４にある。ただし、特に非回転対称の光学素子の場合、交差位置を他の任意の適切な位置にすることができる。
【００６６】
レンズ１０７を縦置き配置する場合、下部コネクタ素子（輪郭１２１によって示される）は常に保持力成分を与える。ただし、当然、この原理は主延長平面の他の方位特に水平方位の光学素子に応用することもできる。従って、この保持力成分は光学素子の熱膨張時のみ生じる場合もある。
【００６７】
図７は、露光装置１０１の動作中すなわちマスク１０３に形成されたパターンの画像が本発明に従った対応する方法に従って基板１０５に転写されるとき使用される本発明に従った光学素子を支えるための方法の好ましい実施態様のブロック図を示している。
【００６８】
第一のステップ１２５において、第一の光学素子ユニット１１１を含む照明系１０２、マスク１０３、投影光学系１０４及び基板１０５が用意される。このステップ１２５の第一の部分ステップ１２６において、光学素子１０７及び上述の形態を有するホルダ１１６が用意される。このステップ１２５の第二の部分ステップ１２７において、上述の形態を有するコネクタ素子１１７が用意され、上述の配置をもたらすために光学素子１０７及びホルダ１１６に接続される。さらなる部分ステップにおいて、露光装置１０１のその他の全ての構成部品を用意した後、ステップ１２８において、マスク１０３に形成されたパターンの画像が、光学素子１０７を持つ照明系１０２及び投影光学系１０４を用いて基板１０５に転写される。
【００６９】
・第二の実施態様
次に、第二の光学素子ユニット１１５の形の本発明に従った光学素子ユニットの第二の好ましい実施態様について、図１及び８を参照しながら説明する。
【００７０】
図８は、第二の光学素子ユニット軸１１５．２に沿って上方から見た第二の光学素子ユニット１１５の部分概略図を示している。より明確に言うと、図８は、その第一のコネクタ素子１２９が第一のホルダ１３０に取り付けられているレンズ１１２の形の第一の光学素子及びその第二のコネクタ素子１３１が第二のホルダ１３２に取り付けられているレンズ１１３の形の第二の光学素子の概略図を示している。
【００７１】
第一のコネクタ素子１２９及び第二のコネクタ素子１３１はコネクタ素子１１７に対応するので、その設計及び機能に関してここではコネクタ素子１１７に関する上述の説明に言及するのみである。さらに、第一のホルダ１３２及び第二のホルダ１３２はホルダ１１６に対応するので、その設計及び機能に関して、ここではホルダ１１６に関する上述の説明に言及するのみである。この場合にも、第一のコネクタ素子１２９及び第二のコネクタ素子１３１はそれぞれ第一のレンズ１１２及び第二のレンズ１１３の円周に沿って均等に配分される。
【００７２】
既述の通り、この場合にも、本発明の１つの態様に従えば、それぞれのコネクタ素子１２９、１３１のそれぞれの接触部はそれぞれのレンズ１１２、１１３の外円周の約８％を占める。ただし、本発明の他の実施態様の場合、レンズとそれぞれのコネクタ素子との接触位置はレンズの外円周の他の割合を占めることができ、５％から１０％までの範囲が好ましい。これは、コネクタ素子１２９、１３１を通じてそれぞれのレンズ１１２、１１３に対する三点支持を維持しながらレンズ１１２、１１３との接触面積が比較的広いので、レンズの円周方向の変形（それぞれレンズ１１２、１１３の質量分布によって誘導され、それぞれいわゆるレンズ１１２、１１３の波状変形を引き起こす）が減少し、それによってこの種の変形による結像誤差を軽減すると言う利点を有する。
【００７３】
さらにこの波状変形から引き起こされる投影光学系１０４の全体的結像誤差を軽減するために、第一のコネクタ素子１２９及び第二のコネクタ素子１３１は下記の共通式に従って相対的回転角度で互いに対して相対的に回転される。
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ                                      （１）
ここで、Ｎは補償に関与する光学素子の数であり、Ｍは補償に関与する各光学素子のコネクタ素子の数である。従って、図に示される実施態様において（この場合、Ｍ＝２、Ｎ＝３）、第一のコネクタ素子１２９及び第二のコネクタ素子１３１は、第二の光学素子軸１１５．２の周りで相互に下記の式に対応する相対的回転角度で相対的に回転される。
α＝３６０°／Ｍ・Ｎ＝３６０°／２・３＝６０°
【００７４】
従って、第一のレンズ１１２及び第二のレンズ１１３の波状変形の効果は、最適の場合相互に相殺し、または波状及び関連するそれぞれの結像誤差が第一のレンズ１１２と第二のレンズ１１３に関して異なる振幅を有する場合、少なくとも部分的に補償される。
【００７５】
本発明の他の実施態様の場合、補償に関与する光学素子は隣り合わせである必要なないことが判るだろう。それらは、光学素子ユニット軸に沿って他の光学素子によって分離されることも可能である。例えば、第一のレンズ１１２及び最後のレンズ１１４がこの補償に関与する場合もある。さらに、数式１の普遍性によってすでに示されているように、この補償に別の数の光学素子並びに別の数のコネクタ素子を使用することができる。
【００７６】
・第三の実施態様
次に、光学素子ユニット２１１の形の本発明に従った光学素子ユニットの第三の好ましい実施態様について図１及び９を参照しながら説明する。光学素子ユニット２１１は図１の露光装置１０１の光学素子ユニット１１１に取って代わることができる。その設計及び機能に関して、光学素子ユニット２１１は光学素子ユニット１１１とほぼ一致するので、ここでは主にその相違点について述べる。特に、同様の部品には１００を加えた参照番号が与えられる。
【００７７】
図９は光学素子ユニット２１１のコネクタ素子２１７の概略部分断面図（図３の線IX−IXに沿った断面）を示している。光学素子ユニット１１１のコネクタ素子１１７と比べた場合のコネクタ素子２１７の唯一の相違は、第一のコネクタ部２１７．１の接触部２１７．１７のデザインにある。
【００７８】
第一のコネクタ部２１７．１は、レンズ２０７に形成される円周窪みまたは溝２０７．５の中へ（ラジアル方向Ｒへ）調整可能に突き出す（解除可能に取り付けられる）接触素子２１７．１８を持つ接触部２１７．１７を含む。ただし、本発明の他の実施態様の場合、突起を光学素子に形成し、対応するくぼみを第一のコネクタ部に形成することができる。
【００７９】
接触素子２１７．１８はレンズ２０７に接触する他のコネクタ素子２１７の接触素子とともに、（例えば、レンズ２０７の光軸に沿った）積極的接続（positive connection）及び（例えば、レンズ２０７の円周方向に沿った）摩擦接続の両方を通じてレンズを保持する力を与える。
【００８０】
接触パッド１１７．１８のうちの１つに取って代わる接触素子２１８．１８以外、第一のコネクタ素子２１７は第一の実施態様に関して説明されたコネクタ素子１１７と同一である。本発明の他の実施態様の場合、他の接触パッド１１７．１８（全ての接触パッド１１７．１８の場合さえある）を各々そのような調整可能な接触素子と取り替えることができる。
【００８１】
主延長平面がレンズ１０７の水平面に対して平行であるか僅かに傾斜するようにレンズ２０７が取り付けられる場合、接触部２１７．１７に取り付けられかつレンズ２０７に作用する重力の少なくとも一部を（周知の方法で）補償する１つまたは複数のリーフスプリング素子（図９において点線輪郭２３３で示される）によってレンズ２０７をさらに支えることができる。
【００８２】
リーフスプリング素子２３３は、一端で接触部２１７．１７に取り付けられるリーフスプリングセクション２３３．１を有する。レンズ２０７に接触する接触ヘッド２３３．２はリーフスプリング素子２３３の他方の端に配置される。接触ヘッド２３３．２は完全摩擦接触でレンズに接触するか、または接着剤でレンズ２０７に接続される。
【００８３】
リーフスプリング素子２３３は必ずしもレンズ２０７のレンズ下面に接触する必要はない。例えば、本発明の別の実施態様の場合、接触部２１７．１７に取り付けられるリーフスプリング素子はレンズの溝２０７．５の中へ突き出して（ラジアル方向Ｒへ）図９において点線輪郭２３５で示される通り、また米国特許第７，００６，３０８号（Ｓｕｄｏｈ）によって既知の通り（その開示全体は参照として本明細書に組み込まれる）、レンズ２０７と接触することも可能である。
【００８４】
さらに、リーフスプリング２３３に加えてまたはその代わりに、レンズ２０７と接触部２１７．１７とを接着させる接触パッド２３４を配備することができる。当然、レンズ２０７の空間方位に関係なくこの種の解決法を選択することができる。
【００８５】
さらに、本発明の他の実施態様の場合、リーフスプリング２３３（単独でまたは接触パッド２３４と組み合わせて）を接触素子２１７．１８の代わりに使用できる（すなわち、この場合接触素子２１７．１８が省略される）ことが判るだろう。
【００８６】
・第四の実施態様
次に、光学素子ユニット３１１の形の本発明に従った光学素子ユニットの第四の好ましい実施態様について図１及び１０を参照しながら説明する。光学素子ユニット３１１は図１の露光装置１０１の光学素子ユニット１１１に取って代わることができる。光学素子ユニット３１１は、その基本設計及び機能に関して光学素子ユニット１１１にほぼ一致するので、ここでは主に相違点について述べる。特に同様の部品には２００を加えた参照番号が与えられる。
【００８７】
図１０は光学素子ユニット３１１のコネクタ素子３１７の概略部分断面図（図３の線IX−IXに沿った断面）を示している。光学素子ユニット１１１のコネクタ素子１１７と比べた場合のコネクタ素子３１７の唯一の相違は、第一のコネクタ部３１７．１の接触部３１７．１７のデザインにある。より正確に言うと、コネクタ素子３１７がレンズ３０７に接着される際に介在するそれぞれの接触パッド３１７．１８（接触パッド１１７．１８に取って代わる）はリーフスプリング素子３３６の一端に形成される（半径方向Ｒに柔軟性を持つように配置される）。他方の端に、リーフスプリング素子３３６は接触部３１７．１７に（最終的に解除可能に）接続される。従って、言い換えると、米国特許第６，８２５，９９８  Ｂ２号（Ｙｏｓｈｉｄａ）（その開示全体が参照として本明細書に組み込まれる）から既知のものと同様の接触部３１７．１７とレンズ３０７との間の接続が与えられる。
【００８８】
それぞれの接触パッド１１７．１８に取って代わるリーフスプリング素子３３６以外、第一のコネクタ素子３１７は第一の実施態様に関して説明したコネクタ素子１１７と同一である。
【００８９】
・第五の実施態様
次に、光学素子ユニット４１１の形の本発明に従った光学素子ユニットの第五の好ましい実施態様について、図１及び１１を参照しながら説明する。光学素子ユニット４１１は図１の露光装置の光学素子ユニット１１１に取って代わることができる。光学素子ユニット４１１は、その基本設計及び機能に関して光学素子ユニット１１１にほぼ合致するので、ここでは主に相違点について述べる。特に、同様の部品には３００を加えた参照番号が与えられる。
【００９０】
図１１は、光学素子ユニット４１１のコネクタ素子４１７の概略部分断面図（図３の線IX−IXに沿った断面）を示している。光学素子ユニット１１１の光学素子１１７と比べた場合の光学素子４１７の唯一の相違は第一のコネクタ部４１７．１の接触部４１７．１７のデザインにある。より正確に言うと、レンズ４０７と接触部４１７．１７との接触は、クランピング構造４３７（接触パッド１１７．１８に取って代わる）によって得られる。クランピング構造は接触部４１７．１７に形成される支持面４１７．１８及びレンズ４０７の半径方向の突起４０７．６を（周知の方法で）締め付ける、関連するクランピング素子４３７．１を含む。
【００９１】
図に示される実施態様において１つだけクランピング構造４３７が配備されるが、本発明の他の実施態様の場合それぞれのコネクタ素子に複数のクランピング構造を配備できることが判るだろう。
【００９２】
それぞれの接触パッド１１７．１８に取って代わるリーフスプリング素子３３６以外、第一のコネクタ素子３１７は第一の実施態様において説明されるコネクタ素子１１７と同一である。
【００９３】
以上、本発明は、縦置き光学素子を持つ照明系１０２及び横置き光学素子を持つ投影光学系１０４を含む応用に関してのみ説明されている。しかし、異なる方位の光学素子を持つ照明系及び投影光学系に本発明を応用できることが判るだろう。
【００９４】
さらに、回転対称または非回転対称形状の如何なる光学素子に本発明を使用できることが判るだろう。例えば、光学素子は、主延長平面において少なくとも部分的に任意の曲線かつ／または少なくとも部分的に多角形の形状を持つものであってもよい。
【００９５】
最後に、以上、本発明をマイクロリソグラフィ用途についてのみ説明してきた。しかし、本発明を他の結像プロセスにおいて使用できることは明らかであろう。
【符号の説明】
【００９６】
１０１    露光装置
１０２    照明系
１０３    マスク
１０４    投影光学系
１０５    基板
１０６    光源
１０７〜１１０    光学素子
１１１、１１５    光学素子ユニット
１１１．２    光学素子ユニット軸
１１２〜１１４    光学素子
１１６    ホルダ
１１７    コネクタ素子
１１７．１、１１７．２    コネクタ部
１１７．３、１１７．４    カップリング部
１１７．５、１１７．６    リンク素子
１１７．１３    ヘッド部
１１７．１４    ベース部
１１７．１５    ヒンジ素子
１１７．１７    接触部
１１７．１８    接触パッド
１１８    ネジ
１２４    光学的使用エリア
１２９、１３１    コネクタ素子
１３０、１３２    ホルダ
２０７、３０７、４０７    レンズ
２１１、３１１、４１１    光学素子ユニット
２１７、３１７、４１７    コネクタ素子
２３３、３３６    リーフスプリング素子
４３７    クランピング構造
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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